淺析android下如何通過jni監控wifi網絡連接、dhcpcd執行和power電源控制

Wince.Android

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  　　淺析android下如何通過jni監控wifi網絡連接、dhcpcd執行和power電源控制
  　　=============================================================================================================
  　　libs/android_runtime/android_net_wifi_Wifi.cpp
  　　部分jni接口
  　　static JNINativeMethod gWifiMethods[] = {
  　　 { "loadDriver", "()Z", (void *)android_net_wifi_loadDriver },
  　　 { "setPowerModeCommand", "(I)Z", (void*) android_net_wifi_setPowerModeCommand },//電源管理
  　　 { "connectToSupplicant", "()Z", (void *)android_net_wifi_connectToSupplicant },
  　　 { "waitForEvent", "()Ljava/lang/String;", (void*) android_net_wifi_waitForEvent },
  　　 { "disconnectCommand", "()Z", (void *)android_net_wifi_disconnectCommand },
  　　 ...
  　　};
  　　int register_android_net_wifi_WifiManager(JNIEnv* env)
  　　{
  　　 ...
  　　 return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env,
  　　 WIFI_PKG_NAME, gWifiMethods, NELEM(gWifiMethods));//登記jni
  　　}
  　　libs/android_runtime/AndroidRuntime.cpp
  　　static const RegJNIRec gRegJNI[] = {
  　　 ...
  　　 REG_JNI(register_android_net_wifi_WifiManager),
  　　 ...
  　　};
  　　int AndroidRuntime::startReg(JNIEnv* env)
  　　{
  　　 ...
  　　 register_jni_procs(gRegJNI, NELEM(gRegJNI), env);
  　　 ...
  　　}
  　　AndroidRuntime::start
  　　=>startReg(env)即調用方法int AndroidRuntime::startReg(JNIEnv* env)
  　　=============================================================================================================
  　　wifi_load_driver
  　　wifi_start_supplicant
  　　=>ensure_config_file_exists
  　　//檢查/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf文件是否存在,如果不存在,那麽從/system/etc/wifi/wpa_supplicant.conf動態拷貝一份
  　　android_net_wifi_connectToSupplicant
  　　=>wifi_connect_to_supplicant
  　　=>
  　　 ctrl_conn = wpa_ctrl_open(ifname);
  　　 monitor_conn = wpa_ctrl_open(ifname);
  　　 wpa_ctrl_attach(monitor_conn);
  　　android_net_wifi_waitForEvent
  　　=>wifi_wait_for_event
  　　=>wpa_ctrl_recv(monitor_conn, buf, &nread);
  　　=>recv(ctrl->s, reply, *reply_len, 0);//阻塞等待wpa_supplicant的netlink數據過來
  　　=>如果接收的buf數據區,buf[0]爲'<',那麽說明有level級別信息,所以將'<'...'>'數據剔除,然後wifi_wait_for_event函數返回[luther.gliethttp].
  　　java/android/android/net/wifi/WifiMonitor.java
  　　public class WifiMonitor {
  　　 ...
  　　 public void startMonitoring() {
  　　 new MonitorThread().start();//啓動java線程
  　　 }
  　　 class MonitorThread extends Thread {
  　　 public MonitorThread() {
  　　 super("WifiMonitor");
  　　 }
  　　 public void run() {
  　　 for (;;) {
  　　 ensureSupplicantConnection();//=>WifiNative.connectToSupplicant調用jni函數android_net_wifi_connectToSupplicant
  　　 String eventStr = WifiNative.waitForEvent();//=>調用jni函數android_net_wifi_waitForEvent
  　　 //private static final int CONNECTED = 1;
  　　 //private static final int DISCONNECTED = 2;
  　　 //private static final String eventPrefix = "CTRL-EVENT-";
  　　 //private static final int eventPrefixLen = eventPrefix.length();
  　　 //private static final String connectedEvent = "CONNECTED";
  　　 //private static final String disconnectedEvent = "DISCONNECTED";
  　　 String eventName = eventStr.substring(eventPrefixLen);//去掉"CTRL-EVENT-"字符串
  　　 int nameEnd = eventName.indexOf(' ');//找到隨後的空格位置,這在wpa_supplicant發送時
  　　//#define WPA_EVENT_CONNECTED "CTRL-EVENT-CONNECTED "中,已經內置空格了.
  　　 if (nameEnd != -1)
  　　 eventName = eventName.substring(0, nameEnd);
  　　 int event;
  　　 if (eventName.equals(connectedEvent))//檢測netlink過來的字符串action類型
  　　 event = CONNECTED;
  　　 else if (eventName.equals(disconnectedEvent))
  　　 event = DISCONNECTED;
  　　 ...
  　　 int ind = eventStr.indexOf(" - ");//CTRL-EVENT-CONNECTED - Connection to ...
  　　 if (ind != -1)
  　　 eventData = eventStr.substring(ind + 3);
  　　//剔除前導控制字符,將" - "後面的描述字符串作爲真實數據,繼續處理
  　　 ...
  　　 if (event == STATE_CHANGE) {
  　　 handleSupplicantStateChange(eventData);
  　　 } else if (event == DRIVER_STATE) {
  　　 handleDriverEvent(eventData);
  　　 } else {
  　　 handleEvent(event, eventData);//對于CONNECTED和DISCONNECTED等netlink事件將執行此操作來處理[luther.gliethttp]
  　　 // If supplicant is gone, exit the thread
  　　 if (event == TERMINATING) {
  　　 break;
  　　 }
  　　 }
  　　 ...
  　　 void handleEvent(int event, String remainder) {
  　　 switch (event) {
  　　 case DISCONNECTED:
  　　 handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.DISCONNECTED, remainder);
  　　 break;
  　　 case CONNECTED:
  　　 handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED, remainder);//控制界面顯示
  　　 break;
  　　 ...
  　　}
  　　public class WifiStateTracker extends NetworkStateTracker {
  　　 ...
  　　 public void startEventLoop() {
  　　 mWifiMonitor.startMonitoring();//啓動上面的MonitorThread線程
  　　 }
  　　 ...
  　　}
  　　java/services/com/android/server/WifiService.java
  　　public class WifiService extends IWifiManager.Stub {
  　　 ...
  　　 private boolean setWifiEnabledBlocking(boolean enable) {
  　　 final int eventualWifiState = enable ? WIFI_STATE_ENABLED : WIFI_STATE_DISABLED;
  　　 ...
  　　 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(TAG, "Failed to start supplicant daemon.");
  　　 updateWifiState(WIFI_STATE_UNKNOWN);
  　　 return false;
  　　 }
  　　 mWifiStateTracker.startEventLoop();
  　　//啓動MonitorThread線程,等待wpa_supplicant將netlink數據轉發過來,然後根據netlink動作類型,進一步影響界面顯示[luther.gliethttp].
  　　 }
  　　 ...
  　　}
  　　java/android/android/net/wifi/WifiStateTracker.java
  　　電源管理
  　　private void handleConnectedState() {
  　　 ...
  　　 mDhcpTarget.obtainMessage(EVENT_DHCP_START).sendToTarget();//傳遞到下面的handleMessage方法
  　　 ...
  　　}
  　　public void onChange(boolean selfChange) {
  　　 ...
  　　 handleConnectedState();
  　　 ...
  　　}
  　　public class WifiStateTracker extends NetworkStateTracker {
  　　 ...
  　　 public void handleMessage(Message msg) {
  　　 switch (msg.what) {
  　　 case EVENT_SUPPLICANT_CONNECTION:
  　　 case EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED:
  　　 handleConnectedState();//調用
  　　 ...
  　　 private class DhcpHandler extends Handler {
  　　 private Handler mTarget;
  　　 public DhcpHandler(Looper looper, Handler target) {
  　　 super(looper);
  　　 mTarget = target;
  　　 }
  　　 public void handleMessage(Message msg) {
  　　 int event;
  　　 //private static final int DRIVER_POWER_MODE_AUTO = 0;
  　　 //private static final int DRIVER_POWER_MODE_ACTIVE = 1;
  　　 switch (msg.what) {
  　　 case EVENT_DHCP_START:
  　　 synchronized (this) {
  　　 WifiNative.setPowerModeCommand(DRIVER_POWER_MODE_ACTIVE);//設置電源模式,調用android_net_wifi_setPowerModeCommand
  　　 }
  　　 Log.d(TAG, "DhcpHandler: DHCP request started");
  　　//libs/android_runtime/android_net_NetUtils.cpp
  　　//static JNINativeMethod gNetworkUtilMethods[] = {
  　　//{ "runDhcp", "(Ljava/lang/String;Landroid/net/DhcpInfo;)Z", (void *)android_net_utils_runDhcp },
  　　// ...
  　　//};
  　　 if (NetworkUtils.runDhcp(mInterfaceName, mDhcpInfo)) {//執行dhcp申請ip地址操作
  　　 event = EVENT_INTERFACE_CONFIGURATION_SUCCEEDED;
  　　 if (LOCAL_LOGD) Log.v(TAG, "DhcpHandler: DHCP request succeeded");
  　　 } else {
  　　 event = EVENT_INTERFACE_CONFIGURATION_FAILED;
  　　 Log.i(TAG, "DhcpHandler: DHCP request failed: " +
  　　 NetworkUtils.getDhcpError());
  　　//如果dhcpcd分配ip失敗,那麽Message.obtain(mTarget, event).sendToTarget();將執行
  　　//WifiNative.disconnectCommand();即：static JNINativeMethod gWifiMethods[] = {
  　　//android_net_wifi_disconnectCommand發送"DISCONNECT"字符串[luther.gliethttp]
  　　//然後在wpa_supplicant服務端執行wpa_supplicant_ctrl_iface_process
  　　//wpa_supplicant_disassociate
  　　 }
  　　 synchronized (this) {
  　　 WifiNative.setPowerModeCommand(DRIVER_POWER_MODE_AUTO);
  　　 }
  　　 Message.obtain(mTarget, event).sendToTarget();
  　　 break;
  　　 }
  　　 }
  　　 }
  　　 ...
  　　 /**
  　　 * Send the tracker a notification that a connection to the supplicant
  　　 * daemon has been established.
  　　 */
  　　//在上面的public class WifiMonitor=>ensureSupplicantConnection
  　　//=>
  　　//while (!supplicantConnected) {
  　　// boolean connected;
  　　//synchronized (mWifiStateTracker) {
  　　//connected = WifiNative.connectToSupplicant();//如果沒有連接成功,那麽while循環嘗試,直到嘗試成功,或者定義了oneShot,僅一次嘗試
  　　//=>mWifiStateTracker.notifySupplicantConnection();//如果WifiNative.connectToSupplicant()成功,那麽將執行
  　　//mWifiStateTracker.notifySupplicantConnection();的調用.
  　　 void notifySupplicantConnection() {//向對象發送message
  　　 Message.obtain(this, EVENT_SUPPLICANT_CONNECTION).sendToTarget();
  　　 }
  　　 void notifyStateChange(SupplicantState newState) {
  　　 Message.obtain(this, EVENT_SUPPLICANT_STATE_CHANGED, newState).sendToTarget();
  　　 }
  　　 ...
  　　}
  　　static jboolean android_net_wifi_setPowerModeCommand(JNIEnv* env, jobject clazz, jint mode)
  　　{
  　　 char cmdstr[256];
  　　 sprintf(cmdstr, "DRIVER POWERMODE %d", mode);
  　　 return doBooleanCommand(cmdstr, "OK");
  　　}
  　　android_net_wifi_setPowerModeCommand
  　　=>doBooleanCommand
  　　=>doCommand
  　　=>wifi_command
  　　=>wifi_send_command
  　　=>wpa_ctrl_request
  　　=>send給wpa_supplicant
  　　然後wpa_supplicant將做如下接收操作：
  　　system/extra/wpa_supplicant/main.c
  　　=>wpa_supplicant_add_iface
  　　=>wpa_supplicant_init_iface2
  　　=>wpa_supplicant_ctrl_iface_init
  　　=>注冊ctrl_conn控制端口和monitor_conn監聽端口的處理函數
  　　 eloop_register_read_sock(priv->sock, wpa_supplicant_ctrl_iface_receive, wpa_s, priv);//ctrl_conn端口的handler處理函數
  　　 wpa_msg_register_cb(wpa_supplicant_ctrl_iface_msg_cb);//monitor_conn端口的回調處理函數,處理netlink數據到所有monitor_conn監聽端口
  　　=>wpa_supplicant_ctrl_iface_receive//對于unix通信方式
  　　=>wpa_supplicant_ctrl_iface_process
  　　=>如果wpa_cli發送的是wpa_cli driver xxx形式的命令,那麽調用這個函數
  　　if (os_strncmp(buf, "DRIVER ", 7) == 0) {//掠過前7個,直接將命令傳過去
  　　reply_len = wpa_supplicant_driver_cmd(wpa_s, buf + 7, reply, reply_size);
  　　=>wpa_supplicant_driver_cmd
  　　=>wpa_drv_driver_cmd
  　　=>自定義DRIVER擴展處理函數,所以對于java傳遞過來的power電源管理命令,wpa_drv_driver_cmd將收到"POWERMODE 0"或者"POWERMODE 1"字符串[luther.gliethttp]
  　　=============================================================================================================
  　　jni
  　　=>runDhcp
  　　=>android_net_utils_runDhcp
  　　libs/netutils/dhcp_utils.c
  　　=>dhcp_do_request
  　　=>
  　　 static const char DAEMON_NAME[] = "dhcpcd";
  　　 static const char DAEMON_PROP_NAME[] = "init.svc.dhcpcd";
  　　 static const char DHCP_PROP_NAME_PREFIX[] = "dhcp";
  　　 const char *ctrl_prop = "ctl.start";
  　　 const char *desired_status = "running";
  　　 snprintf(result_prop_name, sizeof(result_prop_name), "%s.%s.result",
  　　 DHCP_PROP_NAME_PREFIX,
  　　 interface);
  　　 property_set(result_prop_name, "");//設置dhcp.eth0.result="";等到成功完成dhcp之後,
  　　 property_set(ctrl_prop, DAEMON_NAME);//向名字爲dhcpcd的service,發送"ctrl.start"啓動命令字,該service在init.rc中
  　　//init.rc中dhcpcd服務進程命令字
  　　//service dhcpcd /system/bin/dhcpcd eth0
  　　// disabled
  　　// oneshot
  　　 wait_for_property(DAEMON_PROP_NAME, desired_status, 10);
  　　//init.c=>init進程
  　　//=>handle_property_set_fd因爲是"ctrl.start"命令字,所以調用handle_control_message處理控制信息
  　　//=>handle_control_message
  　　//=>msg_start
  　　//=>
  　　// struct service *svc = service_find_by_name(name);
  　　// service_start(svc);//啓動svc,即執行：/system/bin/dhcpcd eth0
  　　//=>service_start
  　　//=>pid = fork();
  　　// if(pid == 0)execve(svc->args[0], (char**) svc->args, (char**) ENV);子進程執行execve運行/system/bin/dhcpcd,參數爲eth0
  　　//=>否則父進程,即init進程將
  　　//=>notify_service_state(svc->name, "running");設置該svc的狀態prop
  　　// snprintf(pname, sizeof(pname), "init.svc.%s", name);
  　　// property_set(pname, state);//所以這樣上面wait_for_property(DAEMON_PROP_NAME, desired_status, 10);也才能夠正常pass[luther.gliethttp].
  　　 wait_for_property(result_prop_name, NULL, 15);//等待dhcp.eth0.result=非空
  　　=============================================================================================================
  　　system/extra/dhcpcd-4.0.0-beta9/dhcpcd.c
  　　dhcpcd
  　　=>main
  　　# define SYSCONFDIR "/system/etc/dhcpcd"
  　　#define PACKAGE "dhcpcd"
  　　# define CONFIG SYSCONFDIR "/" PACKAGE ".conf"
  　　# define LIBEXECDIR "/system/etc/dhcpcd"
  　　# define SCRIPT LIBEXECDIR "/" PACKAGE "-run-hooks"
  　　=>strlcpy(options->script, SCRIPT, sizeof(options->script));//默認的options->script="/system/etc/dhcpcd/dhcpcd-run-hooks"
  　　=>f = fopen(cf ? cf : CONFIG, "r");//如果沒有指定.conf文件,那麽使用默認.conf文件
  　　=>parse_config_line//解析"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf"默認配置文件
  　　=>parse_option
  　　=>如果在"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf"有"script"這個節
  　　=>那麽執行strlcpy(options->script, oarg, sizeof(options->script));直接拷貝
  　　/*
  　　{"script", required_argument, NULL, 'c'},
  　　{"option", required_argument, NULL, 'o'},
  　　"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf"中的部分內容如下：
  　　...
  　　option domain_name_servers, domain_name, domain_search, host_name
  　　...
  　　*/
  　　=>dhcp_run
  　　=>handle_dhcp_packet
  　　=>handle_dhcp
  　　=>bind_dhcp
  　　 reason = "TIMEOUT";reason = "BOUND";reason = "REBIND";reason = "RENEW";
  　　system/extra/dhcpcd-4.0.0-beta9/configure.c
  　　=> configure(iface, reason, state->new, state->old, &state->lease, options, 1);
  　　//如果dhcp超時或者dhcp成功,都會調用exec_script來執行腳本,
  　　//執行setprop dhcp.${interface}.result "failed"或者
  　　//執行setpro