Android vold（卷管理）传记
/ 今日科技快讯 /
近日，以“穿越周期”为主题的2024年餐饮产业大会在上海召开。会上，美团核心本地商业CEO王莆中宣布，升级针对餐饮商家的“繁盛计划”，通过数百亿促消费投入、“品牌卫星店”万店返佣计划、餐饮新店扶持计划、数字化专项等举措，共同推进行业创新，释放需求潜力，增强经营信心。
/ 作者简介 /
本篇文章来自牛晓伟的投稿，文章主要分享了Android中卷管理相关的知识，相信会对大家有所帮助！同时也感谢作者贡献的精彩文章。
https://mp.weixin.qq.com/s/VjcU3s6YcyR5jr3tndov2g
/ 前言 /
本篇文章同样延续自述和对话的方式来介绍vold（卷管理进程），通过本文您将了解到它在Android系统中到底起了哪些作用？它是如何监听外部存储设备的热插拔事件？如何管理所有的卷？管理的卷到底有啥用？（基于android13代码分析）
/ 我是谁 /
“诸位上眼了！自古以来名人都有传记，我虽然没有它们有名，但我也想有自己的传记，以备后人能记得我。并且在Android系统中我大小也算个有头有脸的‘人物’。”
“呸！不害臊，你也敢自称有名，还敢有自己的传记，我敢肯定非常多的人都不认识你。”
“这位小兄弟，说话别那么刻薄，我虽然没有ActivityManagerService等有名，那不是我不想出名，而是因为我的性格使然，我一出生就是一个demon进程，也就是我是一个‘低调内敛的性格’，我一直都是默默的在幕后工作着，我虽然不咋有名但是我还是有理想的，我希望我的传记能让大家及后人记住我。并且我有很多的兄弟如lmkd、logd、installd等，它们也出了自己的传记lmkd的传记、logd传记、installd传记，那我的传记就先从介绍我自己开始吧。”
“诸位客官好啊，我英文名是vold，它是 volume deamon 英文单词的缩写，翻译为中文就是卷守护进程，我的主要工作职责就是管理所有的卷，加密/解密CE、DE类型的目录，对存储设备或卷进行挂载、卸载、格式化等操作。”
“这里的卷是啥子意思吗？卷对我们app进程来说有啥作用？还有能用直白的话说明吗？最好能举例子，这样结合例子大家肯定会对你有深入了解”一个进程问到。
“这位仁兄提了很好的建议，我先解释下卷,卷用正式官方语解释的话：卷通常指的是存储设备或存储介质上的一个独立区域，用于存储文件和数据。在操作系统中，一个硬盘可以被分为多个分区，每个分区可以被格式化为一个独立的卷。”
“用大白话解释：外部存储设备如SD卡，闪存等，它们是可以被划分为一个或多个独立的区域，每个区域对应的是自己的文件系统比如A区是ext2、B区是NTFS (windows默认文件系统)，卷只有被挂载后才可以使用。其中卷又有虚拟卷 (EmulatedVolume) 、obb卷 (ObbVolume) 、私有卷 (PrivateVolume)、公有卷 (public Volume)、stub卷 (StubVolume)。”
“卷的作用，你们app应该使用过Environment类的getExternalStoragePublicDirectory等方法，把数据存储到外部存储的文件中（存储区域分为内部存储和外部存储），那这个外部存储其实就是指的一个存储设备上的卷，文件就是存储在这个卷上的。app进程如果需要往外部存储存文件的话，需要从StorageManagerService拿到可用卷，而StorageManagerService存储的卷是从我这拿的。有了可用卷整个外部存储才能使用。”
“加密/解密CE和DE类型目录又是做啥呢？关于CE和DE类型目录下面会有详细介绍，和大家先探讨个问题假如Android设备的内部存储设备不加密的话，会有啥危害？比如你的手机被一个不讲道德的高人捡到，那高人就可以经过一些手段拿到内部存储设备上的数据，这是不是很危险啊，想想当年的啥照事件。而内部存储设备加密又分DE和CE两种，而我vold是有对CE和DE类型目录进行加密和解密的能力的”
我是vold，一个具有root权限的系统native进程，我是存储系统最核心的的成员 (存储系统的文章)，主要为app存储文件提供服务，我管理着所有的卷，同时还可以加密/解密 CE和DE类型的目录。
/ 我的出生 /
我的父亲是init进程，因为它的子进程是非常非常多的，这么多子进程何时创建、创建之前需要执行哪些命令又更是多上加多，这么多的信息它完全是无招架之力，为了解决这个问题它创建了init脚本语言，哪个子进程需要创建，则配置自己的init脚本语言即可，下面是我的脚本语言：
service vold /system/bin/vold \
--blkid_context=u:r:blkid:s0 --blkid_untrusted_context=u:r:blkid_untrusted:s0 \
--fsck_context=u:r:fsck:s0 --fsck_untrusted_context=u:r:fsck_untrusted:s0
class core
ioprio be 2
task_profiles ProcessCapacityHigh
shutdown critical
group root reserved_disk
reboot_on_failure reboot,vold-failed
上面的脚本语言会告诉init进程，我的进程名字叫vold，在fork成功后会执行//system/bin/vold/ 可执行文件（后面是需要传递的参数），class core：代表vold进程是属于core组的，而//system/bin/vold/ 可执行文件会执行下面的方法
//文件路径：system/vold/main.cpp
int main(int argc, char** argv) {
省略代码......
//初始化VolumeManager、NetlinkManager
VolumeManager* vm;
NetlinkManager* nm;
//解析脚本文件中传递的参数
parse_args(argc, argv);
省略代码......
/* Create our singleton managers */
if (!(vm = VolumeManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create VolumeManager";
exit(1);
}
if (!(nm = NetlinkManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create NetlinkManager";
exit(1);
}
if (android::base::GetBoolProperty("vold.debug", false)) {
vm->setDebug(true);
}
if (vm->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start VolumeManager";
exit(1);
}
VoldConfigs configs = {};
省略代码......
//VoldNativeService它是一个binder服务，start方法会把它发布到ServiceManager中
if (android::vold::VoldNativeService::start() != android::OK) {
LOG(ERROR) << "Unable to start VoldNativeService";
exit(1);
}
//监听外部存储设备
if (nm->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start NetlinkManager";
exit(1);
}
省略代码......
android::IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
LOG(INFO) << "vold shutting down";
exit(0);
}
执行完上面的方法后，就代表具有root权限的系统native类型的vold进程 已经启动了，VoldNativeService是我的“接口人”，它是一个binder服务，Android进程的各位大佬们，如果你们想使用我提供的能力，请从ServiceManager中通过vold关键字可以找到我的binder代理，进而可以与VoldNativeService通信。
/ 我的价值 /
你们人类一直在谈各种价值观，而我也不例外我也是有我的价值的，如果我没有价值，Android系统早把我干掉了。我的价值就是提供卷管理、挂载userdata分区、解密CE和DE类型目录、为app创建data和obb目录等能力，为建设一个健壮、高效的存储系统而努力。
/ 卷管理 /
大家也都知道我的中文名字是卷守护进程，卷的管理那必当是我最重中之重的功能，既然是管理卷，那卷从何来呢？那就介绍给大家我是如何收集卷的吧。
卷从何来？
我vold管理的卷主要有三种：虚拟卷 (EmulatedVolume)、外部存储设备卷、obb卷。虚拟卷一般指的是真正访问目录为/data/media/的虚拟卷 (关于data/media的介绍可以看Android存储系统成长记文章) ，在android13上它的主要作用是提供一个虚拟的外部存储空间。外部存储设备卷就是指比如SD卡上的卷。关于obb卷不在这讨论。那就来介绍下虚拟卷和外部存储卷是从何而来。
对了真正管理所有卷的是NetlinkManager类，下面代码中的三个属性就对应了三种卷。
//文件路径:/system/vold/VolumeManager.h
//外部存储设备
std::list<std::shared_ptr<android::vold::Disk>> mDisks;
//obb卷
std::list<std::shared_ptr<android::vold::VolumeBase>> mObbVolumes;
//虚拟卷
std::list<std::shared_ptr<android::vold::VolumeBase>> mInternalEmulatedVolumes;
外部存储设备卷
那就来看下如何收集外部存储设备的卷，那就有请uevent、netlink、VolumeManager、NetlinkManager、NetlinkHandler它们出场，因为这个功能是它们共同实现的，先来看一个它们之间协同工作实现收集卷的功能图吧。
结合上图，收集外部存储设备卷的过程如下：
如插入SD卡，内核会发送uevent事件 (会携带设备的关键信息)
NetLinkHandler把uevent事件发送给VolumeManager
VolumeManager根据设备 (Disk)信息解析卷等信息
看了整个工作流程，那就有请各位来做下自我介绍，uevent先来吧。
uevent：“大家好，我的名字叫uevent，这个名字其实是 userspace event的缩写，翻译为中文是用户空间事件，你们肯定非常关心我的用途，我有非常重要的用途：那就是内核有关于设备相关的事件都会生成一个uevent，这个uevent会发送到用户空间，因此我的名字叫uevent。内核设备相关的事件有比如SD卡插入、删除等等。反正就是内核设备相关的事件都会发送一个uevent到用户空间。而发送是需要netlink这个通道的。”
netlink：“我是netlink，我的主要作用是搭建用户空间与内核空间的通道，官方对我的解释如下，请大家自行取阅。”
netlink 是 Linux 内核提供的一个用户空间与内核空间之间进行通信的机制。与传统的系统调用和 ioctl 相比，netlink 提供了更强大、更灵活的网络通信能力。它允许用户空间的应用程序与内核模块之间进行双向的、异步的通信
NetlinkManager：“大家好啊，我是NetlinkManager类，如netlink介绍我的主要作用就是用代码来实现内核空间与用户空间的通道，而我的启动是在vold进程启动的时候开始的。启动后我会把NetlinkHandler启动，那有请它。”
下面是NetlinkManager启动相关代码，请大家自行取阅。
//文件路径:/system/vold/main.cpp
//在vold进程fork成功后会执行main方法
int main(int argc, char** argv) {
省略代码......
NetlinkManager* nm;
//获取NetlinkManager实例，它是单例
if (!(nm = NetlinkManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create NetlinkManager";
exit(1);
}
//启动NetlinkManager，它会与内核建立netlink通道
if (nm->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start NetlinkManager";
exit(1);
}
省略代码......
}
//文件路径：/system/vold/NetlinkManager.cpp
int NetlinkManager::start() {
省略代码......
//创建socket
if ((mSock = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0) {
PLOG(ERROR) << "Unable to create uevent socket";
return -1;
}
mHandler = new NetlinkHandler(mSock);
//调用NetlinkHandler的start方法，这样内核有uevent事件，它就可以收到了
if (mHandler->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start NetlinkHandler";
goto out;
}
return 0;
out:
close(mSock);
return -1;
}
NetlinkHandler：“大家好，我是NetlinkHandler类，通过名字也能看出我与netlink有关，我的主要作用就是拿到uevent事件后，传递给VolumeManager，那有请VolumeManager。”
VolumeManager：“我是VolumeManager类，大家上眼了看我的名字就知道我是干啥的，我管理着所有的卷 (volume)。我的启动同样也在vold进程启动的时候开始，下面是部分代码，可自行取阅。”
//文件路径:/system/vold/main.cpp
//在vold进程fork成功后会执行main方法
int main(int argc, char** argv) {
省略代码......
NetlinkManager* nm;
/* Create our singleton managers */
if (!(vm = VolumeManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create VolumeManager";
exit(1);
}
if (!(nm = NetlinkManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create NetlinkManager";
exit(1);
}
省略代码......
//调用VolumeManager的start方法
if (vm->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start VolumeManager";
exit(1);
}
省略代码......
}
//文件路径：/system/vold/VolumeManager.cpp
int VolumeManager::start() {
省略代码......
//卸载所有的卷，disk
// Always start from a clean slate by unmounting everything in
// directories that we own, in case we crashed.
unmountAll();
省略代码......
//创建path为 /data/media 的虚拟卷
auto vol = std::shared_ptr<android::vold::VolumeBase>(
new android::vold::EmulatedVolume("/data/media", 0));
vol->setMountUserId(0);
vol->create();
//把虚拟卷放入mInternalEmulatedVolumes
mInternalEmulatedVolumes.push_back(vol);
省略代码......
return 0;
}
VolumeManager接着说：“等我启动成功后，若有uevent事件，NetlinkHandler就会调用我的handleBlockEvent方法告知我，我就会把外部存储设备解析为Disk对象，Disk对象会创建对应的卷 (volume)，下面是对应代码，可自行取阅。”
//文件路径：/system/vold/NetlinkHandler.cpp
//从kernel层有事件的话，会调用onEvent方法
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent* evt) {
VolumeManager* vm = VolumeManager::Instance();
const char* subsys = evt->getSubsystem();
省略代码......
//只处理block类型的设备
if (std::string(subsys) == "block") {
//调用VolumeManager的handleBlockEvent方法
vm->handleBlockEvent(evt);
}
}
//文件路径：/system/vold/VolumeManager.cpp
void VolumeManager::handleBlockEvent(NetlinkEvent* evt) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mLock);
//获取设备相关信息
std::string eventPath(evt->findParam("DEVPATH") ? evt->findParam("DEVPATH") : "");
std::string devType(evt->findParam("DEVTYPE") ? evt->findParam("DEVTYPE") : "");
//不是disk则返回
if (devType != "disk") return;
//获取disk的major、minor信息
int major = std::stoi(evt->findParam("MAJOR"));
int minor = std::stoi(evt->findParam("MINOR"));
dev_t device = makedev(major, minor);
switch (evt->getAction()) {
//disk add事件
case NetlinkEvent::Action::kAdd: {
//只有mDiskSources内的才会被添加
for (const auto& source : mDiskSources) {
if (source->matches(eventPath)) {
省略代码......
//构建disk
auto disk =
new android::vold::Disk(eventPath, device, source->getNickname(), flags);
//处理disk add事件，查看下面handleDiskAdded方法
handleDiskAdded(std::shared_ptr<android::vold::Disk>(disk));
break;
}
}
break;
}
case NetlinkEvent::Action::kChange: {
LOG(VERBOSE) << "Disk at " << major << ":" << minor << " changed";
//处理disk变化事件
handleDiskChanged(device);
break;
}
case NetlinkEvent::Action::kRemove: {
//处理disk remove事件
handleDiskRemoved(device);
break;
}
default: {
LOG(WARNING) << "Unexpected block event action " << (int)evt->getAction();
break;
}
}
}
void VolumeManager::handleDiskAdded(const std::shared_ptr<android::vold::Disk>& disk) {
//锁屏界面显示或者userid：0 还没有开始运行，则把disk添加到mPendingDisks，等待安全了在处理mPendingDisks的disk
bool userZeroStarted = mStartedUsers.find(0) != mStartedUsers.end();
if (mSecureKeyguardShowing) {
LOG(INFO) << "Found disk at " << disk->getEventPath()
<< " but delaying scan due to secure keyguard";
mPendingDisks.push_back(disk);
} else if (!userZeroStarted) {
LOG(INFO) << "Found disk at " << disk->getEventPath()
<< " but delaying scan due to user zero not having started";
mPendingDisks.push_back(disk);
} else {
//若锁屏界面没显示并且userid：0 也开始运行了，则调用disk的create方法，create方法会创建卷信息，并且把disk添加到mDisks
disk->create();
mDisks.push_back(disk);
}
}
小结
外部存储设备卷的收集主要的参与类是VolumeManager、NetlinkManager、NetlinkHandler，收集卷的过程：NetlinkManager负责创建netlink (它是内核空间与用户空间的通信通道)，在netlink通信通道上传递的是uevent事件，如果内核有uevent事件会通知到NetlinkHandler，进而在通知到VolumeManager，VolumeManager根据是add、remove、change事件再去进一步的处理，如果是add事件则会创建Disk，Disk会创建对应的卷 (volume)。
不管是Disk的创建还是卷 (volume)的创建或者状态的改变都会把这样信息同步给StorageManagerService，而StorageManagerService则会把创建的Disk和卷信息保存起来，供app来使用。
虚拟卷
虚拟卷的对应类是EmulatedVolume，那就有请它来介绍下。
EmulatedVolume：“大家好，我是虚拟卷，在解释我的用处之前，先来介绍下外部存储，外部存储的文件是可以共享的，在android13上外部存储其实是一个从 /data 目录划分出一部分区域作为外部存储的，而划分出的区域的目录是 /data/media，也就是说这时候的外部存储是一个虚拟的外部存储。为了配合虚拟外部存储那就需要我来出马了，在vold进程启动或者设备user第一次运行的时候会创建path为 /data/media的EmulatedVolume。我虚拟卷也同样只有挂载了才能使用，而具体啥时候挂载则需要StorageManagerService来告知vold进程。”
同样虚拟卷的创建和状态变化也是需要通知给StorageManagerService，而StorageManagerService也会把虚拟卷保存下来，供app来使用。
下面是部分代码，自行取阅。
//文件路径：/system/vold/VolumeManager.cpp
//在VolumeManager的start方法会创建虚拟卷，vold进程启动的时候会调用start方法
int VolumeManager::start() {
省略代码......
//创建虚拟卷
auto vol = std::shared_ptr<android::vold::VolumeBase>(
new android::vold::EmulatedVolume("/data/media", 0));
vol->setMountUserId(0);
vol->create();
mInternalEmulatedVolumes.push_back(vol);
// Consider creating a virtual disk
updateVirtualDisk();
return 0;
}
//在设备user第一次启动的时候会调用下面方法，而调用onUserStarted方法是StorageManagerService会通过binder调用来调用该方法
int VolumeManager::onUserStarted(userid_t userId) {
LOG(INFO) << "onUserStarted: " << userId;
//当前user没有启动，则开始执行createEmulatedVolumesForUser
if (mStartedUsers.find(userId) == mStartedUsers.end()) {
//调用下面的createEmulatedVolumesForUser方法
createEmulatedVolumesForUser(userId);
}
mStartedUsers.insert(userId);
createPendingDisksIfNeeded();
return 0;
}
void VolumeManager::createEmulatedVolumesForUser(userid_t userId) {
LOG(INFO) << "niu vold VolumeManager::createEmulatedVolumesForUser userId:" << userId;
//创建目录为/data/media的虚拟卷
// Create unstacked EmulatedVolumes for the user
auto vol = std::shared_ptr<android::vold::VolumeBase>(
new android::vold::EmulatedVolume("/data/media", userId));
vol->setMountUserId(userId);
mInternalEmulatedVolumes.push_back(vol);
//调用create方法开始创建
vol->create();
省略代码......
}
总结
从外部存储设备卷和虚拟卷两个方向介绍了vold进程的管理的卷从何来，而具体管理卷的类是VolumeManager，vold进程管理的卷和Disk信息都会通知给StorageManagerService，StorageManagerService会把Disk和卷都保存起来，当app在往外部存储存储文件的时候，会通过binder调用从StorageManagerService获取可用卷，进而存储文件。
/ 挂载userdata分区 /
介绍完毕卷管理，在来介绍我的另外一个重要功能挂载userdata分区，对应的能力接口是mountFstab，这个接口不当当只会挂载userdata分区，还会挂载别的分区。咱们现在只关心userdata分区的挂载。
fstab
在介绍挂载之前，先来介绍下fstab。
fstab : 是 Linux 和其他类 Unix 系统中的一个重要文件，它用于存储文件系统的静态信息。具体来说，fstab 文件列出了系统上所有的文件系统（包括交换分区）以及它们应该如何被挂载到文件系统中
如下是fstab内容的例子：
# Android fstab file.
#<src> <mnt_point> <type> <mnt_flags and options> <fs_mgr_flags>
# system分区挂载于 /system 目录
system /system ext4 ro,barrier=1 wait,slotselect,avb=vbmeta_system,logical,first_stage_mount
system_ext /system_ext ext4 ro,barrier=1 wait,slotselect,avb=vbmeta_system,logical,first_stage_mount
vendor /vendor ext4 ro,barrier=1 wait,slotselect,avb=vbmeta,logical,first_stage_mount
product /product ext4 ro,barrier=1 wait,slotselect,avb,logical,first_stage_mount
/dev/block/by-name/metadata /metadata ext4 noatime,nosuid,nodev,discard,data=journal,commit=1 wait,formattable,first_stage_mount,check
/dev/block/bootdevice/by-name/modem /vendor/firmware_mnt vfat ro,shortname=lower,uid=0,gid=1000,dmask=227,fmask=337,context=u:object_r:firmware_file:s0 wait,slotselect
/dev/block/bootdevice/by-name/misc /misc emmc defaults defaults
# userdata分区挂载于 /data 目录
/dev/block/bootdevice/by-name/userdata /data f2fs noatime,nosuid,nodev,discard,reserve_root=32768,resgid=1065,fsync_mode=nobarrier latemount,wait,check,quota,formattable,fileencryption=ice,reservedsize=128M,sysfs_path=/dev/sys/block/bootdevice,keydirectory=/metadata/vold/metadata_encryption,checkpoint=fs
/devices/platform/soc/a600000.ssusb/a600000.dwc3* auto vfat defaults voldmanaged=usb:auto
/dev/block/zram0 none swap defaults zramsize=2147483648,max_comp_streams=8,zram_backingdev_size=512M
开始挂载
挂载userdata分区其实就是把 /dev/block/bootdevice/by-name/userdata （在上面的fstab文件中有定义）挂载到 /data目录，/data目录的作用主要是包含了各种各样的app数据、用户数据等等，如内部存储（根目录/data/user/userid）和外部存储（真正数据根目录 /data/media/userid） 都是位于/data目录下面（userid是当前设备的对应的用户id，如果不存在多用户，则它的值是0）。在如 /data/system目录下面存放了系统的各种jar、so库比如framework.jar就在这目录下面。
下面是data目录下面各种目录的一个截图，请自行取阅。
小结
data目录如此的重要，在设备启动的时候肯定是需要挂载userdata分区到/data目录的，这样才能通过/data目录访问各种数据，而挂载userdata分区的时机是在init进程启动的时候，挂载完毕后这时候/data目录下面的CE和DE类型的目录是处于加密状态的，只有解密了才能使用，那就来看下解密能力吧。
/ 解密CD和DE类型目录 /
关于解密CE和DE类型目录的内容可以看Android存储系统成长记，就不在这赘述了。
/ 为app创建data和obb目录 /
为app创建data和obb目录，为啥我要提供这个能力呢？
在解释原因之前，先说明一点，这里的data和obb目录是位于外部存储下面的 (外部存储的根目录是 /storage/emulated/userid) ，可不是位于内部存储 (内部存储的根目录是 /data/data 或者 /data/user/userid) 目录下面。而app的data和obb目录路径是：/storage/emulated/userid/Android/data/packagename和/storage/emulated/userid/Android/obb/packagename (packagename是包名) 。
data和obb目录是位于外部存储根目录下面，并且这俩目录有个特点就是它们的uid是与app的appid是一致的，也就是说只有当前app进程才可以访问自己的data和obb目录。虽然StorageManagerService位于systemserver进程，但是systemserver进程是没有为某个uid创建对应目录的权限的，而我vold进程是具有root权限的并且我也持有虚拟卷，因此为app创建data和obb目录的功能就被我“包揽”了。
下面是部分代码，请自行取阅。
//文件路径：/system/vold/VoldNativeService.cpp
//在创建app目录的时候会通过binder调用调用到该方法
binder::Status VoldNativeService::setupAppDir(const std::string& path, int32_t appUid) {
ENFORCE_SYSTEM_OR_ROOT;
CHECK_ARGUMENT_PATH(path);
ACQUIRE_LOCK;
//调用下面的setupAppDir方法
return translate(VolumeManager::Instance()->setupAppDir(path, appUid));
}
//path为要创建的目录，一般为/storage/emulated/userid/Android/data/packagename
int VolumeManager::setupAppDir(const std::string& path, int32_t appUid, bool fixupExistingOnly,
bool skipIfDirExists) {
// Only offer to create directories for paths managed by vold
//不是以 /storage开头的则直接返回，表明它不是一个正常的外部存储路径
if (!StartsWith(path, "/storage/")) {
LOG(ERROR) << "Failed to find mounted volume for " << path;
return -EINVAL;
}
// Find the volume it belongs to
auto filter_fn = [&](const VolumeBase& vol) {
if (vol.getState() != VolumeBase::State::kMounted) {
// The volume must be mounted
returnfalse;
}
if (!vol.isVisibleForWrite()) {
// App dirs should only be created for writable volumes.
returnfalse;
}
if (vol.getInternalPath().empty()) {
returnfalse;
}
if (vol.getMountUserId() != USER_UNKNOWN &&
vol.getMountUserId() != multiuser_get_user_id(appUid)) {
// The app dir must be created on a volume with the same user-id
returnfalse;
}
if (!path.empty() && StartsWith(path, vol.getPath())) {
returntrue;
}
returnfalse;
};
//查找到对应的卷，这个卷是EmulatedVolume (它的真正目录是 /data/media)
auto volume = findVolumeWithFilter(filter_fn);
//没找到返回
if (volume == nullptr) {
LOG(ERROR) << "Failed to find mounted volume for " << path;
return -EINVAL;
}
// Convert paths to lower filesystem paths to avoid making FUSE requests for these reasons:
// 1. A FUSE request from vold puts vold at risk of hanging if the FUSE daemon is down
// 2. The FUSE daemon prevents requests on /mnt/user/0/emulated/<userid != 0> and a request
// on /storage/emulated/10 means /mnt/user/0/emulated/10
const std::string lowerPath =
volume->getInternalPath() + path.substr(volume->getPath().length()); //niu volume->getInternalPath()为/data/media
//volumeRoot为 /data/media/userid
const std::string volumeRoot = volume->getRootPath(); // eg /data/media/0
const int access_result = access(lowerPath.c_str(), F_OK);
if (fixupExistingOnly && access_result != 0) {
// Nothing to fixup
return OK;
}
if (skipIfDirExists && access_result == 0) {
// It's safe to assume it's ok as it will be used for zygote to bind mount dir only,
// which the dir doesn't need to have correct permission for now yet.
return OK;
}
省略代码......
//调用下面的PrepareAppDirFromRoot方法
// Create the app paths we need from the root
return PrepareAppDirFromRoot(lowerPath, volumeRoot, appUid, fixupExistingOnly);
}
int PrepareAppDirFromRoot(const std::string& path, const std::string& root, int appUid,
bool fixupExisting) {
long projectId;
size_t pos;
int ret = 0;
bool sdcardfsSupport = IsSdcardfsUsed();
//root:/data/media/0,主要是创建 root+/Android root+/Android/data root+/Android/obb root+/Android/media
// Make sure the Android/ directories exist and are setup correctly
ret = PrepareAndroidDirs(root);
if (ret != 0) {
LOG(ERROR) << "Failed to prepare Android/ directories.";
return ret;
}
// Now create the application-specific subdir(s)
// path is something like /data/media/0/Android/data/com.foo/files
// First, chop off the volume root, eg /data/media/0
std::string pathFromRoot = path.substr(root.length()); //niu pathFromRoot为/Android/data/com.foo/files
uid_t uid = appUid;
gid_t gid = AID_MEDIA_RW;
std::vector<gid_t> additionalGids;
std::string appDir;
// Check that the next part matches one of the allowed Android/ dirs
if (StartsWith(pathFromRoot, kAppDataDir)) {
appDir = kAppDataDir; //niu /Android/data/
if (!sdcardfsSupport) {
gid = AID_EXT_DATA_RW;
// Also add the app's own UID as a group; since apps belong to a group
// that matches their UID, this ensures that they will always have access to
// the files created in these dirs, even if they are created by other processes
additionalGids.push_back(uid);
}
} elseif (StartsWith(pathFromRoot, kAppMediaDir)) {
appDir = kAppMediaDir; //niu /Android/media
if (!sdcardfsSupport) {
gid = AID_MEDIA_RW;
}
} elseif (StartsWith(pathFromRoot, kAppObbDir)) {
appDir = kAppObbDir; //niu /Android/obb/
if (!sdcardfsSupport) {
gid = AID_EXT_OBB_RW;
// See comments for kAppDataDir above
additionalGids.push_back(uid);
}
} else {
LOG(ERROR) << "Invalid application directory: " << path;
return -EINVAL;
}
// mode = 770, plus sticky bit on directory to inherit GID when apps
// create subdirs
mode_t mode = S_IRWXU | S_IRWXG | S_ISGID;
// the project ID for application-specific directories is directly
// derived from their uid
// Chop off the generic application-specific part, eg /Android/data/
// this leaves us with something like com.foo/files/
std::string leftToCreate = pathFromRoot.substr(appDir.length()); //niu packagename/files/
if (!EndsWith(leftToCreate, "/")) {
leftToCreate += "/";
}
std::string pathToCreate = root + appDir; //niu /data/media/userid/Android/data
int depth = 0;
// Derive initial project ID
if (appDir == kAppDataDir || appDir == kAppMediaDir) {
projectId = uid - AID_APP_START + PROJECT_ID_EXT_DATA_START;
} elseif (appDir == kAppObbDir) {
projectId = uid - AID_APP_START + PROJECT_ID_EXT_OBB_START;
}
while ((pos = leftToCreate.find('/')) != std::string::npos) {
std::string component = leftToCreate.substr(0, pos + 1);
leftToCreate = leftToCreate.erase(0, pos + 1);
pathToCreate = pathToCreate + component;
if (appDir == kAppDataDir && depth == 1 && component == "cache/") {
// All dirs use the "app" project ID, except for the cache dirsin
// Android/data, eg Android/data/com.foo/cache
// Note that this "sticks" - eg subdirs of this dir need the same
// project ID.
projectId = uid - AID_APP_START + PROJECT_ID_EXT_CACHE_START;
}
if (fixupExisting && access(pathToCreate.c_str(), F_OK) == 0) {
// Fixup all files in this existing directory with the correct UID/GID
// and project ID.
ret = FixupAppDir(pathToCreate, mode, uid, gid, projectId);
} else {
ret = PrepareDirWithProjectId(pathToCreate, mode, uid, gid, projectId);
}
if (ret != 0) {
return ret;
}
if (depth == 0) {
// Set the default ACL on the top-level application-specific directories,
// to ensure that even if applications run with a umask of 0077,
// new directories within these directories will allow the GID
// specified here to write; this is necessary for apps like
// installers and MTP, that require access here.
//
// See man (5) acl for more details.
ret = SetDefaultAcl(pathToCreate, mode, uid, gid, additionalGids);
if (ret != 0) {
return ret;
}
if (!sdcardfsSupport) {
// Set project ID inheritance, so that future subdirectories inherit the
// same project ID
ret = SetQuotaInherit(pathToCreate);
if (ret != 0) {
return ret;
}
}
}
depth++;
}
return OK;
}
/ 总结 /
我是一个非常重要的具有root权限的系统native进程，由于我的性格生下来就低调、不热于表现，导致我不怎么出名，但是你们app确实一直在使用我提供的服务，如果没有我你们app就根本没有办法存储文件，因为存储文件是需要往内部存储或者外部存储下存储的，而内部存储和外部存储都需要挂载userdata分区到 /data 目录 (这可是我提供的能力)才达到了可用状态，即使挂载了也需要我提供的解密CE和DE类型目录的能力，要不 /data 目录下的这些目录都是加密的，加密状态下你们app绝对用不了的。
我管理着所有的卷，你们app在往外部存储存储文件的时候确实是从StorageManagerService获取的，但是别忘记StorageManagerService保存的卷的源头可是在我这。
这就是我的个人传记，希望在多年后大家能依然记得我，我毕竟在Android世界存在过。
欢迎关注我的公众号
学习技术或投稿
长按上图，识别图中二维码即可关注