Android BlueDroid（二）：BlueDroid蓝牙开启过程init

关键词：bluedroid  initNative enableNative BTIF_TASK  BTU_TASKbt_hc_work_thread set_power  preload  GKI
作者：xubin341719(欢迎转载。请注明作者，请尊重版权。谢谢。)
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一、   蓝牙开启流程概述，例如以下图所看到的：init、enable

和一般的函数调用同样。android上层通过APP-->Native-->JNI-->bluetoothinterface-->bluetooth HCIinterface。

HCI interface中实现了init、set_power、preload对应函数
init、enable函数主要实现的功能：
（1）、创建：btif_task/BTIF_TASK
（2）、初始化BTE
（3）、创建：btu_task/BTU_TASK
（4）、初始化HCI、串口相关，启动HCI工作主线程：bt_hc_callback。芯片上电、RF參数初始化、蓝牙地址名称相关设定；
（5）、创建：bt_hc_worker_thread蓝牙工作主线程，发送接收命令；
（6）、初始化蓝牙协议栈；
二、initNative函数的的实现
        这部分主要启动对应sock、协议栈初始化、启动btif_task,监听处理蓝牙接口相关的状态消息。实现流程例如以下所看到的。

 1、应用部分函数调用（从adatper開始）
packages\apps\Bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice\ AdapterService.java

    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        if (DBG) debugLog("onCreate");
        mBinder = new AdapterServiceBinder(this);
        mAdapterProperties = new AdapterProperties(this);
        mAdapterStateMachine =  AdapterState.make(this, mAdapterProperties);
        mJniCallbacks =  new JniCallbacks(mAdapterStateMachine, mAdapterProperties);
        initNative();//调用initNative函数；
        mNativeAvailable=true;
        mCallbacks = new RemoteCallbackList<IBluetoothCallback>();
        //Load the name and address
        getAdapterPropertyNative(AbstractionLayer.BT_PROPERTY_BDADDR);
        getAdapterPropertyNative(AbstractionLayer.BT_PROPERTY_BDNAME);
}
private native boolean initNative();

2、JNI函数的实现,这部分跟其它JNI实现同样。
packages\apps\Bluetooth\jni\com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp

static JNINativeMethod sMethods[] = {
    /* name, signature, funcPtr */
    {"classInitNative", "()V", (void *) classInitNative},
    {"initNative", "()Z", (void *) initNative},//Native函数实现
…………
}

packages\apps\Bluetooth\jni\com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp
initNative函数的详细实现。通过bt_interface_t结构体，调用到C中的init函数实现。同一时候传入sBluetoothCallbacks回调函数结构体。这个函数结构体比較重要，底层的状态变化都是通过这个回调函数结构体中的函数实现。

static const bt_interface_t *sBluetoothInterface = NULL;
static bool initNative(JNIEnv* env, jobject obj) {
    sJniCallbacksObj = env->NewGlobalRef(env->GetObjectField(obj, sJniCallbacksField));
    if (sBluetoothInterface) {
        int ret = sBluetoothInterface->init(&sBluetoothCallbacks);//调用到C的对应接口函数
        if (ret != BT_STATUS_SUCCESS) {//假设出错，错误处理；
            ALOGE("Error while setting the callbacks \n");
            sBluetoothInterface = NULL;
            return JNI_FALSE;
        }
        if ( (sBluetoothSocketInterface = (btsock_interface_t *)
                  sBluetoothInterface->get_profile_interface(BT_PROFILE_SOCKETS_ID)) == NULL) {
                ALOGE("Error getting socket interface");
        }
        return JNI_TRUE;
    }
    return JNI_FALSE;
}

3、JNI调用C中函数实现
C语言实现了上层调用的函数。终于实现了JAVA调用C函数的动作。

这是android系统对kernel操作的详细步骤。

假设是刚開始学习的人，建议把这部分内容搞清楚，整个android系统对底层的操作都是通过这样的方法实现。
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\bluetooth.c

static const bt_interface_t bluetoothInterface = {//蓝牙接口函数对应的函数
    sizeof(bluetoothInterface),
    init,//C函数中对init函数的实现；
    enable,
    disable,
    cleanup,
    get_adapter_properties,
    get_adapter_property,
    set_adapter_property,
    get_remote_device_properties,
    get_remote_device_property,
    set_remote_device_property,
    get_remote_service_record,
    get_remote_services,
    start_discovery,
    cancel_discovery,
    create_bond,
    remove_bond,
    cancel_bond,
    pin_reply,
    ssp_reply,
    get_profile_interface,
    dut_mode_configure,
    dut_mode_send,
#if BLE_INCLUDED == TRUE
    le_test_mode,
#else
    NULL,
#endif
    config_hci_snoop_log
};

4、蓝牙接口函数中Init函数实现过程
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\bluetooth.c

static int init(bt_callbacks_t* callbacks )
{
    ALOGI("init");
    /* sanity check */
    if (interface_ready() == TRUE)//检查接口函数是否准备好；
        return BT_STATUS_DONE;
    /* store reference to user callbacks */
    bt_hal_cbacks = callbacks;//把对应的回调函数，保存。这个很重要，刚開始看代码是忽略这部分。我们单独一节解说这部分回调函数的实现和作用；
    /* add checks for individual callbacks ? */
    bt_utils_init();//工具集初始化，初始化一个相互排斥锁。
    /* init btif */
btif_init_bluetooth();//初始化蓝牙接口bluetoothinterface
    return BT_STATUS_SUCCESS;
}

5、蓝牙接口初始化详细实现，btif_init_bluetooth创建BTIF任务。准备蓝牙开启相关调度程序。
详细实现流程例如以下所看到的。我们以下对代码做详解。主要完毕了：
（1）、bt_config.xml文件里的蓝牙名称等处理;
（2）、GKI初始化，这部分后面单一节做详细分析。
（3）、BlueHCLibInterface初始化。实现power\preload\等函数，BlueDreoid  log等级设定；
（4）、BTIF_TASK线程创建。这个部分也比較重要。

external\bluetooth\bluedroid\btif\src\btif_core.c

bt_status_t btif_init_bluetooth()
{
    UINT8 status;
    btif_config_init();//创建sock线程。初始化初始化/data/misc/bluedroid/
bt_config.xml中相关数据。
    bte_main_boot_entry();//（1）、BTE芯片协议栈入口API，蓝牙协议栈/芯片初始化，GKI init；
    /* As part of the init, fetch the local BD ADDR */
    memset(&btif_local_bd_addr, 0, sizeof(bt_bdaddr_t));//取蓝牙地址写入相关文件。
    btif_fetch_local_bdaddr(&btif_local_bd_addr);
    /* start btif task */
    status = GKI_create_task(btif_task, BTIF_TASK, BTIF_TASK_STR,
                (UINT16 *) ((UINT8 *)btif_task_stack + BTIF_TASK_STACK_SIZE),
                sizeof(btif_task_stack));
//（2）、Creates BTIF task and prepares BT scheduler for startup  创建蓝牙任务接口，为开启做调度准备
    if (status != GKI_SUCCESS)
        return BT_STATUS_FAIL;
    return BT_STATUS_SUCCESS;
}

（1）、BTE芯片协议栈入口API。蓝牙协议栈/芯片初始化。GKI init。
external\bluetooth\bluedroid\main\bte_main.c

void bte_main_boot_entry(void)
{
    /* initialize OS */
    GKI_init();//1）、GKI初始化。仅仅在初始化的时候调用一次。

    bte_main_in_hw_init();//2）、初始化结构体static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;

    bte_load_conf(BTE_STACK_CONF_FILE);//3）、初始化bluedroid调试信息等级；

#if (BTTRC_INCLUDED == TRUE)//相关信息打印初始化。
    /* Initialize trace feature */
    BTTRC_TraceInit(MAX_TRACE_RAM_SIZE, &BTE_TraceLogBuf[0], BTTRC_METHOD_RAM);
#endif
}

1）、GKI初始化。仅仅在初始化的时候调用一次
參考相互排斥锁：http://blog.csdn.net/kingmax26/article/details/5338065  。
external\bluetooth\bluedroid\gki\ulinux\gki_ulinux.c

void GKI_init(void)
{
    pthread_mutexattr_t attr;
    tGKI_OS             *p_os;

    memset (&gki_cb, 0, sizeof (gki_cb));

    gki_buffer_init();//1））、GKI 缓冲、缓冲池初始化；
    gki_timers_init();//2））、GKI定时器初始化。
    gki_cb.com.OSTicks = (UINT32) times(0);

    pthread_mutexattr_init(&attr);//3））、初始化pthread_mutexattr_t结构；

#ifndef __CYGWIN__
    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP);//4））、设置相互排斥锁类型
#endif
    p_os = &gki_cb.os;
    pthread_mutex_init(&p_os->GKI_mutex, &attr);//5））、初始化相互排斥量GKI_mutex；
    /* pthread_mutex_init(&GKI_sched_mutex, NULL); */
#if (GKI_DEBUG == TRUE)
    pthread_mutex_init(&p_os->GKI_trace_mutex, NULL);//  6））、初始化相互排斥量GKI_trace_mutex；
#endif
    /* pthread_mutex_init(&thread_delay_mutex, NULL); */  /* used in GKI_delay */
    /* pthread_cond_init (&thread_delay_cond, NULL); */

    /* Initialiase GKI_timer_update suspend variables & mutexes to be in running state.
     * this works too even if GKI_NO_TICK_STOP is defined in btld.txt */
    p_os->no_timer_suspend = GKI_TIMER_TICK_RUN_COND;
    pthread_mutex_init(&p_os->gki_timer_mutex, NULL);7））、初始化相互排斥量gki_timer_mutex。
#ifndef NO_GKI_RUN_RETURN
    pthread_cond_init(&p_os->gki_timer_cond, NULL);
#endif
}

2）、初始化结构体static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;
bte_main_in_hw_init();
给bt_hc_if赋值：

static const bt_hc_interface_t bluetoothHCLibInterface = {
    sizeof(bt_hc_interface_t),
    init,//HCI LIB中init函数的实现；
    set_power,
    lpm,
    preload,
    postload,
    transmit_buf,
    set_rxflow,
    logging,
    cleanup
};

3）、初始化bluedroid调试信息等级
    bte_load_conf(BTE_STACK_CONF_FILE);
解析bt_stack.conf文件里的配置信息。
（2）、创建蓝牙任务接口。为开启做调度准备Creates BTIF task and prepares BT scheduler for startup  

  status = GKI_create_task(btif_task, BTIF_TASK, BTIF_TASK_STR,
                (UINT16 *) ((UINT8 *)btif_task_stack + BTIF_TASK_STACK_SIZE),
                sizeof(btif_task_stack));

6、btif_task进程相关处理函数
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\btif_dm.c
btif_task 等待接收bta_sys_sendmsg发送的对应的状态做对应处理。

static void btif_task(UINT32 params)
{
………………
    for(;;)
{
        /* wait for specified events */
        event = GKI_wait(0xFFFF, 0);//GKI进程间通信后面单开一节介绍；
        if (event == BT_EVT_TRIGGER_STACK_INIT)//协议栈初始化完毕；
…………
        if (event == BT_EVT_HARDWARE_INIT_FAIL)//硬件初始化错误
…………
        if (event & EVENT_MASK(GKI_SHUTDOWN_EVT))//收到关闭信息。
 …………
        if(event & TASK_MBOX_1_EVT_MASK)
…………
}
}