實戰Linux Bluetooth編程（五） Socket與Bluetooth

Linux下Bluetooth編程，借用了Socket體制。也就是說，BlueZ Kernel部分將Bluetooth協議棧以網絡協議的形式添加進網絡協議棧，這樣極大的方便了用戶編程。下面Sam就結合Socket概念將Linux Bluetooth作個研究。

 

1957年10月4日，星期五，蘇聯發射了人類歷史上第一顆人造地球衛星--Sputnik.這標誌着人類外太空時代的開始。這顆衛星籃球大小，在發射98分鐘後到達運轉軌道，能夠經過短波40.002MHz收聽到它的聲音。這也標誌着蘇聯在航天科技領域超過美國。但當時誰能想到，Sputnik的升空居然促進了TCP/IP和Internel的出現。(Sam：不知道朝鮮那個軌道高度幾百米的衛星會促成什麼出現，嘿嘿)。被Sputnik所刺激的美國總統艾森豪威爾五星上將積極推進ARPA。又由於美國政府爲了公平起見，每次採購計算機時都從不一樣設備製造商處購買。你們很快發現，各個計算機沒法兼容。1962年，Licklider提出：各個計算機高度自治，但他們也應該可以相互通信。這就是ARPA網，它成爲Internel的前身。

 

 

一：理解Socket：

在使用手機與女友聯繫時，必須用手機撥她的號碼，而後心情坎坷的等待她的應答。當雙方通話時，就創建了一個具備兩個端點的通訊線路。

Linux中的Socket與電話很是類似。具體問題，稍後再分析。

 

二：Socket域（domain），類型（type），協議（protoclo）以及Bluetooth中的具體使用：

Berkeley小組在構思BSD Socket時，TCP/IP協議也還處在發展之中，其餘一些頗有競爭力的協議如X.25等也在發展，其它不少協議還在構思與研究階段（Bluetooth還沒出生）。爲了使Socket能夠應用於各類不一樣協議，domain的做用就在於此。

domain指出想要使用的協議族。

不得不佩服Berkeley小組的前瞻力。他們考慮在指定Socket時，可能還須要進一步的細分類目：

1.某個協議族（Domain）中的一個或多個協議。

2.某個協議中的一個或多個地址格式。

這個規則在TCP/IP等協議棧時並不明顯，由於某個協議族只有同一種地址格式。但在Bluetooth中則很是有用。

 

protocol則用來指出在此協議族中的具體某個協議。

雖然在TCP/IP協議棧中，由於協議族中某個type的協議棧只有一種，因此此項爲0，但Bluetooth中，這一項則很是有用。

 

type用來指出此協議族中的具體協議的Socket類型爲什麼種：SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM,SOCK_SEQPACKET,SOCK_RAW.

 

三：Socket地址：

每一種通訊協議都對網絡地址格式做了明確規定。協議族（Domain）+ 協議（protocol）的做用就是指明使用哪一種地址類型。

 

BSD Socket是在ANSI C 標準被採納以前開發的，因此沒有使用（void*)數據類型來接收結構化的地址。BSD的解決方案是定義了一個通用的地址結構：

struct sockaddr

{

  sa_family_t sa_family;  //地址族

  char sa_data[14];   //地址數據

};

sa_family長度2字節，用來存放地址族。

sa_data長度14字節，用來存放具體的協議的地址數據。

 

若是是用AF_INET(IPV4),則它的地址類型sockaddr_in以下，恰好與struct sockaddr對應

struct sockaddr_in

{

  sa_family_t sin_family;    //地址族

  uint16_t sip_port;         //端口

  struct in_addr sin_addr;   //Internel 地址

  unsigned char sin_zero[8]; //佔位字節

};

 

若是是用Bluetooth協議族（PF_BLUETOOTH）中的協議l2cap（BTPROTO_L2CAP),則地址格式以下：

struct sockaddr_l2

{
 sa_family_t l2_family;  //地址族
 unsigned short l2_psm;  //PSM
 bdaddr_t l2_bdaddr;     //Bluetooth 地址
 unsigned short l2_cid;
};

 

 

四：Bluetooth Socket的創建和地址綁定：

int socket(int domain, int type, int protocol);

domain:使用 PF_BLUETOOTH。

protocol:使用想要創建的Socket的protocol.若是想創建HCI Socket：BTPROTO_HCI。 L2cap:BTPROTO_L2CAP

type:SOCK_SEQPACKET,以Packet爲單位讀取。SOCK_SAW:原始Socket。

 

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);

將socket與某個地址綁定。

嘿嘿，接着前面Socket與手機的話題，創建一個Socket。就至關因而一個手機，地址，則至關於手機號碼。

一個手機想要別人打進來，就須要讓別人知道電話號碼。 而一個Bluetooth 設備想要別人可以鏈接，也須要將Socket與Bluetooth地址綁定。

山寨機讓咱們知道了雙卡雙待，Bluetooth也能夠實現這一點。創建一個Socket，只是一個手機，它能夠與多個bdaddr綁定。這就是hci0,hci1等等。

 

五：理解網絡字序：

對於多字節數據，不一樣的CPU有不一樣的組織方式，最基本的字節序位：

小端（little-endian）: 將低序字節存儲在起始位置。

大端（big-endian）:將高序字節存儲在其實位置。

 

Intel CPU使用小端。Motorola等CPU使用大端，網絡上傳輸數據的標準順序爲大端。

 

他們之間的轉化：

htobs（）， htonl() 主機到網絡

ntohl() , ntohs() 網絡到主機。