ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙

2022-03-27 22:28:20

android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙

分类： Android的原生应用分析 2013-05-31 22:03 2192人阅读 评论(8) 收藏 举报

接上篇打开蓝牙继续，来一起看下蓝牙搜索的流程，触发蓝牙搜索的条件形式上有两种，一是在蓝牙设置界面开启蓝牙会直接开始搜索，另一个是先打开蓝牙开关在
进入蓝牙设置界面也会触发搜索，也可能还有其它触发方式，但最后都要来到BluetoothSettngs.java的startScanning()，我们分析的起点也从这里开始，起步代码如下

  1. private void updateContent(int bluetoothState, boolean scanState) {
  2. if (numberOfPairedDevices == 0) {
  3. preferenceScreen.removePreference(mPairedDevicesCategory);
  4. if (scanState == true) {
  5. mActivityStarted = false;
  6. startScanning();
  7. } else<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">    ........</span>
  8. }
  9. private void startScanning() {
  10. if (!mAvailableDevicesCategoryIsPresent) {
  11. getPreferenceScreen().addPreference(mAvailableDevicesCategory);
  12. }
  13. mLocalAdapter.startScanning(true);
  14. }

其实在这里蓝牙搜索和打开流程是结构上是一致的，利用LocalBluetoothAdapter.java过渡到
BluetoothAdapter.java再跳转至AdapterService.java要稍微留意下的是在这个过渡中startScaning()
方法变成了startDiscovery()方法，看下代码：packages/apps/Settings/src/com/android
/settings/bluetooth/LocalBluetoothAdapter.java

  1. void startScanning(boolean force) {
  2. if (!mAdapter.isDiscovering()) {
  3. if (!force) {
  4. // Don't scan more than frequently than SCAN_EXPIRATION_MS,
  5. // unless forced
  6. if (mLastScan + SCAN_EXPIRATION_MS > System.currentTimeMillis()) {
  7. return;
  8. }
  9. // If we are playing music, don't scan unless forced.
  10. A2dpProfile a2dp = mProfileManager.getA2dpProfile();
  11. if (a2dp != null && a2dp.isA2dpPlaying()) {
  12. return;
  13. }
  14. }
  15. //这里才是我们最关注的，前面限制条件关注一下就行了
  16. if (mAdapter.startDiscovery()) {
  17. mLastScan = System.currentTimeMillis();
  18. }
  19. }

BluetoothAdapter.java的那一段，路径 /frameworks/base/core/java/android/bluetooth/BluetoothAdapter.java

  1. public boolean startDiscovery() {
  2. .............................
  3. AdapterService service = getService();
  4. if (service == null) return false;
  5. return service.startDiscovery();
  6. }

这个service代码写得很明白AdapterService，转了一圈从framework又回到packages了，

下面的代码路径自然是 :packages/apps/Bluetooth/src/com/android/bluetooth/btservice/AdapterService.java，

  1. boolean startDiscovery() {
  2. enforceCallingOrSelfPermission(BLUETOOTH_ADMIN_PERM,
  3. "Need BLUETOOTH ADMIN permission");
  4. return startDiscoveryNative();
  5. }

和打开蓝牙根本就是一个套路，上面的流程略过一小步，很简单的不写了，下面要怎么走，估计大家也都猜到了，JNI应该出场了，

路径：/packages/apps/Bluetooth/jni/com_android_bluetooth_btservice_AdapterService.cpp

  1. static jboolean startDiscoveryNative(JNIEnv* env, jobject obj) {
  2. ALOGV("%s:",__FUNCTION__);
  3. jboolean result = JNI_FALSE;
  4. if (!sBluetoothInterface) return result;
  5. int ret = sBluetoothInterface->start_discovery();
  6. result = (ret == BT_STATUS_SUCCESS) ? JNI_TRUE : JNI_FALSE;
  7. return result;
  8. }

在下面要去哪？稍微要动下脑筋，不过我们在上一篇android
-- 蓝牙 bluetooth （二） 打开蓝牙已经说过怎么找了，注意android.mk文件，先找头文件，再找对应的实现C文件代码。
就是现在回顾下，蓝牙打开和搜索的代码流程我们都看了，跳转都是一个套路，settings界面发
起，LocalBluetoothAdapter.java过渡，去framework的转转（BluetoothAdapter.java）后回到
packages的AdapterService.java，再走JNI来的external。流程就是这样的，相信类似的功能跳转(比如蓝牙配对，关闭
蓝牙，停止扫描这些)大家都应该熟悉了，后面再有类似的功能就写函数名一笔带过了，还有这里要注意的就是这个start_discovery()实现代码
的寻找，留意mk文件就是了，不复杂。小结结束，继续看代码
   路径：/external/bluetooth/bluedroid/btif/src/bluetooth.c

  1. static int start_discovery(void)
  2. {
  3. /* sanity check */
  4. if (interface_ready() == FALSE)
  5. return BT_STATUS_NOT_READY;
  6. return btif_dm_start_discovery();
  7. }

下面代码直接跳转就可以找到，路径external/bluetooth/bluedroid/btif/src/btif_dm.c

这个代码有点多，不过里面的信息也很多，所以连注释也一起保留的贴出来了，蓝牙的搜索实现并没有像蓝牙打开那样交由vendor厂商实现，在这里已经写出
来了，仔细看下那些#if和#else，都是一些查询条件的调置，#if (BLE_INCLUDED == TRUE)  
这个应该就google为蓝牙4.0 LE作的准备了，也算是今年google
I/O大会上宣布即将支持蓝牙4.0低能耗版一个佐证吧，对于代码里面那些字符串的含义看这里好了external/bluetooth
/bluedroid/bta/include/bta_api.h，一个头文件，大部分字符串和结构体的定义都在这了，多少还有些注释。

  1. bt_status_t btif_dm_start_discovery(void)
  2. {
  3. tBTA_DM_INQ inq_params;
  4. tBTA_SERVICE_MASK services = 0;
  5. BTIF_TRACE_EVENT1("%s", __FUNCTION__);
  6. /* TODO: Do we need to handle multiple inquiries at the same time? */
  7. /* Set inquiry params and call API */
  8. #if (BLE_INCLUDED == TRUE)
  9. inq_params.mode = BTA_DM_GENERAL_INQUIRY|BTA_BLE_GENERAL_INQUIRY;
  10. #else
  11. inq_params.mode = BTA_DM_GENERAL_INQUIRY;
  12. #endif
  13. inq_params.duration = BTIF_DM_DEFAULT_INQ_MAX_DURATION;
  14. inq_params.max_resps = BTIF_DM_DEFAULT_INQ_MAX_RESULTS;
  15. inq_params.report_dup = TRUE;
  16. inq_params.filter_type = BTA_DM_INQ_CLR;
  17. /* TODO: Filter device by BDA needs to be implemented here */
  18. /* Will be enabled to TRUE once inquiry busy level has been received */
  19. btif_dm_inquiry_in_progress = FALSE;
  20. /* find nearby devices */
  21. BTA_DmSearch(&inq_params, services, bte_search_devices_evt);
  22. return BT_STATUS_SUCCESS;
  23. }

BTA_DmSearch()方法是看起来是要搜索了，不过里面这个家伙bte_search_devices_evt才是真正干活的主力，所以我们先看它，在这个函数里

  1. static void bte_search_devices_evt(tBTA_DM_SEARCH_EVT event, tBTA_DM_SEARCH *p_data)                                                                      {
  2. UINT16 param_len = 0;
  3. if (p_data)
  4. param_len += sizeof(tBTA_DM_SEARCH);
  5. /* Allocate buffer to hold the pointers (deep copy). The pointers will point to the end of the tBTA_DM_SEARCH */
  6. switch (event)
  7. {
  8. case BTA_DM_INQ_RES_EVT:
  9. {
  10. if (p_data->inq_res.p_eir)
  11. param_len += HCI_EXT_INQ_RESPONSE_LEN;
  12. }
  13. break;
  14. ..............................
  15. }
  16. BTIF_TRACE_DEBUG3("%s event=%s param_len=%d", __FUNCTION__, dump_dm_search_event(event), param_len);
  17. /* if remote name is available in EIR, set teh flag so that stack doesnt trigger RNR */
  18. if (event == BTA_DM_INQ_RES_EVT)
  19. p_data->inq_res.remt_name_not_required = check_eir_remote_name(p_data, NULL, NULL);
  20. btif_transfer_context (btif_dm_search_devices_evt , (UINT16) event, (void *)p_data, param_len,
  21. (param_len > sizeof(tBTA_DM_SEARCH)) ? search_devices_copy_cb : NULL);
  22. }

在上面的这个函数里又有这个bte_search_devices_evt，在它里我们能看一个 HAL_CBACK，这是要往回发消息了，看下这个函
数的全貌，说是全貌，不过还是只贴出一个case分支，太长了，大家还是自行还源码吧。到这里已经可以知道扫描到蓝牙设备的mac地址和设备名，那个
bdcpy函数就是在解析mac地址，有了这些，蓝牙搜索是到应该在界面展示成果的时候了，开始回调，忘记代码路径了，这个函数都在这个文件里：
 /external/bluetooth/bluedroid/btif/src/btif_dm.c

  1. static void btif_dm_search_devices_evt (UINT16 event, char *p_param)
  2. tBTA_DM_SEARCH *p_search_data;
  3. BTIF_TRACE_EVENT2("%s event=%s", __FUNCTION__, dump_dm_search_event(event));
  4. switch (event)
  5. {
  6. case BTA_DM_DISC_RES_EVT:
  7. {
  8. p_search_data = (tBTA_DM_SEARCH *)p_param;
  9. /* Remote name update */
  10. if (strlen((const char *) p_search_data->disc_res.bd_name))
  11. {
  12. bt_property_t properties[1];
  13. bt_bdaddr_t bdaddr;
  14. bt_status_t status;
  15. properties[0].type = BT_PROPERTY_BDNAME;
  16. properties[0].val = p_search_data->disc_res.bd_name;
  17. properties[0].len = strlen((char *)p_search_data->disc_res.bd_name);
  18. bdcpy(bdaddr.address, p_search_data->disc_res.bd_addr);
  19. status = btif_storage_set_remote_device_property(&bdaddr, &properties[0]);
  20. ASSERTC(status == BT_STATUS_SUCCESS, "failed to save remote device property", status);
  21. HAL_CBACK(bt_hal_cbacks, remote_device_properties_cb,
  22. status, &bdaddr, 1, properties);
  23. }
  24. /* TODO: Services? */
  25. }
  26. break;

一小段log，下面的文字就在上面的函数里打出来的，即便上面的写的函数没有，肯定也在附近了。

05-30 13:52:14.890  1578  2612 D bt-btif : bte_search_devices_evt event=BTA_DM_INQ_RES_EVT param_len=524
05-30 13:52:14.890  1578  2612 D bt-btif : search_devices_copy_cb: event=BTA_DM_INQ_RES_EVT
05-30 13:52:14.890  1578  2584 I bt-btif : btif_dm_search_devices_evt event=BTA_DM_INQ_RES_EVT
05-30 13:52:14.890  1578  2584 D bt-btif : btif_dm_search_devices_evt() ec:89:f5:ba:fb:03 device_type = 0x1
       
当然回过头我们还要看下那个BTA_DmSearch()，看它的实现，更应该是起消息发送的作用，代码在/external/bluetooth
/bluedroid/bta/dm/bta_dm_api.c，这个函数具体流程并没有看多少，当工具方法看了，有时间看看还是没坏处的。
  1. void BTA_DmSearch(tBTA_DM_INQ *p_dm_inq, tBTA_SERVICE_MASK services, tBTA_DM_SEARCH_CBACK *p_cback)
  2. {  tBTA_DM_API_SEARCH    *p_msg;
  3. if ((p_msg = (tBTA_DM_API_SEARCH *) GKI_getbuf(sizeof(tBTA_DM_API_SEARCH))) != NULL)
  4. {
  5. memset(p_msg, 0, sizeof(tBTA_DM_API_SEARCH));
  6. p_msg->hdr.event = BTA_DM_API_SEARCH_EVT;
  7. memcpy(&p_msg->inq_params, p_dm_inq, sizeof(tBTA_DM_INQ));
  8. p_msg->services = services;
  9. p_msg->p_cback = p_cback;
  10. p_msg->rs_res  = BTA_DM_RS_NONE;
  11. bta_sys_sendmsg(p_msg);
  12. }
  13. }

看了上面方法后我们 要回去了看看，代码通过JNI下来的，回去也是看JNI的回调方法

  1. method_deviceFoundCallback = env->GetMethodID(jniCallbackClass, "deviceFoundCallback", "([B)V");

deviceFoundCallback方法最后会来java层的/packages/apps/Bluetooth/src/com/android/bluetooth/btservice/RemoteDevices.java

  1. void deviceFoundCallback(byte[] address) {
  2. // The device properties are already registered - we can send the intent
  3. // now
  4. BluetoothDevice device = getDevice(address);
  5. debugLog("deviceFoundCallback: Remote Address is:" + device);
  6. DeviceProperties deviceProp = getDeviceProperties(device);
  7. if (deviceProp == null) {
  8. errorLog("Device Properties is null for Device:" + device);
  9. return;
  10. }
  11. Intent intent = new Intent(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
  12. intent.putExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE, device);
  13. intent.putExtra(BluetoothDevice.EXTRA_CLASS,
  14. new BluetoothClass(Integer.valueOf(deviceProp.mBluetoothClass)));
  15. intent.putExtra(BluetoothDevice.EXTRA_RSSI, deviceProp.mRssi);
  16. intent.putExtra(BluetoothDevice.EXTRA_NAME, deviceProp.mName);
  17. mAdapterService.sendBroadcast(intent, mAdapterService.BLUETOOTH_PERM);
  18. }

到这里就是给界面发广播，应用层收到广播显示出来，通过这个handle，这个handle可以在BluetoothEventManager.java的构造函数里找到，

  1. addHandler(BluetoothDevice.ACTION_FOUND, new DeviceFoundHandler());
  2. private final BroadcastReceiver mBroadcastReceiver = new BroadcastReceiver() {
  3. @Override
  4. public void onReceive(Context context, Intent intent) {
  5. String action = intent.getAction();
  6. BluetoothDevice device = intent
  7. .getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
  8. Handler handler = mHandlerMap.get(action);
  9. if (handler != null) {
  10. handler.onReceive(context, intent, device);
  11. }
  12. }
  13. };

这里handle对应要看DeviceFoundHandler，也就是下面贴出来的代码，

  1. private class DeviceFoundHandler implements Handler {
  2. public void onReceive(Context context, Intent intent,
  3. BluetoothDevice device) {
  4. ........................
  5. // TODO Pick up UUID. They should be available for 2.1 devices.
  6. // Skip for now, there's a bluez problem and we are not getting uuids even for 2.1.
  7. CachedBluetoothDevice cachedDevice = mDeviceManager.findDevice(device);
  8. if (cachedDevice == null) {
  9. cachedDevice = mDeviceManager.addDevice(mLocalAdapter, mProfileManager, device);
  10. Log.d(TAG, "DeviceFoundHandler created new CachedBluetoothDevice: "
  11. + cachedDevice);
  12. // callback to UI to create Preference for new device
  13. dispatchDeviceAdded(cachedDevice);
  14. }
  15. ......................
  16. }
  17. }

在if语句中dispatchDeviceAdded()向界面分发消息，最后处理消息的地方在这里，已经到settings应用里了

  1. public void onDeviceAdded(CachedBluetoothDevice cachedDevice) {
  2. if (mDevicePreferenceMap.get(cachedDevice) != null) {
  3. return;
  4. }
  5. // Prevent updates while the list shows one of the state messages
  6. if (mLocalAdapter.getBluetoothState() != BluetoothAdapter.STATE_ON) return;
  7. if (mFilter.matches(cachedDevice.getDevice())) {
  8. createDevicePreference(cachedDevice);
  9. }
  10. }

上面代码中最后一个分支就是界面显示要做的事了，从settings界面开始再到settings界面显示出搜索到蓝牙结束，后面的代码不再写了，本文关心的东东到此结束。

  1. void createDevicePreference(CachedBluetoothDevice cachedDevice) {
  2. BluetoothDevicePreference preference = new BluetoothDevicePreference(
  3. getActivity(), cachedDevice);
  4. initDevicePreference(preference);
  5. mDeviceListGroup.addPreference(preference);
  6. mDevicePreferenceMap.put(cachedDevice, preference);
  7. }

到目前为止，包括前面的打开流程分析，还仅是针对代码流程做的分析，对于蓝牙协议方面东西还没有涉及，比如蓝牙是如何发现其它蓝牙设备，这个流程究竟是怎
么工作还不是很清楚，后续会尽量关注这些问题，估计看起来就没那么容易，欢迎有经验的朋友指点一二，当然对于本文不足，欢迎拍砖讨论。分享是快乐的，谢
谢！

--------------modify 2013.6.2 21:08--------

更新蓝牙搜索返回后的跳转代码

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查看评论
5楼 何逊青 2013-11-04 16:24发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
写的非常清晰，楼主能分析以下ACL、rfcomm、sco连接建立的过程么？
4楼 xyp5299 2013-08-16 18:22发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
awesome
3楼 liangtiancai 2013-07-18 23:26发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
通过学习能把基本流程搞清楚，期待版主继续
2楼 andger032 2013-06-05 08:43发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
恩，我是看了但没有看懂，呵呵功力尚浅阿。期待版主后续文章。
1楼 andger032 2013-06-04 11:24发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
写
的不错，持续围观。不过有个问题问下：BTA_DmSearch-》bta_sys_sendmsg-》GKI_send_msg-》
GKI_send_event-》pthread_cond_signal。然后跑哪里去了呀？上面你写的好像没有深入下去，直接看回调了，不过思路还是
很清晰的，谢谢。
Re: youmingyu123 2013-10-11 10:14发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
回复andger032：这是激活另外一个等待的线程btu_task，具体参考
http://blog.csdn.net/yinlijun2004/article/details/9724347 蓝牙关闭过程
Re: andger032 2013-11-12 08:43发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
回复youmingyu123：非常感谢。
Re: balmy 2013-06-04 23:11发表 [回复]
ZT android -- 蓝牙 bluetooth （三）搜索蓝牙
回复andger032：呵呵，你提的这个确实没太关注，当时跟了一下感觉还不是很清晰就直接先略过了，bta_sys_sendmsg往后面的调用更像是公用方法，里面涉及线程同步等操作，后续肯定是还要看的
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