野火鲁班猫zeroN--使用USB/IP协议

机器小狗史努比

• 前言
  

在做机器人开发的时候经常遇到一个问题，就是机载电脑（如鲁班猫、树莓派等嵌入式设备）上面插入的USB设备，我们如果想把其连接在自己的电脑上面调试，有时候还要拆开机器人。我们一般都是在wifi或者网线下连接调试机器人，那有没有什么办法把USB也通过网络载上来呢？这就是USB/IP协议。

USB/IP是一种基于网络的设备共享机制，可将电脑A（server端）连接的USB设备通过网络共享给远程电脑B（client端）。

• 启用USB/IP
• 内核版本和发行版版本一致
  

这里的内核版本和发行版一致指的是ubuntu版本对应和linux内核版本一致，比如你是Ubuntu18，那么内核版本需要为4.15。

一般的，烧录完整的ubuntu镜像(.iso)，里面就包含了和发行版本对应的内核，所以不要担心。
这种情况下，只需要输入

1. sudo apt install linux-tools-virtual hwdata

复制代码

然后输入usbip help即可看到安装成功，各个命令的用法在此不再赘述。

• 内核和发行版版本不一致或者内核没有使能USB/IP驱动
  

由于笔者手里的开发板是野火鲁班猫zero，linux的内核版本为4.19.232。按照野火自己的说法是由于rk356x/rk3588推出时间并不是很久，所以Rockchip提交给kernel官方的适配也较少， 就导致芯片的很多功能并没有被实现，所以目前我们只能使用Rockchip较旧的kernel版本。但是由于我的发行版是Ubuntu22，所以没有办法直接通过apt安装，所以这就很尴尬。而且野火给的内核是没有使能USB/IP驱动的，所以我们还是需要自己重新编译、安装。

• 使能内核中USB/IP驱动
  

关于如何重新编译自己的内核，野火的文档已经写的比较详细，对嵌入式linux有研究的可以去仔细看看，我在这里只说几个重要步骤。
野火官方文档

首先进入内核的图形化配置

1. make menuconfig Kmake menuconfig KCONFIG_CONFIG=arch/arm64/configs/lubancat2_defconfig ARCH=arm64

复制代码

在设备驱动的USB_support里面把相关的选项都打钩

截图太麻烦我就直接文字标表述了

Device Drivers -> USB Support
Device Drivers -> USB Support -> USB announce new devices
Device Drivers -> USB Support -> USB Modem (CDC ACM) support
Device Drivers -> USB Support -> USB/IP
Device Drivers -> USB Support -> USB/IP -> VHCI HCD
Device Drivers -> USB Support -> USB/IP -> Host driver
Device Drivers -> USB Support -> USB/IP -> VUDC driver
Device Drivers -> USB Serial Converter Support
Device Drivers -> USB Serial Converter Support -> USB FTDI Single port Serial Driver

这里我直接把它们都编译进了kernel，不缺这点内存，免得还要手动mrobpe。

接下来编译、制作deb包之类的看野火文档即可，如果需要提供编译好的deb包，可以回帖下面留下邮箱，因为项目需要，我选择的是RT-Linux的内核。

更换内核后，查看编译时间已经改变。

• 安装usbip工具
  

使能了内核的驱动，我们还需要安装一下usbip工具。也就是原材料有了，我们需要个厨师。如前面所说，因为种种原因，我没有办法通过apt直接安装，会产生内核不适配的问题。因为apt源是为ubuntu22对应版本服务的。所以这里我们只能从usbip工具的源码进行安装。
找到我们刚刚的linux内核源码，在 tools/usb/ 下找到usbip ，这个文件夹内就是该内核的usbip源码，我们拷贝到开发板上
由于4.19内核对应的gcc的版本是7.5，我用Ubuntu22自带的gcc11编译会报错，所以需要下载gcc-7。我们在/etc/apt/sources.list文档中添加可以下载gcc-7的源。

1. deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ focal main restricted universe multiverse
   
2. #更新一下
   
3. apt update
   
4. sudo apt install gcc-7 hwdata

复制代码

安装好后，由于可执行文件里面的gcc还是指向gcc-11，所以我们需要修改一下，让它暂时指向gcc-7。

1. #备份一下
   
2. mv /usr/bin/gcc /usr/bin/gcc.bak
   
3. #让gcc指向gcc-7
   
4. ln -s /usr/bin/gcc-7 /usr/bin/gcc</font></font></pre>

复制代码

我们再gcc -v可以查看到gcc版本已经变成了7.5

接下来我们可以开始正式安装了，在开发板上进入usbip目录，依次输入以下命令

1. sudo apt-get install libudev-dev
   
2. sudo chmod 777 autogen.sh configure
   
3. ./autogen.sh
   
4. ./configure
   
5. make -j4 && make install
   
6. #暴露动态库
   
7. echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf
   
8. ldconfig

复制代码

再次输入usbip help
我们就可以找到了

笔者在这给鲁班猫插入了一个u盘

输入usbip list -l 查看本地挂载的usb设备，可以看到我的U盘

如果你是虚拟机linux安装usbip，可以直接通过命令行安装，也在windows下安装，这里推荐一个我参考的教程，开源项目usbip-win里面的文档说的也比较清楚。
windows下使用usb/ip工具

因为U盘是插在鲁班猫上面的，所以需要鲁班猫开发板作为主机，所以需要在开发板上开启监听

#绑定usb设备，1-1为设备的id可以通过usbip list查看
usbip bind -b 1-1#开启监听usbipd

可以看到，在端口3240开启了usb/ip的监听这个时候我们在Windows下查看远程的端口
需要保证主机和开发板可以互相ping通
在windows主机下powershell输入usbip list -r <开发板ip地址>可以看到我们的设备

然后输入usbip attach -r <开发板ip地址> -b <busid>，显示成功，然后插在鲁班猫上的u盘仿佛是直接插在了我们自己的电脑上面一样了

关闭连接的话，需要先 usbip port查看远程连接的usb设备端口号，然后usbip detach -r <ip> -p <端口号>

• 总结
  

本文笔者以手头的鲁班猫zero为例，讲述了如何在这款开发板上面如何使能usb/ip功能。限笔者水平有限，文中的错误还希望读者不吝啬的批评指正。

おおおじ。

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