如何通过5037端口/USB FFS与设备内adbd通信及检测状态

问题背景 #

搭载kernel-5.10.188内核、busybox及adbd的嵌入式Linux系统，偶尔出现adb shell登录失败，报错error: no devices/emulators found，需通过串口控制台重启adbd恢复功能。需找到adbd异常检测及重启方法，同时了解设备内通过USB FFS端点模拟adb命令的可行性。

现有adbd相关系统信息 #

lsof输出 #

# lsof | grep adbd
201     /usr/bin/adbd   0       /dev/null
201     /usr/bin/adbd   1       /dev/console
201     /usr/bin/adbd   2       /dev/console
201     /usr/bin/adbd   3       socket:[3341]
201     /usr/bin/adbd   4       socket:[3342]
201     /usr/bin/adbd   5       socket:[3343]
201     /usr/bin/adbd   6       socket:[3344]
201     /usr/bin/adbd   7       socket:[3345]
201     /usr/bin/adbd   8       socket:[3346]
201     /usr/bin/adbd   9       /dev/usb-ffs/adb/ep0
201     /usr/bin/adbd   10      /dev/usb-ffs/adb/ep1
201     /usr/bin/adbd   11      /dev/usb-ffs/adb/ep2
201     /usr/bin/adbd   12      socket:[3943]
201     /usr/bin/adbd   13      socket:[3944]
201     /usr/bin/adbd   14      /dev/ptmx

netstat输出 #

# netstat -a
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State
tcp        0      0 192.168.0.1:www         0.0.0.0:*               LISTEN
tcp        0      0 192.168.0.1:domain      0.0.0.0:*               LISTEN
tcp        0      0 0.0.0.0:56797           0.0.0.0:*               LISTEN
tcp        0      0 0.0.0.0:56800           0.0.0.0:*               LISTEN
tcp        0      0 localhost:5037          0.0.0.0:*               LISTEN
udp        0      0 0.0.0.0:56797           0.0.0.0:*
udp        0      0 192.168.0.1:domain      0.0.0.0:*
udp        0      0 0.0.0.0:bootps          0.0.0.0:*
Active UNIX domain sockets (servers and established)
Proto RefCnt Flags       Type       State         I-Node Path
unix  2      [ ]         DGRAM                      1565 /var/run/hostapd/wlan0
unix  5      [ ]         DGRAM                      1212 /dev/log
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING       3344 @jdwp-control
unix  3      [ ]         STREAM     CONNECTED       3346
unix  2      [ ]         DGRAM                      1553
unix  3      [ ]         STREAM     CONNECTED       3944
unix  3      [ ]         STREAM     CONNECTED       3341
unix  3      [ ]         STREAM     CONNECTED       3342
unix  2      [ ]         DGRAM                      1213
unix  3      [ ]         STREAM     CONNECTED       3345
unix  3      [ ]         STREAM     CONNECTED       3943
unix  2      [ ]         DGRAM                      1541

已尝试的方法（无效） #

因adbd编译时设置ADB_HOST=0，不接受host:version等host命令，以下代码无法获取有效响应：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define ADB_HOST "127.0.0.1"
#define ADB_PORT 5037

void send_adb_command(const char *command) {
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_in addr = {
        .sin_family = AF_INET,
        .sin_port = htons(ADB_PORT),
        .sin_addr.s_addr = inet_addr(ADB_HOST)
    };

    struct timeval timeout = {2, 0};
    setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout));

    connect(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

    char header[5];
    snprintf(header, sizeof(header), "%04X", (unsigned int)strlen(command));
    send(sock, header, 4, 0);
    send(sock, command, strlen(command), 0);

    char response[1024];
    recv(sock, response, sizeof(response)-1, 0);
    printf("Response: %s\n", response);

    close(sock);
}

int main() {
    send_adb_command("host:version");
    send_adb_command("host:devices");
    return 0;
}

问题解答 #

一、设备内检测adbd异常的有效方法 #

由于ADB_HOST=0禁用了host端命令接口，可从以下维度检测adbd状态：

1. 进程存活检测

   • 基础检查：用ps | grep adbd确认进程是否存在，或通过kill -0 <adbd_pid>（无输出则进程存活）判断进程状态。但进程存活不代表功能正常，需结合其他指标。

2. 文件描述符持有情况检查

   • 定期执行lsof -p <adbd_pid> | grep -E "(usb-ffs|socket)"，检查adbd是否仍持有/dev/usb-ffs/adb/ep0/ep1/ep2及关键socket文件描述符。若这些FD消失，说明adbd已异常。

3. UNIX套接字连通性测试

   • 从netstat输出可见adbd监听@jdwp-control UNIX套接字，可尝试连接该套接字并发送简单命令验证：

     #include <stdio.h>
     #include <stdlib.h>
     #include <string.h>
     #include <unistd.h>
     #include <sys/socket.h>
     #include <sys/un.h>
     
     void test_jdwp_socket() {
         int sock = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
         struct sockaddr_un addr = {
             .sun_family = AF_UNIX,
             .sun_path = "@jdwp-control"
         };
     
         struct timeval timeout = {2, 0};
         setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout));
     
         if (connect(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == 0) {
             // 发送ADB格式的命令：4位十六进制长度 + 命令内容
             const char* cmd = "shell:echo ok";
             char header[5];
             snprintf(header, sizeof(header), "%04X", (unsigned int)strlen(cmd));
             send(sock, header, 4, 0);
             send(sock, cmd, strlen(cmd), 0);
     
             char response[1024];
             ssize_t n = recv(sock, response, sizeof(response)-1, 0);
             if (n > 0) {
                 response[n] = '\0';
                 printf("JDWP socket response: %s\n", response);
             } else {
                 printf("JDWP socket无响应，adbd异常\n");
             }
             close(sock);
         } else {
             printf("无法连接JDWP套接字，adbd异常\n");
         }
     }
     
     int main() {
         test_jdwp_socket();
         return 0;
     }
     

   • 若连接失败或无响应，说明adbd已无法处理请求，需重启。

4. USB FFS设备状态检查

   • 尝试打开/dev/usb-ffs/adb/ep0，若打开失败，说明USB ADB功能异常，可触发adbd重启。

二、USB FFS端点模拟adb命令的可行性与格式 #

可以通过读写/dev/usb-ffs/adb/ep1和ep2模拟adb命令，但需严格遵循ADB USB协议格式，且需注意adbd已占用这些设备节点，直接读写可能导致冲突，建议仅用于调试或特殊场景。

ADB USB协议基本格式

每个ADB USB包由以下部分组成：

• 命令字段：4字节ASCII字符串（如CNXN、OPEN、DATA、OKAY）
• 参数0：4字节无符号整数（小端序）
• 参数1：4字节无符号整数（小端序）
• 数据长度：4字节无符号整数（小端序）
• 数据内容：长度对应的数据（可选）

模拟adb shell命令的大致步骤

1. 建立连接（CNXN包）

   • 向ep2（OUT端点）发送：

     命令: CNXN
     arg0: 0x01000000 (ADB协议版本)
     arg1: 0x10000 (最大数据传输长度)
     数据长度: 6
     数据: "host::"
     

   • 从ep1（IN端点）接收设备响应的CNXN包，确认连接建立。

2. 请求shell会话（OPEN包）

   • 发送：

     命令: OPEN
     arg0: 0
     arg1: 0
     数据长度: 6
     数据: "shell:"
     

   • 接收设备返回的OKAY包，表示会话已打开。

3. 发送命令内容（DATA包）

   • 发送：

     命令: DATA
     arg0: 0 (传输ID)
     arg1: 0
     数据长度: 字符串长度（如"echo hello\n"长度为10）
     数据: "echo hello\n"
     

   • 从ep1接收返回的DATA包，包含命令执行结果。

4. 关闭会话（CLSE包）

   • 发送CLSE包结束会话。

注意：实际实现需处理字节序转换、包拼接及错误重试，且若设备开启ADB认证，还需额外处理AUTH包交互，复杂度较高。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wangt13