freeswitch源码阅读 之 sofia模块

Posted 2020-09-18 fire909090

 

  sofia模块在freeswitch中的位置非常重要， 所有的sip通话都和它有关, 那么我们就看一下该模块的执行流程。

一、 实现的功能：

1. sip注册;

2. 呼叫;

3. Presence;

4. SLA， 等。

 

二、 主要的方法， 有三个， 分别为：

 

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1. #define SWITCH_MODULE_LOAD_FUNCTION(name) switch_status_t name SWITCH_MODULE_LOAD_ARGS  
2. #define SWITCH_MODULE_RUNTIME_FUNCTION(name) switch_status_t name SWITCH_MODULE_RUNTIME_ARGS  
3. #define SWITCH_MODULE_SHUTDOWN_FUNCTION(name) switch_status_t name SWITCH_MODULE_SHUTDOWN_ARGS  

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1. </pre><pre name="code" class="cpp">SWITCH_MODULE_LOAD_FUNCTION(mod_sofia_load);  
2. SWITCH_MODULE_SHUTDOWN_FUNCTION(mod_sofia_shutdown);  
3. SWITCH_MODULE_DEFINITION(mod_sofia, mod_sofia_load, mod_sofia_shutdown, NULL);  

 

这三个方法依次分别为：模块加载， 卸载 ，运行 。

 

三、 分析 mod_sofia_load方法：

1. sofia模块分别包含 api命令行可执行命令， application应用app， 即供拨号计划等其它模块调用的，提供完整功能的应用， 即时聊天的应用， management管理应用等实例， 并对其进行了定义， 并定义了mod_sofia_globals sofia全局数据中心实例, 并一一对依变量进行初始化， 结构如下：

 

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1. struct mod_sofia_globals {  
2. switch_memory_pool_t *pool;  //内存池管理器  
3. switch_hash_t *profile_hash;   //sip_profile的hash表  
4. switch_hash_t *gateway_hash;  //internal或external的网关列表  
5. switch_mutex_t *hash_mutex;   //本结构hash表互斥信号量  
6. uint32_t callid;  //呼叫ID  
7. int32_t running;  //是否已运行的标志  
8. int32_t threads;   //线程号  
9. int cpu_count;   //本机CPU个数  
10. int max_msg_queues;  //最大的消息队列数  
11. switch_mutex_t *mutex;  本结构互斥信号量  
12. char guess_ip[80];  // nat环境下， 智能分析出的可访问地址  
13. char hostname[512];  //分析出的本机名称  
14. switch_queue_t *presence_queue; //状态队列  
15. switch_queue_t *msg_queue; //sip消息队列  
16. switch_thread_t *msg_queue_thread[SOFIA_MAX_MSG_QUEUE];  //不同队列所对应的分析线程句柄数组  
17. int msg_queue_len;   //消息队列的长度  
18. struct sofia_private destroy_private;     
19. struct sofia_private keep_private;  
20. int guess_mask;  
21. char guess_mask_str[16];   
22. int debug_presence; //调试的状态标志, 从sofia.conf.xml文件中读取  
23. int debug_sla;  //调试的路由域标志  
24. int auto_restart;  //是否自动重启的标志,  从sofia.conf.xml文件中读取  
25. int reg_deny_binding_fetch_and_no_lookup; /* backwards compatibility */  
26. int auto_nat; //是否自动nat环境分析, 从sofia.conf.xml文件中读取  
27. int tracelevel; //日志等级, 从sofia.conf.xml文件中读取  
28. char *capture_server;   
29. int rewrite_multicasted_fs_path;    
30. int presence_flush;  
31. switch_thread_t *presence_thread;  //状态处理线程句柄  
32. uint32_t max_reg_threads;  //最大注册线程数  
33. time_t presence_epoch;   
34. };    

 

mod_sofia_globals这个全局数据集使用了系统中的内存池， 分别创建了状态队列,  消息队列.

 

2.  开启对消息队列的监听及处理, 事件的分发：

先进入sofia_msg_thread_start（int idx）方法, 循环创建 msg_queue_len 大小个 任务处理实体， 并分别分配了线程上下文数据, 交由 任务方法 sofia_msg_thread_run 去一直死循环POP队列数据, ， 取出 sofia_dispatch_event_t 事件并交由sofia_process_dispatch_event方法进行事件分发处理。

 

3. 回调注册的事件处理句柄，针对具体事件进行处理。

事件接收线程将事件的必要参数取出来后， 直接调用

 

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1. static void our_sofia_event_callback(nua_event_t event,  
2.  int status,  
3.  char const *phrase,  
4.  nua_t *nua, sofia_profile_t *profile, nua_handle_t *nh, sofia_private_t *sofia_private, sip_t const *sip,  
5. sofia_dispatch_event_t *de, tagi_t tags[])   

方法进行具体的事件处理。

 

 

4. 这个回调方法主要处理了:

  通过事件消息获取 session等相关数据， 并设置到channel中去;

  判断该命令发起的用户是否已通过了鉴权认证， 如果认证未通过， 则直接返回401或407要求重新鉴权，  如果认证通过了， 则直接修改本channel的 sip_authorized标志, 设置为true， 表示通过认证， 下次事件消息过来后， 就直接放行。 如果事件状态码为401或407， 表明本服务需要向对方进行认证， 便通过sofia_reg_handle_sip_r_challenge方法进行验证。

  接下来就是switch各种sip信令进行不同的处理分支， 实际上有很多种，其中以nua_r打头的消息都是收到了一条响应消息， 以nua_i打头的消息是收到了一条请求消息， 我们只关心nua_i_invite（呼叫相关）, nua_i_option(心跳保持), nua_i_register(注册)。

 

 5.  其中sofia_handle_sip_i_invite方法中进行了一次呼叫发起的执行， 先进行call数据是否达上限的一个保护逻辑, 如果超过则直接返回503， 再判断是不是无效的sip包是则返回400,  如果是SDP消息， 则调用core中的 switch_core_media_set_sdp_codec_string 方法进行处理其结果存于session中， 再判断nat类型是"via received" or “via host" or "via port" 分别记录到is_nat中去, 再判断是否有权限， 如果无， 则直接返回403， 否则继续， 再断续填充channel相关参数， 再设置IVR用户相关数据,  再校验被叫号码是否合法，前面一堆都是针对channel的各种状态设置及各种状态交换的保存， 以前主叫方的数据获取， 并设置桥接profile， 通过switch_channel_set_originatee_caller_profile方法进行。

   其中有针对几张数据表的操作：

 

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1. </pre><pre name="code" class="cpp">switch_mprintf("select ‘appearance-index=1‘ from sip_subscriptions where expires > -1 and hostname=‘%q‘ and event=‘call-info‘ and "  
2.  "sub_to_user=‘%q‘ and sub_to_host=‘%q‘", mod_sofia_globals.hostname, sip->sip_to->a_url->url_user,  
3.  sip->sip_from->a_url->url_host);  

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1. </pre>对sip_subscriptions的操作， 查询用户是否在线。</p><p>  </p><p>如果在线， 则直接更新sip_dialogs的呼叫信息及吃叫信息状态字段, 通过session的uuid.</p><p><pre name="code" class="cpp">sql = switch_mprintf("update sip_dialogs set call_info=‘%q‘,call_info_state=‘%q‘ "  
2.  "where uuid=‘%q‘", buf, state, switch_core_session_get_uuid(session));  

从sip_dialogs表中查询callid信息

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1. sql =  
2. switch_mprintf  
3. ("select call_id from sip_dialogs where call_info=‘%q‘ and ((sip_from_user=‘%q‘ and sip_from_host=‘%q‘) or presence_id=‘%[email protected]%q‘) "  
4.  "and call_id is not null",  
5.  switch_str_nil(p), user, host, user, host);  

通过call_id更新表sip_dialogs的call_info_state字段为idle状态

 

 

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1. char *sql = switch_mprintf("update sip_dialogs set call_info_state=‘idle‘ where call_id=‘%q‘", b_call_id);  

向sip_dialogs表中插入呼叫相关信息

 

 

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1. sql = switch_mprintf("insert into sip_dialogs "  
2.  "(call_id,uuid,sip_to_user,sip_to_host,sip_to_tag,sip_from_user,sip_from_host,sip_from_tag,contact_user,"  
3.  "contact_host,state,direction,user_agent,profile_name,hostname,contact,presence_id,presence_data,"  
4.  "call_info,rcd,call_info_state) "  
5.  "values(‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,‘%q‘,%ld,‘‘)",  
6.  call_id,  
7. tech_pvt->sofia_private->uuid,  
8. to_user, to_host, to_tag, dialog_from_user, dialog_from_host, from_tag,  
9. contact_user, contact_host, "confirmed", "inbound", user_agent,  
10. profile->name, mod_sofia_globals.hostname, switch_str_nil(full_contact),  
11. switch_str_nil(presence_id), switch_str_nil(presence_data), switch_str_nil(p), now);  

6.  SIP状态机的分析, nua_i_state, 状态机也是和invate等其它事件一样的通过our_sofia_event_callback方法进入到事件选择处理方法中。

 

 

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1. case nua_i_state:  
2. sofia_handle_sip_i_state(session, status, phrase, nua, profile, nh, sofia_private, sip, de, tags);  

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1. if (r_sdp && !sofia_test_flag(tech_pvt, TFLAG_SDP)) {  
2.                 if (switch_channel_test_flag(channel, CF_PROXY_MODE)) {  
3.                     switch_channel_set_variable(channel, SWITCH_ENDPOINT_DISPOSITION_VARIABLE, "RECEIVED_NOMEDIA");  
4.                     sofia_set_flag_locked(tech_pvt, TFLAG_READY);  
5.                     if (switch_channel_get_state(channel) == CS_NEW) {  
6.                         switch_channel_set_state(channel, CS_INIT);  
7.                     }  
8.                     sofia_set_flag(tech_pvt, TFLAG_SDP);  
9.                     goto done;  
10.                 } else if (switch_channel_test_flag(tech_pvt->channel, CF_PROXY_MEDIA)) {  
11.                     switch_channel_set_variable(channel, SWITCH_ENDPOINT_DISPOSITION_VARIABLE, "PROXY MEDIA");  
12.                     sofia_set_flag_locked(tech_pvt, TFLAG_READY);  
13.                     if (switch_channel_get_state(channel) == CS_NEW) {  
14.                         switch_channel_set_state(channel, CS_INIT);  
15.                     }  
16.                 } else if (sofia_test_flag(tech_pvt, TFLAG_LATE_NEGOTIATION)) {  
17.                     switch_channel_set_variable(channel, SWITCH_ENDPOINT_DISPOSITION_VARIABLE, "DELAYED NEGOTIATION");  
18.                     sofia_set_flag_locked(tech_pvt, TFLAG_READY);  
19.                     if (switch_channel_get_state(channel) == CS_NEW) {  
20.                         switch_channel_set_state(channel, CS_INIT);  
21.                     }  
22.                 }  

类似这样， 有相应的状态事件过来后， 找到对应的channel， 跟据当前的状态值， 直接推断后续的状态， 并更新状态机。

 

 

7. CHANNEL状态机分析

  只要channel的状态一变成CS_INIT， freeswitch核心的状态机就会负责处理各种状态变化了， 因而各Endpoint模块就不需要再自已维护状态机了。也就是说在Endpoint模块中跟踪channel状态机的变化， 这就需要靠在核心状态机上注册相应的回调函数实现。 回调方法如下：

 

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1. switch_state_handler_table_t sofia_event_handlers = {  
2.     /*.on_init */ sofia_on_init,  
3.     /*.on_routing */ sofia_on_routing,  
4.     /*.on_execute */ sofia_on_execute,  
5.     /*.on_hangup */ sofia_on_hangup,  
6.     /*.on_exchange_media */ sofia_on_exchange_media,  
7.     /*.on_soft_execute */ sofia_on_soft_execute,  
8.     /*.on_consume_media */ NULL,  
9.     /*.on_hibernate */ sofia_on_hibernate,  
10.     /*.on_reset */ sofia_on_reset,  
11.     /*.on_park */ NULL,  
12.     /*.on_reporting */ NULL,  
13.     /*.on_destroy */ sofia_on_destroy  
14. };  

四、 分析 mod_sofia_shutdown方法：

  这里是针对sofia模块申请资源的一种释放， 主要包括线程， 内存， 及状态值， 方法如下：

 

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1. SWITCH_MODULE_SHUTDOWN_FUNCTION(mod_sofia_shutdown)  
2. {  
3.     int sanity = 0;  
4.     int i;  
5.     switch_status_t st;  
6.   
7.     switch_console_del_complete_func("::sofia::list_profiles");  
8.     switch_console_set_complete("del sofia");  
9.   
10.     switch_mutex_lock(mod_sofia_globals.mutex);  
11.     if (mod_sofia_globals.running == 1) {  
12.         mod_sofia_globals.running = 0; //改成非运行状态  
13.     }  
14.     switch_mutex_unlock(mod_sofia_globals.mutex);  
15.           
16.     switch_event_unbind_callback(sofia_presence_event_handler);//卸载状态事件回调方法  
17.   
18.     switch_event_unbind_callback(general_event_handler); //<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">卸载全局事件回调方法</span>  
19.   
20.     switch_event_unbind_callback(event_handler);   
21.   
22.     switch_queue_push(mod_sofia_globals.presence_queue, NULL);  
23.     switch_queue_interrupt_all(mod_sofia_globals.presence_queue); //终断所有执行POPO列队的任务线程   
24.   
25.     while (mod_sofia_globals.threads) {     
26.         switch_cond_next();  
27.         if (++sanity >= 60000) {  
28.             break;  
29.         }  
30.     }  
31.   
32.   
33.     for (i = 0; mod_sofia_globals.msg_queue_thread[i]; i++) {  
34.         switch_queue_push(mod_sofia_globals.msg_queue, NULL);  
35.         switch_queue_interrupt_all(mod_sofia_globals.msg_queue);  
36.     }  
37.   
38.   
39.     for (i = 0; mod_sofia_globals.msg_queue_thread[i]; i++) {  
40.         switch_thread_join(&st, mod_sofia_globals.msg_queue_thread[i]);  
41.     }  
42.   
43.     if (mod_sofia_globals.presence_thread) {  
44.         switch_thread_join(&st, mod_sofia_globals.presence_thread);  
45.     }  
46.   
47.     //switch_yield(1000000);  
48.     su_deinit();  
49.   
50.     switch_mutex_lock(mod_sofia_globals.hash_mutex);  
51.     switch_core_hash_destroy(&mod_sofia_globals.profile_hash);  
52.     switch_core_hash_destroy(&mod_sofia_globals.gateway_hash);  
53.     switch_mutex_unlock(mod_sofia_globals.hash_mutex);  
54.   
55.     return SWITCH_STATUS_SUCCESS;  
56. }  

 

五、 分析 模块方法的定义声明， SWITCH_MODULE_DEFINITION， ：

 

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1. #define SWITCH_MODULE_DEFINITION_EX(name, load, shutdown, runtime, flags)                   \  
2. static const char modname[] =  #name ;                                                      \  
3. SWITCH_MOD_DECLARE_DATA switch_loadable_module_function_table_t name##_module_interface = { \  
4.     SWITCH_API_VERSION,                                                                     \  
5.     load,                                                                                   \  
6.     shutdown,                                                                               \  
7.     runtime,                                                                                \  
8.     flags                                                                                   \  
9. }  

将三个方法被始化到 switch_loadable_module_function_table_t  mod_sofia_module_interface 变量中去。