bluedroid 框架

bluedroid项目代码的框架：

Bta：

1. ag(audio gateway)：蓝牙音频网关的实现

2. Ar(audio/video registration):音频/视频注册模块的实现

3. Av(advanced audio/video):更先进的音频/视频实现

4. Dm(device manager):bta设备管理实现

5. Fs(file system):包含bta文件系统编译时间可配置常数以及回调函数 

6. Gatt:gatt客户端的主要功能和状态机

7. Hh(HID host):人性化接口设备（HID），连接鼠标键盘 

8. Hl(HeaLth):健康设备模式的主要功能函数和状态机

9.Jv(Java):

10.Pan(蓝牙个人局域网):pan主要功能实现和状态机

11.Pb(phone book):电话薄访问服务器的私人文件

12.sys(system):bta系统管理的实现

Btif:

1. Co:call-out(bta的调出函数)

2. Src：

Bluetooth.c: 蓝牙HAL实现

btif_av.c: 蓝牙av实现

btif_config.c: 存储在本地的BT适配器和远程设备属性(xml)

btif_core.c: 包含HAL和BTE接口之间的核心功能函数
btif_dm.c: 包含设备管理（DM）相关功能

btif_hf.c: 免提模式蓝牙接口

btif_hh.c: HID主机配置文件的蓝牙接口

btif_hl.c: 医疗设备规范的蓝牙接口

btif_media_task.c: 这是多媒体模块的BTIF系统。它包含任务的实现av，HS和HF模式音频和视频处理 

btif_pan.c: PAN模式蓝牙接口

btif_profile_queue.c:蓝牙远程设备的连接队列的实现。

btif_rc.c: 蓝牙AVRC实现

btif_sm.c: 通用BTIF状态机的API

btif_sock.c: 蓝牙Socket接口

btif_sock_rfc.c: 虚拟串口模式蓝牙接口

btif_sock_sdp.c: 服务发现

btif_sock_thread.c: socket select thread创建socket通信的线程

btif_sock_util.c: socket操作的一些相关函数

btif_storage.c: 存储在本地的BT适配器和远程设备属性(xml)

btif_util.c: 其它辅助功能

Gki:

1. Common:

2.Ulinux

HCI:

bt_hci_bdroid.c: 蓝牙主机/控制器接口库实现

bt_hw.c: 蓝牙供应商提供的回调函数

bt_utils.c: 其它辅助功能

Btsnoop.c: 生成一个蓝牙窥探文件

hci_h4.c: HCI传输发送/接收

hci_mct.c: HCI多通道传输 

Lpm.c: 低功耗模式实现

Userial.c: 串行端口打开/读取/写入/关闭实现

userial_mct.c: 多通道打开/读/写/关闭功能

Utils.c: 帮助功能函数

 

Main：

bte_conf.c: 根据目前在conf文件条目进行运行时模块配置

bte_init.c: 此模块包含了初始化堆栈组件的例程，在BTU任务开始之前调用。

bte_logmsg.c: BTE日志信息封装

bte_main.c: BTE核心堆栈初始化和关闭代码

bte_version.c: BTE版本

 

Stack：

1. a2dp:

a2d_api.c: 高级音频传输模式OMMON的API（支持A2DP)

a2d_sbc.c: 实用功能，以帮助建立和解析SBC编解码信息单元与媒体有效载荷。

2. Avct:

avct_api.c: 音频/视频控制传输协议的API

avct_ccb.c: 操作AVCTP连接控制块的函数

avct_l2c.c: AVCTP模块接口至L2CAP

avct_lcb.c: 此模块包含链路控制状态机和操作链路控制块函数

avct_lcb_act.c: 链路控制状态机的行为函数

3. avdt:

avdt_ad.c: 此模块包含AVDTP适配层(adaption)

avdt_api.c: 音频/视频分发传输协议的API

avdt_ccb.c: 通道控制块状态机和操作该通道控制块的功能函数

avdt_ccb_act.c: 与通道控制块状态机相关的操作功能函数

avdt_l2c.c: AVDTP适配层模块接口L2CAP

avdt_msg.c: 用于分析和生成AVDTP信令消息的功能

avdt_scb.c: 流控制块及其操作函数

avdt_scb_act.c: 流控制块状态机相关的操作功能函数

4. Avrc:

avrc_api.c: AVRCP必须命令接口API

avrc_opt.c: AVRCP可选命令接口API

avrc_sdp.c: AVRCP SDP相关的功能

5. Bnep:

bnep_api.c: BNEP API

bnep_main.c: BNEP 主要功能函数

bnep_utils.c: BNEP实用功能函数

6. Btm:

btm_acl.c: 处理ACL连接，保持和嗅探模式，支持数据包类型。 

btm_ble.c: BLE设备的控制及安全功能

btm_ble_addr.c: BLE地址管理

btm_ble_bgconn.c:BLE白名单的操作

btm_ble_gap.c: BLE GAP

btm_dev.c: 蓝牙设备管理

btm_devctl.c: 处理BTM接口功能，包括休息，HCl缓冲大小等 

btm_inq.c: 处理查询(handle inquiries)，包括设置发现模式，控制基带的方式， 维护查询响应的小型数据库

btm_main.c: BTM控制块的定义

btm_pm.c: 管理ACL链路模式功能(活跃，持有，停和嗅探模式)

btm_sco.c: 处理SCO连接，连接，断开连接，改变支持数据包类型。 

btm_sec.c: 蓝牙安全管理器功能

7. Btu:

btu_hcif.c: HCI传输接口,(事件接受至l2cap等事件处理程序，命令传输)

btu_init.c: 加载和关闭核心协议栈组件的例程

btu_task.c: 蓝牙上层处理循环，RFCOMM  L2CAP，SDP和BTIF 为一体GKI任务。他们之间的这种btu_task切换

8. Gatt:

att_protocol.c: ATT协议功能

gatt_api.c: GATT接口API

gatt_attr.c: GATT服务器属性访问请求处理函数。 

gatt_auth.c: GATT认证处理功能

gatt_cl.c: GATT客户端功能函数

gatt_db.c:  GATT数据库的建立和查询

gatt_main.c: 主要的ATT功能函数

gatt_sr.c: GATT服务器功能函数

gatt_utils.c: GATT实用函数

9. Hcic:

Hciblecmds.c: HCIC单元格式和发送HCI命令

Hcicmds.c:

10. Hid:

hidh_api.c: HID主机API 

hidh_conn.c: 连接接口功能函数

11. L2cap:

l2c_api.c: L2CAP接口API

l2c_ble.c: 与ble管理相关的功能函数

l2c_csm.c: L2CAP信道状态机(channel state machine)

l2c_fcr.c: 流量控制和重传(Flow Control and retransmissions)

l2c_link.c: 与链路管理相关

l2c_main.c: L2CAP入口点

l2c_ucd.c: L2CAP UCD 代码

l2c_utils.c: L2cap实用函数

12. Mcap(多通道适配协议):

mca_api.c: Multi-Channel Adaptation  Protocol 接口API

mca_cact.c: 控制通道操作功能函数的实现

mca_csm.c: 控制通道的状态机的实现。

mca_dact.c: 数据通道功能的实现

mca_dsm.c: 数据信道状态机

mca_l2c.c: MCAP在L2CAP接口上的实现

mca_main.c: MCAP主控制块的实现

 

 

13. Pan:

pan_api.c: pan规范接口api

pan_main.c: 支持pan命令和事件的功能函数

pan_utils.c:

14. Rfcomm:

port_api.c: 串行端口API

port_rfc.c: 端口仿真实体和RFCOMM通信

port_utils.c: 端口仿真实体函数

rfc_l2cap_if.c: L2CAP接口函数

rfc_mx_fsm.c: RFCOMM单元的多路通道的状态机和操作例程

rfc_port_fsm.c: RFCOMM单元的端口的状态机和操作例程

rfc_port_if.c: 供RFCOMM之上运行的应用程序调用

rfc_ts_frames.c: 发送TS 07.10帧

rfc_utils.c: 使用的RFCOMM单元的实用函数

15. Sdp:

sdp_api.c: SDP接口API

sdp_db.c: 处理数据库函数

sdp_discovery.c: SDP发现功能

sdp_main.c: SDP主函数

sdp_server.c: SDP服务器功能。这主要是处理客户端请求

sdp_utils.c: SDP实用函数

16. Smp:

Aes.c: AES实现，使用唯一的8位字节操作加密状态

smp_act.c:

smp_api.c: SMP的应用程序接口。

smp_cmac.c: AES128 CMAC算法实现

smp_keys.c:

smp_l2c.c: SMP l2cap接口上的实现

smp_main.c: SMP主函数

smp_utils.c: SMP L2Cap实用函数

Bluedroid总框架图如下所示：

                        Java                                                                                   
+--------------------------------+ 
  +-----------------+ C++/C 
  |       BTIF      |                                                                                           
  +-----------------+ 
  |       BTA       |                                                                                           
  +-----------------+ 
  | Bluedroid Stack |                                                                                           
  +-----------------+ user space 
+---------------------------------+ 
                      kernel space         

下面对各个部分进行简介。

Java Application/JNI

Bluetooth app运行于Java层，并通过JNI和协议栈的接口（stack’s Interface Layer，BTIF）进行如下交互：

• JNI层的作用是将Java调用转化为C函数的调用，同时为应用和协议栈提供了调用/回调的交互能力。

BTIF (Bluetooth Profile Interface)

Bluetooth Profile Interface在Bluetooth Application task (BTA)和JNI层之间充当了胶水层的角色，对上层（JNI）提供了所有profile功能性的接口。这一层上有一个Bluetooth Interface Instance，所有Profile的操作函数都注册在其中（GAP, AV, DM, PAN, HF,HH, HL, Storage, Sockets）。Client应用通过操作这个Instance来操作Profile。

BTA

这一层实现了各种Profile状态机。用户通过驱动状态机来操作Profile。
Profile状态机包含以下几个主要组成部分：

• BTA_profilexx_act.c => 包含对应Profile的“Action”函数，一般来说由Profile状态机调用。
• BTA_profilexx_api.c => 对应Profile的API的具体实现。通常它们是提供给用户使用，完成usecase的函数和回调
• BTA_profilexx_ci.c => 对应Profile的“call-in”函数的实现（供Profile以外的模块调用）
• BTA_profilexx_co.c => 对应Profile的“call-out”函数的实现（调用Profile以外的模块）
• BTA_profilexx_main.c => 对应Profile的状态机和处理协议栈上传消息的handler的具体实现。主要负责维护Profile状态的变化及其引起的“Action”

例如，调用“BTA_profilexx_act.c”中的API函数时，各部分的执行流程图如下所示：

                                                 seq2 +---------------------+   seq3   +-----------------------+
                                                 +----> BTA_Profilexx_API.c <----------> BTA's SYS Msg Posting |
                                                 |    +----------^----------+          +-----------^-----------+
                                                 |               |                                 |            
                                                 |               |seq7                             | seq4       
                                                 |               |                                 |            
+--------------+  seq1   +------------------+    |    +----------v-----------+   seq5  +-----------v-------+    
| User Command <---------> BTIF_Exposed_API +----+----> BTA_Profilexx_Main.c <---------> OS Message Posted |    
+--------------+  seq9   +------------------+    seq8 +----------^-----------+         +-------------------+    
                                                                 |                                              
                                                                 |seq6                                          
                                                                 |                                              
                                                      +----------v---------+                                    
                                                      | BTA_Profilexx.Ci.c |                                    
                                                      +--------------------+                                    

Core Stack

核心协议栈（Core Stack）会被编译成一个linux动态库，其中包含的模块如下图所示。每一个模块都由api函数和函数回调接口组成。

+------------------------------------------+
|          +--------------------+ |
|          |  LIBBT_BRCM_Stack  |          |
|          +--------------------+ |
|   +---------+ +-----+ +------+ +-----+ |
|   |         | |A2DP | |AVCTP | |AVDTP|   |
|   |         | +-----+ +------+ +-----+ |
|   |         | +-----+ +------+ +-----+ |
|   |         | |BNEP | | PAN  | |HID  |   |
|   | BT      | +-----+ +------+ +-----+ |
|   | Manager | +-----+ +------+ +-----+ |
|   |         | |L2CAP| |RFCOMM| |SDP  |   |
|   |         | +-----+ +------+ +-----+ |
|   |         | +-----+ +------+ +-----+ |
|   |         | |MCAP | |SMP   | |GATT |   |
|   +---------+ +-----+ +------+ +-----+ |
|         +------------------------+ |
|         | Host Control Interface |       |
|         +------------------------+ |
+------------------------------------------+

HCI and HAL Layers

HCI层由libbt-hci共享库组成，负责通讯层（transport layer，如UART H4或者SMD channel）和协议栈之间的交互。
HAL层libbt-vendor共享库组成，是各厂商的解决方案的特定实现。HAL层实现了各厂商对OPCODE的处理逻辑，这些OPCODE声明在HCI层的bt_vendor_lib.h中。

TASK管理

Bluedroid中，协议栈，蓝牙规范和蓝牙应用都运行在一个用户进程"com.android.bluetooth"之中。

蓝牙代码在以下四种task代表的上下文（context）中运行：
* BTIF_TASK
* BTU_TASK
* A2DP_MEDIA_TASK
* GKI_TIMER_TASK
task之间通过消息（message）来交换信息。

调用JNI层的API函数会通过消息转发机制，在BTIF_TASK中执行。
JNI，HAL回调在BTIF_TASK中执行。
有需要时，BTIF_TASK中的调用可切换到BTU_TASK中执行。
蓝牙规范（Profiles）和协议的实现代码在BTU_TASK中执行。
蓝牙传输驱动程序中有一条rx线程（bt_hc_worker_thread）负责从UART/SMD中读取数据。