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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>) h9 W9 |# [% V; _9 v9 X6 Q/ s
    <>赵明(carl__zhao@163.com) ; ?( I: j, U! k) r
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 : U9 V* J! _1 T& t' I$ c5 {& s
    2003年7月
    ! s4 R% N. w; u4 j0 }USB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。
    8 W! Q$ x; H4 O$ F2 K) |6 u前言
    : q- Y/ M2 m/ R2 h  \0 u6 MUSB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。 9 w9 N" u5 @3 C0 g8 p$ k
    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。 1 P# a( r" @' P( F  f4 J
    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 D  R2 k$ i" r
    相关技术基础
    9 @' g0 G& s! W7 V' G# U7 c模块(驱动程序) 4 G; }7 Y5 K7 N+ `& @, D1 K6 @  H
    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。  * w0 ~! n) ^3 p# f( u+ D. ]! j* F: W) r
    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。
    + e+ B" s' c6 B设备文件
    3 F0 Q$ f( K$ `( R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。
    # r1 c' {  X; N; GSCSI 设备
    $ p) L* ?' y& \! b% F8 @4 DSCSI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。
    ; V" G& {9 i# R$ q1 g$ xLinux硬件驱动架构 # m4 |, i& g$ {' m% ^! I
    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。
    + h: l( K; H% n( y5 I, {/ d; }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) ! v! s- N7 [  G# T( S  E! v
    / Y6 P' M' I4 z2 \
    配置USB设备 $ [  ?$ h2 S" T2 R8 O" C
    内核中配置.
    8 T/ q: K1 p. t0 ^' k: {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。  
    / A/ Z' D; \: w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。  & P5 J, ^  b' y0 V5 Y
    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)。
    ( S4 k0 N3 V' d7 u& x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"。  * E6 b; C! ~( _# X3 \* h* u
    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:  - j; h1 E. _( s

    . z  G# a. C$ D! U8 r8 J5 B4 E# mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  - r' V  ]1 c& k

    ) O) _4 e1 d/ ~1 H. e: W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:  , V% b! M( y& |+ [
      q4 U* M- L/ O  ^" S, t
    none /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  
    / Y. P0 V: K0 ]0 w* O- W' g0 h  T9 G/ X- d7 D9 P
    模块的配置方法.
    - k7 X, Q1 P) L* c* w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。
    4 S& l9 I& s- Y2 o) z" \: R# _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) ' \0 N$ e' e* ~8 y) X! X$ k
    对应USB设备下面一些模块是关键的。 0 W: w. ?" Q+ {( C' n# R( G5 E8 I* N
    usbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块
    8 o9 M7 R* O* W" M# rusb-uhci.o (已经提过)
    8 w2 z" j- z+ R" tusb-ohci.o (已经提过) ' i- [* N2 G+ @: _1 h8 A- {2 I; k
    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 + [2 e: i6 {+ }9 L0 D/ e4 C
    ehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    7 N4 Z7 ]* K$ l$ o2 G# Xhid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 * U  `4 B& l3 z' [& g
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到
    $ T+ o7 c# U+ P: C相关模块
    4 Y0 Z# f! A& h$ L( N5 r7 W/ q! ]0 `8 ride-disk.o IDE硬盘
    4 q8 i& ~0 h! _' Z! e2 @0 zide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口 3 e7 G1 Q  y; c8 Z+ N
    scsi_mod.o SCSI支持 ( z& k( U& M! v0 d% d# G% l
    注意kernel config其中一项:
    ( g3 P0 C3 T, a+ `
    4 v$ U* N6 k* hProbe all LUNs on each SCSI device
    / _3 f+ d7 f; X, x2 n4 e. B
    ) C" e; V# Q9 H# O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。 # h* ]! ], D  a8 A, Y. l7 Y3 l- Q

    ' U' c$ F' s5 q3 @( d4 V% `( zadd options scsi_mod max_scsi_luns=9   
    " b/ u2 c  K5 ?. S) p( h7 {* C4 Y( c
    sd_mod.o SCSI硬盘
    ' j4 L0 n4 {9 A4 E4 k, Psr_mod.o SCSI光盘
    2 n- \1 R/ s2 v; J' t/ gsg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) + I( g. B* a/ D& N* {
    常见USB设备及其配置 0 @3 E+ i" u. B/ `1 S3 z( w; D
    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: 9 f  f2 t9 N! Z; X2 @, q1 d
    USB鼠标: ! `- A9 k  L$ h! E
    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)。
    5 `- S6 ?2 I6 L% }+ {% p9 e2 [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 h$ G& K% ^% q) h$ n. d
    6 R( K2 R: R5 b* ymodprobe usb-uhci
    . D" b+ X$ G* v( o% \3 C
    / X( K# ]% n8 W( o$ F7 s% \USB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o
    5 V1 n* P: x) ^$ Y7 Q1 s5 o9 |
    # Q4 I7 Q$ E5 Cmodprobe usbmouse * F' S; j: B+ `% d6 g  |
    modprobe mousedev 8 i: m$ j2 O& t1 D2 K* y" e
    3 B: a5 o6 o3 q  r5 w- ^7 N. K8 _
    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。 " ?+ i; M4 p3 X1 W" N/ c- C# q
      x1 e0 D( y5 F8 h
    modprobe hid
    $ j/ T. I- T( [( v9 @7 c5 L( g( Mmodprobe input ) m, @; P( Z+ t  M
    1 M' \' S7 X& M
    USB键盘: 0 z0 _( s$ b. U! H! k, P
    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。
    , u5 K7 C5 E3 T- ^6 l1 ^/ g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
    3 _0 g4 Q* {5 w2 S9 n( d( c6 O3 J3 C! S( n$ q, x" Z3 h( R- S
    modprobe usb-uhci 9 u7 }' O* {2 G2 c2 m, E. R
    , l6 \# d* _5 {# I* B
    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:
    / G9 G( s# F! N: b/ y( i+ B6 T' m! ?& s5 r/ f9 V8 M
    modprobe usbkbd 2 E; B% }: q' T/ D7 S% ?
    modprobe keybdev 2 d& m, P; \2 ^3 ^  K* i, u
      k; v+ b4 ?' U# A% z3 c' ^, W
    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。 : ?- C% }5 m0 Y  l# G. Y, H6 ^. E
    U盘和USB读卡器: 3 Q9 D: R. H. l+ d2 v1 Z# S
    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。
    3 V& e! F) e' R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
    4 n  v2 a8 Z. A/ r( h. |
    / k9 D( Z5 o! h7 P+ Dmodprobe usb-storage , I/ L6 O' [9 h( F" Y

    / O$ f. P9 n; j) A4 Z6 `0 F: [/ z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 : V4 I' s' l( F& Z# L

    " G' Z4 A, S4 b% N- n, h4 i6 Pmodprobe scsi_mod : j( W0 v3 ], H/ Q0 [  Q
    modprobe sd_mod / [7 I. ^, ?+ I
    $ \$ g* q( G3 t/ }6 _7 _8 J, V2 {
    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)。 * M* n* g& E5 W' b" k, W8 @3 g
    2 P# @$ k. R  z
    mount /dev/sda1 /mnt : s( n- {! m  m' @; K/ }

    5 h0 x# S% `1 ]1 y5 bLinux支持的其他USB设备。
    ( K3 y  u1 H( F+ p8 z/ m5 |4 ]MODEM--(比较常见) 7 g" F6 s5 O  N) c/ ]8 u) S9 p" I1 z: _9 [
    网络设备
    ( g0 K4 g' `( v. b摄像头--(比较常见)例如ov511.o 3 ?: L( k5 c1 _- h
    联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o
    2 }' D% Z' ~1 u  T显示器--(我没见过)
    , d5 ]/ D" R: j8 A; ^游戏杆
    ! M8 Q  Z# o# H0 K1 q' g% X电视盒--(比较常见) , r, O. I. Y+ i; s4 V. f. w: v0 R. m
    手写板--(比较常见) 2 P' Q- b  s: \0 b& F4 z8 P
    扫描仪--(比较常见) % _$ ]! w+ u3 ?! E
    刻录机--(比较常见) 2 s5 [4 z3 I7 S& s
    打印机--(比较常见) : d; d/ S7 y  F0 r0 ~8 m& A6 w: {
    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)。
    * l' j/ n, n  R# C最常遇见的USB问题 1 G: `3 [4 x4 n8 f' x9 o/ k
    1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  % B6 M# ~$ A" ^
    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。 + ~' a5 w( S3 [( f8 r$ s
    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 ' S0 s- F9 ]3 e/ r) @6 h! h
    mount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读 6 Y  w3 {/ \0 ^. W% r. w- E
    然后vi /etc/modules.config文件
    # V8 z+ o, w' `7 U: e删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉
    * C) D3 m9 G/ S1 o$ N5 z然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统
    . p: |$ O/ ^' I+ t2 D9 s0 y然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了
    0 P) H( Q9 ]- C; N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。 ) ]$ a3 t! F2 Q. x
    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?  , p9 K6 o( Q3 g% c& i) x$ G
    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。 & q& r4 W0 P' x! F9 i) p7 m) 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: - G2 b! w' y  [4 B' h+ r$ v; L2 K! l

    / i/ h1 i2 f# D! ~SCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  
    4 i5 \& a) W, n# Msda: Write Protect is on & w/ Z9 ~8 d+ _9 f2 h6 F( o- u: ~. l
    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。
    ( [' b: ]$ v% C" o7 L1 ^; s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。 1 ]/ P( t$ \: X# n
    3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  
    0 _/ |/ i' c7 I  t% Y9 M7 N1 s) G5 u( z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。
    1 ~# E& r. W4 Y* L& a% F, \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。
      d/ K$ L* z+ L# }% q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。 2 [" C; W! z; E/ b
    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。  ; v% O; O8 [2 ~) q% J
    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。
    1 o( V% q" `+ p3 ~: M' G" l, _参考资料 ' ?/ i. j- o# @, e* i
    1. 《LINUX设备驱动程序》
    $ C! N: Y7 g' |/ ~ALESSANDRO RUBINI著
    ) k% [0 O  k* R# ?" NLISOLEG 译
    + C1 b+ d6 x* @; H* g) W2. 《Linux系统分析与高级编程技术》 - Y; I6 z; K  [. C4 |4 e5 D" {
    周巍松 编著  
    1 U! H" J7 Y3 g' ?/ {5 V$ N3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明4 Z. e) Z+ I: p$ Q, {9 b

    $ v( }) _+ Y( n9 v/ @
    : s* X" E) V# y: z
    4 w: R8 }( F' h; ], d
    : w) p/ h; O1 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# _7 _# V3 @1 g$ |0 `
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 ' S9 {  O  s1 p1 l
    2003年7月
    ' b9 b1 M$ G& U1 iUSB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。
    & ]' n% [" A/ ]# X$ p前言 1 `3 O- |- n; y2 F! t
    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。 3 h6 u; C- t- ?' Y  x
    USB驱动开发
    ! C6 g/ N, m2 Q, v8 o  @+ w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。
    ! Y* |+ Z2 m1 K5 [' `9 Q. ?; YUSB骨架   X$ [3 c; j. q; h; v' s6 E
    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。 8 F) \. L5 ~  N- y; y
    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。 7 d$ t, |/ U& f" D
    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。 8 n* Z  V: i. j) \: c1 z
    Linux 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: % U8 q5 N- ^9 g3 ?! g+ I
    static struct usb_driver skel_driver = { 3 c$ j% }2 r( ?' S1 |
         name:        "skeleton", 4 L8 x7 ~- \) ?! i& N/ r
         probe:       skel_probe, ) \  H! ~. Q8 ]$ I6 n1 S
         disconnect:  skel_disconnect, ( }- W; e1 Y% v& l/ R
         fops:        &amp;skel_fops, 8 B7 S* S8 X+ k$ F
         minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    * G5 s" Q, D  l$ H& O, ^& R     id_table:    skel_table,
    5 ]# D% z; |4 Q! A9 }) b' u}; . n' }4 t$ L  Z& ?( B! W, 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。 ! ]: W4 X$ A- q' {2 J0 G( w
    fops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- ~( N! k5 l" z$ q
    USB骨架程序的关键几点如下:
    9 H) H: y- v* a" U* k1. USB驱动的注册和注销  : H9 C. i6 r% C# j
    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。 5 f8 ]5 b1 C4 }9 {
    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: * j2 m% Z  [8 R/ Q3 O
    static void __exit usb_skel_exit(void) ( E+ W# v. f+ a# O4 _4 U& o
    {
    , g' m0 g0 \; r   /* deregister this driver with the USB subsystem */ 4 t9 N% s) T$ g& ~% j7 f0 o" H  `, c
       usb_deregister(&amp;skel_driver);
    + d% d4 H$ |& I& b. ?6 e8 \} 7 u9 ?) V2 k1 q6 s7 R% N0 d" t" v
    module_exit(usb_skel_exit); # }. }  X+ l3 Y; p$ v
    ( S# c: U; g. s5 j9 k* ~- b4 x
    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): 2 \' O8 ~9 L( m9 ~' t
    /* table of devices that work with this driver */
    - B: s+ f5 `6 `+ `static struct usb_device_id skel_table [] = { / y. C4 L" U& t  s1 a
        { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    # {' I2 z3 p* |      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, $ R# y2 a( w* I( o1 v- j! S  D
        { }                      /* Terminating entry */ $ I: r; ]$ ^; N5 e
    }; 1 \) B  W, @5 e3 q# y
    + }) Y) o, g+ L9 i6 E  F
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table);
    2 ]1 @' W% F" ^+ s. L/ h4 j: @' S) m) i8 B5 G. h
    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。
    - _$ v* m0 Q3 }8 G$ [' v, qstatic void * skel_probe(struct usb_device *dev, , O8 c9 y! U8 f- m
    unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)
    6 g$ I; j% m$ |( _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。
    5 g5 f. u% s* m1 i/ k1 d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: / J4 y* U$ L1 a# M( B( j) R: P

    2 k, g* r$ ]* n' i/* initialize the devfs node for this device
    * S) l2 D3 ?+ W7 j" B: D, E" n   and register it */
    0 \+ g; F- ?2 Z8 s. ?7 ^8 a: zsprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    * O/ `% `4 G  ^3 l8 `! f/ dskel-&gt;devfs = devfs_register  
    , t( [# g+ j! X: D              (usb_devfs_handle, name, ) e2 b7 r3 p% m- h( U
                   DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR, 4 q, R0 x2 x; u1 @9 T2 K
                   USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,   g7 ?" J) u* P" X& Z' q
                   S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR |
    / i0 W5 @* H3 ?7 l2 ^0 V               S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH, 3 M4 I: I4 R% v+ e: d
                   &amp;skel_fops, NULL);
    1 d7 I' k/ X, E' C4 F: u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。 ( O; {# s( @1 N! J3 I# y. W" ?
    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。
    & t# g2 a( `& K7 W4 E3 K$ Q, h* Z4 Z0 t
    /* remove our devfs node */ 8 S$ ^9 J5 b( k# P0 H; P; c
    devfs_unregister(skel-&gt;devfs); " A0 T$ o2 ^! V1 \" i
      e  d) `# g$ P8 L! a, G
    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。
    : q/ r9 E4 B4 p- F4 f* @5 w8 f% A5 b( _" d/ P+ R- @6 i1 e
    ; }! w+ y% m) }7 Q& c& u4 y; l5 U
    /* increment our usage count for the module */
    9 d$ P4 Z. Y1 [& h) s' G/ Z7 XMOD_INC_USE_COUNT; % n' b6 x. Y0 h6 w+ E& x
    ++skel-&gt;open_count; * _6 |3 ^/ h1 j1 ^. b- B: W
    /* save our object in the file's private structure */
    % i! M: W  w$ S- Z4 d- dfile-&gt;private_data = skel; # i8 D4 l" ]# w

    ; g6 t4 Q" Z8 s8 W4 ^8 M1 N当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。
    5 F% y2 b2 h  L$ O6 l2. skel的write、和read函数  
    % {' Z( W% i) Q2 `0 e0 N: c他们是完成驱动对读写等操作的响应。
    ' C, @$ u% X4 r- A# S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。 7 g0 T# ?% e& |( M3 V; {
    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。
    9 }& j# A" i# |5 w  K3. usb_bulk_msg函数  
    9 J  s0 J* l% v( ^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。 8 Z, [- A8 l+ C1 H0 _( A  Z
    4. skel_disconnect函数  . G3 U: Z4 P- @
    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:  0 W) O/ g& b2 D+ Z( H
    ) Z, t6 w7 E: X4 j  D

    5 ^2 ^* [2 b! T3 V: i6 e/* decrement our usage count for the device */ # ^  c  T4 M7 |
    --skel-&gt;open_count;
    ' o6 c. G9 }. \if (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    ( \. D2 y. b( Z: N! O+ v$ S   /* shutdown any bulk writes that might be " O! g& p4 c$ l! e+ G7 }4 R4 `
          going on */
      `3 @+ j  _. h$ [+ C   usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb);
    6 B4 o: \7 i9 w" ?6 I- t   skel-&gt;open_count = 0;
    ; J/ ^, h* @+ _0 C5 c}
    / i2 ~. M7 c5 W" D/* decrement our usage count for the module */ $ Z# K& }; X$ ]. P6 |5 D
    MOD_DEC_USE_COUNT; 3 K2 t* L; x* w; C- r+ ?& g
    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。 % H1 O9 {* b" W
    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。
    , m* g# ~- m2 ^. m& iUsb 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。
      f1 k' z5 o- H8 f3 `U盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动
    0 Y  ^  w# o# Y1 l& `1 r" p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。
    : p9 p0 n" L+ n0 X  ^9 n8 D. dUSB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。 # K7 D" Y2 i+ X# A6 a$ n: m
    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:
    & G3 h2 s" c% H$ E9 ^9 E- o- I6 U  h+ o* l
    1 d; z. W- w/ q" r  M! J
    T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  
    ) q. O% U9 B5 n3 ^' LD: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  
    9 B$ R0 o. z" m; G7 ^P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    ; ~3 H3 R3 r6 R" V, |S: Manufacturer=USB  9 \( Z: v( }) L# S3 e* O% y+ c6 o
    S: Product=Mass Storage  4 ]8 T# d( n1 r; {
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  ! ^, n- J) \' n. H6 o" s3 a9 k
    I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  
    # k0 Y0 p3 @+ v+ \+ P9 i! ~E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
      ~0 s6 t1 f9 a" \/ uE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    $ Q$ W" D5 K  ^; k; s! Q+ ^9 Z) d( ?  y9 R# ]
    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。
    ! }2 r  |5 O0 M  z0 k6 _; }6 O+ n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。 9 ~+ X5 l9 u0 ^' y$ z, \5 d& p
    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,  
    5 d6 Z3 j1 I5 C; F  f, G5 T' r" USB ", " Mass Storage ",  6 E; v0 y7 i1 {5 x+ R/ Y
    US_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    6 j; k1 p8 X$ l) c+ nUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )
    $ L  w: A/ \# J, D
    / D% a) Z! w+ o- P; Y% c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。 : `) I7 E. z  D3 X3 c4 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。
    ' h% n6 c& _) r7 N0 w; y; V3 Z0 [9 S键盘飞梭支持
    ( X: s& `; a: b' J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。 ( o$ v$ i, G& G0 L! [* J4 q
    下面是具体看到的信息 " a  A- m5 o, l- u
    + n. d! V  f6 ~# ~# ?; A
    T:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2 - |% u6 H, R8 \2 c, I
    B:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
    + M2 S' \7 ^. zD:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    8 Q5 }5 O; U- g5 @+ _/ q2 \% {P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00 6 }/ b2 K# \8 o# J. O  v
    S:  Product=USB UHCI Root Hub 6 I4 T  _0 N* {# n( x) B# Q
    S:  SerialNumber=d800 % J* c8 P6 j8 f6 M" m3 D1 v
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA 0 L8 _: _8 y7 g1 ~: }+ [+ R3 ^
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub 1 k9 E- v9 s$ b' i9 Z  W; A
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
    6 S1 p8 z9 j5 y  fT:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3
    ' n' V4 b! P" k- ?: i: t) u; vD:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    ' k% f8 d; A& C3 t7 d0 P4 ]P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02
    7 ~2 j& ?8 P6 R# N) s; GS:  Manufacturer=ALCOR ' l9 Q7 Q& e! Y  B7 X
    S:  Product=Movado USB Keyboard 6 D' m2 w0 X8 V# R4 a/ c" c) \
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA / h; W  P2 ^0 L0 Z: a4 J
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub # ~( W& ^* L% u
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms
    & ~  e, U. @. V( J3 j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  ' z8 f. f/ U6 i. ]; B
    ! {  C7 |4 v8 ~/ Y( A/ E* w; p
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp,
    0 L- S: q  ^5 P8 Z/ J' V  _usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    8 Q: i2 o: }' N% W9 E' y/ z2 |% H/ r, j4 o/ r$ S- y
    一句中实现。 9 A+ _4 v  Y' I2 Z
    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。 ' w1 k  T$ |' l: }# w& y$ O6 G
    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。 5 t  Q* v" g& n+ [
    程序见附录1:键盘飞梭驱动。
    . D4 Q& @/ i: X* y/ F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。
    " l9 A( m, V6 G参考资料
    . r) e" E- i; z5 p; z1. 《LINUX设备驱动程序》 # V9 |! V( C& z2 C* L
    ALESSANDRO RUBINI著 ! U8 ]. T* d! R/ j, ^, x
    LISOLEG 译 1 t4 ]) v+ {" _5 A& d
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
      [$ k3 i! k& q: ]4 G' O9 C周巍松 编著  
    # E% n1 |1 k* A. G3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    3 u( i, r4 F9 b8 z2 |附录1:键盘飞梭驱动
    - l  q0 F* k( v3 S8 P" z. J  q- q
    $ l# V- m& J  W; ?8 v8 S; \3 P#include &lt;linux/kernel.h&gt;
    2 R* C- A% N* z: z+ f% \5 D: b#include &lt;linux/slab.h&gt; 9 C) Z2 A$ c+ y
    #include &lt;linux/module.h&gt; ; N+ y: l/ c  ]0 }
    #include &lt;linux/input.h&gt; ! K! b2 }. E( u5 T
    #include &lt;linux/init.h&gt;
    6 u6 D+ ]# l( p3 j  v0 b' o#include &lt;linux/usb.h&gt;
    - E3 o7 A% s  A8 D7 {" t0 s8 @#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt; ! J1 a6 H0 F5 G

    ; s. V% |4 _- |/*
    8 H7 s/ j) V& Q$ y" G0 }7 R * Version Information 4 c" q- _# f4 B! @7 ]# d8 I: f* I. s3 n
    */ + o$ t% t8 P6 C! Q
    #define DRIVER_VERSION "" + s5 ?* `* ^0 u$ i
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY " 8 z: Q8 E+ K, U) v: n$ n! x
    #define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"
    6 H+ O. Q7 }$ J7 g5 \
    . ?* S" i1 Q2 ]# g  d% F. |#define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4
    : f" p/ @  N& b1 U/ h" [+ `#define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473 4 }( [9 i6 Y" t* y" n
    //厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值 2 r: f. |  b5 X
    6 k4 P7 n- C3 t; c4 `
    MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );
    8 N% c2 B' S6 xMODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    & x8 `; E; y- _( u/ U' T0 r2 C3 s1 q0 R
    struct usb_kbd {
    : D  y8 \2 A9 h( }struct input_dev dev; 8 X1 l, E" b  |/ M
    struct usb_device *usbdev; " \$ |2 g8 Y3 @# \  Q
    unsigned char new[8]; $ e. w' G$ x) G5 A
    unsigned char old[8]; " y) H- z' m. E+ s' j
    struct urb irq, led; - J/ d3 z/ e6 g3 ]
    // devrequest dr;      
    ) b2 z4 g1 B' d5 J, X  G" o" H//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 " p" Q9 b# j3 [8 T3 H  E
          struct usb_ctrlrequest dr;
    9 _2 S# G1 ?* U6 g- Cunsigned char leds, newleds;
    ' e4 s& H/ P, \: i. _8 N4 }' a4 \char name[128]; $ {+ p1 F" Q0 D9 p
    int open;
    $ K  d8 G4 w0 w: I}; - K- W+ L$ n" O- G
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c ! E4 [& {% Q3 o6 {* u2 b

    % f6 P' m* ?* Ostatic void usb_kbd_irq(struct urb *urb) + U! |; u+ |' T7 ~6 t/ O
    { * k7 A( j& k1 ?% z5 a0 ^" i
    struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context; 8 `* P5 A" z5 g
            int *new;
    $ f4 \% p9 [% [% M! `        new = (int *) kbd-&gt;new;
    / X, N4 g4 q2 b1 Y2 b  Z: R. x6 n  W
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)
    4 U4 D+ x, Z3 P4 M" Z6 V* z. h; Y5 v" q{
    $ ^, C1 [  Y* f( b! oif(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)
    + F/ b2 T$ @% i9 I0 @8 P- [{
    $ e1 F, O+ s, p% P5 C" U" i! m4 A0 _, Jhandle_scancode(0xe0,1); + f8 g+ k7 f: y1 ~4 J0 R) `$ U% Z
    handle_scancode(0x4b,1); 3 K+ U+ s& i5 y' s; D
                    handle_scancode(0xe0,0); ' D  R" S3 H# w% i4 }2 o# }
                    handle_scancode(0x4b,0);
    5 I9 F/ X  w. L* l; s2 l' T! h} $ l' T. {# I9 G! L8 L
    else
    ( g4 I* N  ]0 n' D1 U7 {3 A{
      j; `2 _: \2 y- X1 Fhandle_scancode(0xe0,1);
    6 O: }8 Q0 q) a' f$ F                handle_scancode(0x4d,1);
    , F- U" _+ ]' D, ~; e; p                handle_scancode(0xe0,0);
    - n. [' G9 g; D8 C# \                handle_scancode(0x4d,0);
    ! f( ^8 \! @! y  k2 T# i; H}
    / P9 k) k8 _, j  J4 z; m} * Y1 `8 w8 I6 r0 U: ?6 n9 E) [
    % _: {. V# M* r
    1 X& i1 G# |4 C2 e6 N; C
    printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    9 r8 x" u3 M. n+ P8 v$ k0 @3 O, \' bkbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3],
    $ |* ~) z$ J& w7 u1 Mkbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  1 o, H' u' \6 V# a

    , Q1 o$ t& k( a9 d} ' r. O+ T: I. `; S
      ^# S* K2 z( t% E( s4 r* H
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum,
    3 f# P8 @6 L( x3 R4 b! N7 _                           const struct usb_device_id *id) . h% Y6 Q2 F* j: J& X
    { ' |& {7 i$ V  D: y
    struct usb_interface *iface;
    $ E+ |6 }+ h2 [: E- F9 z1 `! v        struct usb_interface_descriptor *interface;
    3 V% H. C8 J; r* \, \' B  lstruct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    3 G3 i. }- ?8 G! [        struct usb_kbd *kbd;
    9 x. E9 X2 k' q1 I3 @) x        int  pipe, maxp;
    1 `( M1 a$ O# k' `( f1 j
    ; Y9 @0 B! k) V' biface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum]; 0 U% ], I; f4 \( v
            interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting];
    ! n# h* K+ s0 Y* c  X# n! ^$ U6 n/ }* h$ K& P5 Q$ o; p' X
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
    , M5 B' Z9 d2 o/ X. Q( v& f$ Y6 F+ b(dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) || 0 v* z0 M5 e  o4 C( u
    (ifnum != 1)) 5 p% E, B& O0 @) i8 D  u3 \$ {# d. B
    { 0 e) W- A! e" @
    return NULL; 0 l# `3 I9 |, t! d# Z
    } . h2 S. c- y+ P7 U$ f& H
    if (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2) 9 T8 A4 t+ S; J4 ?7 L* t
    { 0 C5 m5 o/ v: H% U& u
    return NULL; 6 O- |7 ?: c- E. n! {& z+ e+ u. Q
    } " n* d: h2 `! x" w

    & }- T: F% V! J" vif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    7 J4 F6 n. N5 ~
    2 ~; C+ r; `  \2 e# h2 k( F: ~        endpoint = interface-&gt;endpoint + 0; ; x& q7 C- j0 N% W5 S
    ) |8 B' A8 Y* T% q/ K
            pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress); ; n& z4 \$ y/ K9 J5 p
            maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe)); 9 ?; p& i+ s1 J/ Y2 C9 q9 S+ |/ c

    0 g& [: a4 c/ K3 C        usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0);
    0 @' G4 y% _& |' w& T: x        usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0); 1 z3 C  q1 S( f0 T3 I  w5 a) k  S

    2 S1 R4 E* [( M& fprintk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n", . S& W. E* k1 g0 u& f' [  c0 A
    dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp);
    . ?4 j: S% ?# H- j7 c
    + Q1 y) f( @2 l7 _& ]2 _- T        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL;
    $ W3 I% N3 ^; x! {        memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));
    ( l. r$ @8 I. [( B/ d7 F7 Y9 g! E6 f
            kbd-&gt;usbdev = dev;
    " c2 M! O* }6 G% v+ C( ~  ?9 U7 w) z; E9 K$ ?. G( `+ ~& w0 k
            FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp,
    5 G; V8 X3 ^9 X& `usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); % @, B1 H+ ]  h- T  R

    7 C: v0 c5 o# H7 I( a1 N; q! U* Hkbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; : T- O+ B7 W( W

    # [, F; J/ v$ c1 [8 p& ^$ M/ \1 qif (dev-&gt;descriptor.iManufacturer)
    4 z- H  h3 H( ~: y                usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63);
    ; Z4 L5 B% O$ c' z4 q& e4 E- U) P: J6 I7 p5 }! N# m/ r( b
    if (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) { - g4 z" q* Z' j2 {
                    kfree(kbd);
    : z. o6 l) h8 n2 p- y% P4 ~                return NULL; ' S/ K* \( O  W# h2 g  w7 w
            }
    0 ]! |' P3 h! m: M
    # N/ k( g7 l2 n% D# D) Cprintk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n",
    5 t4 D/ F' R8 E/ e2 Y) }- [: \+ |0 O                 kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
      U- z. e' C! a" Q" `# S$ ~2 _" Y/ B$ q  t& X" g
            return kbd; ' u) V- m7 f8 g7 N, f$ |
    } / W1 m% E; z& G9 Z& j
    7 t7 ~$ W' X+ R. w# E: C3 o
    static void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr) ' j7 A* v9 M( i: q( c
    { 5 L$ f* C" x  O5 k) H
    struct usb_kbd *kbd = ptr; 4 r% D* M, \6 r8 N$ q
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq); 0 G8 y3 E7 x& p& d4 v2 ]
            kfree(kbd); # g4 l) t7 ^# F0 w; x

    5 L- [6 O) G9 _$ M/ O: J; q}
    ! L0 M' O1 _' ^, Z' V! ?  J1 J$ t3 \% }! o# Q# l2 {( \# e' i' t* Y0 W
    static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
    7 {7 _  n3 P( h6 y6 J# P, v- a{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) },
    - j( Z, B, r" k& `  y' N{ } /* Terminating entry */ 3 [6 q6 e1 J* _6 U
    }; ; Z, }8 t. J7 R  E) S8 }

    % U( A# P* l) ^0 @5 \8 YMODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table); 7 H- K4 q( D$ D7 q! n/ y
    # _+ S% b0 G+ _2 P9 I
    static struct usb_driver usb_kbd_driver = { . G. u; a& z; b; I, W* u2 t: ?7 @8 M2 h
    name: "Hotkey", 3 t3 K; g3 \: o, R8 C7 M
    probe: usb_kbd_probe,
    * z" `+ ^7 C2 o; fdisconnect: usb_kbd_disconnect,
    9 E5 q- D8 j! X# w" Rid_table: usb_kbd_id_table, 2 g$ m+ v: D5 T5 Z
    NULL,
    ) m0 L; V/ E- K- V& v5 T: N}; # U. u' r& a) y( n0 z0 S: b4 A

    * W0 `0 J+ U8 K0 k: e* _  |static int __init usb_kbd_init(void) + }# e8 {* E6 ^: s& y
    { $ p9 u: H9 F' v3 i+ p
    usb_register(&amp;usb_kbd_driver);
    ; k( k: T+ l/ w, _! linfo(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
    ) h8 ^1 A9 ~( }, q3 a* Z/ ireturn 0; : {. v: M; Q% l& I" S) N; {8 ]
    }
    ' e; v3 f" q# f4 m, ]7 e5 V! L3 P
    % }8 Y4 z) D" u% F2 ystatic void __exit usb_kbd_exit(void)
    4 ]4 c* \5 K+ e7 y8 K  ~{ ' k7 Y* N, s* {
    usb_deregister(&amp;usb_kbd_driver);
      Q1 [' q! ~6 h0 h$ M0 g} + r6 P* [. x0 n  M1 `% U) O' x
    " E& N/ h% E0 b8 ^' v2 Q4 |# S
    module_init(usb_kbd_init); 2 q% c0 j$ T9 H1 \( q6 E" n+ K; j# C
    module_exit(usb_kbd_exit);
    数学中国网站是以数学中国社区为主体的综合性学术社区,下分建模、编程、学术理论、工程应用等版块。从2003年11月建站以来一直致力于数学建模的普及和推广工作,目前已经发展成国内会员最多,资源最丰富,流量最大的数学建模网络平台。我们始终秉承服务大众的理念,坚持资源共享、共同进步的原则,努力营造出严肃、认真、务实、合作的学术氛围,为中国数学的发展做出应有的贡献。
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