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Android 电话系统rild分析

2017年12月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2953字 ⁄ 字号 评论关闭

Rild是Init进程启动的一个本地服务,这个本地服务并没有使用Binder通讯手段,而是采用了socket 通讯方式。

由于Android 开发者使用的Modem 是不一样的,各种指令格式,初始化序列都可能不一样,GSM 和CDMA 就差别更大了,所以为了消除这些差别,Android设计者将ril做了一个抽象,使用一个虚拟电话的概念。这个虚拟电话对象就是GSMPhone(CDMAPhone),底层描述的实现就是靠RIL来完成适配。

Andoid将RIL层分为两个代码空间:RILD管理框架,AT相关的xxxril.so 动态链接库。将ril独立成一个动态链接库的好处就是android系统适应不同的modem,不同的medem有独立的ril与之对应。从这个层面上看,Rild 更多是一个管理框架。

而ril是具体的AT指令合成者和应答解析者。从最基本的功能来讲,ril 建立了一个侦听Socket,等待客户端的连接,然后从该连接上读取RIL-Java 成传递来的命令并转化成AT指令发送到Modem。并等待Modem 的回应,然后将结果通过套接口传回到Ril-Java 层。
下图是Ril-D 的基本框架:

下面的数据流传递描述图表描述了RIL-JAVA 层发出一个电话指令的5步曲。

在AT通讯的过程中有两类响应:一种是请求后给出应答,一种是通知类,即为不请自来的,例如短信通知达到,我们称该类通知为URC。在Rild 中URC 和一般的Response 是分开处理的,概念上URC由handleUnsolicited @Atchannel.c 处理,而Response由handleFinalResponse来处理。

1 Event Loop
Rild管理的真正精髓在ril.cpp,ril_event.cpp 中,在研究的过程中,可以看到设计者在抽象上所下的功夫,设计得很优美。Event Loop 的基本工作就是等待在事件端口(串口,Socket),
一旦有数据到达就根据登记的Event 回调函数进行处理。Ril设计者是如何建立一套管理框架来完成这些工作的?
1.1 Event 对象
Event 对象构成:(fd,index,persist,func,param)
fd 事件相关设备句柄。
index
persist 如果是保持的,则不从watch_list 中删除。
func  回调事件处理函数
param 回调时参数
为了统一管理事件,Android 使用了三个队列:watch_list,timer_list,pending_list,并使用了一个设备句柄池readFDS。
readFDS:是Linux 的fd_set,readFDS 保存了Rild中所有的设备文件句柄,以便利用select函数统一的完成事件的侦听。
watch_list:监测队列。需要检测的事件都放入到该队列中。
timer_list:timer 队列
pending_list:待处理事件队列,事件已经触发,需要回调处理的事件。
事件队列的操作:ril_event_add,ril_event_del, ril_timer_add

在添加操作中,有两个动作:
(1) 加入到watch_list
(2) 将句柄加入到readFDS 事件句柄池。

1.2 ril_event_loop()
对于Linux 设备来讲,我们可以使用select函数等待在FDS上,只要FDS 中记录的设备有数据到来,select就会设置相应的标志位并返回。readFDS 记录了所有的事件相关设备句柄。readFDS 中句柄是在在AddEvent 加入的。所有的事件侦听都是建立在linux 的select readFDS 基础上。

ril_event_loop 利用select 等待在readFDS(fd_set)上,当select 设备有数据时,ril_event_loop会从select 返回,在watch_list 中相应的Event 放置到pend_list,如果Event 是持久性的则不从watch_list 中删除。然后ril_event_loop 遍历pengding_list 处理Event 事件,发起事件回调函数。

1.3 几个重要的Event
上面分析了ril-d 的框架,在该框架上跑的事件有什么
(1)s_listen_event- (s_fdListen,listenCallback)
listenCallback 处理函数,
接收客户端连接:s_fdCommand=accepte(..)
添加s_commands_event()
重新建立s_listen_event,等待下一次连接
(2)s_command_event(s_fdCommand,ProcessCommandsCallback)
 从fdCommand Socket 连接中读取StreamRecord,使用ProcessCommandBufer 处理数据
s_listen_event 在大的功能上处理客户端连接( Ril-JAVA 层发起的connect ) , 并建立s_commands_event 去处理Socket 连接发来的Ril 命令。ProcessCommandBufer 实际上包含了Ril 指令的下行过程。

1.4 下行命令翻译及其组织 @ProcessCommandBuffer
RIL_JAVA传递的命令格式:Parcel,由命令号,令牌,内容组成。RIL_JAVA 到达RIL_C时转为构建本地RequestInfo,并将被翻译成具体的AT指令。由于每条AT命令的参数是不
同的,所以对不同的AT指令,有不同的转换函数,在此Android设计在这里做了一个抽象,做了一个分发框架,通过命令号,利用sCommand数组,获得该命令的处理函数。
sComand[]={
<...>
}
sComand存在于Ril_command.h 中。
&sComand[]=
<
{RIL_REQUEST_GET_IMEI, dispatchVoid, responseString},
{RIL_REQUEST_DIAL, dispatchDial, responseVoid},
{….}
>
dispatchXxx 函数一般都放在在Reference-ril.c 中,Reference-ril.c 这个就是我们需要根据不同的Modem 来修改的文件。

1.5 send_at_command 框架
send_at_command 是同步的,命令发送后,send_at_command 将等待在s_commandcond,直到有sp_response->finalResponse。
2 read loop @Atchannel.c
Read loop 解决的问题是: 解析从Modem 发过来的回应。如果遇到URC 则通过handleUnsolicited上报RIL_JAVA。如果是命令的应答,则通过handleFinalResponse 通知
send_at_command有应答结果。

对于URC,Rild 同样使用一个抽象数组 @Ril.CPP.
static UnsolResponseInfo s_unsolResponses[] = {
#include "ril_unsol_commands.h"
};
并利用RIL_onUnsolicitedResponse 将URC向上层发送。

3.Ril-d的整体数据流及其控制流示意图

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