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1、Android移植: wifi設(shè)計原理(源碼分析)
博客分類：
Android
AndroidEXT
初始化
在 SystemServer 啟動的時候,會生成一個 ConnectivityService 的實例,
try {
Log.i(TAG, "Starting Connectivity Service.");
ServiceManager.addService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE, new
ConnectivityService(context));
} catch (Throwa
2、ble e) {
Log.e(TAG, "Failure starting Connectivity Service", e);
}
ConnectivityService 的構(gòu)造函數(shù)會創(chuàng)建 WifiService,
if (DBG) Log.v(TAG, "Starting Wifi Service.");
mWifiStateTracker = new WifiStateTracker(context, handler);
WifiService wifiService = new WifiService(context, mWifi
3、StateTracker);
ServiceManager.addService(Context.WIFI_SERVICE, wifiService);
WifiStateTracker 會創(chuàng)建 WifiMonitor 接收來自底層的事件,WifiService 和 WifiMonitor 是整
個模塊的核心。WifiService 負責啟動關(guān)閉 wpa_supplicant、啟動關(guān)閉 WifiMonitor 監(jiān)視線程
和把命令下發(fā)給 wpa_supplicant,而 WifiMonitor 則負責從 wpa_supplicant 接收事件通知。
連接 AP
1. 使能 W
4、IFI
WirelessSettings 在初始化的時候配置了由 WifiEnabler 來處理 Wifi 按鈕,
private void initToggles() {
mWifiEnabler = new WifiEnabler(
this,
(WifiManager) getSystemService(WIFI_SERVICE),
(CheckBoxPreference) findPreference(KEY_TOGGLE_WIFI));
當用戶按下 Wifi 按鈕后, Android 會調(diào)用 WifiEnabl
5、er 的 onPreferenceChange, 再由 WifiEnabler
調(diào)用 WifiManager 的 setWifiEnabled 接口函數(shù),通過 AIDL,實際調(diào)用的是 WifiService 的
setWifiEnabled 函數(shù),WifiService 接著向自身發(fā)送一條 MESSAGE_ENABLE_WIFI 消息,在
處理該消息的代碼中做真正的使能工作:首先裝載 WIFI 內(nèi)核模塊(該模塊的位置硬編碼為
"/system/lib/modules/wlan.ko" ), 然 后 啟 動 wpa_supplicant ( 配 置 文 件 硬 編 碼 為
"/dat
6、a/misc/wifi/wpa_supplicant.conf") 再通過 WifiStateTracker 來啟動 WifiMonitor 中的監(jiān)視
,
線程。
private boolean setWifiEnabledBlocking(boolean enable) {
final int eventualWifiState = enable ? WIFI_STATE_ENABLED :
WIFI_STATE_DISABLED;
updateWifiState(enable ? WIFI_STATE_ENABLING : W
7、IFI_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()) {
WifiNative.unloadDriver();
Log.e
8、(TAG, "Failed to start supplicant daemon.");
updateWifiState(WIFI_STATE_UNKNOWN);
return false;
}
mWifiStateTracker.startEventLoop();
}
// Success!
persistWifiEnabled(enable);
updateWifiState(eventualWifiState);
return true;
}
當使能成功后,會廣播
9、發(fā)送 WIFI_STATE_CHANGED_ACTION 這個 Intent 通知外界 WIFI
已 經(jīng) 成 功 使 能 了 。 WifiEnabler 創(chuàng) 建 的 時 候 就 會 向 Android 注 冊 接 收
WIFI_STATE_CHANGED_ACTION,因此它會收到該 Intent,從而開始掃描。
private void handleWifiStateChanged(int wifiState) {
if (wifiState == WIFI_STATE_ENABLED) {
loadConfiguredAccessPoints();
10、
attemptScan();
}
2. 查找 AP
掃描的入口函數(shù)是 WifiService 的 startScan,它其實也就是往 wpa_supplicant 發(fā)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)
11、doBooleanCommand("DRIVER SCAN-ACTIVE", "OK");
result = doBooleanCommand("SCAN", "OK");
(void)doBooleanCommand("DRIVER SCAN-PASSIVE", "OK");
return result;
}
當 wpa_supplicant 處理完 SCAN 命令后,它會向控制通道發(fā)送事件通知掃描完成,從而
wifi_wait_for_event 函數(shù)會接收到該事件,由此 WifiMonitor 中的 MonitorThread 會被執(zhí)行來
出來這個事件,
12、 void handleEvent(int event, String remainder) {
case SCAN_RESULTS:
mWifiStateTracker.notifyScanResultsAvailable();
break;
WifiStateTracker 則接著廣播發(fā)送 SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION 這個 Intent
case EVENT_SCAN_RESULTS_AVAILABLE:
mContext.sendBroadcast(new
I
13、ntent(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION));
WifiLayer 注冊了接收 SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION 這個 Intent,所以它的相關(guān)
處理函數(shù) handleScanResultsAvailable 會被調(diào)用,在該函數(shù)中,先會去拿到 SCAN 的結(jié)果(最
終是往 wpa_supplicant 發(fā)送 SCAN_RESULT 命令并讀取返回值來實現(xiàn)的) ,
List list = mWifiManager.getScanResults();
對每
14、一個掃描返回的 AP,WifiLayer 會調(diào)用 WifiSettings 的 onAccessPointSetChanged 函數(shù),
從而最終把該 AP 加到 GUI 顯示列表中。
public void onAccessPointSetChanged(AccessPointState ap, boolean added) {
AccessPointPreference pref = mAps.get(ap);
if (added) {
if (pref == null) {
pref = new AccessPointPrefere
15、nce(this, ap);
mAps.put(ap, pref);
} else {
pref.setEnabled(true);
}
mApCategory.addPreference(pref);
}
}
3. 配置 AP 參數(shù)
當用戶在 WifiSettings 界面上選擇了一個 AP 后,會顯示配置 AP 參數(shù)的一個對話框,
public boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen preferenceScreen, Preferenc
16、e
preference) {
if (preference instanceof AccessPointPreference) {
AccessPointState state = ((AccessPointPreference)
preference).getAccessPointState();
showAccessPointDialog(state, AccessPointDialog.MODE_INFO);
}
}
4. 連接
當用戶在 AcessPointDialog 中選擇好加密方式和輸入密鑰之后,再點擊
17、連接按鈕,Android
就會去連接這個 AP。
private void handleConnect() {
String password = getEnteredPassword();
if (!TextUtils.isEmpty(password)) {
mState.setPassword(password);
}
mWifiLayer.connectToNetwork(mState);
}
WifiLayer 會先檢測這個 AP 是不是之前被配置過,這個是通過向 wpa_supplicant 發(fā)送
LIST_NET
18、WORK 命令并且比較返回值來實現(xiàn)的,
// Need WifiConfiguration for the AP
WifiConfiguration config = findConfiguredNetwork(state);
如果 wpa_supplicant 沒有這個 AP 的配置信息, 則會向 wpa_supplicant 發(fā)送 ADD_NETWORK
命令來添加該 AP,
if (config == null) {
// Connecting for the first time, need to create it
19、 config = addConfiguration(state,
ADD_CONFIGURATION_ENABLE|ADD_CONFIGURATION_SAVE);
}
ADD_NETWORK 命 令 會 返 回 一 個 ID , WifiLayer 再 用 這 個 返 回 的 ID 作 為 參 數(shù) 向
wpa_supplicant 發(fā)送 ENABLE_NETWORK 命令,從而讓 wpa_supplicant 去連接該 AP。
// Make sure that network is enabled, and disable oth
20、ers
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 地址
當 wpa_supplicant 成功連接上 AP 之后,它會向控制通道發(fā)送事件通知連接上 AP 了,從而
21、
wifi_wait_for_event 函數(shù)會接收到該事件,由此 WifiMonitor 中的 MonitorThread 會被執(zhí)行來
出來這個事件,
void handleEvent(int event, String remainder) {
case CONNECTED:
handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED,
remainder);
break;
WifiMonitor 再調(diào)用 WifiStateTracker 的 notify
22、StateChange,WifiStateTracker 則接著會往自身
發(fā)送 EVENT_DHCP_START 消息來啟動 DHCP 去獲取 IP 地址,
private void handleConnectedState() {
setPollTimer();
mLastSignalLevel = -1;
if (!mHaveIPAddress & !mObtainingIPAddress) {
mObtainingIPAddress = true;
mDhcpTarget.obtainMessage(EVENT_DHCP_S
23、TART).sendToTarget();
}
}
然后再廣播發(fā)送 NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 這個 Intent
case EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED:
if (result.state != DetailedState.DISCONNECTED || !mDisconnectPending) {
intent = new
Intent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION);
24、 intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO,
mNetworkInfo);
if (result.BSSID != null)
intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_BSSID, result.BSSID);
mContext.sendStickyBroadcast(intent);
}
break;
WifiLayer 注冊了接收 NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 這個 Intent,所以
25、它的相關(guān)
處理函數(shù) handleNetworkStateChanged 會被調(diào)用,
當 DHCP 拿到 IP 地址之后,會再發(fā)送 EVENT_DHCP_SUCCEEDED 消息,
private class DhcpHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case EVENT_DHCP_START:
if (NetworkUtils.runDhcp(mInterfaceName, mDhcpInf
26、o)) {
event = EVENT_DHCP_SUCCEEDED;
}
WifiLayer 處 理 EVENT_DHCP_SUCCEEDED 消 息 , 會 再 次 廣 播 發(fā) 送
NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 這個 Intent,這次帶上完整的 IP 地址信息。
case EVENT_DHCP_SUCCEEDED:
mWifiInfo.setIpAddress(mDhcpInfo.ipAddress);
setDetailedState(Detaile
27、dState.CONNECTED);
intent = new
Intent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION);
intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO, mNetworkInfo);
mContext.sendStickyBroadcast(intent);
break;
至此為止,整個連接過程完成。
問題:
目前的實現(xiàn)不支持 Ad-hoc 方式。
ANDROID移植WIFI設(shè)計原理(源碼分析)
