android9.0 UsbService源码解析
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了android9.0 UsbService源码解析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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前言
USBManager作为一接口类，客户端，当然要有一个服务端来支持工作，这个服务就是UsbService。我这里先从他的启动开始分析，其主体还是按照Usb协议行事，所以了解了Usb协议之后，在看着里面的逻辑会豁然开朗。
来看这个服务罢，这里以MTP传输模式为例，因为这个比较常用。
一、服务启动
UsbService是一个系统服务，它在system_server进程中创建并注册的。
private static final String USB_SERVICE_CLASS =
"com.android.server.usb.UsbService$Lifecycle";
private void startOtherServices()
// ...
mSystemServiceManager.startService(USB_SERVICE_CLASS);
// ...
SystemServiceManager通过反射创建UsbService$Lifecycle对象(Lifecycle是UsbService的一个内部类)，然后加入到List集合中，最后调用Lifcycle对象的onStart方法。
SystemServiceManager保存了各种服务，并且会把系统启动的各个阶段告诉服务，我们可以看看UsbService$Lifecycle的各种生命周期回调。
public class UsbService extends IUsbManager.Stub
public static class Lifecycle extends SystemService
// 服务创建阶段
@Override
public void onStart()
mUsbService = new UsbService(getContext());
publishBinderService(Context.USB_SERVICE, mUsbService);
// 响应系统启动阶段
@Override
public void onBootPhase(int phase)
if (phase == SystemService.PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY)
// 系统就绪阶段
mUsbService.systemReady();
else if (phase == SystemService.PHASE_BOOT_COMPLETED)
// 系统启动完毕
mUsbService.bootCompleted();
可以看到，一个服务会经过创建阶段，系统就绪阶段，系统启动完毕阶段。接下来，分为三部分来分析UsbService的启动过程。
二、服务创建
在服务创建阶段，首先创建了UsbService一个对象，由于UsbService是一个Binder对象，然后就把这个服务发布到ServiceManager。发布这个服务后，客户端就可以访问这个服务。
现在来看下UsbService的构造函数
public UsbService(Context context)
mContext = context;
mUserManager = context.getSystemService(UserManager.class);
mSettingsManager = new UsbSettingsManager(context);
mAlsaManager = new UsbAlsaManager(context);
final PackageManager pm = mContext.getPackageManager();
if (pm.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_USB_HOST))
mHostManager = new UsbHostManager(context, mAlsaManager, mSettingsManager);
if (new File("/sys/class/android_usb").exists())
mDeviceManager = new UsbDeviceManager(context, mAlsaManager, mSettingsManager);
if (mHostManager != null || mDeviceManager != null)
mPortManager = new UsbPortManager(context);
onSwitchUser(UserHandle.USER_SYSTEM);
BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver()
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
final String action = intent.getAction();
if (DevicePolicyManager.ACTION_DEVICE_POLICY_MANAGER_STATE_CHANGED
.equals(action))
if (mDeviceManager != null)
mDeviceManager.updateUserRestrictions();
;
final IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.setPriority(IntentFilter.SYSTEM_HIGH_PRIORITY);
filter.addAction(DevicePolicyManager.ACTION_DEVICE_POLICY_MANAGER_STATE_CHANGED);
mContext.registerReceiver(receiver, filter, null, null);
在构造函数中，与MTP相关的主要代码就是创建UsbDeviceManager对象。
MTP模式下，Android设备是作为Device端，UsbDeviceManager就是用来处理Device端的事务。
现在来看下UsbDeviceManager的构造函数做了什么
public UsbDeviceManager(Context context, UsbAlsaManager alsaManager,
UsbSettingsManager settingsManager)
mContext = context;
mContentResolver = context.getContentResolver();
PackageManager pm = mContext.getPackageManager();
mHasUsbAccessory = pm.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_USB_ACCESSORY);
initRndisAddress();
、、、
//初始化mHandler
if (halNotPresent)
/**
* Initialze the legacy UsbHandler
*/
mHandler = new UsbHandlerLegacy(FgThread.get().getLooper(), mContext, this,
mDebuggingManager, alsaManager, settingsManager);
else
/**
* Initialize HAL based UsbHandler
*/
mHandler = new UsbHandlerHal(FgThread.get().getLooper(), mContext, this,
mDebuggingManager, alsaManager, settingsManager);
if (nativeIsStartRequested())
if (DEBUG) Slog.d(TAG, "accessory attached at boot");
startAccessoryMode();
//下面是注册各个广播
BroadcastReceiver portReceiver = new BroadcastReceiver()
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
UsbPort port = intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_PORT);
UsbPortStatus status = intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_PORT_STATUS);
mHandler.updateHostState(port, status);
;
BroadcastReceiver chargingReceiver = new BroadcastReceiver()
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
int chargePlug = intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_PLUGGED, -1);
boolean usbCharging = chargePlug == BatteryManager.BATTERY_PLUGGED_USB;
mHandler.sendMessage(MSG_UPDATE_CHARGING_STATE, usbCharging);
;
BroadcastReceiver hostReceiver = new BroadcastReceiver()
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
Iterator devices = ((UsbManager) context.getSystemService(Context.USB_SERVICE))
.getDeviceList().entrySet().iterator();
if (intent.getAction().equals(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED))
mHandler.sendMessage(MSG_UPDATE_HOST_STATE, devices, true);
else
mHandler.sendMessage(MSG_UPDATE_HOST_STATE, devices, false);
;
BroadcastReceiver languageChangedReceiver = new BroadcastReceiver()
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent)
mHandler.sendEmptyMessage(MSG_LOCALE_CHANGED);
;
mContext.registerReceiver(portReceiver,
new IntentFilter(UsbManager.ACTION_USB_PORT_CHANGED));
mContext.registerReceiver(chargingReceiver,
new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED));
IntentFilter filter =
new IntentFilter(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED);
filter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED);
mContext.registerReceiver(hostReceiver, filter);
mContext.registerReceiver(languageChangedReceiver,
new IntentFilter(Intent.ACTION_LOCALE_CHANGED));
//监听状态改变
// Watch for USB configuration changes
mUEventObserver = new UsbUEventObserver();
mUEventObserver.startObserving(USB_STATE_MATCH);
mUEventObserver.startObserving(ACCESSORY_START_MATCH);
// register observer to listen for settings changes
mContentResolver.registerContentObserver(
Settings.Global.getUriFor(Settings.Global.ADB_ENABLED),
false, new AdbSettingsObserver());
UsbDeviceManager的构造函数做了三件事。
第一件事，初始化mHandler对象。，mHandler的初始化使用的是UsbHandlerLegacy对象或者是UsbHandlerHal取决于是否有该模式的hal层支持。
第二事，注册了各种广播接收器，例如端口变化，语言变化，等等。这里我把关于充电的广播接收器代码展示出来了。当我们把手机通过USB线连接到电脑端的时候，手机会充电，并且手机上会出现一个关于USB充电的通知。打开这个关于USB的通知，我们就可以切换USB的功能，例如MTP, PTP，等等。
第三件事，通过Linux Uevent机制监听USB状态变换。当手机通过USB线连接电脑时，USB状态会从DISCONNECTED变为CONNECTED，再变为CONFIGURED。当状态改变会处理usb状态更新操作，这个过程在后面会分析到。
这里目前不看hal层，先来看看UsbHandlerLegacy对象的创建。
UsbHandlerLegacy(Looper looper, Context context, UsbDeviceManager deviceManager,
UsbAlsaManager alsaManager, UsbSettingsManager settingsManager)
// 父类构造函数初始化了一些参数
super(looper, context, deviceManager, alsaManager, settingsManager);
try
// 1. 读取oem覆盖配置
readOemUsbOverrideConfig(context);
// 2. 读取各种属性的值
// 2.1 正常模式，读取的是persist.sys.usb.config属性的值
mCurrentOemFunctions = getSystemProperty(getPersistProp(false),
UsbManager.USB_FUNCTION_NONE);
// ro.bootmode属性的值为normal或unknown，就表示正常启动
if (isNormalBoot())
// 2.2 读取sys.usb.config属性的值，这个属性表示当前设置的usb功能
mCurrentFunctionsStr = getSystemProperty(USB_CONFIG_PROPERTY,
UsbManager.USB_FUNCTION_NONE);
// 2.3 比较sys.usb.config属性与sys.usb.state属性的值
// sys.usb.state属性表示usb的实际功能
// 如果两个属性相等，表示usb设置的功能都起效了
mCurrentFunctionsApplied = mCurrentFunctionsStr.equals(
getSystemProperty(USB_STATE_PROPERTY, UsbManager.USB_FUNCTION_NONE));
else
mCurrentFunctionsStr = getSystemProperty(getPersistProp(true),
UsbManager.USB_FUNCTION_NONE);
mCurrentFunctionsApplied = getSystemProperty(USB_CONFIG_PROPERTY,
UsbManager.USB_FUNCTION_NONE).equals(
getSystemProperty(USB_STATE_PROPERTY, UsbManager.USB_FUNCTION_NONE));
// mCurrentFunctions代表当前要设置的usb功能，初始值为0
mCurrentFunctions = UsbManager.FUNCTION_NONE;
mCurrentUsbFunctionsReceived = true;
// 3. 读取一次usb状态，然后做一次更新操作
String state = FileUtils.readTextFile(new File(STATE_PATH), 0, null).trim();
updateState(state);
catch (Exception e)
Slog.e(TAG, "Error initializing UsbHandler", e);
UsbHandlerLegacy的构造函数大致分为三步。首先看第一步，读取oem厂商的关于usb功能的覆盖配置。
private void readOemUsbOverrideConfig(Context context)
// 数组每一项的格式为[bootmode]:[original USB mode]:[USB mode used]
String[] configList = context.getResources().getStringArray(
com.android.internal.R.array.config_oemUsbModeOverride);
if (configList != null)
for (String config : configList)
String[] items = config.split(":");
if (items.length == 3 || items.length == 4)
if (mOemModeMap == null)
mOemModeMap = new HashMap<>();
HashMap<String, Pair<String, String>> overrideMap =
mOemModeMap.get(items[0]);
if (overrideMap == null)
overrideMap = new HashMap<>();
mOemModeMap.put(items[0], overrideMap);
// Favoring the first combination if duplicate exists
if (!overrideMap.containsKey(items[1]))
if (items.length == 3)
overrideMap.put(items[1], new Pair<>(items[2], ""));
else
overrideMap.put(items[1], new Pair<>(items[2], items[3]));
读取的是config_oemUsbModeOverride数组，然后保存到mOemModeMap中。数组每一项的格式为[bootmode]:[original USB mode]:[USB mode used]，保存的格式可以大致描述为HashMap<bootmode, HashMap<original_usb_mode, Pair<usb_mode_used, “”>。
然后第二步，读取了各种属性值(只考虑正常启动模式)，如下。
- mCurrentOemFunctions的值是persist.sys.usb.config属性的值。按照源码注释，这个属性值存储了adb的开启状态(如果开启了adb，那么这个值会包含adb字符串)。另外，源码注释说这个属性也可以运营商定制的一些功能，但是只用于测试目的。
2.mCurrentFunctionsStr的值是sys.usb.config属性值。这个属性表示当前设置的usb功能的值。在日常工作中，我们可以通过adb shell命令设置这个属性值来切换usb功能，例如adb shell setprop sys.usb.config mtp,adb可以切换到mtp功能。
3.如果通过sys.usb.config属性切换功能成功，那么sys.usb.state属性值就与sys.usb.config属性值一样。也就是说sys.usb.state代表usb的实际功能的值。所以，可以通过比较这两个属性值来判断usb所有功能是否切换成功，如果成功了，mCurrentFunctionsApplied的值为1，否则为0。
第三步，读取了当前usb状态，并且做了一次更新操作。更新操作会发送相关通知，以及发送广播，但是现在处理服务创建阶段，这个操作都无法执行，因此这里不做分析。但是当处理系统就绪阶段或系统启动完毕阶段，就可以做相应的操作，在后面的分析中可以看到。
三、系统就绪
根据前面的代码，在系统就绪阶段，会调用UsbService的systemRead()方法，然后转到UsbDeviceManager的systemRead()方法
public void systemReady()
// 注册一个关于屏幕状态的回调，有两个方法
LocalServices.getService(ActivityTaskManagerInternal.class).registerScreenObserver(this);
mHandler.sendEmptyMessage(MSG_SYSTEM_READY);
首先注册了一个关于屏幕的回调，这个回调用于处理在安全锁屏下，设置usb的功能。但是这个功能好像处于开发阶段，只能通过adb shell命令操作，通过输入adb shell svc usb可以查看使用帮助。
接下来，发送了一个消息MSG_SYSTEM_READY，我们来看下这个消息是如何处理的
case MSG_SYSTEM_READY:
// 获取到notification服务接口
mNotificationManager = (NotificationManager)
mContext.getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
// 向adb service注册一个回调，用于状态adb相关的状态
LocalServices.getService(
AdbManagerInternal.class).registerTransport(new AdbTransport(this));
// Ensure that the notification channels are set up
if (isTv())
// ...
// 设置系统就绪的标志位
mSystemReady = true;
// 此时系统还没有启动完成，这里没有做任何事
// 这应该是历史原因造成的代码冗余
finishBoot();
break;
四、系统启动完毕
现在来看下最后一个阶段，系统启动完毕阶段。根据前面的代码，会调用UsbService的bootcompleted()方法，然后调用UsbDeviceManager的bootcompleted()方法。
public void bootCompleted()
mHandler.sendEmptyMessage(MSG_BOOT_COMPLETED);
只是发送了一条消息，看下消息如何处理的。
case MSG_BOOT_COMPLETED:
// 设置系统启动完成的标志
mBootCompleted = true;
finishBoot();
break;
很简单，设置了一个启动标志，然后就调用finishBoot()方法完成最后的任务
protected void finishBoot()
if (mBootCompleted && mCurrentUsbFunctionsReceived && mSystemReady)
// mPendingBootBroadcast是在服务创建阶段设置的
if (mPendingBootBroadcast)
// 1. 发送/更新usb状态改变的广播
updateUsbStateBroadcastIfNeeded(getAppliedFunctions(mCurrentFunctions));
mPendingBootBroadcast = false;
if (!mScreenLocked
&& mScreenUnlockedFunctions != UsbManager.FUNCTION_NONE)
// 这个功能还是处于调试阶段，不分析
setScreenUnlockedFunctions();
else
// 2. 设置USB功能为NONE
setEnabledFunctions(UsbManager.FUNCTION_NONE, false);
// 关于Accessory功能
if (mCurrentAccessory != null)
mUsbDeviceManager.getCurrentSettings().accessoryAttached(mCurrentAccessory);
//这个应该是debug调试时会用到的adb相关的功能。
if (mDebuggingManager != null)
mDebuggingManager.setAdbEnabled(mAdbEnabled);
//确保设置值与当前状态值匹配，对于adb。
// make sure the ADB_ENABLED setting value matches the current state
try
putGlobalSettings(mContentResolver, Settings.Global.ADB_ENABLED,
mAdbEnabled ? 1 : 0);
catch (SecurityException e)
// If UserManager.DISALLOW_DEBUGGING_FEATURES is on, that this setting can't
// be changed.
Slog.d(TAG, "ADB_ENABLED is restricted.");
// 3. 如果手机已经连接电脑就发送usb通知，通过这个通知，可以选择usb模式
updateUsbNotification(false);
// 4. 如果adb已经开启，并且手机已经连接电脑，就发送adb通知
updateAdbNotification(false);
// 关于MIDI功能
updateUsbFunctions();
如果现在手机没有通过USB线连接电脑，那么第一步的发送USB状态广播，第三步的USB通知，第四步adb通知，都无法执行。唯一能执行的就是第二步，设置USB功能为NONE。
OK，现在终于到最关键的一步，设置USB功能，它调用的是setEnabledFunctions()方法。这个方法本身是一想抽象方法，在我的项目中，实现类为UsbHandlerLegacy。
protected void setEnabledFunctions(long usbFunctions, boolean forceRestart)
// 判断数据是否解锁，只有MTP和PTP的数据是解锁的
boolean usbDataUnlocked = isUsbDataTransferActive(usbFunctions);
// 处理数据解锁状态改变的情况
if (usbDataUnlocked != mUsbDataUnlocked)
// 更新数据解锁状态
mUsbDataUnlocked = usbDataUnlocked;
// 更新usb通知
updateUsbNotification(false);
// forceRestart设置为true，表示需要强制重启usb功能
forceRestart = true;
// 在设置新usb功能前，先保存旧的状态，以免设置新功能失败，还可以恢复
final long oldFunctions = mCurrentFunctions;
final boolean oldFunctionsApplied = mCurrentFunctionsApplied;
// 尝试设置usb新功能
if (trySetEnabledFunctions(usbFunctions, forceRestart))
return;
// 如果到这里，就表示新功能设置失败，那么就回退之前的状态
if (oldFunctionsApplied && oldFunctions != usbFunctions) 以上是关于android9.0 UsbService源码解析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章