【linux】USB开发实例[1] - kernel config

原创 已于 2023-08-18 15:30:54 修改 · 1.3k 阅读 · 6 ·
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#linux #usb

于 2022-11-22 19:12:29 首次发布
本文详细介绍了Linux环境下USB配置的相关选项，包括USB控制器、设备支持、声卡及多媒体设备等，并展示了实际编译配置示例。

文章目录

0. 环境

linux-4.4

10. 概述

  1. 多媒体设备
CONFIG_MEDIA_SUPPORT 										// 多媒体设备支持
	CONFIG_MEDIA_USB_SUPPORT								// 各类USB总线的多媒体设备
		CONFIG_USB_VIDEO_CLASS								// UVC协议，免驱摄像头协议
			CONFIG_USB_VIDEO_CLASS_INPUT_EVDEV				// 摄像头按钮
		CONFIG_USB_GSPCA									// 非UVC摄像头的驱动
  1. 声卡支持
CONFIG_SOUND						// 声卡支持
	CONFIG_SND						// ALSA(高级Linux声音架构)
		CONFIG_SND_USB				// 基于USB总线的声卡，如外接声卡
  1. 人机接口
CONFIG_HID					// 人机接口 
	CONFIG_USB_HID			// 基于USB的HID接口
	CONFIG_USB_HIDDEV		// 严格来书不算USB HID的设备支持
  1. 通用串行总线（universal serial bus）
CONFIG_USB_SUPPORT								// USB支持
	CONFIG_USB									// USB host支持
		CONFIG_USB_DEBUG							// 调试
		CONFIG_USB_ANNOUNCE_NEW_DEVICES				// 记录设备信息，主要用于调试
		CONFIG_USB_DEFAULT_PERSIST					// 总线挂起是提供小电流保持USB设备状态
		CONFIG_USB_DYNAMIC_MINORS					// 动态分配USB主次设备号
		CONFIG_USB_OTG								// OTG支持
		CONFIG_USB_OTG_WHITELIST					// OTG白名单（otg_whitelist.h）外的设备不会初始化，嵌入式设备建议选N
		CONFIG_USB_OTG_BLACKLIST_HUB				// 是否静止初始化外部HUB
		CONFIG_USB_ULPI_BUS							// USB PHY，仅适用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_MON								// 捕获USB流量，是否支持
		CONFIG_USB_WUSB								// 主机端无线USB的支持
		CONFIG_USB_WUSB_CBAF						// 安全措施，建立无线USB支持前必须优先连接
			CONFIG_USB_WUSB_CBAF_DEBUG				// 调试
		CONFIG_USB_C67X00_HCD						// Cypress公司的外设控制器
		CONFIG_USB_XHCI_HCD							// 重点：USB3.0驱动
			CONFIG_USB_XHCI_HCD_DEBUGGING			// 调试
			CONFIG_USB_XHCI_PLATFORM				// platform设备的xHCI驱动，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_EHCI_HCD							// USB2.0驱动
			CONFIG_USB_EHCI_ROOT_HUB_TT				// HUB适配，选Y以兼容usb1.1
			CONFIG_USB_EHCI_TT_NEWSCHED				// 改变工作方式，以提高多个USB1.1设备在USB2.0集线器上的速度
		CONFIG_USB_EHCI_HCD_PLATFORM				// platform设备的eHCI驱动，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_OHCI_HCD							// platform设备的oHCI驱动，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_UHCI_HCD							// platform设备的uHCI驱动，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_WHCI_HCD							// 无线USB主控接口
		CONFIG_USB_HWA_HCD							// 3G/4G无线上网卡。Host Wire Adapter driver
		CONFIG_USB_HCD_BCMA							// 博通对EHCI/OHCI的支持，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_HCD_SSB							// 博通对EHCI/OHCI的支持，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_MUSB_HDRC						// 基于Mentor Graphics公司silicon IP核的USB控制器，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_RENESAS_USBHS					// 基于Renesas公司USBHS IP核的USB控制器，仅用于嵌入式环境
		CONFIG_USB_ACM								// USB 适配器，modem，古董
		CONFIG_USB_PRINTER							// USB打印机
		CONFIG_USB_WDM								// 为CDC和WMC标准的手机提供设备支持
		CONFIG_USB_TMC								// Test and Measurement Class，适用于测试仪器的USB通信开发
		CONFIG_USB_STORAGE							// 存储设备
			CONFIG_USB_STORAGE_DEBUG				// 调试
		CONFIG_USB_MDC800							// 具体设备支持，古董
		CONFIG_USB_MICROTEK							// 具体设备支持，古董
	CONFIG_USB_DWC3								// 基于DesignWare USB3 IP核的USB3.0控制器(仅用于嵌入式环境)
	CONFIG_USB_CHIPIDEA							// 基于DesignWare USB3 IP核的USB3.0控制器(仅用于嵌入式环境，同DWC2)
	CONFIG_USB_USS720							// 某种转换设备，忽略
	CONFIG_USB_SERIAL							// USB串口转换支持
	CONFIG_USB_TEST								// 调试
	CONFIG_USB_ATM								// DSL modem，古董
	CONFIG_USB_PHY								// 底层信号转换(仅用于嵌入式环境)
	CONFIG_USB_GADGET							// 主/从设备支持的功能，是linux允许运行在外设中，如手机作为PC的大容量存储设备加载时

20. 实际配置

  1. 环境

QCA + IPQ601X + Linux4.4.60 + 32bit

  1. 编译配置
#
# Makefile for the kernel USB device drivers.
#

# Object files in subdirectories

obj-$(CONFIG_USB)		+= core/
obj-$(CONFIG_USB_SUPPORT)	+= phy/

obj-$(CONFIG_USB_DWC3)		+= dwc3/
obj-$(CONFIG_USB_DWC2)		+= dwc2/
obj-$(CONFIG_USB_ISP1760)	+= isp1760/

obj-$(CONFIG_USB_MON)		+= mon/

obj-$(CONFIG_PCI)		+= host/
obj-$(CONFIG_USB_EHCI_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_ISP116X_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_OHCI_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_UHCI_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_FHCI_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_XHCI_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_SL811_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_ISP1362_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_U132_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_R8A66597_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_HWA_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_IMX21_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_FSL_MPH_DR_OF)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_FOTG210_HCD)	+= host/
obj-$(CONFIG_USB_MAX3421_HCD)	+= host/

obj-$(CONFIG_USB_C67X00_HCD)	+= c67x00/

obj-$(CONFIG_USB_WUSB)		+= wusbcore/

obj-$(CONFIG_USB_ACM)		+= class/
obj-$(CONFIG_USB_PRINTER)	+= class/
obj-$(CONFIG_USB_WDM)		+= class/
obj-$(CONFIG_USB_TMC)		+= class/

obj-$(CONFIG_USB_STORAGE)	+= storage/
obj-$(CONFIG_USB)		+= storage/

obj-$(CONFIG_USB_MDC800)	+= image/
obj-$(CONFIG_USB_MICROTEK)	+= image/

obj-$(CONFIG_USB_SERIAL)	+= serial/

obj-$(CONFIG_USB)		+= misc/
obj-$(CONFIG_EARLY_PRINTK_DBGP)	+= early/

obj-$(CONFIG_USB_ATM)		+= atm/
obj-$(CONFIG_USB_SPEEDTOUCH)	+= atm/

obj-$(CONFIG_USB_MUSB_HDRC)	+= musb/
obj-$(CONFIG_USB_CHIPIDEA)	+= chipidea/
obj-$(CONFIG_USB_RENESAS_USBHS)	+= renesas_usbhs/
obj-$(CONFIG_USB_GADGET)	+= gadget/

obj-$(CONFIG_USB_COMMON)	+= common/

obj-$(CONFIG_USBIP_CORE)	+= usbip/

实际编译进内核的如下：

CONFIG_USB=m
CONFIG_USB_SUPPORT=y
CONFIG_USB_DWC3=m
CONFIG_PCI=y
CONFIG_USB_EHCI_HCD=m
CONFIG_USB_XHCI_HCD=m
CONFIG_USB_PRINTER=m
CONFIG_USB_STORAGE=m
CONFIG_USB_GADGET=m
CONFIG_USB_COMMON=m

obj-m	+= core/
obj-y	+= phy/
obj-m	+= dwc3/
obj-y	+= host/
obj-m	+= class/
obj-m	+= storage/
obj-m	+= misc/
obj-m	+= gadget/
obj-m	+= common/
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USB总线-Linux内核USB3.0 Hub驱动分析（十四）
非专业业余程序员
11-26 2718
USB Hub提供了连接USB主机和USB设备的电气接口。USB Hub拥有一个上行口，至少一个下行口，上行口连接上一级的Hub的下行口或者USB主机，连接主机的为Root Hub，下行口连接下一级Hub的上行口或者USB设备。经过Hub的扩展，一个USB主机可以和多个USB设备通信。良好的扩展性电源管理探测设备连接和断开连接总线错误探测和修复支持USB1.0、USB1.1、USB2.0、USB3.2设备。
linux kernel里adb驱动
最新发布
08-07
<think>我们正在讨论的是在Linux内核中启用或配置ADB驱动，以便Linux系统可以作为ADB设备（即模拟一个Android设备）被其他主机通过ADB连接。这通常用于开发或测试场景，例如当你在开发一个基于Linux的嵌入式设备，并希望它能够被Android开发工具识别为ADB设备。 根据引用[1]，ADB驱动是计算机与Android设备通信的驱动程序集合。在Linux内核中，ADB设备功能是通过“USB Gadget”框架实现的。具体来说，我们需要配置Linux内核以支持“USB Function FS”（FunctionFS）和“Android Gadget”驱动，特别是ADB功能。 以下是详细步骤： 1. **配置Linux内核**： 首先，确保内核配置中启用了必要的选项。这通常包括： - `CONFIG_USB_CONFIGFS`：启用USB配置功能（ConfigFS支持）。 - `CONFIG_USB_CONFIGFS_F_FS`：启用FunctionFS（用户空间功能）。 - `CONFIG_USB_CONFIGFS_F_ACC`：如果需要Android配件协议（例如ADB），则启用。 - `CONFIG_USB_CONFIGFS_F_ADB`：这是ADB功能的具体配置。 在编译内核前，使用`make menuconfig`（或类似工具）进入配置菜单，找到相关选项并启用。路径通常位于： ``` Device Drivers ---> USB support ---> <*> USB Gadget Support ---> USB Peripheral Controller (选择你的硬件平台) USB Gadget Drivers (选择“Configurable”） <M> USB functions configurable through configfs (CONFIG_USB_CONFIGFS) [*] Function filesystem (FunctionFS) (CONFIG_USB_CONFIGFS_F_FS) [*] Android Gadget (CONFIG_USB_CONFIGFS_F_ACC, CONFIG_USB_CONFIGFS_F_ADB等) ``` 注意：具体选项名称可能因内核版本而异。较新的内核中，ADB功能可能直接包含在Android Gadget中。 2. **加载内核模块**： 编译并安装内核后，确保相关模块已加载。通常需要以下模块： - `libcomposite` - `usb_f_fs` - `usb_f_mass_storage`（如果需要存储功能） - `usb_f_adb` 使用`modprobe`加载这些模块： ```bash sudo modprobe libcomposite sudo modprobe usb_f_fs sudo modprobe usb_f_adb ``` 3. **配置ConfigFS**： ConfigFS是一个用户空间可配置的文件系统，用于配置USB功能。我们需要挂载ConfigFS（如果尚未挂载）并创建ADB功能的配置。 ```bash # 挂载configfs（如果未挂载） sudo mount -t configfs none /sys/kernel/config # 创建一个gadget实例 cd /sys/kernel/config/usb_gadget sudo mkdir mygadget cd mygadget # 设置供应商和产品ID（可以使用一些测试ID，例如0x18d1和0x4e26） echo 0x18d1 > idVendor echo 0x4e26 > idProduct # 创建配置 mkdir configs/c.1 # 创建ADB功能 mkdir functions/ffs.adb # 将ADB功能关联到配置 ln -s functions/ffs.adb configs/c.1 # 设置USB控制器（根据你的硬件，例如dwc2） echo "<你的USB控制器名称>" > UDC # 例如，树莓派Zero上通常是dwc2 # echo "dwc2" > UDC ``` 4. **启动FunctionFS**： 在配置好ConfigFS后，需要挂载FunctionFS并启动ADB守护进程。 ```bash # 创建挂载点 sudo mkdir /dev/usb-ffs/adb sudo mount -t functionfs adb /dev/usb-ffs/adb # 启动ADB守护进程（以root权限运行） sudo adbd & ``` 5. **验证**： 将设备通过USB连接到另一台计算机（如运行Windows或Linux的主机），并在主机上运行`adb devices`。如果一切正常，你的Linux设备应该出现在设备列表中。 **注意事项**： - 确保你的硬件支持USB设备模式（例如，USB OTG）。 - 如果遇到权限问题，可能需要调整udev规则或使用root权限运行adbd。 - 不同内核版本可能有差异，请参考内核文档（Documentation/usb/gadget_configfs.txt）。 引用[3]提到Linux驱动开发是“填空题”，这里我们正是按照内核提供的框架（USB Gadget ConfigFS）来填充配置。 以上步骤基于Linux内核的USB Gadget框架实现ADB设备功能。如果遇到问题，可以检查内核日志（`dmesg`）以获取更多信息。 相关问题： 1. 如何检查Linux内核是否支持USB Gadget ConfigFS？ 2. 在Linux设备上运行adbd时出现权限错误怎么办？ 3. 如何将Linux设备配置为同时支持ADB和MTP功能？</think>### 在Linux内核中启用ADB驱动支持 要使Linux系统作为ADB设备使用（即模拟Android设备被其他主机连接），需在内核层面配置USB Gadget驱动框架。以下是具体步骤： #### 1. **内核配置** 启用以下内核选项（通过`make menuconfig`）： ```bash Device Drivers ---> USB support ---> <*> USB Gadget Support ---> <M> USB functions configurable through configfs <M> Function filesystem (FunctionFS) <M> Android Gadget Functions <*> Android ADB function # 核心ADB功能 <*> Dummy HCD (for testing) # 测试用虚拟控制器 ``` 编译并安装新内核： ```bash make -j$(nproc) && sudo make modules_install install ``` #### 2. **加载内核模块** ```bash sudo modprobe libcomposite # 复合设备支持 sudo modprobe usb_f_fs # FunctionFS sudo modprobe usb_f_adb # ADB功能模块 ``` #### 3. **配置USB Gadget** 创建ADB设备配置： ```bash sudo mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/g1 cd /sys/kernel/config/usb_gadget/g1 # 设置设备描述符 echo 0x18d1 > idVendor # Google Vendor ID echo 0x4EE2 > idProduct # ADB设备PID echo 0x0100 > bcdDevice # 设备版本 echo 0x0200 > bcdUSB # USB版本 # 创建配置 mkdir configs/c.1 echo 120 > configs/c.1/MaxPower # 启用ADB功能 mkdir functions/ffs.adb ln -s functions/ffs.adb configs/c.1/ ``` #### 4. **挂载FunctionFS** ```bash sudo mkdir /dev/usb-ffs/adb sudo mount -t functionfs adb /dev/usb-ffs/adb ``` #### 5. **启动ADB守护进程** ```bash sudo adbd & # 以root权限运行ADB守护进程 ``` #### 6. **启用USB控制器** ```bash # 查看可用控制器 ls /sys/class/udc/ # 启用控制器（例如dwc3） echo "dwc3.0.auto" > UDC ``` #### 7. **验证连接** 在另一台主机上执行： ```bash adb devices ``` 应显示类似输出： ```bash List of devices attached 0123456789ABCDEF device ``` #### 关键配置说明 1. **USB Vendor/Product ID** `0x18d1/0x4EE2`是标准ADB设备标识符[^1] 2. **FunctionFS** 提供用户空间与内核的通信通道[^3] 3. **ADB守护进程** 需保持后台运行以响应ADB命令 #### 常见问题排查 - **设备未识别**：检查`dmesg | grep udc`确认控制器状态 - **权限问题**：确保adbd以root运行，并检查`/dev/usb-ffs/adb`权限 - **功能缺失**：确认内核配置中`CONFIG_USB_CONFIGFS_F_ADB=y` > 此配置使Linux系统模拟Android设备行为，支持完整的ADB协议交互[^1][^3]。实际使用时需根据硬件调整USB控制器名称。
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