UICC 实现框架和数据读写
现有的手机中使用的卡SIM, USIM,UIM等统称为：UICC——Universal Integrated Circuit Card；
这些卡之间数据结构是有些区别的，先来看看SIM卡的文件结构。
一 Sim文件系统数据结构
1 sim卡文件系统
SIM card file system structure：
2 文件结构
MF：The root level of the file system is known as the Master file.
DF：Directories are known as Dedicated files and are of a fixed size.
EF：Individual records (or files) are known as Elementary files.
All files are identified as an address (a DWORD value), rather than a filename.
3 文件类型
Transparent：
透明结构的EF 由一个字节序列组成。当文件读或更新，字节序列活动是参照相对地
址（OFFSET）进行的，相对地址可表示出起始操作的地址（用字节表示）和读出、更新的
字节数。透明EF 的第一个字节有一个相对地址‘0000’。EF 主体的数据长度在EF 的文件
头中。
Linear Fixed File：
线性固定EF 文件由一个记录长度固定的记录序列组成。第一个记录记录号是1。记录
的长度和记录长度与记录个数的乘积存放在EF 文件头中。
Cyclic：
循环文件用于以时间顺序存储的记录，当所有的记录空间都占用时，新的存储数据将
覆盖最旧的信息。
访问不同的文件类型，使用的方式也将不同。对于USIM，RUIM等卡基本文件结构应该是一致的，局部存储信息的单元，位置不同而已。
二 UICC卡数据读写
1 UICC框架类结构
手机需要关注的UICC包括：数据读写记录，状态变化管理；Android中是管理UICC的框架代码位于：
frameworks\opt\telephony\src\java\com\android\internal\telephony\uicc\
基本框架类得结构图：
对于不同的卡会有不同的类与之对应，这些类的作用：
UiccController：整个UICC相关信息的控制接口；监控SIM状态变化；
UiccCard：UICC卡代码中对应的抽象；
IccCardStatus：维护UICC卡的状态：CardState & PinState；
UiccCardApplication：UICC具体的一个应用；负责Pin Puk密码设置解锁，数据的读取，存储；
CatService：负责SIM Toolkit相关；
IccConstants：SIM File Address；存储不同数据在Sim卡上的字段地址；SIMRecords等基类；
SIMRecords /RuimRecords：记录SIM卡上的数据；
IccFileHandler：读取SIM数据以及接收读取的结果；
2 UICC 框架执行流程
UICC的状态监控是在UiccController中进行的；
UiccController构造函数：
private UiccController(Context c, CommandsInterface ci) {
mCi = ci;
//注册UICC卡状态变化监听
mCi.registerForIccStatusChanged(this, EVENT_ICC_STATUS_CHANGED, null);
//注册RADIO状态变化监听
mCi.registerForOn(this, EVENT_ICC_STATUS_CHANGED, null);
mCi.registerForAvailable(this, EVENT_ICC_STATUS_CHANGED, null);
mCi.registerForNotAvailable(this, EVENT_RADIO_UNAVAILABLE, null);
}
UICC Card状态有变化处理：
public void handleMessage (Message msg) {
switch (msg.what) {
case EVENT_ICC_STATUS_CHANGED:
//UICC状态变化，获取UICC状态
mCi.getIccCardStatus(obtainMessage(EVENT_GET_ICC_STATUS_DONE));
break;
case EVENT_GET_ICC_STATUS_DONE:
//UICC状态变化，获取UICC状态返回处理
AsyncResult ar = (AsyncResult)msg.obj;
onGetIccCardStatusDone(ar);
break;
}
}
UICC Card处理状态变化：
private synchronized void onGetIccCardStatusDone(AsyncResult ar) {
//返回的数据结构IccCardStatus
IccCardStatus status = (IccCardStatus)ar.result;
//更新Uicc Card状态 ，若UiccCard未创建则新创建
//新创建也是一样调用UiccCard@update
if (mUiccCard == null) {
//Create new card
mUiccCard = new UiccCard(mContext, mCi, status);
} else {
//Update already existing card
mUiccCard.update(mContext, mCi , status);
}
}
UICC Card状态更新：
public void update(Context c, CommandsInterface ci, IccCardStatus ics) {
synchronized (mLock) {
mCardState = ics.mCardState;
mUniversalPinState = ics.mUniversalPinState;
//update applications UiccApplications构造则新创建
//新创建跟update流程一致
for ( int i = 0; i < mUiccApplications.length; i++) {
if (mUiccApplications[i] == null) {
//Create newly added Applications
if (i < ics.mApplications.length) {
mUiccApplications[i] = new UiccCardApplication(this,
ics.mApplications[i], mContext, mCi);
}
} else if (i >= ics.mApplications.length) {
//Delete removed applications
mUiccApplications[i].dispose();
mUiccApplications[i] = null;
} else {
//Update the rest
mUiccApplications[i].update(ics.mApplications[i], mContext, mCi);
}
}
//STK相关
createAndUpdateCatService();
}
}
Uicc Applications更新：
void update (IccCardApplicationStatus as, Context c, CommandsInterface ci) {
synchronized (mLock) {
//更新type state pin ……
AppType oldAppType = mAppType;
AppState oldAppState = mAppState;
mAppType = as.app_type;
mAppState = as.app_state;
……
//APP Type变化更新
if (mAppType != oldAppType) {
if (mIccFh != null) { mIccFh.dispose();}
if (mIccRecords != null) { mIccRecords.dispose();}
mIccFh = createIccFileHandler(as.app_type);
mIccRecords = createIccRecords(as.app_type, c, ci);
}
//APP State变化更新
if (mAppState != oldAppState) {
// If the app state turns to APPSTATE_READY, then query FDN status,
//as it might have failed in earlier attempt.
if (mAppState == AppState.APPSTATE_READY) {
//FDN查询
queryFdn();
//PIN查询
queryPin1State();
}
//PIN状态通知
notifyPinLockedRegistrantsIfNeeded(null);
//UICC Ready否状态通知
notifyReadyRegistrantsIfNeeded(null);
}
}
}
这里会根据UICC的状态继续下一步的操作：
如果UICC需要PIN解锁，则会发出需要Pin码锁通知；进行UICC pin码输入解锁，然后状态变化，
继续更新UICC Card，Uicc Applications直到UICC状态Ready；
如果UICC已经ready，则发出UICC Ready通知；
状态更新流程如下：
3 UICC数据读取过程
发出UICC Ready的通知是在UiccApplications中，
在接收到UICC Ready的通知后，就可以进行UICC中相关数据的读写；
这个有在IccRecords类中进行，以SimRecors为例：
public SIMRecords(UiccCardApplication app, Context c, CommandsInterface ci) {
super(app, c, ci);
//电话号码
adnCache = new AdnRecordCache(mFh);
//监听UiccApplications 发出Sim Ready通知
mParentApp.registerForReady(this, EVENT_APP_READY, null);
}
SIMRecords消息处理：
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case EVENT_APP_READY:
onReady();
break;
//IO events 通过IccFileHandler数据读取SIM数据，返回结果处理
case EVENT_GET_IMSI_DONE:
……
break;
case EVENT_GET_MBI_DONE:
……
break;
case EVENT_GET_AD_DONE:
case EVENT_GET_SPN_DONE:
break;
……
}
}
监听到SIM Ready消息：
public void onReady() {
fetchSimRecords();
}
protected void fetchSimRecords()
{
//通过IccFileHandler向 RIL发送读取数据的消息
mFh.loadEFTransparent(EF_ICCID, obtainMessage(EVENT_GET_ICCID_DONE));
recordsToLoad++;
// Record number is subscriber profile
mFh.loadEFLinearFixed(EF_MBI, 1, obtainMessage(EVENT_GET_MBI_DONE));
recordsToLoad++;
mFh.loadEFTransparent(EF_AD, obtainMessage(EVENT_GET_AD_DONE));
recordsToLoad++;
// Record number is subscriber profile
mFh.loadEFLinearFixed(EF_MWIS, 1, obtainMessage(EVENT_GET_MWIS_DONE));
recordsToLoad++;
……
}
IccFileHandler数据读取：
public void loadEFTransparent(int fileid, Message onLoaded) {
Message response = obtainMessage(EVENT_GET_BINARY_SIZE_DONE,
fileid, 0, onLoaded);
mCi.iccIOForApp(COMMAND_GET_RESPONSE, fileid, getEFPath(fileid),
0, 0, GET_RESPONSE_EF_SIZE_BYTES, null, null, mAid, response);
}
loadEFTransparent和loadEFLinearFixed，就是针对不同的文件格式，
实际都是调用RIL_JAVA：
void iccIOForApp (int command, int fileid, String path, int p1, int p2, int p3, String data, String pin2, String aid, Message result) { …… }
RIL_iccIOForApp函数的参数含义：
command：读写更新……操作命令
final int COMMAND_READ_BINARY = 0xb0;
final int COMMAND_UPDATE_BINARY = 0xd6;
final int COMMAND_READ_RECORD = 0xb2;
final int COMMAND_UPDATE_RECORD = 0xdc;
final int COMMAND_SEEK = 0xa2;
final int COMMAND_GET_RESPONSE = 0xc0;
……
fileid：数据字段在SIM文件系统中的地址 ：例如Plmn：0x6F30
path： 此数据字段上级所有目录地址：
例如Plmn的Path：MF + DF_GSM = "0x3F000x7F20"
地址字段都需要根据UICC文件系统结构，地址决定
p1：
p2：
p3：
data：
pin2：
aid： 由UICC传递上来的
result：回调Message
从3GPP SIM相关协议可以看到，P1，P2，P3等这些参数的含义：
S：stands for data sent by the ME
R：stands for data received by the ME
Offset is coded on 2 bytes where P1 gives thehigh order byte and P2 the low order byte.
'00 00' means no offset and reading/updating starts with the first byte
'00 01' means that reading/updating starts with the second byte.
