Android 源碼開發系列（二）Android SIM/USIM

   

      隨著手機的普及，大家從非智能機到智能機的轉變，從沒有作業系統的定製機到智能手機，但唯一沒有變的是，手機中的SIM，今天我們就來談談手機中SIM卡相關的內容。在日常生活中，SIM卡就是一張很小的卡片，但這個卡片上卻儲存了很重要的資訊。  同樣，Android作為一個智能手機作業系統，也對SIM卡的讀取有相關的操作。下面就以Android2.2的SIM卡讀寫過程進行講述。

     在上次部落格中，有講述STK，大家可以點這個連結進行查看。android STK 實現原理 （一）。STK與SIM卡是緊密相關的，講到STK，不可能不說到SIM卡，下面就回到正題。

    在Android的源碼中，SIM卡相關的操作，都封裝在framework中，

源碼所在的目錄

 

 

 

   這個檔案夾下，儲存了所有與手機通訊業務相關的類檔案，其中也包括了SIM，STK，CALL, PS資料業務。在上面的圖片中，大家可以看到GSM和CDMA兩個檔案夾，這也是SIM卡相關的，如果插入的是CDMA卡片，就使用CDMA檔案夾中的源碼，如果是2G SIM卡，或是3G 聯通卡（即GSM/WCDMA）都是使用GSM檔案夾。當開啟GSM檔案夾，可以看到有一個STK 檔案夾，裡面裝的就是上面那個連結裡面的源碼。如果是2G SIM卡，或是3G 聯通卡（即GSM/WCDMA）都是使用GSM檔案夾。當開啟GSM檔案夾，可以看到有一個STK
檔案夾，裡面裝的就是上面那個連結裡面的源碼。

和SIM卡相關的類主要有以下幾個，

IccConstants  (裡面記錄很多的常量，主要用來儲存某個欄位在SIM卡上的位置是什麼，比如ADN(sim卡上的電話本)，6F3A,  FDN(固定拔號 6F3B)），

IccCardStatus（記錄SIM卡的狀態，如ABSENT, READY,UNKNOW,ETC），

IccFileHandler(這個是用來SIM卡上的RECORD讀完後，要處理什麼事情)，

IccRecords（SIM卡上的檔案內容，每一個欄位，一個RECORD），

IccProvider（手機上的資料庫，讀出來的資料全放這），

IccUtils（裡面一般全是靜態方法，主要用來碼制轉換），

IccSmsInterfaceManager，IccCard（這個是一個抽象類別，會根據上面手機的制式，自動起一個SIMCARD 或者RUIMCARD）.

下面就以GSM為例說下讀取的過程，

在GSM中就對應上面說的這些會有自己的類，如

SimCard，

SIMRecords，

SimPhoneBookInterfaceManager，

 

1，手機啟動時，

根據SIM卡的類型，進入SIMRecords, 開始探測SIM卡的狀態，因為，有些SIM卡會設定有數字 PIN 碼，如果SIM卡有數字 PIN 碼的話，手機會彈出輸入數字 PIN 碼的框，等待使用者進行解碼，注意，這個時候，如果數字 PIN 碼如果沒有解的話，手機是不會去讀SIM卡的，因為，讀SIM卡時，必須通過PIN才能去讀，只有一些比較特殊的欄位，可以不用,比如ECC 也就是緊急電話號碼（一般存在卡上，電訊廠商定製的）。同時，這數字 PIN 碼未解的情況，手機中SIM卡的狀態也是PIN_REQURIED_BLOCK,

2,當解完數字 PIN 碼，或是手機沒有設定數字 PIN 碼，這時，手機的會探測到SIM是READY的狀態，手機只有檢測到SIM READY，才會發出讀卡的請求。

[java]
view plaincopy

1. case EVENT_SIM_READY:  
2.                 onSimReady();  
3.             break;  
4.   
5.     private void onSimReady() {  
6.         /* broadcast intent SIM_READY here so that we can make sure 
7.           READY is sent before IMSI ready 
8.         */  
9.         ((GSMPhone) phone).mSimCard.broadcastIccStateChangedIntent(  
10.                 SimCard.INTENT_VALUE_ICC_READY, null);  
11.   
12.         fetchSimRecords();  
13. }  

PIN驗證通過，會發出一個廣播，通知其它的手機應用，SIM卡好了。

[java]
view plaincopy

1. private void fetchSimRecords() {  
2.         recordsRequested = true;  
3.         IccFileHandler iccFh = phone.getIccFileHandler();  
4.   
5.         Log.v(LOG_TAG, "SIMRecords:fetchSimRecords " + recordsToLoad);  
6.   
7.         phone.mCM.getIMSI(obtainMessage(EVENT_GET_IMSI_DONE));  
8.         recordsToLoad++;  
9.   
10.         iccFh.loadEFTransparent(EF_ICCID, obtainMessage(EVENT_GET_ICCID_DONE));  
11.         recordsToLoad++;  
12.   
13.         // FIXME should examine EF[MSISDN]'s capability configuration  
14.         // to determine which is the voice/data/fax line  
15.         new AdnRecordLoader(phone).loadFromEF(EF_MSISDN, EF_EXT1, 1,  
16.                     obtainMessage(EVENT_GET_MSISDN_DONE));  
17.         recordsToLoad++;  
18.   
19.         // Record number is subscriber profile  
20.         iccFh.loadEFLinearFixed(EF_MBI, 1, obtainMessage(EVENT_GET_MBI_DONE));  
21.         recordsToLoad++;  
22.   
23.         iccFh.loadEFTransparent(EF_AD, obtainMessage(EVENT_GET_AD_DONE));  
24.         recordsToLoad++;  
25.   
26.         // Record number is subscriber profile  
27.         iccFh.loadEFLinearFixed(EF_MWIS, 1, obtainMessage(EVENT_GET_MWIS_DONE));  
28.         recordsToLoad++;  
29.   
30.   
31.         // Also load CPHS-style voice mail indicator, which stores  
32.         // the same info as EF[MWIS]. If both exist, both are updated  
33.         // but the EF[MWIS] data is preferred  
34.         // Please note this must be loaded after EF[MWIS]  
35.         iccFh.loadEFTransparent(  
36.                 EF_VOICE_MAIL_INDICATOR_CPHS,  
37.                 obtainMessage(EVENT_GET_VOICE_MAIL_INDICATOR_CPHS_DONE));  
38.         recordsToLoad++;  
39.   
40.         // Same goes for Call Forward Status indicator: fetch both  
41.         // EF[CFIS] and CPHS-EF, with EF[CFIS] preferred.  
42.         iccFh.loadEFLinearFixed(EF_CFIS, 1, obtainMessage(EVENT_GET_CFIS_DONE));  
43.         recordsToLoad++;  
44.         iccFh.loadEFTransparent(EF_CFF_CPHS, obtainMessage(EVENT_GET_CFF_DONE));  
45.         recordsToLoad++;  
46.   
47.   
48.         getSpnFsm(true, null);  
49.   
50.         iccFh.loadEFTransparent(EF_SPDI, obtainMessage(EVENT_GET_SPDI_DONE));  
51.         recordsToLoad++;  
52.   
53.         iccFh.loadEFLinearFixed(EF_PNN, 1, obtainMessage(EVENT_GET_PNN_DONE));  
54.         recordsToLoad++;  
55.   
56.         iccFh.loadEFTransparent(EF_SST, obtainMessage(EVENT_GET_SST_DONE));  
57.         recordsToLoad++;  
58.   
59.         iccFh.loadEFTransparent(EF_INFO_CPHS, obtainMessage(EVENT_GET_INFO_CPHS_DONE));  
60.         recordsToLoad++;  
61.   
62.         // XXX should seek instead of examining them all  
63.         if (false) { // XXX  
64.             iccFh.loadEFLinearFixedAll(EF_SMS, obtainMessage(EVENT_GET_ALL_SMS_DONE));  
65.             recordsToLoad++;  
66.         }  
67.   
68.         if (CRASH_RIL) {  
69.             String sms = "0107912160130310f20404d0110041007030208054832b0120"  
70.                          + "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"  
71.                          + "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"  
72.                          + "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"  
73.                          + "fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"  
74.                          + "ffffffffffffffffffffffffffffff";  
75.             byte[] ba = IccUtils.hexStringToBytes(sms);  
76.   
77.             iccFh.updateEFLinearFixed(EF_SMS, 1, ba, null,  
78.                             obtainMessage(EVENT_MARK_SMS_READ_DONE, 1));  
79.         }  
80.     }  

這裡，手機開始讀卡第一個是

IMSI（International Mobile SubscriberIdentification Number）主要用來尋找電訊廠商的網路，裡面有MCC,MNC,

ICCID(Integrate circuit card identity)唯一標識一個移動使用者。

然後，大家可以看到有很多類似這樣的函數調用iccFh.loadEFTransparent，這個就是調用IccFileHandler,讀取SIM卡欄位

[java]
view plaincopy

1. public void loadEFTransparent(int fileid, Message onLoaded) {  
2.         Message response = obtainMessage(EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE,  
3.                         fileid, 0, onLoaded);  
4.   
5.         phone.mCM.iccIO(COMMAND_GET_RESPONSE, fileid, getEFPath(fileid),  
6.                         0, 0, GET_RESPONSE_EF_SIZE_BYTES, null, null, response);  
7.     }  

大家注意到phone.mCM.iccIO，這個東東就是我們的RIL.JAVA， 向低層的MODEM 發送一個讀取SIM卡的命令，在RIL.JAVA 中。Fileid 是欄位的地址，如上面說的AND（在這為6F3A），FDN(在這為6F3B).

3.當低層的MODEM讀到欄位結果後，會有一個返回結果，由於發送讀取請求時，有一個事件資訊EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE，當有返回時，會直接交給IccFileHandler，然後由IccFileHandler轉寄給SIMRecords，最後進行處理該欄位讀完後應該執行的操作。由RIL.JAVA通知IccFileHandler，處理如下

[java]
view plaincopy

1. case EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE:  
2.                ar = (AsyncResult)msg.obj;  
3.                response = (Message) ar.userObj;  
4.                result = (IccIoResult) ar.result;  
5.   
6.                if (ar.exception != null) {  
7.                    sendResult(response, null, ar.exception);  
8.                    break;  
9.                }  
10.   
11.                iccException = result.getException();  
12.   
13.                if (iccException != null) {  
14.                    sendResult(response, null, iccException);  
15.                    break;  
16.                }  
17.   
18.                data = result.payload;  
19.   
20.                fileid = msg.arg1;  
21.   
22.                if (TYPE_EF != data[RESPONSE_DATA_FILE_TYPE]) {  
23.                    throw new IccFileTypeMismatch();  
24.                }  
25.   
26.                if (EF_TYPE_TRANSPARENT != data[RESPONSE_DATA_STRUCTURE]) {  
27.                    throw new IccFileTypeMismatch();  
28.                }  
29.   
30.                size = ((data[RESPONSE_DATA_FILE_SIZE_1] & 0xff) << 8)  
31.                       + (data[RESPONSE_DATA_FILE_SIZE_2] & 0xff);  
32.   
33.                phone.mCM.iccIO(COMMAND_READ_BINARY, fileid, getEFPath(fileid),  
34.                                0, 0, size, null, null,  
35.                                obtainMessage(EVENT_READ_BINARY_DONE,  
36.                                              fileid, 0, response));  
37.            break;  

回到SIMRecords，處理ICCID讀完後相關操作，代碼如下：

[java]
view plaincopy

1. case EVENT_GET_ICCID_DONE:  
2.                 isRecordLoadResponse = true;  
3.   
4.                 ar = (AsyncResult)msg.obj;  
5.                 data = (byte[])ar.result;  
6.   
7.                 if (ar.exception != null) {  
8.                     break;  
9.                 }  
10.   
11.                 iccid = IccUtils.bcdToString(data, 0, data.length);  
12.   
13.                 Log.d(LOG_TAG, "iccid: " + iccid);  
14.   
15.             break;  

 

到此，一個完整的SIM卡讀取過程就完成了。

PS：有可能有人會問，為什麼有時候是

iccFh.loadEFTransparent

有時候是

iccFh.loadEFLinearFixed

這主要是跟所要讀取EF的類型有關係，SIM卡上的檔案類型有Elementary File, Delicated File, Cyclic File，其中EF又分為Linear fixed EF，Transparent EF，Cyclic EF，所以讀取的方式是不一樣的，可能參考3GPP 11.11,  3GPP 51.011.

OK, 累了，有什麼問題，可以在下面問，