Android4.4 之Bluetooth整理
<pre><code class="language-java">Android 4.4上蓝牙协议栈采用的是BRCM和Google共同开发的bluedroid，代替了之前的Bluez.
一、 Bluetooth 源码分布 （基于Android 4.4 ）
1. packages/apps/Settings/src/com/android/settings/bluetooth
bluetooth Settings 代码
2. packages/apps/Bluetooth
BT 应用层代码，及BT profile（如：A2dp,gatt,hdp,hfp,hid,map,opp,pan,pbap ...） 上层代码
packages/apps/Bluetooth/jni
3. frameworks/base/core/java/android/bluetooth
framework 层相关 java 代码与aidl
4. external/bluetooth/bluedroid
BRCM和Google共同开发的官方蓝牙协议栈
5. linux/kernel/drivers/bluetooth
6. linux/kernel/net/bluetooth
7. 以下是近期项目intel 平台
hardware/broadcom/libbt
hardware/libhardware
vendor/intel/fw/PRIVATE/bt 厂商bt固件</code></pre>
<pre><code class="language-java"> 二、Bluetooth 常用类及相关profile
A2dp: Advanced Audio Distribution Profile 蓝牙音频传输模型协定
蓝牙立体声，和蓝牙耳机听歌有关那些，另还有个AVRCP--(Audio/Video Remote Control Profile)音频/视频远程控制配置文件，是用来听歌时暂停，上下歌曲选择的
GATT: Generic Attribute Profile 通用属性配置文件
GATT是基于ATT Protocol的，ATT针对BLE设备做了专门的优化，具体就是在传输过程中使用尽量少的数据。每个属性都有一个唯一的UUID，属性将以characteristics and services的形式传输
https://developer.bluetooth.org/TechnologyOverview/Pages/GATT.aspx
HDP：Bluetooth Health Device Profile 蓝牙关于医疗方面的应用
HFP : Hands-free Profile 和电话相关，蓝牙接听、挂断电话
HID : Human Interface Device
定义了蓝牙在人机接口设备中的协议、特征和使用规程。典型的应用包括蓝牙鼠标、蓝牙键盘、蓝牙游戏手柄等。该协议改编自USB HID Protocol
MAP : Message Access Profile
OPP : Object Push Profile
PAN : Personal Area Network Profile
描述了两个或更多个 Bluetooth 设备如何构成一个即时网络，和网络有关的还有串行端口功能(SPP)，拨号网络功能(DUN)
PBAP: Phonebook Access Profile 电话号码簿访问协议</code></pre>
<pre><code class="language-java">三、Enable Bluetooth
1. 服务启动：
frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
系统启动时在SystemServer中注册蓝牙服务管理BluetoothManagerService服务：
Bt 服务
其它进程通过binder机制调用该服务，该服务属于综合服务管理类，包括AdapterService的启动、蓝牙适配器Adapter的管理等。
2. BluetoothAdapter
Android的蓝牙Enable是由BluetoothAdapter提供的。只需要调用BluetoothAdapter.enable()即可启动蓝牙。下面我就分析这一个过程
frameworks/base/core/java/android/bluetooth/BluetoothAdapter.java
mManagerService.enable()
mManagerService其实就是bluetoothAdapter的一个proxy,
getDefaultAdapter
BluetoothAdapter
3. BluetoothManagerService
frameworks/base/services/java/com/android/server/BluetoothManagerService.java
BluetoothManagerService:enable()
sendEnableMsg
sendEnableMsg 交给handleMessage 处理，可以看到case MESSAGE_ENABLE: 里调用了handleEnable
handleEnable
可以看到是调用了mBluetooth.enable()
4. AdapterService，AdapterState
packages/app/Bluetooth/src/com/android/bluetooth/btservice/AdapterService.java
AdapterService:enable()
此处用了用了StateMachine，它会在AdapterState 里processMessage 处理（StateMachine就是状态机，在不同的状态下，收到相同的Event，做不同的事情），直接搜索UER_TURN_ON 可以看到下面：
USER_TURN_ON
接下来是调用了adapterService.processStart()
processStart
setProfileServiceState(supportedProfileServices,BluetoothAdapter.STATE_ON); 是用来开启Bluetooth Profile 的，log 中可以看到：
BT Profile log
然后可以看到：mAdapterStateMachine.sendMessage(mAdapterStateMachine.obtainMessage(AdapterState.STARTED));
交给了PendingCommandState下的processMessage处理
case STARTED
由mAdapterService.enableNative(); 可以看到 /*package*/ native boolean enableNative();
此时就进入了JNI了
5. JNI 调用
enableNative() 是在 packages/apps/Bluetooth/jni/com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp
enableNative
static const bt_interface_t *sBluetoothInterface = NULL;
bt_interface_t 定义
bt_interface_t 定义 在hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h
sBluetoothInterface的初始化在classInitNative()，这个函数大概做了以下的事情：
1)、注册java的回调函数（就是当下层已经打开蓝牙了，然后要通知上层，蓝牙已经打开了，java层就可以发送蓝牙打开的Broadcast了。）
2)、初始化蓝牙模块的HAL接口。
3)、得到sBluetoothInterface
6. Bluedroid -&gt;bluetooth.c
external/bluetooth/bluedroid/btif/src/bluetooth.c
sBluetoothInterface-&gt;enable(); 会调到下方
bluetooth:enable()
接下来调用：external/bluetooth/bluedroid/btif/src/Btif_core.c
btif_enable_bluetooth
external/bluetooth/bluedroid/main/Bte_main.c
bte_main_enable
bte_hci_enable
我们先看下bt_hc_if-&gt;set_power，前面有做一些初始化Bluedroid的动作
由 bt_hc_if-&gt;set_power(BT_HC_CHIP_PWR_ON);可以看出：
static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;
下面是bt_hc_if 的初始化
bte_main_in_hw_init
external/bluetooth/bluedroid/hci/src/Bt_hci_bdroid.c
bt_hc_get_interface
bluetoothHCLibInterface
由以上可以看到set_power
set_power
可以看到，bt_vnd_if-&gt;op(BT_VND_OP_POWER_CTRL, &amp;pwr_state);
external/bluetooth/bluedroid/hci/src/Bt_hw.c
bt_vendor_interface_t *bt_vnd_if=NULL;
bt_vnd_if 初始化：
init_vnd_if
在init_vnd_if()函数可以看到其实是一个libbt-vendor.so的interface。这个是Vendor（芯片厂商）的library
Vendor就是芯片供应商的意思，在他们做好一块蓝牙芯片后，需要提供一些硬件相关的动作，比如上下电，设置波特率之类的。但是这些 操作一般不会对没有许可的开放。Bluedroid提供了一个统一的接口bt_vendor_interface_t，供应商只需要实现这个接口定义的蓝 牙相关的操作就可以交给bluedroid去做剩下的事情了
下面主要是broadcom 为例，我们进入/hardware/里面：
$ find . -name Android.mk |xargs grep libbt
./broadcom/libbt/Android.mk:LOCAL_MODULE := libbt-vendor
./broadcom/libbt/Android.mk:LOCAL_MODULE := libbt-vendor
./broadcom/libbt/Android.mk: LOCAL_SRC_FILES := $(TI_BT_VENDOR_PATH)/libbt-vendor-ti.c
./qcom/bt/Android.mk:include $(call all-named-subdir-makefiles,libbt-vendor)
./qcom/bt/libbt-vendor/Android.mk:LOCAL_MODULE := libbt-vendor
或者
$ grep -nr BT_VND_OP_POWER_CTRL
broadcom/libbt/src/bt_vendor_brcm.c:147: case BT_VND_OP_POWER_CTRL:
broadcom/libbt/src/bt_vendor_brcm.c:149: BTVNDDBG(&quot;op: BT_VND_OP_POWER_CTRL&quot;);
qcom/bt/libbt-vendor/src/bt_vendor_qcom.c:105: case BT_VND_OP_POWER_CTRL:
在broadcom/libbt/src/bt_vendor_brcm.c
op
upio_set_bluetooth_power
static char *rfkill_state_path = NULL;
rfkill_state_path 是在下面初始化的。
init_rfkill
原来就是在rfkill_state_path(/sys/class/rfkill/rfkill[x]/state)虚拟设备里写入了1
shell@android :/sys/class/rfkill/rfkill0 $ cat state
0 // 表示蓝牙是关闭状态
shell@android :/sys/class/rfkill/rfkill0 $ cat state
1 // 开启蓝牙后可以看到
rfkill是Linux下的一个标准的无线控制的虚拟设备，Linux也提供了rfkill的命令去查看以及控制所有的注册的无线设备。它们会在/dev/（PC的Linux）或者/sys/class（一般是Android）下生成相应的虚拟设备。
结合set_power 下面的log 和 bluetoothHCLibInterface 定义，可以看到接下来是调用的 bluetoothHCLibInterface 里的 proload-&gt;bthc_signal_event(HC_EVENT_PRELOAD)-&gt;bt_hc_worker_thread －》 userial_open(USERIAL_PORT_1)-&gt;bt_vnd_if-&gt;op(BT_VND_OP_USERIAL_OPEN, &amp;fd_array);－&gt;userial_vendor_open((tUSERIAL_CFG *) &amp;userial_init_cfg);
接下来是Hardware.c里
hw_config_start－》hw_config_cback
Ref:
http://blog.csdn.net/baimy1985/article/details/8892410
http://my.oschina.net/u/1436933/blog/192060
http://blog.csdn.net/yutao52shi/article/details/12690353</code></pre>
<pre><code class="language-java">Enable Bluetooth 执行流程了解
以下是基于Android 4.2代码，对Bluetooth BR/EDR Enable process的分析。BluetoothAdapter类代表的是local device Bluetooth adapter，而BluetoothDevice类代表的是remote Bluetooth device。在Android 4.3中引入了一个新的类BluetoothManager，它是一个high level manager，被用于”to obtain an instance of an BluetoothAdapter and conduct overall Bluetooth Management“。
Bluetooth Enable process比较复杂，层次比较多，最好的分析方法是：对照logcat输出的Bluetooth相关log来阅读代码。首先从总体上介绍以下Enable process。UI上的入口是Settings，拨动Bluetooth开关，就启动了Bluetooth Enable process，最后由Bluedroid去enable Bluetooth hardware。当Bluetooth hardware enabled，这个enabled消息会一层层从Bluedroid上传到UI层，Settings收到这个消息就可以更新Bluetooth开关的状态了。具体过程如下图：
Settings的BluetoothEnabler类（对应于UI上看到的Bluetooth开关），得到代表local device的BluetoothAdapter，再调用BluetoothAdapter::enable()。
BluetoothAdapter基本上是个wrapper，不做具体的事情的。它直接调用BluetoothManagerService::enable()。
BluetoothManagerService利用Binder机制会去connect AdapterService，最终会导致AdapterService::enable()被调用。BluetoothManagerService还会向AdapterService注册callback函数，用于接收Adapter State Change消息。
AdapterService维护着一个状态机AdapterState，所有工作都是通过驱动状态机来完成的。AdapterState收到AdapterService发过来的USER_TURN_ON消息，就会调用AdapterService::processStart()来启动Profie Services的初始化和Bluetooth hardware enable process。此时Bluetooth Adapter的状态是BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON。
每一个profile都有一个service。每个profile service启动完成后，都会通知AdapterService。当AdapterService::processProfileServiceStateChanged()确认所有的profile services都启动完成了，就会给状态机AdapterState发AdapterState.STARTED消息。
状态机AdapterState::PendingCommandState::processMessage()收到AdapterState.STARTED消息后就立刻调用AdapterService::enableNative()。
AdapterService::enableNative()就是用来enable Bluetooth的Bluetooth JNI接口。enableNative()会调用Bluetooth HAL的enable()。
Bluedroid用btif_enable_bluetooth()来实现了Bluetooth HAL的enable()。
当Bluedroid真正完成了enable Bluetooth hardware，就通过btif_enable_bluetooth_evt()中的HAL_CBACK调用Bluetooth JNI的adapter_state_change_callback()，这样就把BT_STATE_ON消息传递给了状态机AdapterState。
AdapterState会把Bluetooth Adapter的状态转换到BluetoothAdapter.STATE_ON，并通过AdapterState::notifyAdapterStateChanged()通知AdapterService。
AdapterService::updateAdapterState()会通过callback函数通知BluetoothManagerService，Adapter状态改变了。
BluetoothManagerService确认状态发生了改变就会发出一个BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGE的intent。
Settings的BluetoothEnabler收到这个intent之后，就会去更新UI上Bluetooth开关的状态。
</code></pre>