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Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)

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复兴中华数学头子

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    发表于 2004-9-27 14:30 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    <>Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)</P>3 B' y: s- j: r7 u
    <>赵明(carl__zhao@163.com) ! U+ _/ l. g  F  k8 K
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    3 C( w+ e, Z- l' u, R1 u+ i+ w2003年7月
    . ?2 \( @- W: ?2 |7 U+ CUSB设备越来越多,而Linux在硬件配置上仍然没有做到完全即插即用,对于Linux怎样配置和使用他们,也越来越成为困扰我们的一大问题。本文分两部分着力从Linux系统下设备驱动的架构,去阐述怎样去使用和配置以及怎样编制USB设备驱动。对于一般用户,可以使我们明晰Linux设备驱动方式,为更好地配置和使用USB设备提供了方便;而对于希望开发Linux系统下USB设备驱动的程序员,提供了初步学习USB驱动架构的机会。
    ; Z- L+ t: Z, S5 a9 d) x# p1 D: M4 F前言
    , w& t5 D' ^- o% ?+ D) g: \USB是英文"Universal Serial Bus"的缩写,意为"通用串行总线"。是由Compaq(康柏)、DEC、IBM、Intel、NEC、微软以及Northern Telecom(北方电讯)等公司于1994年11月共同提出的,主要目的就是为了解决接口标准太多的弊端。USB使用一个4针插头作为标准插头,并通过这个标准接头,采用菊花瓣形式把所有外设连接起来,它采用串行方式传输数据,目前最大数据传输率为12Mbps, 支持多数据流和多个设备并行操作,允许外设热插拔。 3 m3 A0 z5 x6 D* M7 v4 G/ @
    目前USB接口虽然只发展了2代(USB1.0/1.1,USB2.0),但是USB综合了一个多平台标准的所有优点 -- 包括降低成本,增加兼容性,可连接大量的外部设备,融合先进的功能和品质。使其逐步成为PC接口标准,进入了高速发展期。
    / \/ g+ f" f8 U$ Q6 g! a那么对于使用Linux系统,正确支持和配置常见的USB设备,就是其使用必不可少的关键一步。
    5 ~1 |4 F; @8 N# c' e/ N% d相关技术基础
      Y/ @5 l4 X4 h/ U& P! m模块(驱动程序) / I0 i- Z3 H  I. @9 [
    模块(module)是在内核空间运行的程序,实际上是一种目标对象文件,没有链接,不能独立运行,但是可以装载到系统中作为内核的一部分运行,从而可以动态扩充内核的功能。模块最主要的用处就是用来实现设备驱动程序。  0 O9 l" w+ U3 d2 |! {
    Linux下对于一个硬件的驱动,可以有两种方式:直接加载到内核代码中,启动内核时就会驱动此硬件设备。另一种就是以模块方式,编译生成一个.o文件。当应用程序需要时再加载进内核空间运行。所以我们所说的一个硬件的驱动程序,通常指的就是一个驱动模块。 1 {7 w/ ?, P. M3 F2 Y2 ^
    设备文件
    ; J9 o) W& T% r" i3 r! P! H) X; Z对于一个设备,它可以在/dev下面存在一个对应的逻辑设备节点,这个节点以文件的形式存在,但它不是普通意义上的文件,它是设备文件,更确切的说,它是设备节点。这个节点是通过mknod命令建立的,其中指定了主设备号和次设备号。主设备号表明了某一类设备,一般对应着确定的驱动程序;次设备号一般是区分不同属性,例如不同的使用方法,不同的位置,不同的操作。这个设备号是从/proc/devices文件中获得的,所以一般是先有驱动程序在内核中,才有设备节点在目录中。这个设备号(特指主设备号)的主要作用,就是声明设备所使用的驱动程序。驱动程序和设备号是一一对应的,当你打开一个设备文件时,操作系统就已经知道这个设备所对应的驱动程序。 ; ^: l& Z0 S) O: \$ Q
    SCSI 设备 : Z6 `! I+ y! g/ l- D  o  y
    SCSI是有别于IDE的一个计算机标准接口。现在大部分平板式扫描仪、CD-R刻录机、MO光磁盘机等渐渐趋向使用SCSI接口,加之SCSI又能提供一个高速传送通道,所以,接触到SCSI设备的用户会越来越多。Linux支持很多种的SCSI设备,例如:SCSI硬盘、SCSI光驱、SCSI磁带机。更重要的是,Linux提供了IDE设备对SCSI的模拟(ide-scsi.o模块),我们通常会就把IDE光驱模拟为SCSI光驱进行访问。因为在Linux中很多软件都只能操作SCSI光驱。例如大多数刻录软件、一些媒体播放软件。通常我们的USB存储设备,也模拟为SCSI硬盘而进行访问。
    ; J  J* P; C( O) ^  G) ILinux硬件驱动架构 / X9 |, n$ ]/ ]6 z1 L
    对于一个硬件,Linux是这样来进行驱动的:首先,我们必须提供一个.o的驱动模块文件(这里我们只说明模块方式,其实内核方式是类似的)。我们要使用这个驱动程序,首先要加载运行它(insmod *.o)。这样驱动就会根据自己的类型(字符设备类型或块设备类型,例如鼠标就是字符设备而硬盘就是块设备)向系统注册,注册成功系统会反馈一个主设备号,这个主设备号就是系统对它的唯一标识(例如硬盘块设备在/proc/devices中显示的主设备号为3 ,我们用ls -l /dev/had看到的主设备就肯定是3)。驱动就是根据此主设备号来创建一个一般放置在/dev目录下的设备文件(mknod命令用来创建它,它必须用主设备号这个参数)。在我们要访问此硬件时,就可以对设备文件通过open、read、write等命令进行。而驱动就会接收到相应的read、write操作而根据自己的模块中的相应函数进行了。
    , m6 T4 O$ Y2 }% @' D* S其中还有几个比较有关系的东西:一个是/lib/modules/2.4.XX目录,它下面就是针对当前内核版本的模块。只要你的模块依赖关系正确(可以通过depmod设置),你就可以通过modprobe 命令加载而不需要知道具体模块文件位置。 另一个是/etc/modules.conf文件,它定义了一些常用设备的别名。系统就可以在需要此设备支持时,正确寻找驱动模块。例如alias eth0 e100,就代表第一块网卡的驱动模块为e100.o。他们的关系图如下:(见图一) # a% u5 s; j( ^1 X
    / Q" p) s9 Z" ?: J
    配置USB设备
    , N& z* ?4 b3 Y6 M, |内核中配置.
    / N# b6 K6 x/ h+ W0 T/ c要启用 Linux USB 支持,首先进入"USB support"节并启用"Support for USB"选项(对应模块为usbcore.o)。尽管这个步骤相当直观明了,但接下来的 Linux USB 设置步骤则会让人感到糊涂。特别地,现在需要选择用于系统的正确 USB 主控制器驱动程序。选项是"EHCI" (对应模块为ehci-hcd.o)、"UHCI" (对应模块为usb-uhci.o)、"UHCI (alternate driver)"和"OHCI" (对应模块为usb-ohci.o)。这是许多人对 Linux 的 USB 开始感到困惑的地方。  
    9 b0 R( l0 h5 V5 m/ p7 ]要理解"EHCI"及其同类是什么,首先要知道每块支持插入 USB 设备的主板或 PCI 卡都需要有 USB 主控制器芯片组。这个特别的芯片组与插入系统的 USB 设备进行相互操作,并负责处理允许 USB 设备与系统其它部分通信所必需的所有低层次细节。  , ^$ \, i, i( q& p- \& c' X* @# U
    Linux USB 驱动程序有三种不同的 USB 主控制器选项是因为在主板和 PCI 卡上有三种不同类型的 USB 芯片。"EHCI"驱动程序设计成为实现新的高速 USB 2.0 协议的芯片提供支持。"OHCI"驱动程序用来为非 PC 系统上的(以及带有 SiS 和 ALi 芯片组的 PC 主板上的)USB 芯片提供支持。"UHCI"驱动程序用来为大多数其它 PC 主板(包括 Intel 和 Via)上的 USB 实现提供支持。只需选择与希望启用的 USB 支持的类型对应的"?HCI"驱动程序即可。如有疑惑,为保险起见,可以启用"EHCI"、"UHCI" (两者中任选一种,它们之间没有明显的区别)和"OHCI"。(赵明注:根据文档,EHCI已经包含了UHCI和OHCI,但目前就我个人的测试,单独加EHCI是不行的,通常我的做法是根据主板类型加载UHCI或OHCI后,再加载EHCI这样才可以支持USB2.0设备)。
    & k  k' o5 |5 Q) l% E; z启用了"USB support"和适当的"?HCI"USB 主控制器驱动程序后,使 USB 启动并运行只需再进行几个步骤。应该启用"reliminary USB device filesystem",然后确保启用所有特定于将与 Linux 一起使用的实际 USB 外围设备的驱动程序。例如,为了启用对 USB 游戏控制器的支持,我启用了"USB Human Interface Device (full HID) support"。我还启用了主"Input core support" 节下的"Input core support"和"Joystick support"。  
    & o% ^  u4 `8 b+ k% e7 _一旦用新的已启用 USB 的内核重新引导后,若/proc/bus/usb下没有相应USB设备信息,应输入以下命令将 USB 设备文件系统手动挂装到 /proc/bus/usb:  0 x( k( {) q: h+ e4 n
    6 p+ ], `9 b1 V0 {5 |9 A
    # mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  3 P- W8 _3 h/ u; e6 U4 I
    ; u9 o2 {$ j5 o0 s9 G8 v) ]
    为了在系统引导时自动挂装 USB 设备文件系统,请将下面一行添加到 /etc/fstab 中的 /proc 挂装行之后:  9 \6 _# A; \& w7 B9 @# S, u/ o
    6 B, }; s% O  _4 `
    none /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  
    / J# K  t4 t$ t
    6 u* ~1 p6 v( V5 P模块的配置方法. # d4 L, @% [/ M/ \2 k- k, R
    在很多时候,我们的USB设备驱动并不包含在内核中。其实我们只要根据它所需要使用的模块,逐一加载。就可以使它启作用。 2 U6 M) Z7 d- G. j& K' ^
    首先要确保在内核编译时以模块方式选择了相应支持。这样我们就应该可以在/lib/modules/2.4.XX目录看到相应.o文件。在加载模块时,我们只需要运行modprobe xxx.o就可以了(modprobe主要加载系统已经通过depmod登记过的模块,insmod一般是针对具体.o文件进行加载) 6 J  p% V' g2 I
    对应USB设备下面一些模块是关键的。
      m' F1 o/ y$ J! Gusbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 . K$ T) `4 A# g
    usb-uhci.o (已经提过) " D/ M" q, w! {8 F1 I/ q  T5 x- [
    usb-ohci.o (已经提过)
    " e3 J2 b2 ?' n' Buhci.o 另一个uhci驱动程序,我也不知道有什么用,一般不要加载,会死机的
    4 q  H+ i4 S4 }+ b$ eehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    + {$ h1 C, ]4 ~- [5 _; c5 r% \hid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 / O/ z/ R3 o& k
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到
    6 d; c" J3 r& {+ _+ G) d1 J相关模块
    : B0 \+ r0 ]  z% B  r4 Ride-disk.o IDE硬盘
    ) F; d* h; H# `( G2 C3 qide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口
    - U- |7 {# C0 J% L: t( Q3 J. Kscsi_mod.o SCSI支持
    6 ^% C2 f% H7 E: F/ A! L9 Q+ P  `1 K注意kernel config其中一项: - v' `' Y: E2 d; t
    , r( n; S- M3 ]; q
    Probe all LUNs on each SCSI device & \4 N  E3 m& h* ^) D1 j

    $ V; n# x" U3 C9 }) ~2 h+ f, e最好选上,要不某些同时支持多个口的读卡器只能显示一个。若模块方式就要带参数安装或提前在/etc/modules.conf中加入以下项,来支持多个LUN。
    " M4 J. Q/ G0 B( u
    # W: f) N. K  L4 t0 uadd options scsi_mod max_scsi_luns=9   / M! C. X8 K- O) y' ?
    - W1 Q$ U9 f1 K/ Q9 b& I2 }  C
    sd_mod.o SCSI硬盘
    4 j" {: Y& Z2 w8 S- N7 B# ?sr_mod.o SCSI光盘 9 |* w5 F! S& u" @& R- c/ R; u* r
    sg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到)
    $ F2 k8 h" n, J常见USB设备及其配置
    + `5 M* t, e2 m, J( W在Linux 2.4的内核中已经支持不下20种设备。它支持几乎所有的通用设备如键盘、鼠标、modem、打印机等,并不断地添加厂商新的设备象数码相机、MP3、网卡等。下面就是几个最常见设备的介绍和使用方法: % u& r1 r, F( V
    USB鼠标:
    * j" }4 y# F3 n* Z6 O/ C键盘和鼠标属于低速的输入设备,对于已经为用户认可的PS/2接口,USB键盘和USB鼠标似乎并没有太多更优越的地方。现在的大部分鼠标采用了PS/2接口,不过USB接口的鼠标也越来越多,两者相比,各有优势:一般来说,USB的鼠标接口的带宽大于PS/2鼠标,也就是说在同样的时间内,USB鼠标扫描次数就要多于PS/2鼠标,这样在定位上USB鼠标就更为精确;同时USB接口鼠标的默认采样率也比较高,达到125HZ,而PS/2接口的鼠标仅有40HZ(Windows 9x/Me)或是60HZ(Windows NT/2000)。 ( N2 Y. g" V! L3 z4 L; s. D0 l' i  n
    对于USB设备你当然必须先插入相应的USB控制器模块:usb-uhci.o或usb-ohci.o ( z/ Q2 F# j' G0 _# S8 q+ H

    . M& U) i' ]0 ~1 h( H. U; hmodprobe usb-uhci
    " r6 A( J8 v' V; y3 S$ E  ^; @2 o+ p, T
    USB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o
    + L' W; D2 e* G6 `4 X. J
    + M, O4 r* e+ Y4 Y& R2 smodprobe usbmouse ) h& \* V+ ]% R
    modprobe mousedev 5 _1 B; B* C$ o3 Q& {# q7 J

    2 h+ r+ |9 o! R! o9 Q1 ?: Z6 d  u若你把HID input layer支持和input core 支持也作为模块方式安装,那么启动hid模块和input模块也是必要的。 # J, U& |4 e4 K6 [; x  B* O3 U1 e

    8 t) ?) {' }# zmodprobe hid
    0 j  j+ o7 F4 U) nmodprobe input 2 r, g# P% M2 K& {& O; C* O
    - m1 J: p9 V; }2 D5 ?7 E$ u/ _0 c
    USB键盘: 3 P0 U* I5 e1 A: B1 X, G
    一般的,我们现在使用的键盘大多是PS/2的,USB键盘还比较少见,但是下来的发展,键盘将向USB接口靠拢。使用USB键盘基本上没有太多的要求,只需在主板的BIOS设定对USB键盘的支持,就可以在各系统中完全无障碍的使用,而且更可以真正做到在即插即用和热插拔使用,并能提供两个USB连接埠:让您可以轻易地直接将具有USB接头的装置接在您的键盘上,而非计算机的后面。
    3 u" c1 E# e- `6 K) ^0 ]同样你当然必须先插入相应的USB控制器模块:usb-uhci.o或usb-ohci.o
    ! W- w/ L+ K# R. h, F# T6 m) U
    ( @3 c4 s* c4 O' Y7 I  i' W' kmodprobe usb-uhci
    - R* v! Y# E9 O  R. v/ f0 o9 r2 n2 c
    然后您还必须插入键盘模块usbkbd.o,以及keybdev.o,这样usb键盘才能够正常工作。此时,运行的系统命令: * U' L: h' r% f5 `. m2 ]
    & i$ o: o# R" o/ E. n( v
    modprobe usbkbd
      A% y. `2 e9 J* M9 I3 kmodprobe keybdev 1 d( @/ a! s% o! D% O5 n; D5 P
      H. ]6 |3 e% Q) V
    同样若你把HID input layer支持和input core 支持也作为模块方式安装,那么启动hid模块和input模块也是必要的。
    8 I1 e! H4 x  x( w4 ^U盘和USB读卡器: 8 C4 [; i' l/ R( x) s9 V/ T
    数码存储设备现在对我们来说已经是相当普遍的了。CF卡、SD卡、Memory Stick等存储卡已经遍及我们的身边,通常,他们的读卡器都是USB接口的。另外,很多MP3、数码相机也都是USB接口和计算机进行数据传递。更我们的U盘、USB硬盘,作为移动存储设备,已经成为我们的必须装备。
    4 {& u9 M; x6 \在Linux下这些设备通常都是以一种叫做usb-storage的方式进行驱动。要使用他们必须加载此模块 9 C- t# m0 p0 V3 i+ _0 r

    ( b2 c) |4 p7 b+ J- Tmodprobe usb-storage 8 o# f% T' k7 Y

    . y6 S) G+ T+ b8 u7 Y" W1 R当然,usbcore.o 和usb-uhci.o或usb-ohci也肯定是不可缺少的。另外,若你系统中SCSI支持也是模块方式,那么下面的模块也要加载
    , K' X8 E: Y$ t6 U% d6 [" G; M4 R. s' f" {$ s) Y8 Q1 @
    modprobe scsi_mod , P  E: g) Y! U7 _+ [# H) ]  P
    modprobe sd_mod
    3 E2 k4 ~8 @! t4 d9 [, v/ o3 k
    . h3 M, c  V  @8 ]) o) z' X& i在加载完这些模块后,我们插入U盘或存储卡,就会发现系统中多了一个SCSI硬盘,通过正确地mount它,就可以使用了(SCSI硬盘一般为/dev/sd?,可参照文章后面的常见问题解答)。 / n6 Z, q: }$ ~8 |1 z! H

    ; v$ Z& g* O7 }. f) N- dmount /dev/sda1 /mnt
    6 P3 a) n( Q1 ?  H) J7 `9 C4 R3 t/ n3 `7 M: J) G% m) X+ X: k% z
    Linux支持的其他USB设备。 2 T0 J/ N2 X; F' r3 N
    MODEM--(比较常见) & |1 ]6 [( s4 r# D% h0 l
    网络设备 ! A+ \. V9 Y% p( ?
    摄像头--(比较常见)例如ov511.o
    & g9 N  H% s5 G联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o - h$ S; I) {/ P2 W
    显示器--(我没见过) 6 b8 z7 |# @5 z. k" ], f. o. {
    游戏杆 ! Z4 d, a9 }3 a+ p# D
    电视盒--(比较常见) ! `, w: d, @* k# T4 M3 X: e
    手写板--(比较常见) % S, [( c! i& @! D5 E$ o' g0 o, h( [
    扫描仪--(比较常见) # ]( E5 U; G- ~4 b2 |8 P5 L1 i
    刻录机--(比较常见) 8 u1 A0 n, w6 a! `0 [9 L# f
    打印机--(比较常见) 8 F$ Z+ q  `$ S4 b: B8 T
    注意:上面所说的每个驱动模块,并不是都要手动加载,有很多系统会在启动或你的应用需要时自动加载的,写明这些模块,是便于你在不能够使用USB设备时,可以自行检查。只要用lsmod确保以上模块已经被系统加载,你的设备就应该可以正常工作了。当然注意有些模块已经以内核方式在kernel启动时存在了(这些模块文件在/lib/modules/2.4.XX中是找不到的)。
    9 c% b4 T, T, G8 L8 ?最常遇见的USB问题
    $ G2 M" S# u% d5 X; P5 m1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  5 L4 Y8 d2 @1 k$ |6 \4 S9 t
    有USB设备,当你刚装完redhat 7.3第一次启动时,总会死掉。主要原因是Linux在安装时探测到有usb-uhci和ehci-hcd两个控制器,但在启动时,加载完usb-uhci再加载ehci-hcd就会有冲突。分析认为redhat7.3系统内核在支持USB2.0标准上存在问题。在其他版本的Linux中均不存在此问题。
    8 {- I0 k: q$ k解决办法:在lilo或grub启动时用命令行传递参数init=/sbin/init。这样在启动后就不运行其他服务而直接启动shell。然后运行
    9 y. G1 B; m7 ^$ j! R" G* n- I/ Dmount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读 * A; ?. s; d5 C; D
    然后vi /etc/modules.config文件   ]* B9 j, g$ s) h, k2 h) h
    删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉 & g2 T0 R5 l" }, q! G5 r
    然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统
    3 D4 x0 R, N2 h7 x然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了 % W. g1 C& M% a$ \4 S. o
    或许,你有更简单的办法:换USB键盘和鼠标为PS2接口,启动后修改/etc/modules.config文件。
    ' o+ ]" S- |. \5 x/ P* t! K" `2. 我们已经知道U盘在Linux中会模拟为SCSI设备去访问,可怎么知道它对应那个SCSI设备呢?  + J: Z4 o# A) y# b/ V) v+ }
    方法1:推测。通常你第一次插入一个SCSI设备,它就是sda,第二个就是sdb以此类推。你启动Linux插入一个U盘,就试试sda,换了一个就可能是sdb。这里注意两个特例:1) 你用的是联想U盘,它可能存在两个设备区(一个用于加密或启动电脑),这样就可能一次用掉两个sda、sdb,换个U盘就是sdc、sdd。2) 联想数码电脑中,可能已经有了六合一读卡器。它同样也是USB存储设备。它会占掉一个或两个SCSI设备号。
    + r) L7 s( L% |$ H( P5 l方法2:看信息。其实,只要你提前把usb-storage.o、scsi_mod.o、sd_mod.o模块加载(直接在kernel中也可以)了,在你插入和拔出U盘时,系统会自动打出信息如下:
    & z, |' [2 z1 `' `
    0 K! O. x3 F# A7 G( h# A: Z2 cSCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  
    9 I/ g" U7 e& M- ^4 [sda: Write Protect is on
    9 f1 l" k4 s& T4 P/ z  a, p根据此信息,你就知道它在sda上了。当然,可能你的系统信息级别比较高,上述信息可能没有打出,这时候你只要tail /var/log/messages就可以看到了。
    4 g0 ^" ^, u* [方法3:同样,cat /proc/partitions也可以看到分区信息,其中sd?就是U盘所对应的了。若根本没有sd设备,就要检查你的SCSI模块和usb-storage模块是否正确加载了。 & x- M* o% a0 _1 C  b* u
    3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  + o3 t# O/ }  H4 O4 n
    这是一个历史遗留问题。存储卡最初尺寸很小,很多厂商在使用时,就直接使用存储,不含有分区表信息。而随着存储卡尺寸的不断扩大,它也就引入了类似硬盘分区的概念。例如/dev/hda你可以分成主分区hda1、hda2扩展分区hda3,然后把扩展分区hda3又分为逻辑分区hda5、hda6、hda7等。这样,通常的U盘就被分成一个分区sda1,类似把硬盘整个分区分成一个主分区hda1。实际上,我们完全可以通过fdisk /dev/sda对存储卡进行完全类似硬盘的分区方式分成sda1、sda2甚至逻辑分区sda5、sda6。实际上,对USB硬盘目前你的确需要这样,因为它通常都是多少G的容量。而且通常,它里面就是笔记本硬盘。
    3 I# \& {( D" a4 [% i9 p一个好玩的问题。你在Linux下用fdisk /dev/sda 对U盘进行了多分区,这时候到windows下,你会发现怎么找,怎么格式化,U盘都只能找到第一个分区大小尺寸,而且使用看不出任何问题。这主要是windows驱动对U盘都只支持一个分区的缘故。你是不是可以利用它来进行一些文件的隐藏和保护?你是不是可以和某些人没玩过Linux的人开些玩笑:你的U盘容量变小了J。
    # \7 m  k' z/ U! N现在较多的数码设备也和windows一样,是把所有U盘容量分为一个,所以在对待U盘的时候,通常你mount的是sda1。但对于某些特殊的数码设备格式化的U盘或存储卡(目前我发现的是一款联想的支持模拟USB软盘的U盘和我的一个数码相机),你就要mount /dev/sda。因为它根本就没分区表(若mount /dev/sda1通常的效果是死掉)。其实,这些信息,只要你注意了/proc/partitions文件,都应该注意到的。
    ) W1 z% e: X& w  T4. 每次插入U盘,都要寻找对应设备文件名,都要手动mount,我能不能做到象windows那样插入就可以使用呢。  / j# @; h+ Z6 Y" R4 w
    当然可以,不过你需要做一些工作。我这里只提供一些信息帮助你去尝试完成设置:Linux内核提供了一种叫hotplug支持的东西,它可以让你系统在PCI设备、USB等设备插拔时做一些事情。而automount 功能可以使你的软驱、光盘等设备的分区自动挂载和自动卸载。你甚至可以在KDE桌面中创建相应的图标,方便你操作。具体设置方法就要你自己去尝试了。反正我使用Linux已经麻木了,不就是敲一行命令嘛。
    ( a9 w# C0 t0 y; @' v* V  e参考资料   d: O. Z2 e. W' P
    1. 《LINUX设备驱动程序》
    9 O" s: z, s6 w7 Y' D0 oALESSANDRO RUBINI著
    - v+ |  c6 S2 \: |# KLISOLEG 译 ! {  q3 i* ?5 {( S, w6 k
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    * T% F! E1 q- G3 @周巍松 编著  
    # c) G! Y/ f7 U! [/ _3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明- I) X( J6 Q9 ^! L/ K

    & }( J# p1 v- a! E9 F; |( G+ A; ~9 a, y0 a
    3 j8 f3 U7 U$ @, H( s8 |

    # C; ^! G! c7 w* o7 O5 G( a附图一</P>
    zan
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    Linux下的硬件驱动——USB设备(下)(驱动开发部分)

    赵明(carl__zhao@163.com) * s+ ^! K3 A8 w" A0 K) p+ l/ E5 z
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 - G8 d2 P# n8 P2 j, h) V6 o
    2003年7月 ' ?. i0 _0 s- Z6 I; H. u
    USB骨架程序(usb-skeleton),是USB驱动程序的基础,通过对它源码的学习和理解,可以使我们迅速地了解USB驱动架构,迅速地开发我们自己的USB硬件的驱动。
    - M3 o- O% G& H5 [前言 4 M/ t. A# z9 D0 D" |  Y
    在上篇《Linux下的硬件驱动--USB设备(上)(驱动配制部分)》中,我们知道了在Linux下如何去使用一些最常见的USB设备。但对于做系统设计的程序员来说,这是远远不够的,我们还需要具有驱动程序的阅读、修改和开发能力。在此下篇中,就是要通过简单的USB驱动的例子,随您一起进入USB驱动开发的世界。 2 t. K- h& ~1 y+ R, E4 X; \
    USB驱动开发
    # v) D0 |, F  d9 r在掌握了USB设备的配置后,对于程序员,我们就可以尝试进行一些简单的USB驱动的修改和开发了。这一段落,我们会讲解一个最基础USB框架的基础上,做两个小的USB驱动的例子。
    5 j  @; H$ v1 G1 h. V2 s6 K/ K7 GUSB骨架
    & S6 t+ U" J# i" M% E5 L在Linux kernel源码目录中driver/usb/usb-skeleton.c为我们提供了一个最基础的USB驱动程序。我们称为USB骨架。通过它我们仅需要修改极少的部分,就可以完成一个USB设备的驱动。我们的USB驱动开发也是从她开始的。 % B7 h+ C5 E% S: _
    那些linux下不支持的USB设备几乎都是生产厂商特定的产品。如果生产厂商在他们的产品中使用自己定义的协议,他们就需要为此设备创建特定的驱动程序。当然我们知道,有些生产厂商公开他们的USB协议,并帮助Linux驱动程序的开发,然而有些生产厂商却根本不公开他们的USB协议。因为每一个不同的协议都会产生一个新的驱动程序,所以就有了这个通用的USB驱动骨架程序, 它是以pci 骨架为模板的。 1 g8 v% M$ i& S& s; P( ~3 s" g3 s
    如果你准备写一个linux驱动程序,首先要熟悉USB协议规范。USB主页上有它的帮助。一些比较典型的驱动可以在上面发现,同时还介绍了USB urbs的概念,而这个是usb驱动程序中最基本的。
    6 E% Z3 B( N5 hLinux USB 驱动程序需要做的第一件事情就是在Linux USB 子系统里注册,并提供一些相关信息,例如这个驱动程序支持那种设备,当被支持的设备从系统插入或拔出时,会有哪些动作。所有这些信息都传送到USB 子系统中,在usb骨架驱动程序中是这样来表示的:
    9 u4 ?$ b2 Q- E/ ?* z, G, Lstatic struct usb_driver skel_driver = { - n" z/ m* E' e4 [- [7 c
         name:        "skeleton", 4 s: N1 G, r. B
         probe:       skel_probe, 0 j6 w3 V% I  i- y8 S3 }
         disconnect:  skel_disconnect,
    , t, Z4 u+ ~' {* T0 O     fops:        &amp;skel_fops,
    1 s2 I0 m( y6 ]. K     minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    ! ~, X5 b2 i7 g8 G# `' s     id_table:    skel_table, * J$ C# P3 z9 V# @) F4 t1 G& G! p% O
    }; & l7 y* ~6 Z( W# N" P: u. ]
    变量name是一个字符串,它对驱动程序进行描述。probe 和disconnect 是函数指针,当设备与在id_table 中变量信息匹配时,此函数被调用。
    : R) Q! W+ N6 w$ B  r$ A4 hfops和minor变量是可选的。大多usb驱动程序钩住另外一个驱动系统,例如SCSI,网络或者tty子系统。这些驱动程序在其他驱动系统中注册,同时任何用户空间的交互操作通过那些接口提供,比如我们把SCSI设备驱动作为我们USB驱动所钩住的另外一个驱动系统,那么我们此USB设备的read、write等操作,就相应按SCSI设备的read、write函数进行访问。但是对于扫描仪等驱动程序来说,并没有一个匹配的驱动系统可以使用,那我们就要自己处理与用户空间的read、write等交互函数。Usb子系统提供一种方法去注册一个次设备号和file_operations函数指针,这样就可以与用户空间实现方便地交互。
    & D* Y' P1 x9 I+ A/ a0 l% TUSB骨架程序的关键几点如下:
    , T. J& I7 h6 P0 K% e' A" [+ Y1. USB驱动的注册和注销  3 m% O, }& T4 J3 E" r4 P8 @
    Usb驱动程序在注册时会发送一个命令给usb_register,通常在驱动程序的初始化函数里。
    6 P5 {, d. p) \0 p8 x当要从系统卸载驱动程序时,需要注销usb子系统。即需要usb_unregister 函数处理:
    ( [- z# p, i9 L" M. sstatic void __exit usb_skel_exit(void)
    # E2 c8 f# k, c; v$ I{
    5 z% c. a9 c- N: H) V   /* deregister this driver with the USB subsystem */
    6 @5 H! W( C/ X8 S8 c   usb_deregister(&amp;skel_driver); 0 ]* C# q; v) c$ z' k. z% D, L
    } ( D, |7 G7 q2 X$ b
    module_exit(usb_skel_exit); - F  D) l# V; M4 a: I% h! L5 R
    2 n0 ]! c* }3 ~! G" G' y- z0 m
    当usb设备插入时,为了使linux-hotplug(Linux中PCI、USB等设备热插拔支持)系统自动装载驱动程序,你需要创建一个MODULE_DEVICE_TABLE。代码如下(这个模块仅支持某一特定设备):
    : t' M; B: t8 i- w/* table of devices that work with this driver */ / k) ?0 J2 s8 U% o+ Z2 W
    static struct usb_device_id skel_table [] = { % E' M9 o; b9 x; D
        { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    * _; \+ |# j/ I2 a$ C3 _5 d) s) W      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, 3 f6 w4 j* k. r0 e0 a7 }! g. y1 ~2 F
        { }                      /* Terminating entry */
    ; y" M& a2 I7 I0 a5 E}; 6 x$ `! H3 m' v/ v+ k
    ( J+ j+ W; N1 d1 a$ l% W
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); ( G  ?5 m- i7 O  r5 D
      o) {! a$ P7 `( U0 M
    USB_DEVICE宏利用厂商ID和产品ID为我们提供了一个设备的唯一标识。当系统插入一个ID匹配的USB设备到USB总线时,驱动会在USB core中注册。驱动程序中probe 函数也就会被调用。usb_device 结构指针、接口号和接口ID都会被传递到函数中。 ) Y6 {% U2 h& p0 S
    static void * skel_probe(struct usb_device *dev, * q; _( F8 g" r" v' U* Q6 r
    unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)
    / k1 e# A& T7 T. g驱动程序需要确认插入的设备是否可以被接受,如果不接受,或者在初始化的过程中发生任何错误,probe函数返回一个NULL值。否则返回一个含有设备驱动程序状态的指针。通过这个指针,就可以访问所有结构中的回调函数。
    3 r: r. Z. ?5 e3 e$ A% `% h4 Y( C) l在骨架驱动程序里,最后一点是我们要注册devfs。我们创建一个缓冲用来保存那些被发送给usb设备的数据和那些从设备上接受的数据,同时USB urb 被初始化,并且我们在devfs子系统中注册设备,允许devfs用户访问我们的设备。注册过程如下:
    ; q/ }) |& P- U' t) }8 j9 h8 `. U- v' W, W8 w* H* C+ R5 F* S& T8 m$ a
    /* initialize the devfs node for this device # G8 K! L. `, J
       and register it */
    7 C3 J, W. C7 p8 zsprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    ; \* ?, R5 ]3 X$ n" L# l+ Bskel-&gt;devfs = devfs_register  4 w+ w% M- P% R9 }; j- @% y
                  (usb_devfs_handle, name, 1 S6 i; H  P' V/ ^; V
                   DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR,
    8 M3 _* R7 h" o7 }) C2 H, e               USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor, 0 M) G$ G4 B; C# b6 m: f" u( g! p
                   S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | - Z) L+ A. u2 P$ W5 r
                   S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH,
    , N/ v/ l% B- |; H: x               &amp;skel_fops, NULL);
    / h- I- L6 T  }5 N4 A1 _0 X如果devfs_register函数失败,不用担心,devfs子系统会将此情况报告给用户。
    . W5 A3 E, z& F/ k7 R3 ^- d' E& W4 x当然最后,如果设备从usb总线拔掉,设备指针会调用disconnect 函数。驱动程序就需要清除那些被分配了的所有私有数据、关闭urbs,并且从devfs上注销调自己。 " `+ J) R9 e  s% T& `4 }) F7 u
    ' I. u* z( K1 _7 d3 V2 X, t' J
    /* remove our devfs node */ 5 ]( @+ Q+ M( I( E
    devfs_unregister(skel-&gt;devfs); . M' f9 e! c1 S) b6 O
    6 J' b* a, F  Q0 ^
    现在,skeleton驱动就已经和设备绑定上了,任何用户态程序要操作此设备都可以通过file_operations结构所定义的函数进行了。首先,我们要open此设备。在open函数中MODULE_INC_USE_COUNT 宏是一个关键,它的作用是起到一个计数的作用,有一个用户态程序打开一个设备,计数器就加一,例如,我们以模块方式加入一个驱动,若计数器不为零,就说明仍然有用户程序在使用此驱动,这时候,你就不能通过rmmod命令卸载驱动模块了。
    1 Z' b) y' }* P4 F) Y" p) }0 e6 z/ b( r

    # l# K+ V- G" \7 A) f- i3 H4 D) A$ e0 y/* increment our usage count for the module */
    1 T# ^) O" N8 f' yMOD_INC_USE_COUNT;
    , A% o/ O, t7 W5 e) w++skel-&gt;open_count; : K9 Q3 ~- B# f9 N& e( c; _
    /* save our object in the file's private structure */
    ( W: X& I/ [) y- ~  w# |file-&gt;private_data = skel;
    9 @' V  v- M0 k" w: K2 h7 [
    . `3 {) E& A+ u. X" g4 E当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 2 V8 l3 L- i" `, m2 R; f
    2. skel的write、和read函数  / `/ F" X! M* h
    他们是完成驱动对读写等操作的响应。 8 l# l. f8 o8 O
    在skel_write中,一个FILL_BULK_URB函数,就完成了urb 系统callbak和我们自己的skel_write_bulk_callback之间的联系。注意skel_write_bulk_callback是中断方式,所以要注意时间不能太久,本程序中它就只是报告一些urb的状态等。
    , |8 y: {: ^4 t- tread 函数与write 函数稍有不同在于:程序并没有用urb 将数据从设备传送到驱动程序,而是我们用usb_bulk_msg 函数代替,这个函数能够不需要创建urbs 和操作urb函数的情况下,来发送数据给设备,或者从设备来接收数据。我们调用usb_bulk_msg函数并传提一个存储空间,用来缓冲和放置驱动收到的数据,若没有收到数据,就失败并返回一个错误信息。
    % ~0 a9 ~+ q9 v( e, R3. usb_bulk_msg函数  
    & b: W% W; [1 U' C" `当对usb设备进行一次读或者写时,usb_bulk_msg 函数是非常有用的; 然而, 当你需要连续地对设备进行读/写时,建议你建立一个自己的urbs,同时将urbs 提交给usb子系统。
    ) a0 A/ E& d, b- [# g4. skel_disconnect函数  $ e3 g; F0 B# I3 k8 X
    当我们释放设备文件句柄时,这个函数会被调用。MOD_DEC_USE_COUNT宏会被用到(和MOD_INC_USE_COUNT刚好对应,它减少一个计数器),首先确认当前是否有其它的程序正在访问这个设备,如果是最后一个用户在使用,我们可以关闭任何正在发生的写,操作如下:  + {, W3 e- T; e% P7 J
    ; E, Y5 p- a4 b9 \5 d
    4 M0 V) B8 B) l' q9 b1 Y
    /* decrement our usage count for the device */
    * I6 U$ L- i2 p% E  J--skel-&gt;open_count; & L3 C) @' Y3 j% j8 @
    if (skel-&gt;open_count &lt;= 0) { 6 f) G6 c3 z) j  F7 l0 X
       /* shutdown any bulk writes that might be 0 Z3 q6 _) ^3 r6 M; ]
          going on */
    , ?5 ~, V( R) y3 W$ v   usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb);
    ) Z# e$ g1 g9 |! _/ K1 j7 t   skel-&gt;open_count = 0;
    9 @% Y0 t9 ^( F  A( x$ e} % j& A7 i' `0 w& k/ m
    /* decrement our usage count for the module */
    & l2 E. c" U, k) J0 kMOD_DEC_USE_COUNT; 9 v4 _  S6 N$ A0 B: p
    最困难的是,usb 设备可以在任何时间点从系统中取走,即使程序目前正在访问它。usb驱动程序必须要能够很好地处理解决此问题,它需要能够切断任何当前的读写,同时通知用户空间程序:usb设备已经被取走。
    9 i( Q% A4 C/ l0 k4 m) l如果程序有一个打开的设备句柄,在当前结构里,我们只要把它赋值为空,就像它已经消失了。对于每一次设备读写等其它函数操作,我们都要检查usb_device结构是否存在。如果不存在,就表明设备已经消失,并返回一个-ENODEV错误给用户程序。当最终我们调用release 函数时,在没有文件打开这个设备时,无论usb_device结构是否存在、它都会清空skel_disconnect函数所作工作。
    8 @( I8 E8 M' m8 b6 DUsb 骨架驱动程序,提供足够的例子来帮助初始人员在最短的时间里开发一个驱动程序。更多信息你可以到linux usb开发新闻组去寻找。
    + g$ z- {4 z' H4 e0 l$ IU盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动 + I' Y% L( z, V+ b0 ^
    对于一款windows下用的很爽的U盘、USB读卡器、MP3或数码相机,可能Linux下却不能支持。怎么办?其实不用伤心,也许经过一点点的工作,你就可以很方便地使用它了。通常是此U盘、USB读卡器、MP3或数码相机在WindowsXP中不需要厂商专门的驱动就可以识别为移动存储设备,这样的设备才能保证成功,其他的就看你的运气了。
    & `6 t/ _$ C% E; G* g! `" pUSB存储设备,他们的read、write等操作都是通过上章节中提到的钩子,把自己的操作钩到SCSI设备上去的。我们就不需要对其进行具体的数据读写处理了。
    ) h; n: C6 @% E" ~1 }7 f; \第一步:我们通过cat /proc/bus/usb/devices得到当前系统探测到的USB总线上的设备信息。它包括Vendor、ProdID、Product等。下面是我买的一款杂牌CF卡读卡器插入后的信息片断: ( H2 Q3 v$ r# p
    ) `  w; V  ^$ t4 q
    . ^! f9 F' l: g+ c' Y
    T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  
    * B1 p8 H( r4 i3 i, D2 ?& ?. k  |D: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  # ~0 ]+ G+ \: M% A2 B3 ?, m
    P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    5 z! _8 g) c$ XS: Manufacturer=USB  
    2 V6 N( w" a: u" U1 O4 Q- L! m9 w6 HS: Product=Mass Storage  & F  |# M) |- D/ y) x* e2 I
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  
    # G8 s5 t5 {1 Z+ hI: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  : o' ~: N, u6 I6 v  B& ?
    E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    " j5 R4 Q/ e# ^: VE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms / F* y' E" S% @% U( f
    ) s1 u  C* v  p$ N" ~) y
    其中,我们最关心的是Vendor=07c4 ProdID=a400和Manufacturer=USB(果然是杂牌,厂商名都看不到)Product= Mass Storage。 0 T$ `& z8 B/ }" C! c
    对于这些移动存储设备,我们知道Linux下都是通过usb-storage.o驱动模拟成scsi设备去支持的,之所以不支持,通常是usb-storage驱动未包括此厂商识别和产品识别信息(在类似skel_probe的USB最初探测时被屏蔽了)。对于USB存储设备的硬件访问部分,通常是一致的。所以我们要支持它,仅需要修改usb-storage中关于厂商识别和产品识别列表部分。
    7 p# n  U8 L, J: v; N) K第二部,打开drivers/usb/storage/unusual_devs.h文件,我们可以看到所有已知的产品登记表,都是以UNUSUAL_DEV(idVendor, idProduct, bcdDeviceMin, bcdDeviceMax, vendor_name, product_name, use_protocol, use_transport, init_function, Flags)方式登记的。其中相应的涵义,你就可以根据命名来判断了。所以只要我们如下填入我们自己的注册,就可以让usb-storage驱动去认识和发现它。
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    UNUSUAL_DEV(07c4, a400, 0x0000, 0xffff,  , x& K2 ?4 k( U6 |% ]0 k4 y/ p
    " USB ", " Mass Storage ",  5 S0 j/ u- ^$ R: J
    US_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  ) `) w! N7 p7 `8 C: @
    US_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )
    ; Y$ h5 n1 n3 e; `* i% I; C. I/ C3 c4 H
    注意:添加以上几句的位置,一定要正确。比较发现,usb-storage驱动对所有注册都是按idVendor, idProduct数值从小到大排列的。我们也要放在相应位置。 % ~$ R& I/ i4 Z9 C3 S4 l, t
    最后,填入以上信息,我们就可以重新编译生成内核或usb-storage.o模块。这时候插入我们的设备就可以跟其他U盘一样作为SCSI设备去访问了。
    . _' v) r, y+ ?& L) n键盘飞梭支持
    * I1 f- c$ J* H3 l) K* l目前很多键盘都有飞梭和手写板,下面我们就尝试为一款键盘飞梭加入一个驱动。在通常情况,当我们插入USB接口键盘时,在/proc/bus/usb/devices会看到多个USB设备。比如:你的USB键盘上的飞梭会是一个,你的手写板会是一个,若是你的USB键盘有USB扩展连接埠,也会看到。 2 {9 ^" J+ [2 V4 t4 e
    下面是具体看到的信息
    4 i; N5 P% G1 ?
    , A. g  K1 K+ QT:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2 , k( \8 P/ V) }+ D- x- ~; G
    B:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
    * ?8 o. i% ~4 o  SD:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 , u$ b" M1 e6 Q6 ~
    P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00
    6 e# ]7 Q, ~8 pS:  Product=USB UHCI Root Hub 5 c! C: ~" B7 A3 }! f8 V4 I
    S:  SerialNumber=d800   S! q6 |4 ]8 u" |  z
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA
    ! {! _" A8 ]( Q# E) v3 L/ iI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    ; t# j9 y2 j, `0 L: \3 nE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
    . R* U1 I$ l4 a" X: T2 @0 VT:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3 9 o) @2 W' H" ~$ v6 [7 }
    D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    % x- |" f) @2 i6 AP:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02 " r2 r! I, h3 d. S
    S:  Manufacturer=ALCOR
    0 h6 ?* z( D/ ~8 xS:  Product=Movado USB Keyboard ! V4 {/ F8 ?+ t/ ^* r7 e
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
    ( l# V( B; I' _  u8 }4 E: t5 sI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub + `. \9 N/ D' ^
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms - Z+ h2 X. O6 ^6 k7 x) Q
    找到相应的信息后就可开始工作了。实际上,飞梭的定义和键盘键码通常是一样的,所以我们参照drivers/usb/usbkbd..c代码进行一些改动就可以了。因为没能拿到相应的硬件USB协议,我无从知道飞梭在按下时通讯协议众到底发什么,我只能把它的信息打出来进行分析。幸好,它比较简单,在下面代码的usb_kbd_irq函数中if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)和if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)就是判断飞梭左旋。usb_kbd_irq函数就是键盘中断响应函数。他的挂接,就是在usb_kbd_probe函数中  
    ( ~- K' ?: G, T8 [) |. \+ o3 o. G% x; D: F  _: U; {8 I2 p" ~$ V" \
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, ( Z7 q% D  g9 [8 G, h; X
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); # p/ ]5 U  G9 l* v
    " P  V3 n5 K* r. ~6 D
    一句中实现。 - s4 @" i' z6 c, L
    从usb骨架中我们知道,usb_kbd_probe函数就是在USB设备被系统发现是运行的。其他部分就都不是关键了。你可以根据具体的探测值(Vendor=07e4 ProdID=9473等)进行一些修改就可以了。值得一提的是,在键盘中断中,我们的做法是收到USB飞梭消息后,把它模拟成左方向键和右方向键,在这里,就看你想怎么去响应它了。当然你也可以响应模拟成F14、F15等扩展键码。
    : a8 H; p5 K: v- o, t在了解了此基本的驱动后,对于一个你已经拿到通讯协议的键盘所带手写板,你就应该能进行相应驱动的开发了吧。 ! W7 u* p& D% N( M# r0 g/ |
    程序见附录1:键盘飞梭驱动。 ) m! b  e& v$ j6 m. D1 ^0 x. r
    使用此驱动要注意的问题:在加载此驱动时你必须先把hid设备卸载,加载完usbhkey.o模块后再加载hid.o。因为若hid存在,它的probe会屏蔽系统去利用我们的驱动发现我们的设备。其实,飞梭本来就是一个hid设备,正确的方法,或许你应该修改hid的probe函数,然后把我们的驱动融入其中。 , r1 L" S7 y3 u* q, P+ H! u6 a  ~
    参考资料 0 I6 }( l+ H: ^7 L6 _
    1. 《LINUX设备驱动程序》 / u, L: E0 n% m  a! ^7 N* r9 M
    ALESSANDRO RUBINI著 5 D3 `% ?- W" I
    LISOLEG 译 " ?' s3 u% ?1 h" @+ }8 n
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    1 f* @- f" v4 e7 K3 b周巍松 编著  
    2 g! F% T. u& \, q; k9 y1 O5 j2 W3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    + U5 Q8 |& C7 \( ^6 v' A$ ^附录1:键盘飞梭驱动 # Z5 G9 v; w% P2 v8 t" N- O+ ^$ I5 P

    3 M. g0 s' \0 b- L: m#include &lt;linux/kernel.h&gt; 4 c. l! Z2 t. t- Z
    #include &lt;linux/slab.h&gt; 2 m% K3 O; U1 k- O
    #include &lt;linux/module.h&gt; % s% g( g( r4 v$ _7 b, N$ t5 C+ `. }, s
    #include &lt;linux/input.h&gt; 1 Q" r0 }4 Y# j5 ~! H2 D
    #include &lt;linux/init.h&gt;
    9 Q  O0 t: r- ~3 I#include &lt;linux/usb.h&gt;
    6 v0 Y: g2 b+ S5 M9 l#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt; ; U& e  E2 d5 @4 B" e$ y

    % E& m2 A$ g% J. z; a$ B/*
    : L8 B' S- _4 v) V$ F% F, n * Version Information . ], c6 R8 h3 o  Z. r5 Q7 ^% o
    */
      j  d9 p+ d1 ?6 x* q! F* [: c& l/ N7 Z#define DRIVER_VERSION "" 5 q0 w6 F7 P* M9 ^* c6 x  X
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY "   h! P" f. ^2 p( {& R
    #define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"
    7 x* n$ t- c# n6 Y7 N- `$ G/ r/ f2 }
    + \* s: n% F: X2 _. S, ~#define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4 ) e7 @! N4 h4 j* T
    #define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473
    / e+ i, Z4 i$ `1 i& [//厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    ( b4 X) d  Q6 G5 h- D2 o9 G% I$ l+ F- }3 _( V8 v
    MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR ); / B" T3 ~/ j  w2 Q% K; }
    MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    9 y- f7 U1 r2 J/ E/ y  Q( g9 {
    struct usb_kbd {
    + Y4 c0 D) h7 c1 ^* r5 Astruct input_dev dev;
    " }) b& J% v: d2 y# Rstruct usb_device *usbdev; # f3 C/ u% {! q1 n
    unsigned char new[8];
    ' R/ }* n- z& G" Q+ zunsigned char old[8];
    8 |' |2 f5 l) }+ _: Y5 Ostruct urb irq, led; : `) h% Q; ]! w/ I; b" F/ D
    // devrequest dr;      & v2 O: u9 U; o; ?
    //这一行和下一行的区别在于kernel2.4.20版本对usb_kbd键盘结构定义发生了变化 & \; t" c+ n. O! k9 u
          struct usb_ctrlrequest dr; ( h( S5 |3 b" G! n9 E- ^' ]
    unsigned char leds, newleds;
    ; r, a" g5 b9 T; v$ Uchar name[128]; 4 g. z8 X  k5 B6 E
    int open;
    # ]6 H. L6 E( |* j/ z. k) Y}; ( n* x4 P. w! j$ F9 V% u# b# E
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c
    ! U  P( r0 X8 H8 V/ Y, N& i0 }2 |/ F
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) 0 I/ ~/ g  y9 p6 i. _0 d9 U* P. C
    {
    2 K% H3 ^6 |' |7 ~struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context;
    2 e9 Y  d) c+ L8 U6 O  ?1 n* A        int *new;
    / s7 l' |3 i6 v, Z        new = (int *) kbd-&gt;new; 2 s8 F# q/ Q+ ?% z2 ~3 e
    * S* F6 i! v! t' q
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01) * N3 S1 W9 Z7 w1 D
    {
    * S9 ?3 z! A" G/ T; a' Rif(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)
    7 @! _7 `2 p) ]{
    4 }- `5 Z# |2 u7 h8 ?handle_scancode(0xe0,1); + R0 u/ R( D& ~- A. b
    handle_scancode(0x4b,1); 3 f" R; S4 [3 o' W* u. c6 ]
                    handle_scancode(0xe0,0);
    3 t; `% I0 |" @                handle_scancode(0x4b,0); ' K" u- [; ~) w3 R4 P0 v
    } " s# A( i. z$ B* Q$ k
    else
    ' R7 `2 i/ c3 I- V- ]{
    5 t: p7 M! P% whandle_scancode(0xe0,1);
    . ?7 y# U- z! k, D0 D                handle_scancode(0x4d,1); & X$ C; t: B3 p2 @# w% g$ C  J3 p% D
                    handle_scancode(0xe0,0); ; r* y% O% I9 }3 ]; r8 B' V
                    handle_scancode(0x4d,0);
    % R) s" e* X( ?# h6 M' G1 N1 Y} $ g% `# m: ]+ L6 B" ^0 j& n$ Z
    }
    & _. P5 E% L+ R) ~* C
    8 X! h- w3 F: N+ K4 R6 K( q
    5 E* w) B- J/ A* X5 rprintk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x", ! @- n# f' U1 F7 t) ?/ o
    kbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3],
    0 c& i3 o9 D9 t# J" hkbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  % ?" z! _- \( i4 M8 ?; F
    - q$ b* Q& `  q6 r8 d& w( |" m% q
    } ( |0 }4 {# {6 q' ]0 p: r
    3 ~0 L: {+ T9 [: ]' L. @7 `
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, 0 J5 t4 w) T. Z
                               const struct usb_device_id *id) 1 O# _9 T% t8 q
    { 7 h# M% N6 y  p" q
    struct usb_interface *iface;
    0 [/ g' j+ ^  R" _        struct usb_interface_descriptor *interface;
    " K( C1 o& F8 V$ l  _struct usb_endpoint_descriptor *endpoint; " ]: L- g$ y2 b$ o9 M
            struct usb_kbd *kbd; - i/ P- w2 i* j9 E
            int  pipe, maxp;
    * s( @: F7 ?' ]0 Y) G7 _( ?% M, {. I  U
    iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum]; 2 Z: v3 Y) o6 f" Z& n
            interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; / q7 w, y8 C1 s* x: A6 ?, y' F* ]

    0 l  \/ Z$ k5 Y0 d( r, p* [) Gif ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) || 9 ~! [: g! R' V5 f* Y/ j/ r
    (dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) || 8 L9 i( s( d% t; G
    (ifnum != 1))
    ' n3 x8 t- b* V{ & W. R- K$ C7 u, V: t7 \, K' D& s
    return NULL; ( \* l' U3 k7 r& U$ j
    } 4 i  g+ v3 e" D. L+ P- w$ C* a
    if (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    7 N0 Q( N  U9 n% t{
    ) u- ?; D" Z* S& ]' T( vreturn NULL;
    ; b1 c/ V+ \8 j( m3 l} 1 [5 Z$ \; x) u3 ?/ v3 c

    ; P' _7 q- B- B; h  K, q9 Mif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL; 0 J0 w7 r3 H5 H0 Y
    / v8 S! M6 p& s. `) j+ @: Z2 q
            endpoint = interface-&gt;endpoint + 0; + E& W1 ^# z9 I1 u' Z- [2 \- p
    , N1 l  L7 i9 q3 \8 m# E
            pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress);
    7 I* m5 E; e4 u* N; |& U        maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe)); 6 D& b4 T& o/ ~, g# p% i
    ! W: Q" \- X7 ^4 @: i
            usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0); ( z, q' D  p+ J, B7 Q7 y1 ?# t
            usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0);
    7 |6 i/ ?7 N/ C3 ]
    - y7 T( d; D+ k4 B6 M9 Oprintk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n",
    % _& ]+ D5 M4 Z" hdev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp); " j( |* K# z6 Z9 c

    , d: O# u; ?: U* v3 F; V        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; " K( x# U0 b, W8 `
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd)); ( m; a8 C+ ~) b, F) T
    & V  E) a4 c" Y7 D( H( d' ~! s- A. V
            kbd-&gt;usbdev = dev; + c, F8 f  K% \: I& @$ B8 c

    - S6 I( ?5 j, x7 i5 {        FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 6 W) m5 i) t% k6 n# C
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    1 t) ^2 K+ h' S; ^& D9 ]# Y  D. x6 l
    4 k" d' J$ x, q, p+ q; I/ D1 C+ S3 ckbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; 9 ^% k$ V7 z, u# ]+ W$ C1 R) Z

    3 \. K! g$ G+ `if (dev-&gt;descriptor.iManufacturer) * L+ f- B7 h; A3 L/ ~# _+ W( A
                    usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63);
    ( u1 o2 u/ Y, C
    1 G$ W4 t- J  D! X5 \3 cif (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) { 1 P  D& k5 {$ [; U& W
                    kfree(kbd); 1 i4 t" y5 s0 Z2 I0 f( b! I
                    return NULL; 5 f" M' I4 h9 d* J2 q5 P
            }
    % N% ]' h: K5 D. I, M; Q' ]0 T. N- Y! F; e; x
    printk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n", " M9 o' T$ z( a$ C% B. \
                     kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
    8 _6 T( ?# d( A# B3 r" T# j8 U1 b$ g1 A5 j8 B5 g& i3 f, e! j- K
            return kbd; 2 ^8 t. E3 k1 z& k+ G
    } $ o& @; U; T' {
    . h2 X+ @$ ^; a% ~
    static void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr) * F) ^  V- _9 k1 o" w) L
    {   z' `. V& t3 m
    struct usb_kbd *kbd = ptr; & n3 _1 I% q0 P: M. d" e6 _0 ]; c. d
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq); $ ]0 o+ J: [: D+ a$ |
            kfree(kbd); 8 n! J4 S5 [- W! S& S/ @

    / l9 v0 f  B/ @* G}
    4 r3 N% A9 ~# ^8 e" ]& W/ m2 K, W, O0 a- U% A) n0 B
    static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
    4 S, Q- \6 y& s7 [- O1 f! j{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) }, 8 H% c$ ~6 \4 U& A4 \$ j
    { } /* Terminating entry */ 8 m& m, d% B7 {7 p$ z
    }; # i+ N  F2 d2 c( p6 P) }

    # J3 n& ~/ c# @& T  a! tMODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);
    ( E7 Q$ q2 \$ f9 X8 E7 d! A# s# @- J! `6 t* f5 d
    static struct usb_driver usb_kbd_driver = { # @0 g1 e: b% i4 I- t5 t
    name: "Hotkey", ( Q  x: X( S7 Y& b
    probe: usb_kbd_probe, 0 p' r* P' U4 Q! v1 d* S
    disconnect: usb_kbd_disconnect, . P# ^+ _" T8 s) T
    id_table: usb_kbd_id_table, , l, \3 I8 e8 |' V9 \- Z
    NULL,
    - B' x: m9 b0 x9 Z5 @4 s: d" @}; 2 ~6 H% A, w0 Q5 `1 [* ]

    - A) {3 x  X7 k( u, xstatic int __init usb_kbd_init(void) ( h7 C; o0 d0 B
    {
    7 U- D' {# Z2 ^/ ~usb_register(&amp;usb_kbd_driver);
    : ?! V3 ^9 @9 v$ r$ K! R/ M" xinfo(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
    " c; ^/ I  u( I: `' c3 Y- K2 ~6 vreturn 0; + u( t( G: K% M, R5 u* e3 Z
    } 3 B, H' _2 ?: T

    & b( `+ f# v* i4 q( y* fstatic void __exit usb_kbd_exit(void) 5 w) l+ o4 s$ d% |( f
    {
    & G6 ?. V4 \0 s: d* Busb_deregister(&amp;usb_kbd_driver);
    2 @) h" w' X2 c4 @$ V6 N}
    8 W7 Z/ k( W. r4 Y2 n) X; Z& ]+ b
    module_init(usb_kbd_init); " c+ q/ E' Z8 S/ ~6 D
    module_exit(usb_kbd_exit);
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