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Linux支持usb主机驱动, 同时也支持从设备驱动。
其主要使用gadget api框架实现。 软件一般分为三个层次,
1. gadget function 对应于usb function, 即按照协议, usb设备需要实现的功能。(如HID, MSC, UVC等)
2. gadget api(framework) 即linux提供的usb gadget驱动框架
3. UDC Driver (即usb设备控制器驱动), 实现控制器相关驱动
关于usb gadget设备function驱动, 最新Linux提供了多种方式。
1. 使用usb_compositor_driver, 注册/实现该驱动即可。
2. 使用configfs进行配置, 用户态可以利用配置文件系统创建相应configuration, interface, endpoint等, 配合内核态的驱动, 即可实现某种功能的usb设备。
3. 使用functionfs进行配置, 最新的安卓相关usb驱动, 如adb, mtp, ptp就是采用这种方式实现。 即内核态提供功能文件系统, 内部可关联多种标准功能, 具体协议由应用层实现, 即所谓的用户态驱动。
此处暂且只讨论configfs配置相关.
1. 配置cdc ecm虚拟网卡驱动
1. make menuconfig 确保支持usb gadget驱动, configfs, 及libcomposite.ko等请加载相关驱动模块, 我这里大部分为buildin的驱动。2. 故操作如下: insmod usb_f_ecm.ko // 加载cdc ecm function驱动 mount -t configfs none /sys/kernel/config // 挂载configfs cd /sys/kernel/config/usb_gadget // 目前里面是空的, 即没有 gadget设备 mkdir g_ecm // 创建ecm gadget设备 root@xxx:/sys/kernel/config/usb_gadget/g_ecm# ls -alltotal 0drwxr-xr-x 6 root root 0 Jun 10 14:46 .drwxr-xr-x 3 root root 0 Jun 10 14:46 ..-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 UDC-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 bDeviceClass-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 bDeviceProtocol-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 bDeviceSubClass-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 bMaxPacketSize0-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 bcdDevice-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 bcdUSBdrwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 10 14:46 configsdrwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 10 14:46 functions-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 idProduct-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 idVendor-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:46 max_speeddrwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 10 14:46 os_descdrwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 10 14:46 strings此时, 内部会自动创建很多文件及文件夹, 从名称看, 基本就是对usb设备的一种抽象。如 UDC - 设备控制器 bDeviceClass - 设备类型 bDeviceProtocol - 协议 bMaxPacketSize0 - 包的最大的size bcdUSB - usb规范版本号 bcdDevice - 设备版本号 idProduct - 产品id idVendor - 供应商id strings - 字符串信息 max_speed - 最大速度 configs - 配置项 functions - 功能/接口 继续, echo "64" > bMaxPacketSize0 echo "0x200" > bcdUSB // usb2.0 echo "0x100" > bcdDevice echo "0x03FD" > idVendor echo "0x0502" > idProduct // 以上设置gadget设备一些基本信息 mkdir config/config1.1 // 创建配置项1, 有一定的命名规则 mkdir functions/ecm.0 // 创建一种ecm功能 ln -s functions/ecm.0 configs/config1.1 // 将ecm.0 功能放入配置项 ls config/config1.1/ecm.0/root@xxx:/sys/kernel/config/usb_gadget/g_ecm/configs/config1.1/ecm.0# ls -alltotal 0drwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 10 14:57 .drwxr-xr-x 3 root root 0 Jun 10 14:56 ..-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:57 dev_addr-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:57 host_addr-r--r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:57 ifname-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jun 10 14:57 qmult ok, usb ecm设备就通过gadget文件系统配置好了, 包含一些必要的描述信息(pid, vid, config, function等)最后, 通过UDC控制器 启动该usb设备echo "fe200000.dwc3" > UDC"fe200000.dwc3" 为dwc3 控制器, 通过AMBA总线于cpu, ddr等相连接, 通过sysfs文件系统可以查看:ls /sys/devices/platform/amba/ff9d0000.usb0/fe200000.dwc3root@xxx:/sys/kernel/config/usb_gadget/g_ecm# echo "fe200000.dwc3" > UDC [ 1172.683653] driver->udc_name: fe200000.dwc3[ 1172.687848] begin to find udc(fe200000.dwc3)[ 1172.692119] ret = 0[ 1172.694209] udc_bind_to_driver...[ 1172.697514] registering UDC driver [g_ecm][ 1172.701602] dwc3_gadget_set_speed[ 1172.704926] dwc3_gadget_set_selfpowered[ 1172.709167] usb0: HOST MAC ea:df:fe:4e:7e:10[ 1172.713514] usb0: MAC c6:01:94:6e:04:4f[ 1172.717379] dwc3_gadget_start[ 1172.720847] dwc3_gadget_pullupifconfig后, usb0虚拟网卡出现!!usb0 Link encap:Ethernet HWaddr C6:01:94:6E:04:4F BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)后面就是配置ip地址, 网络掩码, 网关等操作。
2. 配置网卡
Linux主机端: