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linux 蓝牙驱动代码阅读笔记

技术2022-05-12  2


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昨天看了一下介绍蓝牙协议文档,今天索性对照看了看kernel里的代码(bluez),这里记点笔记,还是继承了老毛病,只关注整体流程而忽略细节,先了解个大概,等真正需要时再仔细分析。

net/hci_core.cHCI 在主机端的驱动主要是为上层提供一个统一的接口,让上层协议不依赖于具体硬件的实现。HCI在硬件中的固件与HCI在主机端的驱动通信方式有多种,比如像 UART、USB和PC Card等等。hci_core.c相当于一个框架,用于把各种具体通信方式胶合起来,并提供一些公共函数的实现。hci_cmd_task是负责发送CMD的任务,它从hdev->cmd_q队列中取CMD,然后调用hci_send_frame把CMD发送出去,hci_send_frame又会调用实际的HCI驱动的send函数发送数据。hci_rx_task是负责接收数据的任务,它从hdev->rx_q队列中取数据,然后根据数据的类型调用上层函数处理。数据包有三种类型:1. HCI_EVENT_PKT: 用于处理一些通信事件,比如连接建立,连接断开,认证和加密等事件,这些事件控制协议状态的改变。2. HCI_ACLDATA_PKT: 异步非连接的数据包,通过hci_acldata_packet提交给上层的L2CAP协议处理(hci_proto[HCI_PROTO_L2CAP])。3. HCI_SCODATA_PKT: 同步面向连接的数据包,通过hci_scodata_packet提供给上层的SCO协议处理(hci_proto[HCI_PROTO_SCO])。hci_tx_task 是负责发送数据的任务,发送所有connection中的ACL和SCO数据,以及hdev->raw_q中的数据包。HCI为上层提供的接口主要有:1. hci_send_sco:发送SCO数据包,把要发送的数据包放入connection的发送队列中,然后调度发送任务去发送。2. hci_send_acl:发送ACL数据包,把要发送的数据包放入connection的发送队列中,然后调度发送任务去发送。3. hci_send_cmd:发送命令数据,把要发送的数据包放入hdev->cmd_q队列中,然后调度命令发送任务去发送。4. hci_register_proto/hci_unregister_proto:注册/注销上层协议,HCI会把接收到的数据转发给这些上层协议。5. hci_register_dev/hci_unregister_dev: 注册/注销设备,HCI会把要发送的数据通过这些设备发送出去。6. 其它一些公共函数。net/hci_conn.c提供了一些连接管理,论证和加密的函数。net/hci_event.c事件处理函数,负责状态机的维护,这些事件通常会使连接从一个状态转换另一个状态。1. hci_si_event:用于发送事件。2. hci_event_packet:用于处理底层上报的事件,从hci_rx_task处调用过来。net/hci_sock.c给上层提供一个socket接口,应用程序可以通过socket的方式来访问HCI。1. hci_sock_init:中注册了BTPROTO_HCI类型family。2. hci_sock_create:创建sock的函数,它的sock的ops指向hci_sock_ops。3. hci_sock_setsockopt/hci_sock_getsockopt:设置/获取sock的一些选项。4. hci_sock_sendmsg:发送消息,根据消息的类型把消息放到适当的队列中。5. hci_sock_recvmsg:接收消息,从接收队列中取消息。6. hci_sock_recvmsg:ioctl函数。net/hci_sysfs.c提供一些sysfs文件系统接口。net/l2cap.cL2CAP是HCI之上的协议,提供诸如QoS,分组,多路复用,分段和组装之类的功能。通过bt_sock_register为上层提供一个sock接口:1. l2cap_sock_create:创建sock的函数,它的sock的ops指向l2cap_sock_ops。2. l2cap_sock_setsockopt/l2cap_sock_getsockopt设置/获取sock的一些选项。 3. l2cap_sock_sendmsg:发送消息,通过HCI提供hci_send_acl函数把消息传递给下层的设备。4. bt_sock_recvmsg:接收消息,从接收队列中取消息。通过hci_register_proto向其下的HCI注册协议:1. l2cap_connect_ind:处理连接请求。2. l2cap_connect_cfm:确认连接。3. l2cap_disconn:处理断开请求。4. l2cap_auth_cfm:认证确认。5. l2cap_encrypt_cfm:加密确认。6. l2cap_recv_acldata:处理来自HCI的数据。net/sco.cSCO也是运行在HCI之上的协议,它是面向连接的可靠的传输方式,主要用于声音数据传输。通过bt_sock_register为上层提供一个sock接口:1. sco_sock_create:创建sock的函数,它的sock的ops指向sco_sock_ops。2. sco_sock_setsockopt/sco_sock_getsockopt设置/获取sock的一些选项。3. sco_sock_sendmsg:发送消息,通过HCI提供sco_send_frame函数把消息传递给下层的设备。4. bt_sock_recvmsg:接收消息,从接收队列中取消息。通过hci_register_proto向其下的HCI注册协议:1. sco_connect_ind:处理连接请求。2. sco_connect_cfm:确认连接。3. sco_disconn_ind:处理断开请求。4. sco_recv_scodata: 处理来自HCI数据。rfcomm/*rfcomm是基于l2CAP之上的协议,它在蓝牙协议之上封装传统的RS232串口。drivers/bluetooth前面我们介绍的都是HCI及其上层的协议,HCI下层的实现就是HCI驱动程序,这些驱动程序用于与蓝牙硬件通信,通信的方式常见的有USB,UART和PC card等几种。这里我们看看USB的方式:drivers/bluetooth/hci_usb.c1. hci_usb_probe: 调用hci_register_dev向前面说的hci_core注册HCI设备。2. hci_usb_send_frame:用于提供给HCI去发送数据包。它把数据包放到传输队列__transmit_q(husb, bt_cb(skb)->pkt_type)之中,然后调用hci_usb_tx_process去传输数据。3. hci_usb_tx_process:根据数据的类型去调用hci_usb_send_ctrl /hci_usb_send_isoc /hci_usb_send_bulk把数据通过USB发送给硬件。


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