एंड्रॉइड ओएस एयर इंटरफेस लेयर

आज मैं बात करूंगा कि एंड्रॉइड ओएस में मॉडेम के साथ बातचीत कैसे व्यवस्थित की जाती है। यह आलेख पैकेट डेटा प्रोटोकॉल - GPRS, EDGE, 3G, आदि पर नेटवर्क इंटरैक्शन के लिए जिम्मेदार एंड्रॉइड ऑपरेटिंग सिस्टम के घटकों की संरचना का वर्णन करता है।
इस लेख में बड़ी संख्या में सिद्धांत शामिल हैं, लेकिन अभ्यास दूसरे लेख में होगा।

रेडियो इंटरफेस परत का विवरण

रेडियो इंटरफ़ेस की तथाकथित परत पर विचार करें, अंग्रेजी से - रेडियो इंटरफ़ेस परत। एंड्रॉइड ओएस में, यह टेलीफोनी सेवा (android.telephony) और मॉडेम के बीच एक सार परत का प्रतिनिधित्व करता है।


चित्र 1. रेडियो इंटरफेस की परत।

चित्र 1 में, रेडियो इंटरफ़ेस की लाल परत को हाइलाइट किया गया है, जिसमें शामिल हैं:

• रेडियो इंटरफेस की जावा परत;
• आरआईएल डेमन;
• इवेंट प्लानर;
• आरआईएल निर्माता।

एयर इंटरफ़ेस परत के घटक निम्नलिखित कार्य करते हैं:
जावा रेडियो इंटरफेस लेयर (जावा आरआईएल) स्थानीय लिनक्स सॉकेट / डेव / सॉकेट या रिल्ड के माध्यम से डीआईएलएन को आरआईएल अनुरोध भेजता है। जावा आरआईएल स्रोत कोड /telephony/java/com/android/internal/telephony/gsm/RIL.java फ़ाइल में स्थित हैं।
आरआईएल डेमन लोड करता है और निर्माता आरआईएल और इवेंट शेड्यूलर को इनिशियलाइज़ करता है। RIL डेमॉन के लिए स्रोत कोड / हार्डवेयर / ril / rild / निर्देशिका में स्थित है।
ईवेंट शेड्यूलर प्रक्रियाएँ अनुरोधित और अनचाही कमांड। यह आरआईएल जावा और आरआईएल निर्माता के बीच एक मध्यस्थ है। ईवेंट शेड्यूलर के लिए स्रोत कोड / हार्डवेयर / ril / libril / निर्देशिका में स्थित है।
निर्माता की आरआईएल मॉडेम को प्रारंभ करती है, मॉडेम के साथ सीधे संपर्क करती है। निर्माता का आरआईएल एक गतिशील पुस्तकालय है जिसे मॉडेम के निर्माता द्वारा विकसित किया गया है। विकास टेम्पलेट / हार्डवेयर / आरआईएल / संदर्भ-आरआईएल / निर्देशिका में स्थित है। मोबाइल उपकरणों के लिए मॉडेम के सबसे लोकप्रिय निर्माता आज इंटेल और क्वालकॉम हैं, और लाइब्रेरी स्रोत कोड उपलब्ध नहीं हैं।

आरआईएल डेमॉन की आंतरिक संरचना

चित्रा 2 आरआईएल डेमन की आंतरिक संरचना को दर्शाता है। आरआईएल डेमन का कार्य ओएस शुरू होने पर रेडियो इंटरफ़ेस की परत को आरंभीकृत करना है। आरआईएल डेमन कोड की छोटी मात्रा का अध्ययन करने के बाद, आप देख सकते हैं कि यह निम्न एल्गोरिथम के अनुसार अपना काम करता है:
1. सिस्टम से रीड्स निर्माता RIL (rild.libpath) और सिस्टम गुण जो निर्माता RIL द्वारा उपयोग किए जाते हैं, के लिए पथ को सेट करता है।
2. निर्माता आरआईएल को लोड करता है और इवेंट शेड्यूलर में इवेंट लूप शुरू करता है।
3. निर्माता के आरआईएल कार्यों को शुरू करने और प्राप्त करने के लिए RIL_Init फ़ंक्शन को कॉल करता है।
4. निर्माता के आरआईएल कार्यों के संदर्भों को दर्ज करने के लिए इवेंट प्लानर के लिए RIL_register फ़ंक्शन को कॉल करता है।


चित्रा 2. आरआईएल डेमॉन की आंतरिक संरचना।
रेडियो इंटरफेस परत के घटकों के बीच दो प्रकार के इंटरैक्शन हैं: सॉलिटेड और अनचाही कमांड। अनुरोधित आदेश टेलीफोनी सेवा द्वारा शुरू किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, इंटरनेट कनेक्शन स्थापित करने के लिए एक आउटगोइंग कॉल। अनमॉलिडेटेड कमांड्स मॉडेम द्वारा शुरू किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, एक इनकमिंग एसएमएस संदेश, एक इनकमिंग कॉल।

एक टेलीफोनी सेवा और एक घटना योजनाकार के बीच संबंध

जावा आरआईएल और ईवेंट शेड्यूलर के बीच बातचीत स्थानीय लिनक्स सॉकेट / देव / सॉकेट / रिल्ड के माध्यम से होती है। पुस्तकालय स्तर का प्रत्येक अनुरोध com.android.internal.telephony.RILRequest वर्ग के एक उदाहरण में दर्ज किया गया है, अनुरोध के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए जब तक कि रेडियो इंटरफ़ेस की अंतर्निहित परतों से प्रतिक्रिया नहीं मिलती है।
अनुरोध पैरामीटर पार्सल संरचना को लिखे गए हैं, और अनुरोध स्वयं com.android.internal.telephony.RIL.RILSender वर्ग को भेजा जाता है। अनुरोध का प्रारूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

Com.android.internal.telephony.RIL.RILReceiver वर्ग स्थानीय लिनक्स सॉकेट पर सुनता है, जो ईवेंट शेड्यूलर से प्रतिक्रियाओं की प्रतीक्षा करता है। RILReceiver को दो प्रकार की प्रतिक्रियाएँ प्राप्त होती हैं: अनुरोधित और अवांछित। उनका प्रारूप नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाया गया है।

चित्र 4. अनुरोधित प्रतिक्रिया का प्रारूप।

चित्रा 5. एक अवांछित प्रतिक्रिया का प्रारूप।

आरआईएल निर्माता का कार्यान्वयन

निर्माता की RIL को लागू करने के लिए, मॉडेम का निर्माता एक गतिशील पुस्तकालय विकसित कर रहा है, जो मॉडेम को संबोधित अनुरोधों को संसाधित करने के लिए एंड्रॉइड ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा आवश्यक कई कार्यों को लागू करता है। इसका नाम निम्नलिखित सम्मेलन द्वारा परिभाषित किया गया है: लाइब्रिल- <कंपनी का नाम> - <RIL का संस्करण> .so
शीर्षक फ़ाइल /include/telephony/ril.h में है:

• कई संरचनाओं का विवरण, उदाहरण के लिए: RIL_RadioState, RIL_Data_Call_Response;
• फ़ंक्शन प्रोटोटाइप, उदाहरण के लिए: RIL_Init, RIL_onRequestComplete;
• अनुरोधित और अनचाही आज्ञाओं के लिए संख्यात्मक परिभाषाएँ, उदाहरण के लिए: #define RIL_REQUEST_SETUP_DATA_CALL 27।

एयर इंटरफ़ेस परत हार्डवेयर स्वतंत्र है और निर्माता की RIL मॉडेम के साथ बातचीत करने के लिए किसी भी प्रोटोकॉल का उपयोग कर सकती है। एक नियम के रूप में, कई मानकीकृत हेस एटी कमांड का उपयोग किया जाता है, हालांकि, कुछ मॉडेम निर्माता अपने स्वयं के एक्सटेंशन के साथ एटी कमांड के मानक सेट को पूरक करते हैं।
अनुरोधित आदेशों का प्रबंधन करने के लिए, मॉडेम निर्माता को फ़ंक्शन का एक सेट लागू करना होगा, जिसके प्रोटोटाइप नीचे वर्णित हैं। अनुरोधित आदेशों के अनुरोध प्रकारों को RIL.h हेडर फ़ाइल में उपसर्ग RIL_REQUEST_ के साथ परिभाषित किया गया है।

• void (*RIL_RequestFunc)(int request,void *data, size_t datalen,RIL_Token t) 

  यह अनुरोधित आदेशों को संसाधित करने के लिए एक फ़ंक्शन है। यह वह है जो अनुरोधित आदेशों को संसाधित करता है, जो हेडर फ़ाइल ril.h में परिभाषित किए गए हैं और उपसर्ग RIL_REQUIN_ के साथ शुरू होते हैं।

•  RIL_RadioState (*RIL_RadioStateRequest)() 

  यह फ़ंक्शन मॉडेम की वर्तमान स्थिति को लौटाता है।

•  int (*RIL_Supports)(int requestCode) 

  फ़ंक्शन 1 रिटर्न देता है यदि दिए गए अनुरोध कोड का समर्थन किया जाता है, और 0 अन्यथा।

•  void (*RIL_Cancel)(RIL_Token t) 

  यह फ़ंक्शन यह इंगित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि लंबित अनुरोध रद्द कर दिया जाएगा। RIL_RequestFunc फ़ंक्शन को कहा जाता है, जिसमें से एक अलग धागे में कहा जाता है।

•  const char * (*RIL_GetVersion) (void) 

  निर्माता का आरआईएल संस्करण लौटाता है।

निर्माता आरआईएल आरआईएल डेमन के साथ संवाद करने के लिए निम्नलिखित कॉलबैक का उपयोग करता है:

•  void RIL_onRequestComplete(RIL_Token t, RIL_Errno e, void *response, size_t responselen) 

  अनुरोधित आदेश पर कार्रवाई की गई है।

•  void RIL_requestTimedCallback (RIL_TimedCallback callback, void *param, const struct timeval *relativeTime) 

  समय की लंबाई के लिए जिम्मेदार फ़ंक्शन जिसे आपको बाद में वापस कॉल करने की आवश्यकता है।
  

आरआईएल निर्माता द्वारा अनचाही कमांड चलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कॉलबैक फ़ंक्शन को इस तरह दिखना चाहिए:

 void RIL_onUnsolicitedResponse(int unsolResponse, const void *data, size_t datalen); 

आवश्यक आज्ञाएँ

अनुरोध की गई 61 टीमें हैं। उन्हें निम्नानुसार समूहीकृत किया जा सकता है:

• एक सिम कार्ड, इनपुट / आउटपुट और डिवाइस की एक अद्वितीय पहचानकर्ता (11) के साथ काम करना;
• कॉल की स्थिति और प्रसंस्करण (16);
• नेटवर्क की स्थिति (4);
• नेटवर्क सेटिंग्स (12);
• एसएमएस संदेश (3);
• पैकेट डेटा प्रोटोकॉल (4) का उपयोग करके कनेक्शन;
• शक्ति और पुनः आरंभ (2);
• अतिरिक्त सेवाएं (5);
• निर्माता परिभाषाएँ और समर्थन (4)।

चित्र 6 अनुरोधित आदेश "इंटरनेट कनेक्शन स्थापित करें" प्राप्त होने पर रेडियो इंटरफेस परत के विभिन्न स्तरों पर कॉल के अनुक्रम को दिखाता है:
1. आरआईएल जावा RILSender.handleMessage () को कॉल करता है और समूहबद्ध तर्कों के साथ स्थानीय लिनक्स सॉकेट / डेव / सॉकेट / रिल्ड अनुरोध के माध्यम से एक घटना अनुसूचक भेजता है।
2. घटना नियोजक क्रमिक रूप से कॉलसैकबैक (), प्रोसेसकोमांडकॉलबैक (), प्रसीककमंडबफर (), डेटा प्रीप्रोसेस करता है और कॉल प्रेषण (अनुरोध कोड)
3. निर्माता की RIL में, OnRequest () फ़ंक्शन को कहा जाता है, जिसमें कार्रवाई कोड (SETUP_DATA_CALL) निर्धारित करता है कि भविष्य में क्या कार्रवाई की जानी चाहिए। निर्माता की आरआईएल अनुरोध के अनुरूप मॉडेम पर एटी कमांड का एक क्रम भेजती है और उन्हें प्रतिक्रियाएं प्राप्त करती है। OnRequestComplete () फ़ंक्शन को कॉल करके अनुरोध कोड के प्रसंस्करण को समाप्त करता है। यदि आवश्यक हो, तो घटना योजनाकार को एक प्रतिक्रिया भेजता है।
4. घटना अनुसूचक निर्माता RIL से प्रतिक्रिया की प्रक्रिया करता है और प्रतिक्रिया (अनुरोध कोड) फ़ंक्शन को कॉल करता है और जावा RIL प्रतिक्रिया भेजता है।
5. RIL जावा RILReceiver.run () पद्धति का उपयोग करके प्रतिक्रिया स्वीकार करता है।


चित्र 6. अनुरोधित आदेश।

अनचाही कमानों

11 अनचाही टीमें हैं, जिन्हें इस प्रकार रखा गया है:

• नेटवर्क की स्थिति में परिवर्तन (4);
• आने वाले एसएमएस संदेश (3);
• आने वाली यूएसएसडी अधिसूचना (2);
• संकेत शक्ति या समय में परिवर्तन (2)।

चित्र 7. अनचाही कमांड।
चित्र 7 अनचाही "आने वाले एसएमएस संदेश" आदेश के प्राप्त होने पर रेडियो इंटरफ़ेस परत के विभिन्न स्तरों पर कॉल के अनुक्रम को दिखाता है:
1. एटी-प्रतिक्रिया मॉडेम से आती है, निर्माता आरआईएल इसे पढ़ता है और संबंधित फ़ंक्शन हैंडलर को कॉल करता है। निर्माता की आरआईएल इवेंट प्लानर को भेजने के लिए डेटा तैयार करती है। OnUnsolicitedResponse () कॉल करके प्रोसेसिंग समाप्त करता है।
2. घटना अनुसूचक प्रतिक्रिया के साथ आए डेटा को संसाधित करता है, जावा आरआईएल प्रतिक्रिया को स्थानीय लिनक्स सॉकेट / देव / सॉकेट / रिल्ड के माध्यम से भेजता है।
3. RIL जावा RILReceiver.run () का उपयोग करके प्रतिक्रिया स्वीकार करता है।

अगले लेख में मैं इस बारे में बात करने की योजना बना रहा हूं कि सीधे मॉडेम के साथ बातचीत करने के लिए अपना खुद का कार्यक्रम कैसे लिखना है और इस तरह से क्या हासिल किया जा सकता है।
एक लेख लिखते समय, निम्नलिखित का उपयोग किया गया था:
1. Android OS स्रोत कोड android.googlesource.com
2. dpsm.wordpress.com/2010/09/01/smart-phones-are-still-phones
3. www.netmite.com/android/mydroid/development/pdk/docs/telephony.html
4. www.slideshare.net/ssusere3af56/android-radio-layer-interface