android中wifi原理及流程分析(很经典)
在网上找的一篇好文章，分析的很详细，自己再加了些东西，图片有点大，不能完全显示，点击图像拖动鼠标直接查看图像。
wifi相关的文件位置：
WIFI Settings应用程序位于
packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi/
JAVA部分：
frameworks/base/services/java/com/android/server/
frameworks/base/wifi/java/android/net/wifi/
JNI部分：
frameworks/base/core/jni/android_net_wifi_Wifi.cpp
wifi管理库。
hardware/libhardware_legary/wifi/
wifi用户空间的程序和库:
external/wpa_supplicant/
生成库libwpaclient.so和守护进程wpa_supplicant。
调用流程：
wifi模块的初始化：
（frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.Java）
在 SystemServer 启动的时候,会生成一个ConnectivityService 的实例,
classServerThread extends Thread {
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
try {
Slog.i(TAG,'Connectivity Service');
connectivity= ConnectivityService.getInstance(context);
ServiceManager.addService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE,connectivity);
} catch(Throwable e) {
Slog.e(TAG,'Failure starting Connectivity Service', e);
}
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}
其中 ，ConnectivityService.getInstance(context); 对应于（frameworks/base/services/java/com/android/server/ ConnectivityService.Java）ConnectivityService.Java。
下面看下ConnectivityService.Java中的
public static ConnectivityServicegetInstance(Context context) {
return ConnectivityThread.getServiceInstance(context);
}函数， 继续往下看：
public static ConnectivityService getServiceInstance(Context context) {
ConnectivityThread thread = newConnectivityThread(context);
thread.start();
synchronized (thread) {
while (sServiceInstance == null) {
try {
// Wait until sServiceInstance has beeninitialized.
thread.wait();
} catch (InterruptedExceptionignore) {
Slog.e(TAG,
'UnexpectedInterruptedException while waiting'
' forConnectivityService thread');
}
}
}
return sServiceInstance;
}
}
继续往下跟：
private static class ConnectivityThread extends Thread {
private Context mContext;
private ConnectivityThread(Context context) {
super('ConnectivityThread');
mContext = context;
}
@Override
public void run() {
Looper.prepare();
synchronized (this) {
sServiceInstance = newConnectivityService(mContext);
notifyAll();
}
Looper.loop();
}
public static ConnectivityService getServiceInstance(Context context) {
ConnectivityThread thread = new ConnectivityThread(context);
thread.start();
synchronized (thread) {
while (sServiceInstance == null) {
try {
// Wait untilsServiceInstance has been initialized.
thread.wait();
} catch(InterruptedException ignore) {
Slog.e(TAG,
'UnexpectedInterruptedException while waiting'
' forConnectivityService thread');
}
}
}
return sServiceInstance;
}
}
继续newConnectivityService(mContext)
private ConnectivityService(Context context) {
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
for(int netType : mPriorityList) {
switch (mNetAttributes[netType].mRadio) {
case ConnectivityManager.TYPE_WIFI:
Slog.v(TAG, 'Starting Wifi Service.');
WifiStateTracker wst = newWifiStateTracker(context, mHandler);
WifiService wifiService = newWifiService(context, wst);
ServiceManager.addService(Context.WIFI_SERVICE,wifiService);
wifiService.startWifi();//启动wifiservice
mNetTrackers[ConnectivityManager.TYPE_WIFI] = wst;
wst.startMonitoring();//启动Monitoring
break; 。。。。。
}//endfor
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}
到这里模块初始化的工作完成，具体流程图如下：
WifiStateTracker 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。
也就是说WifiService负责wifi整个流程的控制，而WifiMonitor负责监视底层的事件。
此时WifiService starting up withWi-Fi disabled，
Wifi模块的启动（Enable）：
（packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi/ WirelessSettings.java）
WirelessSettings 在初始化的时候配置了由WifiEnabler 来处理Wifi 按钮，
protected void onCreate(BundlesavedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
mWifiManager = (WifiManager)getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
if (getIntent().getBooleanExtra('only_access_points',false)) {
addPreferencesFromResource(R.xml.wifi_access_points);
} else {
addPreferencesFromResource(R.xml.wifi_settings);
mWifiEnabler = new WifiEnabler(this,
(CheckBoxPreference)findPreference('enable_wifi'));
mNotifyOpenNetworks =
(CheckBoxPreference)findPreference('notify_open_networks');
mNotifyOpenNetworks.setChecked(Secure.getInt(getContentResolver(),
Secure.WIFI_NETWORKS_AVAILABLE_NOTIFICATION_ON,0) == 1);
}
mAccessPoints = (ProgressCategory)findPreference('access_points');
mAccessPoints.setOrderingAsAdded(false);
mAddNetwork =findPreference('add_network');
registerForContextMenu(getListView());
}
然后调用：（packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi/ WifiEnabler.java）
publicclass WifiEnabler implements Preference.OnPreferenceChangeListener {
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public boolean onPreferenceChange(Preferencepreference, Object value) {
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
if (mWifiManager.setWifiEnabled(enable)){
mCheckBox.setEnabled(false);
} else {
mCheckBox.setSummary(R.string.wifi_error);
}
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}
调用：
（packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi/ WifiManager.java）
public boolean setWifiEnabled(booleanenabled) {
try {
returnmService.setWifiEnabled(enabled);
} catch(RemoteException e) {
returnfalse;
}
}
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。
WifiService（WifiService.java） 收到MESSAGE_ENABLE_WIFI 消息后的操作如下：
AIDL:
Android Interface Definition Language,即Android接口描述语言。Android系统中的进程之间不能共享内存，因此，需要提供一些机制在不同进程之间进行数据通信。
为了使其他的应用程序也可以访问本应用程序提供的服务，Android系统采用了远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）方式来实现。与很多其他的基于RPC的解决方案一样，Android使用一种接口定义语言（InterfaceDefinition Language，IDL）来公开服务的接口。因此，可以将这种可以跨进程访问的服务称为AIDL（Android Interface Definition Language）服务。
接下来继续道wifiService.Java
（frameworks/base/services/java/com/android/server/ wifiService.Java）
public boolean setWifiEnabled(boolean enable) {
enforceChangePermission();
if (mWifiHandler == null) return false;
synchronized (mWifiHandler) {
// caller may not have WAKE_LOCKpermission - it's not required here
long ident =Binder.clearCallingIdentity();
sWakeLock.acquire();
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
mLastEnableUid =Binder.getCallingUid();
// set a flag if the user isenabling Wifi while in airplane mode
mAirplaneModeOverwridden = (enable&& isAirplaneModeOn() && isAirplaneToggleable());
sendEnableMessage(enable, true,Binder.getCallingUid()); // here send a mesage to himself
}
return true;
}
继续往下：
private void sendEnableMessage(boolean enable,boolean persist, int uid) {
Message msg= Message.obtain(mWifiHandler,
(enable ?MESSAGE_ENABLE_WIFI : MESSAGE_DISABLE_WIFI),
(persist ? 1 : 0), uid);
msg.sendToTarget();
}
WifiHandler会收到消息：
private class WifiHandlerextends Handler {
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public voidhandleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case MESSAGE_ENABLE_WIFI:
setWifiEnabledBlocking(true, msg.arg1 == 1,msg.arg2);
if (mWifiWatchdogService ==null) {
mWifiWatchdogService = newWifiWatchdogService(mContext, mWifiStateTracker);
}
sWakeLock.release();
break;
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}
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}
privateboolean setWifiEnabledBlocking(booleanenable, boolean persist, int uid) {
。。。。。。。。。。。。
setWifiEnabledState(enable ?WIFI_STATE_ENABLING : WIFI_STATE_DISABLING, uid);
if (enable) {
if (!mWifiStateTracker.loadDriver()){
Slog.e(TAG, 'Failed toload Wi-Fi driver.');
setWifiEnabledState(WIFI_STATE_UNKNOWN, uid);
return false;
}
if (!mWifiStateTracker.startSupplicant()){
mWifiStateTracker.unloadDriver();
Slog.e(TAG, 'Failed tostart supplicant daemon.');
setWifiEnabledState(WIFI_STATE_UNKNOWN, uid);
return false;
}
registerForBroadcasts();
mWifiStateTracker.startEventLoop();
} else {
mContext.unregisterReceiver(mReceiver);
// Remove notification (it willno-op if it isn't visible)
mWifiStateTracker.setNotificationVisible(false,0, false, 0);
booleanfailedToStopSupplicantOrUnloadDriver = false;
if (!mWifiStateTracker.stopSupplicant()){
Slog.e(TAG, 'Failed tostop supplicant daemon.');
setWifiEnabledState(WIFI_STATE_UNKNOWN,uid);
failedToStopSupplicantOrUnloadDriver = true;
}
/**
* Reset connections and disableinterface
* before we unload the driver
*/
mWifiStateTracker.resetConnections(true);
if (!mWifiStateTracker.unloadDriver()){
Slog.e(TAG, 'Failed tounload Wi-Fi driver.');
if(!failedToStopSupplicantOrUnloadDriver) {
setWifiEnabledState(WIFI_STATE_UNKNOWN, uid);
failedToStopSupplicantOrUnloadDriver = true;
}
}
if(failedToStopSupplicantOrUnloadDriver) {
return false;
}
}
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}
具体流程如下流程图所示：
扫描查找热点（AP）
上一节中讲到Wifi模块开启后会对外发送WIFI_STATE_CHANGED_ACTION。WifiLayer中注册了Action的Receiver。
当WifiLayer收到此Action后开始scan的流程，具体如下：
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：
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：
Wifi连接
具体流程参见以下流程图：
IP地址的配置
流程如图：
到此结束。