MTK-USB模式动态设置

需求：在应用里面实现USB模式动态设置。
场景：不同客户根据自己需求会默认USB模式。 我自己作为开发者来说，如果客户可以动态设置USB模式岂不更好，但是动态设置交给应用，不要去系统设置里面去设置，去系统设置里面设置就不方便了，而且部分客户产品对系统设置是不可见的。

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USB模式基础

我们先看一下手机端吧，大家每次连接将自己的Android手机连接电脑充电时候，会弹出一个框，这个界面是大家常见到的，用户能够感受到的界面，这里先看看弹框图。

从用户的角度，用户能理解的是仅充电、传输文件和传输照片，从研发角度需要知晓每个选项的实际对应的场景。

提到的 USB 模式 是 Android 设备连接电脑时的几种常见选项，每种模式有不同的用途，下面简要说明

文件传输（MTP - Media Transfer Protocol）

• 用途：在电脑和手机之间传输文件（如照片、视频、文档等）。

• 适用场景：需要管理手机存储中的文件时使用。

USB 网络共享（USB Tethering）

• 用途：将手机的移动网络通过 USB 共享给电脑，使电脑可以上网。
• 注意：会消耗手机流量，需确保有足够的流量或 Wi-Fi 热点不可用时使用。

MIDI（Musical Instrument Digital Interface）

• 用途：连接音乐设备（如 MIDI 键盘、音频接口），用于音乐制作或音频应用。
• 适用场景：音乐创作、DAW（数字音频工作站）软件控制。

PTP（Picture Transfer Protocol）

• 用途：传输照片（早期相机常用协议），比 MTP 更简单，但功能有限。
• 注意：现代安卓设备通常优先用 MTP，PTP 兼容性更好但仅支持图片。

不用于数据传输（仅充电）

• 用途：仅通过 USB 充电，禁止数据传输（保护隐私或节省电量）。

如何选择？

• 传文件 → 文件传输（MTP）

• 共享网络 → USB 网络共享

• 音乐制作 → MIDI

• 旧设备传图 → PTP

• 仅充电/安全 → 不用于数据传输

涉及系统源码参考

MtkSettings/src/com/android/settings/connecteddevice/usb/UsbDefaultFragment.java
MtkSettings/src/com/android/settings/connecteddevice/usb/UsbBackend.java
MtkSettings/src/com/android/settings/connecteddevice/usb/UsbDetailsFunctionsController.java
frameworks/base/core/java/android/hardware/usb/UsbManager.java

代码分析

从设置模块进入USB模式，找对应相关信息

进入设置->开发者选项-》默认USB配置

我们观察到 logcat 日志有相关内容如下：

 D  Switching to fragment com.android.settings.connecteddevice.usb.UsbDefaultFragmentD  Launching fragment com.android.settings.connecteddevice.usb.UsbDefaultFragment

所以我么找下这个文件，对应的其实是设置里面的类，大概目录如下：

这不就是设置里面跟USB 模块相关的内容吗，UsbDefaultFragment 只是展示内容而已。

UsbDefaultFragment - 显示界面-模式选择

看注释，童工默认的USB模式设置

/*** Provides options for selecting the default USB mode.*/

代码量不大，这里我们分析一下设置和获取逻辑，找到对应的位置：

设置选项 setDefaultKey 方法

@Override
protected boolean setDefaultKey(String key) {
long functions = UsbBackend.usbFunctionsFromString(key);
mPreviousFunctions = mUsbBackend.getCurrentFunctions();
if (!Utils.isMonkeyRunning()) {
if (functions == UsbManager.FUNCTION_RNDIS || functions == UsbManager.FUNCTION_NCM) {
// We need to have entitlement check for usb tethering, so use API in
// TetheringManager.
mCurrentFunctions = functions;
startTethering();
} else {
mIsStartTethering = false;
mCurrentFunctions = functions;
mUsbBackend.setDefaultUsbFunctions(functions);
}

    }return true;
}

这里关注到一个重要的类 mUsbBackend，方法，后面讲解

获取选项- FUNCTIONS_MAP

  @Overrideprotected List<? extends CandidateInfo> getCandidates() {List<CandidateInfo> ret = Lists.newArrayList();for (final long option : UsbDetailsFunctionsController.FUNCTIONS_MAP.keySet()) {final String title = getContext().getString(UsbDetailsFunctionsController.FUNCTIONS_MAP.get(option));final String key = UsbBackend.usbFunctionsToString(option);// Only show supported functionsif (mUsbBackend.areFunctionsSupported(option)) {ret.add(new CandidateInfo(true /* enabled */) {@Overridepublic CharSequence loadLabel() {return title;}@Overridepublic Drawable loadIcon() {return null;}@Overridepublic String getKey() {return key;}});}}return ret;}

这里关注到 UsbDetailsFunctionsController.FUNCTIONS_MAP ,后面讲解

获取默认模式

从源码里面可以看到获取默认模式的方法的。

mUsbBackend.getDefaultUsbFunctions();

UsbBackend - 提供USB系统功能入口类

看注释：

Provides access to underlying system USB functionality.

看方法 setDefaultUsbFunctions，最终调用了 UsbManager.java 类的 setScreenUnlockedFunctions 方法了。

设置USB模式 setDefaultUsbFunctions

    public void setDefaultUsbFunctions(long functions) {mUsbManager.setScreenUnlockedFunctions(functions);}

上面已经分析获取默认的模式方法

获取USB模式 getDefaultUsbFunctions

   public long getDefaultUsbFunctions() {return mUsbManager.getScreenUnlockedFunctions();}

UsbDetailsFunctionsController-模式选择的button

看注释

/*** This class controls the radio buttons for choosing between different USB functions.*/

看上面引用到的核心代码

 static final Map<Long, Integer> FUNCTIONS_MAP = new LinkedHashMap<>();static {FUNCTIONS_MAP.put(UsbManager.FUNCTION_MTP, R.string.usb_use_file_transfers);FUNCTIONS_MAP.put(UsbManager.FUNCTION_RNDIS, R.string.usb_use_tethering);FUNCTIONS_MAP.put(UsbManager.FUNCTION_MIDI, R.string.usb_use_MIDI);FUNCTIONS_MAP.put(UsbManager.FUNCTION_PTP, R.string.usb_use_photo_transfers);FUNCTIONS_MAP.put(UsbManager.FUNCTION_NONE, R.string.usb_use_charging_only);}

所以，这里可以这么理解：

• 在UsbDefaultFragment 类中，显示的不同的model 值包括实际的key 值，都是从 UsbDetailsFunctionsController 类中获取的。然后创建对应的Preference
• UsbDetailsFunctionsController 类中的定义了key 和 value 值，key 又是在UsbManager里面定义的。

UsbManager 相关key定义

UsbManager 源码位置

/frameworks/base/core/java/android/hardware/usb/UsbManager.java

查看FUNCTION_MTP 、 FUNCTION_RNDIS 、FUNCTION_MIDI、FUNCTION_PTP、FUNCTION_NONE 是如何定义的。

找到===》@SystemApipublic static final long FUNCTION_NONE = 0;@SystemApipublic static final long FUNCTION_RNDIS = GadgetFunction.RNDIS;@SystemApipublic static final long FUNCTION_PTP = GadgetFunction.PTP;@SystemApipublic static final long FUNCTION_MIDI = GadgetFunction.MIDI;@SystemApipublic static final long FUNCTION_MTP = GadgetFunction.MTP;

他们是系统的API，居然又是通过GadgeFunction 类定义的。

GadgetFunction 相关key定义

继续追踪 GadgetFunction 代码：

/out_sys/soong/.intermediates/hardware/interfaces/usb/gadget/1.2/android.hardware.usb.gadget-V1.2-java_gen_java/gen/srcs/android/hardware/usb/gadget/V1_2/GadgetFunction.java

是编译出来的代码，查看对应的 RNDIS PTP MIDI MTP 值：

/*** Media Transfer protocol function.*/public static final long MTP = 4L /* 1 << 2 */;/*** Peripheral mode USB Midi function.*/public static final long MIDI = 8L /* 1 << 3 */;/*** Picture transfer protocol function.*/public static final long PTP = 16L /* 1 << 4 */;/*** Tethering function.*/public static final long RNDIS = 32L /* 1 << 5 */;	

这里隐隐约约感觉模式的值 设置和获取的值就是这些0L 、4L、8L、16L、32L

UsbManager - USB模式控制核心

上面已经分析了相关的业务，其中模式的获取和设置在 UsbBackend 类中 分析了其最终调用的方法如下

• 获取USB模式 mUsbManager.getDefaultUsbFunctions();

  public long getDefaultUsbFunctions() {return mUsbManager.getScreenUnlockedFunctions();}

• 设置USB模式 mUsbBackend.setDefaultUsbFunctions(functions)

ublic void setDefaultUsbFunctions(long functions) {mUsbManager.setScreenUnlockedFunctions(functions);}

那么我们跟踪到UsbManager类，方法如下：

    /*** Sets the screen unlocked functions, which are persisted and set as the current functions* whenever the screen is unlocked.* <p>* A zero mask has the effect of switching off this feature, so functions* no longer change on screen unlock.* </p><p>* Note: When the screen is on, this method will apply given functions as current functions,* which is asynchronous and may fail silently without applying the requested changes.* </p>** @param functions functions to set, in a bitwise mask.*                  Must satisfy {@link UsbManager#areSettableFunctions}** {@hide}*/public void setScreenUnlockedFunctions(long functions) {try {mService.setScreenUnlockedFunctions(functions);} catch (RemoteException e) {throw e.rethrowFromSystemServer();}}/*** Gets the current screen unlocked functions.** @return The currently set screen enabled functions.* A zero mask indicates that the screen unlocked functions feature is not enabled.** {@hide}*/public long getScreenUnlockedFunctions() {try {return mService.getScreenUnlockedFunctions();} catch (RemoteException e) {throw e.rethrowFromSystemServer();}}

都是隐藏的方法，那么我们通过 应用来获取看看到底什么值

 fun getScreenUnlockedFunctions(): Long? {return try {// 获取 UsbManager 实例val usbManager = ContextProvider.get().context.getSystemService(Context.USB_SERVICE) as UsbManager// 获取 UsbManager 的 Class 对象val usbManagerClass: Class<*> = usbManager.javaClass// 获取隐藏的 getScreenUnlockedFunctions 方法val method: Method = usbManagerClass.getMethod("getScreenUnlockedFunctions")// 调用方法并返回结果method.invoke(usbManager) as Long} catch (e: Exception) {Log.d(TAG,"  getScreenUnlockedFunctions error ")e.printStackTrace()null}}/*** 设置屏幕解锁时的 USB 功能* @param context 上下文对象* @param functions 要设置的功能值* @return 是否设置成功*/fun setScreenUnlockedFunctions(functions: Long): Boolean {return try {// 获取 UsbManager 实例val usbManager = ContextProvider.get().context.getSystemService(Context.USB_SERVICE) as UsbManager// 获取 UsbManager 的 Class 对象val usbManagerClass: Class<*> = usbManager.javaClass// 获取隐藏的 setScreenUnlockedFunctions 方法val method: Method = usbManagerClass.getMethod("setScreenUnlockedFunctions",Long::class.javaPrimitiveType)// 调用方法method.invoke(usbManager, functions)true} catch (e: Exception) {e.printStackTrace()false}}

简单的测试界面如下，配合实验验证：

通过实验发现，系统设置里面切换不同的USB模式，在应用里面去获取，得到的模式值如下：

模式	得到的值
不用于数据传输	0
文件传输	4
MIDI	8
PTP	16
USB 网络共享	32

设置值恰好就是获取的值，对应的其实就是UsbManager 中的常量值：
FUNCTION_MTP 、 FUNCTION_RNDIS 、FUNCTION_MIDI、FUNCTION_PTP、FUNCTION_NONE

总结

1. 实现应用层对USB模式的动态设置，对UsbManager类中关联的方法进行反射调用
2. USB模式相关切换的源码分析

备注：在实际场景中 开机后系统默认某个模式，网上也大量这样的讲解，这里暂不讨论，只针对动态设置模式的需求进行研究一次。