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元件組軟體

元件是執行在 Fuchsia 中的軟體基本構成要素。每個元件都是可組合的沙箱模組，可透過功能與其他元件互動。這可提升系統安全性，並在個別元件之間建立明確的介面，方便更新或取代。

在 Fuchsia 中，「所有元件」 (幾乎都是構成要素)回顧先前討論 Zircon 的內容，核心的表面積是刻意縮小，大部分核心服務都是在使用者空間中實作。這表示在 Fuchsia 上執行的大部分軟體都是透過元件架構實作，包括：

面向使用者的應用程式
裝置驅動程式
檔案系統
媒體轉碼器
網路堆疊

在核心之外，只有少數低階例外狀況不會使用元件架構，例如引導程式和 userboot 程序。

元件管理員

元件架構的核心是元件管理工具。這個平台負責協調所有元件的執行程序、為其提供功能，並中介元件之間的連線。

元件可以明確啟動 (例如從網址)，也可以從特定功能的要求中隱含啟動。元件管理員會執行必要的解析，判斷是否要啟動新元件，或將要求導向至現有執行個體。如要進行此路由，每個元件都必須宣告其提供給系統的任何功能，以及消耗的任何功能。

元件管理員會剖析每個元件的「宣告」，以決定如何執行元件並提供必要功能。元件通常會透過元件套件中的元件資訊清單檔案，向系統宣告。

以下是元件資訊清單的簡單範例，其中描述了 ELF 可執行檔，並附上一些額外的指令引數：

program: {
    runner: "elf",
    binary: "bin/hello",
    args: [ "Hello", "World!" ],
},

請注意，這個執行階段宣告會告知元件管理員，這個元件需要 ELF 執行程式。這是功能的範例！

元件功能

元件可透過功能取得更廣泛系統各個部分的權限。每個元件都可以宣告提供給系統的新功能，以及其他元件 (或架構) 提供的功能，以便執行所需的功能。

如您剛才所見，runner 是宣告元件所用執行階段的功能範例。其他常見能力類型範例包括存取檔案系統資源 directory，以及用於與其他元件通訊的 protocol。

開發人員使用元件資訊清單，宣告元件需要的能力類型。以下是元件資訊清單的範例，其中要求兩項功能：對 example-data 目錄的讀取存取權，以及 fuchsia.example.Foo FIDL 通訊協定所描述的服務。

use: [
    {
        directory: "example-data",
        rights: [ "r*" ],
        path: "/example/data",
    },
    {
        protocol: "fuchsia.example.Foo",
    },
]

元件管理員會使用能力宣告，為每個元件的命名空間填入必要的目錄句柄。在此範例中，元件會在其命名空間中收到 /example/data 和 /svc/fuchsia.example.Foo。

元件組織

系統中的所有元件都會組合成單一根元件例項樹狀結構。這個樹狀結構會管理元件行為的幾個重要層面。

樹狀圖說明元件執行個體的排列方式。這些父項和子項關係會管理元件行為的多個層面。

樹狀結構中的父項元件負責建立其他元件的例項做為子項，並提供必要的功能。同時，子元件也可以將功能公開給父項。您可以透過下列任一方式建立子項元件：

靜態：父項會在其元件宣告中宣告子項的存在。
動態：父項會使用 fuchsia.component.Realm 通訊協定，在執行階段將子項新增至元件集合。

任何父項元件及其所有子項都會在樹狀結構中形成一個稱為「realm」的群組。Realms 可讓上層控制哪些功能流入及流出其元件子樹狀結構，藉此建立功能邊界。元件會決定是否要使用 expose 關鍵字，將功能匯出至其領域之外：

expose: [
    {
        protocol: "fuchsia.example.Foo",
        from: "self",
    },
],

能力公開給 Realm 後，父項就能與同一個 Realm 中的其他元件共用。這項操作可使用 offer 關鍵字完成：

offer: [
    {
        protocol: "fuchsia.example.Foo",
        from: "self",
    },
],

元件管理工具這就是所謂的「能力路由」。元件管理服務只能解析相同領域內「公開」和「提供」的功能。

這張圖表顯示了透過「能力轉送」如何共用元件的功能，這個圖表說明瞭如何在特定領域內提供資源。

練習：元件

在本練習中，您將探索元件例項樹狀結構，並詳細瞭解使用部分核心系統元件時的功能路由。

啟動模擬器

如果您尚未啟動執行個體，請啟動模擬器：

ffx emu start --headless

啟動完成後，模擬器會輸出以下訊息並傳回：

Logging to "$HOME/.local/share/Fuchsia/ffx/emu/instances/fuchsia-emulator/emulator.log"
Waiting for Fuchsia to start (up to 60 seconds)........
Emulator is ready.

探索系統元件

開啟另一個終端機視窗，並使用 component list 指令轉儲系統的元件樹狀結構：

ffx component list

輸出內容應該會與下方 (截斷) 清單類似：

/
/bootstrap
/bootstrap/archivist
/bootstrap/base_resolver
/bootstrap/console
/bootstrap/console-launcher
/bootstrap/decompressor
/bootstrap/device_name_provider
/bootstrap/driver_manager
/bootstrap/fshost
/bootstrap/kernel_debug_broker
/bootstrap/miscsvc
/bootstrap/netsvc
/bootstrap/power_manager
/bootstrap/ptysvc
/bootstrap/pwrbtn-monitor
/bootstrap/shutdown_shim
/bootstrap/sysinfo
/bootstrap/virtual_console
/core
/core/activity
...
/core/detect
/core/font_provider
/core/log-stats
/core/remote-control
/core/sampler
/core/system-update-committer
/core/temperature-logger
/core/test_manager
/core/full-resolver
/startup

這份清單代表元件執行個體樹狀結構，其中 bootstrap、core 和 startup 等組織元件會在根目錄下方形成子樹狀結構。

component show 指令會提供各組成元素的詳細資訊。

您可以使用下列指令查看 http-client 的詳細資料，這是提供 HTTP 要求服務的元件：

ffx component show http-client.cm

這項指令會輸出以下報告：

               Moniker: /core/network/http-client
                   URL: #meta/http-client.cm
                  Type: CML static component
       Component State: Resolved
 Incoming Capabilities: config
                        fuchsia.logger.LogSink
                        fuchsia.net.name.Lookup
                        fuchsia.posix.socket.Provider
                        pkg
  Exposed Capabilities: fuchsia.net.http.Loader
           Merkle root: d9e73f5b061f2f227e596e2e0079ff3a095fc69e192cf85e0d7621826c76356c
       Execution State: Running
          Start reason: '/core/feedback' requested capability 'fuchsia.net.http.Loader'
         Running since: ...
                Job ID: 41268
            Process ID: 41311
 Outgoing Capabilities: fuchsia.net.http.Loader

請注意這裡顯示的部分詳細資料：

元件例項的專屬 ID (稱為「別名」)。
此元件的載入套件網址。
元件的執行狀態。
執行個體目前執行的工作/程序 ID。
元件要求和公開的一組功能。

追蹤能力路徑

在前述輸出內容中，列出了三個能力群組：

傳入功能：元件使用 use 宣告的功能。這些值會透過元件的命名空間提供給元件。
傳出功能：元件已發布至其傳出目錄的功能。
外洩的功能：元件使用 expose 宣告的功能。這些是元件的公開服務。

http-client 向其父項 realm 公開的其中一個功能是 fuchsia.net.http.Loader。這可讓其他元件發出 HTTP 要求。

使用 component capability 指令判斷有多少元件與此功能互動：

ffx component capability fuchsia.net.http.Loader

這個指令會列出所有相符的元件：

Exposed:
  /core/network/http-client
  /core/network
Used:
  /core/cobalt
  /core/feedback
  /core

這表示 cobalt 和 feedback 元件會使用這項功能 (也就是在「Incoming Capabilities」下方列出這項功能)。這些元件之間的共同祖系是 core，可處理將此功能路由至必要子項的作業。

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