前言
在上一篇文章里（http://blog.csdn.net/jason_wzn/article/details/53232022），简要介绍了Android RIL的架构。这一篇文章，就来看一看RILD（RIL Daemon)相关的内容。Android RIL在HAL(Hardware Abstract Layer)层（C++层）由三个部分组成：
- RILD是系统的守护进程，主要用于初始化LIBRIL以及启动厂商自定义的Vendor RIL；
- LIBRIL被RILD初始化完成后，用于与Vendor RIL之间进行交互，负责接收、发送指令；
- Vendor RIL是第三方厂商自定义的一个库，用于向Modem发送指令或者接收来自LIBRIL或者Modem的指令。
三者之间的关系图如下所示：
从这里可以看到，RILD在启动时，负责将LibRil以及Vendor RIL进行初始化，将相应的回调函数以及调用接口进行注册，LibRIL向vendor RIL提供了接口RIL_Env，当Vendor有消息时，利用该回调返回；而Vendor RIL 同样提供了接口RIL_RadioFunctions,给LibRIl调用。这里涉及到3个主要问题：
- RILD是如何启动？
- RILD是如何进行初始化操作的？
- 初始完成后，LIBRIL是如何进行消息的接收与发送的？
RILD是如何启动的
RILD(RIL Daemon)是系统的守护进程，系统已启动，就会一直运行。手机开机时，kernel完成初始化后，Android启动一个初始化进程Init用于加载系统基础服务，如文件系统，zygote进程，服务管家ServiceManager,以及RILD：
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 log
这里，init进程从手机文件系统目录system/bin/rild中读取RILD的可执行文件，加载到内存运行；同时，创建两个socket端口:rild和rild-debug,其中rild用于RILJ与RILD之间的数据通信，而rild-debug则用于RILJ与RILD的调试。
- 开机流程可参考：http://blog.csdn.net/jason_wzn/article/details/52278533
- Android初始化语言init可参考：http://blog.csdn.net/jason_wzn/article/details/50790810
RILD是如何进行初始化的
RILD启动后，一方面会去初始化Vendor RIL，将LIBRIL的回调接口RIL_Env传递给Vendor RIL；同时将Vendor RIL的接口RIL_RadioFunctions注册到LIBRIL中，这样一旦初始化完成，LIBRIL与Vendor RIL就可以进行数据的交换了。
来看一看RILD的代码：
1 int main(int argc, char **argv) 2 { 3 ... 4 // Vendor RIL接口函数 5 const RIL_RadioFunctions *(*rilInit)(const struct RIL_Env *, int, char **); 6 const RIL_RadioFunctions *funcs; 7 ... 8 9 OpenLib: 10 11 //从指定路径加载RILD可执行文件 12 dlHandle = dlopen(rilLibPath, RTLD_NOW); 13 14 if (dlHandle == NULL) { 15 RLOGE("dlopen failed: %s", dlerror()); 16 exit(EXIT_FAILURE); 17 } 18 19 // 启动LIBRIL的事件处理线程 20 RIL_startEventLoop(); 21 // Vendor RIL初始化函数，返回一个RIL_RadioFunctions 22 rilInit = (const RIL_RadioFunctions *(*)(const struct RIL_Env *, int, char **))dlsym(dlHandle, "RIL_Init"); 23 ... 24 funcs = rilInit(&s_rilEnv, argc, rilArgv); 25 RLOGD("RIL_Init rilInit completed"); 26 // 将 RIL_RadioFunctions注册到LIBRIL中 27 RIL_register(funcs); 28 29 RLOGD("RIL_Init RIL_register completed"); 30 }
RILD初始化主要完成两件事：（1） 加载Vendor RIL的代码，并对其进行初始化操作，将LIBRIL的接口RIL_Env传递给Vendor RIL，用于回调；(2)开始RIL事件处理线程；（3）将Vendor RIL的接口注册到LIBRIL中，这样LIBRIL就可以将消息发送给Vendor RIL了。
下图是RILD初始化LIBRIL以及Vendor RIL的一个简化流程：
-
RIL_startEventLoop()启动RIL事件处理线程：
1 extern "C" void RIL_startEventLoop(void) { 2 /* spin up eventLoop thread and wait for it to get started */ 3 s_started = 0; 4 pthread_mutex_lock(&s_startupMutex); 5 ... 6 // eventLoop函数才是真正开始启动事件处理线程的地方 7 int result = pthread_create(&s_tid_dispatch, &attr, eventLoop, NULL); 8 if (result != 0) { 9 RLOGE("Failed to create dispatch thread: %s", strerror(result)); 10 goto done; 11 } 12 13 while (s_started == 0) { 14 pthread_cond_wait(&s_startupCond, &s_startupMutex); 15 } 16 17 done: 18 pthread_mutex_unlock(&s_startupMutex); 19 } 20 21 // evetLoop 22 23 static void *eventLoop(void *param) { 24 int ret; 25 int filedes[2]; 26 //初始化事件队列 27 ril_event_init(); 28 29 pthread_mutex_lock(&s_startupMutex); 30 31 s_started = 1; 32 pthread_cond_broadcast(&s_startupCond); 33 34 pthread_mutex_unlock(&s_startupMutex); 35 36 ret = pipe(filedes); 37 // 用于监听wakeup事件的pipe端口 38 s_fdWakeupRead = filedes[0]; 39 s_fdWakeupWrite = filedes[1]; 40 //设置线程唤醒事件，唤醒时，回调processWakeupCallback函数 41 ril_event_set (&s_wakeupfd_event, s_fdWakeupRead, true, 42 processWakeupCallback, NULL); 43 44 rilEventAddWakeup (&s_wakeupfd_event); 45 46 // 真正干活的函数 47 ril_event_loop(); 48 // kill self to restart on error 49 kill(0, SIGKILL); 50 51 return NULL; 52 }
- RILD初始化vendor RIL之后，将返回的
RIL_RadioFunctions返回给RILD，RILD接着将其注册到LIBRIL中：
1 extern "C" void RIL_register (const RIL_RadioFunctions *callbacks) { 2 ... 3 /* Initialize socket1 parameters */ 4 s_ril_param_socket = { 5 RIL_SOCKET_1, /* socket_id */ 6 -1, /* fdListen */ 7 -1, /* fdCommand */ 8 PHONE_PROCESS, /* processName */ 9 &s_commands_event, /* commands_event */ 10 &s_listen_event, /* listen_event */ 11 processCommandsCallback, /* processCommandsCallback */ 12 NULL /* p_rs */ 13 }; 14 .... 15 // back compatibility 16 if (s_started == 0) { 17 RIL_startEventLoop(); 18 } 19 20 // start listen socket1 21 startListen(RIL_SOCKET_1, &s_ril_param_socket); 22 } 23 24 // startListen 25 static void startListen(RIL_SOCKET_ID socket_id, SocketListenParam* socket_listen_p) { 26 int fdListen = -1; 27 int ret; 28 char socket_name[10]; 29 30 memset(socket_name, 0, sizeof(char)*10); 31 32 switch(socket_id) { 33 case RIL_SOCKET_1: 34 strncpy(socket_name, RIL_getRilSocketName(), 9); 35 break; 36 .... 37 // 获取 Unix domain socket对应的FD 38 fdListen = android_get_control_socket(socket_name); 39 // 监听端口 40 ret = listen(fdListen, 4); 41 42 socket_listen_p->fdListen = fdListen; 43 // 设置监听回调事件 listenCallback，RILJ主动连接RILD时，处理该回调 44 /* note: non-persistent so we can accept only one connection at a time */ 45 ril_event_set (socket_listen_p->listen_event, fdListen, false, 46 listenCallback, socket_listen_p); 47 //添加到事件队列中，并唤醒事件处理线程 48 rilEventAddWakeup (socket_listen_p->listen_event); 49 }
源代码：
/hardware/ril/libril/ril.cpp
接下来，我们就来看一看LIBRIL与Vendor RIL各自提供的接口函数。 这两个接口都在/hardware/ril/include/telephony/ril.h中进行了声明。
Vendor RIL主要提供了5个接口，供LIBRIL调用：
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1 RIL_RequestFunc是最主要的一个，所有从RILJ发送过来的请求均由该接口发送给Vendor RIL； 2 RIL_RadioStateRequest从LIBRIL获取modem的即时状态； 3 RIL_Supports判断Vendor RIL是否支持某个请求命令； 4 RIL_Cancel取消某个请求命令； 5 RIL_GetVersion获取RIL的版本号； 6 7 typedef struct { 8 int version; /* set to RIL_VERSION */ 9 RIL_RequestFunc onRequest; 10 RIL_RadioStateRequest onStateRequest; 11 RIL_Supports supports; 12 RIL_Cancel onCancel; 13 RIL_GetVersion getVersion; 14 } RIL_RadioFunctions; 15 16 17 // 将从RILJ发送过来的请求发送给Vendor RIL 18 typedef void (*RIL_RequestFunc) (int request, void *data, 19 size_t datalen, RIL_Token t, RIL_SOCKET_ID socket_id); 20 // 获取 modem 状态 21 typedef RIL_RadioState (*RIL_RadioStateRequest)(RIL_SOCKET_ID socket_id);
LIBRIL则向Vendor RIL提供了3个接口：
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OnRequestComplete:RIL请求完成后，通过该接口将数据返回给LIBRIL，由LIBRIL将数据写入socketRILD; -
OnUnsolicitedResponse:CP主动上报消息给Vendor RIL后，通过该接口将消息传给LIBRIL; -
RequestTimedCallback:在指定时间内，LIBRIL调用回调函数RequestTimedCallback；
1 struct RIL_Env { 2 // 请求完成，返回给LIBRIL 3 void (*OnRequestComplete)(RIL_Token t, RIL_Errno e, 4 void *response, size_t responselen); 5 6 // Vendor RIL接收到从CP主动上报的消息后，传给LIBRIL 7 #if defined(ANDROID_MULTI_SIM) 8 void (*OnUnsolicitedResponse)(int unsolResponse, const void *data, size_t datalen, RIL_SOCKET_ID socket_id); 9 #else 10 /** 11 * "unsolResponse" is one of RIL_UNSOL_RESPONSE_* 12 * "data" is pointer to data defined for that RIL_UNSOL_RESPONSE_* 13 */ 14 void (*OnUnsolicitedResponse)(int unsolResponse, const void *data, size_t datalen); 15 #endif 16 /** 17 * Call user-specifed "callback" function on on the same thread that 18 * RIL_RequestFunc is called. If "relativeTime" is specified, then it specifies 19 * a relative time value at which the callback is invoked. If relativeTime is 20 * NULL or points to a 0-filled structure, the callback will be invoked as 21 * soon as possible 22 */ 23 // 指定时间内LIBRIL调用回调函数RIL_TimedCallback 24 void (*RequestTimedCallback) (RIL_TimedCallback callback, 25 void *param, const struct timeval *relativeTime); 26 };
代码路径：
/hardware/ril/rild/rild.c
初始化完成了 ，那么RIL事件处理线程是从何时开始处理事件的了？RIL事件处理线程是怎么又是同时处理来自RILJ以及Vendor RIL的消息的？下面就来看一看LIBRIL如何处理RIL事件的。
LIBRIL如何处理RIL事件
为处理RIL事件，LIBRIL提供了3个事件队列（由双向列表组成）：
static struct ril_event * watch_table[MAX_FD_EVENTS];
static struct ril_event timer_list;
static struct ril_event pending_list;
其中，watch_table用于事件的监测，timer_list保存定时事件，而pending_list用于保存即将被处理的事件列表。对LIBRIL来讲，有3种类型的RIL事件需要处理：
// RILJ请求事件 static struct ril_event s_commands_event; // 事件处理线程唤醒事件 static struct ril_event s_wakeupfd_event; // RILD socket端口监听事件 static struct ril_event s_listen_event;
上一节我们了解到，在RIL事件处理线程开始时，LIBRIL会添加一个s_wakeupfd_event的唤醒事件，必要时对线程进行唤醒操作；在注册Vendor RIL的接口时，注册一个监听事件s_listen_event，当RILJ尝试通过socket连接RILD时，处理该事件；当RILJ与RILD连接成功后，处理回调函数listenCallback时，会添加一个 s_commands_event事件，用于处理RILD socket的数据。
那么，LIBRIL是从何时开始处理这些事件的？上一节我们了解到，初始化时，LIBRIL启动了一个专门的线程来处理RIL事件：
1 void ril_event_loop() 2 { 3 int n; 4 fd_set rfds; 5 struct timeval tv; 6 struct timeval * ptv; 7 8 for (;;) { 9 10 // make local copy of read fd_set 11 memcpy(&rfds, &readFds, sizeof(fd_set)); 12 .... 13 // 从FD集合中选择可用的端口 14 n = select(nfds, &rfds, NULL, NULL, ptv); 15 .... 16 // 处理timer队列中超时的事件 17 processTimeouts(); 18 // 处理监测队列中的事件: listenCallback, 19 processReadReadies(&rfds, n); 20 // OK，fire pending list 21 firePending(); 22 } 23 }
该线程，一直监听FD(File Descriptor)集合readFds，如果有数据时，就会立即返回，进而开始执行事件的处理：首先处理定时事件队列中的event,如果发现有超时的事件，就将其加入pending队列中；接着，查看监测表（保存了最多8个事件）中是否有readFds对应的RIL事件，如果存在，则也将其放入到pending队列。最后，就要开始处理pending队列了：
static void firePending() { dlog("~~~~ +firePending ~~~~"); struct ril_event * ev = pending_list.next; while (ev != &pending_list) { struct ril_event * next = ev->next; removeFromList(ev); // 执行回调函数: processWakeupCallback,listenCallback,processCommandsCallback... ev->func(ev->fd, 0, ev->param); ev = next; } dlog("~~~~ -firePending ~~~~"); }
源码：
/android/hardware/ril/libril/samsung/ril_event.cpp
LIBRIL事件处理线程开始时，只有两个事件：s_wakeupfd_event与s_listen_event，s_wakeupfd_event事件在添加s_listen_event事件，需要唤醒RIL事件处理线程被执行：
static void triggerEvLoop() { int ret; if (!pthread_equal(pthread_self(), s_tid_dispatch)) { /* trigger event loop to wakeup. No reason to do this, * if we‘re in the event loop thread */ do { ret = write (s_fdWakeupWrite, " ", 1); } while (ret < 0 && errno == EINTR); } }
接着，开始执行s_listen_event事件，调用回调函数listenCallback:
1 static void listenCallback (int fd, short flags, void *param) { 2 .... 3 // 接受RILJ的链接请求 4 fdCommand = accept(fd, (sockaddr *) &peeraddr, &socklen); 5 6 /* check the credential of the other side and only accept socket from 7 * phone process 8 */ 9 is_phone_socket = 0; 10 11 err = getsockopt(fdCommand, SOL_SOCKET, SO_PEERCRED, &creds, &szCreds); 12 13 .... 14 15 ret = fcntl(fdCommand, F_SETFL, O_NONBLOCK); 16 .... 17 18 p_info->fdCommand = fdCommand; 19 20 p_rs = record_stream_new(p_info->fdCommand, MAX_COMMAND_BYTES); 21 22 p_info->p_rs = p_rs; 23 ril_event_set (p_info->commands_event, p_info->fdCommand, 1, 24 p_info->processCommandsCallback, p_info); 25 // 添加指令事件`s_commands_event` 26 rilEventAddWakeup (p_info->commands_event); 27 // 建立新的连接，告知RILJ链接成功，并上报radio状态 28 onNewCommandConnect(p_info->socket_id); 29 }
下次处理pending事件队列时，处理s_commands_event,调用回调函数processCommandsCallback：
1 static void processCommandsCallback(int fd, short flags, void *param) { 2 // 循环读 RILD socket接口数据流 3 for (;;) { 4 /* loop until EAGAIN/EINTR, end of stream, or other error */ 5 // 读取 socket数据流 6 ret = record_stream_get_next(p_rs, &p_record, &recordlen); 7 8 if (ret == 0 && p_record == NULL) { 9 /* end-of-stream */ 10 break; 11 } else if (ret < 0) { 12 break; 13 } else if (ret == 0) { /* && p_record != NULL */ 14 processCommandBuffer(p_record, recordlen, p_info->socket_id); 15 } 16 } 17 ....
// processCommandBuffer
static int processCommandBuffer(void *buffer, size_t buflen, RIL_SOCKET_ID socket_id) {
RequestInfo *pRI;
...
pRI = (RequestInfo *)calloc(1, sizeof(RequestInfo));
pRI->token = token;
// 根据 RILJ的REQUEST类型来获取CommandInfo
pRI->pCI = &(s_commands[request]);
pRI->socket_id = socket_id;
...
// 将请求分配给对应的函数处理
pRI->pCI->dispatchFunction(p, pRI);
return 0;
}
}
上述代码中，s_commands将所有RILJ的请求命令，对应的请求函数以及响应处理函数组成一个类型为commandInfo的结构体数组，等请求从CP返回时，就可以调用对应的响应函数来处理返回的结果了：
1 static CommandInfo s_commands[] = { 2 #include "ril_commands.h" 3 }; 4 5 {0, NULL, NULL}, //none 6 {RIL_REQUEST_GET_SIM_STATUS, dispatchVoid, responseSimStatus}, 7 {RIL_REQUEST_ENTER_SIM_PIN, dispatchStrings, responseInts}, 8 {RIL_REQUEST_ENTER_SIM_PUK, dispatchStrings, responseInts}, 9 {RIL_REQUEST_ENTER_SIM_PIN2, dispatchStrings, responseInts}, 10 {RIL_REQUEST_ENTER_SIM_PUK2, dispatchStrings, responseInts}, 11 {RIL_REQUEST_CHANGE_SIM_PIN, dispatchStrings, responseInts}, 12 {RIL_REQUEST_CHANGE_SIM_PIN2, dispatchStrings, responseInts}, 13 ....
源码：
/android/hardware/ril/libril/samsung/ril_commands.h