Android 技术专题系列之二 -- telephony

摘自:http://www.360doc.com/content/10/0526/13/1526449_29599306.shtml

第一部分 c代码

Android源码中,hardware/ril目录中包含着Android的telephony底层源码。这个目录下包含着三个子目录,下面是对三个子目录的具体分析。

目录hardware/ril/include分析:

只有一个头文件ril.h包含在此目录下。ril.h中定义了76个如下类型的宏:RIL_REQUEST_XXX ,…

这些宏代表着客户进程可以向Android telephony发送的命令,包括SIM卡相关的功能,打电话,发短信,网络信号查询等。好像没有操作地址本的功能?

目录hardware/ril/libril分析。

本目录下代码负责与客户进程进行交互。在接收客户进程命令后,调用相应函数进行处理,然后将命令响应结果传回客户进程。在收到来自网络端的事件后,也传给客户进程。

文件ril_commands.h:列出了telephony可以接收的命令;每个命令对应的处理函数;以及命令响应的处理函数。

文件ril_unsol_commands.h:列出了telephony可以接收的事件类型;对每个事件的处理函数;以及WAKE Type???

文件ril_event.h/cpp:处理与事件源(端口,modem等)相关的功能。ril_event_loop监视所有注册的事件源,当某事件源有数据到来时,相应事件源的回调函数被触发(firePending -> ev->func())

文件ril.cpp:

RIL_register函数:打开监听端口,接收来自客户进程的命令请求 (s_fdListen = android_get_control_socket(SOCKET_NAME_RIL);),当与某客户进程连接建立时,调用listenCallback函数;创建一单独线程监视并处理所有事件源 (通过ril_event_loop)

listenCallback函数:当与客户进程连接建立时,此函数被调用。此函数接着调用processCommandsCallback处理来自客户进程的命令请求

processCommandsCallback函数:具体处理来自客户进程的命令请求。对每一个命令,ril_commands.h中都规定了对应的命 令处理函数(dispatchXXX),processCommandsCallback会调用这个命令处理函数进行处理。

dispatch系列函数:此函数接收来自客户进程的命令己相应参数,并调用onRequest进行处理。

RIL_onUnsolicitedResponse函数:将来自网络端的事件封装(通过调用responseXXX)后传给客户进程。

RIL_onRequestComplete函数:将命令的最终响应结构封装(通过调用responseXXX)后传给客户进程。

response系列函数:对每一个命令,都规定了一个对应的response函数来处理命令的最终响应;对每一个网络端的事件,也规定了一个对应的 response函数来处理此事件。response函数可被onUnsolicitedResponse或者onRequestComplete调用。

目录hardware/ril/reference-ril分析。本目录下代码主要负责与modem进行交互。

文件reference-ril.c:此文件核心是两个函数:onRequest和onUnsolicited

onRequest 函数:在这个函数里,对每一个RIL_REQUEST_XXX请求,都转化成相应的AT command,发送给modem,然后睡眠等待。当收到此AT command的最终响应后,线程被唤醒,将响应传给客户进程(RIL_onRequestComplete -> sendResponse)。

onUnsolicited函数:这个函数处理modem从网络端收到的各种事件,如网络信号变化,拨入的电话,收到短信等。然后将时间传给客户进程 (RIL_onUnsolicitedResponse -> sendResponse)

文件atchannel.c:负责向modem读写数据。其中,写数据(主要是AT command)功能运行在主线程中,读数据功能运行在一个单独的读线程中。

函数at_send_command_full_nolock:运行在主线程里面。将一个AT command命令写入modem后进入睡眠状态(使用 pthread_cond_wait或类似函数),直到modem读线程将其唤醒。唤醒后此函数获得了AT command的最终响应并返回。

函数readerLoop运行在一个单独的读线程里面,负责从modem中读取数据。读到的数据可分为三种类型:网络端传入的事件;modem对当前AT command的部分响应;modem对当前AT command的全部响应。对第三种类型的数据(AT command的全部响应),读线程唤醒(pthread_cond_signal)睡眠状态的主线程。

Java代码

Android中,telephony相关的java代码主要在下列目录中:

  1. frameworks/base/telephony/java/android/telephony
  2. frameworks/base/telephony/java/com/android/internal/telephony
  3. frameworks/base/services/java/com/android/server/TelephonyRegistry.java
  4. packages/apps/Phone

其中,目录1中的代码提供Android telephony的公开接口,任何具有权限的第三方应用都可使用,如接口类TelephonyManager。
目录2/3中的代码提供一系列内部接口,目前第三方应用还不能使用。当前似乎只有packages/apps/Phone能够使用
目录4是一个特殊应用,或者理解为一个平台内部进程。其他应用通过intent方式调用这个进程的服务。

TelephonyManager主要使用两个服务来访问telephony功能:

  1. ITelephony, 提供与telephony 进行操作,交互的接口,在packages/apps/Phone中由PhoneInterfaceManager.java实现。
  2. ITelephonyRegistry, 提供登记telephony事件的接口。由frameworks/base/services/java/com/android/server/TelephonyRegistry.java实现。

interface CommandsInterface 描述了对电话的所有操作接口,如命令, 查询状态,以及电话事件监听等

class BaseCommands是CommandsInterface的直接派生类,实现了电话事件的处理(发送message给对应的handler)。

而class RIL又派生自BaseCommands。RIL负责实际实现CommandsInterface中的接口方法。RIL通过Socket和rild守护进 程进行通讯。对于每一个命令接口方法,如acceptCall,或者状态查询,将它转换成对应的RIL_REQUEST_XXX,发送给rild。线程 RILReceiver监听socket,当有数据上报时,读取该数据并处理。读取的数据有两种,

  1. 电话事件,RIL_UNSOL_xxx, RIL读取相应数据后,发送message给对应的handler (详见函数processUnsolicited)
  2. 命令的异步响应。(详见函数processSolicited)

interface Phone描述了对电话的所有操作接口。 PhoneBase直接从Phone 派生而来。而另外两个类,CDMAPhone和GSMPhone,又从PhoneBase派生而来,分别代表对CDMA 和GSM的操作。

PhoneProxy也从Phone直接派生而来。当当前不需要区分具体是CDMA Phone还是GSM Phone时,可使用PhoneProxy。

抽象类Call代表一个call,有两个派生类CdmaCall和GsmCall。

interface PhoneNotifier定义电话事件的通知方法

DefaultPhoneNotifier从PhoneNotifier派生而来。在其方法实现中,通过调用service ITelephonyRegistry来发布电话事件。

service ITelephonyRegistey由frameworks/base/services/java/com/android/server /TelephonyRegistry.java实现。这个类通过广播intent,从而触发对应的broadcast receiver。

在PhoneApp创建时,

   sPhoneNotifier = new DefaultPhoneNotifier();
   ...
   sCommandsInterface = new RIL(context, networkMode, cdmaSubscription);

然后根据当前phone是cdma还是gsm,创建对应的phone,如

sProxyPhone = new PhoneProxy(new GSMPhone(context,
sCommandsInterface, sPhoneNotifier));

下面我们来研究一个电话打出去的流程。

  1. TwelveKeyDialer.java, onKeyUp()
  2. TwelveKeyDialer.java, placeCall()
  3. OutgoingCallBroadcaster.java, onCreate()
    sendOrderedBroadcast(broadcastIntent, PERMISSION,
    new OutgoingCallReceiver(), null, Activity.RESULT_OK, number, null);
  4. OutgoingCallBroadcaster.java, OutgoingCallReceiver
    doReceive -> context.startActivity(newIntent);
  5. InCallScreen.java, onCreate/onNewIntent
  6. InCallScreen.java, placeCall
  7. PhoneUtils.java, placeCall
  8. GSMPhone.java, dial
  9. GsmCallTracker.java, dial
  10. RIL.java, dial
    RILRequest rr = RILRequest.obtain(RIL_REQUEST_DIAL, result);

    send(rr);

下面来研究一个incoming call的流程:

  1. 创建GsmPhone时,mCT = new GsmCallTracker(this);
  2. 创建GsmCallTracker时:
    cm.registerForCallStateChanged(this, EVENT_CALL_STATE_CHANGE, null); –>
    mCallStateRegistrants.add(r);
  3. RIL中的RILReceiver线程首先读取从rild中传来的数据:processResponse -> processUnsolicited
  4. 对应于incoming call,RIL收到RIL_UNSOL_RESPONSE_CALL_STATE_CHANGED 消息,触发mCallStateRegistrants中的所有记录。
  5. GsmCallTracker处理EVENT_CALL_STATE_CHANGE,调用pollCallsWhenSafe
  6. 函数pllCallsWhenSafe 处理:
    lastRelevantPoll = obtainMessage(EVENT_POLL_CALLS_RESULT);
    cm.getCurrentCalls(lastRelevantPoll);
  7. RIL::getCurrentCalls
    RILRequest rr = RILRequest.obtain(RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS, result);

    send(rr);
  8. 接着RIL调用processSolicited处理RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS的返回结果
  9. GsmCallTracker的handleMessage被触发,处理事件EVENT_POLL_CALLS_RESULT,调用函数
    handlePollCalls
  10. handlPollCalls 调用
    phone.notifyNewRingingConnection(newRinging);

  11. PhoneApp中创建CallNotifier
  12. CallNotifier注册:
    registerForNewRingingConnection -> mNewRingingConnectionRegistrants.addUnique(h, what, obj);