FreeSWITCH源碼分析之主函數main()

Freeswitch的主函數是在文件switch.c中定義的，該文件的260行是整個程序的入口，主函數主要完成的功能是包括，命令行解析，初始化apr庫，構建全局內存池，模塊加載和初始化核心組件。

初始化apr庫是由apr_initialize()函數完成的，apr庫是apache的可移植動態庫，完成相關的內存池，線程管理的跨平臺工作。該函數的調用在主函數的659行。

745行的switch_core_set_globals()主要是完成全局目錄的設置。不過，在switch_core_init()中再一次調用了該函數。

747行的pid= getpid()獲取程序的進程號。

754行利用apr_pool_create()創建一個匿名的內存池，由主函數中定義的switch_memory_pool_t*pool局部指針指向，但是可以知道，該內存池將作爲程序的整個運行週期所使用。

本分析最關鍵的一點出現在784行，該行調用了switch_core_init_and_modload()函數，該函數完成了核心組件的初始化以及各個模塊的動態加載。最終，形成了一個統一的系統。

switch_core_init_and_modload()

函數定義在switch_core.c文件中，第1526行。函數原型如下：

SWITCH_DECLARE(switch_status_t)

switch_core_init_and_modload(switch_core_flag_tflags, switch_bool_t console, const char **err)

其中，SWITCH_DECLARE(type)宏在windows下展開爲

#define SWITCH_DECLARE(type) __declspec(dllexport) type __stdcall

主要用於將函數聲明爲dll的導出符號，這樣，在其他模塊中，便可以使用該函數了。而在其他系統平臺上，該宏是一個空宏，例如在linux下，共享庫的符號是全局的，不需要聲明爲導出符號。一般來說，freeswitch其他的動態加載模塊所定義的函數不需要用該宏聲明，在windows平臺下，各個模塊之間是隔離的，而核心模塊中定義的函數大部分使用了該宏聲明，因爲其他模塊需要大量使用核心模塊中的核心函數，這裏所指的核心模塊是FreeSwitchCoreLib共享對象。

於是可以知道，switch_core_init_and_modload()函數可以在其他依賴於核心模塊的動態加載模塊中使用，這裏主函數所在的模塊是FreeSwitchConsole，依賴於核心模塊，於是，便可以使用該函數來完成模塊加載。

switch_core_init()

在該函數中調用了switch_core_init()函數，用來初始化一些全局化的信息，包括一個全局的switch_runtime結構，各種全局的哈希表，互斥變量。一條一條地分心如下：

① 全局的switch_runtime結構runtime部分字段的初始化——

代碼段如下：

     if(runtime.runlevel > 0) {

         /* one percustomer */

         returnSWITCH_STATUS_SUCCESS;

     }

 

     runtime.runlevel++;//從這裏可見，runlevel大於0是一個服務器已啓動的標誌，所以不必在進行

     //以下的初始化操作，直接返回SWITCH_STATUS_SUCCESS即可。

     runtime.dummy_cng_frame.data =runtime.dummy_data;

     runtime.dummy_cng_frame.datalen = sizeof(runtime.dummy_data);

     runtime.dummy_cng_frame.buflen = sizeof(runtime.dummy_data);

     switch_set_flag((&runtime.dummy_cng_frame),SFF_CNG);

 

     switch_set_flag((&runtime),SCF_NO_NEW_SESSIONS);

     runtime.hard_log_level = SWITCH_LOG_DEBUG;

     runtime.mailer_app = "sendmail";

     runtime.mailer_app_args = "-t";

     runtime.max_dtmf_duration =SWITCH_MAX_DTMF_DURATION;

     runtime.default_dtmf_duration =SWITCH_DEFAULT_DTMF_DURATION;

     runtime.min_dtmf_duration= SWITCH_MIN_DTMF_DURATION;

接下來又重新初始化了一遍apr庫，很奇怪，不知道是不是一個多餘的步驟。^_^

     /* INIT APR andCreate the pool context */

     if(apr_initialize() != SWITCH_STATUS_SUCCESS) {

         *err = "FATALERROR! Could not initialize APR\n";

         returnSWITCH_STATUS_MEMERR;

     }

     if(!(runtime.memory_pool = switch_core_memory_init())) {

         *err = "FATALERROR! Could not allocate memory pool\n";

         returnSWITCH_STATUS_MEMERR;

}//從這裏可以看見，全局的runtime是有一個內存池來管理它所需要的其他資源的。

② 安裝時的目錄信息的相關設置，與runtime結構掛鉤，代碼如下

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.base_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//主目錄，即工程所在目錄，一般爲./bin，./表示安裝路徑

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.mod_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//模塊所在目錄，一般爲安裝目錄./mod，./表示安裝路徑

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.conf_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//配置文件所在目錄，一般爲./conf

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.log_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//日誌所在的目錄。一般爲./log

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.run_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//進程文件所在目錄，一般爲./run，進程文件爲freeswitch.pid

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.db_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//數據庫文件所在目錄，一般爲./db

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.script_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//腳本文件所在目錄，一般爲./script，存放系統需要執行的腳本文件，

//比較常用的由javascript腳本和lua腳本。

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.htdocs_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.grammar_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.recordings_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//錄音文件所在目錄

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.sounds_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//聲音文件所在目錄。

switch_dir_make_recursive(SWITCH_GLOBAL_dirs.temp_dir,SWITCH_DEFAULT_DIR_PERMS, runtime.memory_pool);//臨時目錄。

③ 全局的互斥變量和哈希表初始化，代碼片段如下：

     switch_mutex_init(&runtime.uuid_mutex,SWITCH_MUTEX_NESTED, runtime.memory_pool);

     switch_mutex_init(&runtime.throttle_mutex,SWITCH_MUTEX_NESTED, runtime.memory_pool);

     switch_mutex_init(&runtime.session_hash_mutex,SWITCH_MUTEX_NESTED, runtime.memory_pool);

     switch_mutex_init(&runtime.global_mutex,SWITCH_MUTEX_NESTED, runtime.memory_pool);

     switch_mutex_init(&runtime.global_var_mutex,SWITCH_MUTEX_NESTED, runtime.memory_pool);

以及

    switch_core_hash_init(&runtime.global_vars,runtime.memory_pool);

    switch_core_hash_init(&runtime.mime_types,runtime.memory_pool);

④ 系統相關的很重要的初始化

1.       switch_core_set_globals()

由於在主函數中已經設置好了各個安裝目錄，所以此次調用將不做任何實際意義的工作。

2.       switch_core_session_init(runtime.memory_pool)

3.       load_mime_types()

4.       gethostname(hostname, sizeof(hostname))獲取主機名

5.       switch_find_local_ip(guess_ip,sizeof(guess_ip), &mask, AF_INET)獲取主機的ip地址。這裏主要是獲取ipv4的地址，下面還要重新調用一次該函數獲取ipv6的地址。

6.        switch_console_init(runtime.memory_pool)初始化控制檯。函數的實際代碼如下：

a)   SWITCH_DECLARE(switch_status_t)switch_console_init(switch_memory_pool_t *pool)

b)   {

c)    switch_mutex_init(&globals.func_mutex,SWITCH_MUTEX_NESTED, pool);

d)    switch_core_hash_init(&globals.func_hash,pool);

e)    switch_console_add_complete_func("::console::list_uuid",(switch_console_complete_callback_t) switch_console_list_uuid);

f)    returnSWITCH_STATUS_SUCCESS;

g)        }

7.       switch_event_init(runtime.memory_pool)初始化freeswitch整個系統的事件機制，這個初始化很重要，在函數內部除了初始化一些互斥量，哈希隊列，還創建了三個用於事件循環的隊列，然後啓動三個線程，分別代表了三個隊列的時間循環處理線程。而所有的資源，都有runtime.memory_pool進行管理,event事件的循環處理見後續分析。

8.       switch_xml_init(runtime.memory_pool,err)進行xml配置文件相關的初始化。

9.       switch_log_init(runtime.memory_pool,runtime.colorize_console)日誌系統的初始化。

10.    switch_load_core_config("switch.conf")讀取全局的配置文件，然後根據該配置文件中的指令，依次讀取後續的子目錄下面的各個配置文件，詳見後續分析。

11.    switch_core_state_machine_init(runtime.memory_pool)state_machine是整個FS系統的核心部位了，即通話狀態機，根據各個channel的狀態執行相應的狀態處理函數，見後續分析。此處的函數爲空函數。

12.    switch_core_sqldb_start()sql數據庫的相關初始化。

13.    switch_rtp_init(runtime.memory_pool)rtp協議的初始化。函數內調用srtp_init()初始化rtp協議棧，freeswitch所用的rtp庫是libsrtp。

14.    switch_scheduler_add_task(switch_epoch_time_now(NULL),heartbeat_callback, "heartbeat", "core", 0, NULL, SSHF_NONE |SSHF_NO_DEL)

在freeswitch中有一個task調度機制，這裏講heartbeat加入到task隊列中。事件由

switch_scheduler_task_container_t結構描述，在switch_scheduler.c中，通過全局的

static struct {

switch_scheduler_task_container_t*task_list;

switch_mutex_t*task_mutex;

uint32_t task_id;

int task_thread_running;

switch_memory_pool_t *memory_pool;

} globals;

Globals變量對task隊列進行管理。Task的調度的線程也是在switch_core_init()中啓動的，具體的啓動函數時switch_scheduler_task_thread_start().該函數內部生成的線程主函數爲switch_scheduler_task_thread():函數裏有主循環;

while (globals.task_thread_running == 1) {

         if(task_thread_loop(0)) {

              break;

         }

         switch_yield(500000);

}

通過層層剝離，會進入task_thread_loop中一次執行掛接在switch_scheduler.c中得全局globals的task隊列。

switch_loadable_module_init()

在switch_core_init_and_modload()中還調用了switch_loadable_module_init()，這裏就是根據目錄信息加載各個動態模塊的地方了。函數定義在switch_loadable_module.c文件中，屬於核心組件的一部分。

函數內根據平臺做了相關處理，在win32平臺下，還需要通過函數switch_loadable_module_path_init()獲取環境變量的相關信息。另外需要注意的是，該函數內部重新重新生成了一個memory_pool不再是上面描述的runtime的memory_pool了。代碼如下：

switch_core_new_memory_pool(&loadable_modules.pool);

其中loadable_modules是一個文件作用域範圍的全局量，

static structswitch_loadable_module_container loadable_modules;類型爲

switch_loadable_module_container，定義如下：

//************* switch_loadable_module_container的定義*****************************//

structswitch_loadable_module_container {

switch_hash_t *module_hash;//存放各個模塊結構的哈希表指針

switch_hash_t *endpoint_hash;// 存放各個endpoint_interface的哈希表指針

switch_hash_t *codec_hash; // 存放各個codec_interface的哈希表指針

switch_hash_t *dialplan_hash; // 存放各個diaplan_interface的哈希表指針

switch_hash_t *timer_hash;// // 存放各個計時器的哈希表指針

switch_hash_t *application_hash;//存放各個application_interface的哈希表指針

switch_hash_t *api_hash; // 存放各個api_interface的哈希表指針

switch_hash_t *file_hash;

switch_hash_t *speech_hash;

switch_hash_t *asr_hash;

switch_hash_t *directory_hash;

switch_hash_t *chat_hash;

switch_hash_t *say_hash;

switch_hash_t *management_hash;

switch_mutex_t *mutex;//全局互斥量

switch_memory_pool_t *pool;//用於模塊相關的apr內存池

};

該結構包含了若該的哈希表指針，分別指向存放各個接口結構的哈希表。

//***********************************************************************************//

接下來函數初始化了用於存放各個接口的哈希表，以及全局互斥量。

該函數是通過switch_loadable_module_load_module_ex((char *) SWITCH_GLOBAL_dirs.mod_dir, (char *) val, SWITCH_FALSE, global, &err)函數加載模塊的。可見這裏使用到了模塊的目錄信息SWITCH_GLOBAL_dirs.mod_dir。

switch_loadable_module_load_module_ex()

函數原型爲：

static switch_status_t switch_loadable_module_load_module_ex(char *dir, char*fname, switch_bool_t runtime, switch_bool_t global, constchar **err)

這裏講該函數頂定義成了一個static類型，只能在本文件中被調用。dir是上面個傳下來的目錄信息，fname是讀取配置文件得到的需要加載的動態對象名(例如mod_conference.dll,mod_sofia.dll或mod_conference.so,mod_sofia.so等)

在該函數中，通過以下兩個函數完成動態對象的加載：

1. switch_loadable_module_load_file(path,file, global, &new_module)，這裏我是用了調用時的實參，globals並非上面提出的全局管理結構，而是一個SWITCH_STATUS的枚舉對象。Path是加上了路徑的完整文件名，而file仍然是配置文件中取得的名稱。New_module是一個秒速模塊的結構對象，具體的類型爲

a)   struct switch_loadable_module {

b)        char *key;

c)        char*filename;

d)        int perm;

e)        switch_loadable_module_interface_t*module_interface;

f)        switch_dso_lib_t lib;

g)        switch_module_load_t switch_module_load;

h)        switch_module_runtime_tswitch_module_runtime;

i)        switch_module_shutdown_tswitch_module_shutdown;

j)        switch_memory_pool_t *pool;

k)        switch_status_t status;

l)        switch_thread_t *thread;

m)        switch_bool_t shutting_down;

n)        calltime_t *time_record;

o)   };

在switch_loadable_module_load_module_ex函數的開始出定義

switch_loadable_module_t*new_module = NULL;

在switch_loadable_module_load_file函數中，會爲每一個模塊生成一個資源池

switch_core_new_memory_pool(&pool);

2. switch_loadable_module_process(file,new_module)函數主要是將new_module以及module中定義的各個接口結構加入全局哈希表，在插入哈希表的過程中，由loadable_modules.mutex進行臨界保護，舉例如下：

①   switch_core_hash_insert(loadable_modules.module_hash, key,new_module);//將new_module

//插入loadable_modules.module_hash指向的哈希表。

②   if (new_module->module_interface->endpoint_interface){

constswitch_endpoint_interface_t *ptr;

          for (ptr =new_module->module_interface->endpoint_interface; ptr; ptr =ptr->next) {

switch_core_hash_insert(loadable_modules.endpoint_hash,ptr->interface_name, (const void *) ptr);

}//end if

//若new_module的module_interface中包含endpoint_interface，則將該endpoint_interface插入全局的endpoint_interface哈希表。

至此，模塊加載也結束了。各個模塊加載後各自進入自己的主線程中循環處理。

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