• 充电学习—3、Uevent机制和其在android层的实现


    在这里插入图片描述

    • sysfs 是 Linux userspace 和 kernel 进行交互的一个媒介。通过 sysfs,userspace 可以主动去读写 kernel 的一些数据,同样的, kernel 也可以主动将一些“变化”告知给 userspace。也就是说,通过sysfs,userspace 和 kernel 的交互,本质上是双向的
      userspace 通过 sysfs 访问 kernel 数据的方法,便是大名鼎鼎的 show() / store() 方法

    • uevent是通过netlink实现的,首先在内核中调用netlink_kernel_create函数创建一个socket套接字,当有事件发生时,通过kobject_uevent函数最终调用netlink_broadcast_fillted函数向用户发送数据;同时在用户空间有监听事件,则kernel的变化,用户空间即刻知晓

    • uevent初始化:
      uevent_net_init()创建类型为NETLINK_KOBJECT_UEVENT的socket,并将其放入uevent_sock_list链表上。uevent_net_exit()则将其从uevent_socket_list中摘除,并且释放socket相关资源

    • 对uevent_helper设置:
      Linux下热插拔通知用户空间
      对uevent_helper设置,可以对/proc/sys/kernel/hotplug写可执行文件路径即可。然后在内核触发uevent事件的之后调用相关可执行文件进行处理
      或者还可以对/proc/kernel/uevent_helper写入可执行文件路径
      usermode helper用于帮助在内核空间启动一个用户空间程序

    1、kernel中uevent主要调用函数:

    • 通过内核发送uevent很简单,将数据代表环境变量的字符串组装好后,选择合适的action,指定对应的kobject设备即可
      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);
      uevent发送可以通过kobject_uevent(),或者通过kobject_uevent_env()附加更多uevent信息。

    • kobject_uevent_env()主要分为两部分,一是通过netlink_broadcast_filtered()将socket信息发出去;另一个是通过uevent helper将uevent调用指定的uevent_helper进行处理,通常是热插拔程序mdev、udevd等

    • 其中kobject_uevent函数中的action对应:
      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,这些 uevent ops 在 start_kernel() 就会被注册

    • 发送格式一般为:action@devpatch
      change@/devices/virtual/thermal/cooling_device0
      ACTION=change
      DEVPATH=/devices/virtual/thermal/cooling_device0
      SUBSYSTEM=thermal
      NAME=user_cooling
      STATE=1
      TEMP=90
      SEQNUM=747

    2、userspace用户空间的实现使用:

    用户空间会首先创建一个socket,并绑定到AF_NETLINK地址族上,然后recv接收消息,处理内核传递上来的message
    创建socket——》recv接收uevent信息——》解析接收到的uevent信息——》地址族是AF_NETLINK类型的socket,协议类型是NETLINK_KOBJECT_UEVENT——》将当前socket绑定到AFNETLINK上,并设置本进程为处理消息的进程

    3、mdev: kmod

    busybox下的mdev;

    • mdev是一种附加“-s”主动遍历/sys/dev下设备,另一种是作为hotplug处理程序,被内核uevent helper调用到;
    • mdev作为hotplug程序处理时,从环境变量中获取参数,创建或删除设备
      /etc/mdev.con文件配置:

    4、mdev和udev区别:

    • udev和mdev都是通过uevent机制处理热插拔的用户程序
    • udev在用户空间监听内核uevent消息,然后解析uevent消息进行相应的热插拔事件处理
    • mdev是基于uevent-helper机制,内核在发送uevent的时,同时调用uevent-helper指向的用户空间程序进行热插拔处理,
    • udev是作为一个demo常驻内存的,mdev是在需要时被调用

    5、总结:

    • uevent是内核发送消息到用户空间的一种途径,通过netlink实现, 内核中通过kobject_uevent、kobject_uevent_env发送uevent消息
    • 用户空间使用标准的socket接口来监听接收uevent消息,;或者通过uevent-helper调用用户空间进程mdev来进行热插拔动作,处理方式遵循mdev.conf规则
    • 而 uevent 把事件上报给用户空间有两种途径:
      通过 kmod 模块,直接调用用户空间的可执行程序或脚本;
      通过 netlink 通信机制,将事件从内核空间传递到用户空间;

    6、通过 uevent 上报电池电量:

    内核:

    drivers/power/supply/power_supply_core.c
    drivers/power/supply/power_supply_sysfs.c
    power_supply_init
    power_supply_class->dev_uevent = power-suply_uevent

    • 初始化workqueue,后续用于调度;
      INIT_WORK(&psy->changed_work, power_supply_changed-work);

    • 驱动中检测到硬件发生变化时,调用power_supply_changed函数,进而调用changed_work
      schedule_work(&psy->changed_work);

    • 添加环境变量,回调kset中注册的power-supply-uevent,将msg以socketbuffer的格式打包
      power_supply_changed-work
      kobject-uevent(&psy->dev.kobj, KOBJ_CHANGE);
      kobject_uevent_env(struct kobject *kobj, enum kobject_action action, char *envp_ext[])
      if(envp_ext != NULL)
      add_uevent_var(env, “%s”, envp_ext[i]);
      if(uevent_ops && uevent_ops->uevent) // uevent_ops = kset->uevent_ops; uevent_ops->uevent = dev_uevent
      uevent_ops->uevent(kset, kobj, env); // power_supply_class->dev_uevent = power_supply_uevent; class类kset
      power_supply_uevent;
      add_uevent-var(env, “ACTION=%s”, action_string);
      add_uevent_var(env, “DEVPATH=%s”, devpath);
      add_uevent_var(env, “SUBSYSTEM=%s”, subsystem);

      kobject_uevent_net_boardcast(kobj, env, action_string, devpath);
      alloc_uevent_skb // sockect buffer的放置有关 header: action@devpath + socket_buffer
      scratch = skb_put(skb, len); /add header/
      sprintf(scratch, “%s@%s”, action_string, devpath);
      skb_put_data(skb, env->buf, env_buflen);

    用户:

    hardware/interfaces/health/utils/libhealthloop/HealthLoop.cpp

    • power_supply通过调用kobject_uevent, envp_ext为NULL, 会回调class的dev_uevent并且使用的是默认的add_uevent_var
    • ACTION=action_string DEVPATH=devpath SUBSYSTEM=subsystem,电池上层接受的时候会通过SUBSYSTEM进行过滤
      StartLoop
      epollfd.reset(epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC)); // 进程被替换时会关闭文件描述符
      uevent_fd.reset(uevent_open_socket(64 * 1024, true)); // uevent_fd
      ev.events = EPOLLIN; // 1 新的请求, 2 接收到普通数据(缓冲未满) 3 正常关闭连接
      ev.events |= EPOLLWAKEUP; // 1 唤醒源, 系统会保持唤醒
      epoll_ctl(epollfd_, EPOLL_CTRL_ADD, uevent_fd_, &ev); // ADD表示绑定事件
      MainLoop -> while(1)
      epoll_wait(wpollfd_, events, eventctl, timeout); // epoll等待uevent事件
      uevent_kernel_multicast_recv // 接收uevent事件
      strcmp(cp, “SUBSYSTEM=” POWER_SUPPLY_SUBSYSTEM); // 判断subsystem,battery = power_supply
      ScheduleBatteryUpdate(); // 更新上报电池细节,
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/wangyongh/article/details/139750005