ovl: create ovl_need_index() helper
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / usb / gadget-testing.txt
blob5908a21fddb6035cd25bb759bfd01ee405371163
1 This file summarizes information on basic testing of USB functions
2 provided by gadgets.
4 1. ACM function
5 2. ECM function
6 3. ECM subset function
7 4. EEM function
8 5. FFS function
9 6. HID function
10 7. LOOPBACK function
11 8. MASS STORAGE function
12 9. MIDI function
13 10. NCM function
14 11. OBEX function
15 12. PHONET function
16 13. RNDIS function
17 14. SERIAL function
18 15. SOURCESINK function
19 16. UAC1 function (legacy implementation)
20 17. UAC2 function
21 18. UVC function
22 19. PRINTER function
23 20. UAC1 function (new API)
26 1. ACM function
27 ===============
29 The function is provided by usb_f_acm.ko module.
31 Function-specific configfs interface
32 ------------------------------------
34 The function name to use when creating the function directory is "acm".
35 The ACM function provides just one attribute in its function directory:
37         port_num
39 The attribute is read-only.
41 There can be at most 4 ACM/generic serial/OBEX ports in the system.
44 Testing the ACM function
45 ------------------------
47 On the host: cat > /dev/ttyACM<X>
48 On the device : cat /dev/ttyGS<Y>
50 then the other way round
52 On the device: cat > /dev/ttyGS<Y>
53 On the host: cat /dev/ttyACM<X>
55 2. ECM function
56 ===============
58 The function is provided by usb_f_ecm.ko module.
60 Function-specific configfs interface
61 ------------------------------------
63 The function name to use when creating the function directory is "ecm".
64 The ECM function provides these attributes in its function directory:
66         ifname          - network device interface name associated with this
67                         function instance
68         qmult           - queue length multiplier for high and super speed
69         host_addr       - MAC address of host's end of this
70                         Ethernet over USB link
71         dev_addr        - MAC address of device's end of this
72                         Ethernet over USB link
74 and after creating the functions/ecm.<instance name> they contain default
75 values: qmult is 5, dev_addr and host_addr are randomly selected.
76 Except for ifname they can be written to until the function is linked to a
77 configuration. The ifname is read-only and contains the name of the interface
78 which was assigned by the net core, e. g. usb0.
80 Testing the ECM function
81 ------------------------
83 Configure IP addresses of the device and the host. Then:
85 On the device: ping <host's IP>
86 On the host: ping <device's IP>
88 3. ECM subset function
89 ======================
91 The function is provided by usb_f_ecm_subset.ko module.
93 Function-specific configfs interface
94 ------------------------------------
96 The function name to use when creating the function directory is "geth".
97 The ECM subset function provides these attributes in its function directory:
99         ifname          - network device interface name associated with this
100                         function instance
101         qmult           - queue length multiplier for high and super speed
102         host_addr       - MAC address of host's end of this
103                         Ethernet over USB link
104         dev_addr        - MAC address of device's end of this
105                         Ethernet over USB link
107 and after creating the functions/ecm.<instance name> they contain default
108 values: qmult is 5, dev_addr and host_addr are randomly selected.
109 Except for ifname they can be written to until the function is linked to a
110 configuration. The ifname is read-only and contains the name of the interface
111 which was assigned by the net core, e. g. usb0.
113 Testing the ECM subset function
114 -------------------------------
116 Configure IP addresses of the device and the host. Then:
118 On the device: ping <host's IP>
119 On the host: ping <device's IP>
121 4. EEM function
122 ===============
124 The function is provided by usb_f_eem.ko module.
126 Function-specific configfs interface
127 ------------------------------------
129 The function name to use when creating the function directory is "eem".
130 The EEM function provides these attributes in its function directory:
132         ifname          - network device interface name associated with this
133                         function instance
134         qmult           - queue length multiplier for high and super speed
135         host_addr       - MAC address of host's end of this
136                         Ethernet over USB link
137         dev_addr        - MAC address of device's end of this
138                         Ethernet over USB link
140 and after creating the functions/eem.<instance name> they contain default
141 values: qmult is 5, dev_addr and host_addr are randomly selected.
142 Except for ifname they can be written to until the function is linked to a
143 configuration. The ifname is read-only and contains the name of the interface
144 which was assigned by the net core, e. g. usb0.
146 Testing the EEM function
147 ------------------------
149 Configure IP addresses of the device and the host. Then:
151 On the device: ping <host's IP>
152 On the host: ping <device's IP>
154 5. FFS function
155 ===============
157 The function is provided by usb_f_fs.ko module.
159 Function-specific configfs interface
160 ------------------------------------
162 The function name to use when creating the function directory is "ffs".
163 The function directory is intentionally empty and not modifiable.
165 After creating the directory there is a new instance (a "device") of FunctionFS
166 available in the system. Once a "device" is available, the user should follow
167 the standard procedure for using FunctionFS (mount it, run the userspace
168 process which implements the function proper). The gadget should be enabled
169 by writing a suitable string to usb_gadget/<gadget>/UDC.
171 Testing the FFS function
172 ------------------------
174 On the device: start the function's userspace daemon, enable the gadget
175 On the host: use the USB function provided by the device
177 6. HID function
178 ===============
180 The function is provided by usb_f_hid.ko module.
182 Function-specific configfs interface
183 ------------------------------------
185 The function name to use when creating the function directory is "hid".
186 The HID function provides these attributes in its function directory:
188         protocol        - HID protocol to use
189         report_desc     - data to be used in HID reports, except data
190                         passed with /dev/hidg<X>
191         report_length   - HID report length
192         subclass        - HID subclass to use
194 For a keyboard the protocol and the subclass are 1, the report_length is 8,
195 while the report_desc is:
197 $ hd my_report_desc
198 00000000  05 01 09 06 a1 01 05 07  19 e0 29 e7 15 00 25 01  |..........)...%.|
199 00000010  75 01 95 08 81 02 95 01  75 08 81 03 95 05 75 01  |u.......u.....u.|
200 00000020  05 08 19 01 29 05 91 02  95 01 75 03 91 03 95 06  |....).....u.....|
201 00000030  75 08 15 00 25 65 05 07  19 00 29 65 81 00 c0     |u...%e....)e...|
202 0000003f
204 Such a sequence of bytes can be stored to the attribute with echo:
206 $ echo -ne \\x05\\x01\\x09\\x06\\xa1.....
208 Testing the HID function
209 ------------------------
211 Device:
212 - create the gadget
213 - connect the gadget to a host, preferably not the one used
214 to control the gadget
215 - run a program which writes to /dev/hidg<N>, e.g.
216 a userspace program found in Documentation/usb/gadget_hid.txt:
218 $ ./hid_gadget_test /dev/hidg0 keyboard
220 Host:
221 - observe the keystrokes from the gadget
223 7. LOOPBACK function
224 ====================
226 The function is provided by usb_f_ss_lb.ko module.
228 Function-specific configfs interface
229 ------------------------------------
231 The function name to use when creating the function directory is "Loopback".
232 The LOOPBACK function provides these attributes in its function directory:
234         qlen            - depth of loopback queue
235         bulk_buflen     - buffer length
237 Testing the LOOPBACK function
238 -----------------------------
240 device: run the gadget
241 host: test-usb (tools/usb/testusb.c)
243 8. MASS STORAGE function
244 ========================
246 The function is provided by usb_f_mass_storage.ko module.
248 Function-specific configfs interface
249 ------------------------------------
251 The function name to use when creating the function directory is "mass_storage".
252 The MASS STORAGE function provides these attributes in its directory:
253 files:
255         stall           - Set to permit function to halt bulk endpoints.
256                         Disabled on some USB devices known not to work
257                         correctly. You should set it to true.
258         num_buffers     - Number of pipeline buffers. Valid numbers
259                         are 2..4. Available only if
260                         CONFIG_USB_GADGET_DEBUG_FILES is set.
262 and a default lun.0 directory corresponding to SCSI LUN #0.
264 A new lun can be added with mkdir:
266 $ mkdir functions/mass_storage.0/partition.5
268 Lun numbering does not have to be continuous, except for lun #0 which is
269 created by default. A maximum of 8 luns can be specified and they all must be
270 named following the <name>.<number> scheme. The numbers can be 0..8.
271 Probably a good convention is to name the luns "lun.<number>",
272 although it is not mandatory.
274 In each lun directory there are the following attribute files:
276         file            - The path to the backing file for the LUN.
277                         Required if LUN is not marked as removable.
278         ro              - Flag specifying access to the LUN shall be
279                         read-only. This is implied if CD-ROM emulation
280                         is enabled as well as when it was impossible
281                         to open "filename" in R/W mode.
282         removable       - Flag specifying that LUN shall be indicated as
283                         being removable.
284         cdrom           - Flag specifying that LUN shall be reported as
285                         being a CD-ROM.
286         nofua           - Flag specifying that FUA flag
287                         in SCSI WRITE(10,12)
289 Testing the MASS STORAGE function
290 ---------------------------------
292 device: connect the gadget, enable it
293 host: dmesg, see the USB drives appear (if system configured to automatically
294 mount)
296 9. MIDI function
297 ================
299 The function is provided by usb_f_midi.ko module.
301 Function-specific configfs interface
302 ------------------------------------
304 The function name to use when creating the function directory is "midi".
305 The MIDI function provides these attributes in its function directory:
307         buflen          - MIDI buffer length
308         id              - ID string for the USB MIDI adapter
309         in_ports        - number of MIDI input ports
310         index           - index value for the USB MIDI adapter
311         out_ports       - number of MIDI output ports
312         qlen            - USB read request queue length
314 Testing the MIDI function
315 -------------------------
317 There are two cases: playing a mid from the gadget to
318 the host and playing a mid from the host to the gadget.
320 1) Playing a mid from the gadget to the host
321 host)
323 $ arecordmidi -l
324  Port    Client name                      Port name
325  14:0    Midi Through                     Midi Through Port-0
326  24:0    MIDI Gadget                      MIDI Gadget MIDI 1
327 $ arecordmidi -p 24:0 from_gadget.mid
329 gadget)
331 $ aplaymidi -l
332  Port    Client name                      Port name
333  20:0    f_midi                           f_midi
335 $ aplaymidi -p 20:0 to_host.mid
337 2) Playing a mid from the host to the gadget
338 gadget)
340 $ arecordmidi -l
341  Port    Client name                      Port name
342  20:0    f_midi                           f_midi
344 $ arecordmidi -p 20:0 from_host.mid
346 host)
348 $ aplaymidi -l
349  Port    Client name                      Port name
350  14:0    Midi Through                     Midi Through Port-0
351  24:0    MIDI Gadget                      MIDI Gadget MIDI 1
353 $ aplaymidi -p24:0 to_gadget.mid
355 The from_gadget.mid should sound identical to the to_host.mid.
356 The from_host.id should sound identical to the to_gadget.mid.
358 MIDI files can be played to speakers/headphones with e.g. timidity installed
360 $ aplaymidi -l
361  Port    Client name                      Port name
362  14:0    Midi Through                     Midi Through Port-0
363  24:0    MIDI Gadget                      MIDI Gadget MIDI 1
364 128:0    TiMidity                         TiMidity port 0
365 128:1    TiMidity                         TiMidity port 1
366 128:2    TiMidity                         TiMidity port 2
367 128:3    TiMidity                         TiMidity port 3
369 $ aplaymidi -p 128:0 file.mid
371 MIDI ports can be logically connected using the aconnect utility, e.g.:
373 $ aconnect 24:0 128:0 # try it on the host
375 After the gadget's MIDI port is connected to timidity's MIDI port,
376 whatever is played at the gadget side with aplaymidi -l is audible
377 in host's speakers/headphones.
379 10. NCM function
380 ================
382 The function is provided by usb_f_ncm.ko module.
384 Function-specific configfs interface
385 ------------------------------------
387 The function name to use when creating the function directory is "ncm".
388 The NCM function provides these attributes in its function directory:
390         ifname          - network device interface name associated with this
391                         function instance
392         qmult           - queue length multiplier for high and super speed
393         host_addr       - MAC address of host's end of this
394                         Ethernet over USB link
395         dev_addr        - MAC address of device's end of this
396                         Ethernet over USB link
398 and after creating the functions/ncm.<instance name> they contain default
399 values: qmult is 5, dev_addr and host_addr are randomly selected.
400 Except for ifname they can be written to until the function is linked to a
401 configuration. The ifname is read-only and contains the name of the interface
402 which was assigned by the net core, e. g. usb0.
404 Testing the NCM function
405 ------------------------
407 Configure IP addresses of the device and the host. Then:
409 On the device: ping <host's IP>
410 On the host: ping <device's IP>
412 11. OBEX function
413 =================
415 The function is provided by usb_f_obex.ko module.
417 Function-specific configfs interface
418 ------------------------------------
420 The function name to use when creating the function directory is "obex".
421 The OBEX function provides just one attribute in its function directory:
423         port_num
425 The attribute is read-only.
427 There can be at most 4 ACM/generic serial/OBEX ports in the system.
429 Testing the OBEX function
430 -------------------------
432 On device: seriald -f /dev/ttyGS<Y> -s 1024
433 On host: serialc -v <vendorID> -p <productID> -i<interface#> -a1 -s1024 \
434              -t<out endpoint addr> -r<in endpoint addr>
436 where seriald and serialc are Felipe's utilities found here:
438 https://github.com/felipebalbi/usb-tools.git master
440 12. PHONET function
441 ===================
443 The function is provided by usb_f_phonet.ko module.
445 Function-specific configfs interface
446 ------------------------------------
448 The function name to use when creating the function directory is "phonet".
449 The PHONET function provides just one attribute in its function directory:
451         ifname          - network device interface name associated with this
452                         function instance
454 Testing the PHONET function
455 ---------------------------
457 It is not possible to test the SOCK_STREAM protocol without a specific piece
458 of hardware, so only SOCK_DGRAM has been tested. For the latter to work,
459 in the past I had to apply the patch mentioned here:
461 http://www.spinics.net/lists/linux-usb/msg85689.html
463 These tools are required:
465 git://git.gitorious.org/meego-cellular/phonet-utils.git
467 On the host:
469 $ ./phonet -a 0x10 -i usbpn0
470 $ ./pnroute add 0x6c usbpn0
471 $./pnroute add 0x10 usbpn0
472 $ ifconfig usbpn0 up
474 On the device:
476 $ ./phonet -a 0x6c -i upnlink0
477 $ ./pnroute add 0x10 upnlink0
478 $ ifconfig upnlink0 up
480 Then a test program can be used:
482 http://www.spinics.net/lists/linux-usb/msg85690.html
484 On the device:
486 $ ./pnxmit -a 0x6c -r
488 On the host:
490 $ ./pnxmit -a 0x10 -s 0x6c
492 As a result some data should be sent from host to device.
493 Then the other way round:
495 On the host:
497 $ ./pnxmit -a 0x10 -r
499 On the device:
501 $ ./pnxmit -a 0x6c -s 0x10
503 13. RNDIS function
504 ==================
506 The function is provided by usb_f_rndis.ko module.
508 Function-specific configfs interface
509 ------------------------------------
511 The function name to use when creating the function directory is "rndis".
512 The RNDIS function provides these attributes in its function directory:
514         ifname          - network device interface name associated with this
515                         function instance
516         qmult           - queue length multiplier for high and super speed
517         host_addr       - MAC address of host's end of this
518                         Ethernet over USB link
519         dev_addr        - MAC address of device's end of this
520                         Ethernet over USB link
522 and after creating the functions/rndis.<instance name> they contain default
523 values: qmult is 5, dev_addr and host_addr are randomly selected.
524 Except for ifname they can be written to until the function is linked to a
525 configuration. The ifname is read-only and contains the name of the interface
526 which was assigned by the net core, e. g. usb0.
528 Testing the RNDIS function
529 --------------------------
531 Configure IP addresses of the device and the host. Then:
533 On the device: ping <host's IP>
534 On the host: ping <device's IP>
536 14. SERIAL function
537 ===================
539 The function is provided by usb_f_gser.ko module.
541 Function-specific configfs interface
542 ------------------------------------
544 The function name to use when creating the function directory is "gser".
545 The SERIAL function provides just one attribute in its function directory:
547         port_num
549 The attribute is read-only.
551 There can be at most 4 ACM/generic serial/OBEX ports in the system.
553 Testing the SERIAL function
554 ---------------------------
556 On host: insmod usbserial
557          echo VID PID >/sys/bus/usb-serial/drivers/generic/new_id
558 On host: cat > /dev/ttyUSB<X>
559 On target: cat /dev/ttyGS<Y>
561 then the other way round
563 On target: cat > /dev/ttyGS<Y>
564 On host: cat /dev/ttyUSB<X>
566 15. SOURCESINK function
567 =======================
569 The function is provided by usb_f_ss_lb.ko module.
571 Function-specific configfs interface
572 ------------------------------------
574 The function name to use when creating the function directory is "SourceSink".
575 The SOURCESINK function provides these attributes in its function directory:
577         pattern         - 0 (all zeros), 1 (mod63), 2 (none)
578         isoc_interval   - 1..16
579         isoc_maxpacket  - 0 - 1023 (fs), 0 - 1024 (hs/ss)
580         isoc_mult       - 0..2 (hs/ss only)
581         isoc_maxburst   - 0..15 (ss only)
582         bulk_buflen     - buffer length
583         bulk_qlen       - depth of queue for bulk
584         iso_qlen        - depth of queue for iso
586 Testing the SOURCESINK function
587 -------------------------------
589 device: run the gadget
590 host: test-usb (tools/usb/testusb.c)
593 16. UAC1 function (legacy implementation)
594 =================
596 The function is provided by usb_f_uac1_legacy.ko module.
598 Function-specific configfs interface
599 ------------------------------------
601 The function name to use when creating the function directory
602 is "uac1_legacy".
603 The uac1 function provides these attributes in its function directory:
605         audio_buf_size - audio buffer size
606         fn_cap - capture pcm device file name
607         fn_cntl - control device file name
608         fn_play - playback pcm device file name
609         req_buf_size - ISO OUT endpoint request buffer size
610         req_count - ISO OUT endpoint request count
612 The attributes have sane default values.
614 Testing the UAC1 function
615 -------------------------
617 device: run the gadget
618 host: aplay -l # should list our USB Audio Gadget
620 17. UAC2 function
621 =================
623 The function is provided by usb_f_uac2.ko module.
625 Function-specific configfs interface
626 ------------------------------------
628 The function name to use when creating the function directory is "uac2".
629 The uac2 function provides these attributes in its function directory:
631         c_chmask - capture channel mask
632         c_srate - capture sampling rate
633         c_ssize - capture sample size (bytes)
634         p_chmask - playback channel mask
635         p_srate - playback sampling rate
636         p_ssize - playback sample size (bytes)
637         req_number - the number of pre-allocated request for both capture
638                      and playback
640 The attributes have sane default values.
642 Testing the UAC2 function
643 -------------------------
645 device: run the gadget
646 host: aplay -l # should list our USB Audio Gadget
648 This function does not require real hardware support, it just
649 sends a stream of audio data to/from the host. In order to
650 actually hear something at the device side, a command similar
651 to this must be used at the device side:
653 $ arecord -f dat -t wav -D hw:2,0 | aplay -D hw:0,0 &
655 e.g.:
657 $ arecord -f dat -t wav -D hw:CARD=UAC2Gadget,DEV=0 | \
658 aplay -D default:CARD=OdroidU3
660 18. UVC function
661 ================
663 The function is provided by usb_f_uvc.ko module.
665 Function-specific configfs interface
666 ------------------------------------
668 The function name to use when creating the function directory is "uvc".
669 The uvc function provides these attributes in its function directory:
671         streaming_interval - interval for polling endpoint for data transfers
672         streaming_maxburst - bMaxBurst for super speed companion descriptor
673         streaming_maxpacket - maximum packet size this endpoint is capable of
674                               sending or receiving when this configuration is
675                               selected
677 There are also "control" and "streaming" subdirectories, each of which contain
678 a number of their subdirectories. There are some sane defaults provided, but
679 the user must provide the following:
681         control header - create in control/header, link from control/class/fs
682                         and/or control/class/ss
683         streaming header - create in streaming/header, link from
684                         streaming/class/fs and/or streaming/class/hs and/or
685                         streaming/class/ss
686         format description - create in streaming/mjpeg and/or
687                         streaming/uncompressed
688         frame description - create in streaming/mjpeg/<format> and/or in
689                         streaming/uncompressed/<format>
691 Each frame description contains frame interval specification, and each
692 such specification consists of a number of lines with an inverval value
693 in each line. The rules stated above are best illustrated with an example:
695 # mkdir functions/uvc.usb0/control/header/h
696 # cd functions/uvc.usb0/control/
697 # ln -s header/h class/fs
698 # ln -s header/h class/ss
699 # mkdir -p functions/uvc.usb0/streaming/uncompressed/u/360p
700 # cat <<EOF > functions/uvc.usb0/streaming/uncompressed/u/360p/dwFrameInterval
701 666666
702 1000000
703 5000000
705 # cd $GADGET_CONFIGFS_ROOT
706 # mkdir functions/uvc.usb0/streaming/header/h
707 # cd functions/uvc.usb0/streaming/header/h
708 # ln -s ../../uncompressed/u
709 # cd ../../class/fs
710 # ln -s ../../header/h
711 # cd ../../class/hs
712 # ln -s ../../header/h
713 # cd ../../class/ss
714 # ln -s ../../header/h
717 Testing the UVC function
718 ------------------------
720 device: run the gadget, modprobe vivid
722 # uvc-gadget -u /dev/video<uvc video node #> -v /dev/video<vivid video node #>
724 where uvc-gadget is this program:
725 http://git.ideasonboard.org/uvc-gadget.git
727 with these patches:
728 http://www.spinics.net/lists/linux-usb/msg99220.html
730 host: luvcview -f yuv
732 19. PRINTER function
733 ====================
735 The function is provided by usb_f_printer.ko module.
737 Function-specific configfs interface
738 ------------------------------------
740 The function name to use when creating the function directory is "printer".
741 The printer function provides these attributes in its function directory:
743         pnp_string      - Data to be passed to the host in pnp string
744         q_len           - Number of requests per endpoint
746 Testing the PRINTER function
747 ----------------------------
749 The most basic testing:
751 device: run the gadget
752 # ls -l /devices/virtual/usb_printer_gadget/
754 should show g_printer<number>.
756 If udev is active, then /dev/g_printer<number> should appear automatically.
758 host:
760 If udev is active, then e.g. /dev/usb/lp0 should appear.
762 host->device transmission:
764 device:
765 # cat /dev/g_printer<number>
766 host:
767 # cat > /dev/usb/lp0
769 device->host transmission:
771 # cat > /dev/g_printer<number>
772 host:
773 # cat /dev/usb/lp0
775 More advanced testing can be done with the prn_example
776 described in Documentation/usb/gadget_printer.txt.
779 20. UAC1 function (virtual ALSA card, using u_audio API)
780 =================
782 The function is provided by usb_f_uac1.ko module.
783 It will create a virtual ALSA card and the audio streams are simply
784 sinked to and sourced from it.
786 Function-specific configfs interface
787 ------------------------------------
789 The function name to use when creating the function directory is "uac1".
790 The uac1 function provides these attributes in its function directory:
792         c_chmask - capture channel mask
793         c_srate - capture sampling rate
794         c_ssize - capture sample size (bytes)
795         p_chmask - playback channel mask
796         p_srate - playback sampling rate
797         p_ssize - playback sample size (bytes)
798         req_number - the number of pre-allocated request for both capture
799                      and playback
801 The attributes have sane default values.
803 Testing the UAC1 function
804 -------------------------
806 device: run the gadget
807 host: aplay -l # should list our USB Audio Gadget
809 This function does not require real hardware support, it just
810 sends a stream of audio data to/from the host. In order to
811 actually hear something at the device side, a command similar
812 to this must be used at the device side:
814 $ arecord -f dat -t wav -D hw:2,0 | aplay -D hw:0,0 &
816 e.g.:
818 $ arecord -f dat -t wav -D hw:CARD=UAC1Gadget,DEV=0 | \
819 aplay -D default:CARD=OdroidU3