Android Uevent 结合 Kernel Switch
一、Kernel Switch Class
先看看节点下有什么东西
# ls -l /sys/class/switch/
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2015-01-01 08:00 hdmirx_hpd -> ../../devices/virtual/switch/hdmirx_hpd
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2015-01-01 08:00 video_layer1 -> ../../devices/virtual/switch/video_layer1
# cd /sys/class/switch
# ls -al hdmirx_hpd/
total 0
drwxr-xr-x 3 root root 0 2015-01-01 08:00 .
drwxr-xr-x 6 root root 0 2015-01-01 08:00 ..
-r--r--r-- 1 root root 4096 2020-09-12 15:23 name
drwxr-xr-x 2 root root 0 2015-01-01 08:00 power
-r--r--r-- 1 root root 4096 2020-09-12 15:23 state
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2020-09-12 15:23 subsystem -> ../../../../class/switch
-rw-r--r-- 1 root root 4096 2015-01-01 08:00 uevent
# cat hdmirx_hpd/name
hdmirx_hpd
# cat hdmirx_hpd/state
0
这里简单可以看到起数据结构，我们要使用的就是 name 和 state， switch dev 的数据结构定义如下
1. struct switch_dev {
2. const char *name;
3. struct device *dev;
4. int index;
5. int state;
6. ssize_t (*print_name)(struct switch_dev *sdev, char *buf);
7. ssize_t (*print_state)(struct switch_dev *sdev, char *buf);
8. };
1、switch class 用法demo
先看一个switch class 用法的简单demo
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/switch.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
struct switch_dev sdev;
static int hello_init(void)
{
int state, ret;
printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");
sdev.name = "hello";
ret = switch_dev_register(&sdev);
if (ret < 0)
return ret;
state = 0;
switch_set_state(&sdev, state);
state = 1;
switch_set_state(&sdev, state);
return 0;
}
static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Goodbye, world\n");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
上面这个例子中就使用了 switch_set_state(&sdev, state); 这个方法修改了state的值
2、switch class 函数介绍
看看一开始的 switch_dev_register(&sdev);做了什么
int switch_dev_register(struct switch_dev *sdev)
{
int ret;
if (!switch_class) {
ret = create_switch_class(); //如果没有switch类，则创建一个。
if (ret < 0)
return ret;
}
sdev->index = atomic_inc_return(&device_count); //原子变量+1，以获得原子锁，进入临界区操作。
sdev->dev = device_create(switch_class, NULL,
MKDEV(0, sdev->index), NULL, sdev->name); //创建一个名为sdev->name，设备号为MKDEV(0, sdev->index)的switch类设备。
if (IS_ERR(sdev->dev)) //如果创建不成功就返回。
return PTR_ERR(sdev->dev);
ret = device_create_file(sdev->dev, &dev_attr_state); //为设备添加 sysfs attribute：state。
if (ret < 0)
goto err_create_file_1;
ret = device_create_file(sdev->dev, &dev_attr_name); //为设备添加 sysfs attribute：name
if (ret < 0)
goto err_create_file_2;
dev_set_drvdata(sdev->dev, sdev); //给设备初始化。
sdev->state = 0;
return 0;
err_create_file_2:
device_remove_file(sdev->dev, &dev_attr_state);
err_create_file_1:
device_destroy(switch_class, MKDEV(0, sdev->index));
printk(KERN_ERR "switch: Failed to register driver %s\n", sdev->name);
return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(switch_dev_register);
switch_set_state(&sdev, state); 这个方法如何修改了state的值
void switch_set_state(struct switch_dev *sdev, int state)
{
char name_buf[120];
char state_buf[120];
char *prop_buf;
char *envp[3];
int env_offset = 0;
int length;
if (sdev->state != state) {
sdev->state = state; //如果设备状态不等于state，则赋值state.
prop_buf = (char *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL); //获得一页初始化为0的内存 prop_buf。
if (prop_buf) {
length = name_show(sdev->dev, NULL, prop_buf); //输出设备名 到prop_buf 中.
if (length > 0) {
if (prop_buf[length - 1] == '\n')
prop_buf[length - 1] = 0;
snprintf(name_buf, sizeof(name_buf),
"SWITCH_NAME=%s", prop_buf); //打印switch name
envp[env_offset++] = name_buf;
}
length = state_show(sdev->dev, NULL, prop_buf);
if (length > 0) {
if (prop_buf[length - 1] == '\n')
prop_buf[length - 1] = 0;
snprintf(state_buf, sizeof(state_buf), //打印switch state
"SWITCH_STATE=%s", prop_buf);
envp[env_offset++] = state_buf;
}
envp[env_offset] = NULL;
kobject_uevent_env(&sdev->dev->kobj, KOBJ_CHANGE, envp); //给该switch设备传输一份带envp[]的数据。
free_page((unsigned long)prop_buf); //释放申请的内存。
} else {
printk(KERN_ERR "out of memory in switch_set_state\n");
kobject_uevent(&sdev->dev->kobj, KOBJ_CHANGE); //notify userspace by ending an uevent 通知用户空间，uevent操作结束。
}
}
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(switch_set_state);
如果我们想要自定义name 和 state 的返回值操作方式，可以在定义switch dev 传递函数指针，否则使用默认的赋值操作
static ssize_t state_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
char *buf)
{
struct switch_dev *sdev = (struct switch_dev *)
dev_get_drvdata(dev);
if (sdev->print_state) {
int ret = sdev->print_state(sdev, buf); //打印state
if (ret >= 0)
return ret;
}
return sprintf(buf, "%d\n", sdev->state); //默认state值作为字符串返回
}
static ssize_t name_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
char *buf)
{
struct switch_dev *sdev = (struct switch_dev *)
dev_get_drvdata(dev);
if (sdev->print_name) {
int ret = sdev->print_name(sdev, buf); //打印name
if (ret >= 0)
return ret;
}
return sprintf(buf, "%s\n", sdev->name); //默认返回name 字符串
}
static DEVICE_ATTR(state, S_IRUGO | S_IWUSR, state_show, NULL); //给用户空间提供接口
static DEVICE_ATTR(name, S_IRUGO | S_IWUSR, name_show, NULL);
前面demo的例子就是使用默认的返回值方法
当我们cat name 的时候返回hello， cat state的时候就返回 0 或 1，这个根据驱动具体使用情况来确认
二、Android Uevent
Uevent 在 Linux-3.x 上是基于 NetLink 来实现的。其实现思路是，首先在内核中调用 netlink_kernel_create() 函数创建一个socket套接字；当有事件发生的时候，则通过 kobject_uevent() 最终调用 netlink_broadcast_filtered() 向 userspace 发送数据。如果同时在 userspace ，有在监听该事件，则两相一合，kernel 的“变化”，userspace 即刻知晓。 Kernel kernel ，关于 uevent 的实现代码，大约可参考文件 kobject_uevent.c ，其简要调用如下：
kobject_uevent(&drv->p->kobj, KOBJ_ADD);
kobject_uevent_env(kobj, action, NULL);
retval = netlink_broadcast_filtered(uevent_sock, skb,0, 1, GFP_KERNEL,kobj_bcast_filter,kobj);
其中，kobject_uevent(struct kobject *kobj, enum kobject_action action) 中的 action 对应着以下几种：
KOBJ_ADD,
KOBJ_REMOVE,
KOBJ_CHANGE,
KOBJ_MOVE,
KOBJ_ONLINE,
KOBJ_OFFLINE,
而 kobject_uevent() 其实就是直接调用了 kobject_uevent_env() 函数。一切的操作，将在该函数中完成，比如 kset uevent ops (struct kset_uevent_ops)的获取、字符串的填充组合、netlink message 的发送等。 其中， kset_uevent_ops 有以下几种：
slab_uevent_ops
bus_uevent_ops
device_uevent_ops
gfs2_uevent_ops
module_uevent_ops
这些 uevent ops 在 start_kernel() 就会被注册。
1、Android uevent架构
Android很多事件都是通过uevent跟kernel来异步通信的。其中类UEventObserver是核心。
UEventObserver接收kernel的uevent信息的抽象类。
1、java层代码
frameworks/base/core/java/android/os/UEventObserver.java
2、JNI层代码
frameworks/base/core/jni/android_os_UEventObserver.cpp
3、底层代码
hardware/libhardware_legacy/uevent/uevent.c
读写kernel的接口socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);
2、UEventObserver的使用
类UEventObserver提供了三个接口给子类来调用：
1、onUEvent(UEvent event)
子类必须重写这个onUEvent来处理uevent。
2、startObserving(String match)
启动进程，要提供一个字符串参数。
3、stopObserving()
停止进程。
3、Java Uevent 使用 Demo
private UEventObserver mHelloObserver = new UEventObserver() {
@Override
public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {
String name = event.get("SWITCH_NAME");
String state = event.get("SWITCH_STATE");
// ..do someting..
}
}
if (new File("/sys/devices/virtual/switch/hello/state").exists()) {
mHelloObserver.startObserving("DEVPATH=/devices/virtual/switch/hello");
}
当Kernel中hello switch module中的state 值发生变化时
Android 中的 onUEvent 回调就会被触发了
