Cubieboard2（三） 系统构建 —— WSL Ubuntu 中挂载 U 盘(SDCard)

1 WSL Ubuntu 中挂载 U 盘(SDCard)

Linux 驱动开发需要给 SDCard 烧写 u-boot，kernal，rootfs 等内容。如果我们要使用 wsl（这里的 wsl 指的是 WSL 2.x 版本，下同） 进行 Linux 驱动开发，那么我们首先要将 SDCard 挂载到 wsl 中。

• 参考：

  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/661175117
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/607493975

• sdcard 无法挂载到 wsl 有 2 个原因：

  • wsl 是虚拟机，无法直接访问宿主机的 USB 设备。这个问题通过一个叫 usbipd 的桥接工具解决
  • wsl 内核没有加入 USB 存储设备的驱动。这个问题通过重新编译 wsl 内核镜像解决

2 usbipd 搭建虚拟机与宿主机 USB 通信桥梁

usbipd 在 OSI 的网络层（IP）、传输层（TCP）之间建立 USB 设备与虚拟机的通信，即 IP 网络共享 USB 设备。

• 1）安装 usbipd 工具

  # 可以通过以下命令下载安装（我这里可能因为网络原因失败了）
  winget install --interactive --exact dorssel.usbipd-win
  
  # 也可以直接去其 github 分发地址下载，下载完成后双击安装即可。
  https://github.com/dorssel/usbipd-win/releases

• 2）回到 wsl ubuntu 中安装 usbipd 工具：

  sudo apt install linux-tools-generic hwdata
  sudo update-alternatives --install /usr/local/bin/usbip usbip /usr/lib/linux-tools/*-generic/usbip 20

• 3）根据要求重启宿主机。

3 WSL 内核添加 USB 设备驱动

与 Linux 驱动开发的流程一样：配置驱动，编译内核。

3.1 编译 WSL Linux 内核

• 1）编译工具库准备

  sudo apt install libncurses-dev libgmp-dev  \
    build-essential flex bison libssl-dev libelf-dev dwarves

• 2）源码准备：

  # 克隆源码
  git clone https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel.git
  
  # 选择合适的分支检出（原来这里我选择 6.6.y 版本，却没有六六大顺 ^_^）
  git branch -a 
  git tag
  
  git checkout linux-msft-wsl-5.15.y

• 3）内核配置文件编辑：

  make menuconfig KCONFIG_CONFIG=Microsoft/config-wsl

  • （1）进入 Device Drivers -> USB Support
  • （2）找到 Support for Host-side USB，键入 “y”
  • （3）找到 USB/IP Support -> VCHI hcd.
  • 
  • （4）找到 USB Mass Storage support，将其子条目全部选中
  • 

• 4）编译 wsl linux 内核：（如果中途有询问选项，直接回车即可）

  make -j$(nproc) bzImage KCONFIG_CONFIG=Microsoft/config-wsl
  
  # 结果查询：
  find -name bzImage -exec ls -lh {} \;
  
  lrwxrwxrwx 1 root root 22 Sep 11 16:24  ./arch/x86_64/boot/bzImage -> ../../x86/boot/bzImage
  -rw-r--r-- 1 root root 16M Sep 11 16:24 ./arch/x86/boot/bzImage

3.2 挂载 USB(SDCard) 设备

• 1）打开用户目录（如 C:\Users\[username]，可在资源管理器中输入 %UserProfile% 打开该目录），将 bzImage 拷贝进去

• 2）新建名为 .wslconfig 的配置文件，并输入以下内容：

  [wsl2]
  kernel=C:\\Users\\[Username]\\bzImage
  # 替换上述 [Username]

• 3）重启 wsl ubuntu。

  # 在 PowerShell 中输入以下命令
  # 终止运行
  wsl -t Ubuntu-22.04-cb2 
  # 以 root 用户启动
  wsl -d Ubuntu-22.04-cb2 -u root
  
  # 在 ubuntu 中输入
  $ uname -r
  5.15.153.1-microsoft-standard-WSL2+

• 4）连接：

  PS C:\Users\Chris> usbipd list
  Connected:
  BUSID  VID:PID    DEVICE                                                        STATE
  1-19   067b:2731  USB 大容量存储设备                                            Not shared
  
  Persisted:
  GUID                                  DEVICE
  
  PS C:\Users\Chris> usbipd bind -b 1-19
  PS C:\Users\Chris> usbipd attach -a --wsl --busid 1-19
  usbipd: info: Using WSL distribution 'Ubuntu-22.04-cb2' to attach; the device will be available in all WSL 2 distributions.
  usbipd: info: Using IP address 172.22.48.1 to reach the host.
  usbipd: info: Starting endless attach loop; press Ctrl+C to quit.
  WSL Attached

• 5）连接结果：

  $ lsusb
  Bus 002 Device 002: ID 067b:2731 Prolific Technology, Inc. USB SD Card Reader
  Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
  Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
  
  $ lsblk
  NAME MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
  sda    8:0    0 388.6M  1 disk
  sdb    8:16   0     2G  0 disk [SWAP]
  sdc    8:32   0     1T  0 disk /snap
                               /mnt/wslg/distro
                               /
  sdd    8:48   1  29.1G  0 disk

• 6）问题日志：

  # 情况 1：
  usbipd attach -a --wsl --busid 1-19
  usbipd: error: Device is not shared; run 'usbipd bind --busid 1-19' as administrator first.
  这种情况需要先使用 usbipd bind -b 1-19 命令将 STATE 的状态变成 Shared
  
  # 情况 2：
  usbipd attach -a --wsl --busid 1-19
  usbipd: info: Using WSL distribution 'Ubuntu-22.04-cb2' to attach; the device will be available in all WSL 2 distributions.
  usbipd: info: Loading vhci_hcd module.
  usbipd: error: Loading vhci_hcd failed.
  这种情况可以先去 wsl ubuntu 中输入 modprobe vhci_hcd 指令查看 vhci_hcd 模块是否安装，
  如果没有安装，需要在 make menuconfig 时设置 Device Drivers -> USB Support -> USB/IP Support -> VHCI hcd
  
  # 情况3：
  usbipd list
  WARNING: usbipd not found for kernel 6.6.36.6-microsoft
  
  You may need to install the following packages for this specific kernel:
    linux-tools-6.6.36.6-microsoft-standard-WSL2+
    linux-cloud-tools-6.6.36.6-microsoft-standard-WSL2+
  
  You may also want to install one of the following packages to keep up to date:
    linux-tools-standard-WSL2+
    linux-cloud-tools-standard-WSL2+
  这个命令应该在 wsl 中执行，而不是 wsl ubuntu 的命令行
    

附录：WSL 操作命令

• 参考：https://blog.csdn.net/weixin_38103659/article/details/125135074

wsl -l [--running]  # 列出当前 WSL [运行中] Linux 子系统 
wsl -t [wsl_name]   # 终止名为 wsl_name 的 Linux 子系统

# 打开新 WSL 实例
wsl -d UbuntuRuby               # 仅打开指定版本
wsl -d UbuntuRuby -u username   # 以指定用户启动

# 备份与恢复
wsl --export Ubuntu-22.04                 D:\Workspace\WSL_Bak\Ubuntu-22.04-20240908.tar
wsl --import Ubuntu-22.04 D:\Software\WSL D:\Workspace\WSL_Bak\Ubuntu-22.04-20240908.tar

附录：git 仓库检出

# 1）我们想要操作的是远程【分支】，以 wsl linux 仓库为例：
$ git branch -a
remotes/origin/HEAD -> origin/linux-msft-wsl-6.6.y
remotes/origin/linux-msft-wsl-4.19.y
remotes/origin/linux-msft-wsl-5.10.y
remotes/origin/linux-msft-wsl-5.15.y
remotes/origin/linux-msft-wsl-5.4.y
remotes/origin/linux-msft-wsl-6.1.y
remotes/origin/linux-msft-wsl-6.6.y
remotes/origin/master
## （1）先创建本地分支，再检出
git branch linux-msft-wsl-5.15.y remotes/origin/linux-msft-wsl-5.15.y
git checkout linux-msft-wsl-5.15.y
## （2）直接检出远程分支，并创建一个与之关联的本地分支
git checkout -b linux-msft-wsl-6.6.y remotes/origin/linux-msft-wsl-6.6.y
# （3）在本地新建一个同名分支，系统会自动关联其同名远程分支
git checkout linux-msft-wsl-6.6.y

# 2）我们想要操作的是【标签】，以 linux 仓库为例
$ git tag | grep v6.0
v6.0
v6.0-rc1
v6.0-rc2
v6.0-rc3
v6.0-rc4
v6.0-rc5
v6.0-rc6
v6.0-rc7
# （1）先创建分支，再切换
git branch v6.0-rc7 v6.0-rc7 
git checkout v6.0-rc7 
# （2）直接创建
git checkout -b v6.0-rc7 v6.0-rc7