Android 源码分析 - 无线 - Java层

wifi

        源代码位于：/frameworks/base/wifi/java/com/android/net/wifi。

        WifiNative通过JNI封装Wifi HAL函数。大部分方法通过doTypeCommandNative发送命令，接收应答实现。Type可以是Boolean、Int或者String。每个WifiNative实例与一个网络Interface对应。发送的命令要加上“IFNAME=<name> ”前缀（p2p0除外）。

        WifiMonitor监听并处理网络Interface的事件，但是实际上只绑定WifiNative和StateMachine，具体的工作由WifiMonitorSingleton完成。

        WifiMonitorSingleton管理多个WifiMonitor，但是只使用第一个注册的WifiNative接收事件。创建一个内部线程，通过WifiNative等待事件，并处理。接收的事件带有前缀“IFNAME=<name> ”，根据name找到对应的WifiMonitor（没有名字的是p2p0），事件发送给其WifiStateMachine处理。

事件								说明
WPA:								状态机处理“验证失败”
WPS-	SUCCESS							状态机
	FAIL							提取失败原因：config_error和reason
	OVERLAP-DETECTED							状态机
	TIMEOUT							状态机
P2P-	DEVICE-FOUND							创建WifiP2pDevice，状态机
	DEVICE-LOST
	FIND-STOPPED							状态机
	GO-NEG-			REQUEST				创建WifiP2pConfig，状态机
				SUCCESS				状态机
				FAILURE				p2pError提取status，状态机
	GROUP-FORMATION-						SUCCESS	状态机
							FAILURE	p2pError提取status，状态机
	GROUP-			STARTED				创建WifiP2pGroup，状态机
				REMOVED
	INVITATION-					RECEIVED
						RESULT		p2pError提取status，状态机
	PROV-DISC-				PBC-REQ			创建WifiP2pProvDiscEvent，状态机
					PBC-RESP
					ENTER-PIN
					SHOW-PIN
					FAILURE			状态机
	SERV-DISC-RESP							创建List<WifiP2pServiceResponse>，状态机
AP-STA-		CONNECTED						创建WifiP2pDevice，状态机
		DISCONNECTED
CTRL-EVENT-			CONNECTED					提取id、SSID，状态机
			DISCONNECTED
			STATE-CHANGE					提取id、SSID、BSSID、state，创建StateChangeResult，状态机
			SCAN-RESULTS					状态机
			LINK-SPEED					【未处理】
			TERMINATING					累计10次recv error错误，状态机，退出线程
			DRIVER-STATE					状态机，只处理HANGED
			EAP-FAILURE					状态机处理“验证失败”
			ASSOC-REJECT					状态机

        SupplicantStateTracker跟踪处理wap_supplicant后台服务的状态变化。

        WifiStateMachine创建NetworkInfo、WifiNative、、WifiConfigStore、WifiMonitor、SupplicantStateTracker。与WifiP2pManager（实为WifiP2pService.P2pStateMachine）建立AsyncChannel连接，发送P2P状态切换。

                WifiStateMachine状态：

状态	enter	processMessage
Default
Initial
SupplicantStarting
SupplicantStarted
DriverStarting
DriverStarted
ScanMode
ConnectMode
L2Connected
ObtainingIp
VerifyingLink
CaptivePortalCheck
Connected
Disconnecting
Disconnected
WpsRunning
WaitForP2pDisable
DriverStopping
DriverStopped
SupplicantStopping
SoftApStarting
SoftApStarted
Tethering
Tethered
Untethering

        WifiStateMachine事件源：

事件源	事件	说明
WifiService	WifiManager.* CMD_*	客户端AsyncChannel 接口被调用
WifiMonitor	WifiMonitor.*
WifiController	CMD_START_SUPPLICANT CMD_STOP_SUPPLICANT CMD_SET_OPERATIONAL_MODE CMD_START_DRIVER CMD_STOP_DRIVER CMD_START_AP CMD_STOP_AP CMD_SET_HIGH_PERF_MODE CMD_RELOAD_TLS_AND_RECONNECT
NetworkManagementService	CMD_IP_ADDRESS_UPDATED CMD_IP_ADDRESS_REMOVED	通过InterfaceObserver监视
ConnectivityManager	CMD_TETHER_STATE_CHANGE	ACTION_TETHER_STATE_CHANGED
UNKNOWN	CMD_START_SCAN	ACTION_START_SCAN
	CMD_SET_SUSPEND_OPT_ENABLED	Intent.ACTION_SCREEN_ON Intent.ACTION_SCREEN_OFF
	CMD_START_NEXT_BATCHED_SCAN	ACTION_REFRESH_BATCHED_SCAN
	CMD_DELAYED_STOP_DRIVER	ACTION_DELAYED_DRIVER_STOP
	CMD_BOOT_COMPLETED	Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED

        WifiWatchdogStateMachine监控无线网络的信号质量，由WifiService创建。由广播事件、设置改变驱动。

        WifiWatchdogStateMachine的状态：

状态	enter	processMessage
Default
WatchdogDisabled
WatchdogEnabled
NotConnected
VerifyingLink	发送CMD_RSSI_FETCH	通过WifiStateMachine查询网络速度，发包失败率
Connected
OnlineWatch
LinkMonitoring
Online

        WifiManager与WifiService的ClientHandler建立AsyncChannel连接。当需要异步处理应答时，使用AsyncChannel通信（通过ServiceHandler处理应答），否则直接Binder跨进程调用。WifiManager定义了下列异步回调接口：ActionListener、WpsListener（返回Pin）、TxPacketCountListener（返回count）。提供WifiLock、MulticastLock。

services/wifip2p

        源代码位于：/frameworks/base/wifi/java/android/net/wifi/p2p。

WifiP2pManager提供发现、请求、连接远程设备的方法。与P2pStateMachine建立AsyncChannel连接（包含在Channel子类中），Channel.P2pHandler处理异步应答，调用回调接口：ActionListener、PeerListListener、ServiceResponseListener、DnsSdServiceResponseListener、DnsSdTxtRecordListener、UpnpServiceResponseListener、PersistentGroupInfoListener。

        WifiP2pDevice描述WifiP2p的一个设备。

        WifiP2pGroup描述WifiP2p的一个AP。

        WifiP2pWfdInfo描述WifiDisplay参与方信息。

        WifiP2pService实现IWifiP2pManager接口，创建P2pStateMachine处理外部请求。

        WifiP2pService.P2pStateMachine创建WifiNative、WifiMonitor、WifiP2pDeviceList、WifiP2pGroupList、WifiP2pInfo、WifiP2pConfig。

        P2pStateMachine状态：

状态	enter	processMessage
Default
P2pNotSupported
P2pDisabling
P2pDisabled
P2pEnabling
P2pEnabled
Inactive
GroupCreating
UserAuthorizing         InviteRequest
UserAuthorizing         NegotiationRequest
ProvisionDiscovery
GroupNegotiation
FrequencyConflict
GroupCreated
UserAuthorizingJoin
OngoingGroupRemoval

        P2pStateMachine事件源：

事件源	事件	说明
WifiP2pManager	WifiManager.*	AsyncChannel
WifiMonitor	WifiMonitor.*
WifiStateMachine	WifiStateMachine.   CMD_ENABLE_P2P   CMD_DISABLE_P2P_REQ WifiP2pService.   SET_COUNTRY_CODE
DhcpStateMachine	DhcpStateMachine.   CMD_PRE_DHCP_ACTION   CMD_POST_DHCP_ACTION   CMD_ON_QUIT

        服务由SystemServer启动，运行在system_server进程中。

framework/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java: ------------------------------------------------------------------------- public void initAndLoop() {     // ……     if (factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {         // ……         if (!disableNetwork) {             // ……             try {                 Slog.i(TAG, "Wi-Fi P2pService");                 wifiP2p = new WifiP2pService(context);                 ServiceManager.addService(                     Context.WIFI_P2P_SERVICE, wifiP2p);             } catch (Throwable e) {                 reportWtf("starting Wi-Fi P2pService", e);             }             // ……         }         // ……     }     // …… }

services/wifi

        源代码位于：/frameworks/base/services/java/com/android/server/wifi。

        WifiService实现IWifiManager接口，上层调用和设备状态信息（如屏幕开关、电池状态、待机策略）发送给WifiController处理。为了实现一些操作的同步等待结果，WifiService与WifiStateMachine建立AsyncChannel连接（通过WifiStateMachineHandler处理断开重连）。WifiService通过ClientHandler处理客户端的异步请求，请求稍作判断后一般直接转发给WifiStateMachine处理。

        WifiController也是一个状态机，基于一系列输入（API或者设备状态）控制WifiStateMachine。上层状态信息用于决定Wifi模式（STA、AP），控制WifiStateMachine启动，停止。WifiController运行于WifiService创建的同一个线程上。

        WifiController状态：

状态	enter	processMessage
Default
ApStaDisabled
StaEnabled
DeviceActive
DeviceInactive
ScanOnlyLockHeld
FullLockHeld
FullHighPerfLockHeld
NoLockHeld
StaDisabledWithScan
ApEnabled
Ecm

        WifiSettingsStore：跟踪一系列设置（wifi开关, 飞行模式airplane开关, tethering热点开关, 扫描模式scan mode开关)，提供方法计算应该打开或者关闭wifi。

        WifiTrafficPoller计算上一秒有没有进出wifi流量，通知侦听的应用（目前仅用于系统状态栏显示）。

        WifiNotificationController通过NotificationManager控制网络打开通知是否显示。

        服务由SystemServer启动，运行在system_server进程中。

framework/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java: ------------------------------------------------------------------------- public void initAndLoop() {     // ……     if (factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {         // ……         if (!disableNetwork) {             // ……             try {                 Slog.i(TAG, "Wi-Fi Service");                 wifi = new WifiService(context);                 ServiceManager.addService(Context.WIFI_SERVICE, wifi);             } catch (Throwable e) {                 reportWtf("starting Wi-Fi Service", e);            }             // ……         }         // ……     }     // …… }