第三章 蓝牙协议栈核心知识问答：HCI / L2CAP / SDP / GATT / GAP
蓝牙协议栈采用分层架构，HCI、L2CAP、SDP、GATT、GAP 是面试高频考查的五层核心。面试官通过这些问题检验你对数据流、控制接口、配置角色的理解深度，以及能否将分层思想迁移到项目排错中。
协议栈核心层速览表
| 协议层 | 全称 | 主要功能 | 协议ID / 信道 | 数据单元 |
|---|---|---|---|---|
| HCI | Host Controller Interface | 主机与控制器间命令/事件/数据 | — | HCI 命令包/事件包 |
| L2CAP | Logical Link Control and Adaptation Protocol | 分段/重组/复用/信令 | 0x0001（信令） | L2CAP PDU（含B-frame等） |
| SDP | Service Discovery Protocol | 服务记录查询与注册 | 0x0001（L2CAP信道） | SDP PDU（请求/响应） |
| GATT | Generic Attribute Profile | 属性层读写、通知、指示 | UUID 16/128bit | Attribute PDU |
| GAP | Generic Access Profile | 设备角色、广播、连接管理 | — | 广播数据/连接参数 |
问题1：请解释蓝牙协议栈中 HCI 层的作用及分层设计目的
面试官考察点：对主机-控制器分离架构的理解；HCI 命令/事件/数据的分类；实际调试 HCI log 的经验。
回答框架：① 定义：HCI 是主机（应用处理器）与蓝牙控制器（芯片）之间的标准接口；② 分成三类：命令（Host→Controller）、事件（Controller→Host）、数据（双向）；③ 分层目的：解耦 + 跨平台兼容（同一主机可配不同控制器）。
简短示例回答：HCI 是蓝牙协议栈的分水岭，上层跑在主机上，下层跑在控制器上。三类包：命令设置链路参数，事件上报状态，数据承载 ACL/SCO 业务。分层后，Android/iOS 可以共享同一控制器驱动，一个控制器也可适配不同主机协议栈。
可能追问：HCI 流控如何实现？ACL 数据包格式？如何通过 HCI 分析断连原因？
问题2：L2CAP 的主要功能是什么？如何实现多路复用？
面试官考察点：L2CAP 分段/重组机制；信道 ID（CID）角色；与上层协议（SDP、RFCOMM、ATT）的映射关系。
回答框架：① 核心功能：协议复用（通过 CID）、分段/重组（MTU 协商）、错误检测与重传（ERTM/ECFC）；② 复用原理：每个上层协议分配唯一 CID（SDP→0x0001，ATT→0x0004），通过 L2CAP 信令信道建立动态 CID；③ 数据流：应用数据 → L2CAP PDU → HCI → 空中。
简短示例回答：L2CAP 像协议路由器，CID 是管道号。SDP 走 CID 0x0001，ATT 走 0x0004。分段时 L2CAP 头携带长度和 CID，接收端重组后分发给上层。MTU 协商通过配置请求/响应完成，避免 IP 层粘包。
可能追问：L2CAP 面向连接（COC）和无连接？ERTM 与 STREAM 模式区别？MTU 过小会怎样？
问题3：GATT 和 GAP 分别管理的对象是什么？典型应用场景举例
面试官考察点：角色（Client/Server、Central/Peripheral）区分；服务/特征/描述符结构；广播包与扫描响应对 GAP 的应用。
回答框架：① GAP 负责设备级角色、广播、连接、安全初始化；② GATT 负责应用层数据交互，定义服务（Service）、特征（Characteristic）、描述符（Descriptor）；③ 场景举例：心率设备（GATT 提供心率服务），手环广播（GAP 广播数据包后等待 Central 扫描连接）。
简短示例回答：GAP 管连接建立前和连接时的角色（Peripheral 广播、Central 扫描），GATT 管连接后的数据读写。例如运动手环：GAP 广播自家 UUID，手机扫描后建立连接，再通过 GATT 读取运动计步特征值，更新显示。
可能追问：GATT 通知（Notification）和指示（Indication）区别？ GAP 连接间隔参数如何影响功耗？如何自定义服务 UUID？