BlueDroid 蓝牙启动流程分析

转自：http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/40393285

一、   蓝牙开启流程概述，如下图所示：init、enable

和一般的函数调用相同，android上层通过APP-->Native-->JNI-->bluetoothinterface-->bluetooth HCIinterface。HCI interface中实现了init、set_power、preload相应函数
init、enable函数主要实现的功能：
（1）、创建：btif_task/BTIF_TASK
（2）、初始化BTE
（3）、创建：btu_task/BTU_TASK
（4）、初始化HCI、串口相关，启动HCI工作主线程：bt_hc_callback，芯片上电、RF参数初始化、蓝牙地址名称相关设定；
（5）、创建：bt_hc_worker_thread蓝牙工作主线程，发送接收命令；
（6）、初始化蓝牙协议栈；
二、initNative函数的的实现
        这部分主要启动相应sock、协议栈初始化、启动btif_task,监听处理蓝牙接口相关的状态消息。实现流程如下所示。

 1、应用部分函数调用（从adatper开始）
packages\apps\Bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice\ AdapterService.java

     public void onCreate() {
         super.onCreate();
         if (DBG) debugLog("onCreate");
         mBinder = new AdapterServiceBinder(this);
         mAdapterProperties = new AdapterProperties(this);
         mAdapterStateMachine =  AdapterState.make(this, mAdapterProperties);
         mJniCallbacks =  new JniCallbacks(mAdapterStateMachine, mAdapterProperties);
       <span style="color:#ff0000;"> </span> initNative();//调用initNative函数；
         mNativeAvailable=true;
         mCallbacks = new RemoteCallbackList<IBluetoothCallback>();
         //Load the name and address
         getAdapterPropertyNative(AbstractionLayer.BT_PROPERTY_BDADDR);
         getAdapterPropertyNative(AbstractionLayer.BT_PROPERTY_BDNAME);
 }
 private native boolean initNative();

2、JNI函数的实现,这部分跟其他JNI实现相同。
packages\apps\Bluetooth\jni\com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp

 static JNINativeMethod sMethods[] = {
     /* name, signature, funcPtr */
     {"classInitNative", "()V", (void *) classInitNative},
     {"initNative", "()Z", (void *) initNative},//Native函数实现
 …………
 }<strong>
 </strong>

packages\apps\Bluetooth\jni\com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp
initNative函数的具体实现，通过bt_interface_t结构体，调用到C中的init函数实现。同时传入sBluetoothCallbacks回调函数结构体。这个函数结构体比较重要，底层的状态变化都是通过这个回调函数结构体中的函数实现。

 static const bt_interface_t *sBluetoothInterface = NULL;
 static bool initNative(JNIEnv* env, jobject obj) {
     sJniCallbacksObj = env->NewGlobalRef(env->GetObjectField(obj, sJniCallbacksField));
     if (sBluetoothInterface) {
         int ret = sBluetoothInterface->init(&sBluetoothCallbacks);//调用到C的相应接口函数
         if (ret != BT_STATUS_SUCCESS) {//如果出错，错误处理；
             ALOGE("Error while setting the callbacks \n");
             sBluetoothInterface = NULL;
             return JNI_FALSE;
         }
         if ( (sBluetoothSocketInterface = (btsock_interface_t *)
                   sBluetoothInterface->get_profile_interface(BT_PROFILE_SOCKETS_ID)) == NULL) {
                 ALOGE("Error getting socket interface");
         }
         return JNI_TRUE;
     }
     return JNI_FALSE;
 }

3、JNI调用C中函数实现
C语言实现了上层调用的函数，最终实现了JAVA调用C函数的动作。这是android系统对kernel操作的具体步骤。如果是初学者，建议把这部分内容搞清楚，整个android系统对底层的操作都是通过这种方法实现。
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\bluetooth.c

 static const bt_interface_t bluetoothInterface = {//蓝牙接口函数对应的函数
     sizeof(bluetoothInterface),
     init,//C函数中对init函数的实现；
     enable,
     disable,
     cleanup,
     get_adapter_properties,
     get_adapter_property,
     set_adapter_property,
     get_remote_device_properties,
     get_remote_device_property,
     set_remote_device_property,
     get_remote_service_record,
     get_remote_services,
     start_discovery,
     cancel_discovery,
     create_bond,
     remove_bond,
     cancel_bond,
     pin_reply,
     ssp_reply,
     get_profile_interface,
     dut_mode_configure,
     dut_mode_send,
 #if BLE_INCLUDED == TRUE
     le_test_mode,
 #else
     NULL,
 #endif
     config_hci_snoop_log
 };

4、蓝牙接口函数中Init函数实现过程
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\bluetooth.c

 static int init(bt_callbacks_t* callbacks )
 {
     ALOGI("init");
     /* sanity check */
     if (interface_ready() == TRUE)//检查接口函数是否准备好；
         return BT_STATUS_DONE;
     /* store reference to user callbacks */
     bt_hal_cbacks = callbacks;//把相应的回调函数，保存，这个非常重要，刚开始看代码是忽略这部分，我们单独一节讲解这部分回调函数的实现和作用；
     /* add checks for individual callbacks ? */
     bt_utils_init();//工具集初始化，初始化一个互斥锁。
     /* init btif */
 btif_init_bluetooth();//初始化蓝牙接口bluetoothinterface
     return BT_STATUS_SUCCESS;
 }

5、蓝牙接口初始化具体实现，btif_init_bluetooth创建BTIF任务，准备蓝牙开启相关调度程序。
具体实现流程如下所示，我们下面对代码做详细解释。主要完成了：
（1）、bt_config.xml文件中的蓝牙名称等处理;
（2）、GKI初始化，这部分后面单一节做详细分析；
（3）、BlueHCLibInterface初始化，实现power\preload\等函数，BlueDreoid  log等级设定；
（4）、BTIF_TASK线程创建，这个部分也比较重要。

external\bluetooth\bluedroid\btif\src\btif_core.c

 bt_status_t btif_init_bluetooth()
 {
     UINT8 status;
     btif_config_init();//创建sock线程，初始化初始化/data/misc/bluedroid/
 bt_config.xml中相关数据；
     bte_main_boot_entry();//（1）、BTE芯片协议栈入口API，蓝牙协议栈/芯片初始化，GKI init；
     /* As part of the init, fetch the local BD ADDR */
     memset(&btif_local_bd_addr, 0, sizeof(bt_bdaddr_t));//取蓝牙地址写入相关文件；
     btif_fetch_local_bdaddr(&btif_local_bd_addr);
     /* start btif task */
     status = GKI_create_task(btif_task, BTIF_TASK, BTIF_TASK_STR,
                 (UINT16 *) ((UINT8 *)btif_task_stack + BTIF_TASK_STACK_SIZE),
                 sizeof(btif_task_stack));
 //（2）、Creates BTIF task and prepares BT scheduler for startup  创建蓝牙任务接口，为开启做调度准备
     if (status != GKI_SUCCESS)
         return BT_STATUS_FAIL;
     return BT_STATUS_SUCCESS;
 }

（1）、BTE芯片协议栈入口API，蓝牙协议栈/芯片初始化，GKI init；
external\bluetooth\bluedroid\main\bte_main.c

 void bte_main_boot_entry(void)
 {
     /* initialize OS */
     GKI_init();//1）、GKI初始化，只在初始化的时候调用一次。

     bte_main_in_hw_init();//2）、初始化结构体static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;

     bte_load_conf(BTE_STACK_CONF_FILE);//3）、初始化bluedroid调试信息等级；

 #if (BTTRC_INCLUDED == TRUE)//相关打印信息初始化；
     /* Initialize trace feature */
     BTTRC_TraceInit(MAX_TRACE_RAM_SIZE, &BTE_TraceLogBuf[0], BTTRC_METHOD_RAM);
 #endif
 }

1）、GKI初始化，只在初始化的时候调用一次
参考互斥锁：http://blog.csdn.net/kingmax26/article/details/5338065  ；
external\bluetooth\bluedroid\gki\ulinux\gki_ulinux.c

 void GKI_init(void)
 {
     pthread_mutexattr_t attr;
     tGKI_OS             *p_os;

     memset (&gki_cb, 0, sizeof (gki_cb));

     gki_buffer_init();//1））、GKI 缓冲、缓冲池初始化；
     gki_timers_init();//2））、GKI定时器初始化；
     gki_cb.com.OSTicks = (UINT32) times(0);

     pthread_mutexattr_init(&attr);//3））、初始化pthread_mutexattr_t结构；

 #ifndef __CYGWIN__
     pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP);//4））、设置互斥锁类型
 #endif
     p_os = &gki_cb.os;
     pthread_mutex_init(&p_os->GKI_mutex, &attr);//5））、初始化互斥量GKI_mutex；
     /* pthread_mutex_init(&GKI_sched_mutex, NULL); */
 #if (GKI_DEBUG == TRUE)
     pthread_mutex_init(&p_os->GKI_trace_mutex, NULL);//  6））、初始化互斥量GKI_trace_mutex；
 #endif
     /* pthread_mutex_init(&thread_delay_mutex, NULL); */  /* used in GKI_delay */
     /* pthread_cond_init (&thread_delay_cond, NULL); */

     /* Initialiase GKI_timer_update suspend variables & mutexes to be in running state.
      * this works too even if GKI_NO_TICK_STOP is defined in btld.txt */
     p_os->no_timer_suspend = GKI_TIMER_TICK_RUN_COND;
     pthread_mutex_init(&p_os->gki_timer_mutex, NULL);7））、初始化互斥量gki_timer_mutex；
 #ifndef NO_GKI_RUN_RETURN
     pthread_cond_init(&p_os->gki_timer_cond, NULL);
 #endif
 }

2）、初始化结构体static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;
bte_main_in_hw_init();
给bt_hc_if赋值：

 static const bt_hc_interface_t bluetoothHCLibInterface = {
     sizeof(bt_hc_interface_t),
     init,//HCI LIB中init函数的实现；
     set_power,
     lpm,
     preload,
     postload,
     transmit_buf,
     set_rxflow,
     logging,
     cleanup
 };

3）、初始化bluedroid调试信息等级
    bte_load_conf(BTE_STACK_CONF_FILE);
解析bt_stack.conf文件中的配置信息。
（2）、创建蓝牙任务接口，为开启做调度准备Creates BTIF task and prepares BT scheduler for startup  

 status = GKI_create_task(btif_task, BTIF_TASK, BTIF_TASK_STR,
               (UINT16 *) ((UINT8 *)btif_task_stack + BTIF_TASK_STACK_SIZE),
               sizeof(btif_task_stack));

6、btif_task进程相关处理函数
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\btif_dm.c
btif_task 等待接收bta_sys_sendmsg发送的相应的状态做相应处理。

 static void btif_task(UINT32 params)
 {
 ………………
     for(;;)
 {
         /* wait for specified events */
         event = GKI_wait(0xFFFF, 0);//GKI进程间通信后面单开一节介绍；
         if (event == BT_EVT_TRIGGER_STACK_INIT)//协议栈初始化完成；
 …………
         if (event == BT_EVT_HARDWARE_INIT_FAIL)//硬件初始化错误
 …………
         if (event & EVENT_MASK(GKI_SHUTDOWN_EVT))//收到关闭信息；
  …………
         if(event & TASK_MBOX_1_EVT_MASK)
 …………
 }
 }