一. 声明
本专栏文章我们会以连载的方式持续更新，本专栏计划更新内容如下：
第一篇:蓝牙综合介绍 ，主要介绍蓝牙的一些概念，产生背景，发展轨迹，市面蓝牙介绍，以及蓝牙开发板介绍。
第二篇:Transport层介绍,主要介绍蓝牙协议栈跟蓝牙芯片之前的硬件传输协议,比如基于UART的H4,H5,BCSP，基于USB的H2等
第三篇:传统蓝牙controller介绍，主要介绍传统蓝牙芯片的介绍，包括射频层（RF），基带层（baseband），链路管理层（LMP）等
第四篇:传统蓝牙host介绍，主要介绍传统蓝牙的协议栈，比如HCI,L2CAP,SDP,RFCOMM,HFP,SPP,HID,AVDTP,AVCTP,A2DP,AVRCP,OBEX,PBAP,MAP等等一系列的协议吧。
第五篇：低功耗蓝牙controller介绍，主要介绍低功耗蓝牙芯片，包括物理层（PHY），链路层（LL）
第六篇：低功耗蓝牙host介绍，低功耗蓝牙协议栈的介绍，包括HCI,L2CAP,ATT,GATT,SM等
第七篇：蓝牙芯片介绍，主要介绍一些蓝牙芯片的初始化流程，基于HCI vendor command的扩展
第八篇：附录，主要介绍以上常用名词的介绍以及一些特殊流程的介绍等。
另外，开发板如下所示，对于想学习蓝牙协议栈的最好人手一套。以便更好的学习蓝牙协议栈，相信我，学完这一套视频你将拥有修改任何协议栈的能力（比如Linux下的bluez，Android下的bluedroid）。
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CSDN学院链接（进入选择你想要学习的课程）：/lecturer/5352?spm=1002.2001.3001.4144
蓝牙交流扣扣群：970324688
Github代码：/sj15712795029/bluetooth_stack
入手开发板：/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22329603896.18.5aeb41f973iStr&id=622836061708
蓝牙学习目录：/XiaoXiaoPengBo/article/details/107727900
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二.hci connection command以及产生的event
此部分指的是hci的连接，不是上层profile的连接，流程如下：
总结步骤：
1）蓝牙协议栈向芯片发送连接的command
2）蓝牙芯片上报蓝牙协议栈command status with create connection opcode
3）蓝牙芯片上报蓝牙协议栈connect complete
下面我们就来一一分析3个步骤
步骤1）：蓝牙协议栈像芯片发送连接的command,连接command封包格式如下：
参数：
BD_ADDR：要连接的remote设备的蓝牙地址
Packet_Type:支持的数据封包类型。
Page_Scan_Repetition_Mode:page scan重复模式
Reserved: 保留
Clock_Offset:时钟偏移。
Allow_Role_Switch:是否允许角色转换
我们直接来看下wireshark转的snoop
代码如下：
err_t hci_connect_req(struct bd_addr_t *bdaddr, uint8_t allow_role_switch){uint8_t page_scan_repetition_mode, page_scan_mode;uint16_t clock_offset;struct bt_pbuf_t *p;struct hci_link_t *link = hci_new();struct hci_inq_res_t *inqres;if(link == NULL){BT_HCI_TRACE_ERROR("ERROR:file[%s],function[%s],line[%d] fail\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);return BT_ERR_MEM; /* Could not allocate memory for link */}link->state = SEND_CREATE_CONNECTION;bd_addr_set(&(link->bdaddr), bdaddr);HCI_REG(&(hci_active_links), link);/* Check if module has been discovered in a recent inquiry */for(inqres = pcb->ires; inqres != NULL; inqres = inqres->next){if(bd_addr_cmp(&inqres->bdaddr, bdaddr)){page_scan_repetition_mode = inqres->psrm;page_scan_mode = inqres->psm;clock_offset = inqres->co;break;}}if(inqres == NULL){/* No information on parameters from an inquiry. Using default values */page_scan_repetition_mode = 0x01; /* Assuming worst case: time betweensuccessive page scans starting<= 2.56s */page_scan_mode = 0x00; /* Assumes the device uses mandatory scanning, mostdevices use this. If no conn is established, tryagain w this parm set to optional page scanning */clock_offset = 0x00; /* If the device was not found in a recent inquirythis information is irrelevant */}if((p = bt_pbuf_alloc(BT_TRANSPORT_TYPE, HCI_CREATE_CONN_PLEN, BT_PBUF_RAM)) == NULL){BT_HCI_TRACE_ERROR("ERROR:file[%s],function[%s],line[%d] bt_pbuf_alloc fail\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);return BT_ERR_MEM; /* Could not allocate memory for bt_pbuf_t */}/* Assembling command packet */p = hci_cmd_ass(p, HCI_CREATE_CONNECTION, HCI_LINK_CONTROL, HCI_CREATE_CONN_PLEN);/* Assembling cmd prameters */memcpy(((uint8_t *)p->payload)+3, bdaddr->addr, 6);bt_le_store_16((uint8_t *)p->payload,9,HCI_PACKET_TYPE);((uint8_t *)p->payload)[11] = page_scan_repetition_mode;((uint8_t *)p->payload)[12] = page_scan_mode;bt_le_store_16((uint8_t *)p->payload,13,clock_offset);((uint8_t *)p->payload)[15] = allow_role_switch;phybusif_output(p, p->tot_len,PHYBUSIF_PACKET_TYPE_CMD);bt_pbuf_free(p);return BT_ERR_OK;}
步骤2）芯片上报给蓝牙协议栈的command status with create connetion opcode
由于前面我们已经讲解了command status的event格式，所以我们在这就不再贴了，直接上wireshark抓的btsnoop
Event command status的代码处理也贴过了，我们直接来看步骤3
步骤3）蓝牙芯片向蓝牙协议栈上报connection complete事件，封包格式如下
参数：
Status:连接的状态
Connection_Handle:连接的句柄
BD_ADDR:连接的蓝牙地址
Link_Type:连接的类型
Encryption_Enabled: 是否允许加密
下面我们来直接看下Wireshark抓的btsnoop加深下印象
最后，我们来看看代码中是怎么处理的
case HCI_CONNECTION_COMPLETE:bdaddr = (void *)(((uint8_t *)p->payload)+3); /* Get the Bluetooth address */link = hci_get_link(bdaddr);switch(((uint8_t *)p->payload)[0]){case HCI_SUCCESS:BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Conn successfully completed\n");if(link == NULL){if((link = hci_new()) == NULL){/* Could not allocate memory for link. Disconnect */BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Could not allocate memory for link. Disconnect\n");hci_disconnect_acl(bdaddr, HCI_OTHER_END_TERMINATED_CONN_LOW_RESOURCES);/* Notify L2CAP */lp_disconnect_ind(bdaddr);break;}bd_addr_set(&(link->bdaddr), bdaddr);link->conhdl = *((uint16_t *)(((uint8_t *)p->payload)+1));HCI_REG(&(hci_active_links), link);HCI_EVENT_CONN_COMPLETE(pcb,bdaddr,ret); /* Allow applicaton to do optional configuration of link */BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Calling l2cap cb 1\n");hci_get_remote_feature(bdaddr);if(link->state == SEND_CREATE_CONNECTION){lp_connect_cfm(bdaddr, ((uint8_t *)p->payload)[10], BT_ERR_OK); /* Notify L2CAP */}elselp_connect_ind(&(link->bdaddr)); /* Notify L2CAP */link->state = OPEN;}else{link->conhdl = *((uint16_t *)(((uint8_t *)p->payload)+1));HCI_EVENT_CONN_COMPLETE(pcb,bdaddr,ret); /* Allow applicaton to do optional configuration of link */BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Calling l2cap cb 2\n");hci_get_remote_feature(bdaddr);if(link->state == SEND_CREATE_CONNECTION)lp_connect_cfm(bdaddr, ((uint8_t *)p->payload)[10], BT_ERR_OK); /* Notify L2CAP */elselp_connect_ind(&(link->bdaddr)); /* Notify L2CAP */link->state = OPEN;}//TODO: MASTER SLAVE SWITCH??break;
三.hci接受连线请求command以及产生的event
老规矩，我们先来看下Wireshark整个封包的交互流程
步骤整理如下：
1）收到芯片上报给协议栈connect request的事件
2）协议栈发送给芯片接受连接请求的command
3）收到command status with accept connection req的opcode
4）收到connect complete的event
步骤1)的connection request的event的封包格式如下
参数：
BD_ADDR:蓝牙地址
Class_of_Device: 对方的cod
Link_Type:连线类型
老规矩直接来看下Wireshark抓的btsnoop
然后看下代码我们是怎么处理的
case HCI_CONNECTION_REQUEST:bdaddr = (void *)(((uint8_t *)p->payload)); /* Get the Bluetooth address */link_type = ((uint8_t *)p->payload)[9];BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: recv conn req type %d\n",link_type);link = hci_get_link(bdaddr);if(link == NULL){if((link = hci_new()) == NULL){link->state = RECEIVED_CONNECTION_REQUEST;/* Could not allocate memory for link. Disconnect */BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Could not allocate memory for link. reject\n");hci_reject_connection_request(bdaddr,HCI_HOST_REJECTED_DUE_TO_LIMITED_RESOURCES);link->state = REJECTED_CONNECTION_REQUEST;}else{bd_addr_set(&(link->bdaddr), bdaddr);/* TODO 此部分是否需要反转 */memcpy(&link->cod,((uint8_t *)p->payload)+6,3);link->role = HCI_ROLE_SLAVE;BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: con req cod 0x%x\n",link->cod);HCI_REG(&(hci_active_links), link);hci_accept_connection_request(bdaddr,HCI_ROLE_SLAVE);link->state = ACCEPTED_CONNECTION_REQUEST;}}else{if(link_type == HCI_LINK_TYPE_ACL){/* Could not allocate memory for link. Disconnect */BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: con exit. reject\n");hci_reject_connection_request(bdaddr,HCI_ACL_CONNECTION_EXISTS);link->state = REJECTED_CONNECTION_REQUEST;hci_close(link);}else{HCI_EVENT_SCO_REQ(pcb, bdaddr, ret);}}break;
步骤2）蓝牙协议栈发送给蓝牙芯片接受连接请求的命令封包格式如下：
参数：
BD_ADDR：蓝牙地址
Role：当前连接的角色
我们来看下Wireshark的抓的snoop
代码如下：
err_t hci_accept_connection_request(struct bd_addr_t *bdaddr, uint8_t role){struct bt_pbuf_t *p;if((p = bt_pbuf_alloc(BT_TRANSPORT_TYPE, HCI_ACCEPT_CON_REQ_PLEN, BT_PBUF_RAM)) == NULL){BT_HCI_TRACE_ERROR("ERROR:file[%s],function[%s],line[%d] bt_pbuf_alloc fail\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);return BT_ERR_MEM;}/* Assembling command packet */p = hci_cmd_ass(p, HCI_ACCEPT_CONNECTION_REQUEST, HCI_LINK_CONTROL, HCI_ACCEPT_CON_REQ_PLEN);/* Assembling cmd prameters */memcpy(((uint8_t *)p->payload) + 3, bdaddr->addr, 6);((uint8_t *)p->payload)[9] = role;phybusif_output(p, p->tot_len,PHYBUSIF_PACKET_TYPE_CMD);bt_pbuf_free(p);return BT_ERR_OK;}
步骤3）收到command status with accept connection req的opcode
由于command status的格式以及代码我们已经在前面介绍，所以此部分我们只贴BTSNOOP
步骤4）收到connect complete的event
跟主动连接一样，就不在这里重复说明
这个小节其实还有很多要讲的，以上我们上面讲的主要是OGF=1的小部分命令以及event
我们在这个小节就不讲其他OGF了，我们在下一个小节，蓝牙初始化的时候来说明其他OGF，初始化主要会牵扯都OGF=3/OGF=4的部分command
