Bluetooth（蓝牙）连接过程分析

一 基本概念

　　蓝牙的连接过程是十分重要的，特别是做蓝牙的技术人员来说，这个是十分重要的。理它的流程，是一件必修课。虽然进入蓝牙行业很久了，以前没怎么系统化的做一些事情，趁此机会，就梳理一下这里面的内容吧。
　　在paging流程结束之后，链接管理流程（LMP）一般就启动了，刚开始会完成时钟校准，版本，支持特性，名字和一些连接状态的初始化。paging 设备（设备A）会首先发起一个LMP_host_connection_req PDU.当另外一个设备（设备B）接收到这个消息时，会通知上层接收这个连接信息，设备B这时会相应的回一个接受连接（LMP accedpted PDU）或拒绝连接（LMP_not_accepted PDU）。 于此同时，如果这个从设备（slave）需要一个role switch， 它就会在接收到一个连接请求帧（LMP_host_connection_req PDU）之后，发送一个clock 偏转信息（LMP_slot_offset PDU）和 转换请求帧（LMP_switch_req PDU）.如果role switch 成功，旧的slave设备会回复一个接受连接或者拒绝连接的命令。如果失败，对方就会发送一个拒绝role switch 的消息，原因码为（0x14）。
　　如果发起paging 的设备接收到一个对方拒绝连接的消息。它就会立即发送（LMP_detach）通过发送一个来断开链接。
如果从设备接受了主设备的连接请求。蓝牙加密过程就有可能会被唤起（因为这个是可选项目，要根据主设备或者从设备的连接需求来定的）。如果没有加密的需求，主设备就会发送连接完成的消息给从设备，等两个设备都发送完连接完成的消息之后，系统底层的连接过程就算是结束了。整个流程如下图所示：

　　

二 流程分析

　　其实，蓝牙的链接流程比较复杂，和wifi相比，它多了很多可选项，这就导致看起来特别复杂。所以，在学习的时候，一定要有化繁为简的思维，从最简单的入手，下面的图就是完整的蓝牙连接流程图，如下所示。这个流程图向我们揭示了整个连接流程，乍一看，还是非常复杂的。假如你把这个流程分成两个步骤来看，就比较简单了，先看实线的部分，这个就是基本的连接过程，并且是必不可少的三个步骤。就是创建连接，连接请求，建立连接，断开连接四个步骤，每个步骤都是有请求和回复，这样理解就比较简单了。那些可选项，很多适合软件的关系不大的，重点只需要了解一下role switch和data flow。别的在有问题的时候，再翻一下协议栈看看估计就明白了，东西不多的。这样梳理一下，是不是你的蓝牙连接流程就清楚了？
　　还有一个比较形象的描述，就像我们的销售美女拜访客户的过程：

第一回合：起动连接：

美女销售： 确认过眼神，是对的人。那就主动一点吧。先抛个媚眼，说声你好。
客户：环顾四周，好像是在给我说话呢。只能做个回答了。答应还是拒绝，就看人家对你的印象了。答应了，你好，请问有什么事情吗？
另外一种悲剧的结果：正在忙，不想理你，就直接回复了。不好意思，我不认识你。一口就回绝了。就没有后面的事情了。

第二个回合：连接请求：

美女销售： 我是XXX，什么公司的，想要根据什么产品的什么东西和你沟通一下啊，能否有时间，聊一下？
客户： 就看客户的心情了。老总答应了，那就会给个肯定的答复，可以接下来谈点事情了。
悲剧的结果：不好意思，我正在忙，改天你再来吧。谈话结束。

第三个回合：握手认识。

美女销售：伸出手，握手，算是认识了，接下来切入正题，开始谈业务了。
客户：握手，来会议室聊吧。

三 总结

　　做了多年的协议，才发现协议的东西，很多都源于生活。其实，细想一下，本来就是这样子的。协议的作用就是为了方便人们沟通。它是人设计的，肯定很多东西都是基于人的思维和常用模式来做模型的。知道了这些，把生活中的场景和协议的场景对标起来，估计你很快就知道所谓的协议其实很简单了。虽然倒腾技术比较枯燥，假如你深入了进去，把产品当作你的孩子来看，估计会增添工作中多很多乐趣的。