wifi连接流程分析
2013-02-26 19:56
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Wifi 连接部分
当用户选择一个AP时会弹出一个AP参数配置对话框，此对话框会显示当前选择的AP信号强度，若此AP设置了密码则需要用户输入密码才能登录。WifiSettings中的 onPreferenceTreeClick会被调用
@Override
ic boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen screen, Preference preference) {
//点击AP响应函数
if (preference instanceof AccessPoint) {
mSelected = (AccessPoint) preference;
showDialog(mSelected, false);
} else if (preference == mAddNetwork) {
mSelected = null;
showDialog(null, true);
} else if (preference == mNotifyOpenNetworks) {
Secure.putInt(getContentResolver(),
Secure.WIFI_NETWORKS_AVAILABLE_NOTIFICATION_ON,
mNotifyOpenNetworks.isChecked() ? 1 : 0);
} else {
return super.onPreferenceTreeClick(screen, preference);
}
return true;
用户配置好之后点击连接按钮，onClick函数会被调用。
public void onClick(DialogInterface dialogInterface, int button)
{
//点击连接按钮的响应函数
if (button == WifiDialog.BUTTON_FORGET && mSelected != null) {
forget(mSelected.networkId);
} else if (button == WifiDialog.BUTTON_SUBMIT && mDialog != null) {
WifiConfiguration config = mDialog.getConfig();
if (config == null) {
if (mSelected != null && !requireKeyStore(mSelected.getConfig())) {
connect(mSelected.networkId);
}
} else if (config.networkId != -1) {
if (mSelected != null) {
mWifiManager.updateNetwork(config);
saveNetworks();
}
} else {
int networkId = mWifiManager.addNetwork(config);
if (networkId != -1) {
mWifiManager.enableNetwork(networkId, false);
config.networkId = networkId;
if (mDialog.edit || requireKeyStore(config)) {
saveNetworks();
} else {
connect(networkId);
}
}
}
}
连接请求部分
一.Settings的connect函数响应连接，更新网络保存配置，更新设置当前选择的优先级最高，并保存。然后通过enableNetwork使得其他网络不可用来进行连接。最后调用WifiManager的reconnect函数连接当前选择的网络。
二.WifiManager的reconnect函数通过AIDL的Binder机制，调用WifiService的reconnect函数
三.然后会调用 WifiStateTracker的reconnectCommand函数，通过JNI（android_net_wifi_Wifi)的android_net_wifi_reconnectCommand 函数向WPA_WPASUPPLICANT发送 RECONNECT命令。
四. android_net_wifi_Wifi通过 doCommand(命令名，响应缓冲，响应缓存大小)调用wifi.c中的 wifi_command函数来发送命令。
五.最后通过 wpa_ctrl的wpa_ctrl_request函数向控制通道发送连接命令。
返回请求部分
六.当连接上之后WPA_SUPPLICANT会向控制通道发送连接成功命令。wifi.c的 wifi_wait_for_event函数阻塞调用并返回这个命令的字符串（CONNECTED）.
七.而后WifiMonitor会被执行来处理这个事件，WifiMonitor 再调用 WifiStateTracker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,然后广播NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION消息，最后由WifiSettings类来响应，改变状态和界面信息。
关键函数功能介绍
一.connect函数功能
1.updateNetwork：updateNetwork(config)会将当前选择连接的AP配置信息
信息传递进去，配置信息有（网络ID等）。如果网络ID为-1则重新添加网络配置，然后向wpa_supplicant 发送SET_NETWORK命令（即通过这个网络ID设置其他一些相关信息，设置SSID，密码等）如果网络配置不为－1则直接执行后面步骤即发送SET_NETWORK命令。
2.saveNetwork:告诉supplicant保存当前网络配置并更新列表。SaveNetwork会调用WifiService的saveConfiguration向wpa_supplicant发送SAVE_CONFIG命令保存当前网络配置信息，如果返回false，则向wpa_supplicant重新发送RECONFIGURE命令获取配置信息，如果获取信息成功后，会Intent一个 NETWORK_IDS_CHANGED_ACTION事件WifiSettings会注册接受这个
时间并更新列表。
3.enableNetwork函数，向系统获取接口名并使得该接口有效。由于之前传递的disableOthers为true则向wpa_supplicant发送SELECT_NETWORK（如果传递的为false则发送ENABLE_NETWORK命令），
4.reconnect函数：连接AP
二.reconnect函数功能：connect函数会调用WifiManager的reconnect然后通过Binder机制调用WifiService的reconnect，再由WifiStateTracke调用WifiNative向wpa_supplicant发送RECONNECT命令去连接网络，当连接上wpa_supplicant之后会向控制通道发送连接成功的命令，wifi_wait_for_event函数阻塞等待该事件的发生，并返回这个命令的字符串（CONNECTED）
三.android_net_wifi_Wifi函数的doCommand函数会调用wifi.c的wifi_command函数将上层的命令向wpa_supplicant发送。
四.wifi_wait_for_event函数以阻塞的方式，等待控制通道传递的事件。当有事件传递过来的时候该函数会通过wpa_ctrl的wpa_ctrl_recv函数读取该事件，并以字符串形式返回该事件名。
int wifi_wait_for_event(char *buf, size_t buflen)
{
.......
result = wpa_ctrl_recv(monitor_conn, buf, &nread);
if (result < 0) {
LOGD("wpa_ctrl_recv failed: %s/n", strerror(errno));
strncpy(buf, WPA_EVENT_TERMINATING " - recv error", buflen-1);
buf[buflen-1] = '/0';
return strlen(buf);
}
buf[nread] = '/0';
/* LOGD("wait_for_event: result=%d nread=%d string=/"%s/"/n", result, nread, buf); */
/* Check for EOF on the socket */
if (result == 0 && nread == 0) {
/* Fabricate an event to pass up */
LOGD("Received EOF on supplicant socket/n");
strncpy(buf, WPA_EVENT_TERMINATING " - signal 0 received", buflen-1);
buf[buflen-1] = '/0';
return strlen(buf);
}
/*
* Events strings are in the format
*
* <N>CTRL-EVENT-XXX
*
* where N is the message level in numerical form (0=VERBOSE, 1=DEBUG,
* etc.) and XXX is the event name. The level information is not useful
* to us, so strip it off.
*/
if (buf[0] == '<') {
char *match = strchr(buf, '>');
if (match != NULL) {
nread -= (match+1-buf);
memmove(buf, match+1, nread+1);
}
}
return nread;
}
五.wpa_ctrl_request，通过socket方式向wpa_supplicant发送命令，以select模式阻塞在wpa_supplicant发送和接收。
int wpa_ctrl_request(struct wpa_ctrl *ctrl, const char *cmd, size_t cmd_len
，char *reply, size_t *reply_len,void(*msg_cb)(char *msg, size_t len))
{
.......
res = select(ctrl->s + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if (FD_ISSET(ctrl->s, &rfds)) {
res = recv(ctrl->s, reply, *reply_len, 0);
if (res < 0)
return res;
if (res > 0 && reply[0] == '<') {
/* This is an unsolicited message from
* wpa_supplicant, not the reply to the
* request. Use msg_cb to report this to the
* caller. */
if (msg_cb) {
/* Make sure the message is nul* terminated. */
if ((size_t) res == *reply_len)
res = (*reply_len) - 1;
reply[res] = '/0';
msg_cb(reply, res);
}
continue;
}
*reply_len = res;
break;
} else {
return -2;
}
}
return 0;
}
六.WifiMonitor 维护一个监视线程分发处理底层返回上来的事件
void handleEvent(int event, String remainder) {
switch (event) {
case DISCONNECTED:
handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.DISCONNECTED, remainder);
break;
case CONNECTED:
handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED, remainder);
break;
case SCAN_RESULTS:
mWifiStateTracker.notifyScanResultsAvailable();
break;
case UNKNOWN:
break;
}
}
此时返回的事件是CONNECTED因此 handleNetworkStateChange会被调用，验证一下BSSID,重新获得networkId
,然后调用WifiStateTracke的notifyStateChange通知状态改变了的消息（EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED）
接着处理这个消息，会移除可用网络通告，然后通过 configureInterface()的动态获取IP地址。最后
发送一个NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION Intent，WifiSetings注册了此Intent因此会响应该它。由updateConnectionState函数响应。
七.updateConnectionState 获取连接信息，更新列表状态，设置为Connected,然后设置当前网络为可用状态
private void updateConnectionState(DetailedState state) {
/* sticky broadcasts can call this when wifi is disabled */
if (!mWifiManager.isWifiEnabled()) {
mScanner.pause();
return;
}
if (state == DetailedState.OBTAINING_IPADDR) {
mScanner.pause();
} else {
mScanner.resume();
}
mLastInfo = mWifiManager.getConnectionInfo();
if (state != null) {
mLastState = state;
}
for (int i = mAccessPoints.getPreferenceCount() - 1; i >= 0; --i) {
((AccessPoint) mAccessPoints.getPreference(i)).update(mLastInfo, mLastState);
}
if (mResetNetworks && (state == DetailedState.CONNECTED ||
state == DetailedState.DISCONNECTED || state == DetailedState.FAILED)) {
updateAccessPoints();
enableNetworks();
}
}
流程图对应的源代码路径为：
WifiEnabler,WifiSettings对应的路径如下： froyo/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/
WifiManager,WifiMonitor,WifiStateTracker,WifiNative.对应的源代码路径如下：froyo/frameworrks/base/wifi/java/android/net/wifi/
WifiService 对应代码的位置froyo/frameworks/base/services/java/com/android/server/
android_net_wifi_Wifi源代码路径如下：froyo/frameworks/base/core/jni/
wifi_command,wifi_wait_for_envent源代码路径如下：/hardware/libhardware_legacy/wifi/wifi.c
wpa_ctrl_源代码路径如下：/external/wpa_supplicant/wpa_ctrl.c
wpa_supplicant源代码路径如下：froyo/external/wpa_supplicant/
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当用户选择一个AP时会弹出一个AP参数配置对话框，此对话框会显示当前选择的AP信号强度，若此AP设置了密码则需要用户输入密码才能登录。WifiSettings中的 onPreferenceTreeClick会被调用
@Override
ic boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen screen, Preference preference) {
//点击AP响应函数
if (preference instanceof AccessPoint) {
mSelected = (AccessPoint) preference;
showDialog(mSelected, false);
} else if (preference == mAddNetwork) {
mSelected = null;
showDialog(null, true);
} else if (preference == mNotifyOpenNetworks) {
Secure.putInt(getContentResolver(),
Secure.WIFI_NETWORKS_AVAILABLE_NOTIFICATION_ON,
mNotifyOpenNetworks.isChecked() ? 1 : 0);
} else {
return super.onPreferenceTreeClick(screen, preference);
}
return true;
用户配置好之后点击连接按钮，onClick函数会被调用。
public void onClick(DialogInterface dialogInterface, int button)
{
//点击连接按钮的响应函数
if (button == WifiDialog.BUTTON_FORGET && mSelected != null) {
forget(mSelected.networkId);
} else if (button == WifiDialog.BUTTON_SUBMIT && mDialog != null) {
WifiConfiguration config = mDialog.getConfig();
if (config == null) {
if (mSelected != null && !requireKeyStore(mSelected.getConfig())) {
connect(mSelected.networkId);
}
} else if (config.networkId != -1) {
if (mSelected != null) {
mWifiManager.updateNetwork(config);
saveNetworks();
}
} else {
int networkId = mWifiManager.addNetwork(config);
if (networkId != -1) {
mWifiManager.enableNetwork(networkId, false);
config.networkId = networkId;
if (mDialog.edit || requireKeyStore(config)) {
saveNetworks();
} else {
connect(networkId);
}
}
}
}
连接请求部分
一.Settings的connect函数响应连接，更新网络保存配置，更新设置当前选择的优先级最高，并保存。然后通过enableNetwork使得其他网络不可用来进行连接。最后调用WifiManager的reconnect函数连接当前选择的网络。
二.WifiManager的reconnect函数通过AIDL的Binder机制，调用WifiService的reconnect函数
三.然后会调用 WifiStateTracker的reconnectCommand函数，通过JNI（android_net_wifi_Wifi)的android_net_wifi_reconnectCommand 函数向WPA_WPASUPPLICANT发送 RECONNECT命令。
四. android_net_wifi_Wifi通过 doCommand(命令名，响应缓冲，响应缓存大小)调用wifi.c中的 wifi_command函数来发送命令。
五.最后通过 wpa_ctrl的wpa_ctrl_request函数向控制通道发送连接命令。
返回请求部分
六.当连接上之后WPA_SUPPLICANT会向控制通道发送连接成功命令。wifi.c的 wifi_wait_for_event函数阻塞调用并返回这个命令的字符串（CONNECTED）.
七.而后WifiMonitor会被执行来处理这个事件，WifiMonitor 再调用 WifiStateTracker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,然后广播NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION消息，最后由WifiSettings类来响应，改变状态和界面信息。
关键函数功能介绍
一.connect函数功能
1.updateNetwork：updateNetwork(config)会将当前选择连接的AP配置信息
信息传递进去，配置信息有（网络ID等）。如果网络ID为-1则重新添加网络配置，然后向wpa_supplicant 发送SET_NETWORK命令（即通过这个网络ID设置其他一些相关信息，设置SSID，密码等）如果网络配置不为－1则直接执行后面步骤即发送SET_NETWORK命令。
2.saveNetwork:告诉supplicant保存当前网络配置并更新列表。SaveNetwork会调用WifiService的saveConfiguration向wpa_supplicant发送SAVE_CONFIG命令保存当前网络配置信息，如果返回false，则向wpa_supplicant重新发送RECONFIGURE命令获取配置信息，如果获取信息成功后，会Intent一个 NETWORK_IDS_CHANGED_ACTION事件WifiSettings会注册接受这个
时间并更新列表。
3.enableNetwork函数，向系统获取接口名并使得该接口有效。由于之前传递的disableOthers为true则向wpa_supplicant发送SELECT_NETWORK（如果传递的为false则发送ENABLE_NETWORK命令），
4.reconnect函数：连接AP
二.reconnect函数功能：connect函数会调用WifiManager的reconnect然后通过Binder机制调用WifiService的reconnect，再由WifiStateTracke调用WifiNative向wpa_supplicant发送RECONNECT命令去连接网络，当连接上wpa_supplicant之后会向控制通道发送连接成功的命令，wifi_wait_for_event函数阻塞等待该事件的发生，并返回这个命令的字符串（CONNECTED）
三.android_net_wifi_Wifi函数的doCommand函数会调用wifi.c的wifi_command函数将上层的命令向wpa_supplicant发送。
四.wifi_wait_for_event函数以阻塞的方式，等待控制通道传递的事件。当有事件传递过来的时候该函数会通过wpa_ctrl的wpa_ctrl_recv函数读取该事件，并以字符串形式返回该事件名。
int wifi_wait_for_event(char *buf, size_t buflen)
{
.......
result = wpa_ctrl_recv(monitor_conn, buf, &nread);
if (result < 0) {
LOGD("wpa_ctrl_recv failed: %s/n", strerror(errno));
strncpy(buf, WPA_EVENT_TERMINATING " - recv error", buflen-1);
buf[buflen-1] = '/0';
return strlen(buf);
}
buf[nread] = '/0';
/* LOGD("wait_for_event: result=%d nread=%d string=/"%s/"/n", result, nread, buf); */
/* Check for EOF on the socket */
if (result == 0 && nread == 0) {
/* Fabricate an event to pass up */
LOGD("Received EOF on supplicant socket/n");
strncpy(buf, WPA_EVENT_TERMINATING " - signal 0 received", buflen-1);
buf[buflen-1] = '/0';
return strlen(buf);
}
/*
* Events strings are in the format
*
* <N>CTRL-EVENT-XXX
*
* where N is the message level in numerical form (0=VERBOSE, 1=DEBUG,
* etc.) and XXX is the event name. The level information is not useful
* to us, so strip it off.
*/
if (buf[0] == '<') {
char *match = strchr(buf, '>');
if (match != NULL) {
nread -= (match+1-buf);
memmove(buf, match+1, nread+1);
}
}
return nread;
}
五.wpa_ctrl_request，通过socket方式向wpa_supplicant发送命令，以select模式阻塞在wpa_supplicant发送和接收。
int wpa_ctrl_request(struct wpa_ctrl *ctrl, const char *cmd, size_t cmd_len
，char *reply, size_t *reply_len,void(*msg_cb)(char *msg, size_t len))
{
.......
res = select(ctrl->s + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if (FD_ISSET(ctrl->s, &rfds)) {
res = recv(ctrl->s, reply, *reply_len, 0);
if (res < 0)
return res;
if (res > 0 && reply[0] == '<') {
/* This is an unsolicited message from
* wpa_supplicant, not the reply to the
* request. Use msg_cb to report this to the
* caller. */
if (msg_cb) {
/* Make sure the message is nul* terminated. */
if ((size_t) res == *reply_len)
res = (*reply_len) - 1;
reply[res] = '/0';
msg_cb(reply, res);
}
continue;
}
*reply_len = res;
break;
} else {
return -2;
}
}
return 0;
}
六.WifiMonitor 维护一个监视线程分发处理底层返回上来的事件
void handleEvent(int event, String remainder) {
switch (event) {
case DISCONNECTED:
handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.DISCONNECTED, remainder);
break;
case CONNECTED:
handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED, remainder);
break;
case SCAN_RESULTS:
mWifiStateTracker.notifyScanResultsAvailable();
break;
case UNKNOWN:
break;
}
}
此时返回的事件是CONNECTED因此 handleNetworkStateChange会被调用，验证一下BSSID,重新获得networkId
,然后调用WifiStateTracke的notifyStateChange通知状态改变了的消息（EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED）
接着处理这个消息，会移除可用网络通告，然后通过 configureInterface()的动态获取IP地址。最后
发送一个NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION Intent，WifiSetings注册了此Intent因此会响应该它。由updateConnectionState函数响应。
七.updateConnectionState 获取连接信息，更新列表状态，设置为Connected,然后设置当前网络为可用状态
private void updateConnectionState(DetailedState state) {
/* sticky broadcasts can call this when wifi is disabled */
if (!mWifiManager.isWifiEnabled()) {
mScanner.pause();
return;
}
if (state == DetailedState.OBTAINING_IPADDR) {
mScanner.pause();
} else {
mScanner.resume();
}
mLastInfo = mWifiManager.getConnectionInfo();
if (state != null) {
mLastState = state;
}
for (int i = mAccessPoints.getPreferenceCount() - 1; i >= 0; --i) {
((AccessPoint) mAccessPoints.getPreference(i)).update(mLastInfo, mLastState);
}
if (mResetNetworks && (state == DetailedState.CONNECTED ||
state == DetailedState.DISCONNECTED || state == DetailedState.FAILED)) {
updateAccessPoints();
enableNetworks();
}
}
流程图对应的源代码路径为：
WifiEnabler,WifiSettings对应的路径如下： froyo/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/
WifiManager,WifiMonitor,WifiStateTracker,WifiNative.对应的源代码路径如下：froyo/frameworrks/base/wifi/java/android/net/wifi/
WifiService 对应代码的位置froyo/frameworks/base/services/java/com/android/server/
android_net_wifi_Wifi源代码路径如下：froyo/frameworks/base/core/jni/
wifi_command,wifi_wait_for_envent源代码路径如下：/hardware/libhardware_legacy/wifi/wifi.c
wpa_ctrl_源代码路径如下：/external/wpa_supplicant/wpa_ctrl.c
wpa_supplicant源代码路径如下：froyo/external/wpa_supplicant/
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