--- title: "ADB工作原理" author: "Perrin Yong" author_profile: https://www.pystone.net/profile/ published_by: "Perrin Yong" canonical: https://www.pystone.net/notes/adb-working-principles/ type: note content_role: unspecified visibility: public id_stability: rename-stable source_path: "10-计算机、信息技术与工程/04-应用开发与云端工程/Android开发/ADB工作原理.md" content_hash: d43e9c74babc8a1a819ec454b48cb39381662054de99fd8c20fd5df51f597913 knowledge_version: 224c990773de.5fa8af6e39fa site_commit: 224c990773de166d23a886306577dd90379529ce notes_commit: 5fa8af6e39fa3891d1b9b4832bfa6c4e0ecaaf0a --- # ADB工作原理 ## adb原理 ADB - Android Debug Bridge ADB源码： ### 架构 ![assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1621006571443.png](/media/b8cd112701af284343e4.png) **ADB Client** : 运行在PC HOST端，用来发送adb命令。**本质上就是Shell**，用来发送命令给Server。发送命令时，首先检测PC上有没有启动Server，如果没有Server，则自动启动一个Server，然后将命令发送到Server，并不关心命令发送过去以后会怎样。 **ADB Server** : 运行在PC HOST端，用来管理Client端和手机的Deamon之间的通信。 检测USB接口何时连接或者移除设备。ADB Server维护着一个“已连接的设备的链表”，并且为每一个设备标记了一个状态：offline，bootloader，recovery或者online。Server一直在做一些循环和等待，以协调client和Server还有daemon之间的通信。 > offline说明Server发现了一个设备，但是不能成功连接到Daemon。 **Daemon（adbd守护进程）**: 运行在调试设备中（手机或者模拟器），连接到adb server（通过usb或tcp-ip）,接受并执行adb命令, 为client提供一些服务。 ![assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1620997882024.png](/media/0524f567931ca6432d9f.png) ### 通信机制与workflow 1. 在PC HOST端，adb会fork出一个守护进程（不是adbd），即ADB Server，而父进程（ADB Client）继续处理Client请求，所有的Client通过TCP端口号5037进行与Server通信，而Server创建 local socket 与 remote socket，前者用于和Client通信，后者用与远端进行通信，emulator通过TCP，real device则通过usb。 2. 在emulator/device端，adbd也创建 local socket 和 remote socket，前者与通过 jdwp 与Java虚拟机进程通信，后者通过 TCP/USB 与 PC HOST通信。 - Client和Server虽然是同一个执行程序，但在命令行输入一条adb命令后，实际上完成了一次通信。adb server启动后，会在**5037**端口侦听从client发起的TCP连接 - Server与模拟器或者手机设备的端口5555~5585建立TCP连接，PC上与之相连的端口号随机。 ![assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1621006667165.png](/media/4fe8d91d51316c90d25c.png) 通过以下命令，可以看到server的启动日志： ``` $ adb kill - server && adb devices * daemon not running. starting it now on port 5037 * * daemon started successfully * ``` 通过以下命令，可以看到TCP的5037端口，在侦听连接： ``` $ netstat -l | grep 5037 Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State tcp 0 0 127.0 .0 .1 : 5037 0.0 .0 .0 :* LISTEN ``` 1. Client 调用某个 adb 命令 2. adb 进程 fork 出一个子进程作为 Server 3. Server 查找当前连接的 emulator/device 4. Server 接收到来自 Client 请求 5. Server 处理请求，将本地处理不了的请求发给 6. emulator/device 7. 位于 emulator/device 的 adbd拿到请求后交给对应的java虚拟机进程。 8. adbd 将结果发回给 Server 9. Server 将结果发回给 Client ### ADB Protocol 通信协议 #### Client 和 Server 间的通信 Client发送的指令分为三种 - 不需要经过Server处理就能成功的，如adb version,adb help。 - 需要和Server通讯，但不需要和Demon通讯的指令，如adb devices. - 需要Daemon进行处理的命令。 Client 和 Server 间传输的命令定义: Client每个命令都包含两个部分: 1. 命令的长度(Length)，由四位的十六进制表示 2. 实际的命令(Payload)，通过ASCII编码 ``` 000 Chost: version ``` 000C：表示”host:version”这条命令的长度为12个字节； host前缀：是为了区分其他类型的命令(后面还会看到shell前缀的命令)； Server收到Client的请求后，返回的数据遵循如下格式： - 如果成功，则返回四个字节的字符串”OKAY“ - 如果失败，则返回四个字节的字符串”FAIL“和出错原因 - 如果异常，则返回错误码 #### ADB Daemon 和 ADB Server 间的通信 — transport协议 这个数据通道对client而言，完全是透明的，client不关注这个通道怎么建立以及怎么进行数据传输。 关于 transport 协议的定义在 system/core/adb/protocol.txt 文件中 ``` The transport layer deals in "messages" , which consist of a 24 byte header followed (optionally) by a payload. The header consists of 6 32 bit words which are sent across the wire in little endian format. struct message { unsigned command; /* command identifier constant (A_CNXN, ...) */ unsigned arg0; /* first argument */ unsigned arg1; /* second argument */ unsigned data_length; /* length of payload (0 is allowed) */ unsigned data_crc32; /* crc32 of data payload */ unsigned magic; /* command ^ 0xffffffff */ }; ``` client与adbd的数据传输是需要用到两个通道的，当与server建立第一个通道的连接后，需要向server发送transport命令，表示接下来，要与adbd进行数据传输。当server返回“OKAY”后，client后续发送的数据，就直接传输到adbd了。 ![assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1621006991650.png](/media/433c64e8c67d40eb5219.png) ### USB Vendor ID ![assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1621007056515.png](/media/2b9fdd0eb942de0e40bb.png) ### adb forward 设置任意端口转发，将特定主机端口上的请求转发到设备上的其他端口。PC 作为Client客户端 可以任意访问 Phone 上的 Server 服务器 ``` adb forward tcp: 6100 tcp: 7100 adb forward --list adb forward -- remove -all adb forward tcp: 8888 tcp: 8888 ``` 该转发可以用于自己写的程序。 ## 实践用法 用法大全: ### Profiler: Editor-to-Android connection adb forward tcp:34999 localabstract:Unity-{insert bundle identifier here} ### log抓取 adb logcat -s Unity adb -s %DeviceName% logcat -s Unity adb logcat -s Unity ActivityManager PackageManager dalvikvm DEBUG #获取log，-s指定过滤器 adb -s deviceName logcat -s Unity -f c:\unity_log.txt #-f 输出log到指定文件 ### 其他常用命令 ## Ref ## 【自动化测试】ADB原理 @(10. DevOps) [TOC] ## adb原理 ADB - Android Debug Bridge ADB源码： http://androidxref.com/8.1.0_r33/xref/system/core/adb/adb.cpp https://android.googlesource.com/platform/system/adb https://github.com/aosp-mirror/platform_system_core.git ### 架构 ![ADB 工作原理示意图](/media/b8cd112701af284343e4.png) **ADB Client** : 运行在PC HOST端，用来发送adb命令。**本质上就是Shell**，用来发送命令给Server。发送命令时，首先检测PC上有没有启动Server，如果没有Server，则自动启动一个Server，然后将命令发送到Server，并不关心命令发送过去以后会怎样。 **ADB Server** : 运行在PC HOST端，用来管理Client端和手机的Deamon之间的通信。 检测USB接口何时连接或者移除设备。ADB Server维护着一个“已连接的设备的链表”，并且为每一个设备标记了一个状态：offline，bootloader，recovery或者online。Server一直在做一些循环和等待，以协调client和Server还有daemon之间的通信。 > offline说明Server发现了一个设备，但是不能成功连接到Daemon。 **Daemon（adbd守护进程）**: 运行在调试设备中（手机或者模拟器），连接到adb server（通过usb或tcp-ip）,接受并执行adb命令, 为client提供一些服务。 ![ADB 工作原理示意图](/media/0524f567931ca6432d9f.png) ### 通信机制与workflow 1. 在PC HOST端，adb会fork出一个守护进程（不是adbd），即ADB Server，而父进程（ADB Client）继续处理Client请求，所有的Client通过TCP端口号5037进行与Server通信，而Server创建 local socket 与 remote socket，前者用于和Client通信，后者用与远端进行通信，emulator通过TCP，real device则通过usb。 2. 在emulator/device端，adbd也创建 local socket 和 remote socket，前者与通过 jdwp 与Java虚拟机进程通信，后者通过 TCP/USB 与 PC HOST通信。 * Client和Server虽然是同一个执行程序，但在命令行输入一条adb命令后，实际上完成了一次通信。adb server启动后，会在**5037**端口侦听从client发起的TCP连接 * Server与模拟器或者手机设备的端口5555~5585建立TCP连接，PC上与之相连的端口号随机。 ![ADB 工作原理示意图](/media/4fe8d91d51316c90d25c.png) 通过以下命令，可以看到server的启动日志： ``` $ adb kill-server && adb devices * daemon not running. starting it now on port 5037 * * daemon started successfully * ``` 通过以下命令，可以看到TCP的5037端口，在侦听连接： ``` $ netstat -l | grep 5037 Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State tcp 0 0 127.0.0.1:5037 0.0.0.0:* LISTEN ``` 1. Client 调用某个 adb 命令 2. adb 进程 fork 出一个子进程作为 Server 3. Server 查找当前连接的 emulator/device 4. Server 接收到来自 Client 请求 5. Server 处理请求，将本地处理不了的请求发给 6. emulator/device 7. 位于 emulator/device 的 adbd拿到请求后交给对应的java虚拟机进程。 8. adbd 将结果发回给 Server 9. Server 将结果发回给 Client ### ADB Protocol 通信协议 #### Client 和 Server 间的通信 Client发送的指令分为三种 * 不需要经过Server处理就能成功的，如adb version,adb help。 * 需要和Server通讯，但不需要和Demon通讯的指令，如adb devices. * 需要Daemon进行处理的命令。 Client 和 Server 间传输的命令定义: http://androidxref.com/8.1.0_r33/xref/system/core/adb/SERVICES.TXT Client每个命令都包含两个部分: 1. 命令的长度(Length)，由四位的十六进制表示 2. 实际的命令(Payload)，通过ASCII编码 ``` 000Chost:version ``` 000C：表示”host:version”这条命令的长度为12个字节； host前缀：是为了区分其他类型的命令(后面还会看到shell前缀的命令)； Server收到Client的请求后，返回的数据遵循如下格式： * 如果成功，则返回四个字节的字符串”OKAY“ * 如果失败，则返回四个字节的字符串”FAIL“和出错原因 * 如果异常，则返回错误码 #### ADB Daemon 和 ADB Server 间的通信 — transport协议 这个数据通道对client而言，完全是透明的，client不关注这个通道怎么建立以及怎么进行数据传输。 关于 transport 协议的定义在 system/core/adb/protocol.txt 文件中 ```cpp The transport layer deals in "messages", which consist of a 24 byte header followed (optionally) by a payload. The header consists of 6 32 bit words which are sent across the wire in little endian format. struct message { unsigned command; /* command identifier constant (A_CNXN, ...) */ unsigned arg0; /* first argument */ unsigned arg1; /* second argument */ unsigned data_length; /* length of payload (0 is allowed) */ unsigned data_crc32; /* crc32 of data payload */ unsigned magic; /* command ^ 0xffffffff */ }; ``` client与adbd的数据传输是需要用到两个通道的，当与server建立第一个通道的连接后，需要向server发送transport命令，表示接下来，要与adbd进行数据传输。当server返回“OKAY”后，client后续发送的数据，就直接传输到adbd了。 ![ADB 工作原理示意图](/media/433c64e8c67d40eb5219.png) ### USB Vendor ID ![ADB 工作原理示意图](/media/2b9fdd0eb942de0e40bb.png) ### adb forward 设置任意端口转发，将特定主机端口上的请求转发到设备上的其他端口。PC 作为Client客户端 可以任意访问 Phone 上的 Server 服务器 ``` adb forward tcp:6100 tcp:7100 adb forward --list adb forward --remove-all adb forward tcp:8888 tcp:8888 ``` 该转发可以用于自己写的程序。 ## 实践用法 用法大全: https://github.com/mzlogin/awesome-adb ### Profiler: Editor-to-Android connection adb forward tcp:34999 localabstract:Unity-{insert bundle identifier here} ### log抓取 adb logcat -s Unity adb -s %DeviceName% logcat -s Unity adb logcat -s Unity ActivityManager PackageManager dalvikvm DEBUG #获取log，-s指定过滤器 adb -s deviceName logcat -s Unity -f c:\unity_log.txt #-f 输出log到指定文件 ### 其他常用命令 https://www.huaweicloud.com/articles/39c8580fd6d8eacb6b0b89082f9d15b4.html ## Ref https://www.zhihu.com/zvideo/1261234074455998464 https://www.jianshu.com/p/6769bfc3e2da https://itimetraveler.github.io/2019/06/07/Android ADB原理探究/ https://learning.oreilly.com/library/view/unboxing-android-usb/9781430262084/9781430262084_Ch07.xhtml