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：

 

[java]  view plain copy

1. private void setUsbTethering(boolean enabled) {  
2.     ConnectivityManager cm =  
3.         (ConnectivityManager)getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);  
4.     if (cm.setUsbTethering(enabled) != ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR) {  
5.         mUsbTether.setChecked(false);  
6.         mUsbTether.setSummary(R.string.usb_tethering_errored_subtext);  
7.         return;  
8.     }  
9.     mUsbTether.setSummary("");  
10. }  

 

ConnectivityManager cm远程调用  ConnectivityService中的函数：

 

[java]  view plain copy

1. public int setUsbTethering(boolean enable) {  
2.     enforceTetherAccessPermission();  
3.     if (isTetheringSupported()) {  
4.         return mTethering.setUsbTethering(enable);  
5.     } else {  
6.         return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_UNSUPPORTED;  
7.     }  
8. }  

 

其中mTethering是一个Tethering对象。

--Tethering.java：

 

[java]  view plain copy

1. public int setUsbTethering(boolean enable) {  
2.     if (VDBG) Log.d(TAG, "setUsbTethering(" + enable + ")");  
3.     UsbManager usbManager = (UsbManager)mContext.getSystemService(Context.USB_SERVICE);  
4.   
5.     synchronized (mPublicSync) {  
6.         if (enable) {  
7.             if (mRndisEnabled) {  
8.                 tetherUsb(true);  
9.             } else {  
10.                 mUsbTetherRequested = true;  
11.                 usbManager.setCurrentFunction(UsbManager.USB_FUNCTION_RNDIS, false);  
12.             }  
13.         } else {  
14.             tetherUsb(false);  
15.             if (mRndisEnabled) {  
16.                 usbManager.setCurrentFunction(null, false);  
17.             }  
18.             mUsbTetherRequested = false;  
19.         }  
20.     }  
21.     return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR;  
22. }  

 

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：

    

[java]  view plain copy

1. private class StateReceiver extends BroadcastReceiver {  
2.         public void onReceive(Context content, Intent intent) {  
3.             String action = intent.getAction();  
4.             if (action.equals(UsbManager.ACTION_USB_STATE)) {  
5.                 synchronized (Tethering.this.mPublicSync) {  
6.                     boolean usbConnected = intent.getBooleanExtra(UsbManager.USB_CONNECTED, false);  
7.                     boolean usbMass = intent.getBooleanExtra(UsbManager.USB_FUNCTION_MASS_STORAGE, false);  
8.                     mRndisEnabled = intent.getBooleanExtra(UsbManager.USB_FUNCTION_RNDIS, false);  
9.   
10.                     // start tethering if we have a request pending  
11.                     if (usbConnected && mRndisEnabled && mUsbTetherRequested) {  
12.                         tetherUsb(true);  
13.                     } else if (!usbConnected ) {  
14.                         Log.d(TAG, "usb disconnected ,try Tethering down");  
15.                         tetherUsb(false);  
16.                     }  
17.                     mUsbTetherRequested = false;  
18.                 }  
19.             } else if (action.equals(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION)) {  
20.                 if (VDBG) Log.d(TAG, "Tethering got CONNECTIVITY_ACTION");  
21.                 mTetherMasterSM.sendMessage(TetherMasterSM.CMD_UPSTREAM_CHANGED);  
22.             }  
23.         }  
24.     }  

 

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;

 

[java]  view plain copy

1. private void updateUsbState() {  
2.     // send a sticky broadcast containing current USB state  
3.     Intent intent = new Intent(UsbManager.ACTION_USB_STATE);  
4.     intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REPLACE_PENDING);  
5.     intent.putExtra(UsbManager.USB_CONNECTED, mConnected);  
6.     intent.putExtra(UsbManager.USB_CONFIGURED, mConfigured);  
7.   
8.     if (mCurrentFunctions != null) {  
9.         String[] functions = mCurrentFunctions.split(",");  
10.         for (int i = 0; i < functions.length; i++) {  
11.             intent.putExtra(functions[i], true);  
12.         }  
13.     }  
14.   
15.     mContext.sendStickyBroadcast(intent);  
16. }  

下面执行到 tetherUsb(true);

 

 

[java]  view plain copy

1. private void tetherUsb(boolean enable) {  
2.      if (VDBG) Log.d(TAG, "tetherUsb " + enable);  
3.   
4.      String[] ifaces = new String[0];  
5.      try {  
6.          ifaces = mNMService.listInterfaces();  
7.      } catch (Exception e) {  
8.          Log.e(TAG, "Error listing Interfaces", e);  
9.          return;  
10.      }  
11.      for (String iface : ifaces) {  
12.          if (VDBG) Log.d(TAG, "iface = " + iface);  
13.          if (isUsb(iface)) {  
14.              int result = (enable ? tether(iface) : untether(iface));  
15.              if (result == ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR) {  
16.                  return;  
17.              }  
18.          }  
19.      }  
20.      Log.e(TAG, "unable start or stop USB tethering");  
21.  }  

 

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：

 

[java]  view plain copy

1. public int tether(String iface) {  
2.     if (DBG) Log.d(TAG, "Tethering " + iface);  
3.     TetherInterfaceSM sm = null;  
4.     synchronized (mPublicSync) {  
5.         sm = mIfaces.get(iface);  
6.   
7.         //add by kondy  
8.         if (sm == null) {  
9.             if (DBG) Log.d(TAG, "try add  " + iface);  
10.             interfaceAdded(iface);  
11.             sm = mIfaces.get(iface);  
12.         }  
13.   
14.     }   
15.     if (sm == null) {  
16.         Log.e(TAG, "Tried to Tether an unknown iface :" + iface + ", ignoring");  
17.         return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_UNKNOWN_IFACE;  
18.     }  
19.     if (!sm.isAvailable() && !sm.isErrored()) {  
20.         Log.e(TAG, "Tried to Tether an unavailable iface :" + iface + ", ignoring");  
21.         return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_UNAVAIL_IFACE;  
22.     }  
23.     sm.sendMessage(TetherInterfaceSM.CMD_TETHER_REQUESTED);  
24.     return ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR;  
25. }  

 

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：

 

[java]  view plain copy

1. case CMD_TETHER_REQUESTED:  
2.     setLastError(ConnectivityManager.TETHER_ERROR_NO_ERROR);  
3.     mTetherMasterSM.sendMessage(TetherMasterSM.CMD_TETHER_MODE_REQUESTED,  
4.             TetherInterfaceSM.this);  
5.     transitionTo(mStartingState);  
6.     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

 

[java]  view plain copy

1. mStartingState = new StartingState();  
2.             addState(mStartingState);  

 

transitionTo会自动条用 StartingState的enter函数：

            

[java]  view plain copy

1. public void enter() {  
2.                 setAvailable(false);  
3.                 if (mUsb) {  
4.                     if (!Tethering.this.configureUsbIface(true)) {  
5.                         mTetherMasterSM.sendMessage(TetherMasterSM.CMD_TETHER_MODE_UNREQUESTED,  
6.                                 TetherInterfaceSM.this);  
7.                         setLastError(ConnectivityManager.TETHER_ERROR_IFACE_CFG_ERROR);  
8.   
9.                         transitionTo(mInitialState);  
10.                         return;  
11.                     }  
12.                 }  
13.                 sendTetherStateChangedBroadcast();  
14.   
15.                 // Skipping StartingState  
16.                 transitionTo(mTetheredState);  
17.             }  

 

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：

 

[java]  view plain copy

1. public void enter() {  
2.      try {  
3.          mNMService.tetherInterface(mIfaceName);  
4.      } catch (Exception e) {  
5.          Log.e(TAG, "Error Tethering: " + e.toString());  
6.          setLastError(ConnectivityManager.TETHER_ERROR_TETHER_IFACE_ERROR);  
7.   
8.          transitionTo(mInitialState);  
9.          return;  
10.      }  
11.      if (DBG) Log.d(TAG, "Tethered " + mIfaceName);  
12.      setAvailable(false);  
13.      setTethered(true);  
14.      sendTetherStateChangedBroadcast();  
15.  }  

 

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：

 

[cpp]  view plain copy

1. else if (!strcmp(argv[1], "interface")) {  
2.             if (!strcmp(argv[2], "add")) {  
3.                 rc = sTetherCtrl->tetherInterface(argv[3]);  
4.             } else if (!strcmp(argv[2], "remove")) {  
5.                 rc = sTetherCtrl->untetherInterface(argv[3]);  
6.             } else if (!strcmp(argv[2], "list")) {  
7.                 InterfaceCollection *ilist = sTetherCtrl->getTetheredInterfaceList();  
8.                 InterfaceCollection::iterator it;  
9.   
10.                 for (it = ilist->begin(); it != ilist->end(); ++it) {  
11.                     cli->sendMsg(ResponseCode::TetherInterfaceListResult, *it, false);  
12.                 }  
13.             } else {  
14.                 cli->sendMsg(ResponseCode::CommandParameterError,  
15.                              "Unknown tether interface operation", false);  
16.                 return 0;  
17.             }  
18.         }   

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 plain copy

1. int TetherController::tetherInterface(const char *interface) {  
2.     LOGD("tetherInterface [%s]", interface);  
3.       
4.     //add by kondy  
5.     if (!strcmp(interface, USB_TETHER_INTERFACE)) {  
6.         enableRNDIS(true);  
7.     }  
8.   
9.     mInterfaces->push_back(strdup(interface));  
10.     return 0;  
11. }  

 

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