Bluedroid的結構和代碼分佈

時間 2019-11-08

標籤 bluedroid 結構代碼分佈简体版

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在android4.2中，Google更換了android的藍牙協議棧，從Bluez換成Bluedroid，我也是初涉這個方面，順便記錄一下。
http://source.android.com/devices/bluetooth.html
html

android development對於4.3藍牙的介紹：java

android提供BlueDroid做爲默認的協議棧，BlueDroid分爲兩個部分：android

一、Bluetooth Embedded System（BTE），它實現了BT的核心功能。app

二、Bluetooth Application Layer (BTA)，用於和android framework層交互。this

BT 系統服務經過JNI與BT stack交互，而且經過Binder IPC通訊與應用交互。這個系統服務同時也提供給RD獲取不一樣的BT profiles；下面的圖標展現BT stack的一個大致的結構：code

1、application Frameworkhtm

這個層的代碼主要是利用android.bluetooth APIS 和 bluetooth hardware進行交互。也就是經過Binder IPC機制調用bluetooth 進程；對象

代碼位於framework/base/core/java/android.bluetooth/下。繼承

好比A2DP的鏈接：framework/base/core/java/android.bluetooth/BluetoothA2dp.java中的connect(Bluetoothevice)方法。接口

public boolean connect(BluetoothDevice device) {
    if (DBG) log("connect(" + device + ")");
    if (mService != null && isEnabled() &&
        isValidDevice(device)) {
        try {
            return mService.connect(device);
        } catch (RemoteException e) {
            Log.e(TAG, "Stack:" + Log.getStackTraceString(new Throwable()));
            return false;
        }
    }
    if (mService == null) Log.w(TAG, "Proxy not attached to service");
    return false;
}

經過Binder IPC 通訊機制，調用到packages/apps/Bluetooth/src/com.android.bluetooth.a2dp/A2dpService.java下一個內部私有類

A2dpService是一個繼承於ProfileService，而ProfileService是繼承於Service的。

private static class BluetoothA2dpBinder extends IBluetoothA2dp.Stub{}的connect(BluetoothDevice)方法。

public boolean connect(BluetoothDevice device) {
        A2dpService service = getService();
        if (service == null) return false;
        return service.connect(device);
    }

而後調用到A2dpService的connect(BluetoothDevice)方法。

public boolean connect(BluetoothDevice device) {
    enforceCallingOrSelfPermission(BLUETOOTH_ADMIN_PERM,
                                   "Need BLUETOOTH ADMIN permission");

    if (getPriority(device) == BluetoothProfile.PRIORITY_OFF) {
        return false;
    }

    int connectionState = mStateMachine.getConnectionState(device);
    if (connectionState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED ||
        connectionState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTING) {
        return false;
    }

    mStateMachine.sendMessage(A2dpStateMachine.CONNECT, device);
    return true;
}

這個過程就是Bluetooth Application Framework與Bluetooth Process的調用過程。

2、Bluetooth System service

Bluetooth System service位於packages/apps/Bluetooth下，它打包成一個android app包，而且在android framework 層實現BT service
和各類profile。BT app會經過JNI調用到HAL層。

A2dpService的connect方法會發送一個StateMachine.sendMessage(A2dpStateMachine.CONNECT, device)的message，這個message會被A2dpStateMachine對象的processMessage(Message)方法接收到：

case CONNECT:
                BluetoothDevice device = (BluetoothDevice) message.obj;
                broadcastConnectionState(device, BluetoothProfile.STATE_CONNECTING,
                               BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED);

                if (!connectA2dpNative(getByteAddress(device)) ) {
                    broadcastConnectionState(device, BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED,
                                   BluetoothProfile.STATE_CONNECTING);
                    break;
                }

                synchronized (A2dpStateMachine.this) {
                    mTargetDevice = device;
                    transitionTo(mPending);
                }
                // TODO(BT) remove CONNECT_TIMEOUT when the stack
                //          sends back events consistently
                sendMessageDelayed(CONNECT_TIMEOUT, 30000);
                break;

最重要的一句：connectA2dpNative(getByteAddress(device)；

即會經過JNI調用到Native；

private native boolean connectA2dpNative(byte[] address);

3、JNI

與android.bluetooth有關的JNI代碼位於packages/apps/bluetooth/jni下，JNI 的代碼會調用到HAL層，而且在確信一些BT操做被觸發時，會從HAL
獲取一些回調。好比當BT設備被發現時。

再回到A2dp鏈接的例子中來，BT System Service經過JNI會調用到com_android_bluetooth_a2dp.cpp中：

static jboolean connectA2dpNative(JNIEnv *env, jobject object, jbyteArray address) {
jbyte *addr;
bt_bdaddr_t * btAddr;
bt_status_t status;

ALOGI("%s: sBluetoothA2dpInterface: %p", __FUNCTION__, sBluetoothA2dpInterface);
if (!sBluetoothA2dpInterface) return JNI_FALSE;

addr = env->GetByteArrayElements(address, NULL);
btAddr = (bt_bdaddr_t *) addr;
if (!addr) {
    jniThrowIOException(env, EINVAL);
    return JNI_FALSE;
}

if ((status = sBluetoothA2dpInterface->connect((bt_bdaddr_t *)addr)) != BT_STATUS_SUCCESS) {
    ALOGE("Failed HF connection, status: %d", status);
}
    env->ReleaseByteArrayElements(address, addr, 0);
    return (status == BT_STATUS_SUCCESS) ? JNI_TRUE : JNI_FALSE;
}

重點代碼是：status = sBluetoothA2dpInterface->connect((bt_bdaddr_t *)addr)；

這個sBluetoothA2dpInterface結構體對象是在initNative(JNIEnv *env, jobject object)方法時獲得的。

if ( (sBluetoothA2dpInterface = (btav_interface_t *)
      btInf->get_profile_interface(BT_PROFILE_ADVANCED_AUDIO_ID)) == NULL) {
    ALOGE("Failed to get Bluetooth A2DP Interface");
    return;
}

4、HAL

硬件抽象層定義android.bluetooth APIs和BT process調用的標準接口，而且你必須實現這些接口來讓你的BT hardware功能運行正常。BT HAL的
的頭文件位於hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h和hardware/libhardware/include/hardware/bt_*.h 文件中。

JNI中sBluetoothA2dpInterface是一個btav_interface_t結構體，位於hardware/libhardware/include/hardware/bt_av.h中，定義爲：

typedef struct {

    
    size_t          size;
    
    bt_status_t (*init)( btav_callbacks_t* callbacks );

    
    bt_status_t (*connect)( bt_bdaddr_t *bd_addr );

    
    bt_status_t (*disconnect)( bt_bdaddr_t *bd_addr );

    
    void  (*cleanup)( void );

} btav_interface_t;

5、BT stack

做爲默認的BT stack，(4.2以前是bluez做爲協議棧的)

代碼位於external/bluetooth/bluedroid下，這個stack實現了通用的BT HAL而且也能夠經過擴展和改變配置來自定義。

A2dp的鏈接會調用到external/bluetooth/bluedroid/btif/src/btif_av.c的connect方法。

static bt_status_t connect(bt_bdaddr_t *bd_addr)
{
    BTIF_TRACE_EVENT1("%s", __FUNCTION__);
    CHECK_BTAV_INIT();

    return btif_queue_connect(UUID_SERVCLASS_AUDIO_SOURCE, bd_addr, connect_int);
}

6、Vendor extension

爲了追蹤添加自定義拓展和一個HCI層，你能夠建立一個libbt-vendor模塊而且指定這些組件。