一、电话流程整体框架
Android的电话系统主要分为三个部分，java层的各种电话相关应用，java层的Phone Service，主要为上层提供API，同时与native进行通信，可以看做为电话系统的客户端，native层的电话服务进程RILD，负责为上层提供各种电话功能服务，直接与modem进行交互：
电话流程框架
二、Android电话系统设计框架：
Android电话系统设计框架
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，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，不同modem相关的AT指令或者通信协议编译成相应的动态链接库.so文件，Rild 是具体的AT 指令合成者和应答解析者。
三、Android电话系统代码结构：
图片.png
四、RILD框架
在android的电话系统中，在native层实现了电话服务的服务端，由RILD服务与modem的交互，在java层实现电话的客户端，本文主要介绍电话系统的服务端RILD进程：
RILD框架
五、RILD源码介绍
接下来通过源码对RILD的整个框架进行详细介绍。
5.1 启动
在kernel启动完成后，将启动第一个应用进程Init进程，init进程在启动过程中将读取init.rc文件来启动一些重量级的native服务，rild进程就是通过配置在init.rc中来启动的。
service ril-daemon /system/bin/rild
class main
socket rild stream 660 root radio
socket rild-debug stream 660 radio system
user root
group radio cache inet misc audio sdcard_rw log
5.2 RILD进程入口流程：
RILD进程启动的时序图
5.3 RILD入口main
//hardware\ril\rild\rild.c
int main(int argc, char **argv)
{
const char * rilLibPath = NULL;
char **rilArgv;
void *dlHandle;
const RIL_RadioFunctions *(*rilInit)(const struct RIL_Env *, int, char **);
const RIL_RadioFunctions *funcs;
char libPath[PROPERTY_VALUE_MAX];
unsigned char hasLibArgs = 0;
int i;
umask(S_IRGRP | S_IWGRP | S_IXGRP | S_IROTH | S_IWOTH | S_IXOTH);
//rild启动无参数
for (i = 1; i < argc ;) {
if (0 == strcmp(argv[i], "-l") && (argc - i > 1)) {
rilLibPath = argv[i + 1];
i += 2;
} else if (0 == strcmp(argv[i], "--")) {
i++;
hasLibArgs = 1;
break;
} else {
usage(argv[0]);
}
}
if (rilLibPath == NULL) {
//通过Android属性系统读取属性"rild.libpath"的值，即lib库的存放路径
if ( 0 == property_get(LIB_PATH_PROPERTY, libPath, NULL)) {
goto done;
} else {
rilLibPath = libPath;
}
}
##################################################################################
判断是否为模拟器
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#if 1
{
static char* arg_overrides[3];
static char arg_device[32];
int done = 0;
#define REFERENCE_RIL_PATH "/system/lib/libreference-ril.so"
/* first, read /proc/cmdline into memory */
char buffer[1024], *p, *q;
int len;
int fd = open("/proc/cmdline",O_RDONLY);
if (fd < 0) {
LOGD("could not open /proc/cmdline:%s", strerror(errno));
goto OpenLib;
}
//读取/proc/cmdline文件中的内容
do {
len = read(fd,buffer,sizeof(buffer)); }
while (len == -1 && errno == EINTR);
if (len < 0) {
LOGD("could not read /proc/cmdline:%s", strerror(errno));
close(fd);
goto OpenLib;
}
close(fd);
//判断是否为模拟器，对于真机，此处条件为false
if (strstr(buffer, "android.qemud=") != NULL)
{
int tries = 5;
#define QEMUD_SOCKET_NAME "qemud"
while (1) {
int fd;
sleep(1);
fd = socket_local_client(QEMUD_SOCKET_NAME,
ANDROID_SOCKET_NAMESPACE_RESERVED,
SOCK_STREAM );
if (fd >= 0) {
close(fd);
snprintf( arg_device, sizeof(arg_device), "%s/%s",
ANDROID_SOCKET_DIR, QEMUD_SOCKET_NAME );
arg_overrides[1] = "-s";
arg_overrides[2] = arg_device;
done = 1;
break;
}
LOGD("could not connect to %s socket: %s",QEMUD_SOCKET_NAME, strerror(errno));
if (--tries == 0)
break;
}
if (!done) {
LOGE("could not connect to %s socket (giving up): %s",
QEMUD_SOCKET_NAME, strerror(errno));
while(1)
sleep(0x00ffffff);
}
}
/* otherwise, try to see if we passed a device name from the kernel */
if (!done) do { //true
#define KERNEL_OPTION "android.ril="
#define DEV_PREFIX "/dev/"
//判断/proc/cmdline中的内容是否包含"android.ril="
p = strstr( buffer, KERNEL_OPTION );
if (p == NULL)
break;
p += sizeof(KERNEL_OPTION)-1;
q = strpbrk( p, " \t\n\r" );
if (q != NULL)
*q = 0;
snprintf( arg_device, sizeof(arg_device), DEV_PREFIX "%s", p );
arg_device[sizeof(arg_device)-1] = 0;
arg_overrides[1] = "-d";
arg_overrides[2] = arg_device;
done = 1;
} while (0);
if (done) { //false
argv = arg_overrides;
argc = 3;
i = 1;
hasLibArgs = 1;
rilLibPath = REFERENCE_RIL_PATH;
LOGD("overriding with %s %s", arg_overrides[1], arg_overrides[2]);
}
}
OpenLib:
#endif
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动态库装载
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switchUser();//设置Rild进程的组用户为radio
//加载厂商自定义的库 ①
dlHandle = dlopen(rilLibPath, RTLD_NOW);
if (dlHandle == NULL) {
fprintf(stderr, "dlopen failed: %s\n", dlerror());
exit(-1);
}
//创建客户端事件监听线程 ②
RIL_startEventLoop();
//通过dlsym定位到RIL_Init函数的地址，并且强制转换为RIL_RadioFunctions的函数指针 ③
rilInit = (const RIL_RadioFunctions *(*)(const struct RIL_Env *, int, char **))dlsym(dlHandle, "RIL_Init");
if (rilInit == NULL) {
fprintf(stderr, "RIL_Init not defined or exported in %s\n", rilLibPath);
exit(-1);
}
if (hasLibArgs) { //false
rilArgv = argv + i - 1;
argc = argc -i + 1;
} else {
static char * newArgv[MAX_LIB_ARGS];
static char args[PROPERTY_VALUE_MAX];
rilArgv = newArgv;
property_get(LIB_ARGS_PROPERTY, args, "");//通过属性系统读取"rild.libargs"属性值
argc = make_argv(args, rilArgv);
}
// Make sure there's a reasonable argv[0]
rilArgv[0] = argv[0];
//调用RIL_Init函数来初始化rild，传入参数s_rilEnv，返回RIL_RadioFunctions地址 ④
funcs = rilInit(&s_rilEnv, argc, rilArgv);
//注册客户端事件处理接口RIL_RadioFunctions，并创建socket监听事件 ⑤
RIL_register(funcs);
done:
while(1) {
// sleep(UINT32_MAX) seems to return immediately on bionic
sleep(0x00ffffff);
}
}
在main函数中主要完成以下工作:
- 解析命令行参数，通过判断是否为模拟器采取不同的方式来读取libreference-ril.so库的存放路径；
- 使用dlopen手动装载libreference-ril.so库；
- 启动事件循环处理 RIL_startEventLoop()；
- 从libreference-ril.so库中取得RIL_Init函数地址，建立起libril.so库与libreference-ril.so库通信桥梁；
------ 使用该函数将libril.so库中的RIL_Env接口注册到libreference-ril.so库，同时将libreference-ril.so库中的RIL_RadioFunctions接口注册到到libril.so库中，
5.4 启动事件循环处理eventLoop工作线程
建立多路I/O驱动机制的消息队列，用来接收上层发出的命令以及往Modem发送AT指令的工作，时整个RIL系统的核心部分。创建一个事件分发线程s_tid_dispatch，线程执行体为eventLoop。
图：
eventLoop工作线程时序图
代码：RIL_startEventLoop
//hardware\ril\libril\Ril.cpp
extern "C" void RIL_startEventLoop(void) {
int ret;
pthread_attr_t attr;
/* spin up eventLoop thread and wait for it to get started */
s_started = 0;
pthread_mutex_lock(&s_startupMutex);
pthread_attr_init (&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
//创建一个工作线程eventLoop
ret = pthread_create(&s_tid_dispatch, &attr, eventLoop, NULL);
//确保函数返回前eventLoop线程启动运行
while (s_started == 0) {
pthread_cond_wait(&s_startupCond, &s_startupMutex);
}
pthread_mutex_unlock(&s_startupMutex);
if (ret < 0) {
LOGE("Failed to create dispatch thread errno:%d", errno);
return;
}
}
代码：eventLoop
static void * eventLoop(void *param) {
int ret;
int filedes[2];
ril_event_init(); //初始化请求队列
pthread_mutex_lock(&s_startupMutex);
s_started = 1; //eventLoop线程运行标志位
pthread_cond_broadcast(&s_startupCond);
pthread_mutex_unlock(&s_startupMutex);
//创建匿名管道
ret = pipe(filedes);
if (ret < 0) {
LOGE("Error in pipe() errno:%d", errno);
return NULL;
}
//s_fdWakeupRead为管道读端
s_fdWakeupRead = filedes[0];
//s_fdWakeupWrite为管道写端
s_fdWakeupWrite = filedes[1];
//设置管道读端为O_NONBLOCK非阻塞
fcntl(s_fdWakeupRead, F_SETFL, O_NONBLOCK);
//初始化s_wakeupfd_event结构体的内容，句柄为s_fdWakeupRead，回调函数为 processWakeupCallback
ril_event_set (&s_wakeupfd_event, s_fdWakeupRead, true,processWakeupCallback, NULL);
①rilEventAddWakeup (&s_wakeupfd_event);
// Only returns on error
②ril_event_loop();
LOGE ("error in event_loop_base errno:%d", errno);
return NULL;
}
5.4.1 rild两类事件
在rild中定义了event的概念，Rild支持两种类型的事件：
- 定时事件：根据事件的执行时间来启动执行，通过ril_timer_add添加到time_list队列中
- Wakeup事件：这些事件的句柄fd将加入的select IO多路复用的句柄池readFDs中，当对应的fd可读时将触发这些事件。对于处于listen端的socket，fd可读表示有个客户端连接，此时需要调用accept接受连接。
struct ril_event {
struct ril_event *next;
struct ril_event *prev;
int fd; //文件句柄
int index; //该事件在监控表中的索引
bool persist; //如果是保持的，则不从watch_list 中删除
struct timeval timeout; //任务执行时间
ril_event_cb func; //回调事件处理函数
void *param; //回调时参数
};
static struct ril_event s_commands_event;
ril_event_set (&s_commands_event, s_fdCommand, 1,processCommandsCallback, p_rs)
static struct ril_event s_wakeupfd_event;
ril_event_set (&s_wakeupfd_event, s_fdWakeupRead, true,processWakeupCallback, NULL)
static struct ril_event s_listen_event;
ril_event_set (&s_listen_event, s_fdListen, false,listenCallback, NULL)
static struct ril_event s_wake_timeout_event;
ril_timer_add(&(p_info->event), &myRelativeTime)；
static struct ril_event s_debug_event;
ril_event_set (&s_debug_event, s_fdDebug, true,debugCallback, NULL)
5.4.2 三个事件队列
//事件监控队列
static struct ril_event * watch_table[MAX_FD_EVENTS];
//定时事件队列
static struct ril_event timer_list;
//处理事件队列
static struct ril_event pending_list; //待处理事件队列，事件已经触发，需要所回调处理的事件
5.4.3 事件流程概述：
首先通过Linux中的select多路I/O复用对句柄池中的所有句柄进行监控，当有事件到来时select返回，否则阻塞。当select返回时，表示有事件的到来，通过调用processTimeouts函数来处理超时事件，处理方式是遍历time_list链表以查询超时事件，并将超时事件移入到pending_list链表中，接着调用processReadReadies函数来处理触发的事件，处理方式为遍历watch_table列表以查询触发的事件，并将触发的事件移入到pending_list链表中，如果该事件不是持久事件，还需要从watch_table列表中移除，当查询完两种待处理的事件并放入到pending_list链表中后，调用firePending函数对待处理的事件进行集中处理，处理方式为遍历链表，调用每一个事件的回调函数。
RIL事件处理详见：电话笔记 | RIL整体框架事件处理介绍
完~~
整理： 力卉编程
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