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我的朋友

分类: LINUX

2012-05-28 12:59:16

随着手机的普及,大家从非智能机到智能机的转变,从没有操作系统的定制机到智能手机,但唯一没有变的是,手机中的SIM,今天我们就来谈谈手机中 SIM卡相关的内容。在日常生活中,SIM卡就是一张很小的卡片,但这个卡片上却存储了很重要的信息。 同样,Android作为一个智能手机操作系统,也对SIM卡的读取有相关的操作。下面就以Android2.2的SIM卡读写过程进行讲述。

在上次博客中,有讲述STK,大家可以点这个链接进行查看。android STK 实现原理 (一)。STK与SIM卡是紧密相关的,讲到STK,不可能不说到SIM卡,下面就回到正题。

在Android的源码中,SIM卡相关的操作,都封装在framework中,

源码所在的目录

这 个文件夹下,存储了所有与手机通讯业务相关的类文件,其中也包括了SIM,STK,CALL, PS数据业务。在上面的图片中,大家可以看到GSM和CDMA两个文件夹,这也是SIM卡相关的,如果插入的是CDMA卡片,就使用CDMA文件夹中的源 码,如果是2G SIM卡,或是3G 联通卡(即GSM/WCDMA)都是使用GSM文件夹。当打开GSM文件夹,可以看到有一个STK 文件夹,里面装的就是上面那个链接里面的源码。如果是2G SIM卡,或是3G 联通卡(即GSM/WCDMA)都是使用GSM文件夹。当打开GSM文件夹,可以看到有一个STK 文件夹,里面装的就是上面那个链接里面的源码。

和SIM卡相关的类主要有以下几个,

IccConstants (里面记录很多的常量,主要用来存储某个字段在SIM卡上的位置是什么,比如ADN(sim卡上的电话本),6F3A, FDN(固定拔号 6F3B)),

IccCardStatus(记录SIM卡的状态,如ABSENT, READY,UNKNOW,ETC),

IccFileHandler(这个是用来SIM卡上的RECORD读完后,要处理什么事情),

IccRecords(SIM卡上的文件内容,每一个字段,一个RECORD),

IccProvider(手机上的数据库,读出来的数据全放这),

IccUtils(里面一般全是静态方法,主要用来码制转换),

IccSmsInterfaceManager,IccCard(这个是一个抽象类,会根据上面手机的制式,自动起一个SIMCARD 或者RUIMCARD).

下面就以GSM为例说下读取的过程,

在GSM中就对应上面说的这些会有自己的类,如

SimCard,

SIMRecords,

SimPhoneBookInterfaceManager,

1,手机启动时,

根 据SIM卡的类型,进入SIMRecords, 开始探测SIM卡的状态,因为,有些SIM卡会设置有PIN码,如果SIM卡有PIN码的话,手机会弹出输入PIN码的框,等待用户进行解码,注意,这个 时候,如果PIN码如果没有解的话,手机是不会去读SIM卡的,因为,读SIM卡时,必须通过PIN才能去读,只有一些比较特殊的字段,可以不用,比如 ECC 也就是紧急呼叫号码(一般存在卡上,运营商定制的)。同时,这PIN码未解的情况,手机中SIM卡的状态也是PIN_REQURIED_BLOCK,

2,当解完PIN码,或是手机没有设置PIN码,这时,手机的会探测到SIM是READY的状态,手机只有检测到SIM READY,才会发出读卡的请求。

  1. case EVENT_SIM_READY:
  2. onSimReady();
  3. break;

  4. privatevoid onSimReady() {
  5. /* broadcast intent SIM_READY here so that we can make sure
  6. READY is sent before IMSI ready
  7. */
  8. ((GSMPhone) phone).mSimCard.broadcastIccStateChangedIntent(
  9. SimCard.INTENT_VALUE_ICC_READY, null);

  10. fetchSimRecords();
  11. }

PIN验证通过,会发出一个广播,通知其它的手机应用,SIM卡好了。

  1. privatevoid fetchSimRecords() {
  2. recordsRequested = true;
  3. IccFileHandler iccFh = phone.getIccFileHandler();

  4. Log.v(LOG_TAG, "SIMRecords:fetchSimRecords " recordsToLoad);

  5. phone.mCM.getIMSI(obtainMessage(EVENT_GET_IMSI_DONE));
  6. recordsToLoad ;

  7. iccFh.loadEFTransparent(EF_ICCID, obtainMessage(EVENT_GET_ICCID_DONE));
  8. recordsToLoad ;

  9. // FIXME should examine EF[MSISDN]'s capability configuration
  10. // to determine which is the voice/data/fax line
  11. new AdnRecordLoader(phone).loadFromEF(EF_MSISDN, EF_EXT1, 1,
  12. obtainMessage(EVENT_GET_MSISDN_DONE));
  13. recordsToLoad ;

  14. // Record number is subscriber profile
  15. iccFh.loadEFLinearFixed(EF_MBI, 1, obtainMessage(EVENT_GET_MBI_DONE));
  16. recordsToLoad ;

  17. iccFh.loadEFTransparent(EF_AD, obtainMessage(EVENT_GET_AD_DONE));
  18. recordsToLoad ;

  19. // Record number is subscriber profile
  20. iccFh.loadEFLinearFixed(EF_MWIS, 1, obtainMessage(EVENT_GET_MWIS_DONE));
  21. recordsToLoad ;


  22. // Also load CPHS-style voice mail indicator, which stores
  23. // the same info as EF[MWIS]. If both exist, both are updated
  24. // but the EF[MWIS] data is preferred
  25. // Please note this must be loaded after EF[MWIS]
  26. iccFh.loadEFTransparent(
  27. EF_VOICE_MAIL_INDICATOR_CPHS,
  28. obtainMessage(EVENT_GET_VOICE_MAIL_INDICATOR_CPHS_DONE));
  29. recordsToLoad ;

  30. // Same goes for Call Forward Status indicator: fetch both
  31. // EF[CFIS] and CPHS-EF, with EF[CFIS] preferred.
  32. iccFh.loadEFLinearFixed(EF_CFIS, 1, obtainMessage(EVENT_GET_CFIS_DONE));
  33. recordsToLoad ;
  34. iccFh.loadEFTransparent(EF_CFF_CPHS, obtainMessage(EVENT_GET_CFF_DONE));
  35. recordsToLoad ;


  36. getSpnFsm(true, null);

  37. iccFh.loadEFTransparent(EF_SPDI, obtainMessage(EVENT_GET_SPDI_DONE));
  38. recordsToLoad ;

  39. iccFh.loadEFLinearFixed(EF_PNN, 1, obtainMessage(EVENT_GET_PNN_DONE));
  40. recordsToLoad ;

  41. iccFh.loadEFTransparent(EF_SST, obtainMessage(EVENT_GET_SST_DONE));
  42. recordsToLoad ;

  43. iccFh.loadEFTransparent(EF_INFO_CPHS, obtainMessage(EVENT_GET_INFO_CPHS_DONE));
  44. recordsToLoad ;

  45. // XXX should seek instead of examining them all
  46. if (false) { // XXX
  47. iccFh.loadEFLinearFixedAll(EF_SMS, obtainMessage(EVENT_GET_ALL_SMS_DONE));
  48. recordsToLoad ;
  49. }

  50. if (CRASH_RIL) {
  51. String sms = "0107912160130310f20404d0110041007030208054832b0120"
  52. "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"
  53. "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"
  54. "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"
  55. "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"
  56. "ffffffffffffffffffffffffffffff";
  57. byte[] ba = IccUtils.hexStringToBytes(sms);

  58. iccFh.updateEFLinearFixed(EF_SMS, 1, ba, null,
  59. obtainMessage(EVENT_MARK_SMS_READ_DONE, 1));
  60. }
  61. }


这里,手机开始读卡第一个是

IMSI(International Mobile SubscriberIdentification Number)主要用来查找运营商的网络,里面有MCC,MNC,

ICCID(Integrate circuit card identity)唯一标识一个移动用户。

然后,大家可以看到有很多类似这样的函数调用iccFh.loadEFTransparent,这个就是调用IccFileHandler,读取SIM卡字段

  1. publicvoid loadEFTransparent(int fileid, Message onLoaded) {
  2. Message response = obtainMessage(EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE,
  3. fileid, 0, onLoaded);

  4. phone.mCM.iccIO(COMMAND_GET_RESPONSE, fileid, getEFPath(fileid),
  5. 0, 0, GET_RESPONSE_EF_SIZE_BYTES, null, null, response);
  6. }

大家注意到phone.mCM.iccIO,这个东东就是我们的RIL.JAVA, 向低层的MODEM 发送一个读取SIM卡的命令,在RIL.JAVA 中。Fileid 是字段的地址,如上面说的AND(在这为6F3A),FDN(在这为6F3B).

3.当低层的MODEM读到字段结果后,会有一个返回结果,由于发送读取请求时,有一个事件信息EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE,当有返回时,会直接交给IccFileHandler,然后由IccFileHandler转发给SIMRecords,最后进行处理该字段读完后应该执行的操作。由RIL.JAVA通知IccFileHandler,处理如下

  1. case EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE:
  2. ar = (AsyncResult)msg.obj;
  3. response = (Message) ar.userObj;
  4. result = (IccIoResult) ar.result;

  5. if (ar.exception != null) {
  6. sendResult(response, null, ar.exception);
  7. break;
  8. }

  9. iccException = result.getException();

  10. if (iccException != null) {
  11. sendResult(response, null, iccException);
  12. break;
  13. }

  14. data = result.payload;

  15. fileid = msg.arg1;

  16. if (TYPE_EF != data[RESPONSE_DATA_FILE_TYPE]) {
  17. thrownew IccFileTypeMismatch();
  18. }

  19. if (EF_TYPE_TRANSPARENT != data[RESPONSE_DATA_STRUCTURE]) {
  20. thrownew IccFileTypeMismatch();
  21. }

  22. size = ((data[RESPONSE_DATA_FILE_SIZE_1] & 0xff) << 8)
  23. (data[RESPONSE_DATA_FILE_SIZE_2] & 0xff);

  24. phone.mCM.iccIO(COMMAND_READ_BINARY, fileid, getEFPath(fileid),
  25. 0, 0, size, null, null,
  26. obtainMessage(EVENT_READ_BINARY_DONE,
  27. fileid, 0, response));
  28. break;

回到SIMRecords,处理ICCID读完后相关操作,代码如下:

  1. case EVENT_GET_ICCID_DONE:
  2. isRecordLoadResponse = true;

  3. ar = (AsyncResult)msg.obj;
  4. data = (byte[])ar.result;

  5. if (ar.exception != null) {
  6. break;
  7. }

  8. iccid = IccUtils.bcdToString(data, 0, data.length);

  9. Log.d(LOG_TAG, "iccid: " iccid);

  10. break;


到此,一个完整的SIM卡读取过程就完成了。

PS:有可能有人会问,为什么有时候是

iccFh.loadEFTransparent

有时候是

iccFh.loadEFLinearFixed

这 主要是跟所要读取EF的类型有关系,SIM卡上的文件类型有Elementary File, Delicated File, Cyclic File,其中EF又分为Linear fixed EF,Transparent EF,Cyclic EF,所以读取的方式是不一样的,可能参考3GPP 11.11, 3GPP 51.011.

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