1.前言

隨著4G技術的誕生和國內運營商網路的全面升級，以往流量貴上網慢的問題不再有，而類似微信這類即時通訊軟體也得到快速的普及，網際網路行業的發展還延伸到金融/零售等線上線下的各行各業，短短几年內國內IT產業迎來全面的機遇。而得益於移動網路技術的突破，政策的開放和喬幫主的1%的智慧，成就了今天高效的網際網路+社會。

4G協議中定義了包含volte和RCS等基於運營商核心網實現的功能，將發揮網速優勢消滅CS域，同時提供高清語音通話和多媒體IM通訊功能，當年還在賣簡訊掙錢的運營商們想到這些肯定心理暗爽。但實際成本高昂，除了要進一步升級核心網，還要聯合晶片商和終端廠商合作開發或整合volte和RCS方案才能產生威力，而且體驗也是一個大問題，因此對此支援少之又少，目前深圳只有中移動支援volte，但瞭解和使用的人其實不多。

中國移動早年開始搗鼓Ophone的時候（欲通過4G升級佔領終端繼延續統治），第三方軟體廠們已經發力開始在IM上廝殺，一向財大氣粗運營商們眼看著江山四分五裂，又只能靠賣流量賣手機甚至賣寬頻來搶客戶了。。。

言歸正傳，目前高通和MTK等晶片大廠都已完美支援volte，就以MTK為例分析下功能實現。

2. 程式碼結構

MTKIMS相關程式碼由4部分構成，有Google新增的框架，和MTK實現的Service部分：

//原有框架中拓展出ims相關類，如ImsPhone/ImsPhoneCallTracker/ImsCallConnection/ImsPhoneCall等
/frameworks/opt/telephony/src/java/com/android/internal
 
/telephony/imsphone

//實現了Parcelable的公共類，和一些aidl介面
/frameworks/base/telephony/java/com/android/ims

//為Ims服務提供介面，ImsManager提供通話/開關volte/更新和獲取ims狀態等介面。
/frameworks/opt/net/ims/

//mtk實現部分，實現了與rild-ims的對接方式ims CommandsInterface實現
/vendor/mediatek/proprietary/packages/services/Ims/

接下來依次分析以上4個目錄的架構和職責。

telephony框架

/frameworks/opt/telephony/src/java/com/android/internal/telephony/imsphone
此部分程式碼主要為volte通話功能新增

。
ImsPhone為在PhoneBase的子類，而PhoneBase直接持有ImsPhone的例項，在原有的GsmPhone和CdmaPhone類中增加對ims的判斷，例如撥號方法dial中，會先判斷當前是否支援volte，再決定使用imsPhone的dial還是的當前phoneBase中的dial方法。

為什麼不把ImsPhone像GsmPhone和CdmaPhone那樣獨立出來？
這樣設計可能更精簡。對於telephony框架新增的部分只涉及到通話功能，且Volte只作為一個可選業務，基於當前網路的資料業務承載，這樣設計只需要在原來GsmPhone和CdmaPhone通話相關的介面加入volte的判斷即可。

上圖看到架構基本與GsmPhone/CdmaPhone一致，都有CallTracker / Connection / Call / Phone，ImsPhoneCallTracker擁有ImsManager例項，總管電話業務，負責執行操作和更新電話狀態。而ImsPhone是這一層的管家，掌握通話的控制入口ImsPhoneCallTracker，實時關注Service state，上報狀態到應用層等。

opt/net/ims

/frameworks/opt/net/ims/更像中間層的處理，只向上提供介面。
ImsManager就是提供IMS操作介面的類，介面功能包括開關volte功能 / 打電話 / 設定補充業務（來電轉駁等） / 設定IMS服務屬性 （但不包括短彩信操作） 等等。
ImsManager.java中的一段說明：

/**
 * Provides APIs for IMS services, such as initiating IMS calls, and provides access to
 * the operator's IMS network. This class is the starting point for any IMS actions.
 **/
ImsManager是IMS服務的起始點，併為IMS服務提供介面，如建立通話和接入ims網路等。

ImsManager成員及作用：
1. IImsService —— aidl例項，負責ims服務狀態相關的操作。
2. ImsCall和ImsCallSession —— 負責通話的建立和狀態跟蹤，通過listener來同步訊息，對接com.mediatek.ims中的ImsCallSessionProxy。
3. ImsUt —— 負責補充業務，對接ImsUtStub。
4. ImsConfig —— 負責IMS功能設定，對接ImsConfigImpl。

明顯看到，opt/net/ims這一層只提供介面，對接packages/services/Ims/並由它來實現具體的業務。

ims app

/vendor/mediatek/proprietary/packages/services/Ims/ 以app形式存在，主要負責具體業務的執行，與rild和庫對接。

ImsRILAdapter——CommandsInterface介面的實現者，與RIL.java設計類似，有ImsRILSender和ImsRILReceiver在各自執行緒中執行收發，和rild-ims互動；

ImsService —— 管理ims服務狀態，提供狀態的get介面，執行ims註冊 / 建立通話 等操作。

ImsCallSessionProxy —— 負責執行通話相關操作，直接與ImsRILAdapter互動，並通過Listener上報狀態。

ImsConfigImpl —— 負責執行設定的操作，直接與ImsRILAdapter互動。

ImsUtStub —— 負責補充業務的設定，特殊的是並不通過ImsRILAdapter執行，而是單獨實現的路徑。

ImsAdapter —— MTK封裝了一些處理到volte_imsm.so，ImsAdapter負責對接這個庫，這個類的用途就是單獨處理MTK不開源的部分；ImsEventDispatcher將volte_imsm上報的訊息分發給實現了VaEventDispatcher的類：DataDispatcher——負責ims連線管理（如發起data call）；CallControlDispatcher負責volte call相關。

(工程中查詢volte_imsm.so，發現MTK並沒有開源:vendor/letv/libs/mt6797_64/volte_imsm/)

framework中相關公共類和aidl定義

/frameworks/base/telephony/java/com/android/ims
frameworks/base…/ims下定義了一些可以公用的類，都屬於特定資料的封裝，基本上都繼承了aidl stub跨程序無壓力。

internal包下還定義了一系列aidl檔案，具體實現都在/vendor/mediatek/proprietary/packages/services/Ims/中，為其提供訪問入口。

3. 模組的初始化

以上模組在開機後即開始初始化過程，下面來看下它們如何開始初始化。

mtk ims應用初始化

/vendor/mediatek/…/services/Ims/ 在AndroidManifest中定義了application的persistent為true，因此ims app開機即自動載入：

<application android:name="ImsApp" 
             android:persistent="true">
        ...
</application>

ImsApp在onCreate方法中建立ImsService例項，並將其新增為系統服務：

public class ImsApp extends Application {
    public ImsApp() {
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        if (UserHandle.myUserId() == 0) {

            ImsService imsService = new ImsService(this);
            ServiceManager.addService(ImsManager.IMS_SERVICE, imsService.asBinder(), true);
        }
    }
}

而ImsAdapter / ImsRILAdapter及ImsConfigImpl等例項在ImsService構造方法中建立。

public ImsService(Context context) {
        //初始化ImsAdapter和ImsRILAdapter例項
        mImsAdapter = new ImsAdapter(context);
        mImsRILAdapter = new ImsRILAdapter(context);
        mContext = context;
        mHandler = new MyHandler();

        ...
        //建立ImsConfigImpl例項
        if (SubscriptionManager.isValidPhoneId(mainPhoneId)) {
            synchronized (this) {
                ImsConfigImpl instance = new ImsConfigImpl(mContext, mImsRILAdapter, mainPhoneId);
                mImsConfigInstanceMap.put(mainPhoneId, instance);
            }
        }
        //註冊ims及radio狀態監聽
        mImsRILAdapter.registerForImsRegistrationInfo(mHandler, EVENT_IMS_REGISTRATION_INFO, null);
        mImsRILAdapter.registerForImsEnableStart(mHandler, EVENT_IMS_ENABLING_URC, null);
        mImsRILAdapter.registerForImsEnableComplete(mHandler, EVENT_IMS_ENABLED_URC, null);
        mImsRILAdapter.registerForImsDisableStart(mHandler, EVENT_IMS_DISABLING_URC, null);
        mImsRILAdapter.registerForImsDisableComplete(mHandler, EVENT_IMS_DISABLED_URC, null);
        mImsRILAdapter.setOnIncomingCallIndication(mHandler, EVENT_INCOMING_CALL_INDICATION, null);
        mImsRILAdapter.setOnCallRing(mHandler, EVENT_CALL_RING, null);
        mImsRILAdapter.registerForCallProgressIndicator(mHandler, EVENT_SIP_CODE_INDICATION, null);
        /// register for radio state changed
        mImsRILAdapter.registerForNotAvailable(mHandler, EVENT_RADIO_NOT_AVAILABLE, null);
        //mImsRILAdapter.registerForOff(mHandler, EVENT_RADIO_OFF, null);
        mImsRILAdapter.registerForOn(mHandler, EVENT_RADIO_ON, null);

        ...
    }

框架層初始化

ImsPhone的存活由ImsService的2個廣播訊息決定。
一切從PhoneBase::makeDefaultPhone方法開始，在建立GSMPhone和CDMAPhone後，呼叫startMonitoringImsService方法監控IMS狀態。

for (int i = 0; i < numPhones; i++) {
    PhoneBase phone = null;
    int phoneType = TelephonyManager.getPhoneType(networkModes[i]);
    if (phoneType == PhoneConstants.PHONE_TYPE_GSM) {
        phone = new GSMPhone(context,
                  sCommandsInterfaces[i], sPhoneNotifier, i);
        phone.startMonitoringImsService();
    } else if (phoneType == PhoneConstants.PHONE_TYPE_CDMA) {
        phone = new CDMALTEPhone(context,
                                sCommandsInterfaces[i], sPhoneNotifier, i);
        phone.startMonitoringImsService();
    }
    sProxyPhones[i] = new PhoneProxy(phone);
}

startMonitoringImsService中做了3件事：
1. 註冊receiver監聽IMS_SERVICE_UP和IMS_SERVICE_DOWN訊息
2. 初始化了ImsManager
3. 如果檢查到ImsService已經啟動，即呼叫updateImsPhone

public void startMonitoringImsService() {
        ...
        synchronized(PhoneProxy.lockForRadioTechnologyChange) {
            IntentFilter filter = new IntentFilter();
            filter.addAction(ImsManager.ACTION_IMS_SERVICE_UP);
            filter.addAction(ImsManager.ACTION_IMS_SERVICE_DOWN);
            mContext.registerReceiver(mImsIntentReceiver, filter);
            mImsIntentReceiverRegistered = true;
            ImsManager imsManager = ImsManager.getInstance(mContext, getPhoneId());
            if (imsManager != null && imsManager.isServiceAvailable()) {
                mImsServiceReady = true;
                updateImsPhone();
            }
        }
    }

updateImsPhone方法需要判斷mImsServiceReady標誌決定建立或銷燬ImsPhone。mImsServiceReady標誌取值由誰決定？這裡先回頭看在mImsIntentReceiver能否找到答案。

PhoneBase.java
protected void updateImsPhone() {
        if (mImsServiceReady && (mImsPhone == null)) {
            mImsPhone = PhoneFactory.makeImsPhone(mNotifier, this);
            CallManager.getInstance().registerPhone(mImsPhone);
        } else if (!mImsServiceReady && (mImsPhone != null)) {
            mImsPhone.unregisterForSilentRedial(this);
            mImsPhone.dispose();
            mImsPhone = null;
        }
    }

答案果然就在mImsIntentReceiver這個receiver處理中，IMS_SERVICE_UP和IMS_SERVICE_DOWN訊息決定著mImsServiceReady的值。
IMS_SERVICE_UP和IMS_SERVICE_DOWN訊息直接對應著ImsRilAdapter的RIL_UNSOL_IMS_ENABLE_DONE和RIL_UNSOL_IMS_DISABLE_DONE訊息，在開啟/關閉IMS服務後上報。

private BroadcastReceiver mImsIntentReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            ...
            synchronized (PhoneProxy.lockForRadioTechnologyChange) {
                if (intent.getAction().equals(ImsManager.ACTION_IMS_SERVICE_UP)) {
                    mImsServiceReady = true;
                    updateImsPhone();
                    ImsManager.updateImsServiceConfig(mContext, mPhoneId, false);
                } else if (intent.getAction().equals(ImsManager.ACTION_IMS_SERVICE_DOWN)) {
                    mImsServiceReady = false;
                    updateImsPhone();
                }
            }
        }
    };

因此，ImsPhone初始化需要2個條件：1. ImsService已啟動，2. ims ril上報RIL_UNSOL_IMS_ENABLE_DONE。

rild-ims

MTK單獨提供socket來專門處理ims訊息。
init.rc中的描述：

service ril-daemon-mtk /system/bin/mtkrild
    class core
    socket rild stream 660 root radio
    socket rild2 stream 660 root radio
    socket rild3 stream 660 root radio
    socket rild4 stream 660 root radio
    #rild-ims 相關socket
    socket rild-ims stream 660 root radio 
    socket rild-debug stream 660 radio system
    socket rild-oem stream 660 radio system
    socket rild-mtk-ut stream 660 radio net_bt
    socket rild-mtk-ut-2 stream 660 radio net_bt
    socket rild-mtk-modem stream 660 radio system
    socket rild-atci stream 660 root radio
    socket rild-mal stream 660 radio system
    socket rild-mal-at stream 660 radio system
    socket rild-vsim stream 660 root radio
    socket rild-mbim stream 660 root radio
    socket sap_uim_socket1 stream 660 bluetooth bluetooth
    socket sap_uim_socket2 stream 660 bluetooth bluetooth
    user root
    group radio cache inet misc audio sdcard_r sdcard_rw log system
    disabled
    oneshot

小結

google為IMS擴充套件了framework處理並向上提供了介面，而MTK實現了ims app（vendor目錄），對接so庫和rild的核心邏輯。

後續有空再分析ims業務的註冊流程，還有volte的通話流程。