ANDROID移植WIFI设计原理(源码分析).doc

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1、Android移植: wifi设计原理(源码分析) 博客分类： AndroidAndroidEXT初始化在 SystemServer 启动的时候,会生成一个 ConnectivityService 的实例, try Log.i(TAG, Starting Connectivity Service.); ServiceManager.addService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE, newConnectivityService(context); catch (Throwable e) Log.e(TAG, Failure starting Connectivit

2、y Service, e); ConnectivityService 的构造函数会创建 WifiService, if (DBG) Log.v(TAG, Starting Wifi Service.); mWifiStateTracker = new WifiStateTracker(context, handler); WifiService wifiService = new WifiService(context, mWifiStateTracker); ServiceManager.addService(Context.WIFI_SERVICE, wifiService);WifiSt

3、ateTracker 会创建 WifiMonitor 接收来自底层的事件,WifiService 和 WifiMonitor 是整个模块的核心。WifiService 负责启动关闭 wpa_supplicant、启动关闭 WifiMonitor 监视线程和把命令下发给 wpa_supplicant,而 WifiMonitor 则负责从 wpa_supplicant 接收事件通知。连接 AP1. 使能 WIFIWirelessSettings 在初始化的时候配置了由 WifiEnabler 来处理 Wifi 按钮, private void initToggles() mWifiEnabler

4、= new WifiEnabler( this, (WifiManager) getSystemService(WIFI_SERVICE), (CheckBoxPreference) findPreference(KEY_TOGGLE_WIFI);当用户按下 Wifi 按钮后, Android 会调用 WifiEnabler 的 onPreferenceChange, 再由 WifiEnabler调用 WifiManager 的 setWifiEnabled 接口函数,通过 AIDL,实际调用的是 WifiService 的setWifiEnabled 函数,WifiService 接着向自身

5、发送一条 MESSAGE_ENABLE_WIFI 消息,在处理该消息的代码中做真正的使能工作:首先装载 WIFI 内核模块(该模块的位置硬编码为/system/lib/modules/wlan.ko ), 然 后 启 动 wpa_supplicant ( 配 置 文 件 硬 编 码 为/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf) 再通过 WifiStateTracker 来启动 WifiMonitor 中的监视 ,线程。 private boolean setWifiEnabledBlocking(boolean enable) final int eventual

6、WifiState = enable ? WIFI_STATE_ENABLED :WIFI_STATE_DISABLED; updateWifiState(enable ? WIFI_STATE_ENABLING : WIFI_STATE_DISABLING); if (enable) if (!WifiNative.loadDriver() Log.e(TAG, Failed to load Wi-Fi driver.); updateWifiState(WIFI_STATE_UNKNOWN); return false; if (!WifiNative.startSupplicant()

7、WifiNative.unloadDriver(); Log.e(TAG, Failed to start supplicant daemon.); updateWifiState(WIFI_STATE_UNKNOWN); return false; mWifiStateTracker.startEventLoop(); / Success! persistWifiEnabled(enable); updateWifiState(eventualWifiState); return true; 当使能成功后,会广播发送 WIFI_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent 通

8、知外界 WIFI已 经 成 功 使 能 了 。 WifiEnabler 创 建 的 时 候 就 会 向 Android 注 册 接 收WIFI_STATE_CHANGED_ACTION,因此它会收到该 Intent,从而开始扫描。 private void handleWifiStateChanged(int wifiState) if (wifiState = WIFI_STATE_ENABLED) loadConfiguredAccessPoints(); attemptScan(); 2. 查找 AP扫描的入口函数是 WifiService 的 startScan,它其实也就是往 wpa

9、_supplicant 发送 SCAN 命令。static jboolean android_net_wifi_scanCommand(JNIEnv* env, jobject clazz) jboolean result; / Ignore any error from setting the scan mode. / The scan will still work. (void)doBooleanCommand(DRIVER SCAN-ACTIVE, OK); result = doBooleanCommand(SCAN, OK); (void)doBooleanCommand(DRIV

10、ER SCAN-PASSIVE, OK); return result;当 wpa_supplicant 处理完 SCAN 命令后,它会向控制通道发送事件通知扫描完成,从而wifi_wait_for_event 函数会接收到该事件,由此 WifiMonitor 中的 MonitorThread 会被执行来出来这个事件, void handleEvent(int event, String remainder) case SCAN_RESULTS: mWifiStateTracker.notifyScanResultsAvailable(); break;WifiStateTracker 则接着

11、广播发送 SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION 这个 Intent case EVENT_SCAN_RESULTS_AVAILABLE: mContext.sendBroadcast(newIntent(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION);WifiLayer 注册了接收 SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION 这个 Intent,所以它的相关处理函数 handleScanResultsAvailable 会被调用,在该函数中,先会去拿到 SCAN 的结果(最终是往 wpa_supplicant 发送 S

12、CAN_RESULT 命令并读取返回值来实现的) , List list = mWifiManager.getScanResults();对每一个扫描返回的 AP,WifiLayer 会调用 WifiSettings 的 onAccessPointSetChanged 函数,从而最终把该 AP 加到 GUI 显示列表中。 public void onAccessPointSetChanged(AccessPointState ap, boolean added) AccessPointPreference pref = mAps.get(ap); if (added) if (pref = n

13、ull) pref = new AccessPointPreference(this, ap); mAps.put(ap, pref); else pref.setEnabled(true); mApCategory.addPreference(pref); 3. 配置 AP 参数当用户在 WifiSettings 界面上选择了一个 AP 后,会显示配置 AP 参数的一个对话框, public boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen preferenceScreen, Preferencepreference) if (preference

14、 instanceof AccessPointPreference) AccessPointState state = (AccessPointPreference)preference).getAccessPointState(); showAccessPointDialog(state, AccessPointDialog.MODE_INFO); 4. 连接当用户在 AcessPointDialog 中选择好加密方式和输入密钥之后,再点击连接按钮,Android就会去连接这个 AP。 private void handleConnect() String password = getEnt

15、eredPassword(); if (!TextUtils.isEmpty(password) mState.setPassword(password); mWifiLayer.connectToNetwork(mState); WifiLayer 会先检测这个 AP 是不是之前被配置过,这个是通过向 wpa_supplicant 发送LIST_NETWORK 命令并且比较返回值来实现的, / Need WifiConfiguration for the AP WifiConfiguration config = findConfiguredNetwork(state);如果 wpa_sup

16、plicant 没有这个 AP 的配置信息, 则会向 wpa_supplicant 发送 ADD_NETWORK命令来添加该 AP, if (config = null) / Connecting for the first time, need to create it config = addConfiguration(state,ADD_CONFIGURATION_ENABLE|ADD_CONFIGURATION_SAVE); ADD_NETWORK 命 令 会 返 回 一 个 ID , WifiLayer 再 用 这 个 返 回 的 ID 作 为 参 数 向wpa_supplicant

17、 发送 ENABLE_NETWORK 命令,从而让 wpa_supplicant 去连接该 AP。 / Make sure that network is enabled, and disable others mReenableApsOnNetworkStateChange = true; if (!mWifiManager.enableNetwork(workId, true) Log.e(TAG, Could not enable network ID + workId); error(R.string.error_connecting); return false; 5. 配置 IP

18、地址当 wpa_supplicant 成功连接上 AP 之后,它会向控制通道发送事件通知连接上 AP 了,从而wifi_wait_for_event 函数会接收到该事件,由此 WifiMonitor 中的 MonitorThread 会被执行来出来这个事件, void handleEvent(int event, String remainder) case CONNECTED: handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED,remainder); break;WifiMonitor 再调用 WifiStateTrac

19、ker 的 notifyStateChange,WifiStateTracker 则接着会往自身发送 EVENT_DHCP_START 消息来启动 DHCP 去获取 IP 地址, private void handleConnectedState() setPollTimer(); mLastSignalLevel = -1; if (!mHaveIPAddress & !mObtainingIPAddress) mObtainingIPAddress = true; mDhcpTarget.obtainMessage(EVENT_DHCP_START).sendToTarget(); 然后再

20、广播发送 NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent case EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED: if (result.state != DetailedState.DISCONNECTED | !mDisconnectPending) intent = newIntent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION); intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO,mNetworkInfo); if (result.BSSID != null) in

21、tent.putExtra(WifiManager.EXTRA_BSSID, result.BSSID); mContext.sendStickyBroadcast(intent); break;WifiLayer 注册了接收 NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent,所以它的相关处理函数 handleNetworkStateChanged 会被调用,当 DHCP 拿到 IP 地址之后,会再发送 EVENT_DHCP_SUCCEEDED 消息, private class DhcpHandler extends Handler public void han

22、dleMessage(Message msg) switch (msg.what) case EVENT_DHCP_START: if (NetworkUtils.runDhcp(mInterfaceName, mDhcpInfo) event = EVENT_DHCP_SUCCEEDED; WifiLayer 处 理 EVENT_DHCP_SUCCEEDED 消 息 , 会 再 次 广 播 发 送NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent,这次带上完整的 IP 地址信息。 case EVENT_DHCP_SUCCEEDED: mWifiInfo.setIpAddress(mDhcpInfo.ipAddress); setDetailedState(DetailedState.CONNECTED); intent = newIntent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION); intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO, mNetworkInfo); mContext.sendStickyBroadcast(intent); break;至此为止,整个连接过程完成。问题: 目前的实现不支持 Ad-hoc 方式。