[源码级分析][android4.0]enable_native中的hci dev注册和up

2、enableNative的分析

enable Native是真正的蓝牙使能的函数，蓝牙打开的一系列操作都是通过他来真正实现的。可以认为，这个函数蓝牙使能的主干，其余几个方面都可以认为是旁枝末节而已，因此，无论如何，我们必须了解到这个函数真正的精髓所在。

先来看jni层究竟是如何实现这个函数的：

static jint enableNative(JNIEnv *env, jobject object) {#ifdef HAVE_BLUETOOTHLOGV("%s", __FUNCTION__);//可以看到其实很简单，就是调用bt_enable函数    return bt_enable();#endif    return -1;}bt_enable是libbluedroid.so这个动态库中的一个函数，所以，很容易就可以找到对应的源码：system/bluetooth/bluedroid/bluetooth.cint bt_enable() {……//这里是通过rfkill来设置蓝牙芯片的电压，也就是通常所说的上电//这里是通过向对应的rfkill的state文件置1，各家的方案都有各家的做法，但实现的接口是统一的    if (set_bluetooth_power(1) < 0) goto out;//启动hciattach service，这个是在init.rc中定义的service，在前面的文章中我已经有说明过。//hciattach的作用是用来初始化蓝牙芯片，他包含了串口的波特率的初始化，fw的download等一系列的操作，各家的方案又会有所差异，所以，我就不详细分析了，大家知道这个是做些什么操作的即可    LOGI("Starting hciattach daemon");    if (property_set("ctl.start", "hciattach") < 0) {        LOGE("Failed to start hciattach");        set_bluetooth_power(0);        goto out;    }    // Try for 10 seconds, this can only succeed once hciattach has sent the// firmware and then turned on hci device via HCIUARTSETPROTO ioctl//这里其实有一个小的bug，注释是10s的尝试时间，事实上每次等待的时间是100ms，总共时间就已经到100s了，不过也无伤大雅了。//这里就是通过ioctl去进行hcidev的up，我们可以理解只有hciattach把芯片全部初始化完成，这里才能够成功up，否则就会出错，我们就需要去不停的进行尝试。//你肯定会有疑问，hciattach那边是如何控制这边的出错的啊？其实很简单，在hciattach初始化要结束的时候才会去创建hcidev，若是连hcidev都没有，up必然会出错了，呵呵，具体的细节下面再详细分析了//hciattach对hcidev的影响见2.1//hcidev up的详细分析见2.2for (attempt = 1000; attempt > 0;  attempt--) {//创建socket，没什么好说的        hci_sock = create_hci_sock();        if (hci_sock < 0) goto out;//通过ioctl来进行up        ret = ioctl(hci_sock, HCIDEVUP, HCI_DEV_ID);        LOGI("bt_enable: ret: %d, errno: %d", ret, errno);        if (!ret) {            break;        } else if (errno == EALREADY) {            LOGW("Bluetoothd already started, unexpectedly!");            break;        }        close(hci_sock);        usleep(100000);  // 100 ms retry delay    }    if (attempt == 0) {        LOGE("%s: Timeout waiting for HCI device to come up, error- %d, ",            __FUNCTION__, ret);//若出错，停止hciattach service        if (property_set("ctl.stop", "hciattach") < 0) {            LOGE("Error stopping hciattach");        }//把芯片的电压关闭掉        set_bluetooth_power(0);        goto out;    }LOGI("Starting bluetoothd deamon");//启动bluetoothd service，详细的分析见2.2    if (property_set("ctl.start", "bluetoothd") < 0) {        LOGE("Failed to start bluetoothd");        set_bluetooth_power(0);        goto out;    }    ret = 0;out:    if (hci_sock >= 0) close(hci_sock);    return ret;}

2.1、hciattach中的hci dev的注册。

我们已经说了hciattach每一家的方案都是不同的，其中涉及到各家的代码实现就不详细分析了，这里我们为了使下面的hci dev up的流程分析得更加清楚，会说明一下在每家蓝牙初始化结束之后都会进行的hci device的注册流程。

在verdor蓝牙初始化结束之后会调用如下函数，这个函数就是对hci dev的注册，proto就是各家的方案不同了，比如h4，h5之类的

if (ioctl(fd, HCIUARTSETPROTO, u->proto) < 0) {perror("Can't set device");return -1;}

我们来看HCIUARTSETPROTO最终会调用什么：

static int hci_uart_tty_ioctl(struct tty_struct *tty, struct file * file,unsigned int cmd, unsigned long arg){……case HCIUARTSETPROTO://检测hu->flags是否设置HCI_UART_PROTO_SET是否置位，没有就会进入到if内，并置位。显然，开始我们是没有的if (!test_and_set_bit(HCI_UART_PROTO_SET, &hu->flags)) {//重要的就是这个函数了err = hci_uart_set_proto(hu, arg);if (err) {//有erro，把这个标志位清空clear_bit(HCI_UART_PROTO_SET, &hu->flags);return err;}} elsereturn -EBUSY;break;……}static int hci_uart_set_proto(struct hci_uart *hu, int id){struct hci_uart_proto *p;int err;//首先是proto的一些初始化，各家都不相同，我们就不分析了p = hci_uart_get_proto(id);if (!p)return -EPROTONOSUPPORT;err = p->open(hu);if (err)return err;hu->proto = p;//重点关注一下dev的registererr = hci_uart_register_dev(hu);……return 0;}static int hci_uart_register_dev(struct hci_uart *hu){struct hci_dev *hdev;BT_DBG("");//申请hci dev的结构体空间/* Initialize and register HCI device */hdev = hci_alloc_dev();if (!hdev) {BT_ERR("Can't allocate HCI device");return -ENOMEM;}//初始化hdev的一些成员hu->hdev = hdev;hdev->bus = HCI_UART;hdev->driver_data = hu;hdev->open  = hci_uart_open;hdev->close = hci_uart_close;hdev->flush = hci_uart_flush;hdev->send  = hci_uart_send_frame;hdev->destruct = hci_uart_destruct;hdev->parent = hu->tty->dev;hdev->owner = THIS_MODULE;//reset默认为0，就是设置为HCI_QUIRK_NO_RESETif (!reset)set_bit(HCI_QUIRK_NO_RESET, &hdev->quirks);//这里根据各家的方案会有所不同，一般是没有设置的if (test_bit(HCI_UART_RAW_DEVICE, &hu->hdev_flags))set_bit(HCI_QUIRK_RAW_DEVICE, &hdev->quirks);//把这个device注册到hci，见2.1.1if (hci_register_dev(hdev) < 0) {BT_ERR("Can't register HCI device");hci_free_dev(hdev);return -ENODEV;}return 0;}

2.1.1hci device的注册

/* Register HCI device */int hci_register_dev(struct hci_dev *hdev){struct list_head *head = &hci_dev_list, *p;int i, id = 0;BT_DBG("%p name %s bus %d owner %p", hdev, hdev->name,hdev->bus, hdev->owner);//首先要保证这个device已经初始化了一些必要的内容，比如open，close和destruct函数if (!hdev->open || !hdev->close || !hdev->destruct)return -EINVAL;//抓住写的锁write_lock_bh(&hci_dev_list_lock);//在hci_dev_list中找第一个可用的device id/* Find first available device id */list_for_each(p, &hci_dev_list) {if (list_entry(p, struct hci_dev, list)->id != id)break;head = p; id++;}//一般而言，我们都是第一个，也就是hci0了sprintf(hdev->name, "hci%d", id);hdev->id = id;//把hdev->list插入到hci_dev_list这个双向链表中list_add(&hdev->list, head);//hdev的ref cnt +1atomic_set(&hdev->refcnt, 1);//初始化一个锁spin_lock_init(&hdev->lock);hdev->flags = 0;//packet typehdev->pkt_type  = (HCI_DM1 | HCI_DH1 | HCI_HV1);hdev->esco_type = (ESCO_HV1);hdev->link_mode = (HCI_LM_ACCEPT);//iocapability初始化为no input no output//很显然，这些初始化的内容都比较保守，所以，我们可以期待在不久的将来，他们会全部或者部分被修改掉hdev->io_capability = 0x03; /* No Input No Output *///idle和sniff mode相关的参数设置hdev->idle_timeout = 0;hdev->sniff_max_interval = 800;hdev->sniff_min_interval = 80;//初始化了3个队列和task，分别是cmd，tx，rx tasklet_init(&hdev->cmd_task, hci_cmd_task, (unsigned long) hdev);tasklet_init(&hdev->rx_task, hci_rx_task, (unsigned long) hdev);tasklet_init(&hdev->tx_task, hci_tx_task, (unsigned long) hdev);skb_queue_head_init(&hdev->rx_q);skb_queue_head_init(&hdev->cmd_q);skb_queue_head_init(&hdev->raw_q);//初始化一个cmd的timersetup_timer(&hdev->cmd_timer, hci_cmd_timer, (unsigned long) hdev);for (i = 0; i < NUM_REASSEMBLY; i++)hdev->reassembly[i] = NULL;//初始化一个wait 队列init_waitqueue_head(&hdev->req_wait_q);mutex_init(&hdev->req_lock);//初始化inquiry，connect的cacheinquiry_cache_init(hdev);hci_conn_hash_init(hdev);//初始化几个listINIT_LIST_HEAD(&hdev->blacklist);INIT_LIST_HEAD(&hdev->uuids);INIT_LIST_HEAD(&hdev->link_keys);INIT_LIST_HEAD(&hdev->remote_oob_data);INIT_LIST_HEAD(&hdev->adv_entries);//在启动一个adv的timersetup_timer(&hdev->adv_timer, hci_clear_adv_cache,(unsigned long) hdev);memset(&hdev->stat, 0, sizeof(struct hci_dev_stats));atomic_set(&hdev->promisc, 0);//释放锁write_unlock_bh(&hci_dev_list_lock);//创建一个单任务的工作队列hdev->workqueue = create_singlethread_workqueue(hdev->name);if (!hdev->workqueue)goto nomem;hdev->tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(aes)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);if (IS_ERR(hdev->tfm))BT_INFO("Failed to load transform for ecb(aes): %ld",PTR_ERR(hdev->tfm));hci_register_sysfs(hdev);//申请rfkillhdev->rfkill = rfkill_alloc(hdev->name, &hdev->dev,RFKILL_TYPE_BLUETOOTH, &hci_rfkill_ops, hdev);if (hdev->rfkill) {if (rfkill_register(hdev->rfkill) < 0) {rfkill_destroy(hdev->rfkill);hdev->rfkill = NULL;}}//会发送一个DEV_REG出去，若是有监听的，那么就会做相应的处理,kernel中是没有啦，但是在bluez中是有的，等bluez分析完成，我们再来分析这里hci_notify(hdev, HCI_DEV_REG);……}

至此，hci device的注册流程就已经完全ok了。

2.2、hci dev up的流程分析

hci device的up是通过HCIDEVUP这个ioctl来实现的，他实现的代码在kernel/net/bluetooth/hci_sock.c中：

static int hci_sock_ioctl(struct socket *sock, unsigned int cmd, unsigned long arg){……case HCIDEVUP://主要就是这个open函数return hci_dev_open(arg);……}int hci_dev_open(__u16 dev){……//在hciattach没有完成的时候，我们基本都是在这里直接returnhdev = hci_dev_get(dev);if (!hdev)return -ENODEV;BT_DBG("%s %p", hdev->name, hdev);//抓住锁hci_req_lock(hdev);//看rfkill是否正常，这里是在hci dev注册的时候就会申请的 if (hdev->rfkill && rfkill_blocked(hdev->rfkill)) {ret = -ERFKILL;goto done;}//检查是否已经up了，若已经up了，当然就不需要做什么了if (test_bit(HCI_UP, &hdev->flags)) {ret = -EALREADY;goto done;}//这个就没有设置了if (test_bit(HCI_QUIRK_RAW_DEVICE, &hdev->quirks))set_bit(HCI_RAW, &hdev->flags);//目前把非BR/EDR的控制器都设置HCI_RAW/* Treat all non BR/EDR controllers as raw devices for now */if (hdev->dev_type != HCI_BREDR)set_bit(HCI_RAW, &hdev->flags);//调用dev的open函数//在hci_uart_register_dev函数中，我们有初始化hdev->open  = hci_uart_open//所以直接去看hci_uart_open函数即可，其实很简单，就是hdev->flags的HCI_RUNNING位置1if (hdev->open(hdev)) {ret = -EIO;goto done;}//若不是HCI_RAWif (!test_bit(HCI_RAW, &hdev->flags)) {//设置cmd的count为1atomic_set(&hdev->cmd_cnt, 1);//为flags的HCI_INIT置位set_bit(HCI_INIT, &hdev->flags);//初始好的最后一个cmd置为0hdev->init_last_cmd = 0;//hci的初始化，timeout是10s//这里是一些hci cmd和response的交互，我们会在2.1.1中进行详细分析ret = __hci_request(hdev, hci_init_req, 0,msecs_to_jiffies(HCI_INIT_TIMEOUT));//若是支援le，则需要继续le的一些初始化，这里就暂不分析了if (lmp_host_le_capable(hdev))ret = __hci_request(hdev, hci_le_init_req, 0,msecs_to_jiffies(HCI_INIT_TIMEOUT));//把HCI_INIT标志位清除clear_bit(HCI_INIT, &hdev->flags);}if (!ret) {//若是初始化成功，hdev的ref+1hci_dev_hold(hdev);//设置hdev的HCI_UP位set_bit(HCI_UP, &hdev->flags);//通知HCI_DEV_UP,若是有人需要监测dev的up，则这里就会得到通知，从而进行下一步的操作，和dev_reg是一样的，在kernel中是没有，但是在bluez中仍然是有的。hci_notify(hdev, HCI_DEV_UP);//看flags中的HCI_SETUP位是否被置位，若是没有，则调用mgmt_powered函数通知bluez去做一些处理，这个在register dev的时候就会置位，所以，这里我们不会再调用了if (!test_bit(HCI_SETUP, &hdev->flags))mgmt_powered(hdev->id, 1);} else {/* Init failed, cleanup *///一些错误的处理，不详细分析了，和register是对应的……}

至此，整个这个流程中的hci device的注册和up就已经全部分析完成了，细心的童鞋会发现其实这之中的cmd和event的交互我们并没有详细分析，而这恰恰是一个很重要的过程，晓东将会在另一篇文章中和大家详细分析，若是想学习的童鞋最好先去把bluetooth的spec学习一下，否则估计你是很难看懂了哦~~

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