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Android bluetooth介紹（四）： a2dp connect流程分析

編輯：關於Android編程

關鍵詞：藍牙blueZ A2DP、SINK、sink_connect、sink_disconnect、sink_suspend、sink_resume、sink_is_connected、sink_get_properties、AUDIO、DBUS
版本：基於android4.2之前版本 bluez
內核：linux/linux3.08
系統：android/android4.1.3.4
作者：xubin341719(歡迎轉載，請注明作者，請尊重版權謝謝)
歡迎指正錯誤，共同學習、共同進步！！

Android bluetooth介紹（一）：基本概念及硬件接口
Android bluetooth介紹（二）： android 藍牙代碼架構及其uart 到rfcomm流程
Android bluetooth介紹（三）： 藍牙掃描(scan)設備分析
Android bluetooth介紹（四）： a2dp connect流程分析

一、A2DP_CONNECT上層代碼流程
\
二、從<喎?/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vc3Ryb25nPjxzdHJvbmc+SENJIGxvZzwvc3Ryb25nPjxzdHJvbmc+1tC/tDwvc3Ryb25nPjxzdHJvbmc+QVZEVFAgPC9zdHJvbmc+PHN0cm9uZz60tL2ouf2zzDxiciAvPjwvc3Ryb25nPjxzdHJvbmc+MTwvc3Ryb25nPjxzdHJvbmc+oaI8L3N0cm9uZz48c3Ryb25nPkFWRFRQIGwyY2FwPC9zdHJvbmc+PHN0cm9uZz69qMGiuf2zzDxiciAvPjxpbWcgc3JjPQ=="/uploadfile/Collfiles/20140818/2014081808491489.png" alt="\" />
2、AVDTP相關信令處理流程在HCI 中的流程
\
DISCOVER \GET_CAPABILITIES\SET_CONFIGURATION\OPEN\START\SUSPEND
三、audiosink函數注冊、及命令處理流程
AVDTP_DISCOVER\AVDTP_GET_CAPABILITIES\AVDTP_SET_CONFIGURATION\AVDTP_OPEN\AVDTP_START:等一系列控制命令
（一）、sink_connect創建流程
 整體流程如下所示

\
1、idh.code\external\bluetooth\bluez\audio\sink.c

static DBusMessage *sink_connect(DBusConnection *conn,
				DBusMessage *msg, void *data)
{
…………
	if (!sink->session)//（1）、如果沒有AVDTP會話，獲取AVDTP連接狀態；
		sink->session = avdtp_get(&dev->src, &dev->dst);

	if (!sink->session)//相關失敗操作
		return btd_error_failed(msg, "Unable to get a session");

	if (sink->connect || sink->disconnect)//如果正在連接、斷開，發送busy消息；
		return btd_error_busy(msg);

	if (sink->stream_state >= AVDTP_STATE_OPEN)//如果已經打開，發送已經連接消息；
		return btd_error_already_connected(msg);

	if (!sink_setup_stream(sink, NULL))//（2）、創建AVDTP流；
		return btd_error_failed(msg, "Failed to create a stream");

	dev->auto_connect = FALSE;

	pending = sink->connect;

	pending->conn = dbus_connection_ref(conn);//（3）、保存客戶端dbus信息；
	pending->msg = dbus_message_ref(msg);

	DBG("stream creation in progress");

	return NULL;
}

（1）、如果沒有AVDTP會話，獲取AVDTP連接狀態；

sink->session = avdtp_get(&dev->src, &dev->dst);
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c
struct avdtp *avdtp_get(bdaddr_t *src, bdaddr_t *dst)
{
………………
	session = avdtp_get_internal(src, dst);
………………

}
avdtp_get_internal 中設置 session->state狀態，
session->state = AVDTP_SESSION_STATE_DISCONNECTED;

（2）、創建AVDTP流；
 sink_setup_stream(sink,NULL)
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

gboolean sink_setup_stream(struct sink *sink, struct avdtp *session)
{
…………
	avdtp_set_auto_disconnect(sink->session, FALSE);//不能自動斷開；

	if (avdtp_discover(sink->session, discovery_complete, sink) < 0)//調用avdtp_discover,
discovery_complete為回調函數；
		return FALSE;

	sink->connect = g_new0(struct pending_request, 1);

	return TRUE;
}

idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

int avdtp_discover(struct avdtp *session, avdtp_discover_cb_t cb,
			void *user_data)
{
	int err;

	if (session->discov_cb)
		return -EBUSY;

	if (session->seps) {
		session->discov_cb = cb;
		session->user_data = user_data;
		g_idle_add(process_discover, session);
		return 0;
	}

	err = send_request(session, FALSE, NULL, AVDTP_DISCOVER, NULL, 0);
//發送AVDTP_DISCOVER命令出去
	if (err == 0) {
		session->discov_cb = cb;
		session->user_data = user_data;
	}

	return err;
}
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c
static int send_request(struct avdtp *session, gboolean priority,
			struct avdtp_stream *stream, uint8_t signal_id,
			void *buffer, size_t size)
{
	struct pending_req *req;

	if (stream && stream->abort_int && signal_id != AVDTP_ABORT) {
		DBG("Unable to send requests while aborting");
		return -EINVAL;
	}

	req = g_new0(struct pending_req, 1);
	req->signal_id = signal_id;
	req->data = g_malloc(size);
	memcpy(req->data, buffer, size);
	req->data_size = size;
	req->stream = stream;

	return send_req(session, priority, req);//這個函數我們後面分析；
}

（3）、保存客戶端dbus信息；

pending->conn = dbus_connection_ref(conn);
	pending->msg = dbus_message_ref(msg);

2、send_req 創建L2CAP連接
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

static int send_req(struct avdtp *session, gboolean priority,
			struct pending_req *req)
{
	static int transaction = 0;
	int err;
	
	if (session->state == AVDTP_SESSION_STATE_DISCONNECTED) {//如果AVDTP沒有連接，
		session->io = l2cap_connect(session);//（1）、創建l2cap連接；
		if (!session->io) {
			err = -EIO;
			goto failed;
		}
		avdtp_set_state(session, AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTING);
	}

	if (session->state < AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTED ||
			session->req != NULL) {//如果AVDTP沒連接
		queue_request(session, req, priority);//把相關參數放入隊列
		return 0;//在這裡返回，後面AVDTP sock建立完成後，會再次調用這個函數；
	}

	req->transaction = transaction++;
	transaction %= 16;

	/* FIXME: Should we retry to send if the buffer
	was not totally sent or in case of EINTR? */
	if (!avdtp_send(session, req->transaction, AVDTP_MSG_TYPE_COMMAND,
				req->signal_id, req->data, req->data_size)) {//（2）、發送相關命令
		err = -EIO;
		goto failed;
	}
…………
}

（1）、創建l2cap連接
 sink connect的過程本質上是建立一個avdtp 連接的過程，avdtp是基於l2cap的，包括控制命令的發送和數據的發送都是l2cap的，所以這個圖紙表示了建立一個發送控制命令的l2cap的socket，等這個socket建立起來以後，開始發送AVDPT_DISCOVER的請求；
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

	session->io = l2cap_connect(session);
static GIOChannel *l2cap_connect(struct avdtp *session)
{
	GError *err = NULL;
	GIOChannel *io;

	io = bt_io_connect(BT_IO_L2CAP, avdtp_connect_cb, session,
				NULL, &err,
				BT_IO_OPT_SOURCE_BDADDR, &session->server->src,
				BT_IO_OPT_DEST_BDADDR, &session->dst,
				BT_IO_OPT_PSM, AVDTP_PSM,
				BT_IO_OPT_INVALID);
	if (!io) {
		error("%s", err->message);
		g_error_free(err);
		return NULL;
	}

	return io;
}

這個函數中注意兩點，1）、bt_io_connect;2）、avdtp_connect_cb回調函數；
1）、bt_io_connect
idh.code\external\bluetooth\bluez\btio\btio.c

GIOChannel *bt_io_connect(BtIOType type, BtIOConnect connect,
				gpointer user_data, GDestroyNotify destroy,
				GError **gerr, BtIOOption opt1, ...)
{
	…………

	io = create_io(type, FALSE, &opts, gerr);
	if (io == NULL)
		return NULL;
	sock = g_io_channel_unix_get_fd(io);
	switch (type) {
	case BT_IO_L2RAW:
		err = l2cap_connect(sock, &opts.dst, 0, opts.cid);
		break;
//不同協議的連接,如L2CPA、RFCOMM、SCO
	case BT_IO_L2CAP:
		err = l2cap_connect(sock, &opts.dst, opts.psm, opts.cid);
		break;
	case BT_IO_RFCOMM:
		err = rfcomm_connect(sock, &opts.dst, opts.channel);
		break;
	case BT_IO_SCO:
		err = sco_connect(sock, &opts.dst);
		break;
…………
	connect_add(io, connect, user_data, destroy);

	return io;
}

Btio中l2cap_connect的實現:
idh.code\external\bluetooth\bluez\btio\btio.c

static int l2cap_connect(int sock, const bdaddr_t *dst,
					uint16_t psm, uint16_t cid)
{
	int err;
	struct sockaddr_l2 addr;

	memset(&addr, 0, sizeof(addr));
	addr.l2_family = AF_BLUETOOTH;
	bacpy(&addr.l2_bdaddr, dst);
	if (cid)
		addr.l2_cid = htobs(cid);
	else
		addr.l2_psm = htobs(psm);

	err = connect(sock, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr));//建立BTPROTO_L2CAP
	if (err < 0 && !(errno == EAGAIN || errno == EINPROGRESS))
		return err;

	return 0;
}

2）、avdtp_connect_cb回調函數
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

static void avdtp_connect_cb(GIOChannel *chan, GError *err, gpointer user_data)
{
………………
	if (session->state == AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTING) {//如果處於正在連接狀態；
		DBG("AVDTP imtu=%u, omtu=%u", session->imtu, session->omtu);

		session->buf = g_malloc0(session->imtu);
		avdtp_set_state(session, AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTED);//設置AVDTP狀態為已經連接狀態；

		if (session->io_id)
			g_source_remove(session->io_id);

		/* This watch should be low priority since otherwise the
		 * connect callback might be dispatched before the session
		 * callback if the kernel wakes us up at the same time for
		 * them. This could happen if a headset is very quick in
		 * sending the Start command after connecting the stream
		 * transport channel.
		 */
		session->io_id = g_io_add_watch_full(chan,
						G_PRIORITY_LOW,
						G_IO_IN | G_IO_ERR | G_IO_HUP
						| G_IO_NVAL,
						(GIOFunc) session_cb, session,
						NULL);

………………
	process_queue(session);//發送DISCOVER

	return;
…………
}

3、process_queue(session)發送DISCOVER命令出去
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

static int process_queue(struct avdtp *session)
{
…………
	*queue = g_slist_remove(*queue, req);

	return send_req(session, FALSE, req);
}

這個函數調用send_req，這個函數前面已經調用過，可是現在AVDTP的狀態不同，第一次調用AVDTP_SESSION_STATE_DISCONNECTED狀態，第二次調用為

AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTED狀態；
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

static int send_req(struct avdtp *session, gboolean priority,
			struct pending_req *req)
{
	static int transaction = 0;
	int err;
	
	if (session->state == AVDTP_SESSION_STATE_DISCONNECTED) {//第二次調用時，就不走這段函數
		session->io = l2cap_connect(session);
		if (!session->io) {
			err = -EIO;
			goto failed;
		}
		avdtp_set_state(session, AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTING);
	}

	if (session->state < AVDTP_SESSION_STATE_CONNECTED ||//第二次調用也越過這段函數
			session->req != NULL) {
		queue_request(session, req, priority);
		return 0;
	}

	req->transaction = transaction++;
	transaction %= 16;

	/* FIXME: Should we retry to send if the buffer
	was not totally sent or in case of EINTR? */
	if (!avdtp_send(session, req->transaction, AVDTP_MSG_TYPE_COMMAND,
				req->signal_id, req->data, req->data_size)) {//avdtp_send就是主要的操作
		err = -EIO;
		goto failed;
	}

4、avdtp_send的實現
idh.code\external\bluetooth\hcidump\parser\avdtp.c

static gboolean avdtp_send(struct avdtp *session, uint8_t transaction,
				uint8_t message_type, uint8_t signal_id,
				void *data, size_t len)
{
	…………     
	/* Send the start packet */
	memset(&start, 0, sizeof(start));
	start.transaction = transaction;
	start.packet_type = AVDTP_PKT_TYPE_START;
	start.message_type = message_type;
	start.no_of_packets = cont_fragments + 1;
	start.signal_id = signal_id;

	memcpy(session->buf, &start, sizeof(start));
	memcpy(session->buf + sizeof(start), data,
					session->omtu - sizeof(start));

	if (!try_send(sock, session->buf, session->omtu))
		return FALSE;

………………
		cont.message_type = message_type;

		memcpy(session->buf, &cont, sizeof(cont));
		memcpy(session->buf + sizeof(cont), data + sent, to_copy);

		if (!try_send(sock, session->buf, to_copy + sizeof(cont)))
			return FALSE;

		sent += to_copy;
	}

	return TRUE;
}

5、Try_sends函數的實現

static gboolean try_send(int sk, void *data, size_t len)
{
	int err;
	do {
		err = send(sk, data, len, 0);
	} while (err < 0 && errno == EINTR);

	if (err < 0) {
		error("send: %s (%d)", strerror(errno), errno);
		return FALSE;
	} else if ((size_t) err != len) {
		error("try_send: complete buffer not sent (%d/%zu bytes)",
								err, len);
		return FALSE;
	}

	return TRUE;
}
\

（二）、AVDTP_DISCOVER的命令發送流程如上圖所示；
 avdtp是基於l2cap的，包括控制命令的發送和數據的發送都是l2cap的，所以建立一個發送控制命令的l2cap的socket，等這個socket建立起來以後，開始發送AVDPT_DISCOVER的請求；|
`AVDTP_DISCOVER\AVDTP_GET_CAPABILITIES\AVDTP_SET_CONFIGURATION\AVDTP_OPEN\AVDTP_START:等一系列控制命令
 建立了一個l2cap的連接，等有數據過來的時候，就開始觸發邏輯，session_cb是一個非常重要的函數，這裡控制了整個連接的流程，我們下面會講，剩下的就是通過avdtp_send來發送一個AVDTP_DISCOVER的命令，這個命令的作用就是查看遠程設備看它支持那些sep（stream end point），也就是說是否支持source，sink等；
四、AVDTP_GET_CAPABILITIES命令發送（其他代碼流程比較類似）
 如下圖所示：
\

這個圖在發送了avdtp discover命令以後，會被先前設立好的回調函數執行，裡面會把遠程設備的sep都加入到session的seps連邊裡面去，然後開始發送AVDTP_GET_CAPABILITIES命令了；
當收到遠端設備的回復消息後觸發調用下面的邏輯：
\

在系列初始化、狀態設定之後，發送哦AVDTP_SET_CONFIGURATION
五、AVDTP_SET_CONFIGURATION命令發送
\

發送AVDTP_OPEN命令；
六、AVDTP_OPEN的處理流程
 到這裡就表示已經確立了sep和caps，開始打開AVDTP了，如下：
\

數stream_setup_complete裡面會對先前的dbus消息進行回復；
七、AVDTP_START命令發送
\

這裡發送AVDTP_START的命令，它的觸發是由客戶端引起的，比如aplay –Dbluetooth 2.wav的時候通過alsa提供的bluetooth的插件，daemonbluetoothd-service-audio通過socket(PF_LOCAL, SOCK_STREAM,0);建立起一個socket來監聽客戶端的接入，觸發server_cb的執行，在這裡accept客戶端，並設置監聽函數client_cb，當收到客戶端的啟動流播放命令的時候就開始調用avdtp_start函數來發送命令，注意這裡設置了一個回調函數a2dp_resume_complete,後面會被調用；當bluetoothd-service-audio收到了這個命令AVDTP_START的響應消息時執行下面的邏輯：
\

進程間傳遞文件描述符，內核層裡面的實現，通過socket發送這個文件描述符，在內核裡面把struct file信息傳遞給socket的peer端，它再取得一個空的fd把它和struct file關聯起來，於是就實現了文件描述符傳遞。







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