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Android usb流程分析

文档以UMS（usb mass storage）为例来分析流程，重要按照图中红线来分析（即从插入USB 开始到状态栏弹框，然后又从选取UMS功能开始往下流程）。 此前没有看过USB有关代码，网上也很少有分析usb FRAMEWORK有关东西，文档中也许存在错误，如果发现欢迎指正。

总体框图
1. Kernel USB 流程
LINUX KERNEL GADGET 架构
Linux USB Gadget分三层架构，层次关系从上到下
一层：USB Gadget功能层。BSP/Driver开发者普通是要实现这一层，从而实现一种详细设备驱动，如Anddroid在此层实现了adb，mtp，mass_storage等。浏览参照关注此层代码时，会发现“composite”是此层核心字，此层中核心数据构造是：struct  usb_composite_driver。这一层驱动文献普通为：driver/usb/gadget/android.c（android实现）或driver/usb/gadget/serial.c（老式Linux实现USB转串口）。
二层：USB设备层（usb core）。这一层是Linux内核开发维护者实现，与咱们没太大关系，不用咱们操心，咱们只关怀其某些接口就行。浏览参照关注此层时，会发现“gadget”是此层核心字，此层核心数据构造是：usb_gadget_driver,usb_composite_dev。这层重要一种驱动文献为：driver/usb/gadget/composite.c
三层：USB设备控制器驱动层。这一层重要是与CPU、CPU USB控制器关于，与硬件紧密有关，重要它和USB控制器牵扯在一起，涉及有寄存器、时钟、DMA等等。但是这一层往往是由芯片厂商去实现。咱们普通仅需在板级文献中解决好所需要USB接口即可。这层核心字就是“UDC”，重要驱动文献命名含“udc”核心字，普通与CPU或芯片厂商关于，如MTK UDC 驱动在kernel/mediatek/platform/mt6592/kernel/drivers/usb20/目录下。
USB Gadget三层架构关系
可以用一句简朴话去概括三层关系：USB Gadget功能层调用USB设备层接口，USB设备层调用USB设备控制器驱动层接口，然后USB设备控制器驱动层回调USB设备层，USB设备层回调USB Gadget功能层。

USB 设备驱动层：
USB DEVICE注册
Mt_devs.c

Driver:
Usb20.c (doov6592kk\kernel\mediatek\platform\mt6592\kernel\drivers\usb20):

Probe： 重新注册了一种"musb-hdrc" 设备，
然后在kernel/drivers/usb/musb/musb_core.c 加载musb-hdrc 驱动，

执行PROBE，这里才是真正加载驱动，内存，中断，DMA等资源申请，并初始化USB.
musb_probe à musb_init_controller à musb_gadget_setup à usb_add_gadget_udc 加入了LINUX USB框架了。

Android.c

注册android_usb_function:

在SYS下创立一系列文献，相应接口 XX_show/store

充电器插入中断检测电路
USB插入中断流程：
USB 插入中断
à WAKEUP PMIC THERAD
à if( (((int_status_val_0)&(0x0400))>>10) == 1 ) { chrdet_int_handler()；}
à do_chrdet_int_task
à mt_battery_charger_detect_check
à mt_usb_connect
à musb_start(mtk_musb)；* Program the HDRC to start (enable interrupts，dma，etc.).
à 开始USB 枚举
à android.c android_setup
à android_work
à kobject_uevent_env
à USBservice ueventobserver 收到UEVENT事件。。。。

PMIC中断，检测到充电器中断

Battery 里判断 charger type，然后会使能USB，等待主机发枚举包。

收到主机发来枚举包，会调用到android_setup 完毕枚举，android_setup会调用 android_work 发uevent 事件。

2.UsbService有关
/**
* UsbService manages all USB related state，including both host and device support.
* Host related events and calls are delegated to UsbHostManager，and device related
* support is delegated to UsbDeviceManager.
*/
在 systemserver 中启动

并调用，

在USBDEVICEMANAGER 里 ， 得到NOTIFICATION_SERVICE，背面显示告知时用到。

上面new usbdevicemanager，在其构造函数中，new usbhandler

在usbhandler构造函数中，

上面那个文献是有kernel android.c 里设备，

当KERNEL android_work 发UEVENT 时， UeventObserver 会收到，执行onUEvent

Updatestate，给HANDLER发消息

Handler 解决消息：
updateUsbNotification ， STATUS BAR 显示告知， com.android.settings.UsbSettings ，

updateAdbNotification 提示ADB ，com.android.settings.DevelopmentSettings 。

LOG:

3.应用有关
3.1 Status bar：
On resume中调用下面办法加载preferencescreen,

并获得USBMANAGER，在背面设立变化时会用到。
UsbManager Overview
This class allows you to access the state of USB and communicate with USB devices. Currently only host mode is supported in the public API.
You can obtain an instance of this class by calling Context.getSystemService().

当设立变化时调用usbmanager setCurrentFunction办法来设立USB FUNCTION。

往下流程：
mUsbManager.setCurrentFunction(function，makeDefault);
à mService.setCurrentFunction(function，makeDefault)；
à mDeviceManager.setCurrentFunctions(function，makeDefault);
à mHandler.sendMessage( MSG_SET_CURRENT_FUNCTIONS， functions， makeDefault);
à setEnabledFunctions
à setUsbConfig
à SystemProperties.set("sys.usb.config"，config);
à init property_service
à init.rc
à 内核SYS 文献 show/store 完毕KERNEL USB FUNCTION bind.

kernel usb function bind

3.2 UsbStorageActivity
/**
* This activity is shown to the user for him/her to enable USB mass storage
* on-demand (that is，when the USB cable is connected). It uses the alert
* dialog style. It will be launched from a notification.
*/
USBDEVICEMANAGER handler 解决中还会发送 ACTION_USB_STATE 广播。

Send boardcast ，上面LOG:

广播会被 mountservice 收到

由于如上图StorageNotification.start 中通过storagemanager 注册了listener， 会huidao StorageNotification（SYSTEMUI 中） onUsbMassStorageConnectionChangedAsync

onUsbMassStorageConnectionChangedAsync中会调到updateUsbMassStorageNotification

updateUsbMassStorageNotification，

提示UMS。

UsbStorageActivity 中如果使能 UMS， 则会通过storagemanager enableUsbMassStorage 办法设立UMS。

往下流程分析：
mStorageManager.enableUsbMassStorage();
àmMountService.setUsbMassStorageEnabled(true);
à 往handler 发H_UNMOUNT_PM_UPDATE 消息，
à 解决消息，mForceUnmounts.add(ucb);
à doUnmountVolume(path，true，removeEncryption)；
à 回调UmsEnableCallBack. handleFinished
à doShareUnshareVolume
à mConnector.execute("volume"，enable ?"share" ："unshare"，path，method);
àVOLD 下面就是VOLD解决流程了。

4.Mountservice，storagemanager
/**
* MountService implements back-end services for platform storage
* management.
* @hide - Applications should use android.os.storage.StorageManager
* to access the MountService.
*/
和vold等合伙起作用，重要负责监听并广播devicemount/unmount/bad removal等等事件。

mountservice启动也在 systemserver 中， 如下图，构造函数中 new NativeDaemonConnector，连接到VOLD .

5.Vold （ volume daemon）

vold启动在init.rc中：

入口： /system/vold/main.cpp

流程图：

接上面流程，mountservice 发下来share 命令后（之前发了umount），会到CommandListener.cpp 中VolumeCmdrunCommand。

VolumeManager::shareVolume 会将设备名

写入到 sys 下一种文献， 这个文献是由 kernel mass_storage_function init函数创立，写入要分享设备名就直接将这个设备share 出去了。

问题：
1. 只大概梳理了UMS， 其她项MTP，PTP 等都没分析。
2. 内核USB CORE功能比较复杂，没涉及，KERNEL USB 功能绑定功能没有进一步涉及。
3. 本文档不涉及到USB HOST(特指KERNEL不原生支持设备)。