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wifi使用的相关流程

 黎梓的技术小站 2012-03-31

当SystemServer启动后会加载一系列的Service其中init2启动的就有ConnectivityService,这在我的前面《Android 启动过程分析》中已经提到过。ConnectivityService.java (frameworks\base\services\java\com\android\server) 会管理所有的Connectivity相关的比如APN,WiFi。看看是怎么启动WiFi Service的:

       if (DBG) Log.v(TAG, "Starting Wifi Service.");

        WifiStateTracker wst = new WifiStateTracker(context, mHandler);

        WifiService wifiService = new WifiService(context, wst);

        ServiceManager.addService(Context.WIFI_SERVICE, wifiService);

WifiStateTracker会创建WifMonitor来接受来自底层的事件。WifiService和WifiMonitor是整个模块的核心部分,WifiService负责启动关闭wpa_supplicant,发命令给wpa_supplicant,WiFiMonitor负责从wpa_supplicant接收事件。

整个流程是

SystemServer -> ServerThread -> ConnectivityService -> ConnectivityThread -> WifiTracker->WifiService -> WifiMonitor

WiFi 的启动过程

用户在设置界面下开启了WiFi,调用应用程序Settings中的setWifiEnabler的onPerferenceChange,再由WifiEnable调用WifiService,发送MESSAGE_ENABLE_WIFI,首先装载wifi内核模块wlan.ko然后启动wpa_supplicant(用/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf配置),再通过WifiStateTracker来启动WifiMonitor监视线程。

WifiSettings.java (packages\apps\settings\src\com\android\settings\wifi)启动

           mWifiEnabled = (CheckBoxPreference) preferenceScreen.findPreference(KEY_WIFI_ENABLED);

           mWifiEnabler = new WifiEnabler(this, (WifiManager) getSystemService(WIFI_SERVICE), mWifiEnabled);

这样就启动WifiEnabler

WifiEnabler.java (packages\apps\settings\src\com\android\settings\wifi)通过WifiManager调用WifiManager.java (frameworks\base\wifi\java\android\net\wifi) setWifiEnabled 中的IWifiManager来启动wifiservice[mService.setWifiEnabled(enabled);]

WifiService.java (frameworks\base\services\java\com\android\server)又setWifiEnabled()这个里面的sendEnableMessage(enable, true, Binder.getCallingUid());来发送一则消息。

Message msg = Message.obtain(mWifiHandler,

                                     (enable ? MESSAGE_ENABLE_WIFI : MESSAGE_DISABLE_WIFI),

                                     (persist ? 1 : 0), uid);

        msg.sendToTarget();发送给自身的消息。

通过WifiHandler的 handleMessage来维护这些消息,enable的时候会调用setWifiEnabledBlocking这个函数,这个函数会做setWifiEnabledState  然后做两件事: 1. 调用wifi 本地方法JNI的WifiNative.loadDriver。

下面说本地方法WifiNative.loadDriver函数WifiNative.java (frameworks\base\wifi\java\android\net\wifi) Android的WIFI系统的JNI的部分:

frameworks/base/core/jni/android_net_wifi_Wifi.cpp 中的android_net_wifi_loadDriver()可以把wifi驱动模块装载

Wifi.c (hardware\libhardware_legacy\wifi) 内核模块/system/lib/modules/wlan.ko中的wifi_load_driver()

设置wlan.driver.status属性为ok,至此wifi模块加载完毕。

2. 再来看看启动,同样是在WifiService 中的setWifiEnabledBlocking这个函数会调用startSupplicant 通过WifiNative.java (frameworks\base\wifi\java\android\net\wifi)的startSupplicant来启动JNI:frameworks/base/core/jni/android_net_wifi_Wifi.cpp的android_net_wifi_startSupplicant调用驱动模块Wifi.c (hardware\libhardware_legacy\wifi) wlan.ko中的wifi_start_supplicant, Wifi 启动完毕。

成功启动wifi之后setWifiEnabledBlocking运行mWifiStateTracker.startEventLoop();事件循环,来监视事件mWifiMonitor.startMonitoring(); à MonitorThread().start();一直在线程里循环调用WifiNative.waitForEvent();最后调用

setWifiEnabledState(eventualWifiState, uid); 

intent = new Intent(WifiManager.WIFI_STATE_CHANGED_ACTION);

广播消息向外界通知wifi已经成功启动了。

查找热点AP

上面说了WifiManager发送广播WIFI_STATE_CHANGED_ACTION,只要Android应用注册了接受该Action的就接受,我们的WifiLayer注册了接收到该Action WifiSettings.java (packages\apps\settings\src\com\android\settings\wifi)中有mWifiLayer.onCreate();(这个函数创建WifiLayer指定接受的Action) WifiLayer.java (packages\apps\settings\src\com\android\settings\wifi)中的BroadcastReceiver 有一句话else if (action.equals(WifiManager.WIFI_STATE_CHANGED_ACTION)) {                 handleWifiStateChanged(intent.getIntExtra(WifiManager.EXTRA_WIFI_STATE,                         WifiManager.WIFI_STATE_UNKNOWN)); 这个函数会调用loadConfiguredAccessPoints和attemptScan来开始扫描,调用WifiManager的mWifiManager.startScanActive,WifiManager.java中的mService.startScan通过WifiService中的startScan通过本地方法WifiNative.setScanResultHandlingCommand启动JNI android_net_wifi_Wifi.cpp (frameworks\base\core\jni) 中的android_net_wifi_setScanResultHandlingCommand的命令“AP_SCAN 模式” Wifi.c ::wifi_command(cmd)开始扫描wifi_send_command发出SCAN命令调用wpa_supplicant开始扫描 扫描完成之后会发送SCAN_RESULT 在WifiMonitor的HandleEvent里处理调用mWifiStateTracker.notifyScanResultsAvailable(); à sendEmptyMessage(EVENT_SCAN_RESULTS_AVAILABLE); mWifiStateTracker中的 handleMessage接收到case EVENT_SCAN_RESULTS_AVAILABLE:之后发送广播mContext.sendBroadcast(new Intent(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION)); WiFiLayer接收到这个消息在mReceiver = new BroadcastReceiver()中处理handleScanResultsAvailable();

WiFi 连接流程

用户在AccessPointDialog中输入密码之后点击连接按钮,Android调用顺序如下:

AccessPointDialog.java (packages\apps\settings\src\com\android\settings\wifi) -> onClick -> handleConnect(); -> mWifiLayer.connectToNetwork ->通过WifiConfiguration config = findConfiguredNetwork(state);查看是不是配置过的,如果是就直接使用了,如果不是config = addConfiguration(state, 0); -> managerEnableNetwork -> mWifiManager.enableNetwork -> mService.enableNetwork -> WifiService. enableNetwork -> WifiNative.enableNetworkCommand -> JNI: android_net_wifi_Wifi.cpp android_net_wifi_enableNetworkCommand 调用wpa_suppcant发送相关命令返回之后由WiFiMonitor处理跟以前类似,连接的中间流程与查找AP的流程类似,都经过了WifiMonitor对“CONNECTED”消息响应的捕获,以及WifiStateTracker对EVENT_SUPPLICANT_STATE_ CHANGED的处理。还有一个比较重

要的步骤是WifiStateTracker通过对DHCP服务器的申请进行了IP地址分配。最终会广播NETWORK_STATE_CHANGED_ ACTION消息,由WifiLayer响应。

IP地址分配

由上面继续说IP地址分配,因为当wpa_supplicant链接AP成功之后,它会发出事件从而wifi_for_event函数会接收到该事件,由WifiMonitor中的MonitorThread执行。

执行这个事件handleEvent-> case CONNECTED: handleNetworkStateChange -> mWifiStateTracker.notifyStateChange  -> EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED -> handleMessage 下的:case EVENT_SUPPLICANT_STATE_CHANGED: -> intent = new Intent(WifiManager.SUPPLICANT_STATE_CHANGED_ACTION); Wi-Fi supplicant state changed:

SettingsObserver专门是观察该类变化的

if (changed) {

                resetInterface(true);

                configureInterface();

                if (mUseStaticIp) {

                    mTarget.sendEmptyMessage(EVENT_CONFIGURATION_CHANGED);

                }

            }

mDhcpTarget.sendEmptyMessage(EVENT_DHCP_START);

DhcpHandler的handleMessage函数case EVENT_DHCP_START: NetworkUtils.runDhcp获取DHCP的IP地址,成功之后发送EVENT_INTERFACE_CONFIGURATION_SUCCEEDED:

event通过WifiStateTracker的HandleMessage函数case EVENT_INTERFACE_CONFIGURATION_SUCCEEDED:会调用sendNetworkStateChangeBroadcast Intent intent = new Intent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION);发送全局Intent Action 完成网络切换。

上文中暗红色的部分都是ICS Settings里面的内容(也就是可以注意下android自带的UI是如何使用wifi的)~~

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