Android Netd

2023-11-17

一.概述

      所谓 Netd 就是Network Daemon 的缩写，表示Network守护进程，类似的命名还有很多，例如 Vold（Volumn Deamon），Rild（Radio Interface Layer Deamon）
      Netd负责跟一些涉及网络的配置，操作，管理，查询等相关的功能实现，比如，例如带宽控制（Bandwidth），流量统计，带宽控制，网络地址转换（NAT），个人局域网（pan），PPP链接，soft-ap，共享上网（Tether），配置路由表，interface配置管理，等等……
      通过netlink，虚拟文件系统，等linux内核提供的用户接口，通信内核,或者直接执行系统模块，管理网络相关部分。

涉及主要源码位置：

    Netd:
             /System/netd/*
    lib：
             /system/core/libsysutils/src
    Framework:
            /frameworks/base/services/java/com/android/server/NetworkManagementService.java
          /frameworks/base/services/java/com/android/server/NativeDaemonConnector.java

框架图~

很不规范，会意即可：

二.ndc

理解一个模块最好方法就是实际应用。netd最为一个deamon，为开发者提供了一个用于管理的接口。就是ndc (nativedeamonconnector)，通过adb可以直接使用CommandListener中定义的各类命令。相似的framework层的NativeDeamonConnector是为上层提供的接口。下面是4.2中ndc可用的命令集合：

可用命令表：

例如： leo@leo-weng:~$ adb shell ndc interface list

interface	list
readrxcounter\| readtxcounter
getthrottle<iface><”rx\|tx”>
setthrottle<iface><rx_kbps\|tx_kbps>
driver<iface><cmd><args>
route<add\|remove> <iface> <”default\|secondary”><dst> <prefix> <gateway>
list_ttys
ipfwd	status
enable\|disable
tether	status
start-reverse\|stop-reverse
stop<
start<addr_1 addr_2 addr_3 addr_4 [addr_2n]>
interface<add\|remove\|list>
dnslist
dnsset <addr_1> < addr_2>
nat	<enable\|disable><iface><extface><addrcnt><nated-ipaddr/prelength>
pppd	attach<tty> <addr_local> <add_remote> <dns_1><dns_2>
detach<tty>
softap	startap\|stopap
fwreload<iface> <AP\|P2P>
clients
status
set<iface> <SSID> <wpa-psk\|wpa2-psk\|open> [<key><channel> <preamble><max SCB>]
resolver	setdefaultif<iface>
setifdns<iface><dns_1><dns_2>
flushdefaultif
flushif<iface>
bandwith	enable\|disable
removequota\|rq
getquota\|gq
getiquota\|giq<iface>
setquota\|sq<bytes> <iface>
removequota\|rqs<iface>
removeiiquota\|riq<iface>
setiquota\|sq<interface><bytes>
addnaughtyapps\|ana<appUid>
removenaughtyapps\|rna<appUid>
setgolbalalert\|sga<bytes>
debugsettetherglobalalert\|dstga<iface0><iface1>
setsharedalert\|ssa<bytes>
removesharedalert\|rsa
setinterfacealert\|sia<iface><bytes>
removeinterfacealert\|ria<iface>
gettetherstats\|gts<iface0><iface1>
idletimer	enable\|disable
add\|remove<iface><timeout><classLabel>
firewall	enable\|disable\|is_enabled
set_interface_rule<rmnet0><allow\|deny>
set_egress_source_rule<ip_addr><allow\|deny>
set_egress_dest_rule<ip_addr><port><allow\|deny>
set_uid_rule<uid><allow\|deny>
clatd	stop\|status\|start<iface>

从init.rc文件中可以看到，是系统级的守护进程，手动kill后还会从新启动。

一、文件构成

Netd文件下的源文件模块~组织以及基本实现功能：
======================================================================
Android.mk                                            \Android makefile
CleanSpec.mk
main.cpp \主函数入口
======================================================================
CommandListener.cpp
\监听 frameworek 层命令,通过 tcp
\向 framework 层注册处理函数命令的 cmd
\实现对应命令的处理函数
CommandListener.h
======================================================================
NetlinkManager.cpp         \监听 kernel 的 event,通过无连接socket 可以
\理解为udp在 setsocketopt 中实现与 kernel
\的关联监听事件类型
NetlinkManager.h
======================================================================
NetdCommand.cpp \直接调用 frameworkcommand
NetdCommand.h
NetlinkHandler.cpp \继承自 NetlinkListener
\onEvent 函数的实现
\根据 onEvent 函数命令的解析调用不同的处理函数
\并调用 nm->sendBroadcast 广播 ResponseCode
NetlinkHandler.h
NetdConstants.cpp \全局路径为操作 iptable 的函数提供
NetdConstants.h
======================================================================
List.h
logwrapper.c
ndc.c                                                 \NativeDaemonConnector
oem_iptables_hook.cpp     \iptable 系统调用 hook
oem_iptables_hook.h
======================================================================
DnsProxyListener.cpp \DNS 解析相关独立部分
DnsProxyListener.h
MdnsSdListener.cpp \Multi-DNS 解析独立部分
MdnsSdListener.h
======================================================================
IdletimerController.cpp \具体的要注册给 Framework 的 cmd 的处理部分
IdletimerController.h
BandwidthController.cpp
BandwidthController.h
NatController.cpp
NatController.h
PanController.cpp
PanController.h
PppController.cpp
PppController.h
ResolverController.cpp
ResolverController.h
ResponseCode.h
SecondaryTableController.cpp
SecondaryTableController.h
SoftapController.cpp
SoftapController.h
TetherController.cpp
TetherController.h
ThrottleController.cpp
ThrottleController.h

======================================================================

二、文件中最主要的类是:

管理类:

CommandListener、NetlinkManager、MdnsSdListener、DnsProxyListener

处理类:

ResponseCode、Netlinkhandler、 CommandListener::XXXCmd

相关类:

Socketlistener、SocketClient、NetlinkListener、NetlinkEvent、FrameworkListener、FrameworkCommand、FrameworkClient

下面是一些UML，也不规范，大概意思明白就可以~~ 在后面还会详细的介绍。

（1）CommandListener、NetlinkHandler

（2）命令的上传/下达

（3）各种cmd功能

三.基本实例
就拿手机的soft-ap功能来举例吧，以使用 softap(Soft Access Point)为例。softap可以为wlan接入设备共享手机使用的移动网络，笔记本接入softap，可以通过手机的 3g 上网。以htc 中的 WLAN 热点的 app,如下图所示。

1)设置并开启 softap(便携式 WLAN 热点)

在 Setting 选项中进行设置,该设置功能的开启将涉及相关的UI 路径下相关的文件,packages /apps/Settings/src/com/android/settings/wifi 路径下,程序中的 WifiApEnabler. OnPreferenceChange 里, 设置 soft ap 在 wifiApDialog.onClick 里。

2)调用相应的处理函数,通过 socket 向 netd 下发命令

应用层通过ConnectivityManager接口，最终走到 Framework 层的 NetworkManagementService.startAccessPoint 函数。

[java] view plain copy

//NetworkManagementService.java

@Override

    public void startAccessPoint(

            WifiConfiguration wifiConfig, String wlanIface, String softapIface) {

        mContext.enforceCallingOrSelfPermission(CONNECTIVITY_INTERNAL, TAG);

        try {

            wifiFirmwareReload(wlanIface, "AP");

            if (wifiConfig == null) {

                mConnector.execute("softap", "set", wlanIface, softapIface);

            } else {

                mConnector.execute("softap", "set", wlanIface, softapIface, wifiConfig.SSID,

                        getSecurityType(wifiConfig), wifiConfig.preSharedKey);

            }

            mConnector.execute("softap", "startap");

        } catch (NativeDaemonConnectorException e) {

            throw e.rethrowAsParcelableException();

        }

    }

NetworkManagementService 通过NativeDaemonConnector, 这里用来和系统的 netd 守护进程通过 socket 进行通信，发送命令。

3) netd 接受命令并进行处理,并将处理结果反馈给 Framework 层。

Netd 中 softap 控制的功能在/system/netd/SoftapController.{h,cpp}里, 具体的执行是通过调用网卡驱动的 ap 功能。NetworkManagementService 通过 NativeDaemonConnector 向下通过 socket 向下 softap 相关的字符串命令,NativeDaemonConnector 中维护着与 Netd 中 CommandListener 相关联的内部socket 线程。两者可以通过它相互通信。

[cpp] view plain copy

//CommandListener.cpp

int CommandListener::SoftapCmd::runCommand(SocketClient *cli,

                                        int argc, char **argv) {

    int rc = 0, flag = 0;

    char *retbuf = NULL;



    if (argc < 2) {

        cli->sendMsg(ResponseCode::CommandSyntaxError, "Softap Missing argument", false);

        return 0;

    }



    if (!strcmp(argv[1], "start")) {

        rc = sSoftapCtrl->startDriver(argv[2]);

    } else if (!strcmp(argv[1], "stop")) {

        rc = sSoftapCtrl->stopDriver(argv[2]);

    } else if (!strcmp(argv[1], "startap")) {

        rc = sSoftapCtrl->startSoftap();

    } else if (!strcmp(argv[1], "stopap")) {

        rc = sSoftapCtrl->stopSoftap();

    } else if (!strcmp(argv[1], "fwreload")) {

        rc = sSoftapCtrl->fwReloadSoftap(argc, argv);

    } else if (!strcmp(argv[1], "clients")) {

        rc = sSoftapCtrl->clientsSoftap(&retbuf);

        if (!rc) {

            cli->sendMsg(ResponseCode::CommandOkay, retbuf, false);

            free(retbuf);

            return 0;

        }

    } else if (!strcmp(argv[1], "status")) {



……

……

4) Framework 受到回馈的信息,并通知 UI 处理结果,呈现给用户。

相关的 Log 实例:

D/NetworkManagementService( 1760): ===================startAccessPoint
commandLine=softap set wlan0 wlan0 "HTC Portable Hotspot E2D4" "wpa2-psk" *** 0 0 5 0
D/NetdConnector( 1760): SND -> {softap set wlan0 wlan0 "HTC Portable Hotspot E2D4""wpa2-psk" "3FF8F7531FBB9" 0 0 5 0} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
D/NetdConnector( 1760): SND -> {softap startap} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface linkstate wlan0 down}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (24,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface added m.wlan0}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (33,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface linkstate m.wlan0 down}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface linkstate m.wlan0 up}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
D/NetdConnector( 1760): SND -> {softap setMaxConns 5} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (29,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface linkstate wlan0 up}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (29,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface linkstate wlan0 up}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (29,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {600 Iface linkstate wlan0 up}
D/NetdConnector( 1760): SND -> {interface getcfg wlan0} {null}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (65,0)
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {213 1c:b0:94:36:bf:cb 0.0.0.0 0 [up broadcast running multicast]}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {213 1c:b0:94:36:bf:cb 0.0.0.0 0 [up broadcast runningmulticast]}

D/NetworkManagementService( 1760): rsp <213 1c:b0:94:36:bf:cb 0.0.0.0 0 [up broadcast running multicast]>
D/NetworkManagementService( 1760): flags <[up broadcast running multicast]>
D/NetdConnector( 1760): SND -> {interface setcfg wlan0 192.168.1.1 24 [up]} {null}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (32,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 Interface configuration set}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 Interface configuration set}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
E/NetworkManagementService( 1760): DEBUG softap setmaclist: softap setmaclist 0 "" ""
D/NetdConnector( 1760): SND -> {softap setmaclist 0 "" ""} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 Softap operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
D/NetdConnector( 1760): SND -> {tether interface add wlan0} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 Tether operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 Tether operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
D/NetdConnector( 1760): SND -> {softap getassoclist} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (7,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {222 0|}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {222 0|}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
E/NetworkManagementService( 1760): DEBUG softap getassoclist: 0|
D/NetdConnector( 1760): SND -> {ipfwd enable} {null}
D/NetdConnector( 1760): already send Command (Wait Response)
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (30,0)
D/NetdConnector( 1760): RCV <- {200 ipfwd operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): RSP <- {200 ipfwd operation succeeded}
D/NetdConnector( 1760): No Resp times=0
D/NetdConnector( 1760): finish send Command (complete)
D/NetworkManagementService( 1760): stopTethering
D/NetdConnector( 1760): SND -> {tether status} {null}
D/NetdConnector( 1760): listenToSocket read--: (31,0)

转载来自：https://blog.csdn.net/xiaokeweng/article/details/8130218

https://blog.csdn.net/xiaokeweng/article/details/8135535

系列文章：https://blog.csdn.net/feng1072218457/article/details/77913373

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interface	list
readrxcounter\| readtxcounter
getthrottle<iface><”rx\|tx”>
setthrottle<iface><rx_kbps\|tx_kbps>
driver<iface><cmd><args>
route<add\|remove> <iface> <”default\|secondary”><dst> <prefix> <gateway>
list_ttys
ipfwd	status
enable\|disable
tether	status
start-reverse\|stop-reverse
stop<
start<addr_1 addr_2 addr_3 addr_4 [addr_2n]>
interface<add\|remove\|list>
dnslist
dnsset <addr_1> < addr_2>
nat	<enable\|disable><iface><extface><addrcnt><nated-ipaddr/prelength>
pppd	attach<tty> <addr_local> <add_remote> <dns_1><dns_2>
detach<tty>
softap	startap\|stopap
fwreload<iface> <AP\|P2P>
clients
status
set<iface> <SSID> <wpa-psk\|wpa2-psk\|open> [<key><channel> <preamble><max SCB>]
resolver	setdefaultif<iface>
setifdns<iface><dns_1><dns_2>
flushdefaultif
flushif<iface>
bandwith	enable\|disable
removequota\|rq
getquota\|gq
getiquota\|giq<iface>
setquota\|sq<bytes> <iface>
removequota\|rqs<iface>
removeiiquota\|riq<iface>
setiquota\|sq<interface><bytes>
addnaughtyapps\|ana<appUid>
removenaughtyapps\|rna<appUid>
setgolbalalert\|sga<bytes>
debugsettetherglobalalert\|dstga<iface0><iface1>
setsharedalert\|ssa<bytes>
removesharedalert\|rsa
setinterfacealert\|sia<iface><bytes>
removeinterfacealert\|ria<iface>
gettetherstats\|gts<iface0><iface1>
idletimer	enable\|disable
add\|remove<iface><timeout><classLabel>
firewall	enable\|disable\|is_enabled
set_interface_rule<rmnet0><allow\|deny>
set_egress_source_rule<ip_addr><allow\|deny>
set_egress_dest_rule<ip_addr><port><allow\|deny>
set_uid_rule<uid><allow\|deny>
clatd	stop\|status\|start<iface>

Android Netd

涉及主要源码位置：

框架图~

二.ndc

可用命令表：

二、文件中最主要的类是:

1)设置并开启 softap(便携式 WLAN 热点)

2)调用相应的处理函数,通过 socket 向 netd 下发命令

3) netd 接受命令并进行处理,并将处理结果反馈给 Framework 层。

4) Framework 受到回馈的信息,并通知 UI 处理结果,呈现给用户。

相关的 Log 实例:

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