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元件組軟體

元件是在 Fuchsia 中執行軟體的基礎構成要素。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。這樣可以提升系統安全性，並在個別元件之間建立清楚的介面，方便更新或替換。

在 Fuchsia 中，「一切都是」元件 (幾乎)。先前的討論先前提過 Zircon 的討論區域，核心的介面區域刻意不大，而大部分的核心服務也都在使用者空間中實作。也就是說，在 Fuchsia 上執行的大多數軟體都是利用元件架構來實作，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

在核心以外，只有幾個未使用元件架構的低層級例外狀況，例如系統啟動載入程式和 userboot 程序。

元件管理工具

元件架構的核心是元件管理員。因此，負責協調所有元件執行個體的執行作業，提供其功能，並協調元件之間的連線。

元件可明確 (例如從網址) 啟動，或從特定能力的要求中隱含啟動。元件管理員會執行必要的解析度，以判斷是否要啟動新元件，或是將要求轉送至現有執行個體。為此，每個元件都必須宣告自身「提供」系統的任何功能，以及其「消耗」的任何功能。

元件管理員會剖析每個元件的「宣告」，以判斷如何執行元件及提供必要功能。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，用於說明 ELF 執行檔和一些額外的指令引數：

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

請注意執行階段宣告，向元件管理員說明這個元件需要 ELF 執行器。這是能力的範例！

元件功能

元件可透過「功能」capabilities取得較寬系統各部分的權限。每個元件都可宣告本身運作的功能，並提供給運作所需的其他元件 (或架構) 提供的系統和功能。

如您所見，runner 是宣告元件使用執行階段的能力範例。其他常見的能力類型範例包括存取檔案系統資源的 directory，以及用於與其他元件通訊的 protocol。

開發人員會使用元件資訊清單，宣告元件需要的能力類型。以下是要求兩項功能的元件資訊清單範例：具備 example-data 目錄的讀取權限，以及由 fuchsia.example.Foo FIDL 通訊協定描述的服務。

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，在各個元件的命名空間中填入必要的目錄控點。在這個範例中，元件會在其命名空間接收 /example/data 和 /svc/fuchsia.example.Foo。

元件整理

系統中的所有元件都會組成單一已取得 Root 權限的元件執行個體樹狀結構。這個樹狀結構可管理元件行為的幾個重要方面。

說明元件執行個體的組織方式的樹狀圖。這些父項和子項關係可控制元件行為的幾個層面。

樹狀結構中的父項元件負責建立其他元件的執行個體做為子項，並提供必要功能。同時，子項元件可將功能向父項公開。建立子項元件的方式有以下兩種：

靜態：父項會在其元件宣告中宣告子項存在。
動態：父項使用 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會在樹狀結構中形成一個群組，稱為「運作範圍」。運作範圍可讓父項控管哪些功能傳入或傳出元件的子樹狀結構，藉此建立能力界線。元件會決定是否使用 expose 關鍵字匯出運作領域以外的功能：

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

能力公開後，父項即可與相同領域中的其他元件共用該功能。方法是使用 offer 關鍵字：

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

元件管理員這就是所謂的「功能轉送」。元件管理服務只能解析相同領域中公開及提供的功能。

這張圖表顯示元件如何透過「功能轉送」功能共用功能，「能力轉送轉送」說明瞭特定領域中如何提供資源。

運動：元件

在本練習中，您將探索元件執行個體樹狀結構，並藉由使用部分核心系統元件，詳細瞭解能力轉送實際運作情形。

啟動模擬器

如果您尚未有一個執行中的執行個體，請啟動模擬器：

ffx emu start --headless

啟動完成後，模擬器會輸出下列訊息並傳回：

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 指令轉儲系統元件樹狀結構：

ffx component list

畫面會顯示與下列 (截斷) 清單類似的輸出內容：

/
/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

此清單代表元件執行個體樹狀結構，具有如 bootstrap、core 和 startup 等機構元件，在根目錄底下形成子樹狀結構。

component show 指令會提供每個元件的詳細資料。

使用這個指令查看 http-client 的詳細資料 (提供 HTTP 要求服務的元件)：

ffx component show http-client.cm

這個指令會輸出下列報表：

               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

請注意這裡列出的幾項詳細資料：

元件執行個體的專屬 ID (稱為「憑證」)。
載入這個元件的套件網址。
元件的執行狀態。
目前執行執行個體的工作/程序 ID。
為元件要求和公開的一組功能。

追溯能力路線

在先前的輸出內容中，有三個能力群組：

連入功能：元件使用 use 宣告的功能。這些引數會透過其「命名空間」提供給元件。
傳出功能：元件已發布至傳出目錄的功能。
公開功能：元件以 expose 宣告的功能。這些是元件的「公開服務」。

http-client 向父項 realm 公開的其中一項功能是 fuchsia.net.http.Loader。這可讓其他元件發出 HTTP 要求。

使用 component select 指令會決定與這項能力互動的元件數量：

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 元件會使用此能力 (即列於「Incoming Capabilities」(傳入功能) 下方)。這些元件之間的共同祖係是 core，會將這項能力轉送到必要的子項。

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