Android RIL框架结构及RILJ运行机制

RIL在Android中的实现源代码可分为两大部分：

• Frameworks框架层中的Java相关程序，简称RILJ。
• HAL层中的C/C++程序，建成RILC。      

framework层三个关键的Tracker对象：CallTracker，ServiceStateTracker和DataConnectionTracker，这三个Tracker对象负责与RILJ进行交互，这些交互在RIL层中的处理是与Modem基于串口连接的AT命令的发送和执行。

一、Android RIL框架结构：      

        先介绍下Android RIL框架结构，如下图所示：

         该图完整体现出RIL层中的数据流向。RILJ与RILC之间通过rild端口的Socket连接【不懂】进行RIL消息的交互与处理；RILC与Modem之间通过qemud端口的Socket连接【不懂】完成AT命令的发送和执行，完成Modem的操作控制和查询请求以及Modem主动上报的消息处理。
       Socket网络连接的方式，按照其处理方式可分为两大类：【可在RILConstants.java中找到Solicited与UnSolicited定义详情】

• Solicited类型消息处理流程

        一些主动请求的操作，如拨号，接听等。Solicited请求类的RIL消息，根据其动作行为，可再细分为Solicited Request和Solicited Response两个子类消息，正常情况下，这两个子类消息成对出现，请求和应答是一一对应的。

• UnSolicited类型消息处理流程

        GSM/GPRS Modem硬件模块主动上报的例如来电，接通电话等消息归纳为UnSolicited消息。UnSolicited非请求类得RIL消息，此消息没有请求过程，仅有底层Modem主动上报，因此只有Response。

二、认识RILJ：

        RIL类为核心，继承了BaseCommands抽象类，并实现CommandsInterface接口。

        RILJ关键属性如下表：

         RILJ关键方法，包括控制请求（接听拒绝电话，建立断开数据连接等）、查询请求（获取Call状态，获取IMSI、IMEI）、Socket消息发送和接收、RIL消息处理四种。RIL消息处理中，processResponse处理RILC上报消息，根据消息类型，分别调用processUnsolicited和processSolicited处理不同的RIL消息。

         RILJ运行机制如下：

 

         Tracker从通话、SIM卡注册的网络服务、手机上网数据连接管理等领域与RILJ交互。

         RILRequest类：

• 关键属性：

 

static int sNextSerial = 0; // 下一个RILRequest对象的编号
static Object sSerialMonitor = new Object(); // 同步访问，加锁对象
private static Object sPoolSync = new Object(); // 同步访问，加锁对象
private staitc RILRequest sPoolSize = 0;
private static final int MAX_POOL_SIZE = 4; // 最大支持4个RILRequest对象
int mSerial; // 当前RIL请求编号
int mRequest; // RIL请求类型
Message mRequest; // 保存RIL请求的Message对象
Parcel mp;
RILRequest mNext; // 下一个RILRequest处理对象

         定义为static，所有RILRequest共享；

         普通成员变量，当前对象共享；

• 方法：

         两个非常关键的方法：obtain和onError。

         obtain方法：该公共静态方法用来创建RILRequest对象，其中的处理逻辑可分为两部分：RILRequest缓存对象和当前对象的处理。

         onError方法：可完成RIL请求返回异常或失败的处理。

三、解析RILJ发出RIL请求流程：

         RILJ对象提供了非常多的查询、控制Modem的方法，这些方法的处理逻辑相似，如下：

RILRequest rr = RILRequest.obtain(XXX, result); // 创建RILRequest对象
rr.mp.writeXXX(); // 依次入Parcel对象数据
send(rr); // 发送RILRequest

         RILJ中所有Solicited请求消息的发送过程，可分为三个步骤：

1. 调用RILRequest类得静态方法obtain，创建RILRequest对象。（上面已了解）
2. 调用send方法创建RILSender EVENT_SEND类型的Message消息并发出消息通知。send方法调用了accquireWakeLock方法用作电源管理。
3. RILSender对象的handleMessage方法接收和响应EVENT_SEND类型的Message消息，通过Socket向RILC发送RIL请求。

              handleMessage中EVENT_SEND的处理逻辑详情如下：

    try {
        localSocket s;
        s = mSocket;
        if (s == null) {
            ...... // Socket连接异常处理，直接返回
        }
 
        // 保存请求的RILRequest对象到mRequestsList列表中
        byte[] data; // 定义Socket发送的byte数组
        data = rr.mp.marshall(); // Parcel数据处理，获取其byte数组数据
        synchronized(mRequestsList) {
            mRequestsList.append(rr.mSerial, rr); //增加rr对象
            rr.mp.recycle(); // Parcel数据回收
            rr.mp = null; // 清空Parcel数据
        }
 
        ...... // 省略数据大小限制的逻辑判断以及dataLength数据的创建
 
        // 将byte数组中的数据写入通过LocalSocket连接对象获取输出流
        s.getOutputStream().write(dataLength); // Socket写入数据头
        s.getOutPutStream().write(data); // Socket写入数据
    } catch {
        ...... // 省略异常处理，调用rr.onError和rr.release完成异常处理
    }

带着几个疑问看下面的内容

LocalSocket什么情况下完成了Socket连接？

连接服务端的地址和端口号是什么？

保存RILRequest对象rr到mRequestsList列表究竟是做什么用的？

四、解析RILJ接收Response消息处理流程：

RILReceiver负责监听Socket消息接收并处理RILC上报消息，其处理逻辑可分为两大部分：

• Socket连接的维护过程；
• 阻塞Socket输入流，接收并处理RILC Response

class RILReceiver implements Runnable {
    public void run() {
        int retryCount = 0; // 连接Socket重试次数计数器
        try {for(;;) { // 涉及输入输出，需要捕获异常，并且开始循环
            LocalSocket s = null;
            LocalSocketAddress l;
            try {
                s = new LocalSocket(); // 创建LocalSocket对象
                // 创建Socket连接参数对象，重点关注使用的参数
                l = new LocalSocketAddress(SOCKET_NAME_RIL, LocalSocketAddress.Namespace.RESERVER);
                s.connect(l); // 连接Socket
            } catch (IOException ex) {
                ......
                try {
                    // 休眠4秒钟后，继续循环建立Socket连接
                    Thread.sleep(SOCKET_OPEN_RETRY_MILLIS);
                } catch (InterruptedException er) {
                }
                retryCount ++; // 记录重试次数
                continue; // 继续开始连接Socket
            }
            retryCount = 0; // 建立Socket无异常，说明建立连接成功，清空重试次数
            mSocket = s; // 将建立的Socket连接对象赋值给RILJ对象属性
 
            // 监听Socket处理逻辑，正常情况下会一直执行for中的处理逻辑
            try {
                InputStream is = mSocket.getInputStream(); // 通过Socket连接获取输入流
                for (;;) { // 如果没有异常会一直执行下去
                    Parcel p;
                    // 使用Socket输入流读取byte字节，保存到buffer数组中，并返回数据长度
                    length = readRilMessage(is, buffer);
                    if (length < 0) {
                        break; // 读取的数据长度<0即有异常发生，退出第二个for循环
                    }
                    p = Parcel.obtain(); // 创建Parcel对象，用于保存数据
                    p.unmarshall(buffer, 0, length);
                    p.setDataPosition(0);
                    /*非常关键，处理Socket读取的数据Parcel数据对象，不用区分Solicited Response和UnSolicited Response消息*/
                    processResponse(p);
                    p.recycle(); // 回收Parcel数据对象
                }
            }catch(java.io.IOException ex) { // IO异常处理，记录异常日志
            }catch(Throwable tr) {
            }
 
            /*接收Socket输入流程数据，处理一场，会进入下面的处理逻辑，更新Radio状态的不可用，并且进入下一个循环，重新建立Socket连接*/
            SetRadioState(RadioState.RADIO_UNAVAILABLE);
            try { // 关闭数据连接
                mSocket.close();
            } catch (IOException ex) {
            }
            mSocket = null;
            RILRequest.resetSerial(); // 重置RILRequest消息序列号
            // 清空RILRequest对象列表
            clearRequestsList(RADIO_NOT_AVAILABLE, false);
        }} catch (Throwable tr) {
        }
        // 连接Socket异常，发出消息通知
        notifyRegistrantsConnectionChanged(-1);
    }
 }

【上面的代码中使用LocalSocket类进行Socket连接。跟踪其代码，发现它会经过JNJ的调用，最后调用基于Linux Socket编程相关接口，最终实现Socket连接和数据的交互】

        processResponse方法中，首先通过Parcel数据对象获取前4位int数据，它标识Response消息的类型，根据此标识类型调用不同的处理方法。

• Socilited Response消息处理方法processSolicited。分3步：

        步骤1：读取Solicited请求消息序列号，根据消息序列号调用findAndRemoveRequestFromList方法获取RILRequest对象。获取RILRequest对象后，会将此对象从mRequestsList移除。

        步骤2：通过RILRequest对象的request类型，使用responseXXX方法分别处理Parcel对象中的数据信息，组装成Object返回对象ret。

        步骤3：设置ret对象到RILRequest对象的回调Message消息数据，并发出Message消息通知。

• UnSolicited Response消息处理方法processUnSolicited。分2步

        步骤1：获取Unsolicited Response消息类型，调用responseXXX方法获取不同的ret对象。

        步骤2：发出Registrant或RegistrantList消息通知。