【随笔记】linux usb gadget ncm wrong ndp sign 问题修复

lovemengx

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分类专栏： Linux 驱动开发文章标签： linux 虚拟网卡 USB 网卡模拟网卡

于 2022-05-24 20:02:59 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lovemengx/article/details/124953562

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博客讨论了在Linux中通过USB模拟网卡时遇到的问题，特别是Windows下使用NCM协议时不断出现'WrongNDPSIGN'错误。分析指出，这是由于Windows驱动未配置CRC模式导致的。通过修改Linux内核驱动代码成功修复了问题，并提供了针对4.9内核的补丁。实测修复后提升了吞吐量。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、模拟网卡简介

在 Linux 通过 usb 模拟网卡时，有四种方式：

1. 使用 usb gadget rndis
2. 使用 usb gadget ecm
3. 使用 usb gadget ncm
4. 使用 usb gadget eem

rndis：是微软公司制定的协议规范, 不过似乎规范不完整, 引起 rndis host 驱动作者的强烈反对。lichee\linux-4.9\drivers\net\usb\rndis_host.c

ecm：传输的是纯粹的以太网包，一次USB传输只包含一个以太网帧，因此吞吐量较低，实测在 6MB/s 左右，Windows 的驱动不太好找，Ubuntu 可以直接支持。

ncm：ecm 的改进版本，每个NCM报文可以包含多个以太网帧，这种特性称为报文聚合，即调用一次URB可以发送或者接收多个IP报文，实测在 17MB/s 左右，Windows 自带有驱动（本文在 Win10 平台实测通过），Ubuntu 可以直接支持。

eem：了解不多。

二、问题现象

接入 Windows 之后，启用该网卡，会不停的输出 "Wrong NDP SIGN"，并且无法相互 ping 通。

检查发现因为 ncm->ndp_sign 的值等于 0，未被正确赋值。（f_ncm.c）

分析发现 ncm->ndp_sign 只有在设置 CRC 模式的时候才会拷贝 ncm->parser_opts，由此可见 Win10 的 ncm 驱动并未主动配置 CRC 模式引起。

经调试发现 USB_CDC_SET_NTB_FORMAT 会被触发，会设置 ncm->parser_opts，那么如果也顺道一同拷贝 ncm->ndp_sign 应该就能解决问题。

实测确实解决了问题，既然 f_ncm.c 驱动有缺陷，那么很有可能最新的内核已经解决了此问题，查看了最新内核的驱动(v5.18)，发现已经调整了 ncm->ndp_sign 顺序，在 switch 语句后面进行赋值，同样也能解决问题。

f_ncm.c « function « gadget « usb « drivers - kernel/git/torvalds/linux.git - Linux kernel source tree

三、修复补丁

由于 5.9.y 相对于 4.9 版本改动较大，这里发出一个针对 4.9 版本修复此问题的最小改动补丁。

diff --git a/lichee/linux-4.9/drivers/usb/gadget/function/f_ncm.c b/lichee/linux-4.9/drivers/usb/gadget/function/f_ncm.c
old mode 100644
new mode 100755
index 639603722..278580b5a
--- a/lichee/linux-4.9/drivers/usb/gadget/function/f_ncm.c
+++ b/lichee/linux-4.9/drivers/usb/gadget/function/f_ncm.c
@@ -828,7 +828,7 @@ static int ncm_setup(struct usb_function *f, const struct usb_ctrlrequest *ctrl)
 		default:
 			goto invalid;
 		}
-		ncm->ndp_sign = ncm->parser_opts->ndp_sign | ndp_hdr_crc;
+		// ncm->ndp_sign = ncm->parser_opts->ndp_sign | ndp_hdr_crc;
 		value = 0;
 		break;
 	}
@@ -846,6 +846,9 @@ static int ncm_setup(struct usb_function *f, const struct usb_ctrlrequest *ctrl)
 			w_value, w_index, w_length);
 	}
 
+	// lmx: fix ncm_unwrap_ntb() --> ncm->ndp_sign to==0, generate "Wrong NDP SIGN" Bug
+	ncm->ndp_sign = ncm->parser_opts->ndp_sign | (ncm->is_crc ? NCM_NDP_HDR_CRC : 0);
+
 	/* respond with data transfer or status phase? */
 	if (value >= 0) {
 		DBG(cdev, "ncm req%02x.%02x v%04x i%04x l%d\n",

实测吞吐量：