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跨平台使用ASP.NET Core进行USB通信

c#asp.net-coreusblibusb-1.0libusbdotnet
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概述

我已经将一个Web应用程序移植到了.NET Core，并发现它在Windows上运行时能够通过USB与微控制器通信，但在Linux上运行时却不能。我正试图找出:

  • 为什么会这样（是我使用的库中存在错误还是我的Linux环境配置有误？）

  • 如何解决或解决它（替代库、环境变更等）。

如果有人成功地创建了一个基于.NET Core的应用程序，可以以平台无关的方式进行USB通信，我将非常感激您的帮助。

环境

为了方便，本文剩余部分中提供了关于我的当前环境的一些详细信息：

  • Windows 7 64位主机
  • Dotnet版本1.0.0-preview2-003131
  • Docker版本1.12.0，构建8eab29e
  • Docker Toolbox（我相信v1.12.3）
  • VirtualBox v5.0.30 r112061

详情

我以前有一个基于.NET Framework的Web服务，我正在使用它来控制微控制器。由于基于.NET Framework，它只能在Windows上运行。为了实现跨平台支持，我开始将应用程序移植到.NET Core。这项任务现在基本完成——例如，我现在可以将我的应用程序构建和运行为Docker服务，这将非常有益。

我的应用程序分为多个项目，但是出于本帖的目的，我只会解决两个问题：

  • 基于ASP.NET Core的Web服务项目，它适配应用程序的核心功能，以便通过Web通信进行控制。1它把其他所有内容绑定在一起，是我实际上使用dotnet <<application.dll>>执行的。

  • USB通信服务项目，它处理与我的USB设备的通信。2它目前使用CoreCompat.LibUsbDotNet库（v2.2.8-r101），该库作为一个跨平台的C#适配器，可在Windows和Unix上分别使用WinUSB和libusb库。这个项目是作为Nuget软件包分发的，被Web服务所使用，问题就出在这里。

当我直接在Windows下运行应用程序时，它可以正常运行。但是，如果我尝试在Linux虚拟机或Docker服务中运行它，Web服务将无法初始化，并出现错误，指出找不到libusb-1.0库。根据这个错误信息，我尝试检查了我尝试运行应用程序的Linux VM和Docker容器的环境。在将USB设备挂载到Docker虚拟机上并以特权模式运行基于我的Web应用程序镜像的容器之后，我可以确认它能够看到我的USB设备。
root@19e8929e1814:/app# lsusb
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 002: ID 2b87:0001
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

我也确认已安装libusb-1.05，并检查它是否在ldconfig缓存中可用：

root@19e8929e1814:/app# ldconfig -p | grep libusb
libusb-1.0.so.0 (libc6,x86-64) => /lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.so.0
libusb-1.0.so (libc6,x86-64) => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.so
libusb-0.1.so.4 (libc6,x86-64) => /lib/x86_64-linux-gnu/libusb-0.1.so.4
libusb-0.1.so.4 (libc6,x86-64) => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-0.1.so.4

因此，我不确定为什么CoreCompat.LibUsbDotNet会抛出一个找不到libusb-1.0的异常，我只能假设这是库中的一个错误。

有没有人成功地在Unix环境下使用过这个库进行通信？或者，有没有找到另一种以平台无关的方式与USB设备通信的方法，适用于基于.NET Core的应用程序？

参考文献

[1] project.json用于Web服务项目

{
  "dependencies": {
    "<<Company>>.Communications.<<Product>>Usb": "0.4.9",
    "<<Company>>.<<Product>>Web.Core": {
      "target": "project"
    },
    "<<Company>>.<<Product>>WebComponentPackage": "0.4.9-beta0002",
    "Autofac": "4.2.1",
    "Common.Logging": "3.4.0-Beta2",
    "Microsoft.AspNetCore.Diagnostics": "1.1.0-preview1-final",
    "Microsoft.AspNetCore.Server.IISIntegration": "1.1.0-preview1-final",
    "Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel": "1.1.0",
    "Microsoft.AspNetCore.StaticFiles": "1.1.0",
    "Microsoft.AspNetCore.WebSockets.Server": "0.1.0",
    "Microsoft.Extensions.DependencyModel": "1.1.0-preview1-001100",
    "Microsoft.Extensions.Logging.Console": "1.1.0",
    "Microsoft.NETCore.App": {
      "version": "1.1.0",
      "type": "platform"
    },
    "Serilog.Enrichers.Thread": "3.0.0",
    "Serilog.Sinks.Literate": "2.1.0-dev-00034",
    "Serilog.Sinks.RollingFile": "3.3.0",
    "System.Runtime.Loader": "4.3.0",
    "Thrower": "3.0.4"
  },

  "tools": {
  },

  "frameworks": {
    "netcoreapp1.1": {
      "imports": [
        "dotnet5.6",
        "portable-net45+win8"
      ]
    }
  },

  "buildOptions": {
    "emitEntryPoint": true,
    "preserveCompilationContext": true
  },

  "runtimeOptions": {
    "configProperties": {
      "System.GC.Server": true
    }
  },

  "publishOptions": {
    "include": [
      "wwwroot",
      "web.config"
    ]
  },

  "scripts": {
    "postpublish": [ "dotnet publish-iis --publish-folder %publish:OutputPath% --framework %publish:FullTargetFramework%" ]
  }
}

[2] project.json用于USB通信项目

{
  "version": "0.4.9-*",
  "description": "Provides a type of communication service that facilitates communication between .NET applications and <<Product>> over USB.",
  "authors": ["<<Author>>"],

  "dependencies": {
    "Microsoft.Composition": "1.0.30",
    "Microsoft.NETCore.Portable.Compatibility": "1.0.1",
    "Thrower": "3.0.4",
    "CoreCompat.LibUsbDotNet": "2.2.8-r101",
    "Common.Logging": "3.4.0-Beta2",
    "<<Company>>.Message": "0.4.3",
    "NETStandard.Library": "1.6.1",
    "<<Company>>.Communications.Core": "0.4.5",
    "Serilog": "2.3.0"
  },
  "packOptions": {
    "owners": ["<<Company>>"],
    "repository": {
      "type": "git",
      "url": "https://bitbucket.org/<<Company>>-dev/<<Product>>usb"
    }
  },
  "frameworks": {
    "netstandard1.4": {
      "imports": [ "dnxcore50", "portable-net45+win8" ]
    }
  },
  "buildOptions": {
    "xmlDoc": true
  }
}

[3] USB通讯失败异常

Unhandled Exception: System.DllNotFoundException: libusb-1.0 library not found.  This is often an indication that libusb-1.0 was installed to '/usr/local/lib' and
 mono.net is not looking for it there. To resolve this, add the path '/usr/local/lib' to '/etc/ld.so.conf' and run 'ldconfig' as root. (http://www.mono-project.co
m/DllNotFoundException) ---> System.DllNotFoundException: Unable to load DLL 'libusb-1.0.dll': The specified module could not be found.
 (Exception from HRESULT: 0x8007007E)
   at MonoLibUsb.MonoUsbApi.Init(IntPtr& pContext)
   at MonoLibUsb.MonoUsbSessionHandle..ctor()
   --- End of inner exception stack trace ---
   at MonoLibUsb.MonoUsbSessionHandle..ctor()
   at MonoLibUsb.MonoUsbEventHandler.Init(UnixNativeTimeval unixNativeTimeval)
   at MonoLibUsb.MonoUsbEventHandler.Init()
   at MonoLibUsb.MonoUsbApi.InitAndStart()
   at LibUsbDotNet.LudnMonoLibUsb.MonoUsbDevice.get_MonoUsbDeviceList()
   at LibUsbDotNet.Main.LegacyUsbRegistry.get_DeviceList()
   at LibUsbDotNet.UsbDevice.get_AllLibUsbDevices()
   at LibUsbDotNet.UsbDevice.get_AllDevices()
   at LibUsbDotNet.UsbDevice.OpenUsbDevice(Predicate`1 findDevicePredicate)
   at LibUsbDotNet.UsbDevice.OpenUsbDevice(UsbDeviceFinder usbDeviceFinder)
   at <<Company>>.Communications.<<Product>>Usb.UsbCommunicationService.Start()
   at <<Company>>.<<Product>>Web.Core.DeviceController.Initialize()
   at <<Company>>.<<Product>>Web.ServiceAdapters.WebSockets.Startup.ConfigureServices(IServiceCollection services)
--- End of stack trace from previous location where exception was thrown ---
   at System.Runtime.ExceptionServices.ExceptionDispatchInfo.Throw()
   at Microsoft.AspNetCore.Hosting.ConventionBasedStartup.ConfigureServices(IServiceCollection services)
   at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.WebHost.EnsureApplicationServices()
   at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.WebHost.BuildApplication()
   at Microsoft.AspNetCore.Hosting.WebHostBuilder.Build()
   at <<Company>>.<<Product>>Web.ServiceAdapters.WebSockets.Program.Main(String[] args)

[4] Web服务 Dockerfile

FROM microsoft/aspnetcore:1.1.0
ENTRYPOINT ["dotnet", "bin/Debug/netcoreapp1.1/publish/<<Company>>.<<Product>>Web.ServiceAdapters.WebSockets.dll"]
ARG source=.
WORKDIR /app
EXPOSE 80
COPY $source .
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y libusb-1.0-0-dev usbutils

[5] Docker容器中运行find / -name libusb*命令的输出结果

root@19e8929e1814:/app# find / -name libusb*
/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.so.0
/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.so.0.1.0
/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-0.1.so.4.4.4
/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-0.1.so.4
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.a
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/pkgconfig/libusb-1.0.pc
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.so
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libusb-0.1.so.4
/usr/include/libusb-1.0
/usr/include/libusb-1.0/libusb.h
/usr/share/doc/libusb-1.0-0
/usr/share/doc/libusb-1.0-doc
/usr/share/doc/libusb-1.0-doc/html/libusb_8h_source.html
/usr/share/doc/libusb-1.0-0-dev
/usr/share/doc/libusb-0.1-4
/usr/share/doc-base/libusb-1.0-doc
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0-dev:amd64.md5sums
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-doc.list
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0:amd64.md5sums
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0:amd64.symbols
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0:amd64.shlibs
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0:amd64.list
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0:amd64.postrm
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0:amd64.postinst
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-doc.md5sums
/var/lib/dpkg/info/libusb-1.0-0-dev:amd64.list
/var/lib/dpkg/info/libusb-0.1-4:amd64.postrm
/var/lib/dpkg/info/libusb-0.1-4:amd64.shlibs
/var/lib/dpkg/info/libusb-0.1-4:amd64.symbols
/var/lib/dpkg/info/libusb-0.1-4:amd64.postinst
/var/lib/dpkg/info/libusb-0.1-4:amd64.list
/var/lib/dpkg/info/libusb-0.1-4:amd64.md5sums
1
(1) USB库有样例吗？您可以运行这个示例（或者这些示例）来确保.NET库能否在您的Linux/Docker环境下工作。 (2) - 您在“框架”中有netcoreapp1.0，但在依赖项中却有Microsoft.NETCore.App 1.1.0...请尝试将它们对齐到相同的版本。 - Dmitry
(1) CoreCompat.LibUsbDotNet 库？我不知道有没有示例。实际上，我所能找到的关于该库的所有信息都在 Nuget 页面上。虽然成熟的基于 .NET Framework 的 LibUsbDotNet 版本有示例，但这对我在这种情况下并没有帮助。(2) 谢谢指出，我已经纠正了它。 - Tagc
1个回答
13

将实际共享库链接到您所拥有的.NET Core版本的共享库位置。我已成功加载了此库，使用以下方法：

ln -s /lib/x86_64-linux-gnu/libusb-1.0.so.0 /opt/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/1.1.0/libusb-1.0.dll

尽管如此，我还没有收到设备清单。

请参见Github上的此问题。

真的是太厉害了，兄弟！你用一行命令解决了我几个月来一直困扰着我的问题。我只需要做一个小小的修改：/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/1.1.0/libusb-1.0.dll。在我接受并奖励这个赏金之前，你能否简要解释一下为什么创建这个符号链接对我和将来的读者都有好处呢？ - Tagc
1
好的，看起来你不会回来了，那我就接受这个结果。 - Tagc
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可以查看英文原文，
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