Asterisk Kernel analysis 2 channel

 从内核的角度去分析问题时，弄清楚呼叫流程是非常关键的，只有理清了呼叫流程，才能从流程的各个环节细节中分析出问题所在。

Asterisk所有功能都是基于函数调用的模式，呼叫流程也不例外。因此如何从一团乱麻似的内核函数调用中理出函数调用执行路线，是解读呼叫流程的关键。

所有呼叫都跟astersisk的channel有关。这路通话都包含一个incoming连接和一个outbound连接。每个电话都是通过对应的channel程序建立起来的，比如Chan_sip,Chan_zap,Chan_iax2等等。每一类的channel，都拥有自己私有的channel数据结构，例如chan_sip的struct sip_pvt结构，这些私有的结构从属于一个通用的Asterisk通道数据结构中，具体定义在channel.h的struct ast_channe中。

下图是asterisk 的呼叫流程图：

我们以sip的呼叫过程为例来描述，其他channel的呼叫过程基本类似。

Astersik下注册的sip用户主动发起一个呼叫的函数调用过程(incoming)如下：

do_monitor->sipsock_read->handle_request->handle_request_invite->sip_new/ast_pbx_start->pbx_thread->__ast_pbx_run

-> ast_spawn_extension ->pbx_extension_helper->pbx_exec->执行dialplan

当Chan_sip模块被加载时，会启动一个独立的监听线程do_monitor，不断侦听sip端口上的外部消息；

当sip用户拨叫被叫号码后，chan_sip的do_monitor调用sipsock_read函数，在sip端口收到invite消息，然后就调用handle_request和handle_request_invite进行处理。

在handle_request_invite中，首先解析invite消息，对该sip用户的业务属性分析，确认被叫可达，然后就调用sip_new申请channel资源，并调用ast_pbx_start函数启动一个pbx_thread线程来专门处理该呼叫。

pbx_thread线程调用__ast_pbx_run。

__ast_pbx_run是一个衔接dialplan和内核的关键函数，它首先调用ast_exists_extension函数，根据分机号码的context属性，匹配到对应的dialplan；然后进入一个for死循环，逐条执行dialplan对应的context中的语句。

pbx_extension_helper函数调用pbx_extension_helper，在pbx_extension_helper中调用 pbx_find_extension找到对应的context后，通过verbose打印dialplan执行语句“Executing ……”，同时调用pbx_exec执行该dialplan。执行到dial语句呼叫被叫。

在等待被叫接通的过程中，完成媒体协商过程，向主叫发送180、200OK消息接通呼叫。

当其他用户呼叫asterisk的sip用户时，函数调用过程（outbound）如下： Dial->dial_exec->dial_exec_full->ast_request/ast_call/wait_for_answer/ ast_bridge_call

呼叫执行到dial时，pbx_exec调用application dial的接口函数dial_exec，dial_exec调用dial_exec_full。

在dial_exec_full中，首先调用ast_request，在ast_request调用chan_sip对应的回调函数 sip_request_call为该被叫sip用户申请channel资源。然后调用ast_call，在ast_call中调用chan_sip对应的回调函数sip_call向被叫发送INVITE消息，呼叫被叫SIP用户。

然后该呼叫线程会调用wait_for_answer等待被叫接通。

在呼叫接通后，也即wait_for_answer函数返回，在dial_exec_full中调用ast_bridge_call桥接媒体，这样呼叫就正式接通了。

当chan_sip的侦听线程接收到BYE消息，则调用handle_request_bye找到相应的channel，执行hangup释放呼叫.

 

 

 

 

 

 

  Channel 分析

 

 

      什么是asterisk通道？

Asterisk通道是指通过asterisk建立起来的一路通话。这类通话都包含一个incoming连接和一个outbound连接。每个电话都是通过一种通道驱动程序建立起来的，比如SIP,ZAP,IAX2等等。每一类的通道驱动，都拥有自己私有的通道数据结构，这些私有的结构从属于一个通用的Asterisk通道数据结构中，具体定义在channel.h和channel.c中。

 

呼叫情景(call scenario)

下面为当一个呼入电话抵达asterisk时的情景：

1. 呼叫的抵达被某一类通道驱动的接口感知，比如SIP socket；
2. 通道驱动为其创建一个PBX通道并且为这个通道开启一个PBX线程；
3. 执行拨号方案；
4. 在这个时候至少发生下面其中之一：

a．Asterisk应答这个呼叫并且播放媒体数据或者读取媒体数据，比如IVR业务

b．拨号方案促使asterisk通过dial应用（dial application）创建一个对外呼叫,比如呼叫固定电话或移动电话时将连接落地网关。(具体见app_dial.c)

 

桥接通道(Bridging channels)

下面为当asterisk往外拨号时的情景：

1. Dial创建一个outbound PBX通道并且要求对应的通道驱动创建一个呼叫
2. 当电话被接通，asterisk桥接媒体流，使得第一个通道的呼叫者能够与第二路通道的被呼叫者进行通话
3. 有些情况下，呼入和呼出的通道使用相同的技术方案和兼容的编解码技术，这时候就会使用本地桥接。这种本地桥接方案中，通道驱动在内部直接传送到来的语音数据到对外的流中，而不通过PBX发送语音帧。
4. 如果是SIP协议，将会有一个"external native bridge"，asterisk重定向端点，使得语音直接在呼叫者和被呼叫者之间传送。信号被保存下来以方便提供正确的CDR记录。

 

植入通道(Masquerading channels)

有些情形下，一个通道可能植入到另一个通道中。这种情景在呼叫转移中比较常见，新的通道植入并且接管桥接的工作，旧的通道就成了僵通道而被挂起