外围设备

一.前言 Andorid 5.0 之前是无法进行 外围设备开发的，在Android 5.0 API 21 android.bluetooth.le包下，新增加 Scaner相关类和 Advertiser 相关类。目前最后使用Scanner相关类实现蓝牙扫描。这段时间对蓝牙的学习与理解，对中心设备与周边设备做下面总结。 android.bluetooth.le 1. 2. 3. BlueToothDevice#connectGatt() 如果你对 Central 与 Peripheral 理解的话，就移步下面文章 ！ Android 5.0 BLE 实现中心与外围设备 （待更…） 二. Central 和 Peripheral 1. 蓝牙通信规则 Central Peripheral 客户端-服务端 结构。 Peripheral 客户端（中心设备）： Central Perpheral 如下图所示，心跳监听器提供心跳数据，在你的其他设备的app上 需要以用户友好的方式显示用户的心跳信息。 2.Central 发现并连接广播中的 Peripheral 在BLE中 ， Peripheral Central 提供数据是主要方式。主要操作如下： 服务端 外围设备（ Peripheral ）： 向外广播数据包（Advertising）形式的数据，比如设备名称，功能等！ 客户端 中心设备（

BLE 设备工作的第一步就是向外广播数据。广播数据中带有设备相关的信息。本文主要说一下 BLE 的广播中的数据的规范以及广播包的解析。 1. 广播模式 BLE 中有两种角色 Central 和 Peripheral ，也就是中心设备和外围设备。中心设备可以主动连接外围设备，外围设备发送广播或者被中心设备连接。外围通过广播被中心设备发现，广播中带有外围设备自身的相关信息。 广播包有两种： 广播包 （Advertising Data）和 响应包 （Scan Response），其中广播包是每个设备必须广播的，而响应包是可选的。 数据包的格式如下图所示（图片来自官方 Spec）： 每个包都是 31 字节，数据包中分为有效数据（significant）和无效数据（non-significant）两部分 有效数据部分 ：包含若干个广播数据单元，称为 AD Structure 。如图中所示，AD Structure 的组成是：第一个字节是长度值 len，表示接下来的 len 个字节是数据部分。数据部分的第一个字节表示数据的类型 AD Type ，剩下的 Len - 1 个字节是真正的数据 AD data 。其中 AD type 非常关键，决定了 AD Data 的数据代表的是什么和怎么解析，这个在后面会详细讲； 无效数据部分 ：因为广播包的长度必须是 31 个 byte，如果有效数据部分不到

内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。 用户态：只能受限的访问内存，且不允许访问外围设备，占用cpu的能力被剥夺，cpu资源可以被其他程序获取。 为什么要有用户态和内核态？ 由于需要限制不同的程序之间的访问能力, 防止他们获取别的程序的内存数据, 或者获取外围设备的数据, 并发送到网络, CPU划分出两个权限等级 -- 用户态和内核态。 用户态与内核态的切换 所有用户程序都是运行在用户态的, 但是有时候程序确实需要做一些内核态的事情, 例如从硬盘读取数据, 或者从键盘获取输入等. 而唯一可以做这些事情的就是操作系统, 所以此时程序就需要先操作系统请求以程序的名义来执行这些操作. 这时需要一个这样的机制: 用户态程序切换到内核态, 但是不能控制在内核态中执行的指令 这种机制叫系统调用, 在CPU中的实现称之为陷阱指令(Trap Instruction) 他们的工作流程如下: 用户态程序将一些数据值放在寄存器中, 或者使用参数创建一个堆栈(stack frame), 以此表明需要操作系统提供的服务. 用户态程序执行陷阱指令 CPU切换到内核态, 并跳到位于内存指定位置的指令, 这些指令是操作系统的一部分, 他们具有内存保护, 不可被用户态程序访问 这些指令称之为陷阱(trap)或者系统调用处理器(system

操作系统的界面 操作系统为用户提供用户界面 作业 严格:在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。作业由不同的顺序相连的作业步组成。 l理解:做一件工作，从输入业务到输出结果，让计算机所做的全部工作叫作业 作业是由不同顺序相连的作业步相连的 做饭: 洗菜->淘米->炒菜->拿碗筷->洗手->吃饭 对应业务流程 作业步就是这个过程中的一个步骤，比如洗菜、蒸米饭 每一个作业步产生下一步的输入文件，其实也就相当于只有你做饭才能吃 作业和程序有什么区别? 从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。它由 程序 、 数据 和 作业说明书 组成。 系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。 理解:作业说明书说明这个作业怎么用，怎么执行，得按照说明书来做事情 在批处理系统中， 作业是抢占内存的基本单位 。也就是说，批处理系统以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行。 作业组织 作业 程序(必须得含有，否则不叫做作业) 数据 作业说明书 作业说明书，包括作业的 基本描述 、 作业的控制意图 、 资源要求描述 作业说明书在操作系统中生成一个作业控制块，(job control block，JCB)，是一个表格，登记该作业所 要求的资源情况 、 预计执行时间 、和 执行优先级 了解: 一般来说

用户态和内核态 内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。 用户态：只能受限的访问内存，且不允许访问外围设备，占用cpu的能力被剥夺，cpu资源可以被其他程序获取。 为什么要有用户态和内核态？ 由于需要限制不同的程序之间的访问能力, 防止他们获取别的程序的内存数据, 或者获取外围设备的数据, 并发送到网络, CPU划分出两个权限等级 -- 用户态和内核态。 用户态与内核态的切换 所有用户程序都是运行在用户态的, 但是有时候程序确实需要做一些内核态的事情, 例如从硬盘读取数据, 或者从键盘获取输入等. 而唯一可以做这些事情的就是操作系统, 所以此时程序就需要先操作系统请求以程序的名义来执行这些操作. 这时需要一个这样的机制: 用户态程序切换到内核态, 但是不能控制在内核态中执行的指令 这种机制叫系统调用, 在CPU中的实现称之为陷阱指令(Trap Instruction) 他们的工作流程如下: 用户态程序将一些数据值放在寄存器中, 或者使用参数创建一个堆栈(stack frame), 以此表明需要操作系统提供的服务. 用户态程序执行陷阱指令 CPU切换到内核态, 并跳到位于内存指定位置的指令, 这些指令是操作系统的一部分, 他们具有内存保护, 不可被用户态程序访问 这些指令称之为陷阱(trap)或者系统调用处理器