基于迅为4412精英版连接SIM7100C模块Android下调试——RIL库分析(二)

前言:

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1.Android电话系统设计框架图:

Android的智能机架构是应用处理器+基带芯片,也就是AP+Modem的模式,AP部分相当于CPU,Modem相当于网卡,而且每个厂商使用的Modem都有可能不一样,故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。

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Android电话系统代码结构:
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2.互相之间的通信

	RILC与上层的RILJ沟通方式是通过Socket传输数据与命令,而与底层Modem的信号传输是通过串口用AT命令来实现。

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3.ril-daemon的启动

ril-daemon进程是由init进程在系统开机时负责启动的,该进程在我们系统启动之后就一直存在在系统里面了。
在init.rc(…/out/target/product/sabresd_6dq/root/init.rc对应源码 …/system/core/rootdir/init.rc)中可以看到如下代码:
这里写图片描述
ril-daemon守护进程指的是system/bin/下的可执行程序rild,而rild是由…/hardware/ril/rild/目录下的rild.c文件编译生成的。


4.RILD框架设计

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5.rild启动流程分析

1.rild(hardware/ril/rild/rild.c):仅实现main函数作为整个ril层的入口点,负责完成初始化。
2.libril.so(hardware/ril/libril/*):与rild结合相当紧密,是其共享库,编译时就已经建立了这一关系.libril.so驻留在rild这一守护进程中,主要完成同上层通信的工作,接受ril请求并传递给libreference-ril.so,同时把libreference-ril.so的反馈传给调用进程。
3.libreference-ril.so(hardware/ril/libreference-ril/*):rild通过dlopen方式加载,主要负责跟Modem硬件通信。它转换来自librild.so的请求为AT命令,通过串口连接radio,那么参数为这种形式:-d /dev/ttySx(ttyUSB**),同时监控Modem的反馈信息,并传递回libril.so。在初始化时,rild通过符号RIL_Init获取一组函数指针并以此与之建立联系。

RILD进程启动的时序图:
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6.rild.c 代码分析

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#define LOG_TAG "RILD"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include "hardware/qemu_pipe.h"

#define LIB_PATH_PROPERTY   "rild.libpath"
#define LIB_ARGS_PROPERTY   "rild.libargs"
#define MAX_LIB_ARGS        16

static void usage(const char *argv0)
{
    fprintf(stderr, "Usage: %s -l  [-- ]\n", argv0);
    exit(-1);
}

extern void RIL_register (const RIL_RadioFunctions *callbacks);

extern void RIL_onRequestComplete(RIL_Token t, RIL_Errno e,
                           void *response, size_t responselen);

extern void RIL_onUnsolicitedResponse(int unsolResponse, const void *data,
                                size_t datalen);

extern void RIL_requestTimedCallback (RIL_TimedCallback callback,
                               void *param, const struct timeval *relativeTime);


static struct RIL_Env s_rilEnv = {
    RIL_onRequestComplete,
    RIL_onUnsolicitedResponse,
    RIL_requestTimedCallback
};

extern void RIL_startEventLoop();

static int make_argv(char * args, char ** argv)
{
    // Note: reserve argv[0]
    int count = 1;
    char * tok;
    char * s = args;

    while ((tok = strtok(s, " \0"))) {
        argv[count] = tok;
        s = NULL;
        count++;
    }
    return count;
}

/*
 * switchUser - Switches UID to radio, preserving CAP_NET_ADMIN capabilities.
 * Our group, cache, was set by init.
 //切换UID为AID_RADIO  
 */
void switchUser() {
    prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1, 0, 0, 0);
    setuid(AID_RADIO);

    struct __user_cap_header_struct header;
    struct __user_cap_data_struct cap;
    header.version = _LINUX_CAPABILITY_VERSION;
    header.pid = 0;
    cap.effective = cap.permitted = (1 << CAP_NET_ADMIN) | (1 << CAP_NET_RAW);
    cap.inheritable = 0;
    capset(&header, &cap);
}

/*rild.c仅实现一main函数作为整个ril层的入口点,负责完成初始化*/
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);
    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) {
        if ( 0 == property_get(LIB_PATH_PROPERTY, libPath, NULL)) {
            // No lib sepcified on the command line, and nothing set in props.
            // Assume "no-ril" case.
            goto done;
        } else {
            rilLibPath = libPath;
        }
    }

    /* special override when in the emulator */
	/*判断是否为模拟器 */
#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) {
            RLOGD("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) {
            RLOGD("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)
        {
            /* the qemud daemon is launched after rild, so
            * give it some time to create its GSM socket
            */
            int  tries = 5;
#define  QEMUD_SOCKET_NAME    "qemud"

            while (1) {
                int  fd;

                sleep(1);

                fd = qemu_pipe_open("qemud:gsm");
                if (fd < 0) {
                    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;
                }
                RLOGD("could not connect to %s socket: %s",
                    QEMUD_SOCKET_NAME, strerror(errno));
                if (--tries == 0)
                    break;
            }
            if (!done) {
                RLOGE("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 {
#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) {
            argv = arg_overrides;
            argc = 3;
            i    = 1;
            hasLibArgs = 1;
            rilLibPath = REFERENCE_RIL_PATH; //连接库地址:/system/lib/libreference-ril.so  

            RLOGD("overriding with %s %s", arg_overrides[1], arg_overrides[2]);
        }
    }
OpenLib:
#endif

/* 动态库装载 */
   // switchUser();	/*设置Rild进程的组用户为radio  */
 /**********************************************************************************
 打开链接库,librefrence -ril.so(厂商自定义的库  ),从中取出并执行RIL_Init函数,
 得到RIL_RadioFunctions指针,通过RIL_register()函数注册到libril.so库中
***********************************************************************************/ 
    dlHandle = dlopen(rilLibPath, RTLD_NOW);

    if (dlHandle == NULL) {
        RLOGE("dlopen failed: %s", dlerror());
        exit(-1);
    }
 /*************************************************************************************************
 *RIL_startEventLoop():第一个任务
 开启EventLoop循环,调用 ril.cpp 中的 RIL_startEventLoop 函数,libril.so 开始循环监听 socket 事件。  
 **************************************************************************************************/
    RIL_startEventLoop();
/*************************************************************************************************
*第二个任务:RIL_Init
*硬件访问
从链接库中(也就是reference-ril.c)寻找RIL_Init函数地址,强制转换为RIL_RadioFunctions的函数指针  
RIL_Init首先通过参数获取硬件接口的设备文件或模拟硬件接口的socket. 接下来便新开一个线程继续初始化, 即mainLoop
*****************************************************************************************************/
    rilInit = (const RIL_RadioFunctions *(*)(const struct RIL_Env *, int, char **))dlsym(dlHandle, "RIL_Init");

    if (rilInit == NULL) {
        RLOGE("RIL_Init not defined or exported in %s\n", rilLibPath);
        exit(-1);
    }

    if (hasLibArgs) {
        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, "");/*过属性系统获取参数:rild.libargs*/
        argc = make_argv(args, rilArgv);
    }

    // Make sure there's a reasonable argv[0]
    rilArgv[0] = argv[0];
/**************************************************************************************
调用reference-ril.c中的RIL_Init函数进行初始化INIT,同时得到reference-ril的回调函数
调用RIL_Init函数来初始化rild,传入参数s_rilEnv,返回RIL_RadioFunctions地址  
**************************************************************************************/
    funcs = rilInit(&s_rilEnv, argc, rilArgv);
/*******************************************************************************************
注册得到的reference的回调函数
rild通过RIL_register注册这一(onRequest)指针。
RIL_register中要完成的另外一个任务,就是打开前面提到的跟上层通信的socket接口
(s_fdListen是主接口,s_fdDebug供调试时使用)。
*******************************************************************************************/ 
    RIL_register(funcs);

done:

    while(1) {
        // sleep(UINT32_MAX) seems to return immediately on bionic
        sleep(0x00ffffff);
    }
}

主入口:rild.c中的main函数,主要完成三个任务:

1. 开启libril.so中的event机制, 在RIL_startEventLoop中,是最核心的由多路I/O驱动的消息循环。
2. 初始化librefrence_ril.so,也就是跟硬件或模拟硬件modem通信的部分(后面统一称硬件), 通过RIL_Init函数完成。从libreference-ril.so库中取得RIL_Init函数地址,并使用该函数将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,建立起libril.so库与libreference-ril.so库通信桥梁。
3. 通过RIL_Init获取一组函数指针RIL_RadioFunctions, 并通过RIL_register完成注册,并打开接受上层命令的socket通道。

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