Linux 下使用USB 網絡

在介紹USB的驅動開發時,我通常會用用Linux的的USB網絡來演示，它兼容RNDIS網絡，一臺Linux即可充當USB的device端，也可以由另一臺Ｌinux來充當ＵＳＢ的Host端，Ｈost端的也可以由安裝的微軟的標準的Rndis驅動來充當．

 

　　這種網絡有相當強的實用價值，而且完整實現的Linux USB Slave驅動和Linux USB Gadget兩種驅動，因此有很強演示效果．

 

 應用場景:

 一、智慧型手機共享網絡

     現在智慧型手機採用3G網絡，通過Linux/Android手機上安裝相關驅動，可以用ＵＳＢ線在主機和手機建一個共享網絡,這樣智慧型手機充當一個無線路由器的功能.現在手機一般都有這個功能,WINDOWS安裝Rndis驅動即可.而且就是用的我們後面提到的g_ether.ko驅動。

     這種方式,遠遠優於把手機當成3G的modem,用USB來撥號這種方式,共享網絡相當於手機和電腦都上網不誤。

   這種方式跟用手機WIFI作無線熱點的功能一樣,但是APN的實現的要求較高,很多手機不一定能支持,而且USB還有同時供電.還是有其優點.

 

 二、增加第二個有線網絡.

   在教室上課時,很多時候伺服器和學生用機只有一個網絡口接口,我把網線接到區域網時,我的開發板就無法用NFS接我的機器,學生機也是如此,現在伺服器上把有線網絡接入區域網,而我的開發板與伺服器則直接相連.

   

（1）USB 網絡的結構

  在與乙太網不同，在USB網絡裡各終端不是對等的，即USB Host端和USB Device端的所需要軟體和硬體接口不一樣.

   USB網絡有很多種，其中用得最多是RNDIS網絡。它的全稱是

   Remote Network Device Interface Specification.

 

     它是由微軟制定的規範，因為手機使用用得較多，因此LINUX也在驅動中兼容這個規範

  (PS：Android手機這個功能幾乎是標配，而手機需要支持的功能FAT,RNDIS,MTP(媒體傳輸協議),都是MS的專利，這幾張牌成了MS向Android手機製造產家收取專利費的重要武器,三星已經交了錢了)

 

　　一般象ＰＣ機充當USB Host角色，帶ＵＳＢ Host的接口的Ｌinux開發板也可以充當這個角色.

   如果是ＬＩＮＵＸ主機，需要安裝安裝 rndis_host.ko 這個驅動。一般發行版均已經編譯好，直接運行即可。

  如果嵌入式開發板可以配置內核的rndis_host為動態模塊

它位於

   

│ Prompt: Host for RNDIS and ActiveSync devices (EXPERIMENTAL) │

│ Defined at drivers/net/usb/Kconfig:234                        │

│ Depends on: NETDEVICES && USB && NET && USB_USBNET && EXPERIMENTAL │

│ Location: │

│ -> Device Drivers                                             │

│ -> Network device support (NETDEVICES [=y])                   │

│ -> USB Network Adapters │

│ -> Multi-purpose USB Networking Framework (USB_USBNET [=m])   │

   

 

如果是WINDOWS主機，則需要安裝MS的Generic RNDIS驅動。

 

在USB的另一端，一般是嵌入式設備，以嵌入式LINUX為例，需要安裝USB Gadget驅動g_ether.ko 來進行通訊。g_ether.ko在配置菜單位置如下

Symbol: USB_ETH_RNDIS [=n] │

│ Prompt: RNDIS support │

│ Defined at drivers/usb/gadget/Kconfig:609 │

│ Depends on: <choice> && USB_ETH │

│ Location: │

│ -> Device Drivers │

│ -> USB support (USB_SUPPORT [=y]) │

│ -> USB Gadget Support (USB_GADGET [=y]) │

│ -> USB Gadget Drivers (<choice> [=m]) │

│ -> Ethernet Gadget (with CDC Ethernet support) (USB_ETH [=n │

 

 

因此一個完整ＲＮＤＩＳ網絡結構如下

 

 

 

二、Linux USB 網絡搭建

 

 USB Host安裝，以RHEL5為例，直接運行如下命令即可安裝 rndis_host.ko

 

     modprobe rndis_host

  它將安裝 rndis_host.ko和usbnet.ko

  

[root@hxy]# find /lib/modules/2.6.18-194.el5/ -name "rndis*"

/lib/modules/2.6.18-194.el5/kernel/drivers/usb/net/rndis_host.ko

[root@hxy]# modprobe rndis_host

[root@hxy]# lsmod | grep rndis_host

rndis_host 10433 0

cdc_ether 9793 1 rndis_host

usbnet 19913 2 rndis_host,cdc_ether

　　

在開發板上編譯好內核模塊，g_ether.ko.執行如下命令

   insmod g_ether.ko

   

# insmod g_ether.ko

g_ether gadget: ing random self ethernet address

g_ether gadget: using random host ethernet addr

usb0: MAC de:5e:8b:3d:84:db

usb0: HOST MAC 32:90:92:52:a9

g_ethethernet Gadget, morial Day 2008

g_ether gadget: g_ether ready

Registered gadget driver 'g_ether'

分別在主機和開發板之間抽入ＵＳＢ線,其中開發板使用D型的Slave端接口（不要插在ＨＯＳＴ接口上！） 讓ＵＳＢ網卡結點生效,這裡一般是usb0

 

 ifconfig usb0 192.168.3.101 up

hub 1-0:1.0: unable to enumerate USB device 2

g_ether gadget: high speed config #1: Chernet (ECM)

 

在主機端做類似配置,配成另一個ＩＰ即可

 

ifconfig usb0 192.168.3.120 up

 

# ifconfig usb0 192.168.3.120 up

usb 1-1: new high speed USB device using ehci_hcd and address 5

usb 1-1: configuration #1 chosen from 2 choices

usb0: register 'cdc_ether' at usb-0000:00:1d.7-1, CDC Ethernet Device, 32:90:26:92:52:a9

 

這時在兩端即可以互相 ping 通。

  

三、與Windows 建立聯接。

   

  如果希望與Windows 建立RNDIS網絡聯接，需要下載RNDIS驅動，並且根據g_ether.ko的產商號和設備號調整安裝INF文件。

1.確定VID和PID

  首先確認g_ether.ko的RNDIS的vendor號和product號.它的定義在 drivers/usb/gadget/ether.c中

 

#define RNDIS_VENDOR_NUM 0x0525 /* NetChip */

#define RNDIS_PRODUCT_NUM 0xa4a2 /* Ethernet/RNDIS Gadget */

 

 2.下載WINDOWS的RNDIS驅動.

    http://www.microsoft.com/china/whdc/device/network/NDIS/rndis.mspx  　

   或

     http://gp2x.generation.free.fr/public/Autres/

 

   如果不成功，去找一下RNDIS-USB-Kit_05.exe 這個文件。它是一個壓縮文件，其中的rndismpy.sys,usb8023y.sys就是驅動文件.

 

3.修改安裝inf文件

 以其中的RNDIS_Template.inf為藍本修改安裝文件。主要修改兩個地方:

把 mm/dd/yyyy,x.y.v.z 修改成任意的時間和版本號，我修改是 09/28/2011,1.0.0.0

   (注意有兩處）

   把 USB\VID_vvvv&PID_pppp 修改成查到的數字，這裡必須是Linux定義的 USB\VID_0525&PID_A4A2

   把inf和兩個sys放在一起，隨意取個名字，我取名 hxy_rndis.inf

 

4.安裝驅動

   在開發板與WINDOWS之間插入USB線。這時WINDOWS會提示安裝驅動，選擇手功安裝，並且選擇上一步的 sys所在目錄即可安裝

   

  

   

    安裝後系統會出現一個RNDIS的網卡，配置IP即可與開發板通訊