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测试使用 DuoS(Arm CA53#xff0c; Linux 5.10) 搭建方案验证环境#xff0c;使用 USB sniff Wirekshark 抓包分析#xff0c;合照如下#xff1a; 注#xff1a;左侧图中设备#xff1a;1. 蓝色#xff0c;USB sniff 非侵入工 USB 抓包工具#xff1b;2. …环境信息
测试使用 DuoS(Arm CA53 Linux 5.10) 搭建方案验证环境使用 USB sniff Wirekshark 抓包分析合照如下 注左侧图中设备1. 蓝色USB sniff 非侵入工 USB 抓包工具2. 绿色DuoS 开发板
系统初始化
查看 DuoS 上作为 USB设备时初始化流程
# cat /etc/inittab
...
# now run any rc scripts
::sysinit:/etc/init.d/rcS# cat /etc/init.d/rcS
...
for i in /etc/init.d/S??* ;do...case $i in ...*)$i start# cat /etc/init.d/S99user
...
export USERDATAPATH/mnt/data/
export SYSTEMPATH/mnt/system/case $1 instart)...if [ -f $SYSTEMPATH/usb.sh ]; then. $SYSTEMPATH/usb.sh fi# ll /mnt/system/usb.sh
lrwxrwxrwx 1 1000 1000 10 Dec 19 2024 /mnt/system/usb.sh - usb-ncm.sh*由软链可知当前 DuoS 作为 USB 设备工作功能为 NCM。具体查看ncm.sh脚本实现
#---- device/generic/rootfs_overlay/duos/mnt/system/usb-ncm.sh
... # GPIO 相关控制用于切换 USB 通道与 HUB 控制
/etc/uhubon.sh device /tmp/ncm.log 21
/etc/run_usb.sh probe ncm /tmp/ncm.log 21
/etc/run_usb.sh start ncm /tmp/ncm.log 21可知除了配置外部 GPIO 修改以 USB 通路和电源配置外初始化过程大致分为两个阶段
USB OTG(ID 管脚)控制Gadget 设备创建与启用
阶段一、USB OTG 控制
初始化脚本中 OTG 控制实现如下
#---- device/generic/br_overlay/common/etc/uhubon.sh
...
case $1 in...device)echo device /proc/cviusb/otg_role;; 查找 /proc 子系统下otg_role节点功能归属
$ grep -wrn otg_role linux_5.10/drivers/
linux_5.10/drivers/usb/dwc2/platform.c:395:#define CVIUSB_ROLE_PROC_NAME cviusb/otg_role源码文件
//---- linux_5.10/drivers/usb/dwc2/platform.c#define CVIUSB_ROLE_PROC_NAME cviusb/otg_rolestatic int dwc2_driver_probe(struct platform_device *dev)...hsotg devm_kzalloc(dev-dev, sizeof(*hsotg), GFP_KERNEL);...hsotg-dev dev-dev;...dwc2_lowlevel_hw_init(hsotg);...cviusb_proc_dir proc_mkdir(cviusb, NULL); // 创建 /proc/cviusb 目录 创建其下节点otg_rolecviusb_role_proc_entry proc_create_data(CVIUSB_ROLE_PROC_NAME, 0644, NULL, role_proc_ops, hsotg);#define CVIUSB_ROLE_PROC_NAME cviusb/otg_rolestatic const struct proc_ops role_proc_ops {....proc_write role_proc_write,static ssize_t role_proc_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)...sel_role_hdler(hsotg, procdata);n ARRAY_SIZE(sel_role);for (i 0; i n; i) {if (!strcmp(str, sel_role[i])) {t i;break; hsotg-cviusb.id_override t;dwc2_set_hw_id(hsotg, t); // is_dev tif (is_dev) {iowrite32((ioread32((void *)hsotg-cviusb.usb_pin_regs) ~0x0000C0) | 0xC0, (void *)hsotg-cviusb.usb_pin_regs);// 截取
// cviusb-usb_pin_regs ioremap(0x03000048, 0x4); 参考 SG2000 技术手册查看 usb_phy_ctrl_reg 寄存器如下 可知向 otg_role 节点写入 device在硬件上控制了 USB PHY ID 线的驱动和控制方式影响 USB OTG 功能中 ID 线的使用。
阶段二、USB Gadget 设备创建
初始化脚本中 Gadget 设备创建与启动实现如下可分为 probe、start 两个动作
#---- device/generic/br_overlay/common/etc/run_usb.shCVI_DIR/tmp/usb
CVI_GADGET$CVI_DIR/usb_gadget/cvitekcase $1 instart)start;;...probe)probeprobe() {mkdir $CVI_DIRif [ ! -d $CVI_DIR/usb_gadget ]; then mount none $CVI_DIR -t configfs # 挂载 USB Configfsmkdir $CVI_GADGET # 创建gadget设备cvitekecho $VID $CVI_GADGET/idVendor # 设置设备信息VID、PIDecho $PID $CVI_GADGET/idProductmkdir $CVI_GADGET/strings/0x409 # 创建dadget设备 语言信息...mkdir $CVI_GADGET/configs/c.1 # 创建gadget设备 配置...echo 0xEF $CVI_GADGET/bDeviceClass # 设备类型、子类型、协议信息echo 0x02 $CVI_GADGET/bDeviceSubClassecho 0x01 $CVI_GADGET/bDeviceProtocol ...if [ $CLASS ffs.adb ] ; then ... elsemkdir $CVI_GADGET/functions/$CLASS.usb$FUNC_NUM # 当前为 NCM 功能设备if [ $CLASS ncm ] ; thenln -s $CVI_FUNC/ncm.usb$FUNC_NUM $CVI_GADGET/configs/c.1 # 关联 function ... start() {...if [ -d $CVI_GADGET/functions/ffs.adb ]; then ... elseUDCls /sys/class/udc/ | awk {print $1}echo ${UDC} $CVI_GADGET/UDC # Gadget NCM 功能设备启用实际对应外设4340000.usb可知 Gadget 设备依赖以 configfs 格式挂载的目录 /tmp/usb使用文件操作(mkdir、ln)形式对 Gadget 设备 cvitek 进行配置与管理涉及
配置基本信息PID、VID和语言信息设置配置文件语言、功率和接口等信息创建功能设备当前仅有一个 NCM 功能关联功能设备关联 配置(configuration) 与 功能(function)启动功能设备向 UDC 写入需要启动的 功能设备
方案背景
参考 USB 中文网相关文档可知WinUSB是微软提供的一个USB设备的通用驱动程序。使用这个驱动用户不需要编写内核层的驱动程序就能访问USB设备。WCID则是USB驱动一种新的匹配机制通常USB设备都是通过VID和PID来进行匹配的而使用了WCID之后设备不通过VID和PID来匹配驱动而是通过一个叫做 WCID(Windows Compatible ID) 来匹配这样就不用为每一个VID和PID不同的设备编写INF文件了。
在完成WCID匹配之后不需要编写inf文件系统会根据设备类型来安装驱动最终实现免驱。
问题现状
收集现有环境信息已知 DuoS 上电启动后将以 USB 设备 NCM 功能工作接入 Windows 后无法免驱使用设备与抓包信息如下 由设备管理器 其他设备-CDC NCM 可知当前 DuoS 未能正常免驱使用。
方案开发
参考 《简单几步让自定义USB设备也能免驱动运行》分别测试 微软系统描述符 1.0 与 2.0 方式实现免驱。
开发验证一、OS 1.0 免驱方案
总结 《使用微软系统描述符1.0制作免驱动自定义USB设备》方案实施步骤如下
先读取设备描述符和配置描述符判断设备描述符中的bcdUSB字段检查设备支持的USB版本号是否大于等于2.0如果bcdUSB大于等于 0x0200主机请求 OS字符串描述符请求索引 index 值为0xee设备应答 OS 字符串描述符(总长度为18内容unicode编码为 ”MSFT100″vendor code由厂商自己定义)主机对OS字符串描述验证通过后发出功能描述符请求(两种) 设备应答 扩展兼容ID描述符(请求索引 wIndex 值为 0x04)设备应答 扩展属性描述符(请求索引 wIndex 值为 0x05) 完成枚举免驱使用
通过兼容ID系统已经知道了设备需要WinUSB驱动通过扩展属性告诉系统我们设备的GUID是什么。但 Windows系统对扩展“属性描述”和“兼容ID”处理逻辑不太一样如果设备的“扩展属性“已经有了就不会再去获取。而是否已经存在“扩展属性”可查看注册表
路径[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\USB\VID_$VIDPID_$PID\$SPEC\Device Parameters]键值对DeviceInterfaceGUIDs
测试验证
验证方案对原设备直接抓包测试文件《DuoS_原USB从设备.pcapng》 从USB抓包可知原设备直接插入 Win10 主机可以抓取枚举过程中的数据包。在此基础上有选择的过滤出 GET DESCRIPTOR 请求包不能查找到 Index 为 0xEE 的 ”OS字符串描述符“ 请求包所以只能说明当前测试方式无法触发 Win10 主机的 “微软系统描述符1.0 机制。
理论中 ”设备支持的USB版本号是否大于等于2.0即bcdUSB大于等于0x0200“ 是 必要不充分 条件原因另外再做探索。在 “微软系统描述符1.0 机制之外还有个 ”微软系统描述符2.0“ 机制可做测试。
开发验证二、OS 2.0 免驱方案
总结《使用微软系统描述符2.0制作免驱动自定义USB设备》实施步骤如下
先读取设备描述符和配置描述符判断设备描述符中的 bcdUSB 字段是否大于等于 0x0210如果 bcdUSB 大于等于 0x0210主机请求 BOS 描述符(类型 bDescriptorType 值为0x0f)设备应答 BOS 描述符(总长度为33(5 28)bDevCapabilityType 值为 0x05UUID、VendorCode 由厂商自己定义)主机对 BOS 描述验证通过后依据 bVendorCode 发出 OS2.0 描述符集请求(索引 wIndex 值为 0xC0)包含 WCID20 兼容ID 描述符(类型 wDescriptorType 值为 0x03 cCID_8 值为 ”WINUSB“)WCID20 注册表属性 描述符(类型 wDescriptorType 值为 0x04内容为接口 GUID 键对其中 GUID 值由厂商自己定义) 完成枚举免驱使用
bDeviceCapabilityType 0x05在 USB 标准中 5 是保留值在 Windows 系统中定义为 Platform Capability BOS Descriptor里面包含了uuid操作系统版本vendor code信息。
比较起来2.0 不再需要OS字符串描述符而是使用了USB标准的 BOS 描述符来获取设备的vendor code。然后再通过一个叫做描述符集的描述符一次性返回所有接口所有配置的compat ID和属性。
测试验证一、bcdUSB ≥ 0x0210
由抓包查看 DEVICE 应答包的 bcdUSB 值 可知当前设备 bcdUSB 值为 0x0200 不符合 ”大于等于 0x0210“ 的要求所以需要调试 bcdUSB 值尝试打通方案步骤2 ---- bcdUSB 大于等于 0x0210主机请求 BOS 描述符。
修改 bcdUSB 值按递进关系分为两步分别是configfs 下 Gadget 设备 bcdUSB 节点修改若失败则再从驱动源码级别修改。
修改验证一、configfs 配置设备节点 bcdUSB
configfs直接修改 gadget 驱动节点 bcdUSB
# 查看 gadget 设备内容
$ ls /tmp/usb/usb_gadget/cvitek/
UDC bMaxPacketSize0 functions/ os_desc/
bDeviceClass bcdDevice idProduct strings/
bDeviceProtocol bcdUSB idVendor
bDeviceSubClass configs/ max_speed# 查看当前 bcdUSB 值
$ cat /tmp/usb/usb_gadget/cvitek/bcdUSB
0x0200# 修改当前值为 0x0210
$ echo 0x0210 /tmp/usb/usb_gadget/cvitek/bcdUSB
# 读出验证
$ cat /tmp/usb/usb_gadget/cvitek/bcdUSB
0x0210# 重新插拔后# 两次读取
$ cat /tmp/usb/usb_gadget/cvitek/bcdUSB
0x0200由测试可知configfs 方式生成的 Gadget 设备属性 bcdUSB 无法直接修改。
修改验证二、驱动源码bcdUSB 初始化
寻找 bcdUSB 赋值时机在查找之前需要对 USB Gadget 驱动有个大致认识以下逻辑框图大致可传达 Win10 主机与 DuoS 连接与功能层级 由图可猜想与 configfs 下 Gadget 设备 bcdUSB 节点最直接关联的是 composite framework(以下简称 libcomposite 框架) 实际查找过程如下
$ grep -wrn bcdUSB linux_5.10/drivers/usb/
...
linux_5.10/drivers/usb/gadget/configfs.c:335:CONFIGFS_ATTR(gadget_dev_desc_, bcdUSB);源码跟读
//---- linux_5.10/drivers/usb/gadget/configfs.cCONFIGFS_ATTR(gadget_dev_desc_, bcdUSB);static struct configfs_attribute *gadget_root_attrs[] {...gadget_dev_desc_attr_bcdUSB,gadget_dev_desc_attr_UDC,#define GI_DEVICE_DESC_SIMPLE_R_u16(__name) \
static ssize_t gadget_dev_desc_##__name##_show(struct config_item *item, \char *page) \
{ \return sprintf(page, 0x%04x\n, \le16_to_cpup(to_gadget_info(item)-cdev.desc.__name)); \
}static ssize_t gadget_dev_desc_bcdUSB_store(struct config_item *item, const char *page, size_t len) {...to_gadget_info(item)-cdev.desc.bcdUSB cpu_to_le16(bcdUSB);GI_DEVICE_DESC_SIMPLE_R_u16(bcdUSB); # 宏展开后如下
static ssize_t gadget_dev_desc_bcdUSB_show(struct config_item *item, char *page) { return sprintf(page, 0x%04x\n, le16_to_cpup(to_gadget_info(item)-cdev.desc.bcdUSB)); # 关键 cdev-desc.bcdUSB 梳理 usb_udc 设备 与 usb_composite_dev 设备的关系而 usb_composiste_dev 设备 又是 libcomposite 框架的核心结构之一所以继续在 libcomposite框架下查找
$ grep -wrn bcdUSB linux_5.10/drivers/usb/
...
linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c:1773: cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0320);
linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c:1776: cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0210);
linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c:1780: cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0201);
linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c:1782: cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0201);源码跟读
//---- linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c/** The setup() callback implements all the ep0 functionality thats* not handled lower down, in hardware or the hardware driver(like* device and endpoint feature flags, and their status). Its all* housekeeping for the gadget function were implementing. Most of* the work is in config and function specific setup.*/
int composite_setup(struct usb_gadget *gadget, const struct usb_ctrlrequest *ctrl) {struct usb_composite_dev *cdev get_gadget_data(gadget);struct usb_request *req cdev-req;...if ((ctrl-bRequestType USB_TYPE_MASK) ! USB_TYPE_STANDARD) // 非标准描述符请求走 unkown 分支处理goto unknown;switch (ctrl-bRequest) { // 检查 请求类型/* we handle all standard USB descriptors */case USB_REQ_GET_DESCRIPTOR: // GET 类型if (ctrl-bRequestType ! USB_DIR_IN)goto unknown;switch (w_value 8) {case USB_DT_DEVICE: // 设备描述符...if (gadget_is_superspeed(gadget)) { // 超高速设备(USB 3.0 标准)if (gadget-speed USB_SPEED_SUPER) {cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0320);cdev-desc.bMaxPacketSize0 9;} else {cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0210);}} else { // 高速(USB 2.0)、全速(USB 1.1)、低速(USB 1.0)if (gadget-lpm_capable) // 支持 链路电源管理USB 2.0 支持部分cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0201);elsecdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0200);}结合实际 DuoS SOC 核心设计其 USB 控制器使用 DWC2 IP核心支持 USB 2.0 规范所以只能走到最后一个分支 ---- bcdUSB 0x0200。
可靠方案应考虑 lpm_capable 如何打通以打通倒数第二个分支 ---- bcdUSB 0x0201。为了快速验证将最后一个分支修改为 0x020补丁如下
diff --git a/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c b/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c
index 1a556a628..364ef4a0c 100644
--- a/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.cb/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c-1685,7 1685,7 composite_setup(struct usb_gadget *gadget, const struct usb_ctrlrequest *ctrl)if (gadget-lpm_capable)cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0201);else
- cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0200);cdev-desc.bcdUSB cpu_to_le16(0x0210);}value min(w_length, (u16) sizeof cdev-desc);稳妥起见查看相关模块是否纳入构建以保证修改可以最终生效。先查看对应源码的构建 Makefile 文件
...
obj-$(CONFIG_USB_LIBCOMPOSITE) libcomposite.o # libcomposite.ko即是文中提及的 libcomposite 框架
libcomposite-y : usbstring.o config.o epautoconf.o
libcomposite-y composite.o functions.o configfs.o u_f.o # 当前修改文件对应编译产物composite.oobj-$(CONFIG_USB_GADGET) udc/ function/ legacy/查看配置文件生成的 .config 文件是否开启 CONFIG_USB_LIBCOMPOSITE
$ grep -wrn -E CONFIG_USB_LIBCOMPOSITE|CONFIG_USB_GADGET linux_5.10/build/sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd/.config
2579:CONFIG_USB_GADGETy
2605:CONFIG_USB_LIBCOMPOSITEy可知libcomposite 内核模块 内嵌至Image镜像中修改驱动后需要整编Linux内核。编译命令如下
$ source build/cvisetup.sh
$ defconfig sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd# 编译内核更新fip.bin文件
build_kernel 设备更新内核(包含于 boot.sd)操作命令
# 分区挂载
# 创建boot分区挂载目录/mnt/boot
mkdir -p /mnt/boot/ mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/boot/# 固件下载, SCP
SDK_ROOTSource/01-SG200x/SDK_SG200x_V2
scp gaoyang3513192.168.8.100:${SDK_ROOT}/install/soc_sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd/rawimages/boot.sd /mnt/boot/# 重启生效
reboot抓包测试 结论在bcdUSB调整为0x0201后Windows 枚举USB设备时会读取 BOS(OS字符串描述符)。
至此打通步骤2紧跟需要打通步骤3 ---- 设备应答 OS 字符串 描述符。
测试验证二、应答 “BOS 描述符”
在 libcomposite 框架下同步骤2 ---- 应答 Device 描述符处理的 composite_setup 函数下就有 BOS 描述符请求的应答处理逻辑。
可靠方案应考虑 libcomposite 连接了底层 UDC 驱动和上层 Function 驱动setup 是一个自下由上贯通的流程处理以何时、何种方式合理地对 BOS 描述符进行应答 。 当前需要快速验证参考 《使用微软系统描述符2.0制作免驱动自定义USB设备》给出的 BOS 描述符样式直接在 libcomposite 框架 setup中应答 BOS 请求补丁如下
diff --git a/linux_5.10/drivers/usb/Makefile b/linux_5.10/drivers/usb/Makefile
index 1c1c1d659..0da7c468f 100644
--- a/linux_5.10/drivers/usb/Makefileb/linux_5.10/drivers/usb/Makefile-66,3 66,5 obj-$(CONFIG_USBIP_CORE) usbip/obj-$(CONFIG_TYPEC) typec/obj-$(CONFIG_USB_ROLE_SWITCH) roles/subdir-ccflags-y -DDEBUG -DCONFIG_GAOYANGdiff --git a/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c b/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c
index 1a556a628..0b772c924 100644
--- a/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.cb/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c-664,6 717,35 static int bos_desc(struct usb_composite_dev *cdev)struct usb_ext_cap_descriptor *usb_ext;struct usb_dcd_config_params dcd_config_params;struct usb_bos_descriptor *bos cdev-req-buf;
#if defined (CONFIG_GAOYANG)/* WCID20 device capability descriptor */#define USB_CAP_TYPE_WCID 5#define USB_CAP_WCID_SIZE 0x1C#define WINUSB20_WCID_VENDOR_CODE 0x00#define WINUSB20_WCID_DESC_SET_SIZE 162struct usb_cap_wcid20_descriptor {__u8 bLength;__u8 bDescriptorType;__u8 bDevCapabilityType;__u8 bReserved ;__u8 bPlatformCapabilityUUID_16[16];__u32 dwWindowsVersion;__le32 wDescriptorSetTotalLength;__u8 bVendorCode;__u8 bAltEnumCode;} __attribute__((packed));char winusb20_wcidbos_uuid[] {0xdf, 0x60, 0xdd, 0xd8, 0x89, 0x45, 0xc7, 0x4c,0x9c, 0xd2, 0x65, 0x9d, 0x9e, 0x64, 0x8a, 0x9f,};uint32_t winusb20_wcidbos_version 0x06030000;struct usb_cap_wcid20_descriptor *usb_cap_wcid;#endif // defined (CONFIG_GAOYANG)unsigned int besl 0;bos-bLength USB_DT_BOS_SIZE;-708,6 789,19 static int bos_desc(struct usb_composite_dev *cdev)usb_ext-bmAttributes cpu_to_le32(USB_LPM_SUPPORT |USB_BESL_SUPPORT | besl);#if defined (CONFIG_GAOYANG)usb_cap_wcid cdev-req-buf le16_to_cpu(bos-wTotalLength);le16_add_cpu(bos-wTotalLength, USB_CAP_WCID_SIZE);bos-bNumDeviceCaps;usb_cap_wcid-bLength USB_CAP_WCID_SIZE;usb_cap_wcid-bDescriptorType USB_DT_DEVICE_CAPABILITY;usb_cap_wcid-bDevCapabilityType USB_CAP_TYPE_WCID;usb_cap_wcid-dwWindowsVersion winusb20_wcidbos_version;usb_cap_wcid-wDescriptorSetTotalLength cpu_to_le32(WINUSB20_WCID_DESC_SET_SIZE);usb_cap_wcid-bVendorCode WINUSB20_WCID_VENDOR_CODE;memcpy(usb_cap_wcid-bPlatformCapabilityUUID_16, winusb20_wcidbos_uuid, sizeof(winusb20_wcidbos_uuid));
#endif // defined (CONFIG_GAOYANG)/** The Superspeed USB Capability descriptor shall be implemented by all* SuperSpeed devices.-1716,11 1810,16 composite_setup(struct usb_gadget *gadget, const struct usb_ctrlrequest *ctrl)value min(w_length, (u16) value);break;case USB_DT_BOS:
#if !defined (CONFIG_GAOYANG)if (gadget_is_superspeed(gadget) ||gadget-lpm_capable) {value bos_desc(cdev);value min(w_length, (u16) value);}
#elsevalue bos_desc(cdev);value min(w_length, (u16) value);
#endif // defined (CONFIG_GAOYANG)break;case USB_DT_OTG:if (gadget_is_otg(gadget)) { 补丁简要说明
Makfile使用 subdir-ccflags-y 对当前 Makefile 下的所有构建过程添加宏 DEBUG添加调试信息打印CONFIG_GAOYANG快速方案 控制宏 composite.c 源码修改 添加 WCID20 设备能力 描述符结构体定义usb_cap_wcid20_descriptor跳过 超高速设备 检查在 BOS 描述符请求处理分支直接返回 “BOS 描述符”返回 “BOS 描述符” 时(bos_desc 实现中)追加 ”WCID20 设备能力 描述符“
抓包测试 结论应答 BOS 请求并追加 ”WCID20 设备能力 描述符“后主机新发出 DATA0 请求。
至此打通步骤3紧跟需要打通步骤4 ---- 设备应答 “OS2.0 描述符集”。
测试验证三、应答 “OS2.0 描述符集”
应答的“OS2.0 描述符集”应包含
WCID20 兼容ID 描述符(类型 wDescriptorType 值为 0x03 cCID_8 值为 ”WINUSB“)WCID20 注册表属性 描述符(类型 wDescriptorType 值为 0x04内容为接口 GUID 键对其中 GUID 值由厂商自己定义)
在 libcomposite 框架下同步骤3 ---- 应答“BOS 描述符”处理的 composite_setup 函数下就有“OS2.0 描述符集”请求的应答处理逻辑。
可靠方案同样应考虑 在 libcomposite 框架下怎么更合理地对“OS2.0 描述符集”进行应答 。 当前需要快速验证参考 《使用微软系统描述符2.0制作免驱动自定义USB设备》给出的“OS2.0 描述符集”样式直接在 libcomposite 框架 setup中应答 BOS 请求补丁如下
diff --git a/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c b/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c
index 1a556a628..0b772c924 100644
--- a/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.cb/linux_5.10/drivers/usb/gadget/composite.c-20,6 20,50 #include u_os_desc.h#if defined (CONFIG_GAOYANG)#define WINUSB_IF0_WCID_PROPERTIES_SIZE (162)const uint8_t WINUSB20_WCIDDescriptorSet [162] {////// WCID20 descriptor set descriptor///0x0a, 0x00, /* wLength */0x00, 0x00, /* wDescriptorType */0x00, 0x00, 0x03, 0x06, /* dwWindowsVersion */0xa2, 0x00, /* wDescriptorSetTotalLength */////// WCID20 compatible ID descriptor///0x14, 0x00, /* wLength */0x03, 0x00, /* wDescriptorType *//* WINUSB */W, I, N, U, S, B, 0x00, 0x00, /* cCID_8 *//* */0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, /* cSubCID_8 */////// WCID20 registry property descriptor///0x84, 0x00, /* wLength */0x04, 0x00, /* wDescriptorType */0x07, 0x00, /* wPropertyDataType */0x2a, 0x00, /* wPropertyNameLength *//* DeviceInterfaceGUIDs */D, 0x00, e, 0x00, v, 0x00, i, 0x00, /* wcPropertyName_21 */c, 0x00, e, 0x00, I, 0x00, n, 0x00, /* wcPropertyName_21 */t, 0x00, e, 0x00, r, 0x00, f, 0x00, /* wcPropertyName_21 */a, 0x00, c, 0x00, e, 0x00, G, 0x00, /* wcPropertyName_21 */U, 0x00, I, 0x00, D, 0x00, s, 0x00, /* wcPropertyName_21 */0x00, 0x00, /* wcPropertyName_21 */0x50, 0x00, /* wPropertyDataLength *//* {1D4B2365-4749-48EA-B38A-7C6FDDDD7E26} */{, 0x00, 1, 0x00, D, 0x00, 4, 0x00, /* wcPropertyData_40 */B, 0x00, 2, 0x00, 3, 0x00, 6, 0x00, /* wcPropertyData_40 */5, 0x00, -, 0x00, 4, 0x00, 7, 0x00, /* wcPropertyData_40 */4, 0x00, 9, 0x00, -, 0x00, 4, 0x00, /* wcPropertyData_40 */8, 0x00, E, 0x00, A, 0x00, -, 0x00, /* wcPropertyData_40 */B, 0x00, 3, 0x00, 8, 0x00, A, 0x00, /* wcPropertyData_40 */-, 0x00, 7, 0x00, C, 0x00, 6, 0x00, /* wcPropertyData_40 */F, 0x00, D, 0x00, D, 0x00, D, 0x00, /* wcPropertyData_40 */D, 0x00, 7, 0x00, E, 0x00, 2, 0x00, /* wcPropertyData_40 */6, 0x00, }, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, /* wcPropertyData_40 */
};
#endif // defined (CONFIG_GAOYANG)
/*** struct usb_os_string - represents OS String to be reported by a gadget* bLength: total length of the entire descritor, always 0x12-1891,6 1990,14 composite_setup(struct usb_gadget *gadget, const struct usb_ctrlrequest *ctrl)/** OS descriptors handling*/
#if defined (CONFIG_GAOYANG)if (ctrl-bRequestType 0xC0) {value min_t(int, w_length, sizeof(WINUSB20_WCIDDescriptorSet));memcpy(req-buf, WINUSB20_WCIDDescriptorSet, value);goto check_value;}
#endif // defined (CONFIG_GAOYANG)if (cdev-use_os_string cdev-os_desc_config (ctrl-bRequestType USB_TYPE_VENDOR) ctrl-bRequest cdev-b_vendor_code) { 补丁简要说明
定义“OS2.0 描述符集”变量 WINUSB20_WCIDDescriptorSet其中包含 “兼容ID 描述符固定为”WINUSB“”注册表属性 描述符“新增键值对DeviceInterfaceGUIDs : 1D4B2365-4749-48EA-B38A-7C6FDDDD7E26 跳过”OS 描述符集“检查在”unknown:“处理分支直接返回 “OS2.0 描述符集”内容为 WINUSB20_WCIDDescriptorSet
抓包测试 结论应答的“OS2.0 描述符集”后主机完成设备枚举视设备为 WinUSb 设备而免驱。
至此完成 DuoS 免驱的快速验证。
方案总结
当前环境(Win10 USB 2.0 主机Linux USB 2.0 设备)下无法触发 Win10 主机的 “微软系统描述符1.0 机制OS 1.0 免驱方案不见效经快速修改{ bcdUSB 0x0210应答 ”BOS 描述符“应答 ”OS2.0 描述符集“}后可以触发 Win10 主机的 “微软系统描述符2.0 机制方案有效完整方案需要参考 gadget 驱动框架考虑更合理的 “微软系统描述符2.0 免驱方案实现
调试关注 及时删除注册表中的 usbflags下的对应目录否则设备不再发出BOS描述符请求。 configfs 方式下 DuoS 调试关注 生成 usb_f_ss_lb.ko 模块补丁 diff --git a/build/boards/cv181x/sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd/linux/cvitek_sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd_defconfig b/build/boards/cv181x/sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd/linux/cvitek_sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd_defconfig
index 255e7cbd8..e7cf8ad64 100644
--- a/build/boards/cv181x/sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd/linux/cvitek_sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd_defconfigb/build/boards/cv181x/sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd/linux/cvitek_sg2000_milkv_duos_glibc_arm64_sd_defconfig-230,3 230,6 CONFIG_DEBUG_FSy# CONFIG_FTRACE is not set# CONFIG_STRICT_DEVMEM is not set# CONFIG_RUNTIME_TESTING_MENU is not set
CONFIG_USB_ZEROm
CONFIG_USB_F_SS_LBmSourceSink Function 设备命令 # 加载 f_ss_lb 驱动
insmod /mnt/system/ko/usb_f_ss_lb.ko# 变量声明
CVI_DIR/tmp/usb
CVI_GADGET$CVI_DIR/usb_gadget/cvitek
CVI_FUNC$CVI_GADGET/functions
MANUFACTURERCvitek
PRODUCTUSB Com Port
SERIAL0123456789
VID0x3346
PID0x1003
CLASSSourceSink
FUNC_NUM0# 环境初始化
mkdir $CVI_DIR# configfs 挂载
mount none $CVI_DIR -t configfs# 创建 Gadget 设备
mkdir $CVI_GADGET# Gadget 设备初始化
echo $VID $CVI_GADGET/idVendor
echo $PID $CVI_GADGET/idProduct# 信息初始化
mkdir $CVI_GADGET/strings/0x409
echo $MANUFACTURER$CVI_GADGET/strings/0x409/manufacturer
echo $PRODUCT $CVI_GADGET/strings/0x409/product
echo $SERIAL $CVI_GADGET/strings/0x409/serialnumber# 创建并关联 configuration 与 function
mkdir $CVI_GADGET/configs/c.1
mkdir $CVI_GADGET/functions/$CLASS.usb$FUNC_NUM
ln -s $CVI_FUNC/$CLASS.usb$FUNC_NUM $CVI_GADGET/configs/c.1# 配置 configuration
mkdir $CVI_GADGET/configs/c.1/strings/0x409
echo config1 $CVI_GADGET/configs/c.1/strings/0x409/configuration
echo 120 $CVI_GADGET/configs/c.1/MaxPower# 使能 Gadget 设备
echo 4340000.usb /tmp/usb/usb_gadget/cvitek/UDC术语缩写
术语 编写说明备注UDCUSB设备控制器UDC驱动指的是作为其他USB主机控制器外设的USB硬件设备上底层硬件控制器的驱动该硬件和驱动负责将一个USB设备依附于一个USB主机控制器上。NCMUSB NCM属于USB-IF定义的CDCCommunication Device Class下的一个子类Network Control Model用于Host和Device之间交换以太网帧。MSCMass Storage Class, USB大容量存储设备通常指的是像U盘这样的存储设备。UACUSB Audio ClassUSB音频类例如电话音乐回放录音等音频功能等ACMAbstract Control Model 主要用于支持模拟调制解调器Modem设备在 USB 总线上的通信。
参考 第16章 USB主机、设备与Gadget驱动之USB UDC与Gadget驱动一 通过configfs配置的Linux USB gadget Configfs - 用户空间驱动的内核对象配置 简单几步让自定义USB设备也能免驱动运行 使用微软系统描述符1.0制作免驱动自定义USB设备 使用微软系统描述符2.0制作免驱动自定义USB设备 WinUSB提供的相关USB结构体
