Android USBパケットをキャプチャーし、UMSプロトコルを解析する!!：実践しながら学ぶ Android USBガジェットの仕組み（11）（3/3 ページ）

今回は、USBデバイスドライバを効率的に開発するための統合開発環境「UDK（USB Device driver development Kit）」を使用して、UMS（USB Mass Storage）のパケットの流れとSCSIデータを解析する。

[村上雅彦、舟元拓斗、森崇（永和システムマネジメント組込み技術センター），MONOist] PC用表示関連情報

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4．UDKを使ってUMSのパケットの流れとSCSIデータを解析する

　それでは、UDKを使ってUMSのパケットを解析してみましょう。解析するまでの流れは図3の通りです。

図3　UDKでのパケット解析までのステップ

4．1．コンパイル

　UDKでは、Linuxカーネルのソースコードを、Eclipseプロジェクトとしてインポートし、USBデバイスドライバの修正および、コンパイル（ビルド）できます。

図4　USBデバイスドライバのコンパイル【※画像クリックで拡大表示】

4．2．起動

　ビルドで生成したカーネルイメージを、Eclipseの実行構成にて指定し、Androidエミュレータを起動できます。同様に、OSイメージを指定することで、仮想ホストマシンも起動できます。

　通常であれば、ROM焼きしてAndroidを起動しなければなりませんが、ボタン1つでホストマシンとAndroidを起動できるので、手軽にデバッグできます。

図5　起動【※画像クリックで拡大表示】

4．3．USB接続

　仮想USBホストマシンとAndroidエミュレータを起動した状態で、［USB接続］ボタンを押下すると、実機と同じようにUSB接続状態となります。このため、通常のUSB操作の動作確認が可能です。本例では、Android側から［Mount］ボタンを押下すると、ホストマシン上でリムーバルディスクが表示され、ディスク内のファイルアクセスが可能です。

図6　USB接続【※画像クリックで拡大表示】

4．4．パケット解析

　USBドライバ開発では、USBプロトコルアナライザの存在は必須といえるでしょう。UDKでは、USB接続後、USBパケットを確認したいタイミングで、［USBアナライザ起動］ボタンを押すと、Wiresharkが起動され、リアルタイムで流れているUSBパケットを表示してくれます。

　本例の場合、AndroidがUSB Mass StorageとしてUSB接続された時のUSBパケットの流れが表示されています。

図7　パケット解析【※画像クリックで拡大表示】

　それでは、本題に戻りましょう。われわれの本来の目的は、ホスト側にAndroidを“CD-ROMドライブ”として認識させることです。しかし、現時点でホスト側は、Androidを“リムーバブルディスク”として認識しています。

　これは、Androidがホスト側に対して、リムーバブルディスクとして認識させるための“ある仕掛け”をしているためです。その仕掛けは、USB接続からMountまでのSCSIコマンドの中に秘められています。

　そこで、まずはホストPCとAndroidをUSB接続し、Mountするまでの間をUSBアナライザで調べてみたいと思います。


	code	SCSIコマンド	概要	発行回数
	0x00	TEST UNIT READY	ターゲットデバイスへの診断コマンド（データ転送可否など）	44
	0x03	REQUEST SENSE	ターゲットデバイスのセンスデータ（ステータス/エラー情報）を取得する	30
	0x12	INQUIRY	ターゲットデバイスの基本情報を取得する	1
	0x1A	MODE SENSE（6）	ターゲットデバイスの現在の状態を取得する	7
	0x1E	PREVENT ALLOW MEDIUM REMOVAL	メディアの挿抜可否設定	8
	0x25	READ CAPACITY	ターゲットデバイスのデータ容量情報を取得する	24
	0x23	READ FORMAT CAPACITIES	フォーマット可能なデータ容量情報を取得する	3
	0x28	READ（10）	ターゲットデバイスからホストへデータ転送する	757
	合計　874
表2　USBアナライザで観測したSCSIコマンド一覧

　表2は、ホスト側から発行されていたSCSIコマンドのサマリーです。USB接続からMountまでの間に874回ものパケットが流れているようです。しかし、その種類は限定的で実は8種類しかありません。ホスト側は、これら8種類のSCSIコマンドの応答のどこかで、リムーバブルディスクとして認識するに至ったと考えられます。

　数も少ないことですし、1つずつSCSIコマンドの仕様をひもといていくことで、その仕掛けを見いだすことができるはずです。そして、それが、最終的にはCD-ROMドライブとして認識させるための手掛かりにもつながります。

　それでは早速……、といきたいところなのですが、誌面の都合で今回はここまでにしたいと思います。それに、いきなり仕様解説を始めると多少難解になる恐れもありますし……。

　そこで次回は、少し基礎的な内容になりますが、「USB/SCSIプロトコル」について解説したいと思います。お楽しみに！（次回に続く）

なお、今回紹介したUDKを、2013年5月8～10日の3日間、東京ビッグサイトで開催される「組込みシステム開発技術展（ESEC）」に出品する予定ですので、ご興味のある方は永和システムマネジメントのブースにお立ち寄りください。

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