linux下的蓝牙驱动程序详解

论坛 › 期权论坛 › 脚本     
匿名技术用户   2020-12-30 13:59   11   0

1、首先要做Bluez协议栈的移植，这样在开发板上才可以用hciconfig, hcitool等命令。关于bluez协议栈的移植步骤网上很多。

2、该驱动是USB蓝牙设备驱动，分析根据蓝牙驱动的写的顺序进行。因为只是要做数据的传输，所以讲用于语音的等时传输部分去掉了。

首先，定义一个结构体

struct bcm_data ={
struct usb_endpoint_descriptor *intr_ep;
struct usb_endpoint_descriptor *bulk_tx_ep; //批量传输的收端点
struct usb_endpoint_descriptor *bulk_rx_ep; //批量传输的收端点

struct usb_anchor tx_anchor; //用于阻塞操作
struct usb_anchor intr_anchor;
struct usb_anchor bulk_anchor;

struct usb_device *udev;
struct usb_interface *intf;

unsigned long flags;

__u8 cmdreq_type;
}

接下来是入口函数和出口函数

static int __init bcm_driver_init(void)
{
usb_register(&bcm_driver);
return 0;
}

static void __exit bcm_driver_exit(void)
{
usb_deregister(&bcm_driver);
}
module_init(bcm_driver_init);
module_exit(bcm_driver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("WillwWu")


入口函数和出口函数是对该USB设备进行注册和注销的操作。

然后是定义struct usb_driver，并对其成员进行填充。

static struct usb_driver bcm_driver={
.name = "BCMT",
.probe = bcm_probe, //探测函数
.disconnect = bcm_disconnect,
.id_table = bcm_table, //所支持的USB设备表
.supports_autosuspend = 1, //支持自动挂起，若是设置为0则不支持
.disable_hub_initiated_lpm = 1, //允许低功率态的传输
};

支持的USB设备表

static usb_device_id bcm_table[]={
{ USB_DEVICE(0x0a5c, 0x2148)},
{},
}
MODULE_DEVICE_TABLE(usb, bcm_table);


MODULE_DEVICE_TABLE用于输出到用户空间，以便于知道支持什么设备，第一个参数是所支持的类型，此处为USB。

下面来看看探测函数

static int bcm_probe (struct usb_interface *intf ,const struct usb_device_id * id)
{
struct usb_endpoint_descriptor *ep_desc;
struct hci_dev *hdev;
struct bcm_data *data;
int i,err;

if(intf->cur_altsetting->desc.bInterfaceNumber !=0) //该接口的编号,端点0保留
return -ENODEV;
data=kzalloc( sizeof(*data) , GFP_KERNEL)
if(!data)
return -ENOMEM;
for(i=0;i<intf->cur_altsetting->desc.bNumEndpoints;i++){ //对端点描述符进行分配
ep_desc = &intf->cur_altsetting->endpoint[i].desc;
if(!data->intr_ep && usb_endpoint_is_int_in(ep_desc)){
data->intr_ep=ep_desc;
}
if(!data->bulk_tx_ep && usb_endpoint_is_bulk_out(ep_desc)){

data->bulk_tx_ep=ep_desc;
}
if(!data->bulk_rx_ep && usb_endpoint_is_bulk_in(ep_desc)){
data->bulk_rx_ep=ep_desc;
}
if(!data->intr_ep||!data->bulk_tx_ep||!data->bulk_rx_ep){
kfree(data);
return -ENODEV;
}
}
data->cmdreq_type=USB_TYPE_CLASS;
data->udev=interface_to_usbdev(intf); //从接口描述符获取usb_device结构体信息并赋值
data->intf=intf;

init_usb_anchor(&data->tx_anchor); //初始化阻塞
init_usb_anchor(&data->intr_anchor);
init_usb_anchor(&data->bulk_anchor);

hdev=hci_alloc_dev(); //申请一个hci_dev
if(!hdev){
kfree(data);
return -ENOMEM;
}
hdev->bus = HCI_USB;
hci_set_drvdata(hdev, data); //将data中的数据保存到hdev中
data->hdev=hdev;
SET_HCIDEV_DEV(hdev, intf->dev);
/*设置hdev的各成员的函数指针*/
hdev->open = bcm_open;
hdev->close = bcm_close;
hdev->flush = bcm_flush
hdev->send =bcm_send;

if (!reset)
set_bit(HCI_QUIRK_NO_RESET, &hdev->quirks);
err=hci_register_dev(hdev) //注册hci_dev
if (err < 0) {
hci_free_dev(hdev);
kfree(data);
return err;
}
usb_set_intfdata(intf, data); //将data中的数据保存到intf中

return 0;
}

要区分一下的是：

bNumInterfaces : 配置所支持的接口数．指该配置配备的接口数量，也表示该配置下接口描述符数量．

bInterfaceNumber: 该接口的编号．

bNumEndpoint : 使用的端点数目．端点０除外．

static void bcm_disconnect(struct usb_interface *intf)
{
struct bcm_data *data;
struct hci_dev *hdev;

if(!data)
return ;
hdev = data->hdev;
intf = data->intf;
usb_set_intfdata(intf, NULL);
hci_unregister_dev( hdev);
hci_free_dev( hdev);
kfree(data);
}

该函数所做的就是对probe函数中的注册等一系列操作的反操作。

static int bcm_open(struct hci_dev *hdev)
{
……
if(test_and_set_bit(HCI_RUNNING, &hdev->flags))
return 0;
if(test_and_set_bit(BCM_INTR_RUNNING,&data->flags))//BCM_INTR_RUNNING=0
return 0;
err=bcm_submit_intr_urb(hdev,GFP_KERNEL);
if(err<0)
goto error;
set_bit(BCM_BULK_RUNNING,&data->flags); //BCM_BULK_RUNNING=1
err=bcm_submit_bulk_urb(hdev,GFP_KERNEL);
……
error:
clear_bit(HCI_RUNNING, &hdev->flags);
clear_bit(BCM_INTR_RUNNING,&data->flags);
clear_bit(BCM_BULK_RUNNING,&data->flags);
return err;
}


这个函数是probe中对hdev结构体成员的填充的。主要做就是设置data中的flags参数。其中要说的是set_bit函数，例如set（0，&a）指的是对a中的第0位设置为1.

这个函数的作用其实也是在做接收函数的初始化的操作，首先我们先看看err=bcm_submit_intr_urb(hdev,GFP_KERNEL);

static int bcm_submit_intr_urb(struct hci_dev *hdev, gfp_t mem_flags)
{
struct bcm_data *data=hci_get_drvdata(hdev) //获取data数据
struct urb *urb;
unsigned char *buf;
unsigned int pipe;
int err,size;

if (!data->intr_ep)
return -ENODEV;
urb=usb_alloc_urb(0, mem_flags); 分配一个urb
if(!urb)
return -ENOMEM;
size=le16_to_cpu(data->intr_ep->wMaxPacketSize); //设置最大包的长度大小
buf=kzalloc(size, mem_flags); //分配一个缓冲区
pipe=usb_rcvintpipe(data->udev, data->intr_ep->bEndpointAddress); //设置USB的接收端点
usb_fill_int_urb(urb, data->udev, pipe, buf, size, bcm_intr_complete, hdev ,data->intr_ep->bInterval); //这个时候就要对urb进行填充了，使用了中断urb
urb->transfer_flags |=URB_FREE_BUFFER;//Free transfer buffer with the URB
usb_anchor_urb(urb, &data->intr_anchor);
err = usb_submit_urb(urb, mem_flags); //将填充的urb提交给usb core处理。
if(err<0)
usb_unanchor_urb(urb);
usb_free_urb(urb); //防止重复提交，先进行释放。
return err;
}

在usb_fill_int_urb中有个回调函数，当提交了urb后，将调用该回调函数bcm_intr_complete。

static void bcm_intr_complete(struct urb *)
{
struct hci_dev *hdev = urb->context;
struct bcm_data *data = hci_get_drvdata(hdev);
int err;

if(test_bit(HCI_RUNNING, &hdev->flags))
return
/*判断urb是否发送成功，若status为0，则表示数据被发送或者接受成功*/
if(urb->status==0){
hdev->stat.byte_rx+=urb->actual_length;
if(hci_recv_fragment( hdev,HCI_EVENT_PKT, urb->transfer_buffer, urb->actual_length)<0)
hdev->stat.err_rx++;
}
if(!test_bit(BCM_INTR_RUNNING, &data->flags));
return;
usb_anchor_urb(urb, &data->intr_anchor);
err=usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);
if(err<0){
usb_unanchor_urb(urb);
}
}


帧的类型：

1) HCI_EVENT_PKT: hci_event_packet() 处理来自Controller的事件

2) HCI_ACLDATA_PKT: hci_acldata_packet() 处理ACL类型的数据包

3) HCI_SCODATA_PKT: hci_scodata_packet() 处理SCO类型的数据包

hci_recv_fragment是bt协议栈数据接收函数。 hci_recv_fragmen 将数据帧放到hci_dev->rx_q链表尾部

int hci_recv_fragment(struct hci_dev *hdev, int type, void *data, int count)
{
int rem = 0;

if (type < HCI_ACLDATA_PKT || type > HCI_EVENT_PKT)
return -EILSEQ;

while (count) {
rem = hci_reassembly(hdev, type, data, count, type - 1);
if (rem < 0)
return rem;

data += (count - rem);
count = rem;
}

return rem;
}


下面是批量传输的bulk_urb的初始化操作

static int bcm_submit_bulk_urb(struct hci_dev *hdev, gfp_t mem_flags)
{
struct bcm_data *data=hci_get_drvdata(hdev);
struct urb *urb;
unsigned *buf;
unsigned int pipe;
int err,size = HCI_MAX_FRAME_SIZE;

if(!data->bulk_rx_ep)
return -ENODEV;
urb=usb_alloc_urb(0, mem_flags);
if(!urb)
return -ENOMEM;
buf=kzalloc(size, mem_flags);
pipe=usb_rcvbulkpipe(data->udev, data->bulk_rx_ep->bEndpointAddress);
usb_fill_bulk_urb(urb, data->udev, pipe, buf, size, bcm_bulk_complete, hdev);
usb_anchor_urb(urb, &data->bulk_anchor);
err=usb_submit_urb(urb, mem_flags);
if(err<0)
usb_unanchor_urb( urb)
usb_free_urb(urb);
return err;

}


该函数的操作与上面那个中断的几乎相同，就是在usb_fill_bulk_urb时使用了批量urb。

static void bcm_bulk_complete(struct urb *)
{
struct hci_dev *hdev = urb->context;
struct bcm_data *data = hci_get_drvdata(hdev);
int err;

if(test_bit(HCI_RUNNING, &hdev->flags))
return
if(urb->status==0){
hdev->stat.byte_rx+=urb->actual_length;
if(hci_recv_fragment( hdev,HCI_ACLDATA_PKT, urb->transfer_buffer, urb->actual_length)<0)
hdev->stat.err_rx++;
}
if(!test_bit(BCM_BULK_RUNNING, &data->flags));
return;
usb_anchor_urb(urb,& data->bulk_anchor);
err=usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);
if(err<0){
usb_unanchor_urb(urb);
}
}


此处也与中断的一样。

下面来看看对于发送函数时如何进行操作的。在Linux中，定义了五种HCI数据包类型

COMMAND/ACLDATA/SCODATA/EVENT/VENDOR，我们此处只对其中的COMMAND和ACLDATA进行发送。bcm_send用于提供给HCI去发送数据包。

static int bcm_send (struct sk_buff *skb)
{
struct hci_dev *hdev = (struct hci_dev *) skb->dev;
struct bcm_data *data=hci_get_drvdata( hdev);
struct urb *urb;
struct usb_ctrlrequest *cr;
unsigned int pipe;

if(!test_bit(HCI_RUNNING,&hdev->flags)) //每一步都要首先检测是否正在运行
return -EBUSY;
switch(bt_cb(skb)->pkt_type){ //从skb中的控制buffer中取出包的类型
case HCI_COMMAND_PKT:
urb=usb_alloc_urb(0, GFP_ATOMIC);
if(!urb)
return -ENOMEM;
cr=kmalloc(sizeof(*cr), GFP_ATOMIC);
if(!cr){
usb_free_urb(urb);
return -ENOMEM;
}
cr->bRequestType = data->cmdreq_type;
cr->bRequest = 0;
cr->wIndex = 0;
cr->wValue = 0;
cr->wLength = __cpu_to_le16(skb->len);

pipe = usb_sndctrlpipe(data->udev, 0x00);
/*填充控制URB，这里我们需要注意的是，此处的数据缓冲区和数据的长度，都是由skb中的结构体成员进行设置的*/
usb_fill_control_urb(urb, data->udev, pipe, (void *) cr,skb->data, skb->len, bcm_tx_complete, skb);
hdev->stat.cmd_tx++;
break;
case HCI_ACLDATA_PKT
urb=usb_alloc_urb(0, GFP_ATOMIC);
if(!urb)
return -ENOMEM;
pipe=usb_sndbulkpipe(data->udev, data->bulk_rx_ep->bEndpointAddress);
usb_fill_bulk_urb( urb, data->udev, pipe, skb->data, skb->len, bcm_tx_complete, skb); //填充批量URB
hdev->stat.acl_tx++;
break;
default:
return -EILSEQ;
}
usb_anchor_urb(urb, &data->tx_anchor);
err=usb_submit_urb(urb,GFP_ATOMIC);
if(err<0){
kfree(urb->setup_packet);
usb_unanchor_urb(urb);
}
return err;
}


首先我们要来看看struct sk_buff 这个结构体。

sk_buff是Linux网络代码中最重要的结构体之一。它是Linux在其协议栈里传送的结构体，也就是所谓的“包”，在他里面包含了各层协议的头部，比如ethernet, ip ,tcp ,udp等等。并且他是一个复杂的双向链表，在他结构中有next和prev指针，分别指向链表的下一个节点和前一个节点.

此处的回调函数是bcm_tx_complete

static void bcm_tx_complete(struct urb *)
{
struct sk_buff *skb=urb->context;
struct hci_dev *hdev = (struct hci_dev *)skb->dev;
struct bcm_data *data= hci_get_drvdata(hdev);

if(!test_bit(HCI_RUNNING,&hdev->flags));
goto done ;
if(!urb->status)
hdev->stat.byte_tx+=urb->transfer_buffer_length;
else
hdev->stat.err_tx++;
done:
kfree(urb->setup_packet);
kfree_skb(skb);
}


最后是close函数

static int bcm_close(struct hci_dev *hdev)
{
struct bcm_data *data = hci_get_drvdata(hdev);
if(!test_and_clear_bit(HCI_RUNNING,&hdev->flags))
return 0;
clear_bit(BCM_INTR_RUNNING, &data->flags);
clear_bit(BCM_BULK_RUNNING, &data->flags);
data->intf->needs_remote_wakeup=0;
return 0;
}


就是针对data的flags进行位清零设置。

最后

static int bcm_flush (struct hci_dev *hdev)
{
struct bcm_data *data=hci_get_drvdata( hdev)
usb_kill_anchored_urbs(&data->tx_anchor); //取消传输请求
return 0;
}

回复
分享到 :
0 人收藏
返回列表
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

16级独孤
匿名技术用户

积分:7942463
帖子:1588486
精华:0
+ 关注 私信
期权论坛 期权论坛
期权网络科技版权所有
关于我们
联系我们
加入我们
反馈问题
免责声明
积分充值
统一社会信用代码
积分规则
网站地图
爱文库
下属网站
官方
新浪微博
微信公众号
◆
下载
表情包
App下载
期权论坛 期权论坛

QQ咨询|关于我们|Archiver|手机版|小黑屋|( 辽ICP备15012455号-4 ) Powered by 期权论坛 X3.2 © 2001-2016 期权工具网&期权论坛 Inc.

发布
内容

下载期权论坛手机APP