QMI简述

god_frey

QMI

QMI：Qualcomm Messaging Interface（高通通信接口），QMI是高通提供的一种多处理器进程间通信的功能接口，用于AP和BP侧的交互，通俗说法就是让终端设备TE（可以是手机，PDA，计算机）对高通BP侧的AMSS系统进行操作，如调用函数，读取数据，设置其中的NV项等。

2005-2006年部署(原高通MSMTM接口),所有服务最初都是由DATA团队设计和维护的，功能是按照AT命令标准构建的,主要用于连接管理器类型应用程序，可通过USB连接(QMUX传输)连接到电脑。

2009年QMI取代RPC（Remote Procedure Call），QMI的范围开始扩大，无线电接口层(RILs)开始向QMI过渡，并定义了必要的支持；底层由更健壮的通信(IPC路由器传输)替代，通过共享内存方式(SMD)在片上SOC之间可用。

高通平台目前都是非对称多核心，最主要的是AP和Modem。两个处理器怎么进行通信呢，我们把AP和Modem当作两个主机，问题就变得了很简单，TCP/IP协议不是一种非常成功的进程间跨主机通信方式。高通没有采用这种方式，但是借鉴了TCP/IP的框架设计。它的框架是这样的，内核态：基于共享内存（SMD）实现链路层，扩展协议域；用户态，封装出类似于socket函数的接口，用于用户态使用。而我所描述的QMI就是用户态使用的API接口，这些接口非常类似于socket。

QMI提供了一下几点：

1、异步消息传递接口：在客户端和服务器之间的通信

2、设备的控制接口：不提供数据路径

3、高通芯片的通用接口

4、具有扩展能力

5、向后兼容

6、支持多客户端并发运行

7、支持多个服务端并发运行，且每个服务端还对应多个客户端

8、每个服务端还支持版本信息

QMI的消息路由通过IPC Router来完成，IPC路由器是一个面向消息(message-oriented)的路由器，用于支持Qualcommcommo client interface(QCCI)以及Qualcommcommon service interface(QCSI)。

QCCI是一套用于客户端从服务器接收信息或者发送消息到服务器的API集合。

QCSI则是与QMI IDL(interface definition language)自动编译生成的代码一起使用，用于接收客户端的请求及对其作出响应。另外，它也用来发送指示消息(indication message)以及对消息进行编解码(encode/decode)，这个消息由server端主动发出。

每一个服务都对应于一个service.idl的文件定义。.idl文件定义了每一个massage相关的常量，枚举类型以及和消息相关的数据结构。消息的类型有如下三种：

QMI架构：

Messages：message消息具有三种类型：Clientrequest、Service response、Service indication

Request message——一条request消息由客户端发往服务端，并由服务端进行处理。

Reponsemessage——每一个request的消息都会有一个reponse消息与之对应，类似于一个函数的返回值。如果请求消息等效于调用函数，则响应消息等效于返回给调用方的结果。

Indiction message——这类消息是由服务端发给客户端的异步消息。sensor1 API的规范要求：在任何indicationmessage发送之前，客户端首先需要通过request message与服务端建立连接。indication消息可以在任何时候发送。

Message的特点：

消息由Type-Length-Value(TLV)单元构成；

类型和长度是固定大小，而值是可变长度的；

每个消息中可以出现多个tlv值；

可以在该值中显示多个数据元素；

对于每个消息的TLV id都是唯一的；

Message结构：

由传输头和服务级消息组成

每个传输的传输头都是唯一的

Service Message服务级负载对于所有传输都是通用的，并包含以下元素

消息ID

消息长度

零或多个可变长度的tlv

Clients：任何想要使用QMI的内部或外部客户端应用程序

Services：任何想要使用QMI的内部应用服务程序

Common Libraries：

为客户端(QCCI)和服务(QCSI)提供功能

通用API适用于所有平台/传输

封装传输和特定于平台的更改，以便共享客户机/服务代码

为每个服务消息提供编码/解码支持

Transports

QMUX：

高通多路复用协议(QMUX)；

原始传输通过一个有线USB以太网适配器；

支持MPSS处理器上的服务；

支持在应用程序(APPS)处理器或usb连接的主PC上的客户端；

QMUX的客户端是用于特定于平台的，不同平台可能有差异；

IPC Router：

IPC路由器是一个面向消息(message-oriented)的路由器，用于支持Qualcomm QCCI QCSI；

增强了同一设备上处理器之间的传输；

通过SMD在路由节点之间传递QMI有效负载；

支持任何处理器上的客户端和服务；

API对于所有平台都是通用的，即使实现不同；

QMI IDL

QMI接口是用接口定义语言(IDL)编写的,IDL编译器自动生成文件 .c和.h

编码/解码库

库是独立的，并且与自动生成的文件解耦

编码/解码消息的元信息将在.c作为Service_Object生成

在服务/客户机启动期间，元信息将注册到QCSI/QCCI进行消息编码/解码

客户端/服务可以使用QCCI/QCSI API发送/接收消息

QMI消息编码标准

1. 不使用浮点型数据，而是使用Q16类型的固定点数，即提供16位2位补码整数部分和16位小数部分的定点实现。

2. 命名约定

为了使所有消息实现保持一致，service端需要固定的独有的前缀

结构体以_type结尾

枚举以_enum结尾

请求消息以_req_msg结尾，类型以_REQ结尾

消息回应以_resp_msg结尾，类型以_RESP结尾

指示消息以_ind_msg结尾，类型以_IND结尾

QMI QCCI

QCCI是一套用于客户端从服务器接收信息或者发送消息到服务器的API集合。

以下步骤描述初始化客户机：

1. QMI客户机创建一个通知句柄来接收服务到达和退出事件通知。然后是客户端

用notifier句柄注册一个通知回调函数；

2. 当服务到达时，将设置信号，并调用通知回调函数来客户端关于服务到达的消息；

3.QMI客户机在收到服务到达通知后解析服务地址；

4. QMI客户机初始化服务的客户机句柄，该服务的地址在步骤3中解析。然后，这个客户端句柄用于与相关的QMI服务交换QMI消息；

5. 初始化客户端句柄时，将向客户端句柄注册一个错误回调函数。此错误回调用于接收关于服务重启或子系统重启的任何通知；

6. 此时，QMI客户机可以释放notifier句柄，以避免任何资源泄漏；

7. QMI客户机同步或异步发送请求消息，如上图所示；

8. 当所有相关的QMI消息通信完成时，QMI客户机释放客户机句柄。

QCCI APIs Callback function prototypes

qmi_client_recv_raw_msg_async_cb

qmi_client_recv_msg_async_cb

qmi_client_ind_cb

Connection APIs

qmi_client_notifier_init

qmi_client_init

qmi_client_get_service_list

Message sending APIs

qmi_client_send_raw_msg_sync

qmi_client_send_msg_sync

qmi_client_delete_async_txn

Release connection APIs

qmi_client_release

Encode and decode APIs

qmi_client_message_encode

qmi_client_message_decode

QMI QCSI

QCSI是用于接收客户端的请求及对其作出响应。另外，它也用来发送指示消息(indication message)以及对消息进行编解码(encode/decode)，这个消息由server端主动发出。

消息的类型有如下三种：

Request message ——一条request消息由客户端发往服务端，并由服务端进行处理。

Reponse message——每一个request的消息都会有一个reponse消息与之对应，类似于一个函数的返回值。如果请求消息等效于调用函数，则响应消息等效于返回给调用方的结果。

Indiction message——这类消息是由服务端发给客户端的异步消息。在任何indication message发送之前，客户端首先需要通过requestmessage与服务端建立连接。indication消息可以在任何时候发送。Callback function prototypes

qmi_csi_connect

qmi_csi_disconnect

qmi_csi_process_req

Registration APIs

qmi_csi_register

qmi_csi_unregister

Message sending APIs

qmi_csi_send_resp

qmi_csi_send_ind

qmi_csi_send_broadcast_ind

Event handling APIs

qmi_csi_handle_event

QMI SERVER

这个api构建在QCSI框架之上

其主要目的是方便客户机以更少的工作量实现服务器

该框架允许用户编写基于对象的服务器，扩展核心服务器对象。核心服务器对象提供每个服务都需要的通用功能

Callback Function Prototypes

qmi_csi_connect

qmi_csi_disconnect

qmi_csi_process_req

Constructor/Destructor APIs

qmi_core_server_new

qmi_core_server_delete

Registration APIs

qmi_core_server_register

qmi_core_server_unregister

qmi_core_server_register_client

qmi_core_server_unregister_client

Message Dispatch APIs

qmi_core_server_dispatch_msg

qmi_core_server_send_ind

qmi_core_server_send_resp

QMUX

QMI Multiplexing Protocol（QMUX）：QMI的复用协议

消息从控制点经过类似socket的线程传到QMI接口后，QMI负责对数据进行封装，加上QMUX消息的头，发送到QMUX层，

再通过QMUX层传到共享内存到BP侧。

QMUX消息的格式：

整个QMUX控制信道的结构如上图，

I/FType：QMI将控制点数据封装后，发送到QMUX前，加的消息头，长度为一个byte，值通常为0x01，表示这个消息为QMUX消息，如果是其他值，则为其他消息。

Length： QMUX消息的长度，不包括I/F Type。

ControlFlags:控制位，表示消息传输的方向。长度为1个byte，只有第7个bit是标志位，其他位为0，bit7=1说明QMUX消息由服务端发送，bit7=0由控制点发送。

Clien ID: 控制点的标识，在控制点和服务端都需要赋值，当在服务端发出的消息Client ID的值为0xFF，表示该消息为广播消息，由服务端主动发出，被所有控制点搜到。

QMUX SDU和TLV结构：

在整个控制信道的消息中，出去消息标识头I/F Type，和QMUX消息头，数据传输在QMUXSDU中完成，QMUX SDU里面的数据需要支持TypeLength Value(TLV)的格式。

TLV格式的数据存放在QMI Service Message里面的Value中。

Control Flags：表示消息是请求、响应还是指示。