USB Gadget 应用实例之 adb

本文来自百问网-韦东山驱动大全教程

1. ADB 框架

ADB 全称为"Android Debug Bridge"，Android 调试桥。在纯 Linux 系统中也可以使用。它是 client-server 架构，由三部分组成：

• adbclient：我们运行的 adb 命令就属于 adbclient，比如我们运行以下命令adb push d:\1.txt /root时，它就是一个 adbclient，它通过 adbserver 把windows 下的文件 "d:\1.txt" 推送到开发板的 /root 目录
• adbserver：作为一个后台程序运行运行于 PC，它负责管理 PC 和开发板之间的通信，完成 adbclient 的请求
• adbd：运行于开发板的守护进程，它通过底下的 Gadget 跟 adbserver 通信

实际上，adbclient 和 adbserver 都是同一个应用程序：比如 Windows 下的 adb.exe，使用不同的参数来启动时就可以作为 adbclient 或者 adbserver。我们第 1 次执行 adb 命令时，它会帮我们启动一个 adb 程序作为 adbserver。

2. 体验ADB

2.1 在 Windows 安装软件

解压 GIT 仓库如下文件：

确认里面的 adb.exe 所在目录，把这个目录添加进 Windows 的 Path 环境变量里。

2.2 在 STM32MP157 上实验

STM32MP157 的出厂系统已经安装好了 adbd，可以直接连接 USB 线进行测试。

比如在 Windows 上执行命令：

IMX6ULL 的出厂系统还没安装 adbd，等移植 ADB 时再进行实验。

3. functionfs

我们关注的是 Gadget 部分：

使用 legacy 的方法时，我们需要在驱动程序里指定设备信息（比如设备描述符、配置描述符等等），还需要在驱动程序里实现数据的传输功能，这都在驱动程序里限定死了。

使用 configfs 时，我们可以灵活地指定设备信息、灵活地选择各种 function。但是，还不够灵活：你必须选择某个 function，这个 function 里已经实现实现了数据的传输功能，你无法更改。

我们能否把 Gadget 设备的端点暴露给用户程序？让用户程序自己操作端点来传输数据？可以！这就是 functionfs。

functionfs 是一种文件系统，它的使用分为两步：

• 内核态：注册 functionfs
• 用户态：挂载 functionfs

抓住这两点来分析代码。

3.1 注册 functionfs

以 legacy 的方式来分析，只要安装 g_ffs.ko 驱动程序：

就会触发以下调用过程：

使用 configfs 方式的话，需要执行以下命令：

可以看到提示信息：

执行命令cat /proc/filesystems可以看到 functionfs。

3.2 挂载 functionfs

这时就可以挂载 functionfs 了，执行如下命令：

有了 ep0 端点后，用户态程序就可以通过它跟主机通信了。

3.3 ep0 的驱动程序

ep0 对应的驱动程序，分析如下：

• 挂载 functionfs 时，会导致一个函数被调用：

• ffs_sb_fill 中，会在 functionfs 的根目录下创建名为 ep0 的文件，并给它提供file_operations 结构体：

4. ADB 实现

源码：https://www.github.com/hadess/adbd

本文关注的不是 adb 本身的实现，而是数据如何传输。

分析文件：adbd-master\adb\usb_linux_client.cpp

4.1 初始化接口描述符

4.2 申请更多端点

在接口描述符里，定义了多个接口描述符，这是 APP 提出的请求。如果 Gadget 设备有足够的端点，那么就会在在 functionfs 跟目录下创建出这些端点，比如 ep1、ep2。

ADB 程序的调用关系如下：

上面的函数操作的都是 ep0，对应的驱动程序如下：

函数 ffs_epfiles_create 会根据接口描述符申请更多的 endpoint，并且在 functionfs 里创建对应的节点：

5. 移植 ADB

5.1 交叉编译 adb

如果不想自己编译，可以使用 GIT 仓库里的可执行程序：

以 IMX6ULL 为例，打开《嵌入式 Linux 应用开发完全手册 V5_IMX6ULL_Pro开发板.pdf》，找到《6.5 构建 IMX6ULL Pro 版的根文件系统》章节，执行以下命令：

配置 ADB：-> Target packages  -> System tools

然后执行：

期间会自动下载源码、编译。

成功后，可在如下目录查看到可执行程序 adb、adbd：

把可执行程序放到开发板的 /usr/bin 目录。

5.2 脚本

IMX6ULL 上使用的简化脚本：

可以在 /etc/init.d/ 目录下创建一个 S99adbd 文件，就可以自动使能 ADB 功能。这个文件在 GIT 仓库里：

来自 STM32MP157 的供参考的脚本：