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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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    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>: t4 p+ H# a/ L/ G4 _& g
    <>赵明(carl__zhao@163.com)
    3 ~& b: X. q: }; O& r联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    # i) T5 {9 A" U* P2003年7月
    $ z) b( A3 j4 X. o( Q% xUSB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。
    4 _* g& t7 z) j# k$ _前言
    % ~8 ~/ R, X; W4 IUSB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。 5 S5 j! n; A% ?, H: v2 A7 g( m
    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。
    / P( x& b* J  l) E  q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 r& o0 p& ^# ~4 [$ z相关技术基础
    2 L1 I% N4 D, k4 C模块(驱动程序) 6 w/ S. n5 t! v* a( v4 o
    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。  2 e* t5 c! C. U  w4 q) y1 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。
    & I( x6 J3 R1 w' @设备文件
    " Q5 f" v8 y! g/ ~- |7 B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。
    0 q, }( G) i# j& k( J+ q$ SSCSI 设备
    ( T/ D# s! {6 QSCSI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。 ; l; f8 W' h* m
    Linux硬件驱动架构
    3 J0 _9 G( H+ H3 S' P4 A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。
    $ v; r! S2 D, F5 _2 R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)
    # O! |4 H% o2 j# m. ^$ Z/ G2 I, p
    配置USB设备   u  T/ `7 v9 ^2 b$ L) w
    内核中配置. 1 G8 w) ]. F; A- t) V6 I
    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. w- R2 f  o
    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。  ) E& _: b! x4 M& a' v! S
    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)。 ; f- A6 a, _# x3 ^; q3 _, J
    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"。  3 Z" q7 @4 v4 u* X3 ~( h3 X# [6 p2 A
    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:  + I6 Y3 y# B8 M( a# U- o' s4 @% z

    ! ?: B  A, \8 W; N( s: v# mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  
    ! J7 {7 S" h( K. u5 T& G& \* _
    9 i2 ?% y( i- u' T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:  
    4 ^; j. `, j3 A$ I$ N7 A* K7 u
    * ^" W+ h" ]5 V0 Onone /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  9 ?2 i2 x+ N6 x
    $ L# D! V* K2 u  m$ \+ m
    模块的配置方法. 7 J, I% u6 D! q
    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 w! M( Z! |( s$ \* U& ?7 M% V
    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) 5 L: Q  o3 y+ F: t" p3 v
    对应USB设备下面一些模块是关键的。 8 Z7 ^! x% m. d) I
    usbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 ! T6 A9 C/ e! s# U
    usb-uhci.o (已经提过)
    4 ^, o3 ^5 h3 }! N/ b4 v% ^+ l; Dusb-ohci.o (已经提过)
    " u% m# ^! J6 p# Cuhci.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 R5 A2 G9 N- `2 L
    ehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    0 Q- T* o% O& T/ N2 zhid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要
    8 T1 l3 G7 F, N% A  B" c. Musb-storage.o USB存储设备,U盘等用到
    # F7 ^0 Z+ }; p. j, @相关模块 9 ]. P$ a/ D. b8 B1 t, {
    ide-disk.o IDE硬盘
    0 |" Y: w! C9 }) X* xide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口
    * m" A8 X9 f* X% K# b9 t! ^scsi_mod.o SCSI支持 # ]6 r" U( Z% r$ ~# O2 ~
    注意kernel config其中一项:
    7 A3 W& M- O; U0 `5 ^) S
    1 d& q3 D3 p" H& u; p6 YProbe all LUNs on each SCSI device # U( o% d4 ]% f8 h1 N! Q' R
    ( ~9 r+ l7 {! C" r
    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。 5 q, p2 a6 E* h8 H

    - y0 _2 w7 P: `7 Kadd options scsi_mod max_scsi_luns=9   8 O* A( F9 W- |/ p

    + u3 Q' K  F- ^* s! C' Tsd_mod.o SCSI硬盘
    . _) I9 W2 v) ssr_mod.o SCSI光盘
    ' U" O4 c  _( J$ k" T% c# m) usg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到)
    & F' q  D9 w" O3 z/ \4 F; X常见USB设备及其配置
    1 t; M. I, m& \, o9 j: h) \* S/ 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: , l, e$ Y) k2 z  e/ c
    USB鼠标: 5 _+ L, p! s* _* ^( @6 s( t
    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)。
    $ v7 _" C1 w4 C, t) G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
    5 w. R3 a* }' R/ i4 T4 Z
    / W0 ]$ a6 j# D# p; i$ }3 o7 Qmodprobe usb-uhci
    " y1 j; Q7 s% J$ ~( {# o
    ) T3 x4 ~) F( kUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o 0 _  E+ m' t3 m: b0 U" b+ s

    ' R5 \5 U+ N- I! X: P. @modprobe usbmouse * w% O/ V! j) a6 F
    modprobe mousedev 9 X+ X3 a2 P4 E

    4 m4 |- C0 o1 X+ b, s# p4 w$ T) v1 y% L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。
    " N% p3 o- w+ A
    - V, r* j! |( b3 q& e5 d  P% Rmodprobe hid - X$ |6 M! X/ x; T  c( F1 t
    modprobe input 5 n: G8 R- a1 G" O  T

    6 w" Z1 A% f! \$ ?) D% w/ i3 EUSB键盘:
    * c! Q; a' [! T; J) D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。
      J5 {+ N7 W$ N) 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 ! Q. G+ E3 V% K. T/ y1 y
    2 i# L( F& Z3 j/ U  Z9 E
    modprobe usb-uhci 1 G% c7 x$ V9 {6 G9 `
    % R) d7 k: {3 h
    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:
    . K  l0 t- ]# w. _& U+ f) A3 g6 q
    , g9 j, m5 S' T& [- }modprobe usbkbd
    ' t, z7 w$ P7 j0 r" d) ]4 \modprobe keybdev / m4 z- A5 O& K. ?

      }  y* Y' t0 B& K, u8 m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。 ! t0 c& Z4 n2 ^* F- h2 f( R& m# g
    U盘和USB读卡器:
    * }( ^" _- c* e  h! j9 f$ ?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。 + {0 q4 H6 _( O) Q3 n
    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
    # k: ~  Z9 e% W2 m
    2 `$ J! p% o4 T+ Y+ {4 wmodprobe usb-storage
    : ^7 l$ M4 C/ k, n/ _, K0 {5 ~6 X% j
    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( ~1 q$ Z( d: C! I9 t
    & |& J7 Z8 H5 ~' S2 ?0 Fmodprobe scsi_mod 1 B! G2 [2 D0 l8 z, i
    modprobe sd_mod
    % v  U1 L4 ]2 V$ f0 a. C+ g. f
    & V; l3 ?2 e$ A! r0 C/ e" A/ |1 n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)。 + X9 _! W" [$ g& {8 u: w2 [0 U
    - i2 t' d. @2 Q: H, Y
    mount /dev/sda1 /mnt 7 R9 V5 E& I1 T! [9 Z6 ~

    4 S" E8 x  H7 ~) ~Linux支持的其他USB设备。 ! Y: v$ a7 A, ?) z5 B& H) v/ X& J0 {
    MODEM--(比较常见) 1 c9 M- C# q4 \: N0 F5 r6 ~: c
    网络设备 ; P+ f5 v) @; z
    摄像头--(比较常见)例如ov511.o " g1 D9 O- T$ K' V
    联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o % H# R, @7 e, ~
    显示器--(我没见过) ; ^, H- E& t, ?& l8 |) u; `
    游戏杆 . B! l! ?$ a) S/ M8 V4 L1 ?6 o
    电视盒--(比较常见) , f$ T+ S' ^6 t" T& U+ w' U
    手写板--(比较常见) 0 Z9 V4 Y8 s/ S
    扫描仪--(比较常见)   Y- {0 m5 O1 c+ o/ ^' ^6 L
    刻录机--(比较常见) $ G6 x2 h1 Y' X0 Q( w7 Q5 h7 g: J
    打印机--(比较常见) ( o4 O* {4 _* E7 u
    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)。 $ f( f% p. }1 c! T
    最常遇见的USB问题
    1 ]6 e) a. ]7 c2 m0 h7 z1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  6 H9 R: O, h# \
    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。 / h/ [$ g0 N: [) [7 B+ d# Z
    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
    3 T4 F* t* Q1 d+ w. o4 o1 Dmount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读
    6 ?! j. {+ o+ m: \" h+ |然后vi /etc/modules.config文件
    ) K  C' b* m9 a1 M删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉 / H. E8 ~9 I! D, E$ [- }
    然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统 . n/ Z9 s+ g) I) B, y! L* c) h
    然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了 6 E9 ~" J6 U# E5 a% e9 F4 Y
    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。 & P) `, W3 l: V5 y9 ^' H' R( g# Y
    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?  : ^& g( @$ N+ V: z+ N. n
    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。 ' z* u+ R  m5 h( C2 R' Z  R
    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:
    / w. O$ Q  B1 j3 n$ v5 r" @
    ( K4 P5 b  ~1 W1 t2 V# S5 k3 JSCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  ) O. x% k8 [$ Y& M1 d
    sda: Write Protect is on 4 E  ]7 I& F9 t
    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 b% y, o! V) r8 o1 F
    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。 7 y) Z3 T6 {2 k& m+ x. D: |/ H
    3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  ( p( D* p/ d( m3 W6 E$ \! 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。
    - L- Z; d! }8 g' T: M3 B/ w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。 " @+ U* }5 p$ I: t. m. {
    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。
    4 Z; a4 e2 U& y4 T6 T  x; d, y6 o4. 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。  
    2 x7 l, M% |3 y& ^' r% v5 \8 ]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。 . ~+ l6 `0 Q" h7 o# g+ M8 X  o
    参考资料
    ( y: M4 K6 G4 f( J: T6 y1. 《LINUX设备驱动程序》
    , D; Y3 e  h& EALESSANDRO RUBINI著
    # |. {5 J; v3 @% V& L; lLISOLEG 译 ! }3 f5 _& b9 w/ ~$ _5 g/ ?- j+ l
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    4 D* u$ w8 [$ d; j: M' d周巍松 编著  
    # }3 E0 o9 x8 Y3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明8 }  f& F( v, M/ [9 z6 |
    0 Q' ]. h; V9 r2 p% R* n+ m
    " Y! K! K$ ~6 N' x; x7 B9 o5 F

    : y" B" [9 I' J( s$ ]$ G/ X% n; z3 s2 }! w: T
    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)
    2 l* B$ y+ P: V联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 $ G: B$ I0 h/ @1 w/ g! O' m8 o
    2003年7月
    ! ^  x& Z# E" ~9 \3 _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。
    2 v& r$ p  a3 w前言
    $ R3 {" e5 N7 D, p1 b0 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。 + y$ l6 C4 i5 ]2 U
    USB驱动开发 " f+ g2 {+ K7 a. p' V3 X3 s
    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。
    $ \4 ]" ?5 H# t8 r/ {USB骨架
    2 A( {: A/ Q! \6 \/ t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。 : K! e5 T; t/ @5 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。 3 @1 z9 Z* L9 ?# R* d& O( n
    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  M3 ]3 s$ {+ t9 f
    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: ) o* m( w' j( I; _& f' @( R1 ~
    static struct usb_driver skel_driver = { ( @8 o2 S* ]/ Z( {0 L3 N3 ]. E
         name:        "skeleton",
    0 s0 x" C% }' |. ?     probe:       skel_probe,
    ( F6 y5 o( P$ ?: J     disconnect:  skel_disconnect,
    ; f* ]) f3 W1 m( _4 x9 B' @5 u4 b% Y     fops:        &amp;skel_fops,
    ' D) @# }5 P) {& J     minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    / L! |/ @- [5 C2 `9 S" c     id_table:    skel_table, 1 R, K9 b  ?& t$ O8 Y
    }; ) `# Q& _. z) ]4 j7 e
    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。
    # A) e' _! }" efops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。
    5 F4 T  B* a1 s3 E; D, SUSB骨架程序的关键几点如下:
    0 K2 F, u! [; T2 m1. USB驱动的注册和注销  
    / f5 @+ A' t9 ?( z; a$ B4 J' e6 {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。 8 S. F1 V) b, A0 r- I  V
    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: " S$ P, k, b2 r% a; F; @0 G
    static void __exit usb_skel_exit(void)
    / _( J5 a7 _& B8 r* ~2 _{
    . f# t- |5 P" E  R   /* deregister this driver with the USB subsystem */ 6 |0 j; z4 E5 c1 g( j5 q/ G
       usb_deregister(&amp;skel_driver);
    2 ]; O$ i4 |9 i% q$ j4 c} 9 y9 L5 j3 [. |
    module_exit(usb_skel_exit); # w) A1 W$ e: t5 o/ q
    2 `& {& v  x( u! R* h( y' {
    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 d; O( j6 t2 V8 J* H" _
    /* table of devices that work with this driver */
    * ^$ S+ R  Z0 B! d4 Fstatic struct usb_device_id skel_table [] = { 4 X: R6 g: ^+ l: b) T
        { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID, # S* P/ j& T' r
          USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, ) H. C8 ]. A4 U0 p
        { }                      /* Terminating entry */
    4 j! Q0 ~! ]! |}; 3 E& r* i  J0 n' D6 h4 x
    , _$ }3 A4 a* s  e" r9 j$ I
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); . _8 z( v- V: q' _2 C# D

    4 a$ l; V5 R, S: g# `+ {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。
    ; o) ?# B# z2 `8 I2 Pstatic void * skel_probe(struct usb_device *dev, . f2 V! N3 `8 `6 c) t
    unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)
    4 O0 b5 A4 c( o  ~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。 1 X. B+ |+ `; \6 P# O" Y
    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: 9 b8 _/ O' Q8 ~: W

    " z  ^: u4 F: P/ v/* initialize the devfs node for this device " u' ]  a' d$ w4 ?" H2 }' b8 a
       and register it */
    8 X) ]" i- p% j, U, V- ]sprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    ' t/ e; o1 v& N  Q" s) |skel-&gt;devfs = devfs_register  
    7 d; b. M# w2 c: E% D; X, I              (usb_devfs_handle, name,
    9 B1 o' `" D% [               DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR, 4 _: t+ A& ]0 J% g) Z. b
                   USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    + I1 Z7 c! M% V               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR |
    6 C* ^/ K/ E% |+ X8 U               S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH,
    3 T6 a) K' L  ?, F' Q               &amp;skel_fops, NULL); 1 y/ L* @6 e2 A3 P8 g. 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。
    ' o+ E, p5 E9 Z" |2 s& p0 V. j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。 ( I! t+ }; F4 r! E% A3 Y9 r
    " o$ p3 @% J4 z
    /* remove our devfs node */
    ( ^* F" ?) [1 W$ e- y2 D( P3 B+ {: D+ Sdevfs_unregister(skel-&gt;devfs); . p5 O$ |( h2 C/ p$ T- T

    8 [3 T  Y3 b0 K  q( U  U1 p7 e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。
    / ~/ b3 Y% e/ K8 w
    3 b$ Y3 {% z4 C; A% `5 M; V
    1 ^3 l9 h& O6 y) Q# T. d+ }6 @/* increment our usage count for the module */ : S# f) v1 s4 O6 o" {
    MOD_INC_USE_COUNT;
    , ^5 [$ {1 n" _8 o++skel-&gt;open_count;
    5 v5 @8 N: l, r/* save our object in the file's private structure */
    9 M" I3 y0 U- m) bfile-&gt;private_data = skel; 4 U2 {' C1 Y, M& f# Y1 E& F, ?

    ( e  n; O6 s" Y6 R* p当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 ) T+ y% f" Y: j. ?" Y, y
    2. skel的write、和read函数  + Q' E" G1 s7 P# {& @2 W% R3 p
    他们是完成驱动对读写等操作的响应。 # r8 i) j* B+ F; d2 @% {4 ?9 @
    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。 & @  X' s5 h5 a! }* T
    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。
    ( D# Y8 e: M7 `/ F* K7 ^- Z. }3. usb_bulk_msg函数  
    7 O5 }4 K( n6 ^6 P7 \- W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。
    2 z5 s, Y6 F" H/ l4. skel_disconnect函数    j& M* n; ?& r
    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:  
    ( r( J/ t- \; b' i: h' Y
      j3 D; D% V. V* |/ v! V- j: `% J/ ^0 B( v& U! P' t. s3 |% r
    /* decrement our usage count for the device */ $ ^) ]$ J) a; U$ i1 C" ^
    --skel-&gt;open_count; 0 i: v$ T3 u3 m  M/ _/ W
    if (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    6 A. c9 E% t( |" L  k   /* shutdown any bulk writes that might be ' ~8 a) y# H# I' E
          going on */
    # l1 G6 P# a& Z; P   usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb); : M% I( b1 M) E! F
       skel-&gt;open_count = 0; ; B6 F7 ^3 S: _5 h* o7 ~
    } + ]6 J4 i8 u2 t  i3 T
    /* decrement our usage count for the module */ 8 y; N5 ^( H  N: r8 h2 i& w5 b3 T
    MOD_DEC_USE_COUNT;
    0 x' j: J3 F; b7 h, b' i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。
    0 {' A: r/ j) i* O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。 . t# L/ N$ z" x
    Usb 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。 - A, F. f: X+ b, k8 P% B
    U盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动
    : c6 i5 A4 |! ~9 j! k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。 - W2 g7 o0 M' K1 W; L
    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 i' e! N8 o. h
    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: 2 X# i: O& ^' S9 D9 i2 g
    9 \# I9 ~. ~4 K, A2 b& l/ e# J

    ' y  P3 e" F0 o. ]) {3 T. e. \9 k- |T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  
    2 |% I" T9 S) GD: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  ; n; @. e$ X; B% Z
    P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    6 d  _, t$ Q7 Y! P5 S! LS: Manufacturer=USB  8 k' g2 B% J9 ?9 G& d
    S: Product=Mass Storage  6 s: ?( l( [) j4 a, e) x. Y9 J
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  $ S& @0 s$ z& c- A: I) V$ l, C
    I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  
    3 P4 @4 A% a# g9 d3 b2 FE: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    ! W3 U& {) H0 lE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms , o( p8 `. L0 R

    5 Z$ ]- \; }" E1 J9 J3 I# 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。 . }" [+ U! C& g5 s# S$ m! N9 H
    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。
    ( X# J" i. N: c5 D& a& Z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,  ! N& l& I; z: G/ B- s
    " USB ", " Mass Storage ",  
    / P" b# d8 p+ \" fUS_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    . Z* g0 b; H# B5 f+ dUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )
    & o1 A0 t) B: U' h% s
    ( J- S& x) h+ U: u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。
    . n/ [/ A2 L, i% W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。 % v8 P% M# O) Y6 S1 `$ U
    键盘飞梭支持 * I8 B" I/ D; L% P, _) r; @8 I- |
    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。 3 t4 M/ I  ^. V% ]( P
    下面是具体看到的信息
      I, N! |; t$ `. e0 |1 h: ]* d1 _: v3 N, q, D" j2 e9 A4 D3 ~
    T:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
    ' G6 w5 u- ~. y# U# `B:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0 " m: t& B( ^3 C2 M& F3 \$ S* M
    D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    4 Z/ ?8 C* D  IP:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00 ) }; Q" m. n/ L, E8 J; g
    S:  Product=USB UHCI Root Hub
    ; Q; Y/ k8 L, x" y6 @' vS:  SerialNumber=d800 2 ^! ]  i: C5 i- ]
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA 8 L8 q2 g; y7 r- R
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub 1 P& `' `8 `# S3 f0 p. X  `) y
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms 6 v# r+ x/ J8 f& b0 H! \
    T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3
    9 T# _) u1 j* F& L, i( hD:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    & K% m2 ]9 r/ @P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02 - |! z3 e# k* X& o
    S:  Manufacturer=ALCOR
    . S* `( Z0 \( ?0 ^0 Q& IS:  Product=Movado USB Keyboard
    ; O' `3 z6 T; L& X0 ^C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
    $ N" ?* b: ]3 A2 `( L( dI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub - B  M+ {  H' s$ r/ Q
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms
    9 X3 \7 h; u, f* \" ]. X+ i8 c6 V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  
    4 U/ L+ w  A% ^
    4 z/ M7 z9 Y" c6 t" J3 F- [6 PFILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, % E7 b6 X3 M" v3 t- p" V, p
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    2 _1 s$ k2 X' i' k" x) J' m" q, F+ `3 M( h! T
    一句中实现。 8 \: {- C2 w& _7 }. U3 [. W8 A/ 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。
    5 ^9 n. n, |/ I) m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。 ) D, Q: I; p9 _( j
    程序见附录1:键盘飞梭驱动。 ! q3 i: j3 I- Z
    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。 . m' z$ u0 _, t8 W( D+ m3 U
    参考资料
    + y. u. h+ F+ R/ ~0 P6 A1. 《LINUX设备驱动程序》
    ) X( E0 C7 G) S! {1 fALESSANDRO RUBINI著
    , ]) \+ ?( G$ F, l' i, dLISOLEG 译
    % x% r& M4 F9 i9 @" E3 z2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    , p. G* `3 z7 @周巍松 编著  8 y6 W$ z1 p1 D( e3 d5 z
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明 $ Y. n" e0 f$ a8 u
    附录1:键盘飞梭驱动
    2 d1 X  Z% x3 Q. e8 v) F
    ' s6 t5 L* h2 l( P/ V#include &lt;linux/kernel.h&gt;
    , R2 m& q6 G4 D! R1 E" q* K3 f#include &lt;linux/slab.h&gt;
    & G: e1 x1 w" x# ~#include &lt;linux/module.h&gt;
    " d0 K9 b: F# g" J6 p, l1 s. _#include &lt;linux/input.h&gt; * [  |0 c2 N, V/ Y
    #include &lt;linux/init.h&gt;   K$ R2 }8 u0 R! t" x% P
    #include &lt;linux/usb.h&gt;
    9 `' F7 ^% M. C#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt;
    & X4 S, U  a3 n
    9 E7 l2 o4 n  F8 y/ K/* . Q# q$ I/ u/ u) I& K6 L
    * Version Information / f# d# T4 a7 x( B+ I; |
    */
    + U* J) D) Y% I7 d#define DRIVER_VERSION ""
    + I" E% U" `3 f& T. c7 {#define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY " ! t1 I8 E8 K4 g1 ?, i3 ~! s. C
    #define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"
    - G# }8 c( E3 V  d* T+ K' E) O/ \- q/ D( L' P) ]
    #define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4 ; f6 c0 f* X* J( ~$ v3 e3 j% C
    #define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473
    ' R% n9 j) H5 c3 M: h& J% m9 Q//厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值 # _. C4 b& T) b9 \6 [

    2 P2 H+ e# q' I2 L/ }3 \$ OMODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );
    ! j; y7 V# C! U3 y$ sMODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    ( y: c0 G2 M4 `. g  o# m1 T2 V) s+ J1 i5 h" T& d) R' p% w0 g
    struct usb_kbd { % c; f) J" K  X% _0 T5 T. }7 o
    struct input_dev dev; % ]* B) N$ L  z+ \
    struct usb_device *usbdev; , S) H3 B. w4 n9 }& h. N' V
    unsigned char new[8];
    ; X0 t4 [0 c: ^' p) K: ?. {unsigned char old[8];
    ' t& c* A& u/ ystruct urb irq, led; 9 M; x. t; H. |8 Q2 }0 c" `
    // devrequest dr;      
    1 }6 i* d/ H$ {+ ?% B' o1 g//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 ; [  B- u$ b" i+ c) K; N' U
          struct usb_ctrlrequest dr;
    0 n. D1 b2 I$ S( p( F' munsigned char leds, newleds;
    : L& |8 S) S' wchar name[128];
    3 k: T/ f# s9 `8 wint open;
    ) ]# B& h: T2 P9 q8 m};
    8 j1 {% [3 a, Z7 A! F% s; r//此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c 0 J" \- ~  b+ X0 f' R0 W( r

    $ _% z! i3 e& b$ G+ Y$ z5 astatic void usb_kbd_irq(struct urb *urb) * L( I- s8 f% V/ k
    { 8 V; ?+ T  }3 @
    struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context;
    3 F4 s3 l$ L; P" }        int *new; $ g( \! R; r# D' @! ]% p4 z& G* u* P
            new = (int *) kbd-&gt;new;
    : O( c# l" b  z2 ?% g3 ]2 a4 T5 f  ~7 W
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)
    ' y5 i; d; J* k$ f7 _- q! t{ % Z; |0 d; J* O9 ?6 N+ r
    if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7) + p0 K6 ~3 M9 o1 D+ D3 L# s. f
    { , X2 p( r1 |- S
    handle_scancode(0xe0,1);
    . Z+ w3 P; b+ }" ?handle_scancode(0x4b,1);
    1 s- K% z$ t& a2 S# v                handle_scancode(0xe0,0);
    6 D$ d1 _# z' Z+ Q" Z9 v                handle_scancode(0x4b,0); 8 v! ~3 G: X" a, z3 R
    }
    " K" D1 F7 e% y  e2 E6 R6 J5 [else
    0 `7 f) E% c) R+ B& V{
    - u& P& O5 [2 `% T3 ]8 Ehandle_scancode(0xe0,1); - \& \. @- o% R# n
                    handle_scancode(0x4d,1); # N0 p, B" o7 v5 I5 C5 a0 Y" S
                    handle_scancode(0xe0,0); ( j7 u0 K% u" A) N+ E6 J
                    handle_scancode(0x4d,0); & k7 o6 n/ t! P' H  F  @: _  J# q
    }
    8 p( G. V5 ^& X7 i- B}
    & o3 s, U7 G' Z  X/ [: f% S" o5 J: l
    $ B+ s/ G" W) @  k
    printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    6 o* s  U7 B" ikbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3], & M+ c5 K7 G3 a
    kbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  6 f# `' z, N3 l5 ~3 m+ m

    ; q. m9 x8 R. f; Z' S  l; [}
    , |7 D1 E; Y/ O
    8 j' k1 l  }$ o' @static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, , S3 g- e9 N& i4 X3 ^
                               const struct usb_device_id *id) " F1 I' z) h* Z8 e. a, t8 j
    { 0 F7 d& `( E! Q9 B0 u+ j
    struct usb_interface *iface;
    5 A" j! ?% v$ {& r1 f        struct usb_interface_descriptor *interface;
    ' a6 R' E6 o( O$ s9 l0 N* Y3 Z+ Q7 R9 cstruct usb_endpoint_descriptor *endpoint; * |& R; \, p3 W9 |/ n! |1 P
            struct usb_kbd *kbd; ( N0 V  y" J: [; G
            int  pipe, maxp;
    $ C& @& M/ w# j$ z- X
    . ]( W. y" G4 a  G# c, Liface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum]; 5 Z7 v' @0 C, E5 l2 K5 m
            interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; + e8 y+ y8 {6 m; x7 o& M
    % J+ _  c& p( O+ I! O# r
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
    5 J  O/ F# u& B1 P, t(dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
    7 A# H2 j; ~' b7 U# r6 S: `3 j2 I(ifnum != 1)) - B9 b/ G# {0 S, t  V1 T
    { ) w, w0 d3 h% Z9 b# I* f9 z
    return NULL; 6 J% ]3 ~% ^4 v) N
    }
    # Q2 V- ~( b& m1 T( D1 Eif (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    0 G; ~( J/ s% |1 d! u{ & g, e" D; x2 ~2 \7 @/ ^7 m% S
    return NULL; + _' T, r6 E3 s5 g
    } - u* E, {7 B1 z0 h2 C$ G
    ) ?  ~, U) L/ S; h- _
    if (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    + J  t0 M# f- g9 X
    * K0 J# N2 f! e# i" r) {        endpoint = interface-&gt;endpoint + 0;
    0 x7 ~( O4 o9 u# N" v+ i$ m1 }! p7 i. f8 s  F: r
            pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress);
    ' O, W2 ~% j' o3 @# F/ L7 r, C- A, ~        maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));
    ! k( ~; ~% S: A5 J$ N. K
    $ _5 x# S  E( u" H        usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0); 5 I) `1 S# X  K+ I1 O8 G" z# I
            usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0);
    , k! }3 G4 y0 m; x6 J& T7 \8 @. N2 a' {8 I8 H6 x
    printk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n", : B, e5 v2 K4 _0 u! x6 A4 T' p
    dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp);
    5 `6 `( @7 z4 K- t+ |8 c. H: A/ W' u# g8 X  r; j
            if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL;
    2 J! X/ D* s0 G! d' Z        memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));
    3 Q9 ^  j" M- e5 G3 O$ Q  g" w; M
    ' z0 D  l# m  H+ f0 ~        kbd-&gt;usbdev = dev;
    " o) N2 i$ n* }; x4 W
      Y/ g! S& A8 g* `        FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 7 N2 s9 q/ `8 z
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    . R+ p1 ^& D, X0 h4 O  ]# P7 P* P' o8 R  E. w0 b4 V( y
    kbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; ! h2 F' _' Y& |0 O  K/ ?% F

    $ M, I7 r8 f5 h/ x  Cif (dev-&gt;descriptor.iManufacturer) $ ]- E8 ~; K& _/ t2 V6 D
                    usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63); 8 }8 H# G/ x1 ?/ y. M! S% X6 u

    * p9 m$ E  N1 s0 \& i5 n& Lif (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) {
    ( v& E3 V+ }: a! P' P+ |) s" I2 M                kfree(kbd); 0 c! l7 r5 D5 c2 ^
                    return NULL;
    ) w6 C8 P# k7 x# d        } 8 S! X2 m6 o0 p# \0 Z2 b, k2 |
    3 x- J% ]( w" ^' g
    printk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n", % Z9 U* i% h0 G! Y" }
                     kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
    4 `" ]1 T, v: u2 S& b
    4 L# e* B3 U; O: i0 d9 l( B! e        return kbd; . M7 ~, ?5 U7 S5 H% n( s( }* R3 i
    }
    & V- t+ K% j; k" x
    4 f0 p3 b7 v. Z6 t- istatic void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr) ' K3 b# V$ c& }' Y: U, E
    { ( _. E. o% D) ~. [( I) |
    struct usb_kbd *kbd = ptr; 5 \% p2 H0 N3 E, G+ T* T
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq); . Z! [- d" c' N' C) H0 K" _/ }- U
            kfree(kbd); ! W& X% R. b& m: E6 b2 e
    & y- S" }- d$ }& ^, Q: F
    }
    2 N/ g: _6 W7 z5 j) H0 U
    . A, e6 z2 F! r# I+ j$ L; ^static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
    " u1 Q( M) }( F: f  n{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) },
    7 [2 Z9 Z# G: a& {: o* c{ } /* Terminating entry */
    / D* H( G9 q6 B7 j}; $ q  E/ X5 ?" R

    9 Q" V! b0 P# _% |% x8 x( n+ ~MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);
      B4 Q& P: h# g0 F5 `1 B8 `: Z
      ?$ u6 o* t9 h3 A0 [  Qstatic struct usb_driver usb_kbd_driver = {
    + o# ^- {2 p8 v' R/ H: j8 T$ @name: "Hotkey",
    / ?# h4 M) l" N$ d7 Bprobe: usb_kbd_probe,
    . q2 Y& P7 `  S& M9 v$ D, Vdisconnect: usb_kbd_disconnect, 2 h. o3 D6 K& V
    id_table: usb_kbd_id_table,
    7 X" z  F6 H4 DNULL,
    ) T; u& O4 k0 ]};
    / S2 f8 A1 p  H% S) e4 ~! H/ i4 ^" {! g, B
    static int __init usb_kbd_init(void)
    8 i1 c) I1 l# @. b% r{
    $ W2 v" b7 P3 ~6 Eusb_register(&amp;usb_kbd_driver); " `3 r7 m- m* A6 s# B
    info(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC); 4 y- L+ e& q0 P
    return 0;
    1 U& x9 l# w8 E1 L4 m}
    ( {. {  v2 S( i4 l$ J- W, H, A4 L) R
    8 Q3 [3 ?4 H4 pstatic void __exit usb_kbd_exit(void) : g! @! m* L* @8 r( e6 {: w- W' A
    { 5 ?$ r& b1 o4 I# F: h. E
    usb_deregister(&amp;usb_kbd_driver);
    ' G3 b/ a4 E7 l} ) j2 j2 Y2 ?$ A7 ^

    $ N/ c* R2 K0 o$ z' Nmodule_init(usb_kbd_init); ; C( ]6 x& H% H; _8 x
    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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