蓝牙驱动和Profile

昨天看了一下介绍蓝牙协议文档，今天索性对照看了看kernel里的代码(bluez)，这里记点笔记，还是继承了老毛病，只关注整体流程而忽略细节，先了解个大概，等真正需要时再仔细分析。

net/hci_core.c

HCI 在主机端的驱动主要是为上层提供一个统一的接口，让上层协议不依赖于具体硬件的实现。HCI在硬件中的固件与HCI在主机端的驱动通信方式有多种，比如像 UART、USB和PC Card等等。hci_core.c相当于一个框架，用于把各种具体通信方式胶合起来，并提供一些公共函数的实现。

hci_cmd_task是负责发送CMD的任务，它从hdev->cmd_q队列中取CMD，然后调用hci_send_frame把ＣＭＤ发送出去，hci_send_frame又会调用实际的HCI驱动的send函数发送数据。

hci_rx_task是负责接收数据的任务，它从hdev->rx_q队列中取数据，然后根据数据的类型调用上层函数处理。数据包有三种类型：

1. HCI_EVENT_PKT:　用于处理一些通信事件，比如连接建立，连接断开，认证和加密等事件，这些事件控制协议状态的改变。
2. HCI_ACLDATA_PKT:　异步非连接的数据包，通过hci_acldata_packet提交给上层的L2CAP协议处理（hci_proto[HCI_PROTO_L2CAP]）。
3. HCI_SCODATA_PKT:　同步面向连接的数据包，通过hci_scodata_packet提供给上层的SCO协议处理（hci_proto[HCI_PROTO_SCO]）。

hci_tx_task　是负责发送数据的任务，发送所有connection中的ACL和SCO数据，以及hdev->raw_q中的数据包。

HCI为上层提供的接口主要有：

1. hci_send_sco：发送SCO数据包，把要发送的数据包放入connection的发送队列中，然后调度发送任务去发送。
2. hci_send_acl：发送ACL数据包，把要发送的数据包放入connection的发送队列中，然后调度发送任务去发送。
3. hci_send_cmd：发送命令数据，把要发送的数据包放入hdev->cmd_q队列中，然后调度命令发送任务去发送。
4. hci_register_proto/hci_unregister_proto：注册/注销上层协议，HCI会把接收到的数据转发给这些上层协议。
5. hci_register_dev/hci_unregister_dev: 注册/注销设备，HCI会把要发送的数据通过这些设备发送出去。
6. 其它一些公共函数。

net/hci_conn.c
提供了一些连接管理，论证和加密的函数。

net/hci_event.c
事件处理函数，负责状态机的维护，这些事件通常会使连接从一个状态转换另一个状态。

1. hci_si_event：用于发送事件。
2. hci_event_packet：用于处理底层上报的事件，从hci_rx_task处调用过来。

net/hci_sock.c
给上层提供一个socket接口，应用程序可以通过socket的方式来访问HCI。

1. hci_sock_init：中注册了BTPROTO_HCI类型family。
2. hci_sock_create：创建sock的函数，它的sock的ops指向hci_sock_ops。
3. hci_sock_setsockopt/hci_sock_getsockopt：设置/获取sock的一些选项。
4. hci_sock_sendmsg：发送消息，根据消息的类型把消息放到适当的队列中。
5. hci_sock_recvmsg：接收消息，从接收队列中取消息。
6. hci_sock_recvmsg：ioctl函数。

net/hci_sysfs.c
提供一些sysfs文件系统接口。

net/l2cap.c
L2CAP是HCI之上的协议，提供诸如QoS，分组，多路复用，分段和组装之类的功能。

通过bt_sock_register为上层提供一个sock接口：

1. l2cap_sock_create：创建sock的函数，它的sock的ops指向l2cap_sock_ops。
2. l2cap_sock_setsockopt/l2cap_sock_getsockopt设置/获取sock的一些选项。
3. l2cap_sock_sendmsg：发送消息，通过HCI提供hci_send_acl函数把消息传递给下层的设备。
4. bt_sock_recvmsg：接收消息，从接收队列中取消息。

通过hci_register_proto向其下的HCI注册协议：

1. l2cap_connect_ind：处理连接请求。
2. l2cap_connect_cfm：确认连接。
3. l2cap_disconn：处理断开请求。
4. l2cap_auth_cfm：认证确认。
5. l2cap_encrypt_cfm：加密确认。
6. l2cap_recv_acldata：处理来自HCI的数据。

net/sco.c
SCO也是运行在HCI之上的协议，它是面向连接的可靠的传输方式，主要用于声音数据传输。

通过bt_sock_register为上层提供一个sock接口：

1. sco_sock_create：创建sock的函数，它的sock的ops指向sco_sock_ops。
2. sco_sock_setsockopt/sco_sock_getsockopt设置/获取sock的一些选项。
3. sco_sock_sendmsg：发送消息，通过HCI提供sco_send_frame函数把消息传递给下层的设备。
4. bt_sock_recvmsg：接收消息，从接收队列中取消息。

通过hci_register_proto向其下的HCI注册协议：

1. sco_connect_ind：处理连接请求。
2. sco_connect_cfm：确认连接。
3. sco_disconn_ind：处理断开请求。
4. sco_recv_scodata: 处理来自HCI数据。

rfcomm／＊
rfcomm是基于l2CAP之上的协议，它在蓝牙协议之上封装传统的RS232串口。

drivers/bluetooth
前面我们介绍的都是HCI及其上层的协议，HCI下层的实现就是HCI驱动程序，这些驱动程序用于与蓝牙硬件通信，通信的方式常见的有USB，UART和PC card等几种。这里我们看看USB的方式：

drivers/bluetooth/hci_usb.c

1. hci_usb_probe: 调用hci_register_dev向前面说的hci_core注册HCI设备。
2. hci_usb_send_frame：用于提供给HCI去发送数据包。它把数据包放到传输队列__transmit_q(husb, bt_cb(skb)->pkt_type)之中，然后调用hci_usb_tx_process去传输数据。
3. hci_usb_tx_process：根据数据的类型去调用hci_usb_send_ctrl /hci_usb_send_isoc /hci_usb_send_bulk把数据通过USB发送给硬件。

 

 

前段时间我实现了HID/DUN/SPP三个Profile，下一步实现OPP/FTP等Profile。具体的开发其实也简单，我是参照A2DP的代码进行的相关Profile的实现。

Android的Handset/Handfree的实现方式和A2DP/AVRCP的方式有很大的不同，Handset/Handfree是直接 在bluez的RFCOMM Socket上开发的，没有利用bluez的audio plugin，而A2DP/AVRCP是在bluez的audio plugin基础上开发的，所以大大降低了实现的难度。其实bluez的audio plugin上也有Handset/Handfree的实现，但不知道为什么Google没有用它，而要在RFCOMM Socket上自己实现一个，这使得Handset/Handfree的实现显得比较复杂。

HID要用到bluez的input plugin，Android已经把它编译进去了，在system/lib/bluez-plugin/input.so下，与input.so一起的还 有audio.so库，那是供A2DP/AVRCP用的。参照frameworks/base/core/jni /android_server_BluetoothA2dpService.cpp，自己写一个HID用的的.cpp文件，其中跟A2DP一样利用 DBUS调用input.so库的CreateDevice/Connect/Disconnect等函数，具体源码在external/bluez /utils/input/manager.c和external/bluez/utils/input/device.c中。完了之后，参照 frameworks/base/core/java/android/server/BluetoothA2dpService.java和 frameworks/base/core/java/android/bluetooth/BluetoothA2dp.java及 frameworks/base/core/java/android/bluetooth/IBluetoothA2dp.aidl，自己分别写两个 JAVA类及AIDL接口，余下的就是在packages/apps/Settings/src/com/android/settings /bluetooth目录下的各个文件的修改了，比较省事的方法是搜一下A2DP，只要是A2DP要修改的地方照葫芦画瓢添加修改就是了。

DUN/SPP要用到bluez的serial plugin，因Android没有编译进去，所以要在external/bluez/utils/serial目录下写一个Android.mk，把它 编译进去，生成system/lib/bluez-plugin/serial.so库，其它的跟HID类似。