[转]Android U 盘功能实现和分析

转自：http://blog.csdn.net/jingxia2008/article/details/25787039

Android U 盘功能实现和分析


u 盘功能实现结果：

u 盘会当成 usb storage 在 Settings Storage 里面显示。

准备工作

内核需支持 usb host，需支持 FUSE 文件系统，在 FS 选项里面配置即可（CONFIG_FUSE_FS=y）。

Android 的配置

配置 init.<board>.rc

  1. mkdir /storage/udisk0 0000 system system  
  2. mkdir /mnt/media_rw/udisk0 0700 media_rw media_rw  

  1. service fuse_udisk0 /system/bin/sdcard -u 1023 -g 1023 -w 1023 -d /mnt/media_rw/udisk0 /storage/udisk0  
  2.     class late_start  
  3.     disabled  

配置 fstab.<board>

  1. /block/sda      /mnt/media_rw/udisk0  vfat  defaults  voldmanaged=udisk0:auto  

配置 overlay

  1. <storage android:mountPoint="/storage/udisk0"  
  2.           android:storageDescription="@string/storage_usb"  
  3.           android:primary="false"  
  4.           android:removable="true" />  

挂载过程：

  1. /dev/block/vold/8:1 /mnt/media_rw/udisk0 vfat rw,dirsync,nosuid,nodev,noexec,relatime,uid=1023,gid=1023,fmask=0007,dmask=0007,allow_utime=0020,codepage=437,iocharset=iso8859-1,shortname=mixed,utf8,errors=remount-ro 0 0  
  2. /dev/fuse /storage/udisk0 fuse rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=1023,group_id=1023,default_permissions,allow_other 0 0  

  1. root@android:/ # logcat -s Vold MountService  
  2. --------- beginning of /dev/log/main  
  3. --------- beginning of /dev/log/system  
  4. I/Vold    (  820): Vold 2.1 (the revenge) firing up  
  5. D/Vold    (  820): Volume sdcard1 state changing -1 (Initializing) -> 0 (No-Media)  
  6. D/Vold    (  820): Volume sdcard1 state changing -1 (Initializing) -> 0 (No-Media)  
  7. D/Vold    (  820): Volume udisk0 state changing -1 (Initializing) -> 0 (No-Media)  
  8. D/Vold    (  820): Volume udisk0 state changing 0 (No-Media) -> 2 (Pending)  
  9. D/Vold    (  820): Volume udisk0 state changing 2 (Pending) -> 1 (Idle-Unmounted)  
  10. D/Vold    (  820): Volume sdcard1 state changing 0 (No-Media) -> 2 (Pending)  
  11. D/Vold    (  820): Volume sdcard1 state changing 2 (Pending) -> 1 (Idle-Unmounted)  
  12. D/MountService( 1587): got storage path: /storage/sdcard0 description: Internal storage primary: true removable: false emulated: true mtpReserve: 50 allowMassStorage: false maxFileSize: 0  
  13. D/MountService( 1587): addVolumeLocked() StorageVolume:  
  14. D/MountService( 1587):     mStorageId=65537 mPath=/storage/emulated/0 mDescriptionId=17040662   
  15. D/MountService( 1587):     mPrimary=true mRemovable=false mEmulated=true mMtpReserveSpace=50   
  16. D/MountService( 1587):     mAllowMassStorage=false mMaxFileSize=0 mOwner=UserHandle{0} mUuid=null   
  17. D/MountService( 1587):     mUserLabel=null mState=null   
  18. D/MountService( 1587): got storage path: /storage/sdcard1 description: SD card primary: false removable: true emulated: false mtpReserve: 0 allowMassStorage: false maxFileSize: 4294967296  
  19. D/MountService( 1587): addVolumeLocked() StorageVolume:  
  20. D/MountService( 1587):     mStorageId=0 mPath=/storage/sdcard1 mDescriptionId=17040663 mPrimary=false   
  21. D/MountService( 1587):     mRemovable=true mEmulated=false mMtpReserveSpace=0 mAllowMassStorage=false   
  22. D/MountService( 1587):     mMaxFileSize=4294967296 mOwner=null mUuid=null mUserLabel=null mState=null   
  23. D/MountService( 1587): got storage path: /storage/udisk0 description: USB storage primary: false removable: true emulated: false mtpReserve: 0 allowMassStorage: false maxFileSize: 0  
  24. D/MountService( 1587): addVolumeLocked() StorageVolume:  
  25. D/MountService( 1587):     mStorageId=0 mPath=/storage/udisk0 mDescriptionId=17040664 mPrimary=false   
  26. D/MountService( 1587):     mRemovable=true mEmulated=false mMtpReserveSpace=0 mAllowMassStorage=false   
  27. D/MountService( 1587):     mMaxFileSize=0 mOwner=null mUuid=null mUserLabel=null mState=null   
  28. W/MountService( 1587): Duplicate state transition (unmounted -> unmounted) for /storage/sdcard1  
  29. D/MountService( 1587): volume state changed for /storage/sdcard1 (unmounted -> removed)  
  30. W/MountService( 1587): Duplicate state transition (unmounted -> unmounted) for /storage/udisk0  
  31. I/Vold    (  820): /dev/block/vold/8:1 being considered for volume udisk0  
  32. D/Vold    (  820): Volume udisk0 state changing 1 (Idle-Unmounted) -> 3 (Checking)  
  33. D/MountService( 1587): volume state changed for /storage/udisk0 (unmounted -> checking)  
  34. D/MountService( 1587): sendStorageIntent Intent { act=android.intent.action.MEDIA_CHECKING dat=file:///storage/udisk0 (has extras) } to UserHandle{-1}  
  35. I/Vold    (  820): Filesystem check completed OK  
  36. D/Vold    (  820): blkid identified as /dev/block/vold/8:1: UUID="402E-0EE3" TYPE="vfat"   
  37. D/Vold    (  820): Volume udisk0 state changing 3 (Checking) -> 4 (Mounted)  
  38. D/MountService( 1587): volume state changed for /storage/udisk0 (checking -> mounted)  
  39. D/MountService( 1587): sendStorageIntent Intent { act=android.intent.action.MEDIA_MOUNTED dat=file:///storage/udisk0 (has extras) } to UserHandle{-1}  
  40. W/MountService( 1587): Duplicate state transition (mounted -> mounted) for /storage/emulated/0  

Vold 解析 fstab 文件

在 Android 4.4 中， Vold 会解析 vold.<hardware> 文件
  1. property_get("ro.hardware", propbuf, "");  
  2.  snprintf(fstab_filename, sizeof(fstab_filename), FSTAB_PREFIX"%s", propbuf);  
  3.   
  4.  fstab = fs_mgr_read_fstab(fstab_filename);  
  5.  if (!fstab) {  
  6.      SLOGE("failed to open %s ", fstab_filename);  
  7.      return -1;  
  8.  }  

其中 #define FSTAB_PREFIX "/fstab."  所以，配置的 fatab 文件必须放在根目录， Vold 是 android 的后台进程，将会一直监听 fatab 里面标记为 voldmanaged 的项目
如果没有标记，则略过。没有标记的项目。可以交给 init 的 mount 命令处理，但是不会监听，所以你可以将recovery 和 cache 目录这样只需启动是挂载的目录项放在 fatab
里面交给 init 的 mount 命令处理，例如三星 device/samsung/manta/fstab.manta 
  1. # Android fstab file.  
  2. #<src>                                                  <mnt_point>         <type>    <mnt_flags and opt  
  3. ions>                       <fs_mgr_flags>  
  4. # The filesystem that contains the filesystem checker binary (typically /system) cannot  
  5. # specify MF_CHECK, and must come before any filesystems that do specify MF_CHECK  
  6.   
  7.   
  8. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/system     /system             ext4      ro  
  9.                             wait  
  10. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/cache      /cache              ext4      noatime,nosuid,nodev,nombl  
  11. k_io_submit,errors=panic    wait,check  
  12. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/userdata   /data               ext4      noatime,nosuid,nodev,nombl  
  13. k_io_submit,errors=panic    wait,check,encryptable=/dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/metadata  
  14. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/efs        /factory            ext4      noatime,nosuid,nodev,ro  
  15.                             wait  
  16. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/boot       /boot               emmc      defaults  
  17.                             defaults  
  18. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/recovery   /recovery           emmc      defaults  
  19.                             defaults  
  20. /dev/block/platform/dw_mmc.0/by-name/misc       /misc               emmc      defaults  
  21.                             defaults  
  22. /dev/block/mmcblk0boot0                         /bootloader         emmc      defaults  
  23.                             defaults  

在系统启动调用 mount ：
  1. on fs  
  2.     mkdir /factory 0775 radio radio  
  3.   
  4.     mount_all /fstab.manta  

同理， init 的 mount 也会忽略标记为 voldmanaged 的项目
init 的 mount 命令与 vold 的 mount 管理大有不同，两者不能混用。

MountService 与 Vold 联合挂载 u 盘

MountService 与 Vold 会建立 socket 通信，具体的挂载操作都是下发命令，交给 Vold 去完成。 MountService 会解析我们配置的 storage_list.xml 
  1. private void readStorageListLocked() {  
  2.      mVolumes.clear();  
  3.      mVolumeStates.clear();  
  4.   
  5.      Resources resources = mContext.getResources();  
  6.   
  7.      int id = com.android.internal.R.xml.storage_list;  
  8.      XmlResourceParser parser = resources.getXml(id);  
  9.      AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);  
  10.   
  11.      try {  
  12.          XmlUtils.beginDocument(parser, TAG_STORAGE_LIST);  
  13.          while (true) {  
  14.              XmlUtils.nextElement(parser);  

Vold 获取到 list 里面的设备变化时将会发送 state change event， MountService 在 onEvent 处理各种不同 state ，其中获取到设备插入，将会执行挂载操作：
  1. if (code == VoldResponseCode.VolumeDiskInserted) {  
  2.     new Thread("MountService#VolumeDiskInserted") {  
  3.         @Override  
  4.         public void run() {  
  5.             try {  
  6.                 int rc;  
  7.                 if ((rc = doMountVolume(path)) != StorageResultCode.OperationSucceeded) {  
  8.                     Slog.w(TAG, String.format("Insertion mount failed (%d)", rc));  
  9.                 }  
  10.             } catch (Exception ex) {  
  11.                 Slog.w(TAG, "Failed to mount media on insertion", ex);  
  12.             }  
  13.         }  
  14.     }.start();  

doMountVolume  只是发送 mount 命令给 Vold 
  1. private int doMountVolume(String path) {  
  2.      int rc = StorageResultCode.OperationSucceeded;  
  3.   
  4.      final StorageVolume volume;  
  5.      synchronized (mVolumesLock) {  
  6.          volume = mVolumesByPath.get(path);  
  7.      }  
  8.   
  9.      if (DEBUG_EVENTS) Slog.i(TAG, "doMountVolume: Mouting " + path);  
  10.      try {  
  11.          mConnector.execute("volume", "mount", path);  

最终 Vold 里面执行相应的 mount 操作，我们的 u 盘是 vfat 格式，我只测试了这个格式， Linux 下的格式没有测试，因为 Vold 只支持 fat 和 ext4
  1. int VolumeManager::mountVolume(const char *label) {  
  2.     Volume *v = lookupVolume(label);  
  3.   
  4.     if (!v) {  
  5.         errno = ENOENT;  
  6.         return -1;  
  7.     }  
  8.   
  9.     return v->mountVol();  
  10. }  

  1. if (Fat::doMount(devicePath, getMountpoint(), false, false, false,  
  2.          AID_MEDIA_RW, AID_MEDIA_RW, 0007, true)) {  
  3.      SLOGE("%s failed to mount via VFAT (%s) ", devicePath, strerror(errno));  
  4.      continue; 
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