主要分析一下蓝牙USB Adapter使用USB接口传输HCI包的实现及过程。

参照上面的Bluetooth core system architecture图, 蓝牙USB Adapter作为Bluetooth controller以USB的物理形式连接到Linux host processor上,通过HCI protocol和Host通信。

bluetooth in Linux kernel

Linux kernel side主要包括:

  • Bluetooth Core: (net\bluetooth\*)

    • HCI (Host Controller Interface) device and connection manager, schedule
    • SCO (Synchronous Connection Oriented) audio links
    • L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol)
    • SMP (Security Manager Protocol) on LE (Low Energy) links
  • HCI Device drivers (Interface to the hardware)
    • USB (btusb)
    • UART (hciuart)
    • SDIO
  • RFCOMM (RFCOMM Protocol for serial communication) Module (creates /dev/rfcomm serial devices)
  • BNEP (Bluetooth Network Encapsulation Protocol) Module (creates /sys/class/net/bnep network interfaces)
  • CMTP (CAPI Message Transport Protocol) Module
  • HIDP (Human Interface Device Protocol) Module (creates /sys/class/input devices)

HCI device driver

HCI:Host Controller Interface

HCI提供了访问Controller的统一接口

Controller主要包含下面几种类型

  • BR/EDR Controller
  • BD/EDR/LE Controller
  • LE Controller
  • AMP Controller (Alternate MAC/PHY)

include/net/bluetooth/hci.h 中定义的HCI bus 接口类型包括:

/* HCI bus types */
#define HCI_VIRTUAL 0
#define HCI_USB 1
#define HCI_PCCARD 2
#define HCI_UART 3
#define HCI_RS232 4
#define HCI_PCI 5
#define HCI_SDIO 6
#define HCI_SPI 7
#define HCI_I2C 8
#define HCI_SMD 9

btusb

bluetooth USB adapter是作为usb device挂载到USB总线上的。因此是通过usb_driver提供的机制去probe,而不是直接通过platform_driver.

这点和i2c, SPI 等设备驱动都是类似的。

static struct usb_driver btusb_driver = {
.name = "btusb",
.probe = btusb_probe,
.disconnect = btusb_disconnect,
#ifdef CONFIG_PM
.suspend = btusb_suspend,
.resume = btusb_resume,
#endif
.id_table = btusb_table,
.supports_autosuspend = 1,
.disable_hub_initiated_lpm = 1,
};

probe

在probe函数中, hci device的operators函数指针被赋值

static int btusb_probe(struct usb_interface *intf,
const struct usb_device_id *id)
{
//...
hdev->open = btusb_open;
hdev->close = btusb_close;
hdev->flush = btusb_flush;
hdev->send = btusb_send_frame;
hdev->notify = btusb_notify;
//...
}

其中HCI Device数据结构定义, include/net/bluetooth/hci_core.h

struct hci_dev {
struct list_head list;
struct mutex lock;
char name[8];
unsigned long flags;
__u16 id;
__u8 bus;
__u8 dev_type; //... int (*open)(struct hci_dev *hdev);
int (*close)(struct hci_dev *hdev);
int (*flush)(struct hci_dev *hdev);
int (*setup)(struct hci_dev *hdev);
int (*shutdown)(struct hci_dev *hdev);
int (*send)(struct hci_dev *hdev, struct sk_buff *skb);
void (*notify)(struct hci_dev *hdev, unsigned int evt); //...
}

接收发送数据

Bluetooth USB设备定义了不同的pipe用于不同类型的数据传输

- Control pipes are used to transport HCI commands.

- Interrupt pipes are responsible for carrying HCI events.

- Bulk pipes transfer asynchronous connectionless (ACL) Bluetooth data.

- Isochronous pipes carry SCO audio data.

static int btusb_send_frame(struct hci_dev *hdev, struct sk_buff *skb)
{
struct urb *urb;
BT_DBG("%s", hdev->name);
switch (hci_skb_pkt_type(skb)) {
case HCI_COMMAND_PKT:
urb = alloc_ctrl_urb(hdev, skb);
if (IS_ERR(urb))
return PTR_ERR(urb);
hdev->stat.cmd_tx++;
return submit_or_queue_tx_urb(hdev, urb);
case HCI_ACLDATA_PKT:
urb = alloc_bulk_urb(hdev, skb);
if (IS_ERR(urb))
return PTR_ERR(urb);
hdev->stat.acl_tx++;
return submit_or_queue_tx_urb(hdev, urb);
case HCI_SCODATA_PKT:
if (hci_conn_num(hdev, SCO_LINK) < 1)
return -ENODEV;
urb = alloc_isoc_urb(hdev, skb);
if (IS_ERR(urb))
return PTR_ERR(urb);
hdev->stat.sco_tx++;
return submit_tx_urb(hdev, urb);
}
return -EILSEQ;
}

接收中断处理:

注册

btusb_open -->
btusb_submit_intr_urb-->
//initialize a interrupt urb
usb_fill_int_urb(urb, data->udev, pipe, buf, size,
btusb_intr_complete, hdev, data->intr_ep->bInterval);

usb_complete_t 回调函数btusb_intr_complete被注册

    if (btusb_recv_intr(data, urb->transfer_buffer,
urb->actual_length) < 0) {
bt_dev_err(hdev, "corrupted event packet");
hdev->stat.err_rx++;
}

btusb_recv_intr函数中,数据被copy到skb. 内核中所有network相关的queue, buffer都用这个通用的结构体。

Reference

https://iotbreaks.com/base-knowledge-about-bluetooth/

http://www.embeddedlinux.org.cn/essentiallinuxdevicedrivers/final/ch16lev1sec1.html#ch16lev1sec1

https://wiki.linuxfoundation.org/networking/sk_buff

蓝牙学习(2)USB Adapter的更多相关文章

  1. Android 蓝牙学习

    Android 蓝牙学习 学习缘由 上个礼拜公司要开发个简单的五子棋游戏!其中一个需求就是支持蓝牙对战!所以苦逼的我学习蓝牙方面的知识了! 简介 Bluetooth是目前使用最广泛的无线通讯协议,近距 ...

  2. 蓝牙学习(3) Linux kernel部分Bluetooth HCI分析

    在上文,https://blog.csdn.net/feiwatson/article/details/81712933中主要理解了在Kernel中USB adapter是如何实现USB设备驱动,以及 ...

  3. Android蓝牙学习笔记

    一 Bluetooth基本概念 蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准,它将各种通信设备.计算机及其终端设备.各种数字数据系统.甚至家用电器采用无线方式联接起来.它的传输距离为10cm-10m,如果增加 ...

  4. nRF51800 蓝牙学习 进程记录 1:感想

    一直想开一个高大上点的博客,觉得博客园不错,便申请了.一直没时间看,都快忘了,无意间登上提示申请到了.便写个东西看看. 正在学习nRF51822的蓝牙开发板,为了做毕设准备.备考中,一直没时间学,但今 ...

  5. android蓝牙学习

    学习路线 1 蓝牙权限 <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" /> <uses ...

  6. 树莓派学习笔记——USB wifi配置指南

    0 前言     树莓派既能够使用有线网络又能够无线网络,假设使用有线网络不方便的话能够借助USB wifi无线网卡让树莓派也插上无线"翅膀". 可是和使用有线网络即插即用的方式不 ...

  7. 蓝牙学习笔记三(Android Debug)

    android 端可以通过两种方式去Debug: 一.在手机的设置功能里,开发者模式 Enable,如下图:   http://blog.bluetooth.com/debugging-bluetoo ...

  8. USB2.0协议学习笔记---USB工作过程(类的方法)

    前面学习了那么多的概念,这里需要记住一点分层概念即设备 ---> 配置 ---> 接口 ---> 端点,这种分层的概念结构 . 也可以理解为端点构成接口,接口组成配置,配置组成设备. ...

  9. Android学习之在Adapter中调用Fragment

    •前言 在学习<第一行代码>,4.5 小节--一个简易版的新闻应用的时候: 在为 RecyclerView 创建适配器的时候: 作者直接在 NewsTitleFragment.java 中 ...

随机推荐

  1. 【aspnetcore】模拟中间件处理请求的管道

    几个核心对象: ApplicationBuilder 就是startup->Configure方法的第一个参数,请求(HttpContext) 就是由这个类来处理的 HttpContext 这个 ...

  2. echarts 百度地图 json

    百度ECharts地图Json数据在线下载 最近需要写一个echarts地图统计表,苦于弄不到对应的地图json文件, CSDN 上下载的很多不完整或者不能用,功夫不负苦心人找到了这个. 阿里云地图选 ...

  3. JVM垃圾回收机制一

    JVM内存分配与回收 JVM 分代 JVM把堆分为年轻代和老年代,年轻代又分为1个Eden区和2个Survivor区,Eden和Survivor的内存的大小比例是8:1:1. 为什么要分代? 很大的原 ...

  4. AJAX的JSON方式传回方法

    AJAX返回数据的类型有两种,一种是TEXT类型,一种是JSON类型. 使用TEXT类型,访问数据库后将结果拼接成字符串,返回时在拆分成数组使用. JSON直接将结果转成JSON数据,返回时直接使用. ...

  5. 前端常用的jquery代码

    主要是个人在工作中常用到的一些代码,会慢慢添加: 1).enter键时可以触发某些事件,比如登陆事件: $('#loginform').bind('keypress',function(event){ ...

  6. C# 一维数组 二位数组 多维数组

    什么是数组? 数组是一组变量,就是把一些变量串在一起,放在一块. 数组的作用? 假设有一堆变量,每个变量都有一些程序,那么这堆程序放在一起  程序就会混乱,处理起来有些麻烦,那么数组就是把这些变量放在 ...

  7. FZU 1977 Pandora adventure (插头DP,常规)

    题意:有一个n*m矩阵,其中有些格子必走,有些格子不可走,其他格子是可走也可不走,问有多少条哈密顿回路? 思路: 本来是一道很简单的题,代码写多了连白痴bug都查不出了,竟然用i>=ex& ...

  8. X11/extensions/XShm.h: No such file or directory

    CentOS 编译一些开源项目提示:X11/extensions/XShm.h: No such file or directory. 运行命令:yum install libXext-devel就可 ...

  9. Solr版本安装部署指南

    一.依赖包 1.  JDK 1.6以上 2.  solr-4.3.0.tgz 3.  Tomcat或者jetty(注意,solr包中本身就含有jetty的启动相关内容):apache-tomcat-7 ...

  10. Synchronized关键字整理

    Synchronized关键字整理 作用:能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码,以达到保证并发安全效果. 两个用法: 1.对象锁: 包括方法锁(默认锁对象为this当前实例对象)和同步代码块 ...