1引言
1.1编写目的
这是一篇介绍Android启动时关于设备文件的加载生成过程。主要介绍android如何实现驱动设备文件如何实现自动生成。
这是篇面向关注底层工程师的文档。
1.2介绍
本文介绍android在启动时如何自动生成驱动设备文件。
1.3定义
NA.
1.4引用
NA.
2目前常用的几种加载方式
目前常用的方式有：1.UDEV 2.MDEV 3.android
2.1 Udev介绍
PC的设备节点生成方式采用udev守护进程进行事件解析进而生成设备节点，通过系统调用mknod生成设备节点
linux传统上使用静态设备创建的方法，在dev下创建了大量的节点，而不管这些节点相应的硬件设备是否存在。采用udev的方法，系统检测到设备才会去创建这些设备对应的节点.
udev是依赖于sysfs的，当系统中添加一个新的设备后，内核检测到后就会产生一个hotplug event并查找/proc/sys/kernel/hotplug去找出管理设备连接的用户空间程序，若udev已经启动，内核会通知udev去检测sysfs中关于这个新设备的信息并创建设备节点。如/dev/vcs,在/sys/class/tty/vcs/dev存放的是”7:0”，既/dev/vcs的主次设备号。并且udev还会根据/etc/udev/rules.d中的规则文件实现一些相应的功能。
2.2Mdev介绍
Mdev:非android嵌入式Linux采用mdev
mdev是busybox中的一个udev管理程序的一个精简版，他也可以实现设备节点的自动创建和设备的自动挂载，只是在实现的过程中有点差异，在发生热插拔时间的时候，mdev是被hotplug直接调用，这时mdev通过环境变量中的 ACTION 和 DEVPATH，来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“dev”的属性文件，如果有就利用这些信息为这个设备在/dev 下创建设备节点文件。
2.3Android方式
Android重新实现了不同于MDEV的方式来生成设备驱动文件，这是本文主要介绍的内容，后面将重点阐述Android实现的流程。
3Android驱动设备文件加载方式
Android没有采用嵌入式常用的MDEV用于驱动设备的加载，而是重新实现。
3.1启动
在启动脚本system/core/rootdir/init.rc中一开始就启动服务
start ueventd
这个服务的定义为
service ueventd /sbin/ueventd
class core
critical
那么ventd是如何生成的
system/core/init/Android.mk
# Make a symlink from /sbin/ueventd to /init
SYMLINKS := $(TARGET_ROOT_OUT)/sbin/ueventd
由此可见，ueventd是init的一个软链接，代码与init是一致的，那么init如何来区分两个的不同。
system/core/init/init.c
main函数中
692 if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd"))
693 return ueventd_main(argc, argv);
argv[0]为当前执行程序的名字，在这里为ueventd，因此逻辑在这里分裂成两个单独的主程序。下面重点介绍下ueventd相关的流程。
3.2驱动设备文件加载流程
上一节中介绍了如何启动ueventd,本节主要介绍下ueventd的流程。
system/core/init/ueventd.c
int ueventd_main(int argc, char **argv)
该函数主要有两个步骤，解析脚本并添加到设备属性列表待用，通过SYS添加驱动设备文件。
1.解析ueventd.rc
ueventd_parse_config_file("/ueventd.rc");
snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/ueventd.%s.rc", hardware);
ueventd_parse_config_file(tmp);
内容如：
设备节点路径 属性 用户 组
/dev/full 0666 root root
读取ueventd.rc
system/core/init/ueventd_parser.c
int ueventd_parse_config_file(const char *fn)
parse_config(fn, data);
解析ueventd.rc
static void parse_config(const char *fn, char *s)
state.parse_line = parse_line_device;
state.parse_line(&state, nargs, args);
解析后的ueventd.rc的内容
static void parse_line_device(struct parse_state *state, int nargs, char **args);
set_device_permission(nargs, args);
添加设备属性
system/core/init/ueventd.c
void set_device_permission(int nargs, char **args)
add_dev_perms(name, attr, perm, uid, gid, prefix);
system/core/init/devices.c
通过函数
int add_dev_perms(const char *name, const char *attr,
mode_t perm, unsigned int uid, unsigned int gid,
unsigned short prefix)
将从ueventd.rc中解析的添加到设备属性列表中待用。
if (attr)
108 list_add_tail(&sys_perms, &node->plist);
109 else
110 list_add_tail(&dev_perms, &node->plist);
2.通过sys文件系统的uevent产生驱动设备节点
system/core/init/ueventd.c
通过函数device_init();
创建一个uevent_socket节点
device_fd = uevent_open_socket(64*1024, true);
system/core/libcutils/uevent.c
int uevent_open_socket(int buf_sz, bool passcred)
s = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);
通过创建NETLINK_KOBJECT_UEVENT属性的socket 可以获取kernel中发出的NETLINK_KOBJECT_UEVENT相关的uevent
然后将节点返回给ufd。
ufd.fd = get_device_fd();
然后while(1)
通过 POLL根据FD状态进行处理，主要是下面这个函数：
handle_device_fd();
system/core/init/devices.c
void handle_device_fd()
通过static void parse_event(const char *msg, struct uevent *uevent)解析kernel发出的uevent.
本文重点介绍设备文件，关注
static void handle_device_event(struct uevent *uevent)
585 {
586 if (!strcmp(uevent->action,"add"))
587 fixup_sys_perms(uevent->path);
588
589 if (!strncmp(uevent->subsystem, "block", 5)) {
590 handle_block_device_event(uevent);
591 } else if (!strncmp(uevent->subsystem, "platform", 8)) {
592 handle_platform_device_event(uevent);
593 } else {
594 handle_generic_device_event(uevent);
595 }
596 }
我们看下通用设备的处理
static void handle_generic_device_event(struct uevent *uevent)
解析设备文件的子系统类型，生成设备路径目录，最后调用
handle_device(uevent->action, devpath, uevent->path, 0,
uevent->major, uevent->minor, links);
进行设备文件的处理
438 static void handle_device(const char *action, const char *devpath,
439 const char *path, int block, int major, int minor, char **links)
440 {
441 int i;
442
443 if(!strcmp(action, "add")) {
444 make_device(devpath, path, block, major, minor);
445 if (links) {
446 for (i = 0; links[i]; i++)
447 make_link(devpath, links[i]);
448 }
449 }
450
451 if(!strcmp(action, "remove")) {
452 if (links) {
453 for (i = 0; links[i]; i++)
454 remove_link(devpath, links[i]);
455 }
456 unlink(devpath);
457 }
458
459 if (links) {
460 for (i = 0; links[i]; i++)
461 free(links[i]);
462 free(links);
463 }
464 }
添加设备文件时通过make_device(devpath, path, block, major, minor);
static void make_device(const char *path,
176 const char *upath,
177 int block, int major, int minor)
178 {
179 unsigned uid;
180 unsigned gid;
181 mode_t mode;
182 dev_t dev;
183
184 mode = get_device_perm(path, &uid, &gid) | (block ? S_IFBLK : S_IFCHR);
185 dev = makedev(major, minor);
186 /* Temporarily change egid to avoid race condition setting the gid of the
187 * device node. Unforunately changing the euid would prevent creation of
188 * some device nodes, so the uid has to be set with chown() and is still
189 * racy. Fixing the gid race at least fixed the issue with system_server
190 * opening dynamic input devices under the AID_INPUT gid. */
191 setegid(gid);
192 mknod(path, mode, dev);
193 chown(path, uid, -1);
194 setegid(AID_ROOT);
195 }
通过函数get_device_perm取出之前解析ueventd.rc时存留在dev_perms中的设备属性。
最终通过系统调用mknod实现设备文件的生成。
