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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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    1#
    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>
    + ^- f+ i9 a; w1 l. F$ ~<>赵明(carl__zhao@163.com)
    1 L; E' I. L* S/ S9 X) ~6 X' |0 C联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    * e7 x$ }$ _! G' K* F1 [, N2003年7月
    ) W9 b/ W6 {/ ~" s6 K: d4 MUSB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。
    ' i- c' U5 @8 b( d# P5 T0 y* \前言
    ; P- [% Z! u* Y" CUSB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。   I" t5 c  `( ^/ @% V9 z. N
    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。
    / a4 U) X4 d5 ]6 n" {  I, Z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。 $ v2 o6 d) ^  L" D+ E9 f: ~
    相关技术基础 # z* F. Z: Y! T3 D7 p0 B3 W
    模块(驱动程序) ; j& d9 u: I0 z; P3 ~
    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。  ' n% w) c' I  ?3 B. `* \* }# i
    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。
    + S; g+ x* p( n" k# U  t" H4 ?设备文件
      x4 x' z3 H$ @/ M: P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。
    + Q" a" f4 i" e# QSCSI 设备 + h/ @" `6 ]/ D0 P0 h. _* d) A! O
    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。
    5 z( H9 `% V: B. o- l1 rLinux硬件驱动架构
    $ C  I4 c5 b: o! H( o! C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。 # p0 p3 c' V- M* g) w
    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)
    - ~, S( A, Z. K. p, n' t7 N. v' h4 O9 I+ t: _! T! T
    配置USB设备
    ' \( Q& V( o2 A8 S1 R内核中配置.
    4 [: \1 _* e5 j: |- T9 `; U& C3 ]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。  
    - i6 o; M* A5 E* J: F8 g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。  
    # p! O7 ]; d2 D: _& J! H9 yLinux 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)。
    . B6 }. }" n# K, y) h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"。  ( K; S' h8 u* Q# Q' Y( c
    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:  ; `6 I% h3 ]2 A) k+ ^) ]

    + m# p1 |9 _6 a8 j# [# mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  1 J- I( J( {$ W9 Q2 ^$ ^

    0 S9 \" d* z! E) L5 ^8 H5 {% L" q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:  $ W  i" t3 m6 S5 H

    $ j7 d7 j% H9 P0 f0 v( S$ Snone /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  
    1 w( d5 s# {" D2 b. i7 W/ p! y/ S3 }
    + }: B8 C! k" |  f* `模块的配置方法.
    ! `# P, R6 [: B& b, D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。 " j' ~. v: D% a4 q1 P) |
    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) 1 ]9 }& U0 v1 j9 M3 W! Z
    对应USB设备下面一些模块是关键的。
      M/ N' N: E$ r* p  y, qusbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 8 T$ Z1 z! ~2 }0 H% h
    usb-uhci.o (已经提过) + f' k/ j( M; I- V+ P$ }% B
    usb-ohci.o (已经提过)
    . ]3 C; P' m) E! i7 s( w" N# _uhci.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 . S& ]" j, y% p  L' F+ ]" }
    ehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    $ R2 L$ b! t# M; ehid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要
    4 Q3 q" z( R/ G9 J5 ousb-storage.o USB存储设备,U盘等用到 ( `2 |$ q* b% ^  v1 M  m1 d/ w
    相关模块 0 E: `" _. ~. |4 H1 K1 H0 \" g
    ide-disk.o IDE硬盘
    ( `% O. y) Q3 \3 S& yide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口 ( {" q+ R3 ^. Y% \% i+ {* W7 I
    scsi_mod.o SCSI支持
    7 H! I" C% O  Y注意kernel config其中一项: 4 s. t+ m$ x# \4 U; I! n

    5 f0 m! Z, j  a. ~; N7 f. G% DProbe all LUNs on each SCSI device
    4 J, `% g. q) |# t0 n
    & P0 |5 X$ d% n7 A+ d7 V0 g0 t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。 ; o! I; P& W# C3 f# C  {: Y
    & S+ f' F( ~" P7 E" _# ^; }" f
    add options scsi_mod max_scsi_luns=9   0 [# ^, Z- q+ L! T  \! V! U: }

    ; y# B8 F8 ~, e8 t7 V, Lsd_mod.o SCSI硬盘 8 v. I2 g' D+ a6 z. I; O( u% w$ Q8 z
    sr_mod.o SCSI光盘
    : i+ d( ?  ]/ }sg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) 4 C8 U2 v3 v  k. F9 A# Z" C3 [, s' a
    常见USB设备及其配置
      M) v& m! n/ C) _* _- e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:
    - E; a* j( R. t/ J+ gUSB鼠标:
    5 S% m3 z' [% e$ w" z6 h1 i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)。
    0 j2 d& H+ |+ k8 r. ~4 q3 j9 l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
    1 f: m4 G. L5 T* G/ J6 J
    4 L4 F% Q. y7 p8 pmodprobe usb-uhci 0 h9 m6 r% q, l/ p

    ' ?" L9 O6 r; C0 D* g; TUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o 0 n- J3 [* ~! l6 m
    4 M3 T2 m  y$ N$ j5 j. T% ~* ]
    modprobe usbmouse 5 A# D. i2 K( d7 P+ w
    modprobe mousedev
    0 f8 g+ H% z1 ?  P0 L- W5 H' p) G. q% s8 Y, Z
    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。   W* w2 C& N% h% u$ R: W; r

    4 `; C7 S& p: `& g8 Q8 @1 smodprobe hid 8 d2 P# U4 F% b% g) P
    modprobe input , U0 q. ~5 P, l, a+ d

    + V0 V, P+ p4 h/ P- Z2 w9 xUSB键盘: ) [. v4 y$ l1 D8 `4 Z6 I2 g+ c) }
    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。
    ) H. T+ t# o% F! t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
    ( P) s- u4 ~8 ^  L, H7 `! X. C  H7 `. ?: v
    modprobe usb-uhci
    6 F2 K9 b8 g6 w1 W4 r8 V1 n! ?) x1 L3 w2 i5 X- 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: / }6 A: [7 e3 ]4 g
    , S& [( M( k' D7 o
    modprobe usbkbd
    0 U  Y4 h: M0 s, d# k! A7 cmodprobe keybdev
    2 c% ?5 B( ^! y7 k" l' q( A/ s$ r& F
    0 @5 c8 G1 u1 n6 {# ?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。 9 H( N) g$ _* r7 @4 ?" b
    U盘和USB读卡器:
    1 h! }- x. g9 x6 _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。
    $ E+ c4 Y  M# x' L& z1 [; i9 k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 / X' `! a7 R/ V7 g. z* K8 h

    # B: ~5 _! C9 a. i3 B" [' qmodprobe usb-storage
    " C: L5 Y2 h* f. ]1 W+ `4 y" E' R" `# i, E9 b; c6 t
    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 2 \  j% C# O7 R8 Y  _

      G( Z. |, g1 w. `/ d, Umodprobe scsi_mod
    ( f% ^+ l# p9 H" [3 n1 T; `modprobe sd_mod
    % T; t9 b1 b' D3 R/ j* u9 `9 r! Q7 W$ y5 `2 P5 A, C: g
    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)。 , ^% G" Q, C5 G9 b- I

    # t$ l( V4 l" N' [# q9 s5 Pmount /dev/sda1 /mnt
    8 ]0 [" ^/ x5 h7 U1 p8 y* Q* r: @- @! W/ d+ ^
    Linux支持的其他USB设备。
    ; p; s' ~, R7 I% e+ n7 XMODEM--(比较常见) # P) K, E$ i/ U$ w
    网络设备 / q4 E5 j0 I/ Y! S  \
    摄像头--(比较常见)例如ov511.o 9 D: q& M3 ?! f0 _
    联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o $ P$ ?2 I% j( C( n$ |2 B. p* n
    显示器--(我没见过)
    : [/ P  J' h, d* b. _8 r" z, q4 q  r游戏杆 7 v! ^1 ^) ?1 S
    电视盒--(比较常见)
    ' Y: f9 G4 a4 K) K% Y手写板--(比较常见) , D! d6 G3 B" |/ i! b
    扫描仪--(比较常见) : u1 D$ @* l+ _; S
    刻录机--(比较常见) 5 W  m0 a$ Y% e
    打印机--(比较常见)
    + M  f7 x" q. w5 ~  ]9 ~2 @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)。
    ( }$ C$ J6 V4 P! J6 ?$ K. F最常遇见的USB问题
    ! h# `, P8 L0 R' q- t1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  
    # g/ j% v6 u$ Q& ], Z- J6 V7 I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。
    % ]  ~, o& w* k5 v! l+ J- ]7 i, P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 $ K1 a4 {: p+ {0 K9 ]% u2 E! z9 E& l
    mount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读 ) K! i6 j& ?  s" |+ I) x
    然后vi /etc/modules.config文件 2 z4 J# m4 K$ @1 O5 d
    删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉 + b1 C7 Q5 s  u( }% z
    然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统
      q3 Z( m* f9 V& i然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了 5 f# Q5 g1 H, ]1 {
    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。
    3 l2 F" C8 G& T! l2. 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?  
    & }) m0 U2 }" j7 R' a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。
    1 u6 z  ^8 W4 H/ u9 U2 r1 A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: & @2 f" [# R" X" c  C' |
    0 \8 Y& h2 v- k8 ]
    SCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  ( d, T% h6 U! n+ E
    sda: Write Protect is on
    * f) Z( a- M+ l- W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。 / Y* p- I- j$ r+ d% J
    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。
    - ~) Y2 q% [0 K0 N1 m3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  
    9 m9 U; r$ O0 O- w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。
    " M7 ?; ^) M% i1 i$ I/ d9 @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。 # E" L  Z  |. ^4 i4 k" B
    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。 7 C* e  i6 M$ y# |: |1 U6 o5 s
    4. 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。  
    ) q, n) D$ x, H$ j7 ^1 z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。 & C0 A# U3 [3 s; |5 o
    参考资料 # Q' s7 c1 p, h. k( {1 k
    1. 《LINUX设备驱动程序》 : e# b+ S/ U, Z& D7 O# W: E
    ALESSANDRO RUBINI著 & @7 ~7 S% ^6 I$ ^8 W' g
    LISOLEG 译
    + }. Y! c) S# s% ?# ~2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    ' H2 D1 e. o- D; n周巍松 编著  
    4 M3 ^; G, Q6 v3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    " B7 @6 k" p0 S, P  S5 G7 U! @. ^! d7 L( U3 U

    6 E# l; ?7 a0 k" C" p6 m9 e, i0 N" ^

    - C# A, R  |/ B' p$ a: K/ Q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)
    * H5 E- G# u: [, }联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 - w" m; O8 m9 q* i. f! {3 g
    2003年7月
    : D- X" O. j( h$ o. Z, CUSB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。
    ' F- e$ c5 i% z1 Y; X, p' l前言
    : M7 Z/ a7 A# h% i6 B, Q! J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。 0 e9 A1 @9 a7 f8 ]+ {2 \+ i* a0 W1 G/ s
    USB驱动开发 $ R1 t* Y: k0 ?: k
    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。 , [2 J; o- J/ {$ y
    USB骨架 ! d+ h/ H0 o, E& ^8 g. `
    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。
    $ ~7 D: T4 U5 A9 ~) r: R5 `& A% W: h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。 6 g* L) k, y$ W" X
    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。
    $ ]: _* L( d3 MLinux 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:
    # y- b0 G( V. m# v6 nstatic struct usb_driver skel_driver = { " A1 F- [1 P5 a7 p. ^6 e2 E
         name:        "skeleton",
    7 k4 [3 ~' v* A: h# E3 I     probe:       skel_probe, 0 G& S1 e& e+ D6 Q
         disconnect:  skel_disconnect,
    ) A) |8 U4 i3 m* @( K" }     fops:        &amp;skel_fops,
    1 V0 G- }- V9 E8 T1 g     minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE, 9 h! y5 q3 X! t) S: K% {: z' q5 X" k
         id_table:    skel_table,
    2 j5 i0 x& _9 K$ P% d8 T}; " L( b3 z2 K0 u) c3 u3 W8 C
    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。
    5 N' {6 K" N( j8 F; S7 R' y& Nfops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。
    - t9 D. S4 c( b, U/ hUSB骨架程序的关键几点如下: 7 x" _. X/ V& q: }/ ~
    1. USB驱动的注册和注销  
    ) z1 O3 \7 f% J" p, _% vUsb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。
    $ A7 y, s2 A. u: J" p0 R2 R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:   r: ^% t0 |2 |- p7 A
    static void __exit usb_skel_exit(void) ; j( x; N. \- B9 [# F, r
    { 4 Q  ~" |5 g0 S: B
       /* deregister this driver with the USB subsystem */
    . L( C6 g9 K& h& d* L' d   usb_deregister(&amp;skel_driver); " x( ~% X, i' V; k0 c
    } : B' v: a  j+ A% s
    module_exit(usb_skel_exit); 0 i$ n* \' @# i. G2 d/ `9 q
    ( E9 j2 F+ M' L* U4 |" a# H
    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):
    6 Z7 ^  x( P: p4 y/* table of devices that work with this driver */ & [7 K5 s; e! Y% _" v
    static struct usb_device_id skel_table [] = { / c" ~  p( J2 e' r
        { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    $ R" n& `( I* @- E9 l" r      USB_SKEL_PRODUCT_ID) },
    5 N% b  l6 t; g7 k    { }                      /* Terminating entry */
    - b( j, G8 r% |1 E% W+ B. K};
    / r6 E$ w2 `9 M, J& q3 [% w4 c' Y% [, y  S1 p, L- m
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); * G4 ]& U1 ^" [, T4 y8 t

    / j3 q1 N. }* r: s  W7 fUSB_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。 1 x2 e8 P% g0 q* b2 f
    static void * skel_probe(struct usb_device *dev,
    6 Z# k3 ?. i/ Q- {) r, Junsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id) 4 V, \, {& K( c; N
    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。
    - V' O6 X5 e0 }4 E  h& P# a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: ) T7 e1 C0 T3 U

    5 d  b0 {8 E# B2 G7 V# j/* initialize the devfs node for this device
    ) b5 o/ ?3 F5 `7 J/ y   and register it */ ; U! A7 e6 `( t' A; ?
    sprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    3 o: _7 G. R* ~, ^skel-&gt;devfs = devfs_register  
    ; o# W3 I3 A* ], s! r              (usb_devfs_handle, name,
    % H0 M# y& `6 R: h" \4 r5 N2 I               DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR, + p% F5 U/ O7 V+ \* l
                   USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    6 ~% }6 P! ~$ D7 L9 {               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | ' s+ [9 ]( n$ C
                   S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH,
    . H( a$ d6 G+ l. m               &amp;skel_fops, NULL); ( h0 s! z; O  l
    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。
    / Z( q! {  B  i6 V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。
    ) h$ L* a, ~/ C! F: ~# U$ `; Q: R
    & m6 X; f8 C/ B: Y+ f/ K$ z/* remove our devfs node */
    ' R' M1 ~/ S& P+ z2 x9 f( ndevfs_unregister(skel-&gt;devfs);
    # @, S. O3 F' E7 `, i9 W+ V& G/ m1 c; K9 {3 z/ m, N
    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。 5 O. V" q6 l3 l/ G: ^3 D
    2 `; u' E5 g2 X/ @! R$ [0 ~

    0 j) ]5 x0 T6 [; w& h+ Q: `8 y( y' z/* increment our usage count for the module */ * g. ^" E2 Y7 {
    MOD_INC_USE_COUNT;
    " f& I* i/ K( v/ [0 j( p; U, u++skel-&gt;open_count; ) H, F1 l7 O8 b6 I
    /* save our object in the file's private structure */ 0 N9 l6 R; A2 S( j
    file-&gt;private_data = skel; 0 _  o# Y+ R' j
    * N9 `8 `7 J3 o; y
    当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 " o& ]! d, g8 u) ]4 ]: W% \
    2. skel的write、和read函数  8 p0 c9 b& t# j3 C/ z  G
    他们是完成驱动对读写等操作的响应。 / o) Q1 @4 U8 E' C
    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。 . I# {9 C/ ]8 W2 k7 m# C
    read 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。 " G( J8 s: V9 H, s& e; V$ ^* H7 f2 s
    3. usb_bulk_msg函数  
    2 a5 o4 v7 h/ l* z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。
    4 [2 V% p8 j4 _- g2 d) h1 N. y  l4. skel_disconnect函数  ) n$ _/ d; K( F) n; e% g
    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:  
    $ W7 X) Y4 @* |. |" O9 r7 P, E3 D6 c- h: C% D  B

    5 @- |0 ]& \$ V! @/* decrement our usage count for the device */ 3 v# V! f0 S9 M1 j
    --skel-&gt;open_count;
    : k1 {( j+ N! K, ^" h2 b- Jif (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    , S, R; ~6 A- n6 o   /* shutdown any bulk writes that might be 9 H7 u$ V( y; G' U( _, S
          going on */ ' |0 A$ k- F% }% w
       usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb); * M% ]% F5 \: y1 P' `- ?; f5 M+ f
       skel-&gt;open_count = 0;
    2 U1 z2 C0 g$ r, e3 R} # k; a- Y& K) k: s
    /* decrement our usage count for the module */ * |" W# E4 A  d. G: `5 M
    MOD_DEC_USE_COUNT; 1 h2 p7 Q7 Y( q, Q4 s
    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。 1 u- L- ~& I$ }8 F* b+ K8 ]" M4 x; e2 z
    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。
    & ^! a5 s2 F0 m. e! G5 k( ~. B2 yUsb 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。 1 u( k% j8 R4 V) ~, p2 P" I7 s
    U盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动
    3 H( _0 i& Q3 A6 Z3 W8 C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。 : j/ l$ y* Y/ Y, x3 G! m2 t, L# U1 B
    USB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。 5 M* U2 {5 X( P% Q7 B! d0 C; w) T
    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: & E$ b& O5 H$ p% G) s! x. Q' P
    , `. U) a8 Y  @& d0 V1 [
    ' u' A2 B0 @5 v+ `3 p
    T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  5 i4 V! a# }0 r( L
    D: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  1 H2 a/ T1 _4 R- Y
    P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    5 _- q; y6 j3 d, m( B% LS: Manufacturer=USB  
    , p3 I, J' L3 B. H* [# bS: Product=Mass Storage  
    4 T1 y$ q4 J1 }* K! g. V' u* E% y& k/ {C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  
    , ?6 k+ C2 \' c. ]! \$ KI: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  ' r0 Y6 y( b% U
    E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms , I' x% A  l) e( [: d6 A. h7 F
    E: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    . N" G" z1 n5 |2 x
    7 A% |* h  a) M5 E) ~; W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。 & w% {: n: Y& P2 R2 K
    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。
    0 |& D; T( U% `! U& J2 o8 @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,  % f7 V! a+ X& B/ s, W2 y' m/ A
    " USB ", " Mass Storage ",  
    8 y. w4 l+ k% f8 MUS_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    ' d& O: {  H! J- w" i4 oUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )
    8 b* h! x# J: Y+ L! n2 h. Y" R3 m9 L
    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。
    - p% A6 _! L$ E$ o  D6 C" z! p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。
      Z0 ^. Q' N' I8 D/ z3 F! ^键盘飞梭支持
      A1 E- r% j9 J; U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。 1 o. s  X8 H; ]5 C) d  B9 Y* l3 `8 I: \
    下面是具体看到的信息 * a% J4 y4 j2 D5 S0 P

    ; W, l0 f* |1 ?: s5 P1 ST:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
    9 O4 c3 }0 ]* CB:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0 8 L3 O3 v0 @* g. u$ k% E$ V
    D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    % S5 m7 _5 Q: U: Q: ~P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00 1 j8 w. }& d  M0 z! `
    S:  Product=USB UHCI Root Hub , p0 k; M7 k5 T$ v3 s0 R
    S:  SerialNumber=d800
    & R: U5 T- @% g$ B  @/ PC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA ( m% ?: D- i" c1 M1 k3 t6 ^
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    " j8 t# R1 ^4 p8 n; _, IE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms 5 J, ^) m5 m' S+ ]; m9 F
    T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3
    ' L% P0 v" z& DD:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 " P8 F+ O  [& e7 C  d
    P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02 " v) k/ }2 h4 y$ Z: @/ x9 e8 E, ~
    S:  Manufacturer=ALCOR
    4 M! Q: u$ q8 SS:  Product=Movado USB Keyboard
    ! ^& }) C* P0 T/ L' i, rC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
    ' J- A9 `2 X* UI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    2 W5 z! n9 i8 c- a/ TE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms # T& {+ B1 ?" ?0 p- ^: G
    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  ! E9 E! \9 h  U2 e. T' D& U
    9 T" \' C. i" c' V! Q; i" Q
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp,
    2 @8 o- [1 P& c1 X% Rusb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    7 f# w: E. O% S5 [
    ! V1 I/ ^* m# p( L* M6 J& T一句中实现。 ; c+ q# N1 {8 g( k3 ^4 g  k1 n
    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。
    : m: h; z; K5 _: ~6 I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。 ) [& f. K+ W7 {2 ]9 C
    程序见附录1:键盘飞梭驱动。
    ' t3 I% X) l' j" J. [) S( c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。 ' L( N5 [; i: t- f* V
    参考资料
    & I6 v# O6 i6 e1 S1. 《LINUX设备驱动程序》 ' a( f+ b/ G! _; W. U
    ALESSANDRO RUBINI著 - W! p- D" |5 V, M+ d
    LISOLEG 译
    : N: d4 |$ H% ~" f3 y) s. C4 }8 J2. 《Linux系统分析与高级编程技术》 + `: S! t  `% a& q7 }0 o
    周巍松 编著  
    1 c5 O# W8 b* K3 ~$ e* @# V: ?3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    5 @( E; V! G9 P" t附录1:键盘飞梭驱动
    1 D- Z" c5 b7 N$ Y) ]
    + Y) v, w5 K/ s# [5 \#include &lt;linux/kernel.h&gt; % e8 t& J  [7 T7 `, K' B9 `: b
    #include &lt;linux/slab.h&gt; 9 \& B! d- `6 N0 Y7 ]
    #include &lt;linux/module.h&gt;
    7 ~6 C& Z. r9 ?/ X, i#include &lt;linux/input.h&gt;
    % O& F) J/ P0 g5 |. {* w. n& G#include &lt;linux/init.h&gt; 0 K% X9 [; Z8 ?' N5 D0 C/ P( V8 U* q+ ~
    #include &lt;linux/usb.h&gt;
    4 m4 Z6 g/ Z5 ]) _" N) f#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt;
    - P$ T" n" i7 A9 u: m' q' f' h/ Q% |
    : q( K- D& @3 A( B* `* E/* ) a; _8 Z& M# I, S( @& o- a  R
    * Version Information # @0 U5 S# n7 G
    */
    & O0 X$ j. l6 X! \7 R" U: h#define DRIVER_VERSION "" " ^) O- W- ~7 ]3 B- e4 {3 a
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY "
    ( `/ L+ E* r/ Y0 r% x9 ?#define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"
    & ^0 {$ x. F! n- x9 f- X/ S' Z5 ~8 T
    #define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4
    ! B: a9 i; _# a9 d4 g, N& e#define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473 " |" S# {9 l: q3 l, ~% m
    //厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    - f' f* D! E1 T: q- `% O1 ]" A3 K
    9 }: _: v3 G$ oMODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR ); ' j+ w, |+ `" k* f4 ^7 L0 t5 _: h7 L' K
    MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    # ], {* P: O! G  T# G8 F3 Y! b3 ?0 V' d* `9 Y$ Y
    struct usb_kbd {
    4 c2 y' x) h# T, |struct input_dev dev; 0 o. m& x5 ]7 ^+ O) u3 J% m
    struct usb_device *usbdev;
    " \. a, P  v) h- A3 X* o$ {unsigned char new[8]; " b+ r- Q& \, I) e, O* u/ Q+ f
    unsigned char old[8]; 1 L' `6 v$ q1 f3 H3 j
    struct urb irq, led;
    7 @" j6 W, F3 D( j# D1 l// devrequest dr;      8 x  @8 ^1 G( F6 M( i% z
    //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
    ; U9 y: A) [0 p, O( @      struct usb_ctrlrequest dr; 9 i! R5 d: Z) g- s9 T
    unsigned char leds, newleds; 4 W, w+ Q: r. y5 W
    char name[128]; , c1 r3 c- U3 c% D
    int open;
    # h* r* f* `+ b' R}; . J9 ~+ U2 W$ N0 s3 v$ w( }( Z
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c 3 f, t7 H& Y$ n( {, h& m% k1 z8 _
    4 M  p9 F9 h! b
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) ' W6 \3 E9 C7 v) d
    {
    % J2 `: @" q' x& d) ?, p' qstruct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context; / G2 W' `8 h" u/ ~
            int *new; % g& k$ C4 X2 Y+ p. W6 t
            new = (int *) kbd-&gt;new;
    0 c1 j& O0 ?8 B8 S
    $ w" C' X; X5 }! J6 Q& A  Wif(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)
    ; m: q+ G5 ^  ~2 @3 J" |0 ]0 C! U{ ( d3 s, E' C" Z" Y8 Y8 d
    if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7) $ \& z( K' g8 @8 w- [- X9 m
    { $ b% C- ^' J, ^- l5 a
    handle_scancode(0xe0,1);
    : W% x3 j6 G3 u7 b1 Xhandle_scancode(0x4b,1); 6 p% j/ t# z6 I6 i* H+ k
                    handle_scancode(0xe0,0);
    5 z% A5 O$ I7 G% J* q0 w. C- N1 k                handle_scancode(0x4b,0);
    * K' C& H7 e8 t; b' w& X0 t+ B}
    . K+ |- U0 J/ W" |else 8 M$ V8 S3 A9 }; H0 x& Z2 l
    { * N, y* \/ j5 _2 p. A
    handle_scancode(0xe0,1); 8 s" q' C+ R5 c" G5 @5 z& a8 A
                    handle_scancode(0x4d,1); * a* s( t4 F. q6 Z+ L
                    handle_scancode(0xe0,0);   ]% `5 E4 _+ l# k8 G  _9 p  i
                    handle_scancode(0x4d,0); 3 ~( S! A- n/ G3 O2 w1 F* K  j* y
    }
    # k# C, k* C; J5 P3 l}
    * n; B3 q2 Y% R8 f% b3 w; }% c0 z2 K2 V' _- B, `* G2 L- `
    % c+ {1 I# G2 h% i& L
    printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    3 {8 D4 u: h( e( `3 H3 Akbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3], / {+ u4 O( `* b; ?1 w5 F* u" _
    kbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  
    1 L* T: w3 E5 ?" Q2 U2 g8 H2 Z7 M/ f) Q, @* u& B8 X& I# t# }
    }
    4 `1 n, q; I; {: G/ F* T& q: W6 D! h7 B! m+ Q0 V
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, 9 U% P) Z; o, C3 \# A3 ?9 F; h
                               const struct usb_device_id *id) 3 o" W' c& W  f1 ]& Z1 u8 _7 A
    {
    ) s) e' r' h( r7 X8 ]7 hstruct usb_interface *iface;
    6 b/ \  h' O% Z9 @        struct usb_interface_descriptor *interface;
    ) w' |3 _+ p; H! {( a) _: Xstruct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    ( ^  |& e, d4 R1 ]% O" i        struct usb_kbd *kbd; ) {6 i. Z+ a. f
            int  pipe, maxp; 4 ~1 ~3 F" z1 l. s% N( ~

    % b/ }1 x  T! L8 ^iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum];
    : P2 C! J! v8 @        interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting];
    9 l, F3 o4 E7 O) L) e$ O! \$ Q& t' b* R8 d
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) || 3 Y# J. H$ {5 \% g/ T2 b
    (dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
    % V  Q$ ]8 G+ C! U$ j2 w" Y(ifnum != 1))
    , h9 i6 a; _$ [5 b/ l5 u{
    3 N  \6 b' |( O0 z: @return NULL; / Q0 L8 l( D2 d4 }3 E
    }
    - Y  k: q9 [" z! t, E7 a/ `if (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    8 p8 M# j- v+ r# _{
    , r. \: A9 @1 rreturn NULL;
    ' k. U: T0 D' e0 Q* H+ t}
    + i* ^+ h2 q1 r& D% ]
    / t' Y" w1 g8 {, Aif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    0 e) U; l1 A/ ^% m
    - m4 _( ~/ V) i$ T5 Y* M) i        endpoint = interface-&gt;endpoint + 0; % D( H" y5 h' p8 C" v4 S

    # N" ?7 k# A+ u( H& U3 a4 J5 x        pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress);
    1 |0 P) K0 w+ [        maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));
    . S: W$ Z' ~0 c# L; G, Q- o2 X) g& S* W0 I
            usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0); * n5 C  }: e) |6 f9 u/ h4 ~
            usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0);
    & d" U; w4 {5 k# s  t# |; [0 w
    $ L/ k! Q- Q# K# [: U% r8 iprintk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n",
    8 V6 y5 O, z) t% N1 sdev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp);
    ' h6 m/ c  z; r
    . s: x& X/ O+ B3 I        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; 5 U7 h7 Q- E* E; u- B9 M
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd)); - L' L" v0 i' c; Q' f

    " L$ i: M9 z: D        kbd-&gt;usbdev = dev;
    5 i: `, R3 m7 F/ X9 k) ~6 N" ]2 e+ l' }' v
            FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 9 h& |) M$ m) L  Q
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    6 a6 b8 t. E& Z- m4 |
    5 i8 V5 ^$ A/ Ukbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; 2 \% T/ U/ f3 Q* n) c* M' R/ V; g# i$ A
    . U0 D0 e7 Q1 z. Z
    if (dev-&gt;descriptor.iManufacturer) 6 p; {6 C# B2 [! `8 a9 y
                    usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63); " H9 O1 \$ X) }* x- d$ O

    1 B( l" G! {2 F/ u% `( xif (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) { % c" N" E' P7 F4 B7 Y2 D
                    kfree(kbd); * j0 q& e0 S9 l
                    return NULL;
    0 N, @; b( W$ L        }
    ! K3 Y% f0 Y4 v' P% V
    2 ^% x6 M# {" mprintk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n",
    1 A+ p2 l$ s1 |  n" }                 kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum); 7 g, t' K7 n" M% x- D
    ! W& I- a# T8 _( x" _% a9 q
            return kbd;
    ) W7 F% m! [, q5 ~6 D} / [3 |6 X! X( \1 z+ Q
    ; K3 z8 Z3 w" x4 t3 S2 X
    static void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr) : S0 N! F- v! z0 Q
    {
    % i9 g, z* M2 l2 X  I& c" astruct usb_kbd *kbd = ptr; $ E9 E( L! o9 F4 M8 j
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq);
    ! `7 f; n4 ^& N. W  c        kfree(kbd); ' n# @( J( w/ w' `/ B( \
    8 U9 M0 H+ \9 S' ]2 E4 R0 L
    } ; V' t8 V, p$ k  |' B+ z

    0 ]8 k/ }9 L9 ?$ Fstatic struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
    * Z6 z0 U/ m% |{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) }, $ z7 \) D, Z3 ?  m; l2 f5 O- R5 D, }
    { } /* Terminating entry */
    3 W, z8 A( b1 @};
    * |; F  q5 U% E4 J8 V5 E% f- `" v" \. K! m4 k; |0 f
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table); $ A7 r' x/ g2 u, P8 p. `
    0 K1 I4 `! P& V  a2 i
    static struct usb_driver usb_kbd_driver = { - I  P$ u$ w- t0 n$ i$ h
    name: "Hotkey", & A" j1 `) ]/ Z6 ?1 M5 U, w
    probe: usb_kbd_probe, 7 ~1 E) J6 y7 ?* h( w6 ]5 E
    disconnect: usb_kbd_disconnect, 4 S% K" |) e# P/ `) Q
    id_table: usb_kbd_id_table, : v) F4 m& F+ d8 m( u8 N
    NULL,
    ( }, o0 F/ {, ^5 @! U}; % {0 p! ~! L3 L* a
    % e$ k/ q1 b# r! S# _4 l8 x  j
    static int __init usb_kbd_init(void)   H, b, A: W2 X4 T$ x
    { 1 F  m& V4 G& ~% n5 q( D
    usb_register(&amp;usb_kbd_driver);
    $ `- Y0 P5 |) F  jinfo(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
    * W1 @$ t( r2 x$ [2 u9 e' U) kreturn 0; 1 y* a/ G& D- B
    }
    5 ]* @! W5 l# R. b/ j% g
    5 }8 K4 p! e, e  M* K7 S0 Z1 Ustatic void __exit usb_kbd_exit(void) , p' W$ O* _* m# l
    {
    & [2 K& O1 m5 J# v. B$ xusb_deregister(&amp;usb_kbd_driver); 2 T& F! @4 [' C  O
    } 6 u0 X  ]! m$ T2 R& {
    " m$ R  G: R9 F' J3 D' W
    module_init(usb_kbd_init);
    / {, h$ d1 Y$ i, W4 s; x% c/ dmodule_exit(usb_kbd_exit);
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