TI蓝牙BLE 协议栈代码学习——OSAL（上）
TI的蓝牙4.0BLE协议栈为BLE-CC254x-1.4.0，即现在的版本是1.4版本的。可以从TI官方下载或从附件中下载安装，默认是安装在C盘中。因为上一篇博文提到进行空中固件升级，当时没有安装在C盘下，死活生成不了bin文件，改在C盘下生成了。所以，我个人建议，还是默认安装吧，也占不了多大空间。
TI蓝牙4.0BLE协议栈的结构如下图所示：
由控制器和主机两部分构成，分层的思想很明晰。
控制器包括物理层PHY、数据链路层LL和主机控制器接口HCI构成。
物理层PHY是1Mbps自适应跳频的GFSK射频，工作于免许可证的2.4G频段。
数据链路层LL用于控制设备的射频状态，使设备工作于Standby（准备）、Advertising（广播）、Scanning（扫描）、Initiating（初始化）、Connected（连接）五种状态中的一种。
主机控制器接口HCI为主机和控制器之前提供标准的通信接口。
主机包括逻辑链路控制及自适应协议层L2CAP、安全管理层SM、属性协议层ATT、通用访问配置文件层GAP、通用属性配置文件层GATT构成。
逻辑链路控制及自适应协议层L2CAP为上层提供数据封装服务，允许逻辑上的点对点通信。
安全管理层SM配对和密钥分发服务，实现安全连接和数据交换。
属性协议层ATT允许设备向其他设备展示一块特定的数据，这块数据称之为“属性”。
通用属性配置文件层GATT定义了使用ATT的服务框架和配置文件（profile），BLE中所有数据的通信都要通过GATT层。
通用访问配置文件层GAP提供设备通信的接口，负责处理访问模式和程序，包括设备发现、建立连接、终止连接、初始化安全和设备配置等。
对于我们来说，直接接触的是GAP和GATT两个层。
最早接触这个项目的时候，听说CC2540/2541是51内核的SOC，当时我心想，毛毛雨啦，51的东东还不简单。等真接手了才发现，头大了，TI的工程师把协议栈封装和规划得都很好，不能不佩服。
先分析协议栈的流程吧，这里以TI的KeyFobDemo为例，该工程位于C:\Texas Instruments\BLE-CC254x-1.4.0\Projects\ble\KeyFob中。先看下工程的架构。对于我们开发来说，App和Profile两个文件夹中的内容是最主要的。
先从main()函数入手，打开App文件夹下的KeyFob_Main.c，找到main()函数：
int main(void)
{
/* Initialize hardware */
HAL_BOARD_INIT();//初始化硬件
// Initialize board I/O
InitBoard( OB_COLD );//初始化板卡IO
/* Initialze the HAL driver */
HalDriverInit();//初始化HAL层驱动
/* Initialize NV system */
osal_snv_init();//初始化Flash
/* Initialize LL */
/* Initialize the operating system */
osal_init_system();//初始化OSAL
/* Enable interrupts */
HAL_ENABLE_INTERRUPTS();//使能中断
// Final board initialization
InitBoard( OB_READY );//完成板卡初始化
#if defined ( POWER_SAVING )
osal_pwrmgr_device( PWRMGR_BATTERY );//开启低功耗模式
#endif
/* Start OSAL */
osal_start_system(); // No Return from here //启动OSAL
return 0;
}
上述代码，我加入了简单的中文注释，会发现有个很重要的东西——OSAL，Operation System Abstraction Layer，操作系统抽象层。OSAL还不是操作系统，但是实现了OS的很多功能。从前面的代码中我们可以看到，跟OSAL相关的有两个函数osal_init_system()和osal_start_system()（osal_pwrmgr_device()暂时先不去理会）。我们依次来看看。
在IAR环境中，可以在代码中osal_init_system()上单击鼠标右键，打开“Go to definition of osal_init_system”，
osal_init_system()在OSAL.c中，下面就是该函数的代码：
uint8 osal_init_system( void )
{
// Initialize the Memory Allocation System
osal_mem_init();//初始化内存分配系统
// Initialize the message queue
osal_qHead = NULL;//初始化消息队列
// Initialize the timers
osalTimerInit();//初始化定时器
// Initialize the Power Management System
osal_pwrmgr_init();//初始化电源管理系统
// Initialize the system tasks.
osalInitTasks();//初始化系统任务
// Setup efficient search for the first free block of heap.
osal_mem_kick();
return ( SUCCESS );
}
void osalInitTasks( void )
{
uint8 taskID = 0;
tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);
osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));
/* LL Task */
LL_Init( taskID++ );
/* Hal Task */
Hal_Init( taskID++ );
/* HCI Task */
HCI_Init( taskID++ );
#if defined ( OSAL_CBTIMER_NUM_TASKS )
/* Callback Timer Tasks */
osal_CbTimerInit( taskID );
taskID += OSAL_CBTIMER_NUM_TASKS;
#endif
/* L2CAP Task */
L2CAP_Init( taskID++ );
/* GAP Task */
GAP_Init( taskID++ );
/* GATT Task */
GATT_Init( taskID++ );
/* SM Task */
SM_Init( taskID++ );
/* Profiles */
GAPRole_Init( taskID++ );
GAPBondMgr_Init( taskID++ );
GATTServApp_Init( taskID++ );
/* Application */
KeyFobApp_Init( taskID );
}从每行代码，可以看到整个事件初始化的过程也是分层的。从链路层任务初始化（ LL_Init ）到硬件抽象层（ Hal_Init ）、主机控制器接口（ HCI_Init ）、逻辑链路控制及自适应协议层（ L2CAP_Init ）、 GAP 层（ GAP_Init ）、 GATT 层（ GATT_Init ）、安全管理层（ SM_Init ）。然后完成 GAP 层的配制（ GAPRole_Init ）、蓝牙绑定的管理初始化（ GAPBondMgr_Init ）及 GATT 层服务的初始化（ GATTServApp_Init ）。最后完成的是应用层的初始化（ KeyFobApp_Init ）。程序是一行一行地执行，各层的任务也是依次的完成初始化。