Android BlueDroid 分析之扫描

最新推荐文章于 2025-05-11 18:04:12 发布

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#android #BLE #BlueDroid

本文探讨了Android BlueDroid中的BLE设备扫描流程，从代码结构、调用流程到重要数据结构进行详细分析。扫描流程始于Android Application的startLeScan()，经过BTIF、BTA、BTM、HCI层层传递，最终由HCI发送扫描命令，并将结果返回。重点介绍了tBTA_DM_SEARCH_CB和tBTM_CB数据结构在存储和处理扫描结果中的作用。

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这段时间一直在跟一个BLE相关的项目，之前对BLE基本没怎么接触，所以刚好趁这个机会好好把bluedroid好好梳理一遍。要完全分析清楚估计得花老长时间了，先一步步来吧，

BlueDroid 代码结构
BlueDroid 扫描的调用流程
BlueDroid 的一些重要数据结构

BlueDroid 代码结构

先看下Android 里BlueDroid里的代码结构：
这里写图片描述

很多目录吧，究竟从哪里看起很头疼吧。。

BlueDroid的入口在main目录中的bte_main.c中：

void bte_main_enable()
{
    APPL_TRACE_DEBUG("%s", __FUNCTION__);

    module_start_up(get_module(BTSNOOP_MODULE));
    module_start_up(get_module(HCI_MODULE));

    BTU_StartUp();
}

所有的启动都在后续进行。具体的初始化啥，启动啥，需要自己去研究咯。为了更熟悉bluedroid的代码，一般建议从一些特定的场景开始入手，这次我从BLE常见的扫描到连接这样一个使用场景先来看看bluedroid的代码结构。

BlueDroid 的一般调用流程

如上面所讲的，我们现在从BLE常见的扫描与连接开始这一流程，强调下，我们在这里只关注与bluedroid层面，不关心Android Application 与Android Framework的实现，因为这样的介绍已经有很多了。优快云上不少博客都有介绍，就不在这里梳理了。

BLE 设备扫描流程

Android Application在上层调用 startLeScan()来启动扫描流程，我们关注下BlueDroid里如何来响应这样一个扫描流程。

BlueDroid里提供给上层的接口：

static const btgatt_interface_t btgattInterface = {
    sizeof(btgattInterface),

    btif_gatt_init,
    btif_gatt_cleanup,

    &btgattClientInterface,
    &btgattServerInterface,
};

这个btgattInterface的接口就是提供给Android framework使用的，两个接口函数，一个初始化函数，一个清理函数。另外就是两个接口指针，一个给GattClient调用，一个给GattServer调用。先只关注GattClient的接口吧。

const btgatt_client_interface_t btgattClientInterface = {
    btif_gattc_register_app,
    btif_gattc_unregister_app,
    btif_gattc_scan,
    btif_gattc_open,
    btif_gattc_close,
    。。。。。。。。。
    。。。。。。。。。
    }

这个接口里定义函数很多，先只摘录一小部分。btif_gattc_scan 会最终响应上层的startLeScan函数，为什么呢？自己起找对应关系吧，Android里framework分析的基本功哈。
接下来流程会是这样的：

BTIF                                  btif_gattc_scan

                                      BTIF_GATTC_SCAN_START

BTA                                   BTA_DmBleObserve

                                      bta_dm_ble_observe

BTM                                   BTM_BleObserve

                                      btm_ble_start_scan

HCI                                 btsnd_hcic_ble_set_scan_enable

上面左边代表bluedroid里的逻辑分层，右边代表是在每个逻辑层具体走过的函数。等下我们过下具体的函数逻辑。从左边来看逻辑上bluedroid上可以分成BTIF,BTA,BTM,HCI四个层次，但是其实应该还可以加上BTU等层，从字面上看BTIF是接口层，具体应该就是与Android之间的接口，BTA指应用层，BTM指Bluedroid中的管理层，HCI是指HOST Control Interface,即主机与BT控制器之间的接口。

我们来一个个过下这上面提到的函数的一些重要逻辑：
前面的btif_gattc_scan与BTA_DmBleObserve都没啥好说的。都是简单的把事件包装往下发送。
bta_dm_ble_observe：

void bta_dm_ble_observe (tBTA_DM_MSG *p_data)
{
    tBTM_STATUS status;
    if (p_data->ble_observe.start)
    {
        /*Save the  callback to be called when a scan results are available */
        bta_dm_search_cb.p_scan_cback = p_da