Bluetooth in Android 4.2 and 4.3 Enable Bluetooth

最新推荐文章于 2024-03-25 10:00:00 发布

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本文对比了Bluedroid和Bluez在Android系统中的应用，指出Bluedroid层次结构更清晰，支持BLE等特性。介绍了Android4.2蓝牙相关代码分布及蓝牙使能流程。

Bluedroid和Bluez相比，有如下优点：

层次结构清晰。各个profile对上层接口统一，便于增加新的profile；增加了HAL层，便于移植。
去掉了DBus，Framework的Java代码直接调用到Bluedroid的Native代码。

但是Android 4.2中的Bluedroid与Android 4.1中的Bluez相比，功能要少，例如不支持AVRCP 1.3; Bug较多，例如某些蓝牙耳机不能重拨最后一个电话。最重要的是4.2的Bluedroid不支持BLE。不过在刚刚发布的Android 4.3中已经有了很多改进，AVRCP 1.3和BLE都得到了支持。

目前有一些Android 4.1或4.2的设备是支持BLE的，但是都是采用的Vendor自己的解决方案，比如Bluetooth stack采用Bluez 5.x，再提供Vendor BLE Android SDK. 现在Android 4.3已经发布，从未来发展趋势来看，如果有人要学习Bluetooth in Android，建议不要再研究Bluez，最好转向Bluedroid。

以下是Android 4.2中Bluetooth相关代码之分布：

android.bluetooth	frameworks/base/core/java/android/bluetooth	implements public API for the Bluetooth adapter and profiles
Bluetooth system service	packages/apps/Bluetooth/src	implements service and profiles at the Android fraework layer
Bluetooth JNI	packages/apps/Bluetooth/jni	defines Bluetooth adapter and profiles service JNI: calls into HAL and receives callback from HAL
Bluetooth HAL	hardware/libhardware/include/hardware/bt_*.h files	defines the standard interface that the android.bluetooth adapter and profiles APIs
Bluetooth stack	external/bluetooth/bluedroid	implement bluetooth stack: core and profiles

以Pan profile为例，我们可以看看代码的具体分布和类及文件的命名方式：

android.bluetooth	frameworks	public class BluetoothPan implements BluetoothProfile
Bluetooth System Service	packages/apps	public class PanService extends ProfileService
Bluetooth JNI	packages/apps	com_android_bluetooth_pan.cpp
Bluetooth HAL	hardware/libhardware	include/hardware/bt_pan.h
Bluetooth stack	external/bluetooth	bluedroid/btif/src/btif_pan.c(implements bt_pan.h)
		bluedroid/bta/pan (Broadcom BTA)
		bluedroid/stack/pan (Broadcom BTE)

AVRCP（Audio/Video Remote Control Profile）提供了如下主要功能：

通过蓝牙耳机（比如Sony WM600，SBH50）或车载控制台控制手机上音乐播放
在蓝牙耳机或车载控制台上显示手机上音乐播放的状态，歌名，歌手等信息
在蓝牙耳机或车载控制台上浏览手机上的音乐文件，显示播放列表

Enable Bluetooth

以下是基于Android 4.2代码，对Bluetooth BR/EDR Enable process的分析。BluetoothAdapter类代表的是local device Bluetooth adapter，而BluetoothDevice类代表的是remote Bluetooth device。在Android 4.3中引入了一个新的类BluetoothManager，它是一个high level manager，被用于”to obtain an instance of an BluetoothAdapter and conduct overall Bluetooth Management“。

Bluetooth Enable process比较复杂，层次比较多，最好的分析方法是：对照logcat输出的Bluetooth相关log来阅读代码。首先从总体上介绍以下Enable process。UI上的入口是Settings，拨动Bluetooth开关，就启动了Bluetooth Enable process，最后由Bluedroid去enable Bluetooth hardware。当Bluetooth hardware enabled，这个enabled消息会一层层从Bluedroid上传到UI层，Settings收到这个消息就可以更新Bluetooth开关的状态了。具体过程如下图：

Settings的BluetoothEnabler类（对应于UI上看到的Bluetooth开关），得到代表local device的BluetoothAdapter，再调用BluetoothAdapter::enable()。
BluetoothAdapter基本上是个wrapper，不做具体的事情的。它直接调用BluetoothManagerService::enable()。
BluetoothManagerService利用Binder机制会去connect AdapterService，最终会导致AdapterService::enable()被调用。BluetoothManagerService还会向AdapterService注册callback函数，用于接收Adapter State Change消息。
AdapterService维护着一个状态机AdapterState，所有工作都是通过驱动状态机来完成的。AdapterState收到AdapterService发过来的USER_TURN_ON消息，就会调用AdapterService::processStart()来启动Profie Services的初始化和Bluetooth hardware enable process。此时Bluetooth Adapter的状态是BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON。
每一个profile都有一个service。每个profile service启动完成后，都会通知AdapterService。当AdapterService::processProfileServiceStateChanged()确认所有的profile services都启动完成了，就会给状态机AdapterState发AdapterState.STARTED消息。
状态机AdapterState::PendingCommandState::processMessage()收到AdapterState.STARTED消息后就立刻调用AdapterService::enableNative()。
AdapterService::enableNative()就是用来enable Bluetooth的Bluetooth JNI接口。enableNative()会调用Bluetooth HAL的enable()。
Bluedroid用btif_enable_bluetooth()来实现了Bluetooth HAL的enable()。
当Bluedroid真正完成了enable Bluetooth hardware，就通过btif_enable_bluetooth_evt()中的HAL_CBACK调用Bluetooth JNI的adapter_state_change_callback()，这样就把BT_STATE_ON消息传递给了状态机AdapterState。
AdapterState会把Bluetooth Adapter的状态转换到BluetoothAdapter.STATE_ON，并通过AdapterState::notifyAdapterStateChanged()通知AdapterService。
AdapterService::updateAdapterState()会通过callback函数通知BluetoothManagerService，Adapter状态改变了。
BluetoothManagerService确认状态发生了改变就会发出一个BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGE的intent。
Settings的BluetoothEnabler收到这个intent之后，就会去更新UI上Bluetooth开关的状态。