Android Telephony分析(三) ---- RILJ详解

前言

本文主要讲解RILJ工作原理，以便更好地分析代码，分析业务的流程。
这里说的RILJ指的是RIL.java (frameworks\opt\telephony\src\java\com\android\internal\telephony) ,
RILC指的是Ril.cpp (hardware\ril\libril)
1. RILJ的创建

RILJ的继承关系如下：

可以看到RILJ继承自BaseCommands并且实现了CommandsInterface接口，RILJ中有两个子线程RILSender和RILReceiver。
再看看RILJ的构造函数：

public RIL(Context context, int preferredNetworkType, int cdmaSubscription) {
    super(context);
    //发送子线程，mInstanceId就是PhoneID
    mSenderThread = new HandlerThread("RILSender" + mInstanceId);
    mSenderThread.start(); 

    //接收子线程
    mReceiver = new RILReceiver();
    mReceiverThread = new Thread(mReceiver, "RILReceiver" + mInstanceId);
    mReceiverThread.start();
}  

在RILJ初始化的时候，启动了RILSender线程用于发送数据，启动了RILReceiver线程用于接收数据。
在《Android Telephony分析(一) — Phone详解 》的第二小节中曾经说到，在创建Phone实例之前会先创建RILJ，一个Phone实例对应一个RILJ实例。
在CallTracker.java、Phone.java、ServiceStateTracker.java我们常常看到的

    public CommandsInterface mCi;

mCi对象都是RILJ实例。

2. RILJ的工作原理

RILJ、RILC、Modem的工作流程：

RILJ里有RILSender线程用于向RILC发送数据和RILReceiver用于接收来自RILC的数据，但是这些数据的发送和接收是一个异步的过程。
结合同步，才能更好地理解异步：

　　

    同步：发送方发出数据后，等接收方发回响应以后才发下一个数据包。
    异步：发送方发出数据后，不等接收方发回响应，接着发送下个数据包。

理解这个概念之后，我们再去分析代码，我们就以打电话为例吧。

2.1 RILSender发送Request

前面的拨号流程省略，我们直接从GsmCdmaCallTracker.java的dial()方法开始分析：

    public synchronized Connection dial(String dialString, int clirMode, UUSInfo uusInfo,
            Bundle intentExtras)throws CallStateException {
            ...
            //先通过obtainCompleteMessage方法得到一个Message
            mCi.dial(mPendingMO.getAddress(), clirMode, uusInfo, obtainCompleteMessage());
            ...
    }

    private Message
    obtainCompleteMessage() {
        //该消息类型是EVENT_OPERATION_COMPLETE
        return obtainCompleteMessage(EVENT_OPERATION_COMPLETE);
    }

在调用RILJ的方法发起拨号请求之前，先创建一个Message对象，这个Message对象主要用于，当RILJ发起拨号请求，modem返回消息之后，RILJ再通过Message.sendToTarget，这样回调就可以通知GsmCdmaCallTracker，后文2.2.1小节会详细讲。
接着在RILJ中：

    //有一个RILRequest列表
    SparseArray<RILRequest> mRequestList = new SparseArray<RILRequest>();

    @Override
    public void
    dial(String address, int clirMode, UUSInfo uusInfo, Message result) {
        //得到一个RILRequest对象，需要留意result这个Message被存储在哪里
        RILRequest rr = RILRequest.obtain(RIL_REQUEST_DIAL, result);
        //将参数放到RILRequest对象中
        rr.mParcel.writeString(address);
        rr.mParcel.writeInt(clirMode);

        if (uusInfo == null) {
            rr.mParcel.writeInt(0); // UUS information is absent
        } else {
            rr.mParcel.writeInt(1); // UUS information is present
            rr.mParcel.writeInt(uusInfo.getType());
            rr.mParcel.writeInt(uusInfo.getDcs());
            rr.mParcel.writeByteArray(uusInfo.getUserData());
        }
        //输出标志性log，"> "代表RILJ向RILC发送请求。
        if (RILJ_LOGD) riljLog(rr.serialString() + "> " + requestToString(rr.mRequest));
        //Android N新增，作用是打印log？
        mEventLog.writeRilDial(rr.mSerial, clirMode, uusInfo);
        //发送请求
        send(rr);
    }

    static RILRequest obtain(int request, Message result) {
        RILRequest rr = null;
        ......
        //【重点】外面传递进来的Message对象最终赋值给了rr.mResult
        rr.mResult = result;
        ......
        return rr;
    }

    send(RILRequest rr) {
        Message msg;
        if (mSocket == null) {
            rr.onError(RADIO_NOT_AVAILABLE, null);
            rr.release();
            return;
        }
        msg = mSender.obtainMessage(EVENT_SEND, rr);
        acquireWakeLock();
        msg.sendToTarget();
    }

    @Override public void
    handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case EVENT_SEND:
                ......
                synchronized (mRequestList) {
                    //把RILRequest对象也会被添加到mRequestList列表中
                    //等到RILC回应RILJ时，再把RILRequest对象取出来
                    mRequestList.append(rr.mSerial, rr);
                }
                byte[] data;
                //将数据转换成byte
                data = rr.mParcel.marshall();
                ......
                //向socket写入数据
                s.getOutputStream().write(dataLength);
                s.getOutputStream().write(data);
          }
     }            

就这样，整个主动向RILC发出请求的流程就将完了。

2.2 RILReceiver接收Response

在RILReceiver线程中

    class RILReceiver implements Runnable {

        @Override
        public void
        run() {
            ......
            processResponse(p);
            ......
       }
   }

    private void
    processResponse (Parcel p) {
        int type;

        type = p.readInt();
        //对上报的消息分类处理
        if (type == RESPONSE_UNSOLICITED || type == RESPONSE_UNSOLICITED_ACK_EXP) {
            //对modem主动上报消息的处理
            processUnsolicited (p, type);
        } else if (type == RESPONSE_SOLICITED || type == RESPONSE_SOLICITED_ACK_EXP) {
            //对之前RILJ发出的Request的回应消息的处理
            RILRequest rr = processSolicited (p, type);
            if (rr != null) {
                if (type == RESPONSE_SOLICITED) {
                    decrementWakeLock(rr);
                }
                rr.release();
            }
        }
    }

RILC上报给RILJ的消息可以分成两类：
1. Solicited Response—>对之前RILJ发出的Request进行回应的消息。(一个Request对应一个Response)
2. UnSolicited Response—>modem主动上报的消息。(单方向，由RILC发给RILJ)

2.2.1 处理Solicited Response

继续上面拨号的例子，在RILJ发起拨号请求后，modem处理完之后，返回消息给RILC，最后通知到RILJ。

    private RILRequest
    processSolicited (Parcel p, int type) {
    RILRequest rr;  

    //把RILRequest对象从mRequestList列表中取出来
    rr = findAndRemoveRequestFromList(serial);
    //省略对数据的处理
    .....
    //输出标志性log，"< "代表RILC向RILJ反馈信息。
    if (RILJ_LOGD) riljLog(rr.serialString() + "< " + requestToString(rr.mRequest)
                    + " " + retToString(rr.mRequest, ret));

    if (rr.mResult != null) {
        AsyncResult.forMessage(rr.mResult, ret, null);
        //是否还记得上面2.1小节中说到rr.mResult存储的是什么对象吗？
        //这就是在调用RILJ的dial方法前创建的Message对象！
        //Message.sendToTarget，这样通过回调，流程就回到调用RILJ的dial方法的地方了。
        rr.mResult.sendToTarget();  
    }
    return rr;
} 

2.2.2 处理Solicited Response

这里以拨打电话后，modem上报call的状态变化消息RIL_UNSOL_RESPONSE_CALL_STATE_CHANGED为例

    private void
    processUnsolicited (Parcel p, int type) {
        int response;
        Object ret;
        //读取当前上报消息的号码
        response = p.readInt();
        //根据号码找到相应的逻辑处理
        switch(response) {
            case RIL_UNSOL_RESPONSE_CALL_STATE_CHANGED: ret =  responseVoid(p); break;
            .......
        }
        //根据号码找到相应的逻辑处理
        switch(response) {
            case RIL_UNSOL_RESPONSE_CALL_STATE_CHANGED:
                if (RILJ_LOGD) unsljLog(response);
                //【重点】通过RegistrantList机制，继续上报消息
          mCallStateRegistrants.notifyRegistrants(new AsyncResult(null, null, null));
            break;
            }
        }
    }  

关于RegistrantList机制，请看上一篇文章《Android Telephony分析(二) —- RegistrantList详解》
接着会通知到注册监听Call状态变化的人：

    public GsmCdmaCallTracker (GsmCdmaPhone phone) {
        this.mPhone = phone;
        mCi = phone.mCi;
        //注册监听Call状态变化，GsmCdmaCallTracker本质上是Handler
        //所以第一个参数传递this
        mCi.registerForCallStateChanged(this, EVENT_CALL_STATE_CHANGE, null);
   }

   public void registerForCallStateChanged(Handler h, int what, Object obj) {
        Registrant r = new Registrant (h, what, obj);
        //加入mCallStateRegistrants这个RegistrantList中
        mCallStateRegistrants.add(r);
   }

最终会在GsmCdmaCallTracker的handleMessage方法中对EVENT_CALL_STATE_CHANGE进行处理。
modem主动上报消息的流程也讲解完了。

3 .学以致用

学习完本篇博客的知识，怎么去分析调用RILJ的方法主动发起Request的流程和modem主动上报消息的流程呢？
这里还是以第二小节拨号的代码为例，其他业务流程都可以举一反三。
1.主动发起Request这类代码流程，核心是谁创建Message，之后还是谁对该Message进行处理。

2.modem主动上报消息这类代码流程，核心是谁注册监听了这个消息，那么还是谁对该消息进行处理。

最后可以通过log中的“>”和“<”判断消息的方向。

D/RILJ    ( 2795): [5655]> DIAL
D/RILJ    ( 2795): [5655]< DIAL

1
    2

“>”：是RILJ发请求给modem。
“<”：是modem上报消息给RILJ。

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