实战Linux Bluetooth编程（四） L2CAP层编程

作者：Sam （甄峰） 

（L2CAP协议简介，L2CAP在BlueZ中的实现以及L2CAP编程接口）

 

一：L2CAP协议简介：

Logical Link Control and Adaptation Protocol(L2CAP)

 

逻辑连接控制和适配协议 (L2CAP) 为上层协议提供面向连接和无连接的数据服务，并提供多协议功能和分割重组操作。L2CAP 充许上层协议和应用软件传输和接收最大长度为 64K 的 L2CAP 数据包。

　　L2CAP 基于 通道(channel) 的概念。 通道 (Channel) 是位于基带 (baseband) 连接之上的逻辑连接。每个通道以多对一的方式绑定一个单一协议 (single protocol)。多个通道可以绑定同一个协议，但一个通道不可以绑定多个协议。 每个在通道里接收到的 L2CAP 数据包被传到相应的上层协议。 多个通道可共享同一个基带连接。

 

L2CAP处于Bluetooth协议栈的位置如下：

也就是说，所有L2CAP数据均通过HCI传输到Remote Device。且上层协议的数据，大都也通过L2CAP来传送。

 

 

L2CAP可以发送Command。例如连接，断连等等。

 

下面看Command例子：Connection Request:

 

其中PSM比较需要注意，L2CAP 使用L2CAP连接请求（Connection Request ）命令中的PSM字段实现协议复用。L2CAP可以复用发给上层协议的连接请求，这些上层协议包括服务发现协议SDP（PSM = 0x0001）、RFCOMM（PSM = 0x0003）和电话控制（PSM = 0x0005）等。

 

 

Protocol	PSM	Reference
SDP	0x0001
RFCOMM	0x0003
TCS-BIN	0x0005
TCS-BIN-CORDLESS	0x0007
BNEP	0x000F
HID_Control	0x0011
HID_Interrupt	0x0013
UPnP	0x0015
AVCTP	0x0017
AVDTP	0x0019
AVCTP_Browsing	0x001B
UDI_C-Plane	0x001D

 

 

 

 

二：L2CAP编程方法：

 

L2CAP编程非常重要，它和HCI基本就是Linux Bluetooth编程的基础了。几乎所有协议的连接，断连，读写都是用L2CAP连接来做的。

 

1.创建L2CAP Socket：

socket(PF_BLUETOOTH, SOCK_RAW, BTPROTO_L2CAP);

domain=PF_BLUETOOTH, type可以是多种类型。protocol=BTPROTO_L2CAP.

 

2.绑定：

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

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

 

3.连接

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;  //必须为 AF_BLUETOOTH
 unsigned short l2_psm;  //与前面PSM对应,这一项很重要
 bdaddr_t l2_bdaddr;     //Remote Device BDADDR
 unsigned short l2_cid; 
};

 

4. 发送数据到Remote Device：

send()或write()都可以。

 

5. 接收数据：

revc() 或read()

 

 

以下为实例：

注：在Bluetooth下，主动去连接的一端作为主机端。被动等别人连接的作为Client端。

 

 

 

 

 

 

背景知识1：Bluetooth设备的状态

之前HCI编程时，是用 ioctl(HCIGETDEVINFO)得到某个Device Info（hci_dev_info).其中flags当时解释的很简单。其实它存放着Bluetooth Device（例如：USB Bluetooth Dongle）的当前状态：

其中，UP,Down状态表示此Device是否启动起来。可以使用ioctl(HCIDEVUP)等修改这些状态。

另外：就是Inquiry Scan, PAGE Scan这些状态：

Sam在刚开始自己做L2CAP层连接时，使用另一台Linux机器插USB Bluetooth Dongle作Remote Device。怎么也没法使用inquiry扫描到remote设备，也没法连接remote设备,甚至无法使用l2ping ping到remote设备。觉得非常奇怪，后来才发现Remote Device状态设置有问题。没有设置PSCAN和ISCAN。

Inquiry Scan状态表示设备可被inquiry. Page Scan状态表示设备可被连接。

#hciconfig hci0 iscan

#hciconfig hci0 pscan

或者：#hciconfig hci0 piscan

就可以设置为PSCAN或者iSCAN状态了。

编程则可以使用ioctl(HCISETSCAN) . dev_opt = SCAN_INQUIRY;dr.dev_opt = SCAN_PAGE;dr.dev_opt = SCAN_PAGE | SCAN_INQUIRY;

则可以inquiry或者connect了。