Android RIL架构分析——（1）本地库实现[c/cpp部分]

田海立

2012-03-24

本文介绍了AndroidRIL的总体架构，具体分析了本地库的实现[c/cpp部分]

一、总体架构

Android RIL (Radio Interface Layer)提供了Telephony服务和Radio硬件之间的抽象层。RIL负责数据的可靠传输、AT命令的发送以及response的解析。一般的，应用处理器（AP）通过AT命令集与无线通讯模块（基带/BP）通信。把标准的GSM27.007中常用的如Dial这些主动请求的操作称之为request；另一类GSM主动上报的例如信号强度、基站信息、来短信等，称之为unsolicited response。

二、实现文件分布

SMS/MMS, call, …

Telephony的应用层实现在具体的apps中。Call在packages/apps/Phone中；SMS/MMS在packages/apps/Mms中；网络选择等在packages/apps/Settings中。

android.telephony.*

Telephony的JavaFramework代码，供上层使用

com.android.internal.telephony.*

Telephony的JavaFramework代码的内部实现，该包是隐藏的，外面无法访问。

hardware/ril/include/telephony/ril.h

本地代码的头文件

hardware/ril/libril

ril本地库的实现源代码，生成libril.so

hardware/ril/rild

ril守护进程rild的实现源代码，生成可执行文件rild

hardware/ril/reference-ril

ril实现库的参考实现源代码，生成libreference-ril.so

针对不同的硬件平台可以仿照这个来实现具体的功能库。

三、ril初始化

1.Rild解析ril的实现库<rillibPath>——可以通过命令行或property来指定。

Rild在init.rc中可以通过命令行参数-l <rillibPath>指定ril的具体实现库；

如果命令行中未指定实现库，通过property_get(“rild.libpath”, …)获取实现库。

而，在模拟环境下的话，就用/system/lib/libreference-ril.so，这也是上节所提到的libreference-ril.so最终被放的路径。

2.通过dlopen(<rillibPath>, )加载ril实现库；

3.调用libril中的RIL_startEventLoop()开启并确保eventLoop线程已经启动；

4.通过dlsym()获取<rillibPath>中定义的RIL_Init()函数。

5.获取RIL_Init()所需的参数——可以通过命令行或property来指定。

Rild在init.rc中可以通过命令行参数--指定RIL_Init的参数；

如果命令行中未指定实现库，通过property_get(“rild.libargs”, …)获取参数。

6.由4&5获取的函数以及参数，执行RIL_Init()开始mainLoop线程，并获取RIL_RadioFunctions;

7.以6获取的RIL_RadioFunctions为参数，执行libril中的RIL_Register()保留这些callback函数到s_callbacks，开启命名Socket“rild”，接受上层的Socket指令。

时序图如下图所示：

注意：图中的序号跟上面描述的步骤并不是一一对应的。

在上面的时序中，有几个重要的数据：s_rilEnv: RIL_Env定义在rild中，但函数的具体实现是在标准库libril.so中，注册给实现库，供RIL实现库调用；s_callbacks: RIL_RadioFunctions定义在reference-ril中，实现Request等操作。

四、Request过程

初始化过程步骤3启动的eventLoop会调用ril_event_loop()处理Request请求。

通过select()多路选择Socket，侦听是否有Java层到来的Socket请求。执行：

ril_event_loop() ->

-> processTimeouts()

-> processReadReadies()把ril_event从watch_table[]移到pendling_list

-> firePending() -> ev->func() [listenCallback()[ril.cpp]]

-> record_stream_new()新创建一个RecordStream

-> 收到完整的Request后，执行processCommandsCallback()

-> processCommandBuffer() [ril.cpp]

具体的执行都在processCommandBuffer()

Ril.cpp中定义了s_comamnds:CommandInfo[]

typedef struct {
        int requestNumber;
        void (*dispatchFunction)(Parcel &p, struct RequestInfo *pRI);
        int (*responseFunction)(Parcel &p, void *response, size_t responselen);
} CommandInfo;
 
static CommandInfo s_commands[] = {
#include “ril_commands.h”
};

processCommandBuffer()中，通过request的索引，找到s_commands中的CommandInfo，然后通过CommandInfo的dispatchFunction，具体执行dispatch操作。

可以打开ril_commands.h中看具体某个Request的dispatch函数。

{RIL_REQUEST_GET_SIM_STATUS, dispatchVoid, responseSimStatus},
{RIL_REQUEST_SEND_SMS, dispatchString, responseSMS},
//…

dispatchXYZ()是一系列对特定参数的Reqeust的封装，看dispatchString(Parcel&p, RequestInfo *pRI)的实现：

char *string8 = strdupReadString(p);
s_callbacks.onRequest(pRI->pCI->requestNumber,string8, sizeof(char *), pRI);

解析出参数，通过s_callbacks.onRequest()调用reference-ril具体实现库中的onRequest的实现。[s_callbacks是在第三节中初始化时注册保留的]

Reference-ril中的onRequest()有一个很大的switch… case语句来处理各种request。

switch(request) {
        caseRIL_REQUEST_SEND_SMS:
               requestSendSMS();
               break;
        //…
}

requestSendSMS()中调用at_send_command_sms()用“+CMGS”发送短信，并获取返回值。

requestSendSMS()中调用RIL_onRequestComplete(t,e: RIL_Errno)完成Request。

五、Response过程

Response有Solicited Response也就是上节讲的Request的响应，另外还有一种就是主动上报的unsolicitedresponse，比如来电话，来短信等信息。

5.1 solicited response

对于Solicited response，上节中最后调用的是RIL_onRequestComplete()，reference-ril中该函数调用s_rilenv->OnRequestComplete()。从第三节的初始化知道，具体的实现是在ril.cpp中RIL_onRequestComplete()里。

在RIL_onRequestComplete()中，

如果“ril_commsnds.h”中定义的该CommandInfo中有response函数，完成对responseFunction()的调用；

转换ril定义的响应信息结构，调用sendResponse(),将响应结果通过Socket反馈到上层。

5.2 unsolicited response

第三节步骤六开始的mainLoop中会通过at_open()把onUnsolicited()传递给AtChannel。AtChannel的at_open()中开启readerLoop线程。

readerLoop()中：

readLine() -> processLine()对Unsolicited message调用handleUnsolicited()作出处理；而handleUnsolicited()中回调reference-ril中注册的onUnsolicited()函数。

reference-ril的onUnsolicited()中对各种特殊指令作出处理之后，调用初始化时[第三节]注册的RIL_Env中的RIL_onUnsolicitedResponse()，最终实现是在ril.cpp的RIL_onUnsolicitedResponse()。

同Request一样，Ril.cpp中定义了s_comamnds:CommandInfo[]

typedef struct {
        int requestNumber;
        int (*responseFunction)(Parcel &p, void *response, size_t responselen);
        WakeType wakeType;
} UnsolResponseInfo;
 
static UnsolResponseInfo s_unsolResponses[] = {
#include “ril_unsol_commands.h”
};

RIL_onUnsolicitedResponse中，通过unsolResponseIndex，找到s_unsolResponses中的UnsolResponseInfo，然后通过UnsolResponseInfo的WakeType决定唤醒手机的WakeLock，再通过responseFunction，具体执行response操作。

可以打开ril_unsol_commands.h中看具体某个Unsolicitedresponse的定义。

{RIL_UNSOL_RESPONSE_NEW_SMS, responseString, WAKE_PARTIAL},
{RIL_UNSOL_RESPONSE_NEW_SMS_STATUS_REPORT, responseString, WAKE_PARTIAL},
{RIL_UNSOL_RESPONSE_NEW_SMS_ON_SIM, responseInts, WAKE_PARTIAL},
//…

最后，unsolicited response与solicited response一样，也是通过调用sendResponse()，通过Socket反馈到Java上层。