USB接口虚拟网卡_usb转虚拟网卡

1 基本概念
1.1 USB转以太网
- ASIX
4-byte length header before every ethernet packet.
- Microchip LAN7800
128x32 bit Descriptor RAM, 32 bits DP_DATA address offset 030h for Descriptor RAM access.
- Windows CMD参数格式：
route /?   -> Linux -h
getmac /V  -> Linux -V
- Windows CMD: ping ip -l 1024 -w timeout, timeout unit: milliseconds
- Windows SocketTool
- Linux TCP Server: busybox nc -lvz -s 192.168.0.10 -p 8001

1.2 SR9900
USB网卡SR9900使用外接的SPI Flash模拟成CDROM。

1.3 RT3070 USB PDMA
1）CAST 8051 and USB core come from Poland Evatronix SA (OTG 3.0 spec), Evatronix SA was acquired by Cadence in 2013.
2）MT7620中的WiFi模块和CAST CUSB2来自于RT3070，并且保持了同样的寄存器映射。
3）CUSB2中的PDMA（Packet DMA）硬件上支持Bulk Out WiFi报文聚合加速。
4）集成了8051单片机。

2 ECM
- 驱动文件路径drivers/net/usb/cdc_ether.c；
- 包含MAC头，需要MAC地址，由eth_random_addr(u8 *addr)产生；
- ECM虚拟网卡host和device端的MAC地址，都由device端生成，并且host_mac通过USB字符串描述符（字符串索引是iMACAddress）传给host；
- 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。

3 EEM
- 包含MAC头，需要MAC地址，由eth_random_addr(u8 *addr)产生；
- 每个EEM报文有2个字节的EEM报头，每个EEM报文只包含一个以太网帧；报头由代码中的wrap()和unwrap()处理。

4 MBIM
- 不包含MAC头，Raw IP mode。

5 NCM
5.1 ULPI PHY
1) USB控制器复位后，向ULPI发送复位，0x5写0x20。
2) USB控制器使能，向ULPI 0x4写0x41（PHY in normal operation，FS mode）。
3) host接入后，USB控制器向0x4写0x45，上拉DP。
4) USB控制器监控到host的复位，2.5us后，向ULPI 0x4写0x54；向ULPI发送txcmd 0x40，紧跟着数据0。PHY开始发送Chirp K，持续时间大于1ms，小于7ms。
5) USB控制器检测到3对以上的Chirp KJ码后，500us内，向ULPI 0x4写0x40，进入HS模式。

5.2 USB_CDC_NOTIFY_NETWORK_CONNECTION
driver/net/usb/cdc_ncm.c
给通知USB_CDC_NOTIFY_NETWORK_CONNECTION加个log，判断网络接口断开是软件断开，还是物理断开。如果看到USB host端网络节点disconnect，并且这个log也打印了，那么说明从interrupt IN端点收到了断开通知，这个断开是由USB gadget端ifconfig down导致的，如果看到USB host端网络节点disconnect，并且没有log打印，那么就是物理断开。

- 包含MAC头，需要MAC地址，由eth_random_addr(u8 *addr)产生；
- NCM虚拟网卡host和device端的MAC地址，都由device端生成，并且host_mac通过USB字符串描述符（字符串索引是iMACAddress）传给host；

每一个USB NCM报文从偏移字节20开始（第一个字节偏移为0）的每4个字节为1组，前2个字节（小端模式）表示Ethernet帧的在该NCM中的偏移字节，后2个字节（小端模式）表示该Ethernet帧的长度。每个以太网帧头有14个字节，如果看到EtherType等于86 DD表示该帧为IPv6。
Table 3-1: Sixteen Bit NCM Transfer Header (NTH16)
Table 3-3: Sixteen-bit NCM Datagram Pointer Table (NDP16)

6 RNDIS
- 包含MAC头，需要MAC地址，由eth_random_addr(u8 *addr)产生；
- RNDIS虚拟网卡host和device端的MAC地址，都由device端生成，并且host_mac通过控制传输传给host；
- 每个RNDIS报文有RNDIS报头，每个RNDIS报文可以包含多个以太网帧（MaxPacketsPerTransfer），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。

7 RMNET
7.1 RMNET
- 不包含MAC头，Raw IP mode；
- device端MAC地址由eth_random_addr(u8 *addr)产生；host端的MAC地址由host端驱动指定；
- 每个RMNET报文有RMNET报头，每个RMNET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。

7.2 IPA
ETH_P_MAP: 0x00F9, Qualcomm multiplexing and aggregation protocol

8 debug
8.1 QMI dial-up
1) Legacy: AT/DUN
2) New: QMI/RmNet

SEND_ENCAPSULATED_COMMAND
GET_ENCAPSULATED_RESPONSE
RESPONSE_AVAILABLE

GitHub - sensiki/quectel-cm
Wireshark QMI dissector
https://github.com/dnlplm/WiresharkQMIDissector

8.2 QCSuper
https://github.com/P1sec/QCSuper

8.3 Windows CMD方式配置IP地址
:: netsh: Network Shell
@echo off
if [%1] == [] (
    echo "Usage:"
    echo "WIN_IP.bat static"
    echo "WIN_IP.bat dhcp"
    echo "WIN_IP.bat speed"
    goto :EOF
)
if %1 == static (
    call :static_ip
) else if %1 == dhcp (
    call :dhcp_ip
) else if %1 == speed (
    call :nic_speed
)
goto :EOF
:: get interface name, use the following command
:: getmac /V /FO LIST

:static_ip
set name="Ethernet"
set ip=192.168.0.100
set mask=255.255.255.0
:: gwmetric=1
echo "setting static ip address..."
netsh interface ipv4 set address %name% static %ip% %mask% none 1
:: netsh interface ipv4 set dns %name% static 114.114.114.114
:: netsh interface ipv4 add dns %name% 8.8.8.8

:: Device Manager - Network adapters - Properties - Advanced - VLAN ID
PowerShell Get-NetAdapter
PowerShell Set-NetAdapterAdvancedProperty -Name %name% -DisplayName \"VLAN ID\" -DisplayValue 60
PowerShell Get-NetAdapterAdvancedProperty
PowerShell Set-NetconnectionProfile -InterfaceIndex 4 -NetworkCategory Private
PowerShell Get-NetconnectionProfile
goto :EOF

:dhcp_ip
set name="Ethernet"
echo "setting dhcp..."
netsh interface ipv4 set address %name% dhcp
netsh interface ipv4 set dns %name% dhcp
goto :EOF

:nic_speed
wmic NIC where NetEnabled=true get Name, Speed

9 Abbreviations
DAD：IPv6 Duplicate Address Detection for CarPlay
GSI: Generic Software Interface, which replaced BAM
OIDs: Object Identifiers
PVID：Port default VID，PVID属于IEEE 802.1Q，不属于Port-based VLAN
RmNet: Remote Network
S2C: System to Chip
wmic: Windows Management Instrumentation Command-line
x86 OTG：APL (Gen9) 8-port MPH xHCI和dwc3组成一个PCI多功能设备，xHCI的func号为0，dwc3的func号为1