Android WifiDisplay分析二：Wifi display连接过程

这一章中我们来看Wifi Display连接过程的建立，包含P2P的部分和RTSP的部分，首先来大致看一下Wifi Display规范相关的东西。

HIDC: Human Interface Device Class  （遵循HID标准的设备类）
UIBC: User Input Back Channel  （UIBC分为两种，一种是Generic，包含鼠标、键盘等；另一种是HIDC，HID是一个规范，只有遵循HID的标准，都可以叫做HID设备，包含USB鼠标、键盘、蓝牙、红外等）
PES: Packetized Elementary Stream （数字电视基本码流）
HDCP: High-bandwidth Digital Content Protection  （加密方式，用于加密传输的MPEG2-TS流）
MPEG2-TS: Moving Picture Experts Group 2 Transport Stream   （Wifi display之间传输的是MPEG2-TS流）
RTSP: Real-Time Streaming Protocol     （Wifi display通过RTSP协议来交互两边的能力）
RTP: Real-time Transport Protocol        （Wifi display通过RTP来传输MPEG2-TS流）
Wi-Fi P2P: Wi-Fi Direct
TDLS: Tunneled Direct Link Setup        （另一种方式建立两台设备之间的直连，与P2P类似，但要借助一台AP）

另一种比较重要的概念是在Wifi Display中分为Source和Sink两种角色，如下图。Source是用于encode并输出TS流；Sink用于decode并显示TS流。相当于Server/Client架构中，Source就是Server，用于提供服务；Sink就是Client。当然，我们这篇文章主要介绍在Android上Wifi display Source的流程。

从上面的架构图我们可以看到，Wifi display是建立在TCP/UDP上面的应用层协议，L2链路层是通过P2P和TDLS两种方式建立，TDLS是optional的。在L2层建立连接后，Source就会在一个特定的port上listen，等待client的TCP连接。当与Client建立了TCP连接后，就会有M1~M7七个消息的交互，用户获取对方设备的能力，包括视频编码能力、Audio输出能力、是否支持HDCP加密等等。在获取这些能力之后，Source就会选择一种视频编码格式以及Audio格式用于这次会话当中。当一个RTSP会话建立后，双方就会决定出用于传输TS流的RTP port，RTP协议是基于UDP的。当这些都准备好后，Sink设备就会发送M7消息，也就是Play给Source，双方就可以开始传输数据了。

关于M1~M7是什么，我们后面再来介绍。首先我们来介绍在Android WifiDisplay中如何建立P2P的连接。

WifiDisplay之P2P的建立

通过我们之间关于Wifi display的service启动以及enable的分析，我们知道当扫描到可用的设备后，就会显示在WifiDisplaySettings这个页面上，当我们选择其中一个后，就会开始P2P的建立了，首先到WifiDisplaySettings中的代码分析：

    private void pairWifiDisplay(WifiDisplay display) {        if (display.canConnect()) {            mDisplayManager.connectWifiDisplay(display.getDeviceAddress());        }    }

WifiDisplaySettings通过AIDL调用到DisplayManagerService的connectWifiDisplay方法，关于AIDL的调用过程这里不讲了，直接到DisplayManagerService的connectWifiDisplay方法来看：

    public void connectWifiDisplay(String address) {        if (address == null) {            throw new IllegalArgumentException("address must not be null");        }        mContext.enforceCallingOrSelfPermission(Manifest.permission.CONFIGURE_WIFI_DISPLAY,                "Permission required to connect to a wifi display");        final long token = Binder.clearCallingIdentity();        try {            synchronized (mSyncRoot) {                if (mWifiDisplayAdapter != null) {                    mWifiDisplayAdapter.requestConnectLocked(address);                }            }        } finally {            Binder.restoreCallingIdentity(token);        }    }

首先做参数的检查，即MAC地址不能为空，然后做权限检查，调用这个方法的application必须要在manifest中声明有CONFIGURE_WIFI_DISPLAY权限，最后直接调用WifiDisplayAdapter的requestConnectLocked方法：

    public void requestConnectLocked(final String address) {        if (DEBUG) {            Slog.d(TAG, "requestConnectLocked: address=" + address);        }        getHandler().post(new Runnable() {            @Override            public void run() {                if (mDisplayController != null) {                    mDisplayController.requestConnect(address);                }            }        });    }

这里比较简单，直接调用WifiDisplayController的requestConnect方法。前面都是直接的调用，最终做事情的还是WifiDisplayController。

    public void requestConnect(String address) {        for (WifiP2pDevice device : mAvailableWifiDisplayPeers) {            if (device.deviceAddress.equals(address)) {                connect(device);            }        }    }    private void connect(final WifiP2pDevice device) {        if (mDesiredDevice != null                && !mDesiredDevice.deviceAddress.equals(device.deviceAddress)) {            if (DEBUG) {                Slog.d(TAG, "connect: nothing to do, already connecting to "                        + describeWifiP2pDevice(device));            }            return;        }        if (mConnectedDevice != null                && !mConnectedDevice.deviceAddress.equals(device.deviceAddress)                && mDesiredDevice == null) {            if (DEBUG) {                Slog.d(TAG, "connect: nothing to do, already connected to "                        + describeWifiP2pDevice(device) + " and not part way through "                        + "connecting to a different device.");            }            return;        }        if (!mWfdEnabled) {            Slog.i(TAG, "Ignoring request to connect to Wifi display because the "                    +" feature is currently disabled: " + device.deviceName);            return;        }        mDesiredDevice = device;        mConnectionRetriesLeft = CONNECT_MAX_RETRIES;        updateConnection();    }

requestConnect先从mAvaiableWifiDsiplayPeers中通过Mac地址找到所有连接的WifiP2pDevice，然后调用connect方法，在connect方法中会做一系列的判断，看首先是否有正在连接中或者断开中的设备，如果有就直接返回；再看有没有已经连接上的设备，如果有，也直接返回，然后赋值mDesiredDevice为这次要连接的设备，最后调用updateConnection来更新连接状态并发起连接。updateConnection的代码比较长，我们分段来分析：

    private void updateConnection() {//更新是否需要scan或者停止scan        updateScanState();//如果有已经连接上的RemoteDisplay，先断开。这里先不看        if (mRemoteDisplay != null && mConnectedDevice != mDesiredDevice) {                    }        // 接上面的一步，段开这个group        if (mDisconnectingDevice != null) {            return; // wait for asynchronous callback        }        if (mConnectedDevice != null && mConnectedDevice != mDesiredDevice) {        }        // 如果有正在连接的设备，先停止连接之前的设备        if (mCancelingDevice != null) {            return; // wait for asynchronous callback        }        if (mConnectingDevice != null && mConnectingDevice != mDesiredDevice) {                    }        // 当断开之前的连接或者启动匿名GROUP时，这里就结束了        if (mDesiredDevice == null) {        }        // 开始连接，这是我们要看的重点        if (mConnectedDevice == null && mConnectingDevice == null) {            Slog.i(TAG, "Connecting to Wifi display: " + mDesiredDevice.deviceName);            mConnectingDevice = mDesiredDevice;            WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();            WpsInfo wps = new WpsInfo();            if (mWifiDisplayWpsConfig != WpsInfo.INVALID) {                wps.setup = mWifiDisplayWpsConfig;            } else if (mConnectingDevice.wpsPbcSupported()) {                wps.setup = WpsInfo.PBC;            } else if (mConnectingDevice.wpsDisplaySupported()) {                wps.setup = WpsInfo.KEYPAD;            } else {                wps.setup = WpsInfo.DISPLAY;            }            config.wps = wps;            config.deviceAddress = mConnectingDevice.deviceAddress;            config.groupOwnerIntent = WifiP2pConfig.MIN_GROUP_OWNER_INTENT;            WifiDisplay display = createWifiDisplay(mConnectingDevice);            advertiseDisplay(display, null, 0, 0, 0);            final WifiP2pDevice newDevice = mDesiredDevice;            mWifiP2pManager.connect(mWifiP2pChannel, config, new ActionListener() {                @Override                public void onSuccess() {                    Slog.i(TAG, "Initiated connection to Wifi display: " + newDevice.deviceName);                    mHandler.postDelayed(mConnectionTimeout, CONNECTION_TIMEOUT_SECONDS * 1000);                }                @Override                public void onFailure(int reason) {                    if (mConnectingDevice == newDevice) {                        Slog.i(TAG, "Failed to initiate connection to Wifi display: "                                + newDevice.deviceName + ", reason=" + reason);                        mConnectingDevice = null;                        handleConnectionFailure(false);                    }                }            });            return;         }   

这段函数比较长，我们先看我们需要的，剩下的后面再来分析。首先赋值给mConnectingDevice表示当前正在连接的设备，然后构造一个WifiP2pConfig对象，这个对象包含这次连接的设备的Mac地址、wps方式以及我们自己的GROUP_OWNER intent值，然后调用advertieseDisplay方法来通知WifiDisplayAdapter相关状态的改变，WifiDisplayAdapter会发送相应的broadcast出来，这是WifiDisplaySettings可以接收这些broadcast，然后在UI上更新相应的状态。关于advertieseDisplay的实现，我们后面再来分析。

接着看updateConnection，调用WifiP2pManager的connect方法去实现两台设备的P2P连接，具体过程可以参考前面介绍的P2P连接的文章。这里的onSuccess()并不是表示P2P已经建立成功，而只是表示这个发送命令到wpa_supplicant成功，所以在这里设置了一个连接超时的timeout，为30秒。当连接成功后，会发送WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION的广播出来，接着回到WifiDisplayController看如何处理连接成功的broadcast：

            } else if (action.equals(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)) {                NetworkInfo networkInfo = (NetworkInfo)intent.getParcelableExtra(                        WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO);                if (DEBUG) {                    Slog.d(TAG, "Received WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION: networkInfo="                            + networkInfo);                }                handleConnectionChanged(networkInfo);    private void handleConnectionChanged(NetworkInfo networkInfo) {        mNetworkInfo = networkInfo;        if (mWfdEnabled && networkInfo.isConnected()) {            if (mDesiredDevice != null || mWifiDisplayCertMode) {                mWifiP2pManager.requestGroupInfo(mWifiP2pChannel, new GroupInfoListener() {                    @Override                    public void onGroupInfoAvailable(WifiP2pGroup info) {                        if (DEBUG) {                            Slog.d(TAG, "Received group info: " + describeWifiP2pGroup(info));                        }                        if (mConnectingDevice != null && !info.contains(mConnectingDevice)) {                            Slog.i(TAG, "Aborting connection to Wifi display because "                                    + "the current P2P group does not contain the device "                                    + "we expected to find: " + mConnectingDevice.deviceName                                    + ", group info was: " + describeWifiP2pGroup(info));                            handleConnectionFailure(false);                            return;                        }                        if (mDesiredDevice != null && !info.contains(mDesiredDevice)) {                            disconnect();                            return;                        }                        if (mConnectingDevice != null && mConnectingDevice == mDesiredDevice) {                            Slog.i(TAG, "Connected to Wifi display: "                                    + mConnectingDevice.deviceName);                            mHandler.removeCallbacks(mConnectionTimeout);                            mConnectedDeviceGroupInfo = info;                            mConnectedDevice = mConnectingDevice;                            mConnectingDevice = null;                            updateConnection();                        }                    }                });            }        }

当WifiDisplayController收到WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION广播后，会调用handleConnectionChanged来获取当前P2P Group相关的信息，如果获取到的P2P Group信息里面没有mConnectingDevice或者mDesiredDevice的信息，则表示连接出错了，直接退出。如果当前连接信息与前面设置的mConnectingDevice一直，则表示连接P2P成功，这里首先会移除前面设置的连接timeout的callback，然后设置mConnectedDevice为当前连接的设备，并设置mConnectingDevice为空，最后调用updateConnection来更新连接状态信息。我们又回到updateConnection这个函数了，但这次进入的分支与之前连接请求的分支又不同了，我们来看代码：

   private void updateConnection() {        // 更新是否需要scan或者停止scan        updateScanState();        // 如果有连接上的RemoteDisplay，这里先断开        if (mRemoteDisplay != null && mConnectedDevice != mDesiredDevice) {        }        // 接着上面的一步，先断开之前连接的设备        if (mDisconnectingDevice != null) {            return; // wait for asynchronous callback        }        if (mConnectedDevice != null && mConnectedDevice != mDesiredDevice) {          }        // 如果有正在连接的设备，先断开之前连接的设备        if (mCancelingDevice != null) {            return; // wait for asynchronous callback        }        if (mConnectingDevice != null && mConnectingDevice != mDesiredDevice) {         }        // 当断开之前的连接或者匿名GO时，这里就结束了        if (mDesiredDevice == null) {        }        // 如果有连接请求，则进入此        if (mConnectedDevice == null && mConnectingDevice == null) {        }        // 当连接上P2P后，就进入到此        if (mConnectedDevice != null && mRemoteDisplay == null) {            Inet4Address addr = getInterfaceAddress(mConnectedDeviceGroupInfo);            if (addr == null) {                Slog.i(TAG, "Failed to get local interface address for communicating "                        + "with Wifi display: " + mConnectedDevice.deviceName);                handleConnectionFailure(false);                return; // done            }            mWifiP2pManager.setMiracastMode(WifiP2pManager.MIRACAST_SOURCE);            final WifiP2pDevice oldDevice = mConnectedDevice;            final int port = getPortNumber(mConnectedDevice);            final String iface = addr.getHostAddress() + ":" + port;            mRemoteDisplayInterface = iface;            Slog.i(TAG, "Listening for RTSP connection on " + iface                    + " from Wifi display: " + mConnectedDevice.deviceName);            mRemoteDisplay = RemoteDisplay.listen(iface, new RemoteDisplay.Listener() {                @Override                public void onDisplayConnected(Surface surface,                        int width, int height, int flags, int session) {                    if (mConnectedDevice == oldDevice && !mRemoteDisplayConnected) {                        Slog.i(TAG, "Opened RTSP connection with Wifi display: "                                + mConnectedDevice.deviceName);                        mRemoteDisplayConnected = true;                        mHandler.removeCallbacks(mRtspTimeout);                        if (mWifiDisplayCertMode) {                            mListener.onDisplaySessionInfo(                                    getSessionInfo(mConnectedDeviceGroupInfo, session));                        }                        final WifiDisplay display = createWifiDisplay(mConnectedDevice);                        advertiseDisplay(display, surface, width, height, flags);                    }                }                @Override                public void onDisplayDisconnected() {                    if (mConnectedDevice == oldDevice) {                        Slog.i(TAG, "Closed RTSP connection with Wifi display: "                                + mConnectedDevice.deviceName);                        mHandler.removeCallbacks(mRtspTimeout);                        disconnect();                    }                }                @Override                public void onDisplayError(int error) {                    if (mConnectedDevice == oldDevice) {                        Slog.i(TAG, "Lost RTSP connection with Wifi display due to error "                                + error + ": " + mConnectedDevice.deviceName);                        mHandler.removeCallbacks(mRtspTimeout);                        handleConnectionFailure(false);                    }                }            }, mHandler);            // Use extended timeout value for certification, as some tests require user inputs            int rtspTimeout = mWifiDisplayCertMode ?                    RTSP_TIMEOUT_SECONDS_CERT_MODE : RTSP_TIMEOUT_SECONDS;            mHandler.postDelayed(mRtspTimeout, rtspTimeout * 1000);        }    }

到这里P2P的连接就算建立成功了，接下来就是RTSP的部分了

WifiDisplay之RTSP server的创建

这里首先设置MiracastMode，博主认为这部分应该放在enable WifiDisplay时，不知道Google为什么放在这里？ 然后从GroupInfo中取出对方设备的IP地址，利用默认的CONTROL PORT构建mRemoteDisplayInterface，接着调用RemoteDisplay的listen方法去listen指定的IP和端口上面的TCP连接请求。最后会设置Rtsp的连接请求的timeout，当用于Miracast认证时是120秒，正常的使用中是30秒，如果在这么长的时间内没有收到Sink的TCP请求，则表示失败了。下面来看RemoteDisplay的listen的实现：

    public static RemoteDisplay listen(String iface, Listener listener, Handler handler) {        if (iface == null) {            throw new IllegalArgumentException("iface must not be null");        }        if (listener == null) {            throw new IllegalArgumentException("listener must not be null");        }        if (handler == null) {            throw new IllegalArgumentException("handler must not be null");        }        RemoteDisplay display = new RemoteDisplay(listener, handler);        display.startListening(iface);        return display;    }

这里首先进行参数的检查，然后创建一个RemoteDisplay对象（这里不能直接创建RemoteDisplay对象，因为它的构造函数是private的），接着调用RemoteDisplay的startListening方法：

    private void startListening(String iface) {        mPtr = nativeListen(iface);        if (mPtr == 0) {            throw new IllegalStateException("Could not start listening for "                    + "remote display connection on \"" + iface + "\"");        }        mGuard.open("dispose");    }

nativeListen会调用JNI中的实现，相关代码在android_media_RemoteDisplay.cpp中。注意上面的mGuard是CloseGuard对象，是一种用于显示释放一些资源的机制。

static jint nativeListen(JNIEnv* env, jobject remoteDisplayObj, jstring ifaceStr) {    ScopedUtfChars iface(env, ifaceStr);    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();    sp<IMediaPlayerService> service = interface_cast<IMediaPlayerService>(            sm->getService(String16("media.player")));    if (service == NULL) {        ALOGE("Could not obtain IMediaPlayerService from service manager");        return 0;    }    sp<NativeRemoteDisplayClient> client(new NativeRemoteDisplayClient(env, remoteDisplayObj));    sp<IRemoteDisplay> display = service->listenForRemoteDisplay(            client, String8(iface.c_str()));    if (display == NULL) {        ALOGE("Media player service rejected request to listen for remote display '%s'.",                iface.c_str());        return 0;    }    NativeRemoteDisplay* wrapper = new NativeRemoteDisplay(display, client);    return reinterpret_cast<jint>(wrapper);}

上面的代码中先从ServiceManager中获取MediaPlayerService的Bpbinder引用，然后由传入的第二个参数remoteDisplayObj，也就是RemoteDisplay对象构造一个NativeRemoteDisplayClient，在framework中，我们经常看到像这样的用法，类似于设计模式中的包装模式，例如在framework中对Java层的BnBinder也是做了一层封装JavaBBinder。在NativeRemoteDisplayClient中通过JNI的反向调用，就可以直接回调RemoteDisplay中的一些函数，实现回调方法了，下面来看它的实现：

class NativeRemoteDisplayClient : public BnRemoteDisplayClient {public:    NativeRemoteDisplayClient(JNIEnv* env, jobject remoteDisplayObj) :            mRemoteDisplayObjGlobal(env->NewGlobalRef(remoteDisplayObj)) {    }protected:    ~NativeRemoteDisplayClient() {        JNIEnv* env = AndroidRuntime::getJNIEnv();        env->DeleteGlobalRef(mRemoteDisplayObjGlobal);    }public:    virtual void onDisplayConnected(const sp<IGraphicBufferProducer>& bufferProducer,            uint32_t width, uint32_t height, uint32_t flags, uint32_t session) {        env->CallVoidMethod(mRemoteDisplayObjGlobal,                gRemoteDisplayClassInfo.notifyDisplayConnected,                surfaceObj, width, height, flags, session);    }    virtual void onDisplayDisconnected() {    }    virtual void onDisplayError(int32_t error) {    }private:    jobject mRemoteDisplayObjGlobal;    static void checkAndClearExceptionFromCallback(JNIEnv* env, const char* methodName) {        }    }};

在NativeRemoteDisplayClient的构造函数中，把RemoteDisplay对象先保存到mRemoteDisplayObjGlobal中，可以看到上面主要实现了三个回调函数，onDisplayConnected、onDisplayDisconnected、onDisplayError，这三个回调函数对应到RemoteDisplay类的notifyDisplayConnected、notifyDisplayDisconnected和notifyDisplayError三个方法。接着回到nativeListen中，接着会调用MediaPlayerService的listenForRemoteDisplay方法去监听socket连接，这个方法是返回一个RemoteDisplay对象，当然经过binder的调用，最终返回到nativeListen的是BpRemoteDisplay对象，然后会由这个BpRemoteDisplay对象构造一个NativeRemoteDisplay对象并把它的指针地址返回给上层RemoteDisplay使用。

class NativeRemoteDisplay {public:    NativeRemoteDisplay(const sp<IRemoteDisplay>& display,            const sp<NativeRemoteDisplayClient>& client) :            mDisplay(display), mClient(client) {    }    ~NativeRemoteDisplay() {        mDisplay->dispose();    }    void pause() {        mDisplay->pause();    }    void resume() {        mDisplay->resume();    }private:    sp<IRemoteDisplay> mDisplay;    sp<NativeRemoteDisplayClient> mClient;};

来看一下这时Java层的RemoteDisplay和Native层RemoteDisplay之间的关系：

WifiDisplayController通过左边的一条线路关系去控制WifiDisplaySource，而WifiDisplaySource又通过右边一条线路关系去回调WifiDisplayController的一些方法。

接着来看MediaPlayerService的listenForRemoteDisplay方法：

sp<IRemoteDisplay> MediaPlayerService::listenForRemoteDisplay(        const sp<IRemoteDisplayClient>& client, const String8& iface) {    if (!checkPermission("android.permission.CONTROL_WIFI_DISPLAY")) {        return NULL;    }    return new RemoteDisplay(client, iface.string());}

首先进行权限的检查，然后创建一个RemoteDisplay对象（注意现在已经在C++层了），这里看RemoteDisplay.cpp文件。RemoteDisplay继承于BnRemoteDisplay，并实现BnRemoteDisplay中的一些方法，有兴趣的可以去看一下IRemoteDisplay的实现。接下来来看RemoteDisplay的构造函数：

RemoteDisplay::RemoteDisplay(        const sp<IRemoteDisplayClient> &client,        const char *iface)    : mLooper(new ALooper),      mNetSession(new ANetworkSession) {    mLooper->setName("wfd_looper");    mSource = new WifiDisplaySource(mNetSession, client);    mLooper->registerHandler(mSource);    mNetSession->start();    mLooper->start();    mSource->start(iface);}

RemoteDisplay类包含三个比较重要的元素：ALooper、ANetworkSession、WifiDisplaySource。首先来看一下在Native层的类图：

ALooper中会创建一个Thread，并且不断的进行Looper循环去收消息，并dispatch给WifiDisplaySource去处理消息。首先来看它的构造函数和setName以及registerHandler这三个方法：

ALooper::ALooper()    : mRunningLocally(false) {}void ALooper::setName(const char *name) {    mName = name;}ALooper::handler_id ALooper::registerHandler(const sp<AHandler> &handler) {    return gLooperRoster.registerHandler(this, handler);}

这三个方法都比较简单，我们看LooperRoster的registerHandler方法：

ALooper::handler_id ALooperRoster::registerHandler(        const sp<ALooper> looper, const sp<AHandler> &handler) {    Mutex::Autolock autoLock(mLock);    if (handler->id() != 0) {        CHECK(!"A handler must only be registered once.");        return INVALID_OPERATION;    }    HandlerInfo info;    info.mLooper = looper;    info.mHandler = handler;    ALooper::handler_id handlerID = mNextHandlerID++;    mHandlers.add(handlerID, info);    handler->setID(handlerID);    return handlerID;}

这里为每一个注册的AHandler分配一个handlerID，并且把注册的AHandler保存在mHandlers列表中，后面使用时，就可以快速的通过HandlerID找到对应的AHandler以及ALooper了。注意这里HandlerInfo结构中的mLooper和mHander都是是wp，是一个弱引用，在使用中必须调用其promote方法获取sp指针才能使用。再回到RemoteDisplay的构造函数中看ALooper的start方法：

status_t ALooper::start(        bool runOnCallingThread, bool canCallJava, int32_t priority) {    if (runOnCallingThread) {    }    Mutex::Autolock autoLock(mLock);    mThread = new LooperThread(this, canCallJava);    status_t err = mThread->run(            mName.empty() ? "ALooper" : mName.c_str(), priority);    if (err != OK) {        mThread.clear();    }    return err;}

这里的runOnCallingThread会根据默认形参为false，所以会新建一个LooperThread来不断的做循环，LooperThread是继承于Thread，并实现它的readyToRun和threadLoop方法，在threadLoop方法中去调用ALooper的loop方法，代码如下：

    virtual bool threadLoop() {        return mLooper->loop();    }bool ALooper::loop() {    Event event;    {        Mutex::Autolock autoLock(mLock);         if (mEventQueue.empty()) {            mQueueChangedCondition.wait(mLock);            return true;        }        int64_t whenUs = (*mEventQueue.begin()).mWhenUs;        int64_t nowUs = GetNowUs();        if (whenUs > nowUs) {            int64_t delayUs = whenUs - nowUs;            mQueueChangedCondition.waitRelative(mLock, delayUs * 1000ll);            return true;        }        event = *mEventQueue.begin();        mEventQueue.erase(mEventQueue.begin());    }    gLooperRoster.deliverMessage(event.mMessage);    return true;}

在loop方法中，不断的从mEventQueue取出消息，并dispatch给LooperRoster处理，mEventQueue是一个list链表，其元素都是Event结构，Event结构又包含消息处理的时间以及消息本身AMessage。再来看ALooperRoster的deliverMessage方法：

void ALooperRoster::deliverMessage(const sp<AMessage> &msg) {    sp<AHandler> handler;    {        Mutex::Autolock autoLock(mLock);        ssize_t index = mHandlers.indexOfKey(msg->target());        if (index < 0) {            ALOGW("failed to deliver message. Target handler not registered.");            return;        }        const HandlerInfo &info = mHandlers.valueAt(index);        handler = info.mHandler.promote();        if (handler == NULL) {            ALOGW("failed to deliver message. "                 "Target handler %d registered, but object gone.",                 msg->target());            mHandlers.removeItemsAt(index);            return;        }    }    handler->onMessageReceived(msg);}

这里首先通过AMessage的target找到需要哪个AHandler处理，然后调用这个AHandler的onMessageReceived去处理这个消息。注意前面的info.mHandler.promote()用于当前AHandler的强引用指针，也可以用来判断当前AHandler是否还存活在。由前面的知识我们知道，这里会调用到WifiDisplaySource的onMessageReceived方法，至于这些消息如何被处理，我们后面再来分析。再回到RemoteDisplay的构造函数中，ANetworkSession用于处理与网络请求相关的工作，比如创建socket，从socket中收发数据，当然这些工作都是由WifiDisplaySource控制的，我们先来看ANetworkSession的构造方法和start方法：

ANetworkSession::ANetworkSession()    : mNextSessionID(1) {    mPipeFd[0] = mPipeFd[1] = -1;}status_t ANetworkSession::start() {    if (mThread != NULL) {        return INVALID_OPERATION;    }    int res = pipe(mPipeFd);    if (res != 0) {        mPipeFd[0] = mPipeFd[1] = -1;        return -errno;    }    mThread = new NetworkThread(this);    status_t err = mThread->run("ANetworkSession", ANDROID_PRIORITY_AUDIO);    if (err != OK) {        mThread.clear();        close(mPipeFd[0]);        close(mPipeFd[1]);        mPipeFd[0] = mPipeFd[1] = -1;        return err;    }    return OK;}

在start方法中，首先创建一个管道，这里创建的管理主要用于让ANetworkSession不断的做select循环，当有事务要处理时，就从select中跳出来处理，我们后面会分析到具体的代码。接着创建一个NetworkThread，NetworkThread也是继承于Thread，并实现threadLoop方法，在threadLoop方法中只是简单的调用ANetworkSession的threadLoop方法，我们来分析threadLoop方法：

void ANetworkSession::threadLoop() {    fd_set rs, ws;    FD_ZERO(&rs);    FD_ZERO(&ws);    FD_SET(mPipeFd[0], &rs);    int maxFd = mPipeFd[0];    {        Mutex::Autolock autoLock(mLock);        for (size_t i = 0; i < mSessions.size(); ++i) {            const sp<Session> &session = mSessions.valueAt(i);            int s = session->socket();            if (s < 0) {                continue;            }            if (session->wantsToRead()) {                FD_SET(s, &rs);                if (s > maxFd) {                    maxFd = s;                }            }            if (session->wantsToWrite()) {                FD_SET(s, &ws);                if (s > maxFd) {                    maxFd = s;                }            }        }    }    int res = select(maxFd + 1, &rs, &ws, NULL, NULL /* tv */);    if (res == 0) {        return;    }    if (res < 0) {        if (errno == EINTR) {            return;        }        ALOGE("select failed w/ error %d (%s)", errno, strerror(errno));        return;    }}

这个函数比较长，我们分段来看，首先看select前半段部分，首先将mPipeFd[0]作为select监听的一个fd。然后循环的从mSessions中取出各个子Session（Session即为一个回话，在RTSP中当双方连接好TCP连接，并交互完Setup以后，就表示一个回话建立成功了，在RTSP中，可以在一对Server & Client之间建立多个回话，用于传输不同的数据），并通过socket类型添加到ReadFd和WirteFd中，最后调用select去等待是否有可读或者可写的事件发生。mSessions是一个KeyedVector，保存所有的Session及其SessionID，方便查找。关于Session何时创建，如何创建，我们后面再来分析。

接着回到RemoteDisplay的构造函数，再来分析WifiDisplaySource，WifiDisplaySource继承于AHandler，并实现其中的onMessageReceived方法用于处理消息。先来看WifiDisplaySource的构造函数：

WifiDisplaySource::WifiDisplaySource(        const sp<ANetworkSession> &netSession,        const sp<IRemoteDisplayClient> &client,        const char *path)    : mState(INITIALIZED),      mNetSession(netSession),      mClient(client),      mSessionID(0),      mStopReplyID(0),      mChosenRTPPort(-1),      mUsingPCMAudio(false),      mClientSessionID(0),      mReaperPending(false),      mNextCSeq(1),      mUsingHDCP(false),      mIsHDCP2_0(false),      mHDCPPort(0),      mHDCPInitializationComplete(false),      mSetupTriggerDeferred(false),      mPlaybackSessionEstablished(false) {    if (path != NULL) {        mMediaPath.setTo(path);    }    mSupportedSourceVideoFormats.disableAll();    mSupportedSourceVideoFormats.setNativeResolution(            VideoFormats::RESOLUTION_CEA, 5);  // 1280x720 p30    // Enable all resolutions up to 1280x720p30    mSupportedSourceVideoFormats.enableResolutionUpto(            VideoFormats::RESOLUTION_CEA, 5,            VideoFormats::PROFILE_CHP,  // Constrained High Profile            VideoFormats::LEVEL_32);    // Level 3.2}

首先给一些变量出初始化处理，由默认形参我们知道path为空。接着去清空VideoFormats中所有的设置，并把1280*720p以上的所有分辨率打开。VideoFormats是用于与Sink回复的M3作比对用的，可以快速找出我们和Sink支持的分辨率以及帧率，作为回复M4消息用，也用作后续传输TS数据的格式。首先来看VideoFormats的构造函数：

VideoFormats::VideoFormats() {    memcpy(mConfigs, mResolutionTable, sizeof(mConfigs));    for (size_t i = 0; i < kNumResolutionTypes; ++i) {        mResolutionEnabled[i] = 0;    }    setNativeResolution(RESOLUTION_CEA, 0);  // default to 640x480 p60}

mResolutionTable是按照Wifi Display 规范定义好的一个3*32数组，里面的元素是config_t类型：

    struct config_t {        size_t width, height, framesPerSecond;        bool interlaced;        unsigned char profile, level;    };

config_t包含了长、宽、帧率、隔行视频、profile和H.264 level。然后在构造函数中，对mResolutionEnabled[]数组全部置为0，mResolutionEnabled数组有三个元素，分别对应CEA、VESA、HH被选取的位，如果在mConfigs数组中相应的格式被选取，就会置mResolutionEnabled对应的位为1；相反取消支持一种格式时，相应的位就被置为0。在来看setNativeResolution：

void VideoFormats::setNativeResolution(ResolutionType type, size_t index) {    CHECK_LT(type, kNumResolutionTypes);    CHECK(GetConfiguration(type, index, NULL, NULL, NULL, NULL));    mNativeType = type;    mNativeIndex = index;    setResolutionEnabled(type, index);}

首先做参数检查，检查输入的type和index是否合法，然后调用setResolutionEnabled去设置mResolutionEnabled和mConfigs中的相应的值：

void VideoFormats::setResolutionEnabled(        ResolutionType type, size_t index, bool enabled) {    CHECK_LT(type, kNumResolutionTypes);    CHECK(GetConfiguration(type, index, NULL, NULL, NULL, NULL));    if (enabled) {        mResolutionEnabled[type] |= (1ul << index);        mConfigs[type][index].profile = (1ul << PROFILE_CBP);        mConfigs[type][index].level = (1ul << LEVEL_31);    } else {        mResolutionEnabled[type] &= ~(1ul << index);        mConfigs[type][index].profile = 0;        mConfigs[type][index].level = 0;    }}

这里首先还是做参数的检查，由默认形参我们知道，enable是true，则设置mResolutionEnabled相应type中的对应格式为1，并设置mConfigs中的profile和level值为CBP和Level 3.1。这里设置640*480 p60是因为在Wifi Display规范中，这个格式是必须要强制支持的，在Miracast认证中，这种格式也会被测试到。然后回到WifiDisplaySource的构造函数中，接下来会调用setNativeResolution去设置当前系统支持的默认格式为1280*720 p30，并调用enableResolutionUpto去将1280*720 p30以上的格式都设置为支持：

void VideoFormats::enableResolutionUpto(        ResolutionType type, size_t index,        ProfileType profile, LevelType level) {    size_t width, height, fps, score;    bool interlaced;    if (!GetConfiguration(type, index, &width, &height,            &fps, &interlaced)) {        ALOGE("Maximum resolution not found!");        return;    }    score = width * height * fps * (!interlaced + 1);    for (size_t i = 0; i < kNumResolutionTypes; ++i) {        for (size_t j = 0; j < 32; j++) {            if (GetConfiguration((ResolutionType)i, j,                    &width, &height, &fps, &interlaced)                    && score >= width * height * fps * (!interlaced + 1)) {                setResolutionEnabled((ResolutionType)i, j);                setProfileLevel((ResolutionType)i, j, profile, level);            }        }    }}

这里采用width * height * fps * (!interlaced + 1)的方式去计算一个score值，然后遍历所有的mResolutionTable中的值去检查是否计算到的值比当前score要高，如果大于当前score值，就将这种分辨率enable，并设置mConfigs中对应分辨率的profile和H.264 level为CHP和Level 3.2。到这里WifiDisplaySource的构造函数分析完了，接着回到RemoteDisplay构造函数中，它会调用WifiDisplaySource的start方法，参数是的"ip:rtspPort"：

status_t WifiDisplaySource::start(const char *iface) {    CHECK_EQ(mState, INITIALIZED);    sp<AMessage> msg = new AMessage(kWhatStart, id());    msg->setString("iface", iface);    sp<AMessage> response;    return PostAndAwaitResponse(msg, &response);}static status_t PostAndAwaitResponse(        const sp<AMessage> &msg, sp<AMessage> *response) {    status_t err = msg->postAndAwaitResponse(response);    if (err != OK) {        return err;    }    if (response == NULL || !(*response)->findInt32("err", &err)) {        err = OK;    }    return err;}

在start函数中，构造一个AMessage，消息种类是kWhatStart，id()返回在ALooperRoster注册的handlerID值，ALooperRoster通过handlerID值可以快速找到对应的AHandler，我们知道，这里的id()返回WifiDisplaySource这个AHander的id值，这个消息最终也会被WifiDisplaySource的onMessageReceived方法处理。首先来看AMessage的postAndAwaitResponse方法：

status_t AMessage::postAndAwaitResponse(sp<AMessage> *response) {    return gLooperRoster.postAndAwaitResponse(this, response);}

这里直接调用LooperRoster的postAndAwaitResponse方法，这里比较重要的是gLooperRoster在这里只是被extern引用：extern ALooperRoster gLooperRoster，其最终的声明和定义是在我们前面讲到的ALooper中。接着去看LooperRoster的postAndAwaitResponse方法：

status_t ALooperRoster::postAndAwaitResponse(        const sp<AMessage> &msg, sp<AMessage> *response) {    Mutex::Autolock autoLock(mLock);    uint32_t replyID = mNextReplyID++;    msg->setInt32("replyID", replyID);    status_t err = postMessage_l(msg, 0 /* delayUs */);    if (err != OK) {        response->clear();        return err;    }    ssize_t index;    while ((index = mReplies.indexOfKey(replyID)) < 0) {        mRepliesCondition.wait(mLock);    }    *response = mReplies.valueAt(index);    mReplies.removeItemsAt(index);    return OK;}

首先会为每个需要reply的消息赋予一个replyID，后面会根据这个replyID去mReplies找到对应的response。再来看postMessage_l的实现：

status_t ALooperRoster::postMessage_l(        const sp<AMessage> &msg, int64_t delayUs) {    ssize_t index = mHandlers.indexOfKey(msg->target());    if (index < 0) {        ALOGW("failed to post message '%s'. Target handler not registered.",              msg->debugString().c_str());        return -ENOENT;    }    const HandlerInfo &info = mHandlers.valueAt(index);    sp<ALooper> looper = info.mLooper.promote();    if (looper == NULL) {        ALOGW("failed to post message. "             "Target handler %d still registered, but object gone.",             msg->target());        mHandlers.removeItemsAt(index);        return -ENOENT;    }    looper->post(msg, delayUs);    return OK;}

首先从mHandler数组中找到当前AMessage对应的ALooper，然后调用ALooper的post方法，来看一下实现：

void ALooper::post(const sp<AMessage> &msg, int64_t delayUs) {    Mutex::Autolock autoLock(mLock);    int64_t whenUs;    if (delayUs > 0) {        whenUs = GetNowUs() + delayUs;    } else {        whenUs = GetNowUs();    }    List<Event>::iterator it = mEventQueue.begin();    while (it != mEventQueue.end() && (*it).mWhenUs <= whenUs) {        ++it;    }    Event event;    event.mWhenUs = whenUs;    event.mMessage = msg;    if (it == mEventQueue.begin()) {        mQueueChangedCondition.signal();    }    mEventQueue.insert(it, event);}

delayUs用于做延时消息使用，会加上当前时间作为消息应该被处理的时间。然后依次比较mEventQueue链表中的所有消息，并把当前消息插入到比whenUs大的前面一个位置。如果这是mEventQueue中的第一个消息，则发出一个signal通知等待的线程。前面我们知道在ALooper的loop方法中会循环的从mEventQueue获取消息并dispatch出去给WifiDisplaySource的onMessageReceived去处理，我们接着来看这部分的实现。这里绕这么大一圈，最后WifiDisplaySource发送的消息还是给自己处理，主要是为了避开主线程处理的事务太多，通过消息机制，让更多的繁杂的活都在Thread中去完成。

void WifiDisplaySource::onMessageReceived(const sp<AMessage> &msg) {    switch (msg->what()) {        case kWhatStart:        {            uint32_t replyID;            CHECK(msg->senderAwaitsResponse(&replyID));            AString iface;            CHECK(msg->findString("iface", &iface));            status_t err = OK;            ssize_t colonPos = iface.find(":");            unsigned long port;            if (colonPos >= 0) {                const char *s = iface.c_str() + colonPos + 1;                char *end;                port = strtoul(s, &end, 10);                if (end == s || *end != '\0' || port > 65535) {                    err = -EINVAL;                } else {                    iface.erase(colonPos, iface.size() - colonPos);                }            } else {                port = kWifiDisplayDefaultPort;            }            if (err == OK) {                if (inet_aton(iface.c_str(), &mInterfaceAddr) != 0) {                    sp<AMessage> notify = new AMessage(kWhatRTSPNotify, id());                    err = mNetSession->createRTSPServer(                            mInterfaceAddr, port, notify, &mSessionID);                } else {                    err = -EINVAL;                }            }            mState = AWAITING_CLIENT_CONNECTION;            sp<AMessage> response = new AMessage;            response->setInt32("err", err);            response->postReply(replyID);            break;        }

首先通过AMessage获取到replayID和iface，然后把iface分割成ip和port，分别保存在mInterfaceAddr和port中。在调用ANetSession的createRTSPServer去创建一个RTSP server，最后构造一个response对象并返回。我们先来看createRTSPServer方法：

status_t ANetworkSession::createRTSPServer(        const struct in_addr &addr, unsigned port,        const sp<AMessage> ¬ify, int32_t *sessionID) {    return createClientOrServer(            kModeCreateRTSPServer,            &addr,            port,            NULL /* remoteHost */,            0 /* remotePort */,            notify,            sessionID);}status_t ANetworkSession::createClientOrServer(        Mode mode,        const struct in_addr *localAddr,        unsigned port,        const char *remoteHost,        unsigned remotePort,        const sp<AMessage> ¬ify,        int32_t *sessionID) {    Mutex::Autolock autoLock(mLock);    *sessionID = 0;    status_t err = OK;    int s, res;    sp<Session> session;    s = socket(            AF_INET,            (mode == kModeCreateUDPSession) ? SOCK_DGRAM : SOCK_STREAM,            0);    if (s < 0) {        err = -errno;        goto bail;    }    if (mode == kModeCreateRTSPServer            || mode == kModeCreateTCPDatagramSessionPassive) {        const int yes = 1;        res = setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(yes));        if (res < 0) {            err = -errno;            goto bail2;        }    }    err = MakeSocketNonBlocking(s);    if (err != OK) {        goto bail2;    }    struct sockaddr_in addr;    memset(addr.sin_zero, 0, sizeof(addr.sin_zero));    addr.sin_family = AF_INET;    } else if (localAddr != NULL) {        addr.sin_addr = *localAddr;        addr.sin_port = htons(port);        res = bind(s, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));        if (res == 0) {            if (mode == kModeCreateRTSPServer                    || mode == kModeCreateTCPDatagramSessionPassive) {                res = listen(s, 4);            } else {    if (res < 0) {        err = -errno;        goto bail2;    }    Session::State state;    switch (mode) {        case kModeCreateRTSPServer:            state = Session::LISTENING_RTSP;            break;        default:            CHECK_EQ(mode, kModeCreateUDPSession);            state = Session::DATAGRAM;            break;    }    session = new Session(            mNextSessionID++,            state,            s,            notify);    mSessions.add(session->sessionID(), session);    interrupt();    *sessionID = session->sessionID();    goto bail;bail2:    close(s);    s = -1;bail:    return err;}

createRTSPServer直接调用createClientOrServer，第一个参数是kModeCreateRTSPServer表示要创建一个RTSP server。createClientOrServer的代码比较长，上面是精简后的代码，其它没看到的代码我们以后遇到的过程中再来分析。上面的代码中首先创建一个socket，然后设置一下socket的reuse和no-block属性，接着bind到指定的IP和port上，然后再此socket上开始listen。接下来置当前ANetworkSession的状态是LISTENING_RTSP。然后创建一个Session会话对象，在构造函数中会传入notify作为参数，notify是一个kWhatRTSPNotify的AMessag，后面会看到如何使用它。然后添加到mSessions数组当中。接着调用interrupt方法，让ANetworkSession的NetworkThread线程跳出select语句，并重新计算readFd和writeFd用于select监听的文件句柄。

void ANetworkSession::interrupt() {    static const char dummy = 0;    ssize_t n;    do {        n = write(mPipeFd[1], &dummy, 1);    } while (n < 0 && errno == EINTR);    if (n < 0) {        ALOGW("Error writing to pipe (%s)", strerror(errno));    }}

interrupt方法向pipe中写入一个空消息，前面我们已经介绍过threadLoop了，这里就会把刚刚创建的socket加入到监听的readFd中。到这里，关于WifiDisplay连接的建立就讲完了，后面会再从收到Sink的TCP连接请求开始讲起。最后贴一份从WifiDisplaySettings到ANetworkSession如何创建socket的时序图：