很长时间之前,简单粗略地看了下Osip,eXosip,ortp等并快速“封装”了一个Windows下的基于VC6的MFC的SIP软电话(全部源代码VC6工程文件及Lib库可在本Blog共享文件夹找到),由于时间限制,只能是一知半解地纯“应用”式地分析了一下osip,eXosip等开发库的代码,作为兴趣爱好者参考了解下SIP电话工作原理还可以,但作为商用产品开发参考则还是太浅显了些:)
最近扩展嵌入式Linux平台上的SIP功能模块(基于OSIP),由于使用的Osip不包括Call Transfer相关字段(Refer,Notify等)的解析和状态机控制(最近的Osip版本是否有扩展未查看)不能支持呼叫转接,需要手工扩展,有机会对Osip的主要事务状态机、解析库等部分稍有了些较深入的了解,结合SIP RFC总结分享如下。
(注:下文假设阅读者已经大概了解SIP协议的简单呼叫流程,会使用Ethereal等抓包工具分析SIP消息结构,对C语言的指针、链表、内存控制及状态机等概念有足够的认识。)
要应用Osip到我们的程序中去,首先要看官方文档,文档中对Osip协议栈提供的各个功能部件如何使用都有比较详细的描述,但未进行整体性的分析,某些中文的指导文档也都停留在对其简单的翻译,不能为不熟悉该协议栈使用的用户快速参考使用,本文档不按照Osip的代码进行按功能分块说明,而是根据实际使用时的代码使用顺序来对主要逻辑流程进行分析,并适当对流程中使用到的功能部件进行说明,具体更详细的功能说明或疑问可直接查看官方文档对应部分的解释或直接查看功能函数源代码即可解决。
准备工作
先认识几个结构体:osip_t,osip_message_t,osip_dialog_t,osip_transaction_t;
- osip_t是一个全局变量,所有要使用Osip协议栈的事务处理能力的程序都要第一步就初始化它(相对应于只使用osipparser库进行SIP消息字段解析的应用来说,如果只使用parser库到自己的程序中,想必对SIP协议栈已经很熟悉了,不需再往下看了^_^),它内部主要是定义了Osip协议栈的四个主要事务链表、消息实际发送函数及状态机各状态事件下的回调函数等;
- osip_message_t是SIP消息的C语言结构体存储空间,收到SIP消息解析后存在该结构中方便程序使用接收到的消息中的指定的字段,发送消息前为方便设置要发送的字段值,将要发送的内容存在该结构中等发送时转为字符串;
- osip_dialog_t则是SIP RFC中的dialog或叫call leg的定义,它标识了uac和uas的一对关系,并一直保持到会话(session)结束,一个完整的dialog主要包括from,to,callid,fromtag,totag,state等(可查看源码),其中fromtag,totag,callid在一个dialog成功建立后才完整,体现在SIP消息中,就是From、To的tag,Call-id字段的值相同时,这些消息是属于它们对应的一个Dialog的,例如将要发起invite时,只有fromtag,callid填充有值,在收到to远端的响应时,收到totag填充到dialog中,建立成功一个dialog,后继的逻辑均是使用这个dialog进行处理(如transaction事务处理),state表示本dialog的状态,与transaction的state有很大的关联,共用由Enum结构state_t定义;
- osip_transaction_t则是RFC中的事务的定义,它表示的是一个会话的某个Dialog之间的某一次消息发送及其完整的响应,例如invite-100-180-200-ack这是一个完整的事务,bye-200这也是一个完整的事务,体现在SIP消息中,就是Via中的branch的值相同表示属于一个事务的消息(当然,事务是在Dialog中的,所以From、To的tag,Call-id值也是相同的),事务对于UAC,UAS的终端类型不同及消息的不同,分为四类,前面说的invite的事务,主叫uac中会关联一个ict事务,被叫uas会关联一个ist事务,而除了invite之外,都归类定义主叫nict,被叫nist,在Osip中,它是靠有限状态机来实现的上述四种事务(osip_fsm_type_t中定义)的,它的主要属性值有callid,transactionid,分别来标识dialog和transaction,其中还有一个时间戳birth_time标识事务创建时间,可由超时处理函数用来判断和决定超时情况下的事务的进行和销毁,而它的state属性是非常重要的,根据上述的事务类型不同,其值也不同,它是前面提到的状态机的“状态”,在实际状态机的逻辑执行中是一个关键值;
Osip初始化
提到osip的初始化,可能大家都看过官方文档里第一页的代码,首先就是osip_init(&osip)初始化了全局的osip_t结构体,然后对它的回调函数进行设置,很多人估计就是一看到这密密麻麻的一页多的call_back设置被吓到了,但结合前面分析的三个结构体的含义,这里的含义就很清晰了:
osip_t中有一个cb_send_message函数指针,它是Osip最终与外界网络交互的接口,它的参数有
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一直没空仔细研究下oSIP,最近看到其版本已经到了3.x版本,看到网上的许多帮助说明手册都过于陈旧,且很多文档内容有点误人子弟的嫌疑~~
Linux下oSIP的编译使用应该是很简单的,其Install说明文档里也介绍的比较清楚,本文主要就oSIP在Windows平台下VC6.0开发环境下的使用作出描述。
虽然oSIP的开发人员也说明了,oSIP只使用了标准C开发库,但许多人在Windows下使用oSIP时,第一步就被卡住了,得不到oSIP的LIB库和DLL库,也就没有办法将oSIP使用到自己的程序中去,所以第一步,我们将学习如何得到oSIP的静态和动态链接库,以便我们自己的程序能够使用它们来成功编译和执行我们的程序。
- 第一阶段:
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先创建新工程,网上许多文档都介绍创建一个Win32动态链接库工程,我们这里也一样,创建一个空白的工程保存。
同样,将oSIP2版本3.0.1 src目录下的Osipparser2目录下的所有文件都拷到我们刚创建的工程的根目录下,在VC6上操作:
Project-Add To Project-Files
将所有的源程序和头文件都加入到工程内,保存工程。
这时,我们可以尝试编译一下工程,你会得到许多错误提示信息,其内容无非是找不到osipparser2/xxxxx.h头文件之类。
处理:在Linux下,我们一般是将头文件,lib库都拷到/usr/inclue;/usr/lib之类的目录下,c源程序里直接写#include <xxx.h>时,能直接去找到它们,在VC里,同样的,最简单的方法就是将oSIP2源码包中的Include目录下的osipparser2目录直接拷到我们的Windows下默认包含目录即可,这个目录在VC6的Tool-Options-Directories里设置,(当然,如果你知道这一步,也可以不用拷贝文件,直接在这里把oSIP源码包所在目录加进来就可以了),默认如果装在C盘,目录则为C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include。
这时,我们再次编译我们的工程,顺利编译,生成osipparser2.dll,这时,网上很多文档里可能直接就说,这一步也会生成libs目录,里面里osipparser2.lib文件,但我们这里没有生成:)
最简单的方法,不用深究,直接再创建一个工程,同上述创建动态链接库方法,创建一个Win32静态链接库工程,直接编译,即可得到osipparser2.lib。
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上面,我们得到了Osip的解析器开发库,下面再编译完整的Osip协议栈开发库,同样照上述方法,分别创建动态链接库工程和静态链接库工程,只是要拷的文件换成src下的osip目录下文件和include下的osip目录,得到osip2.dll和osip2.lib。
在编译osip2.dll这一步可能会再次得到错误,内容含义是找不到链接库,所以,我们要把前面编译得到的osipparser2.lib也拷到osip工程目录下,并在VC6中操作:
Project-Setting-Link中的Object/Library Modules:
kernel32.lib user32.lib … xxx.lib之类的内容最后增加: osipparser2.lib
保存工程后再次编译,即可成功编译osip2.dll。
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至此,我们得到了完整的oSIP开发库,使用时,只需在我们的程序里包含oSIP的头文件,工程的链接参数里增加osipparser2.lib和osip2.lib即可。
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下面我们验证一下我们得到的开发库,并大概了解一下OSIP的语法规范。
在VC里创建win32控制台程序工程,将libosip源码包的SRC目录下的Test目录内的C源程序随便拷一个到工程时,直接编译(工程设置里照前文方法在link选项里增加osip2.lib,osipparser2.lib引用我们之前成功编译得到的静态库文件)就可以运行(带参数运行,参数一般为一个文本文件,同样从Test目录的res目录里拷一个与源文件同名的纯文本文件到工程目录下即可)。
该目录下的若干文件基本上是测试了Osip的一些基本功能函数,例如URI解析之类,可以大概了解一下oSIP的语法规范和调用方法,同时也能校验一下之前编译的OSIP开发库能否正常使用,成功完成本项工作后,可以进入下一步具体的oSIP的使用学习了。
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由于oSIP是比较底层的SIP协议栈实现,新手较难上手,而官方的示例大都是一些伪代码,需要有实际的例子程序参考学习,而最好的例子就是同样官方发布的oSIP的扩展开发库exosip2,使用exoSIP可以很方便地快速创建一个完整的SIP程序(只针对性地适用于SIP终端开发用,所以我们这里只是用它快速开发一个SIP终端,用来更方便地学习oSIP,要想真正掌握SIP的开发,需要掌握oSIP并熟读RFC文档才行,exoSIP不是我们的最终学习目的),通过成功编译运行一个自己动手开发出的程序,再由浅入深应该是初学都最好的学习方法通过对使用exosip开发库的使用创建自己的SIP程序,熟悉后再一个函数一个函数地深入学习exosip提供的接口函数,就可以深入理解osip 了,达到间接学习oSIP的目的,同时也能从eXoSIP中学习到正确使用oSIP的良好的编程风格和语法格式。
而要成功编译ExoSIP,似乎许多人被难住了,直接在XP-sp2上,用VC6,虽然你使用了eXoSIP推荐的winsock2.h,但是会得到一个sockaddr_storage结构不能识别的错误,因为vc6自带的开发库太古董了,需要升级系统的Platform SDK,下载地址如下:
http://www.microsoft.com/msdownl … PSP2FULLInstall.htm(VC6的支持已经停止,这是VC6能使用的最新SDK)
成功安装后编译前需加OSIP_MT宏,以启用线程库,否则在程序中使用eXoSIP库时会出错,而编译时也会得到许多函数未定义的Warning提示,编译得到exosip2.lib供我们使用,当然,在此之前需要成功编译了osip2和osipparser2,而在之后的实际使用时,发现oSIP也需要增加OSIP_MT宏,否则OSIP_MT调用oSIP的线程库时会出错,所以我们需要重新编译oSIP了:),因为eXosip是基于oSIP的(同上方式创建静态和动态链接库工程,并需在Link中手工添加oSIP和oSIPparser的lib库)。
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创建新工程,可以是任意工程,我们从最简单的Win32控制台程序开始,为了成功使用oSIP,我们需要引用相关库,调用相关头文件,经过多次试验,发现需要引用如下的库:
exosip2.lib osip2.lib osipparser2.lib WSock32.Lib IPHlpApi.Lib WS2_32.Lib Dnsapi.lib
其中,除了我们上面编译得到的三个oSIP库外,其它库都是系统库,其中有一些是新安装的Platform SDK所新提供的。
至此,我们有了一个简单的开发环境了,可以充分利用网上大量的以oSIP为基础的代码片段和官方说明文档开始具体函数功能的测试和使用了:)
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我们先进行一个简单的纯SIP信令(不带语音连接建立)的UAC的SIP终端的程序开发的试验(即一个只能作为主叫不能作为被叫的的SIP软电话模型),我们创建一个MFC应用程序,对话框模式,照上面的说明,设置工程包含我们上面得到的oSIP的相关开发库及SDK的一些开发库,并且由于默认LIBC的冲突,需要排除MSVCRT[D]开发库(其中D代表Debug模式下,没有D表示Release模式下),直接使用eXosip的几个主要函数就可以创建一个基本的SIP软电话模型。
其主要流程为:
初始化eXosip库-启动事件监听线程-向SIP Proxy注册-向某SIP终端(电话号码)发起呼叫-建立连接-结束连接
初始化代码:
int ret = 0;
ret = eXosip_init ();
eXosip_set_user_agent(“##YouToo0.1”);
if(0 != ret)
{
AfxMessageBox(“Couldn’t initialize eXosip!\n”);
return false;
}
ret = eXosip_listen_addr (IPPROTO_UDP, NULL, 0, AF_INET, 0);
if(0 != ret)
{
eXosip_quit ();
AfxMessageBox(“Couldn’t initialize transport layer!\n”);
return false;
}
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