mangopi(芒果派)MQ-R T113 Buildroot开启USB虚拟网卡(RNDIS)并使用SSH调试

前言

在之前的文章中，介绍了用 Buildroot 构建芒果派 MQ-R T113 的固件，以及开启 ADB 调试。
本文继续介绍 SSH 调试所需的开发板配置。

SSH 服务可以实现远程登录、端口转发和文件传输。相比 ADB，它的使用体验更接近默认的 UART 调试方式。不过，SSH 通常面向局域网开放，一般需要先让开发板连接到指定 Wi-Fi，再由电脑访问。

这里采用另一种方式：开启 USB OTG 的 USB 虚拟网卡功能。使用USB 数据线连接开发板和电脑后，两者就可以组成一个局域网，进而使用 SSH 登录并调试开发板。

本文以芒果派 MQ-R 开发板为例，但 Buildroot 的配置方法具有通用性，其他开发板也可以采用类似配置。

构建过程

开发板软件配置

首先安装 OpenSSH，打开menuconfig配置界面：

makemenuconfig

在Target packages → Networking applications中选中openssh：

保存配置并编译后，相关配置文件会自动生成。

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为了让开发板通过 USB 连接电脑后组成局域网，还需要打开 USB 虚拟网卡驱动。
打开 Linux 配置界面：

进入Device Drivers → USB support → USB Gadget Support，配置 USB 驱动：

这里有两种配置方式：

1. configfs用于手动配置 USB Gadget，适合需要更细致自定义的场景。
2. 本文选择precomposed，它提供了预先配置好的 Gadget，可以直接使用，配置更简单。

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继续进入Device Drivers → USB support → USB Gadget Support → USB Gadget precomposed configurations，
开启Ethernet Gadget（USB 虚拟网卡）选项。

默认值为M（编译为内核模块），后续还需要手动加载这个功能。这里直接选择*，让它随内核默认启用。

保存并编译。

SSH配置文件修改

为了简化后续开发，需要修改两个配置文件。在 Buildroot 中修改系统文件有两种方式：

1. 编译好系统并烧录到开发板后，在开发板上更改
2. 在buildroot/board/开发板/rootfs_overlay中放置文件，rootfs_overlay中的文件在编译后覆盖系统默认文件

这里选择第二种方式，直接在电脑上修改芒果派 MQ-R 开发板对应的buildroot/board/mangopi/mq1rdw2/rootfs_overlay中的内容。

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首先修改 SSH 配置文件sshd_config

启用openssh并执行make -jN编译后，Buildroot 会在buildroot/output/target/etc/ssh/sshd_config生成默认配置文件。将它复制到buildroot/board/mangopi/mq1rdw2/rootfs_overlay/etc/ssh/sshd_config，然后编辑该文件，启用以下选项：

PermitRootLogin yes PermitEmptyPasswords yes

PermitRootLogin yes表示允许使用 root 账户登录 SSH。
PermitEmptyPasswords yes表示允许使用空密码登录（如果没有单独设置 root 密码，Buildroot 默认的 root 账户通常为空密码）。

再配置interfaces

为了方便后续通过 SSH 连接，需要让 USB 虚拟网卡使用固定 IP，这样每次访问同一个 IP 地址即可。

编辑文件（在 MQ-R 开发板中，该文件默认存在）buildroot/board/mangopi/mq1rdw2/rootfs_overlay/etc/network/interfaces，加入以下配置：

auto usb0 iface usb0 inet static address 192.168.7.2 netmask 255.255.255.0

至此，配置完成，直接执行make -jN编译固件。

上机测试

Windows 额外配置

此时，使用 USB 线连接电脑后，理论上就可以通过 SSH 登录开发板了。但在 Windows 下，系统可能会将 USB 虚拟网卡识别为串口，导致无法连接：

因此需要手动安装 USB 虚拟网卡驱动，安装过程可以参考 Sipeed 安装 RNDIS 驱动。正确安装驱动后，就可以看到 USB 虚拟网卡：

安装好驱动后，检查 USB 虚拟网卡的信息和 IP 地址：

Get-NetAdapter

Get-NetIPAddress-AddressFamily IPv4|Format-TableInterfaceAlias,IPAddress,PrefixLength

由于开发板端 USB 虚拟网卡的 IP 地址设置为192.168.7.2，需要将电脑端的 IP 地址设置在同一子网中，这里设置为192.168.7.1：

New-NetIPAddress`-InterfaceAlias"网卡名称"`-IPAddress 192.168.7.1 `-PrefixLength 24

至此，Windows 端配置完成。通常只需要配置一次，之后无需重复设置。

测试

运行ssh root@192.168.7.2即可登录开发板。
首次启动 SSH 服务时，系统可能会自动生成主机密钥，这个过程会花费一些时间。
也可以提前生成主机密钥并放入rootfs_overlay，避免首次启动时生成。