ADB框架介紹與體驗(yàn)

1. ADB 框架

ADB 全稱為"Android Debug Bridge"，Android 調(diào)試橋。在純 Linux 系統(tǒng)中也可以使用。它是 client-server 架構(gòu)，由三部分組成：

• adbclient：我們運(yùn)行的 adb 命令就屬于 adbclient，比如我們運(yùn)行以下命令adb push d:1.txt /root時(shí)，它就是一個(gè) adbclient，它通過 adbserver 把windows 下的文件 "d:1.txt" 推送到開發(fā)板的 /root 目錄
• adbserver：作為一個(gè)后臺(tái)程序運(yùn)行運(yùn)行于 PC，它負(fù)責(zé)管理 PC 和開發(fā)板之間的通信，完成 adbclient 的請(qǐng)求
• adbd：運(yùn)行于開發(fā)板的守護(hù)進(jìn)程，它通過底下的 Gadget 跟 adbserver 通信

實(shí)際上，adbclient 和 adbserver 都是同一個(gè)應(yīng)用程序：比如 Windows 下的 adb.exe，使用不同的參數(shù)來啟動(dòng)時(shí)就可以作為 adbclient 或者 adbserver。我們第 1 次執(zhí)行 adb 命令時(shí)，它會(huì)幫我們啟動(dòng)一個(gè) adb 程序作為 adbserver。

2. 體驗(yàn)ADB

2.1 在 Windows 安裝軟件

解壓 GIT 倉庫如下文件：

確認(rèn)里面的 adb.exe 所在目錄，把這個(gè)目錄添加進(jìn) Windows 的 Path 環(huán)境變量里。

2.2 在 STM32MP157 上實(shí)驗(yàn)

STM32MP157 的出廠系統(tǒng)已經(jīng)安裝好了 adbd，可以直接連接 USB 線進(jìn)行測試。

比如在 Windows 上執(zhí)行命令：

adb  devices  # 列出adb設(shè)備
adb  push  d:1.txt  /root  # 上傳文件到開發(fā)板/root目錄
adb  shell   # 啟動(dòng)adb命令行

IMX6ULL 的出廠系統(tǒng)還沒安裝 adbd，等移植 ADB 時(shí)再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3. functionfs

我們關(guān)注的是 Gadget 部分：

使用 legacy 的方法時(shí)，我們需要在驅(qū)動(dòng)程序里指定設(shè)備信息（比如設(shè)備描述符、配置描述符等等），還需要在驅(qū)動(dòng)程序里實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸功能，這都在驅(qū)動(dòng)程序里限定死了。

使用 configfs 時(shí)，我們可以靈活地指定設(shè)備信息、靈活地選擇各種 function。但是，還不夠靈活：你必須選擇某個(gè) function，這個(gè) function 里已經(jīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸功能，你無法更改。

我們能否把 Gadget 設(shè)備的端點(diǎn)暴露給用戶程序？讓用戶程序自己操作端點(diǎn)來傳輸數(shù)據(jù)？可以！這就是 functionfs。

functionfs 是一種文件系統(tǒng)，它的使用分為兩步：

• 內(nèi)核態(tài)：注冊(cè) functionfs
• 用戶態(tài)：掛載 functionfs

抓住這兩點(diǎn)來分析代碼。

3.1 注冊(cè) functionfs

以 legacy 的方式來分析，只要安裝 g_ffs.ko 驅(qū)動(dòng)程序：

insmod g_ffs.ko

就會(huì)觸發(fā)以下調(diào)用過程：

# driversusbgadgetlegacyg_ffs.c
gfs_init
 usb_get_function_instance("ffs");
  try_get_usb_function_instance
   fi = fd- >alloc_inst();
    # driversusbgadgetfunctionf_fs.c
    ffs_alloc_inst
     dev = _ffs_alloc_dev();
      ret = functionfs_init();
       ret = register_filesystem(&ffs_fs_type);

使用 configfs 方式的話，需要執(zhí)行以下命令：

modprobe libcomposite
mount -t configfs none /sys/kernel/config

mkdir -p /sys/kernel/config/usb_gadget/g1
mkdir  -p /sys/kernel/config/usb_gadget/g1/functions/ffs.adb

可以看到提示信息：

執(zhí)行命令cat /proc/filesystems可以看到 functionfs。

3.2 掛載 functionfs

這時(shí)就可以掛載 functionfs 了，執(zhí)行如下命令：

# mkdir -p /dev/usb-ffs/adb
# mount -t functionfs adb /dev/usb-ffs/adb  # 上面創(chuàng)建了 functions/ffs.adb, 掛載時(shí) dev 就要指定為 adb
# ls /dev/usb-ffs/adb/
ep0

有了 ep0 端點(diǎn)后，用戶態(tài)程序就可以通過它跟主機(jī)通信了。

3.3 ep0 的驅(qū)動(dòng)程序

ep0 對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，分析如下：

• 掛載 functionfs 時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)函數(shù)被調(diào)用：

• ffs_sb_fill 中，會(huì)在 functionfs 的根目錄下創(chuàng)建名為 ep0 的文件，并給它提供file_operations 結(jié)構(gòu)體：