實戰Linux Bluetooth編程（四） L2CAP層編程

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作者：Sam （甄峰） sam_code@hotmail.com

（L2CAP協議簡介，L2CAP在BlueZ中的實現以及L2CAP編程介面）

 

一：L2CAP協議簡介：

Logical Link Control and Adaptation
Protocol(L2CAP)

 

邏輯串連控制和適配協議
(L2CAP)

為上層協議提供連線導向和不需連線的資料服務，並提供多協議功能和分割重組操作。
L2CAP
 
允許上層協議和應用軟體傳輸和接收最大長度為
64K

的
L2CAP

資料包。

　　
L2CAP

基於
通道
(channel)

的概念。
通道
(Channel)

是位於基帶
(baseband)

串連之上的邏輯串連。每個通道以多對一的方式綁定一個單一協議
(single
protocol)

。多個通道可以綁定同一個協議，但一個通道不可以綁定多個協議。
每個在通道裡接收到的
L2CAP

資料包被傳到相應的上層協議。
多個通道可共用同一個基帶串連。

 

L2CAP處於Bluetooth協議棧的位置如下：

也就是說，所有L2CAP資料均通過HCI傳輸到Remote Device。且上層協議的資料，大都也通過L2CAP來傳送。

 

 

L2CAP可以發送Command。例如串連，斷連等等。

 

下面看Command例子：Connection Request:

 

其中PSM比較需要注意，L2CAP 使用L2CAP串連請求（Connection Request
）命令中的PSM欄位實現協議複用。L2CAP可以複用發給上層協議的串連請求，這些上層協議包括服務發現協議SDP（PSM =
0x0001）、RFCOMM（PSM = 0x0003）和電話控制（PSM = 0x0005）等。

 

 

Protocol	PSM	Reference
SDP	0x0001	See Bluetooth Service Discovery Protocol (SDP), Bluetooth SIG.
RFCOMM	0x0003	See RFCOMM with TS 07.10, Bluetooth SIG.
TCS-BIN	0x0005	See Bluetooth Telephony Control Specification / TCS Binary, Bluetooth SIG.
TCS-BIN-CORDLESS	0x0007	See Bluetooth Telephony Control Specification / TCS Binary, Bluetooth SIG.
BNEP	0x000F	See Bluetooth Network Encapsulation Protocal, Bluetooth SIG.
HID_Control	0x0011	See Human Interface Device , Bluetooth SIG.
HID_Interrupt	0x0013	See Human Interface Device, Bluetooth SIG.
UPnP	0x0015	See [ESDP] , Bluetooth SIG.
AVCTP	0x0017	See Audio/Video Control Transport Protocol , Bluetooth SIG.
AVDTP	0x0019	See Audio/Video Distribution Transport Protocol , Bluetooth SIG.
AVCTP_Browsing	0x001B	See Audio/Video Remote Control Profile, Bluetooth SIG
UDI_C-Plane	0x001D	See the Unrestricted Digital Information Profile [UDI], Bluetooth SIG

 

 

 

 

二：L2CAP編程方法：

 

L2CAP編程非常重要，它和HCI基本就是Linux
Bluetooth編程的基礎了。幾乎所有協議的串連，斷連，讀寫都是用L2CAP串連來做的。

 

1.建立L2CAP Socket：

socket(PF_BLUETOOTH, SOCK_RAW, BTPROTO_L2CAP);

domain=PF_BLUETOOTH, type可以是多種類型。protocol=BTPROTO_L2CAP.

 

2.綁定：

// Bind to local address
 memset(&addr, 0,
sizeof(addr));
 addr.l2_family = AF_BLUETOOTH;
 bacpy(&addr.l2_bdaddr,
&bdaddr); //bdaddr為本地Dongle BDAddr

 if
(bind(sk, (struct sockaddr *)
&addr, sizeof(addr)) < 0) {
  perror("Can't bind
socket");
  goto error;
 }

 

3.串連

memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.l2_family = AF_BLUETOOTH;
bacpy(addr.l2_bdaddr, src);

addr.l2_psm = xxx; 

 if (connect(sk, (struct sockaddr *)
&addr, sizeof(addr)) < 0) {
  perror("Can't connect");
  goto error;
 }

 

注意：

struct sockaddr_l2 {
 sa_family_t l2_family; 
//必須為 AF_BLUETOOTH
 unsigned
short l2_psm; 
//與前面PSM對應,這一項很重要
 bdaddr_t l2_bdaddr;     //Remote
Device BDADDR
 unsigned
short l2_cid; 
};

 

4. 發送資料到Remote Device：

send()或write()都可以。

 

5. 接收資料：

revc() 或read()

 

以下為執行個體：

註：在Bluetooth下，主動去串連的一端作為主機端。被動等別人串連的作為Client端。

 

 

 

 

背景知識1：Bluetooth裝置的狀態

之前HCI編程時，是用 ioctl(HCIGETDEVINFO)得到某個Device
Info（hci_dev_info).其中flags當時解釋的很簡單。其實它存放著Bluetooth Device（例如：USB
Bluetooth Dongle）的目前狀態：

其中，UP,Down狀態表示此Device是否啟動起來。可以使用ioctl(HCIDEVUP)等修改這些狀態。

另外：就是Inquiry Scan, PAGE
Scan

這些狀態：

Sam在剛開始自己做L2CAP層串連時，使用另一台Linux機器插USB Bluetooth Dongle作Remote
Device。怎麼也沒法使用inquiry掃描到remote裝置，也沒法串連remote裝置,甚至無法使用l2ping
ping到remote裝置。覺得非常奇怪，後來才發現Remote Device狀態設定有問題。沒有設定PSCAN和ISCAN。

Inquiry Scan狀態表示裝置可被inquiry. Page
Scan狀態表示裝置可被串連。

#hciconfig hci0 iscan

#hciconfig hci0 pscan

或者：#hciconfig hci0 piscan

就可以設定為PSCAN或者iSCAN狀態了。

編程則可以使用ioctl(HCISETSCAN) . dev_opt =
SCAN_INQUIRY;dr.dev_opt = SCAN_PAGE;dr.dev_opt = SCAN_PAGE |
SCAN_INQUIRY;

則可以inquiry或者connect了。