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ADB工作原理

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ADB工作原理

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

assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1621006571443.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

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

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
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

USB Vendor ID

assets/0021 - 【自动化测试】ADB原理__1621007056515.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

【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

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

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

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

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

USB Vendor ID

ADB 工作原理示意图

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