昨天看了一下介紹藍牙協議文檔,今天索性對照看了看kernel里的代碼(bluez),這里記點筆記,還是繼承了老毛病,只關注整體流程而忽略細節,先了解個大概,等真正需要時再仔細分析。net/hci_core.cHCI在主機端的驅動主要是為上層提供一個統一的接口,讓上層協議不依賴于具體硬件的實現。HCI在硬件中的固件與HCI在主機" />

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linux藍牙驅動代碼閱讀筆記

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linux藍牙驅動代碼閱讀筆記

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作者聯系方式:李先靜 <xianjimli at hotmail dot com>

昨天看了一下介紹藍牙協議文檔,今天索性對照看了看kernel里的代碼(bluez),這里記點筆記,還是繼承了老毛病,只關注整體流程而忽略細節,先了解個大概,等真正需要時再仔細分析。

net/hci_core.c

HCI在主機端的驅動主要是為上層提供一個統一的接口,讓上層協議不依賴于具體硬件的實現。HCI在硬件中的固件與HCI在主機端的驅動通信方式有多種,比如像UART、USB和PC Card等等。hci_core.c相當于一個框架,用于把各種具體通信方式膠合起來,并提供一些公共函數的實現。

hci_cmd_task 是負責發送CMD的任務,它從hdev->cmd_q隊列中取CMD,然后調用hci_send_frame把CMD發送出去,hci_send_frame又會調用實際的HCI驅動的send函數發送數據。

hci_rx_task 是負責接收數據的任務,它從hdev->rx_q隊列中取數據,然后根據數據的類型調用上層函數處理。數據包有三種類型:
  1. HCI_EVENT_PKT: 用于處理一些通信事件,比如連接建立,連接斷開,認證和加密等事件,這些事件控制協議狀態的改變。
  2. HCI_ACLDATA_PKT: 異步非連接的數據包,通過hci_acldata_packet提交給上層的L2CAP協議處理(hci_proto[HCI_PROTO_L2CAP])。
  3. HCI_SCODATA_PKT: 同步面向連接的數據包,通過hci_scodata_packet提供給上層的SCO協議處理(hci_proto[HCI_PROTO_SCO])。

hci_tx_task  是負責發送數據的任務,發送所有connection中的ACL和SCO數據,以及hdev->raw_q中的數據包。

HCI為上層提供的接口主要有:
  1. hci_send_sco:發送SCO數據包,把要發送的數據包放入connection的發送隊列中,然后調度發送任務去發送。
  2. hci_send_acl:發送ACL數據包,把要發送的數據包放入connection的發送隊列中,然后調度發送任務去發送。
  3. hci_send_cmd:發送命令數據,把要發送的數據包放入hdev->cmd_q隊列中,然后調度命令發送任務去發送。
  4. hci_register_proto/hci_unregister_proto:注冊/注銷上層協議,HCI會把接收到的數據轉發給這些上層協議。
  5. hci_register_dev/hci_unregister_dev: 注冊/注銷設備,HCI會把要發送的數據通過這些設備發送出去。
  6. 其它一些公共函數。

net/hci_conn.c
提供了一些連接管理,論證和加密的函數。

net/hci_event.c
事件處理函數,負責狀態機的維護,這些事件通常會使連接從一個狀態轉換另一個狀態。
  1. hci_si_event:用于發送事件。
  2. hci_event_packet:用于處理底層上報的事件,從hci_rx_task處調用過來。

net/hci_sock.c
給上層提供一個socket接口,應用程序可以通過socket的方式來訪問HCI。
  1. hci_sock_init:中注冊了BTPROTO_HCI類型family。
  2. hci_sock_create:創建sock的函數,它的sock的ops指向hci_sock_ops。
  3. hci_sock_setsockopt/hci_sock_getsockopt:設置/獲取sock的一些選項。
  4. hci_sock_sendmsg:發送消息,根據消息的類型把消息放到適當的隊列中。
  5. hci_sock_recvmsg:接收消息,從接收隊列中取消息。
  6. hci_sock_recvmsg:ioctl函數。

net/hci_sysfs.c
提供一些sysfs文件系統接口。

net/l2cap.c
L2CAP是HCI之上的協議,提供諸如QoS,分組,多路復用,分段和組裝之類的功能。

通過bt_sock_register為上層提供一個sock接口:
  1. l2cap_sock_create:創建sock的函數,它的sock的ops指向l2cap_sock_ops。
  2. l2cap_sock_setsockopt/l2cap_sock_getsockopt設置/獲取sock的一些選項。
  3. l2cap_sock_sendmsg:發送消息,通過HCI提供hci_send_acl函數把消息傳遞給下層的設備。
  4. bt_sock_recvmsg:接收消息,從接收隊列中取消息。

通過hci_register_proto向其下的HCI注冊協議:
  1. l2cap_connect_ind:處理連接請求。
  2. l2cap_connect_cfm:確認連接。
  3. l2cap_disconn:處理斷開請求。
  4. l2cap_auth_cfm:認證確認。
  5. l2cap_encrypt_cfm:加密確認。
  6. l2cap_recv_acldata:處理來自HCI的數據。

net/sco.c
SCO也是運行在HCI之上的協議,它是面向連接的可靠的傳輸方式,主要用于聲音數據傳輸。

通過bt_sock_register為上層提供一個sock接口:
  1. sco_sock_create:創建sock的函數,它的sock的ops指向sco_sock_ops。
  2. sco_sock_setsockopt/sco_sock_getsockopt設置/獲取sock的一些選項。
  3. sco_sock_sendmsg:發送消息,通過HCI提供sco_send_frame函數把消息傳遞給下層的設備。
  4. bt_sock_recvmsg:接收消息,從接收隊列中取消息。

通過hci_register_proto向其下的HCI注冊協議:
  1. sco_connect_ind:處理連接請求。
  2. sco_connect_cfm:確認連接。
  3. sco_disconn_ind:處理斷開請求。
  4. sco_recv_scodata: 處理來自HCI數據。

rfcomm/*
rfcomm是基于l2CAP之上的協議,它在藍牙協議之上封裝傳統的RS232串口。

drivers/bluetooth
前面我們介紹的都是HCI及其上層的協議,HCI下層的實現就是HCI驅動程序,這些驅動程序用于與藍牙硬件通信,通信的方式常見的有USB,UART和PC card等幾種。這里我們看看USB的方式:

drivers/bluetooth/hci_usb.c
  1. hci_usb_probe: 調用hci_register_dev向前面說的hci_core注冊HCI設備。
  2. hci_usb_send_frame:用于提供給HCI去發送數據包。它把數據包放到傳輸隊列__transmit_q(husb, bt_cb(skb)->pkt_type)之中,然后調用hci_usb_tx_process去傳輸數據。
  3. hci_usb_tx_process:根據數據的類型去調用hci_usb_send_ctrl /hci_usb_send_isoc /hci_usb_send_bulk把數據通過USB發送給硬件。

~~end~~
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