Android usb流程分析

Andrｏｉdusb流程分析
文档以UMS（usｂmasｓｓtorａge)为例来分析流程,主要按照图中红线来分析（即从插入ＵSB 开始到状态栏弹框，然后又从选择ＵＭS功能开始往下的流程）.以前没有看过US Ｂ相关代码，网上也很少有分析ｕsｂＦRAMEWＯRK相关的东西，文档中可能存在错误,如果发现欢迎指正.
总体框图
1.Kerｎel USB 流程
LＩNUX ＫERNEＬGAＤＧET 架构
LinuｘUSＢＧａdget分三层架构,层次关系从上到下
一层:USB Gadget功能层。

BSP/Driver开发者通常是要实现这一层，从而实现一个具体的设备驱动,如Anddrｏid在此层实现了adb，mtp,mass_ｓtorage等.浏览参考关注此层代码时,会发现“compｏｓite”是此层的关键字,此层中关键的数据结构是:strｕcｔ usb＿compositｅ_dｒiｖer。

这一层的驱动文件一般为:driver／usｂ/ｇadgｅｔ/anｄｒoid。

ｃ(androｉd实现的)或ｄriveｒ／usb／ｇadｇeｔ/ｓerｉaｌ。

ｃ（传统Linux实现的USB 转串口).
二层:UＳB设备层(usb core)。

这一层是Linux内核开发维护者实现的，与我们没太大关系,不用我们操心，我们只关心其的一些接口就行。

浏览参考关注此层时,会发现“ｇａd ｇｅt”是此层的关键字，此层的关键数据结构是：usｂ_gａdgｅｔ＿drivｅr,usｂ_cｏm ｐositｅ_dev。

这层主要的一个驱动文件为：driver/usｂ/gａdgeｔ/compoｓite。

ｃ三层：USＢ设备控制器驱动层．这一层主要是与CＰU、ＣPU UＳB控制器有关,与硬件紧密相关，主要它和USB控制器牵扯在一起,涉及有寄存器、时钟、DMA等等．但是这
一层往往是由芯片厂商去实现。

我们一般仅需在板级文件中处理好所需要的USB接口即可。

这层的关键字就是“UDC”,主要驱动文件命名含“udc”关键字,一般与CＰU或芯片厂商有关，如MＴＫＵＤC 驱动在keｒneｌ/ｍｅｄiatｅｋ/ｐlatform／mt６592／kｅrnel/ｄrivers/ｕsb２０／目录下。

ＵSB Gａｄget的三层架构的关系
可以用一句简单的话去概括三层的关系：ＵSB Gadget功能层调用USB设备层的接口,ＵSB设备层调用USB设备控制器驱动层的接口，然后UＳB设备控制器驱动层回调ＵSB 设备层,USB设备层回调UＳＢGaｄgeｔ功能层。

UＳＢ设备驱动层:
UＳB DEVICE注册
Mｔ_devs．c
Driver:
Usb２0.c (doov6５92ｋｋ\kernel＼mediatek＼platfｏrm\mｔ６592\kernel\ｄrｉｖerｓ
\usb20):
Probｅ：重新注册了一个"ｍusｂ—hdｒc＂设备,
然后在kｅrｎel／drｉvers／uｓb/ｍusb/mｕｓb_core。

c加载musb—ｈｄrc驱动，
执行PROBE，这里才是真正的加载驱动，内存,中断,DMA等资源申请，并初始化USB.
ｍusｂ_pｒobｅ→ｍusb_init_ｃｏntroller→mｕsb_gadget_ｓetup→uｓb＿add_gadｇeｔ_udc加入了ＬINUＸUSB框架了。

Android。

c
注册的ａndroid_ｕｓｂ_ｆｕnｃtion：
在ＳYS下创建一系列文件,对应接口XX_shoｗ/ｓtore
充电器插入中断检测电路
USB插入中断流程：
USB 插入中断
→WAKEＵＰＰMIＣTHERAD
→if( (（(int＿ｓｔatus_val_０)＆(0x0400))〉〉10）== 1）｛ｃｈｒdｅt＿iｎｔ_hanｄler()；}
→ｄo_ｃｈrdet＿iｎt_taｓk
→mt_baｔtｅｒy_chａrｇer＿dｅtｅcｔ_check
→mt_usb＿conneｃｔ
→ｍusb_starｔ(mtｋ＿muｓb);＊Ｐｒoｇram ｔhe ＨDRC tｏsｔarｔ(enaｂle iｎｔeｒrｕｐtｓ，dma, eｔc.)．
→开始UＳB 枚举
→aｎdｒｏid．candｒoid_ｓｅtup
→anｄroid＿worｋ
→kobｊect＿uｅvent＿eｎv
→USBserviｃeueｖentｏbｓｅrveｒ收到ＵEＶENT事件。

PMIC中断，检测到充电器中断
Ｂaｔｔery里判断chaｒger tｙｐe, 然后会使能USB, 等待主机发枚举包。

收到主机发来的枚举包,会调用到androiｄ_ｓeｔup完成枚举，ａｎdroiｄ_ｓｅtup会调用a ｎdｒoｉd_woｒk发ueveｎt事件。

2.ＵsbSerｖice相关
/＊＊
* UsｂSerｖice mａnages alｌUSＢrelated sｔate, ｉncｌuding both hｏst and deｖｉce sｕpｐort。

＊Hoｓｔｒｅｌatedｅvｅntｓand ｃａlls ａｒe deｌeｇated to UsbHostManager，and devicｅｒelａtｅd
* ｓｕppoｒtｉｓdelegａted ｔo UsbＤeviceＭａnａger。

＊/
在syｓｔemservｅｒ中启动
并调用，
在USBDEVIＣEＭAＮAGER 里,得到NOTIFICＡTION＿ＳERVＩＣE,后面显示通知时用到.
上面nｅw ｕsｂdeviｃemａnager, 在其构造函数中,neｗｕsbhandｌｅr
在ｕｓbhandler构造函数中,
上面那个文件是有kernel ａndroｉｄ。

ｃ里的设备,
当KEＲNEL andrｏiｄ_ｗｏｒｋ发ＵEVＥNＴ时, UeventObserｖer 会收到，执行onUEｖenｔ
Uｐdatesｔate, 给ＨAＮDLＥR发消息
Haｎdler 处理消息:
updateUsbNｏtificaｔion ， STATUS BAＲ显示通知，cｏm。

ａnｄroid。

sｅttｉｂSｅｔ
tiｎgs，
ｕpdateAdbＮoｔｉficａtioｎ提示ADB , com．andrｏｉd。

settings。

DeveｌoｐmeｎtSettinｇs 。

LＯＧ:
3。

应用相关
3.1Stａtｕｓｂar:
Ｏn resuｍe中调用下面方法加载ｐｒｅｆerenｃeｓcreｅn,
并获得USBMＡNＡＧER，在后面设置改变时会用到。

UsｂManager Overview
This cｌasｓaｌｌows yｏu ｔｏaccess thｅｓtate of ＵＳB anｄcommunicaｔe wｉth UＳＢdｅｖices.Ｃurrentlｙｏｎly hｏsｔ
mode is suppｏrtｅd iｎｔheｐublｉc ＡＰI。

Ｙou can ｏbtａin anｉnstａｎｃe oｆtｈiｓclassｂy calｌing Context.getSｙsｔeｍService(）。

当设置改变时调用ｕsｂmａnaｇｅr的setCuｒrentFunction方法来设置USB FＵNCTＩON。

往下的流程:
ｍUｓbMａnager。

ｓetCurreｎｔFｕncｔiｏn（ｆunction, ｍakeDｅfault)；
→ｍＳervice。

ｓeｔCurrenｔFuｎctiｏn(funcｔion，makeDefａuｌt);
→ｍDevｉceＭanagｅｒ。

sｅｔCuｒrentFｕnctions(funｃtiｏｎ, makeＤｅｆault);
→mHaｎdｌeｒ。

sendＭessage（MSＧ_SＥT_CURREＮT_ＦUNCＴＩＯＮS, fuｎctions,mａｋeDeｆａｕｌt）；
→seｔEnablｅdFuncｔions
→setUｓbCｏｎｆig
→SｙｓtemPropertｉｅs。

sｅt（”sys．usb．cｏnfiｇ”, cｏnfig)；
→inｉt pｒopeｒtｙ_sｅrvice
→ｉｎit.rc
→内核ＳYS文件shｏw/sｔｏrｅ完成KERNＥL UＳB FUNCＴＩＯN bind.
ｋｅｒneｌuｓb funｃtion bｉｎd
３.２UｓbSｔorａgeActivity
／*＊
* Thｉｓａｃtivity is shoｗn to the user for hｉm/her ｔo ｅnable USB mass storagｅ*on-ｄeｍand （thａｔis, wｈen ｔhe USB cable ｉs conneｃtｅd)。

It usesｔhｅａleｒt
* dｉalog stylｅ。

Ｉｔwill ｂe launcｈed from a ｎotiｆication．
＊／
USBＤEＶICＥMAＮAGＥR的hanｄler 处理中还会发送ＡCTIOＮ_ＵSB＿STATE的广播。

Seｎd bｏａrdcasｔ, 上面的LOG:
广播会被mｏunｔｓerｖｉce收到
因为如上图ＳtorａgｅNotificatioｎ。

start中通过sｔoｒagemａnagｅr注册了liｓtenｅｒ,会huidaoStｏrageNｏｔifｉｃatｉon(ＳＹSＴEＭUI 中)的onUsbMassＳtｏｒage ＣｏnｎｅctｉoｎChaｎｇedAsｙnc
onUｓbMasｓStoｒageCｏnneｃtioｎCｈaｎgeｄＡsync中会调到uｐdatｅＵｓbMaｓsStoｒageNotificaｔion
uｐdateＵｓbMaｓsStorageNotificａｔｉon,
提示UMS。

UsbＳtｏｒagｅAｃtｉvity中如果使能UMS,则会通过stoｒagemanageｒenabｌｅＵsｂMassStoｒagｅ方法设置UMS。

往下流程分析：
ｍSｔｏragｅManagｅr.ｅnａbleUsbMasｓStorage（);
→mMoｕnｔServｉce.seｔUｓbMassStorａgeＥnａbleｄ(tｒue);
→往hａnｄler 发H＿UNMOUＮT_PM_ＵPDＡTE消息，
→处理消息，mForceUｎmountｓ．aｄd(ｕｃb);
→dｏUnmｏｕntVoluｍe(path, tｒuｅ, ｒemoveEｎcrｙｐtion);
→回调UmｓEｎａblｅCallBaｃk．hａｎｄlｅＦiniｓhed
→doSｈａｒeＵnshａrｅVoluｍe
→mCoｎnectoｒ．ｅxecute（”voｌumｅ”, enablｅ？"ｓhare" ：”ｕnsh are”，paｔh, ｍetｈｏd）；
→VOLD下面就是VＯLD的处理流程了。

4。

Moｕntｓｅｒvｉce，storａgｅmaｎager
/**
＊MoｕntSｅrvice impleｍｅnts bacｋ—end servicｅs fｏr platform sｔｏragｅ
＊managｅmeｎt.
*@hｉde - Appliｃaｔions shｏuｌd uｓｅandrｏｉd.os.ｓｔoｒａgｅ。

SｔoｒageＭana ｇｅr
*to access tｈｅＭouｎtService。

＊/
和volｄ等合作起作用，主要负责监听并广播device的mouｎt／unmount/bａd reｍｏval等等事件。

MountService
VOLD
StorageManager
kernel
binder
socket
uevent
mouｎtseｒvｉce启动也在systｅmserver中，如下图,构造函数中ｎew NativeDaeｍonＣonnectoｒ, 连接到ＶOLD 。

5.Vｏld（voｌuｍe ｄaｅmｏn）
ｖoｌd启动在init.rc中：
入口：/ｓｙstｅm/volｄ/maｉn。

cｐp
流程图：
接上面的流程,mountｓeｒvice发下来sｈａre的命令后(之前发了uｍouｎt）, 会到ComｍandLｉstener．cpp 中ＶolｕｍeCｍｄ的runＣoｍmaｎd。

VｏｌumeManager：:sｈarｅVoｌｕｍe会将设备名
写入到sｙｓ下的一个文件，这个文件是由kernel 的ｍａss_storage_funｃtiｏｎinit函数创建的,写入要分享的设备名就直接将这个设备shａre出去了。

问题：
1.只大概梳理了ＵMS，其他项MTＰ,ＰＴＰ等都没分析。

2.内核USB CORE的功能比较复杂，没涉及，KERNEL USB功能绑定功能没有深入涉及。

3.本文档不涉及到USB HOSＴ（特指KERNEL不原生支持的设备).。