android下调试3G之Ril库分析

小咪咪 2022-08-06 08:27 369阅读 0赞

一、基本架构概述

Android RIL (Radio Interface Layer)提供了Telephony服务和Radio硬件之间的抽象层。RIL负责数据的可靠传输、AT命令的发送

以及response（响应）的解析。一般的，应用处理器（AP）通过AT命令集与无线通讯模块（基带/BP）通信。通信的方式又分为主动

请求的request(诸如拨号、发短信……)，以及Modem主动上报的例如信号强度、基站信息、来电、来短信等，称之为

unsolicitedresponse（未经请求的响应）。系统框架如下图：

![Center][]

二、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：

service ril-daemon /system/bin/rild -l /system/lib/libreference-ril.so -- -d /dev/ttyUSB2 \# -u /dev/ttyUSB0

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

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。

三、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。

组成部分为：rild.cpp、ril\_event.cpp。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，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。

4、radiooptions（hardware/ril/rild/radiooptions.c）：radiooptions通过获取启动参数。利用socket与rild通信，可供调试时配置

Modem参数。

5、rild.c 代码分析

1）dlHandle = dlopen(rilLibPath, RTLD\_NOW);//打开动态链接库，根据上面脚本中的语句打开的为：

/system/lib/libreference-ril.so库

2）rilInit = (const RIL\_RadioFunctions \*(\*)(const struct RIL\_Env \*, int, char \*\*))dlsym(dlHandle, "RIL\_Init");

根据动态链接库操作句柄与符号，返回对应的地址，这里返回"RIL\_Init"函数地址，该函数在libreference-ril.so库里面定义

rilLibPath是通过property属性值的方式来获取的。它的值为：“/system/lib/libreference-ril.so “动态库文件的属

性值。

3）RIL\_startEventLoop()：开启libril.so中的event机制，在RIL\_startEventLoop()中是最核心的由多路I/O驱动的信息循环。

4）RIL\_Init：初始化libreference-ril.so，也就是跟硬件或模拟硬件Modem通信的部分，通过RIL\_Init函数完成，函数的返回值

为rilInit为一个RIL\_RadioFunctions类型的结构体的指针。

5）RIL\_register( )：通过RIL\_Init获取一组函数指针RIL\_RadioFunctions  s\_callbacks，并通过RIL\_register完成注册，并打开

接受上层命令的socket通道。

四、RIL\_startEventLoop( )函数分析

1、ret = pthread\_create(&s\_tid\_dispatch, &attr, eventLoop, NULL)：创建一个消息循环的s\_tid\_dispatch线程，它的回调函数

eventLoop( )。

2、while (s\_started == 0) \{

pthread\_cond\_wait(&s\_startupCond, &s\_startupMutex);

\}：如果eventLoop( )方法不执行，RIL\_startEventLoop( )方法就不会返回。

五、eventLoop( )函数分析

1、s\_started = 1：改变s\_started 的值，让RIL\_startEventLoop( )能正常结束。

2、ril\_event\_init()：初始化ril\_event.cpp几个非常重要的成员变量：readFds、timer\_list、pending\_list、watch\_table。

3、ril\_event\_set (&s\_wakeupfd\_event, s\_fdWakeupRead, true,processWakeupCallback, NULL)：注册进程唤醒时的回调。

4、ril\_event\_loop( )：建立起消息队列机制。

六、ril\_event.cpp代码分析

每个ril\_event结构，与一个fd句柄绑定（可以是文件，socket，管道等），并且每一个func指针所指的函数是个回调函数，它指定

了当所有绑定的fd准备好进行读取时所要进行的操作。

1、fd\_set  readFds：存放所有的ril\_event对应的fd信息，便于通socket（）来查找对应的ril\_event消息。

2、fil\_event  \* watch\_table\[ MAX\_FD\_EVENTS \]：监听事件队列，就是一个ril\_event数据类型的链表或者数组。

3、ril\_event  timer\_list：超时事件队列，也就是说本来某某事件是在time\_table里面的，表示正在被监听，过了些时间，超时了

还没有被触发，那么这个事件被扔pending\_list里面，待执行。

4、ril\_event  pending\_list：待执行的事件集合。

5、Ril\_event\_loop就是一个for的无限循环，在这个for内部看到select函数了，其实select只监测read的fd\_set，所要监听的

fd都存放在全局变量readFds中，ptv决定select block的形态，要么设定时间block直到到期，要么无限block直到有监听fd上

数据可读，当select返回后就会查找是哪个事件的fd的触发的，然后通过firePending()呼叫该事件的callback。注意这是循

环的内部，也就是说每当select返回并执行其他动作之后，又会重新把readFds加到select中。熟悉Linux的同学应该很清楚这

种IO多路复用的select机制。

七、RIL\_Init（）函数分析

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。mainLoop

的主要任务是建立起与硬件的通信，然后通过read方法阻塞等待硬件的主动上报或响应在注册一些基础回调（timeout,readerclose）

后，mainLoop首先打开硬件设备文件，建立起与硬件的通信，s\_device\_path和s\_port是前面获取的设备路径参数，将其打开。

RIL\_Init的主要任务：

1、向librefrence.so注册libril.so提供的接口RIL\_Env；

2、创建一个mainLoop工作线程，用于初始化AT模块，并监控AT模块的状态，一旦AT被关闭，则重新打开并初始化AT；

3、当AT被打开后，mainLoop工作线程将向Rild提交一个定时事件，并触发eventLoop来完成对modem的初始化；

4、创建一个readLoop工作线程，用于从AT串口中读取数据；

5、返回librefrence.so提供的接口RIL\_RadioFunctions；

6、ret = pthread\_create(&s\_tid\_mainloop, &attr, mainLoop, NULL)：创建一个mainLoop线程

7、RIL\_requestTimedCallback(initializeCallback, NULL, &TIMEVAL\_0)：有了响应机制，通过此函数跑到

initializeCallback中，执行一些Modem的初始化命令，主要都是AT命令方式。

八、at\_open( )函数分析

1、ret = pthread\_create(&s\_tid\_reader, &attr, readerLoop, &attr)：创建readerLoop工作线程，该线程用于从串口读取

数据。AT指令都是以/r/n或/n/r的换行符作为分隔符的，所以readerLoop是line驱动的，除非出错，超时等，否则会读到一

行完整的相应或主动上报，才会返回，这个循环跑起来以后，基本的AT响应机制已经建立起来了。

2、readerLoop（）函数分析

for (;;) \{

. . . . . .

line2 = readline();//AT命令都是以/n/r/t结束，都是一行为单位读取

processLine(line); //处理接收到的数据，根据line中的指令调用不同的回调函数

. . . . . .

九、RIL\_register( )函数分析

在RIL\_init结束时的返回值为rilInit（RIL\_RadioFunctions结构体类型），先来看看RIL\_RadioFunctions结构体的构成，其中

最重要的是onRequest，上层来的请求都由这个函数进行映射后转换成对应的AT命令发给硬件。RIL\_register的另外一个重要的作用

是：打开和上层通信的socket管道。有了这样一个通道，上层App就可以同过这个通道来和Modem端通信，Modem端也可以通过这个通

道向上层App发送响应消息了。

1、typedef struct \{

int version;       //Rild版本 /\* set to RIL\_VERSION \*/

RIL\_RequestFunc onRequest;//AP请求接口

RIL\_RadioStateRequest onStateRequest;//BP状态查询

RIL\_Supports supports;

RIL\_Cancel onCancel;

RIL\_GetVersion getVersion;//动态库版本

\} RIL\_RadioFunctions;

2、监听rild  Socket管道

s\_fdListen = android\_get\_control\_socket(SOCKET\_NAME\_RIL);// 得到名为rild的socket句柄

ret = listen(s\_fdListen, 4);

此处即监听上层RIL\_java中创建的那个“rild”的socket。

3、监听rild——deBug  Socket管道

s\_fdDebug = android\_get\_control\_socket(SOCKET\_NAME\_RIL\_DEBUG);// 得到调试socket的句柄rild-debug

ret = listen(s\_fdDebug, 4);

4、ril\_event\_set (&s\_listen\_event, s\_fdListen, false,listenCallback, NULL)：设置s\_listen\_event事件，一旦有客户端连接，即

s\_fdListen可读就会导致eventLoop工作线程中的select返回，因为该事件不是持久的，因此调用为listenCallback处理完后，将

从watch\_table移除该事件，所以Rild只支持一个客户端连接。

5、rilEventAddWakeup (&s\_listen\_event)： 添加s\_listen\_event事件，并触发eventLoop工作线程。

十、listenCallback（）函数分析

1、s\_fdCommand = accept(s\_fdListen, (sockaddr \*) &peeraddr, &socklen)：接收一个客户端的连接，并将该socket连接保存在

变量s\_fdCommand中。

2、p\_rs = record\_stream\_new(s\_fdCommand, MAX\_COMMAND\_BYTES)：p\_rs为RecordStream类型，它内部会分配一个缓冲

区来存储客户端发送过来的数据。

3、ril\_event\_set (&s\_commands\_event, s\_fdCommand, 1,processCommandsCallback, p\_rs)：添加一个针对接收到的客户端连

接的处理事件，从而在eventLoop工作线程中处理该客户端的各种请求 。

[Center]: /images/20220806/88b01f4c88ac4d4daf982c4a89d431d0.png

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