Android筆記之藍牙enble過程源碼追蹤

前言

在Android開發異常火熱的如今，各類的Android開發的文檔也異常豐富，但是很奇怪的是關于android藍牙開發的文檔確是少之又少，現在android 7都出來好久了，中文社區藍牙開發的資料大多都停留在了android 4.3之前，僅有的新鮮的文章也是那幾篇抄來抄去，也沒有相關的書籍作為參考，找點資料也是心累。

所以想要把自己整理的東西慢慢寫下來，除了作為自己知識的沉淀，也希望將能夠分享和交流。

而追蹤藍牙使能過程目的有這么幾個：

• 增進對藍牙框架的了解
• 提供了一種Android源碼的閱讀方式
• 對整個Android的框架和代碼結構有進一步的了解
• 了解Jni、binder、廣播等機制在其中的運用

Bt框架

BT enable框架

enable的追蹤從settings app開始，一直到最底層的driver，基本按照上圖的框架，把函數的調用過程代入圖中有助于理解整個藍牙的架構。

源碼追蹤

以下為Bluetooth的enable從settings app開始往下追蹤的過程，當然僅為調用過程。

1. BluetoothEnabler.java(packages\apps\settings\src\com\android\settings\bluetooth)

   |onSwitchChanged()
     |mLocalAdapter.setBluetoothEnabled(isChecked);

   其中BluetoothEnabler實現了SwitchBar.OnSwitchChangeListener監聽藍牙開關的狀態變化；當開關被點擊了，onSwitchChanged被回調。
   查看mLocalAdapter定義：

   private final LocalBluetoothAdapter mLocalAdapter;

2. LocalBluetoothAdapter.java(frameworks\base\packages\settingslib\src\com\android\settingslib\bluetooth)

   |setBluetoothEnabled()
     |mAdapter.enable()

   查看mAdapter的定義

   private final BluetoothAdapter mAdapter;

3. BluetoothAdapter.java (frameworks\base\core\java\android\bluetooth)

   |enable()
     |mManagerService.enable()

   查看mManagerService定義

   private final IBluetoothManager mManagerService;

   這里是通過AIDL機制完成進程間的通信，調用的是BluetoothManagerService的enable()函數。
4. BluetoothManagerService.java(frameworks\base\services\core\java\com\android\server)

   |enable()
     |sendEnableMsg(false);
        |mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(MESSAGE_ENABLE,0, 0));

   在他的內部類BluetoothHandler繼承了Handler類，處理傳遞的消息：

   |handleMessage(Message msg)
     |case MESSAGE_ENABLE    
        |handleEnable(msg.arg1 == 1);
            |mBluetooth.enable()

   查看mBluetooth的定義：

   private IBluetooth mBluetooth;

5. AdapterService.java(packages\apps\bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice)

   |enable(boolean quietMode)
     |Message m = mAdapterStateMachine.obtainMessage(AdapterState.BLE_TURN_ON);
       |mAdapterStateMachine.sendMessage(m);

   查看mAdapterStateMachine的定義：

   private AdapterState mAdapterStateMachine;

6. AdapterState.java(packages\apps\bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice)

   |processMessage(Message msg)
     |case BLE_TURN_ON
        |adapterService.processStart();

   查看定義：

   AdapterService adapterService = mAdapterService;

7. AdapterService.java (packages\apps\bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice)

   |processStart() 
      | mAdapterStateMachine.sendMessage(mAdapterStateMachine.obtainMessage(AdapterState.STARTED));

8. AdapterState.java(packages\apps\bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice)

   |processMessage(Message msg)
     |case STARTED
        |adapterService.enableNative()

9. AdapterService.java(packages\apps\bluetooth\src\com\android\bluetooth\btservice)
   其中定義了native函數enableNative：

   /*package*/ native boolean enableNative();

   它加載了動態鏈接庫libbluetooth_jni.so，也就意味著enableNative函數的具體實現打包在這個動態鏈接庫中。
   進到目錄packages\apps\bluetooth下，有一個jni的目錄，一般跟bluetooth這個原生應用有關的jni都在這里實現；下面有一個Android.mk，查看該文件，其中有打包成庫的名稱

   LOCAL_MODULE := libbluetooth_jni

   正好是我們要找的動態鏈接庫，我們要找的函數就是在這個目錄下了。
   mk文件中也提供了編譯的時候包含的源文件：

   LOCAL_SRC_FILES:= \
    com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp \
    com_android_bluetooth_btservice_QAdapterService.cpp \
    com_android_bluetooth_hfp.cpp \
    com_android_bluetooth_hfpclient.cpp \
    com_android_bluetooth_a2dp.cpp \
    com_android_bluetooth_a2dp_sink.cpp \
    com_android_bluetooth_avrcp.cpp \
    com_android_bluetooth_avrcp_controller.cpp \
    com_android_bluetooth_hid.cpp \
    com_android_bluetooth_hidd.cpp \
    com_android_bluetooth_hdp.cpp \
    com_android_bluetooth_pan.cpp \
    com_android_bluetooth_gatt.cpp \
    android_hardware_wipower.cpp

   使用命令抓取一下：

   find .|grep "enableNative" -rn .

   發現enable函數是在com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp中實現的。
10. com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp (packages\apps\bluetooth\jni)

    |enableNative(JNIEnv* env, jobject obj)
      |sBluetoothInterface->enable()

    查看定義

    static const bt_interface_t *sBluetoothInterface = NULL;

    bt_interface_t是Bluetooth.h (hardware\libhardware\include\hardware)中定義的結構體。
    我們需要找到它的實現，在文件中查找sBluetoothInterface找到它賦值的地方：

    sBluetoothInterface = btStack->get_bluetooth_interface();

    它是由btStack也就是藍牙協議棧返回的，我們繼續看btStack的關鍵代碼：

    const char *id = (strcmp(value, "1")? BT_STACK_MODULE_ID : BT_STACK_TEST_MODULE_ID);
    //這句應該獲得btStack實例
    err = hw_get_module(id, (hw_module_t const**)&module);
    err = module->methods->open(module, id, &abstraction); 
    //最終轉換為btStack結構體
    bluetooth_module_t* btStack = (bluetooth_module_t *)abstraction;

    找到hw_get_module函數，其中果然有加載btStack模塊:

    load(class_id, path, module);

11. Bluetooth.c (external\bluetooth\bluedroid\btif\src)
    我們知道Bluedroid的代碼在external\bluetooth\bluedroid，因此我們在其中搜索很容易找到sBluetoothInterface的實現代碼。

    |static const bt_interface_t bluetoothInterface
      |enable
        |btif_enable_bluetooth()

12. Btif_core.c (external\bluetooth\bluedroid\btif\src)

    |btif_enable_bluetooth(void)
      |bte_main_enable()

13. Bte_main.c (external\bluetooth\bluedroid\main)

    |bte_main_enable()
      |bte_hci_enable() 
         |bt_hc_if->set_power(BT_HC_CHIP_PWR_ON)

    查看定義

    static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;

    以及賦值的語句

    bt_hc_if = (bt_hc_interface_t *) bt_hc_get_interface()

14. Bt_hci_bdroid.c (external\bluetooth\bluedroid\hci\src)

    |static const bt_hc_interface_t bluetoothHCLibInterface
      |set_power
        |vendor_send_command(BT_VND_OP_POWER_CTRL, &pwr_state);

    hci層發送了BT_VND_OP_POWER_CTRL的命令。
15. Vendor.c (external\bluetooth\bluedroid\hci\src)

    |vendor_send_command(bt_vendor_opcode_t opcode, void *param)
      |vendor_interface->op(opcode, param)

    vendor_interface賦值語句：

    VENDOR_LIBRARY_NAME = "libbt-vendor.so";
    lib_handle = dlopen(VENDOR_LIBRARY_NAME, RTLD_NOW);
    vendor_interface = (bt_vendor_interface_t *)dlsym(lib_handle, VENDOR_LIBRARY_SYMBOL_NAME);

    dlsym 根據動態鏈接庫操作句柄與符號，返回符號對應的地址。
    可以得到vendor_interface的實現代碼在libbt-vendor.so這個動態鏈接庫中。
16. Bt_vendor_qcom.c (hardware\qcom\bt\libbt-vendor\src)
    全局抓取一下libbt-vendor.so，我們在hardware/qcom/bt/libbt-vendor下的Android.mk中找到了libbt-vendor.so的包含的源文件。
    抓取一下bt_vendor_interface_t，發現在Bt_vendor_qcom.c找到了它的實現：

    |const bt_vendor_interface_t BLUETOOTH_VENDOR_LIB_INTERFACE
      |op(bt_vendor_opcode_t opcode, void *param)
        |hw_config(nState)

17. Hardware.c (hardware\qcom\bt\libbt-vendor\src)

    |hw_config(int nState)
      |property_set("bluetooth.hciattach", true)

    進行芯片framework的config操作。

小結

本文為enable過程的源碼追蹤，總結完了吐了一口老血，但不得不說，android程序員還是厲害啊，基本上一個函數是干什么的看看函數名就知道了，以現在的水平還無法對過程進行展開分析，其中也有很多的錯誤，以后慢慢的補充和修改。

來自：http://www.jianshu.com/p/3344f8d6d079