《OpenHarmony 3GPP协议开发深度剖析》--不得不弄明白的RIL _开发

天下之事常成于困约，而败于奢靡。这篇文章主要讲述《OpenHarmony 3GPP协议开发深度剖析》--不得不弄明白的RIL相关的知识，希望能为你提供帮助。
前言市面上关于终端（手机）操作系统在3GPP协议开发的内容太少了，即使android相关的资料都很少，Android协议开发书籍我是没有见过的。可能是市场需求的缘故吧，现在市场上还是前后端软件开发从业人员最多，包括我自己。基于我曾经也在某手机协议开发团队干过一段时间，协议的AP侧和CP侧开发都整过，于是想尝试下基于OpenHarmony源码写点内容，帮助大家了解下协议开发领域，尽可能的将3gpp协议内容与OpenHarmony电话子系统模块进行结合讲解。据我所知，现在终端协议开发非常缺人哦。首先声明我不是协议专家，我也离开该领域有五六年了，如有错误，欢迎指正。
等我觉得自己整明白了，就会考虑出本《OpenHarmony 3GPP协议开发深度剖析》书籍。
提到终端协议开发，我首先想到的就是RIL了。
专有名词CP： Communication Processor（通信处理器），我一般就简单理解为modem侧，也可以理解为底层协议，这部分由各个modem芯片厂商完成（比如海思、高通）。
AP: Application Processor（应用处理器），通常就是指的手机终端，我一般就简单理解为上层协议，主要由操作系统Telephony服务来进行处理。
RIL： Radio Interface Layer（无线电接口层），我一般就简单理解为硬件抽象层，即AP侧将通信请求传给CP侧的中间层。
AT指令： AT指令是应用于终端设备与PC应用之间的连接与通信的指令。
设计思想常规的Modem开发与调试可以使用AT指令来进行操作，而各家的Modem芯片的AT指令都会有各自的差异。因此手机终端厂商为了能在各种不同型号的产品中集成不同modem芯片，需要进行解耦设计来屏蔽各家AT指令的差异。于是OpenHarmony采用RIL对Modem进行HAL（硬件抽象），作为系统与Modem之间的通信桥梁，为AP侧提供控制Modem的接口，各Modem厂商则负责提供对应于AT命令的Vender RIL（这些一般为封装好的so库），从而实现操作系统与Modem间的解耦。
OpenHarmony RIL架构

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框架层： Telephony Service，电话子系统核心服务模块，主要功能是初始化RIL管理、SIM卡和搜网模块。对应OpenHarmony的源码仓库OpenHarmony / telephony_core_service。这个模块也是非常重要的一个模块，后期单独再做详细解读。
硬件抽象层：即我们要讲的RIL，对应OpenHarmony的源码仓库OpenHarmony / telephony_ril_adapter。RIL Adapter模块主要包括厂商库加载，业务接口实现以及事件调度管理。主要用于屏蔽不同modem厂商硬件差异，为上层提供统一的接口，通过注册HDF服务与上层接口通讯。
芯片层： Modem芯片相关代码，即CP侧，这些代码各个Modem厂商是不开放的，不出现在OpenHarmony中。
硬件抽象层硬件抽象层又被划分为了hril_hdf层、hril层和venderlib层。
hril_hdf层： HDF服务，基于OpenHarmony HDF框架，提供hril层与Telephony Service层进行通讯。
hril 层： hril层的各个业务模块接口实现，比如通话、短彩信、数据业务等。
vendorlib层：各Modem厂商提供的对应于AT命令库，各个厂商可以出于代码闭源政策，在这里以so库形式提供。目前源码仓中已经提供了一套提供代码的AT命令操作，至于这个是针对哪个型号modem芯片的，我后续了解清楚再补充。
下面是ril_adapter仓的源码结构

base/telephony/ril_adapter ├── figures# readme资源文件 ├── frameworks │├── BUILD.gn │└── src# 序列化文件 ├── interfaces# 对应提供上层各业务内部接口 │└── innerkits ├── services# 服务 │├── hril# hril层的各个业务模块接口实现 │├── hril_hdf# HDF服务 │└── vendor# 厂商库文件 └── test# 测试代码 ├── BUILD.gn ├── mock └── unittest# 单元测试代码

核心业务逻辑梳理此处我只解读ril层很小一部分代码，ril是如何通过HDF与Telephony连接上的，以后更加完整的逻辑梳理会配上时序图讲解，会更加清晰。首先我们要对OpenHarmony 的HDF（Hardware Driver Foundation）驱动框架做一定了解，最好是动手写一个demo案例，具体的可以单独去官网查阅HDF资料。
首先，找到hril_hdf.c文件的代码，它承担的是驱动业务部分，源码中是不带中文注释的，为了梳理清楚流程，我给源码关键部分加上了中文注释

/* * Copyright (C) 2021 Huawei Device Co., Ltd. * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * *http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */#include "hril_hdf.h"#include < stdlib.h> #include < libudev.h> #include < pthread.h> #include "dfx_signal_handler.h" #include "parameter.h"#include "modem_adapter.h" #include "telephony_log_c.h"#define RIL_VENDOR_LIB_PATH "persist.sys.radio.vendorlib.path" #define BASE_HEX 16static struct HRilReport g_reportOps = OnCallReport, OnDataReport, OnModemReport, OnNetworkReport, OnSimReport, OnSmsReport, OnTimerCallback ; static int32_t GetVendorLibPath(char *path)int32_t code = GetParameter(RIL_VENDOR_LIB_PATH, "", path, PARAMETER_SIZE); if (code < = 0) TELEPHONY_LOGE("Failed to get vendor library path through system properties. err:%publicd", code); return HDF_FAILURE; return HDF_SUCCESS; static UsbDeviceInfo *GetPresetInformation(const char *vId, const char *pId)char *out = NULL; UsbDeviceInfo *uDevInfo = NULL; int32_t idVendor = (int32_t)strtol(vId, & out, BASE_HEX); int32_t idProduct = (int32_t)strtol(pId, & out, BASE_HEX); for (uint32_t i = 0; i < sizeof(g_usbModemVendorInfo) / sizeof(UsbDeviceInfo); i++) if (g_usbModemVendorInfo[i].idVendor == idVendor & & g_usbModemVendorInfo[i].idProduct == idProduct) TELEPHONY_LOGI("list index:%publicd", i); uDevInfo = & g_usbModemVendorInfo[i]; break; return uDevInfo; static UsbDeviceInfo *GetUsbDeviceInfo(void)struct udev *udev; struct udev_enumerate *enumerate; struct udev_list_entry *devices, *dev_list_entry; struct udev_device *dev; UsbDeviceInfo *uDevInfo = NULL; udev = udev_new(); if (udev == NULL) TELEPHONY_LOGE("Cant create udev"); return uDevInfo; enumerate = udev_enumerate_new(udev); if (enumerate == NULL) TELEPHONY_LOGE("Cant create enumerate"); return uDevInfo; udev_enumerate_add_match_subsystem(enumerate, "tty"); udev_enumerate_scan_devices(enumerate); devices = udev_enumerate_get_list_entry(enumerate); udev_list_entry_foreach(dev_list_entry, devices) const char *path = udev_list_entry_get_name(dev_list_entry); if (path == NULL) continue; dev = udev_device_new_from_syspath(udev, path); if (dev == NULL) continue; dev = udev_device_get_parent_with_subsystem_devtype(dev, "usb", "usb_device"); if (!dev) TELEPHONY_LOGE("Unable to find parent usb device."); return uDevInfo; const char *cIdVendor = udev_device_get_sysattr_value(dev, "idVendor"); const char *cIdProduct = udev_device_get_sysattr_value(dev, "idProduct"); uDevInfo = GetPresetInformation(cIdVendor, cIdProduct); udev_device_unref(dev); if (uDevInfo != NULL) break; udev_enumerate_unref(enumerate); udev_unref(udev); return uDevInfo; static void LoadVendor(void)const char *rilLibPath = NULL; char vendorLibPath[PARAMETER_SIZE] = 0; // Pointer to ril init function in vendor ril const HRilOps *(*rilInitOps)(const struct HRilReport *) = NULL; // functions returned by ril init function in vendor ril const HRilOps *ops = NULL; UsbDeviceInfo *uDevInfo = GetUsbDeviceInfo(); if (GetVendorLibPath(vendorLibPath) == HDF_SUCCESS) rilLibPath = vendorLibPath; else if (uDevInfo != NULL) rilLibPath = uDevInfo-> libPath; else TELEPHONY_LOGI("use default vendor lib."); rilLibPath = g_usbModemVendorInfo[DEFAULT_MODE_INDEX].libPath; if (rilLibPath == NULL) TELEPHONY_LOGE("dynamic library path is empty"); return; TELEPHONY_LOGI("RilInit LoadVendor start with rilLibPath:%publics", rilLibPath); g_dlHandle = dlopen(rilLibPath, RTLD_NOW); if (g_dlHandle == NULL) TELEPHONY_LOGE("dlopen %publics is fail. %publics", rilLibPath, dlerror()); return; rilInitOps = (const HRilOps *(*)(const struct HRilReport *))dlsym(g_dlHandle, "RilInitOps"); if (rilInitOps == NULL) dlclose(g_dlHandle); TELEPHONY_LOGE("RilInit not defined or exported"); return; ops = rilInitOps(& g_reportOps); HRilRegOps(ops); TELEPHONY_LOGI("HRilRegOps completed"); // 用来处理用户态发下来的消息 static int32_t RilAdapterDispatch( struct HdfDeviceIoClient *client, int32_t cmd, struct HdfSBuf *data, struct HdfSBuf *reply)int32_t ret; static pthread_mutex_t dispatchMutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(& dispatchMutex); TELEPHONY_LOGI("RilAdapterDispatch cmd:%publicd", cmd); ret = DispatchRequest(cmd, data); pthread_mutex_unlock(& dispatchMutex); return ret; static struct IDeviceioservice g_rilAdapterService = .Dispatch = RilAdapterDispatch, .Open = NULL, .Release = NULL, ; //驱动对外提供的服务能力，将相关的服务接口绑定到HDF框架 static int32_t RilAdapterBind(struct HdfDeviceObject *device)if (device == NULL) return HDF_ERR_INVALID_OBJECT; device-> service = & g_rilAdapterService; return HDF_SUCCESS; // 驱动自身业务初始的接口 static int32_t RilAdapterInit(struct HdfDeviceObject *device)if (device == NULL) return HDF_ERR_INVALID_OBJECT; DFX_InstallSignalHandler(); struct HdfSBuf *sbuf = HdfSbufTypedObtain(SBUF_IPC); if (sbuf == NULL) TELEPHONY_LOGE("HdfSampleDriverBind, failed to obtain ipc sbuf"); return HDF_ERR_INVALID_OBJECT; if (!HdfSbufWriteString(sbuf, "string")) TELEPHONY_LOGE("HdfSampleDriverBind, failed to write string to ipc sbuf"); HdfSbufRecycle(sbuf); return HDF_FAILURE; if (sbuf != NULL) HdfSbufRecycle(sbuf); TELEPHONY_LOGI("sbuf IPC obtain success!"); LoadVendor(); return HDF_SUCCESS; // 驱动资源释放的接口 static void RilAdapterRelease(struct HdfDeviceObject *device)if (device == NULL) return; dlclose(g_dlHandle); //驱动入口注册到HDF框架,这里配置的moduleName是找到Telephony模块与RIL进行通信的一个关键配置 struct HdfDriverEntry g_rilAdapterDevEntry = .moduleVersion = 1, .moduleName = "hril_hdf", .Bind = RilAdapterBind, .Init = RilAdapterInit, .Release = RilAdapterRelease, ; // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中，在加载驱动时HDF框架会先调用Bind函数,再调用Init函数加载该驱动，当Init调用异常时，HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。 HDF_INIT(g_rilAdapterDevEntry);

上述代码中配置了对应该驱动的moduleName为" hril_hdf" ，因此我们需要去找到对应驱动的配置文件，以Hi3516DV300 开发板为例，它的驱动配置在 vendor_hisilicon/ Hi3516DV300 / hdf_config / uhdf / device_info.hcs 代码中可以找到，如下

riladapter :: host hostName = "riladapter_host"; priority = 50; riladapter_device :: device device0 :: deviceNode policy = 2; priority = 100; moduleName = "libhril_hdf.z.so"; serviceName = "cellular_radio1";

这里可以发现该驱动对应的服务名称为cellular_radio1，那么telephony_core_service通过HDF与ril进行通信肯定会调用到该服务名称，因此无查找telephony_core_service的相关代码，可以很快定位到
telephony_core_service/ services / tel_ril / src / tel_ril_manager.cpp该代码，改代码中有一个关键类TelRilManager，它用来负责管理tel_ril。
看 tel_ril_manager.cpp中的一个关键函数ConnectRilAdapterService，它就是用来通过HDF框架获取RIL_ADAPTER的服务的，之前定义过RIL_ADAPTER_SERVICE_NAME常量为" cellular_radio1" ，它就是在 vendor_hisilicon/ XXXX / hdf_config / uhdf / device_info.hcs中配置的hril_hdf驱动对应的服务名称。

bool TelRilManager::ConnectRilAdapterService()std::lock_guard< std::mutex> lock_l(mutex_); rilAdapterRemoteObj_ = nullptr; auto servMgr_ = OHOS::HDI::ServiceManager::V1_0::IServiceManager::Get(); if (servMgr_ == nullptr) TELEPHONY_LOGI("Get service manager error!"); return false; //通过HDF框架获取RIL_ADAPTER的服务，之前定义过RIL_ADAPTER_SERVICE_NAME常量为"cellular_radio1"，它就是在 vendor_hisilicon/ XXXX / hdf_config / uhdf / device_info.hcs中配置的hril_hdf驱动对应的服务名称 rilAdapterRemoteObj_ = servMgr_-> GetService(RIL_ADAPTER_SERVICE_NAME.c_str()); if (rilAdapterRemoteObj_ == nullptr) TELEPHONY_LOGE("bind hdf error!"); return false; if (death_ == nullptr) TELEPHONY_LOGE("create HdfDeathRecipient object failed!"); rilAdapterRemoteObj_ = nullptr; return false; if (!rilAdapterRemoteObj_-> AddDeathRecipient(death_)) TELEPHONY_LOGE("AddDeathRecipient hdf failed!"); rilAdapterRemoteObj_ = nullptr; return false; int32_t ret = SetCellularRadioIndication(); if (ret != CORE_SERVICE_SUCCESS) TELEPHONY_LOGE("SetCellularRadioIndication error, ret:%publicd", ret); return false; ret = SetCellularRadioResponse(); if (ret != CORE_SERVICE_SUCCESS) TELEPHONY_LOGE("SetCellularRadioResponse error, ret:%publicd", ret); return false; return true;

暂时先开个篇，光一个RIL的完整代码篇幅都很大，一篇博文篇幅显然不够。
想了解更多关于鸿蒙的内容，请访问：
51CTO和华为官方合作共建的鸿蒙技术社区
https://ost.51cto.com/#bkwz
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