android USB绑定功能实现（fr…

settings app中点击使能Tether的开关进入到如下函数:

TetherSettings.java：

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private void setUsbTethering(boolean enabled) {

ConnectivityManager cm =

(ConnectivityManager)getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);

if (cm.setUsbTethering(enabled) != ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR) {

mUsbTether.setChecked(false);

mUsbTether.setSummary(R.string.usb_tethering_errored_subtext);

return;

}

mUsbTether.setSummary("");

}

ConnectivityManager cm远程调用
ConnectivityService中的函数：

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public int setUsbTethering(boolean enable) {

enforceTetherAccessPermission();

if (isTetheringSupported()) {

return mTethering.setUsbTethering(enable);

} else {

return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_UNSUPPORTED;

}

}

其中mTethering是一个Tethering对象。

--Tethering.java：

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public int setUsbTethering(boolean enable) {

if (VDBG) Log.d(TAG, "setUsbTethering(" + enable + ")");

UsbManager usbManager = (UsbManager)mContext.getSystemService(Context.USB_SERVICE);

synchronized (mPublicSync) {

if (enable) {

if (mRndisEnabled) {

tetherUsb(true);

} else {

mUsbTetherRequested = true;

usbManager.setCurrentFunction(UsbManager.USB_FUNCTION_RNDIS, false);

}

} else {

tetherUsb(false);

if (mRndisEnabled) {

usbManager.setCurrentFunction(null, false);

}

mUsbTetherRequested = false;

}

}

return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR;

}

mRndisEnabled表示驱动中USB
Tether设备是否成功加载。该变量在以下函数中更新：

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private class StateReceiver extends BroadcastReceiver {

public void onReceive(Context content, Intent intent) {

String action = intent.getAction();

if (action.equals(UsbManager.ACTION_USB_STATE)) {

synchronized (Tethering.this.mPublicSync) {

boolean usbConnected = intent.getBooleanExtra(UsbManager.USB_CONNECTED, false);

boolean usbMass = intent.getBooleanExtra(UsbManager.USB_FUNCTION_MASS_STORAGE, false);

mRndisEnabled = intent.getBooleanExtra(UsbManager.USB_FUNCTION_RNDIS, false);

// start tethering if we have a request pending

if (usbConnected && mRndisEnabled && mUsbTetherRequested) {

tetherUsb(true);

} else if (!usbConnected ) {

Log.d(TAG, "usb disconnected ,try Tethering down");

tetherUsb(false);

}

mUsbTetherRequested = false;

}

} else if (action.equals(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION)) {

if (VDBG) Log.d(TAG, "Tethering got CONNECTIVITY_ACTION");

mTetherMasterSM.sendMessage(TetherMasterSM.CMD_UPSTREAM_CHANGED);

}

}

}

据实际分析，在USB
DeviceManager中发送 ACTION_USB_STATE广播时，将Extra域都置为了true。所以这里mRndisEnabled
= true

代码参考;

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private void updateUsbState() {

// send a sticky broadcast containing current USB state

Intent intent = new Intent(UsbManager.ACTION_USB_STATE);

intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REPLACE_PENDING);

intent.putExtra(UsbManager.USB_CONNECTED, mConnected);

intent.putExtra(UsbManager.USB_CONFIGURED, mConfigured);

if (mCurrentFunctions != null) {

String[] functions = mCurrentFunctions.split(",");

for (int i = 0; i < functions.length; i++) {

intent.putExtra(functions[i], true);

}

}

mContext.sendStickyBroadcast(intent);

}

下面执行到 tetherUsb(true);

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private void tetherUsb(boolean enable) {

if (VDBG) Log.d(TAG, "tetherUsb " + enable);

String[] ifaces = new String[0];

try {

ifaces = mNMService.listInterfaces();

} catch (Exception e) {

Log.e(TAG, "Error listing Interfaces", e);

return;

}

for (String iface : ifaces) {

if (VDBG) Log.d(TAG, "iface = " + iface);

if (isUsb(iface)) {

int result = (enable ? tether(iface) : untether(iface));

if (result == ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR) {

return;

}

}

}

Log.e(TAG, "unable start or stop USB tethering");

}

ListInterfaces函数会通过socket发送一个 list
interface命令给netd，netd收到这个命令后，会扫描sys/class/net目录下的设备，并且报告给java层。这样 ifaces中就存储了系统所有网络设备。接下来循环通过isUsb判断这个接口是不是USB
tether类型。判断方式是通过一个config文件的定义的正则表达式来的。所以在移植tether这部分代码的时候注意关系config.xml中的表达式是否能正确匹配到网络接口设备。

继续执行到 tether函数：

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public int tether(String iface) {

if (DBG) Log.d(TAG, "Tethering " + iface);

TetherInterfaceSM sm = null;

synchronized (mPublicSync) {

sm = mIfaces.get(iface);

//add by kondy

if (sm == null) {

if (DBG) Log.d(TAG, "try add " + iface);

interfaceAdded(iface);

sm = mIfaces.get(iface);

}

}

if (sm == null) {

Log.e(TAG, "Tried to Tether an unknown iface :" + iface + ", ignoring");

return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_UNKNOWN_IFACE;

}

if (!sm.isAvailable() && !sm.isErrored()) {

Log.e(TAG, "Tried to Tether an unavailable iface :" + iface + ", ignoring");

return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_UNAVAIL_IFACE;

}

sm.sendMessage(TetherInterfaceSM.CMD_TETHER_REQUESTED);

return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR;

}

mIfaces记录了netd主动上发了接口 add
remove change消息的接口信息，与上面ifaces存储的内容有主动和被动的差别。mIfaces记录所这些接口理论上也是从netd（是一个网络设备相关的守护程序）通过socket发送（主动）给java层的。当内核中有网络设备 add
remove state change等发生的时候，会通过netlink通知用户空间。Netd就是一个监听netlink消息的程序。但是也许是因为本系统的usb
tether设备驱动是静态加载的。可能没有add消息产生，所以导致 mNMService中激励的interface
list中不存在usb0设备。所以上面代码中我主动往mIfaces中增加了我们的tether设备。

随后应该去看看CMD_TETHER_REQUEST的消息处理了：

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case CMD_TETHER_REQUESTED:

setLastError(ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR);

mTetherMasterSM.sendMessage(TetherMasterSM.CMD_TETHER_MODE_REQUESTED,

TetherInterfaceSM.this);

transitionTo(mStartingState);

break;

上面的代码通过transitionTo函数让当前Tether状态从init转换到starting,android的状态机的实现使能执行该函数时会自动释放前一状态使用的资源，并且执行下一个状态的初始化过程。

MstartingState的定义是一个State变量，但是实际是一个子类对象，让SmHandle通过多态进行管理

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mStartingState = new StartingState();

addState(mStartingState);

transitionTo会自动条用 StartingState的enter函数：

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public void enter() {

setAvailable(false);

if (mUsb) {

if (!Tethering.this.configureUsbIface(true)) {

mTetherMasterSM.sendMessage(TetherMasterSM.CMD_TETHER_MODE_UNREQUESTED,

TetherInterfaceSM.this);

setLastError(ConnectivityManager.TETHER_ERROR_IFACE_CFG_ERROR);

transitionTo(mInitialState);

return;

}

}

sendTetherStateChangedBroadcast();

// Skipping StartingState

transitionTo(mTetheredState);

}

enter中通过函数 configureUsbIface的作用是将上层的配置发送到netd，使上下配置同步。继续往下走，将当前状态由Starting,改为Tethered。MTetheredState是一个 TetheredState 类型的状态机变量。TetheredState的enter函数定义如下：

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public void enter() {

try {

mNMService.tetherInterface(mIfaceName);

} catch (Exception e) {

Log.e(TAG, "Error Tethering: " + e.toString());

setLastError(ConnectivityManager.TETHER_ERROR_TETHER_IFACE_ERROR);

transitionTo(mInitialState);

return;

}

if (DBG) Log.d(TAG, "Tethered " + mIfaceName);

setAvailable(false);

setTethered(true);

sendTetherStateChangedBroadcast();

}

其中调用了tetherInterface便是真正执行tether操作的函数了。我们去networkManagerService.java中看看这个函数：

果然！通过发送命令 tether
interface add usb0到netd程序完成与Native的通信。

在netd的CommandListener中会处理这个消息。

CommandListenner.c TetherCmd::runCommand函数中有如下定义：

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else if (!strcmp(argv[1], "interface")) {

if (!strcmp(argv[2], "add")) {

rc = sTetherCtrl->tetherInterface(argv[3]);

} else if (!strcmp(argv[2], "remove")) {

rc = sTetherCtrl->untetherInterface(argv[3]);

} else if (!strcmp(argv[2], "list")) {

InterfaceCollection *ilist = sTetherCtrl->getTetheredInterfaceList();

InterfaceCollection::iterator it;

for (it = ilist->begin(); it != ilist->end(); ++it) {

cli->sendMsg(ResponseCode::TetherInterfaceListResult, *it, false);

}

} else {

cli->sendMsg(ResponseCode::CommandParameterError,

"Unknown tether interface operation", false);

return 0;

}

}

如果命令是add，则会执行TetherController中的 tetherInterface。我们一起去看看这个函数：

[cpp] view
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int TetherController::tetherInterface(const char *interface) {

LOGD("tetherInterface [%s]", interface);

//add by kondy

if (!strcmp(interface, USB_TETHER_INTERFACE)) {

enableRNDIS(true);

}

mInterfaces->push_back(strdup(interface));

return 0;

}

该函数将参数表示的接口添加进一个队列。注意移植本程序时需要在这个函数中真正开启Tether功能。至于开启的方法则与驱动有关。此处通过调用 enableRNDIS会像USB0驱动程序暴露的一个enable文件写1来使能驱动程序。如果是动态insmod的驱动，可能需要手动加载驱动。

至于驱动程序，应该将device模拟成一个USB网卡。网上应该有相关源码，ubuntu可以自动加载驱动，erwindows需要下载一个inf文件手动加载驱动。

至此，从app->
framework ->Native ->驱动接口流程便走通了，至于tether的其他操作莫不遵循此条主线。

By kuangkondy@gmail.com

2012 0223