usbmuxd

定义

usbmuxd是一种运行在计算机一侧的后台进程，职责是把一台主机与iOS设备之间单一物理USB链路，虚拟成多条并行的逻辑连接通道^[1]。按Debian软件包仓库的说明，它负责协调各方对iPhone、iPod touch等设备服务的USB访问，使多个同步与管理程序可以同时与设备通信。

对普通用户而言，usbmuxd的存在意味着可以通过USB连接同步音乐、通讯录与照片等数据；对开发者而言，它意味着可以连接到设备上任意处于监听状态的本地端口^[3]。需要区分的是，共享网络这类数据转发并不经过usbmuxd，而是使用专门的USB接口，把设备当作虚拟网络设备使用。

原理

usbmuxd在运行时会创建一个套接字接口，路径为 /var/run/usbmuxd，其设计目标是与macOS上同类接口保持兼容^[4]。上层程序只要连接这个套接字，就可以通过它向设备上某个TCP端口发起连接，对不同的TCP端口的多条连接可以并行存在^[1]。

整个软件栈分为若干层：紧贴USB硬件的底层部分由libusbmuxd处理，面向应用、封装具体服务的高层部分由libimobiledevice负责。以下是这一数据通路的概念示意：

flowchart LR

App[同步或管理程序] --> Socket[/var/run/usbmuxd 套接字/]

Socket --> Daemon[usbmuxd 守护进程]

Daemon --> USB[USB 物理链路]

USB --> Device[iOS 设备上的本地端口]

由于iOS 7带来的变化，该守护进程还负责管理主机与iOS设备之间的配对记录，这些记录存放在Linux系统的 /var/lib/lockdown 目录或macOS系统的 /var/db/lockdown 目录中，需要为其设置正确的目录权限^[3]。此外，安装时通常还需要建立一个对USB设备有访问权限的用户，也可以通过命令行参数指定其他用户名^[5]。

发展历程

usbmuxd的第1个开源实现由Hector Martin编写^[1]。代码仓库的记录显示，相关开发工作在2009年4月密集展开，最初的提交出现在2009年4月26日，随后数日内陆续加入USB收发、设备框架与主循环等部分^[6]。同一时期的贡献者还包括Nikias Bassen、Martin Szulecki与Paul Sladen等人。

该程序在2009年进入Linux发行版的打包流程，Debian的收录请求于2009年11月提出，随后以1.0.0版本进入归档。此后项目转入libimobiledevice社区维护，目前主要由Nikias Bassen、Martin Szulecki及众多贡献者继续开发^[4]。

应用

在Linux、macOS、Windows与Android等平台上，usbmuxd被用于让各类应用与iOS设备交互。在Linux系统中它支持通过udev与systemd实现自动激活：设备热插拔时守护进程自动启动，最后一个设备被拔出后自动退出。

随同分发的工具iproxy可以将主机上的某个本地端口转发到设备上某个端口，便于调试设备上的服务^[4]。在上层，libimobiledevice系列的ifuse等程序建立在usbmuxd之上，可以挂载设备中的文件系统共享。

局限

usbmuxd不承担网络共享的数据传输。这类功能使用独立的USB接口，把设备作为虚拟网络设备使用，与usbmuxd的通路无关^[1]。它本身只提供多条连接的复用与套接字接口，具体的设备服务访问需要上层库来处理。

在Linux上，usbmuxd需要正确的udev规则才能正常识别设备并取得权限，否则可能出现设备无法被检测到的情况；如果配置不当，也可能与本机其他USB或设备管理软件产生冲突^[7]。它对libimobiledevice软件生态依赖较重，实际使用中遇到的问题往往与其依赖组件或环境配置有关^[7]。

参见

• libimobiledevice —— 建立在usbmuxd之上的高层次库，用于访问iOS设备服务。

• libusbmuxd —— 对应usbmuxd的客户端库，处理与守护进程通信的底层细节。

• USB —— usbmuxd复用连接所依托的物理总线。

• 守护进程 —— usbmuxd所属的程序类型，在系统后台长期运行。

• udev —— Linux中用于在设备插入时自动启动usbmuxd的机制。