Android BlueDroid（二）：BlueDroid藍牙開啓過程init

關鍵詞：bluedroid  initNative enableNative BTIF_TASK  BTU_TASKbt_hc_work_thread set_power  preload  GKI
作者：xubin341719(歡迎轉載，請註明作者，請尊重版權，謝謝！)
歡迎指正錯誤，共同學習、共同進步！！

 一、   藍牙開啓流程概述，如下圖所示：init、enable

和一般的函數調用相同，android上層通過APP-->Native-->JNI-->bluetoothinterface-->bluetooth HCIinterface。HCI interface中實現了init、set_power、preload相應函數
init、enable函數主要實現的功能：
（1）、創建：btif_task/BTIF_TASK
（2）、初始化BTE
（3）、創建：btu_task/BTU_TASK
（4）、初始化HCI、串口相關，啓動HCI工作主線程：bt_hc_callback，芯片上電、RF參數初始化、藍牙地址名稱相關設定；
（5）、創建：bt_hc_worker_thread藍牙工作主線程，發送接收命令；
（6）、初始化藍牙協議棧；
二、initNative函數的的實現
        這部分主要啓動相應sock、協議棧初始化、啓動btif_task,監聽處理藍牙接口相關的狀態消息。實現流程如下所示。

 1、應用部分函數調用（從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();//調用initNative函數；
        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函數的實現,這部分跟其他JNI實現相同。
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函數實現
…………
}

packages\apps\Bluetooth\jni\com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp
initNative函數的具體實現，通過bt_interface_t結構體，調用到C中的init函數實現。同時傳入sBluetoothCallbacks回調函數結構體。這個函數結構體比較重要，底層的狀態變化都是通過這個回調函數結構體中的函數實現。

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);//調用到C的相應接口函數
        if (ret != BT_STATUS_SUCCESS) {//如果出錯，錯誤處理；
            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調用C中函數實現
C語言實現了上層調用的函數，最終實現了JAVA調用C函數的動作。這是android系統對kernel操作的具體步驟。如果是初學者，建議把這部分內容搞清楚，整個android系統對底層的操作都是通過這種方法實現。
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\bluetooth.c

static const bt_interface_t bluetoothInterface = {//藍牙接口函數對應的函數
    sizeof(bluetoothInterface),
    init,//C函數中對init函數的實現；
    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、藍牙接口函數中Init函數實現過程
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\bluetooth.c

static int init(bt_callbacks_t* callbacks )
{
    ALOGI("init");
    /* sanity check */
    if (interface_ready() == TRUE)//檢查接口函數是否準備好；
        return BT_STATUS_DONE;
    /* store reference to user callbacks */
    bt_hal_cbacks = callbacks;//把相應的回調函數，保存，這個非常重要，剛開始看代碼是忽略這部分，我們單獨一節講解這部分回調函數的實現和作用；
    /* add checks for individual callbacks ? */
    bt_utils_init();//工具集初始化，初始化一個互斥鎖。
    /* init btif */
btif_init_bluetooth();//初始化藍牙接口bluetoothinterface
    return BT_STATUS_SUCCESS;
}

5、藍牙接口初始化具體實現，btif_init_bluetooth創建BTIF任務，準備藍牙開啓相關調度程序。
具體實現流程如下所示，我們下面對代碼做詳細解釋。主要完成了：
（1）、bt_config.xml文件中的藍牙名稱等處理;
（2）、GKI初始化，這部分後面單一節做詳細分析；
（3）、BlueHCLibInterface初始化，實現power\preload\等函數，BlueDreoid  log等級設定；
（4）、BTIF_TASK線程創建，這個部分也比較重要。

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

bt_status_t btif_init_bluetooth()
{
    UINT8 status;
    btif_config_init();//創建sock線程，初始化初始化/data/misc/bluedroid/
bt_config.xml中相關數據；
    bte_main_boot_entry();//（1）、BTE芯片協議棧入口API，藍牙協議棧/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));//取藍牙地址寫入相關文件；
    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  創建藍牙任務接口，爲開啓做調度準備
    if (status != GKI_SUCCESS)
        return BT_STATUS_FAIL;
    return BT_STATUS_SUCCESS;
}

（1）、BTE芯片協議棧入口API，藍牙協議棧/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，只在初始化的時候調用一次。

    bte_main_in_hw_init();//2）、初始化結構體static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;

    bte_load_conf(BTE_STACK_CONF_FILE);//3）、初始化bluedroid調試信息等級；

#if (BTTRC_INCLUDED == TRUE)//相關打印信息初始化；
    /* Initialize trace feature */
    BTTRC_TraceInit(MAX_TRACE_RAM_SIZE, &BTE_TraceLogBuf[0], BTTRC_METHOD_RAM);
#endif
}

1）、GKI初始化，只在初始化的時候調用一次
參考互斥鎖：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 緩衝、緩衝池初始化；
    gki_timers_init();//2））、GKI定時器初始化；
    gki_cb.com.OSTicks = (UINT32) times(0);

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

#ifndef __CYGWIN__
    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP);//4））、設置互斥鎖類型
#endif
    p_os = &gki_cb.os;
    pthread_mutex_init(&p_os->GKI_mutex, &attr);//5））、初始化互斥量GKI_mutex；
    /* pthread_mutex_init(&GKI_sched_mutex, NULL); */
#if (GKI_DEBUG == TRUE)
    pthread_mutex_init(&p_os->GKI_trace_mutex, NULL);//  6））、初始化互斥量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））、初始化互斥量gki_timer_mutex；
#ifndef NO_GKI_RUN_RETURN
    pthread_cond_init(&p_os->gki_timer_cond, NULL);
#endif
}

2）、初始化結構體static bt_hc_interface_t *bt_hc_if=NULL;
bte_main_in_hw_init();
給bt_hc_if賦值：

static const bt_hc_interface_t bluetoothHCLibInterface = {
    sizeof(bt_hc_interface_t),
    init,//HCI LIB中init函數的實現；
    set_power,
    lpm,
    preload,
    postload,
    transmit_buf,
    set_rxflow,
    logging,
    cleanup
};

3）、初始化bluedroid調試信息等級
    bte_load_conf(BTE_STACK_CONF_FILE);
解析bt_stack.conf文件中的配置信息。
（2）、創建藍牙任務接口，爲開啓做調度準備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進程相關處理函數
external\bluetooth\bluedroid\btif\src\btif_dm.c
btif_task 等待接收bta_sys_sendmsg發送的相應的狀態做相應處理。

static void btif_task(UINT32 params)
{
………………
    for(;;)
{
        /* wait for specified events */
        event = GKI_wait(0xFFFF, 0);//GKI進程間通信後面單開一節介紹；
        if (event == BT_EVT_TRIGGER_STACK_INIT)//協議棧初始化完成；
…………
        if (event == BT_EVT_HARDWARE_INIT_FAIL)//硬件初始化錯誤
…………
        if (event & EVENT_MASK(GKI_SHUTDOWN_EVT))//收到關閉信息；
 …………
        if(event & TASK_MBOX_1_EVT_MASK)
…………
}
}