Bluedroid的结构和代码分布

在android4.2中，Google更换了android的蓝牙协议栈，从Bluez换成Bluedroid，我也是初涉这个方面，顺便记录一下。
http://source.android.com/devices/bluetooth.html

android development对于4.3蓝牙的介绍：

android提供BlueDroid作为默认的协议栈，BlueDroid分为两个部分：

1、Bluetooth Embedded System（BTE），它实现了BT的核心功能。

2、Bluetooth Application Layer (BTA)，用于和android framework层交互。

BT 系统服务通过JNI与BT stack交互，并且通过Binder IPC通信与应用交互。这个系统服务同时也提供给RD获取不同的BT profiles；下面的图标展示BT stack的一个大体的结构：

一、application Framework

这个层的代码主要是利用android.bluetooth APIS 和 bluetooth hardware进行交互。 也就是通过Binder IPC机制调用bluetooth 进程；

代码位于framework/base/core/java/android.bluetooth/下。

比如A2DP的连接：framework/base/core/java/android.bluetooth/BluetoothA2dp.java中的connect(Bluetoothevice)方法。

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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;}

通过Binder IPC 通信机制，调用到packages/apps/Bluetooth/src/com.android.bluetooth.a2dp/A2dpService.java下一个内部私有类

A2dpService是一个继承于ProfileService，而ProfileService是继承于Service的。

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

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

然后调用到A2dpService的connect(BluetoothDevice)方法。

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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;}

这个过程就是Bluetooth Application Framework与Bluetooth Process的调用过程。

二、Bluetooth System service

Bluetooth System service位于packages/apps/Bluetooth下，它打包成一个android app包，并且在android framework 层实现BT service
和各种profile。BT app会通过JNI调用到HAL层。

A2dpService的connect方法会发送一个StateMachine.sendMessage(A2dpStateMachine.CONNECT, device)的message，这个message会被A2dpStateMachine对象的processMessage(Message)方法接收到：

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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)；

即会通过JNI调用到Native；

private native boolean connectA2dpNative(byte[] address);

三、JNI

与android.bluetooth有关的JNI代码位于packages/apps/bluetooth/jni下，JNI 的代码会调用到HAL层，并且在确信一些BT操作被触发时，会从HAL
获取一些回调。比如当BT设备被发现时。

再回到A2dp连接的例子中来，BT System Service通过JNI会调用到com_android_bluetooth_a2dp.cpp中：

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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;}

重点代码是：status = sBluetoothA2dpInterface->connect((bt_bdaddr_t *)addr)；

这个sBluetoothA2dpInterface结构体对象是在initNative(JNIEnv *env, jobject object)方法时得到的。

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

四、HAL

硬件抽象层定义android.bluetooth APIs和BT process调用的标准接口，并且你必须实现这些接口来让你的BT hardware功能运行正常。BT HAL的
的头文件位于hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h和hardware/libhardware/include/hardware/bt_*.h 文件中。

JNI中sBluetoothA2dpInterface是一个btav_interface_t结构体，位于hardware/libhardware/include/hardware/bt_av.h中，定义为：

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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;

五、BT stack

作为默认的BT stack，(4.2之前是bluez作为协议栈的)

代码位于external/bluetooth/bluedroid下，这个stack实现了通用的BT HAL并且也可以通过扩展和改变配置来自定义。

A2dp的连接会调用到external/bluetooth/bluedroid/btif/src/btif_av.c的connect方法。

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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);}

六、Vendor extension

为了追踪添加自定义拓展和一个HCI层，你可以创建一个libbt-vendor模块并且指定这些组件。