创建USB虚拟网卡

在用户空间如何创建USB Gadget设备，并使用该设备来模拟网卡？在看到这篇[博客](Android USB之复合设备(gadget)详解 - sheldon_blogs - 博客园)的时候，看到里面有对于configfs的介绍：

configfs是基于ram的文件系统，与sysfs的功能有所不同。sysfs是基于文件系统的kernel对象视图，虽然某些属性允许用户读写，但对象是在kernel中创建、注册、销毁，由kernel控制其生命周期。而configfs是一个基于文件系统的内核对象管理器（或称为config_items），config_items在用户空间通过mkdir显式的创建，使用rmdir销毁，在mkdir之后会出现对应的属性，可以在用户空间对这些属性进行读写，与sysfs不同的是，这些对象的生命周期完全由用户空间控制，kernel只需要响应用户空间的操作即可。configfs和sysfs两者可以共存，但不能相互取代。

这里我们就是要利用configfs来创建设备并模拟网卡。如何创建呢？

1 挂载configfs

mount -t configfs none /sys/kernel/config

2 创建Gadget框架

mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth

上面这个命令创建一个名为"eth"的USB Gadget设备框架。

3 创建设备描述符

echo 0x046b > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/idVendor   # 厂商ID
echo 0xFFb0 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/idProduct  # 产品ID
echo 0x02 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/bDeviceClass # 设备类（通信设备类）
echo 0x00 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/bDeviceSubClass # 子类
echo 0x00 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/bDeviceProtocol # 协议
echo 0x0100 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/bcdDevice   # 设备版本号（BCD码）

上述的具体信息根据实际情况进行修改。

4 创建字符串描述符

mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/strings/0x409  # 创建字符串描述符目录
echo 1234567890. > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/strings/0x409/serialnumber # 序列号
echo American Megatrends Inc. > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/strings/0x409/manufacturer # 制造商
echo Virtual Ethernet. > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/strings/0x409/product # 产品名

5 创建配置

每一种配置表示一种工作模式，每一种配置是一个独立的文件夹。

mkdir configs/<name>.<number>

可以是文件系统中合法的任意字符串，而是配置的编号，例如：

mkdir configs/c.1

5.1 创建RNDIS配置

mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.1
echo 0 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.1/MaxPower # 最大功耗（单位是2mA，0表示自供电）
echo 0xC0 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.1/bmAttributes # 属性（自供电，不支持远程唤醒）
mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.1/strings/0x409 # 配置的字符串描述

5.2 创建ECM配置

mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.2
echo 0 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.2/MaxPower
echo 0xC0 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.2/bmAttributes
mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/configs/c.2/strings/0x409

6 创建功能描述符

功能代表设备提供的具体能力（如网络、大容量存储等）：
# 创建ECM功能（CDC Ethernet Control Model）
mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/functions/ecm.usb0

# 创建RNDIS功能（Microsoft的远程网络驱动接口规范）
mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/functions/rndis.usb0
# 设置RNDIS的OS描述符（用于Windows兼容性）
echo RNDIS > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/functions/rndis.usb0/os_desc/interface.rndis/compatible_id
echo 5162001 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/functions/rndis.usb0/os_desc/interface.rndis/sub_compatible_id

7 关联功能和配置

# 将ECM功能链接到配置c.2
cd /sys/kernel/config/usb_gadget/eth && ln -s functions/ecm.usb0 configs/c.2/
# 将RNDIS功能链接到配置c.1
cd /sys/kernel/config/usb_gadget/eth && ln -s functions/rndis.usb0 configs/c.1/
# 将配置c.1链接到os_desc目录（供Windows使用）
cd /sys/kernel/config/usb_gadget/eth && ln -s configs/c.1 os_desc/c.1

将功能与配置关联起来。这样，当主机选择某个配置时，相应的功能就被激活。

8 启用设备

为了启用gadget，它必须绑定到UDC (USB设备控制器)：

echo <udc name> > UDC

其中是在/sys/class/udc/*，例如：

echo 1e6a0000.usb-vhub:p3 > /sys/kernel/config/usb_gadget/eth/UDC

Reference

通过configfs配置的Linux USB gadget - 闹闹爸爸 - 博客园
linux主机通过USB使用arm linux开发板网络 - 闹闹爸爸 - 博客园
linux usb gadget驱动详解（二）_linux usb gadget 盘符-CSDN博客