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Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)

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复兴中华数学头子

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    发表于 2004-9-27 14:30 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    <>Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)</P># n& e, C1 U7 i9 _
    <>赵明(carl__zhao@163.com) 5 F5 C7 f3 ?: P3 R! [% W8 a
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    / U$ h; Z9 L" P. l/ }2003年7月 : ^1 ^$ U6 c! h  Z, B' g
    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。 . V  ~  T  _% n, l0 J2 ~1 @0 o5 D
    前言
    4 q9 Z( @9 ?6 H% Z( U# }USB是英文"Universal Serial Bus"的缩写,意为"通用串行总线"。是由Compaq(康柏)、DEC、IBM、Intel、NEC、微软以及Northern Telecom(北方电讯)等公司于1994年11月共同提出的,主要目的就是为了解决接口标准太多的弊端。USB使用一个4针插头作为标准插头,并通过这个标准接头,采用菊花瓣形式把所有外设连接起来,它采用串行方式传输数据,目前最大数据传输率为12Mbps, 支持多数据流和多个设备并行操作,允许外设热插拔。 % A) }! ?" V3 F$ ~2 B
    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。 9 f* y- e7 x' X0 b
    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。 $ ~- p- r' {, v0 g
    相关技术基础 " H' f1 K0 A; [2 t: Y+ ~0 `1 [  v- o
    模块(驱动程序) ) N: _$ g/ |" A0 A. u
    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。  # A* p& M5 J0 x) X  e
    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。 2 x& V9 ~$ N  D1 Y. d/ T( Z' T# e
    设备文件 " D! }( B+ C( r. }, F7 r( n: L) `
    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。 ; S; d! h! K8 }  e
    SCSI 设备 / f+ Q* h$ e7 h) y" `% ?2 r* C1 g8 F9 z
    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。 8 z8 x9 C! |8 Z7 L) t
    Linux硬件驱动架构 7 Q1 O* ]' i3 {' Y; n
    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# ]% G$ l4 X% w. Z! X* z  k. H* b
    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) % u! K: _- M7 C$ N# c

    4 d& x& ~  K- r) W配置USB设备
    ( f( r% y. D: @内核中配置.
    ' |6 w. C! W: Z+ z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。  
    $ Q* ]: v  r  r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。  
    0 {9 V, M! P8 P8 Y1 s" j+ |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)。 + N9 ~9 U- a, G/ ~2 ~% l  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"。  
    5 S3 o, Z: q- q7 A6 r4 R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:  , p% s6 `% Q8 E4 {
    5 ^- ?) R3 j8 u- J9 a
    # mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  3 x! n% }/ s  g+ h

    " l. f; Y& s1 G: F5 a1 [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:  0 A, ~0 I$ S5 y: m; ^
    ( e( m6 K# \9 {$ ]
    none /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  # ?6 M+ a  G! N5 K! _
    % f: s& H) r/ P( r8 G9 {3 ^5 u9 S
    模块的配置方法.
    5 R  c* ?1 }% ]) z! B* \4 r% w0 I: Y& l& h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。 . Y  n5 J' ^. k; U! M8 D+ w8 E
    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) ; L5 s  r; ^' N% q+ D1 J
    对应USB设备下面一些模块是关键的。
    4 N; e  {/ u; B4 U) X$ h: w, I4 tusbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块
    ' W+ B8 A+ z" W. Q# K/ s3 Y9 jusb-uhci.o (已经提过)
    ! a  v/ R5 x. Y+ S5 _usb-ohci.o (已经提过)
    7 m/ R- c8 f) t$ z8 m$ Xuhci.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
    8 e4 w& B- C# z" L- O" O) Gehci-hcd.o (已经提过 usb2.0) 3 y3 R% H/ E- P4 p: g! [- Q  [
    hid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 : y" m' y4 H+ i9 ~
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到
    % n: d2 U. c) h相关模块
    2 F7 P3 Q# U- s. B4 |ide-disk.o IDE硬盘 + b4 B" U" B6 E! u
    ide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口
    8 d" v* \% ~: r2 Kscsi_mod.o SCSI支持 5 Y+ p1 a7 b# e9 A* P
    注意kernel config其中一项: " e# G( R5 R' u: M9 P  r) ]% }5 b  u

    0 F& X1 t7 T: L8 d" CProbe all LUNs on each SCSI device ( k3 u) w2 e. E$ u7 \8 K

    9 `! G( B5 d6 z& V6 C' M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。 * G) W# E: \) l
    - r' Q4 Y& h" Q3 n' S7 S
    add options scsi_mod max_scsi_luns=9   & K- B; M+ X. ?# c0 b

    & p* D7 z8 s- z3 o% Qsd_mod.o SCSI硬盘 : ~# R' `0 W9 O1 k
    sr_mod.o SCSI光盘 # I) w. Y7 u) j3 [
    sg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) 2 M5 ?$ f1 R. y% i' V0 Y
    常见USB设备及其配置
    ) n$ D; c2 B, B8 u2 K1 X3 [) t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: " _7 j% U' p0 O/ H5 ~
    USB鼠标: 1 n1 }' o3 l1 q; R
    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)。
    ) |, {: @4 }9 p1 H, m- B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
      U7 t  W8 \+ W& l% D' [$ V  Z, B! _4 C, M) a( c( G5 O
    modprobe usb-uhci
    " B: t: t* v+ q+ Q" D+ Z. M+ A
    ! T$ T2 x/ L# L* \: UUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o 2 i0 F# ?* r! {# \& O1 W8 ]! c
    1 R4 C( G% [2 {% ^- ~
    modprobe usbmouse - V# E5 s6 _, I  q! q
    modprobe mousedev   q' f- y  a0 C6 z

    0 C! l/ q5 J3 D1 q7 ]% M3 C+ `" u若你把HID input layer支持和input core 支持也作为模块方式安装,那么启动hid模块和input模块也是必要的。
    . F& R5 k- o9 E  U: l. T: g; _9 C4 U
    modprobe hid
    / L+ _: d1 m! V( C5 pmodprobe input
    ( X. U; [& `4 e% a) `1 A3 r# z% ]- A+ c! e* m( p5 ]
    USB键盘: 4 m' @, x: D0 S& f
    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。
      S9 m8 q7 a: @5 w* k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
    / D6 j/ f/ x4 D: `) ]
      Q4 U0 f1 h3 ymodprobe usb-uhci
    " ]2 O9 N& ^* W3 r7 o
      Z; }8 G- f0 r, v. l4 X' U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:
    % r* ?. s) p4 }& v' }4 d; Z0 e+ K. k* }6 ]$ _- Y
    modprobe usbkbd
    : H( g/ X' C( [# t" Jmodprobe keybdev " ]4 G2 S4 V- d1 D" w4 u
    % q5 h& E& }3 ^/ G6 z+ ]! N
    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。 - n+ c+ I: \% C& P; t6 d& o% G
    U盘和USB读卡器:
    ( z" Y4 F2 [6 z: U, ~6 p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。
    ! T- T" f) Z  Q3 {% _. `在Linux下这些设备通常都是以一种叫做usb-storage的方式进行驱动。要使用他们必须加载此模块
    9 V& g: I1 P) ]0 f9 N1 C
    # N) d# g% j! umodprobe usb-storage
    , u  Z7 _! j  ?8 H
    # w: E0 P( p" Z7 U4 F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
    7 U$ N3 G( M6 H& k
    ( ~" M, @( `9 J: J: H! zmodprobe scsi_mod
    ! f& N0 A; x# k: t8 r% W1 s+ Pmodprobe sd_mod 0 M  h2 V& s: E# h: l: d
    9 T& o) t8 Y6 d  w2 I  S& G% f; U7 I
    在加载完这些模块后,我们插入U盘或存储卡,就会发现系统中多了一个SCSI硬盘,通过正确地mount它,就可以使用了(SCSI硬盘一般为/dev/sd?,可参照文章后面的常见问题解答)。 3 x. i/ P) i9 G; p0 Y0 w" h

    # r% f1 I( v) Z. _9 i: `( Kmount /dev/sda1 /mnt
    3 M' Q1 i) i# f* p8 e4 W  j9 T' Z( {( g8 ~, ~1 @' M2 d) D
    Linux支持的其他USB设备。 ; b( b7 \, S9 z5 V
    MODEM--(比较常见) 4 ~" ~9 F1 c1 J) o: {
    网络设备 - N& @8 {9 n( S& q. O/ }
    摄像头--(比较常见)例如ov511.o
    ) c; t7 ~" h, w( o5 I联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o
    $ s! R; k, h* A  g$ x; ~# x" U3 R  }! F显示器--(我没见过) & ^4 P7 O6 t& Q7 {& H8 U
    游戏杆
    7 o  _$ B! H; G- q电视盒--(比较常见) 9 Q3 t* q9 G, p, S8 R
    手写板--(比较常见) ) z' C3 S1 D, W+ Z4 M
    扫描仪--(比较常见)
    + A% B  j; g' ^& x6 Y) N: H7 u: o, B刻录机--(比较常见)
    & e( T1 ]; c! e3 f打印机--(比较常见) - `7 e, T* v1 m+ q
    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)。
    7 J# ^# j7 i5 l; ^7 K) U) {1 Q; H最常遇见的USB问题 , s2 a, N) c# ~: g6 L( g* X
    1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  - K: |6 b* N$ |1 e
    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。 - r: Q6 `0 J: ]- B5 Q; r& h+ Y
    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
    4 i4 R3 Q' T7 D) `mount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读
    , r. z' f& |1 ~( k然后vi /etc/modules.config文件
    ! c6 X. I3 l3 v8 Z/ U删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉 ; j4 M  K) ^& A+ ]4 M
    然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统 ' z" L1 z( |: z; b% L
    然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了
    $ n9 q+ i2 s0 ~, 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。 ! B9 S3 x* C5 J  y" T  N
    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?  9 {' S5 I. 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。 9 w& S: w' j% a0 [; ^7 I
    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:
    4 ~0 n. b7 [/ Q/ H$ k2 x1 {  e
    * N7 m# u7 B8 f$ n. CSCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  
    6 E8 w! z% d* O( i# W$ e: tsda: Write Protect is on ; e0 O( ]& t1 ^2 Z
    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。 : ]" M5 P. Q4 |5 \  O
    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。
    . W/ K; P$ v0 w$ h3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  0 V/ D( O+ h. d
    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。
    - q8 `# d* o1 M0 F2 r( ?7 B  N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。 9 I6 N: y1 ?, }, ~4 P5 A: R
    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。 % w* w3 V5 v; U  _2 f  T
    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。  
    2 ]0 E& D, x. ]6 R: r/ w7 ~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。
    $ R+ e$ s/ E" W! G$ ~* g参考资料
    * _- F$ k8 j. I5 \1. 《LINUX设备驱动程序》 7 \; y/ ?# b; K. ^
    ALESSANDRO RUBINI著 ( O) v9 x$ i+ F
    LISOLEG 译
    0 E2 O2 J  M+ e- j2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    # R! c$ G  b% c9 \" i3 T0 J周巍松 编著  % A% b  b9 K0 M! `- R" X+ u
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    4 d, z$ D4 S9 q' q+ I
    - H. }% _: v, U; D# B; k
    $ s( W2 N) M3 l8 ^/ r" G! V2 {. M1 F; w

    % \" X% D; p1 N# u$ R* d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) 3 r: s( b! M7 w
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    : m1 z3 e$ h8 a, q: R0 @2003年7月
    6 k5 i; ^; @/ B3 U1 D" @0 rUSB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。 1 W) V' \: g& Q
    前言 * B. z! ^! _6 l
    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。
    ' F# ^" J- Y, n5 PUSB驱动开发 7 G4 w/ e8 }0 u
    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。 / E5 j6 z7 d5 n5 P4 n* `! I" Z; ^, A
    USB骨架 0 _& G6 n! V* k- y$ G( ?4 C( j
    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。 - U5 s, V( V% H- a- x' W. ?
    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。 * A3 H( m# o# P3 h: g
    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。 0 a- n) `4 S: s! 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:   D: b8 j0 ^" h+ f
    static struct usb_driver skel_driver = {
    ! s( G/ ?, N7 x/ d     name:        "skeleton", . a# ]) i* M7 F; V
         probe:       skel_probe, - n* n! I1 @/ a# i; R
         disconnect:  skel_disconnect,
    " w3 k, Z  |2 z/ o1 r     fops:        &amp;skel_fops, . @! ^0 z" C4 c7 e5 Y
         minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE, 9 S6 D* c* M' X! R
         id_table:    skel_table, . S# m% D3 g; J" g/ J0 t
    };
    5 Y% |# p3 z3 q" n  n$ k( p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。
    7 Z. o8 I* g  o) H) V0 e( pfops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。
      I& T9 r. {  V) |USB骨架程序的关键几点如下:
    ; H/ s$ E  R4 A1 A1. USB驱动的注册和注销  ; }1 ?% K: I4 n/ n- R4 e
    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。
    " Z+ q7 I0 n1 J7 n% j, F: P% ~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:
    . i% j3 j' l( l$ \static void __exit usb_skel_exit(void) 8 R, S- I7 V, c$ m9 c, h
    { % ?0 E# S2 L" y+ P
       /* deregister this driver with the USB subsystem */
    1 ]2 ]4 b3 k' E) h% e0 C" F9 X   usb_deregister(&amp;skel_driver); % D" [4 ?  s4 d+ t# s$ m+ y
    } 6 f. K2 G+ ^% [6 T; Y" E
    module_exit(usb_skel_exit);
    6 ]1 g! U! \+ i; w1 O$ _4 k# u; o, X/ z1 C6 D. e1 _; R
    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):
    # E; r9 v; ^8 C2 W/ b: ]+ r, W/* table of devices that work with this driver */
    & s+ v" Z( F1 jstatic struct usb_device_id skel_table [] = {
    ' B: S& y$ ^; i3 o/ x1 J. l4 ~/ w1 Q; z    { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    1 _( ^/ Y' O% O7 d. f, P0 l5 F      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, % F, ]4 L! b9 Q8 G( X8 k' v
        { }                      /* Terminating entry */ / @/ x0 g7 q  o, f/ c+ f6 _& l
    };
    + O6 C8 y; d2 W2 o1 I+ N
    ' z" ]2 r. [( k& f! J& {MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table);   O$ f7 T3 ^6 i% O
    / @5 j7 ?# o7 A( J1 W
    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。
    , }2 l6 |7 J3 j9 _7 Y* U. v* D8 l# F& Jstatic void * skel_probe(struct usb_device *dev, ) y+ a0 [% ^# j; m8 B
    unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)   \6 `( A' ~2 c+ ~6 S: 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。 , {2 v+ t3 R" R! y- y1 v8 }+ J
    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:
    / v: J& e, i8 {3 O
    1 a7 P5 u9 ]1 h/* initialize the devfs node for this device
    / h) L3 f6 m8 f   and register it */ 3 \8 ]  n; O- F* r0 [% s3 V7 E: a
    sprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor); " W5 L! x( `. d; c' }
    skel-&gt;devfs = devfs_register  5 J: b) q; ^6 r0 u
                  (usb_devfs_handle, name,
    % O6 z% C# ~4 P1 p: B6 F' |. r               DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR, 1 V8 ~& i+ ~# S" H$ X
                   USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    5 q5 f4 p$ L0 [+ J- \               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR |
    0 j6 j5 l' v7 E2 y7 p- N               S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH,
    . U1 l0 s5 m; J8 ?/ O               &amp;skel_fops, NULL);
    1 t$ L6 L4 x8 {1 _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。
    % A. t4 W! z9 ~, u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。
    5 s2 ~" A9 j" F% E; o# K) Y% W$ s- Y9 Q* X7 o# a
    /* remove our devfs node */ ( T  {9 r4 l2 Z* R  \
    devfs_unregister(skel-&gt;devfs); 5 d# R* `, f+ A. k" v- ?

    / A. i& K3 E0 v$ Z2 e+ u! e& J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。
    * F9 p4 o+ U% o$ \  d5 R
    ! d' T3 P4 ?; [# |: F3 m, s8 h; o/ e7 G6 S5 O4 T: {
    /* increment our usage count for the module */
    + {3 X& Z* `) Z; g; q, |& H. [/ p, kMOD_INC_USE_COUNT;
    2 m+ k2 a5 ^! A5 b++skel-&gt;open_count;
      C6 W: d. ~! W! ^. q* Y6 v/* save our object in the file's private structure */ ) Z, {5 ^' Z: a+ r* E
    file-&gt;private_data = skel; . n" S, w6 a+ l3 U2 S' }' v( ~, E

    . Z3 T, {; b: N0 a当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。
    # u/ M% D, V2 T! c9 T0 y7 U2. skel的write、和read函数  
    ! v* \3 y* s! l, B, T) q他们是完成驱动对读写等操作的响应。 8 @$ F. l, ^, [5 p
    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。
    # o) c% m8 p4 `# Y" Rread 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。
    6 Z. ]1 B9 S9 w  _+ x* E3. usb_bulk_msg函数  ; C7 s5 ~1 ~# u& c$ O$ l! Q; x
    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。 . q. L% g7 y. P$ }9 s, Z! t' i; \
    4. skel_disconnect函数  " M2 {. b( y$ i0 [0 m
    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:  
    % ]! P" z5 c) j; F- o; r
    5 ~: J" G, e% L" i' Z; U2 U3 f; Y, Q! P  P
    /* decrement our usage count for the device */ + Y0 G3 z5 [! |) C" _
    --skel-&gt;open_count; ; t4 Q, z: S/ E  j9 n, f( l2 n5 G6 X
    if (skel-&gt;open_count &lt;= 0) { ) S: Q& T5 ?5 L! S* w6 `) u
       /* shutdown any bulk writes that might be
    9 F8 G' G- [, y1 e9 v. o  V( Z      going on */
      {2 ?3 X) p4 o) ?   usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb);
    7 T$ ]/ R( J) X9 `6 D$ V- C   skel-&gt;open_count = 0;
    ; ~8 }; V( Z6 p' K9 j}
    & `0 W0 @8 L8 g7 x" d  Y/* decrement our usage count for the module */ - z: a( s. _7 x4 O9 v9 s
    MOD_DEC_USE_COUNT;
    . z! q8 v/ w) P# X' W9 Y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 S+ W  x( J/ R% i& A/ D) X
    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。 4 b) ?6 V! b" m
    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。
    9 E( i6 Z4 V! u4 q/ Z% c6 m5 `U盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动
    ; C. K0 x: q6 Q  i* v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。
    ! H3 n6 Y+ R- C  v2 gUSB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。 ) Q" ?* p% @+ U  [
    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:
    6 M! y6 V+ k' e. O
    5 X* N) t/ C) ]# K) b8 |2 \$ U9 U. p
    T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  
    $ e( K: D$ j5 |. t! H7 L7 jD: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  / ]  U2 I1 F+ v* E
    P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    4 Y+ ^  e$ D. a. `5 ~5 e$ w6 LS: Manufacturer=USB  & x, Q3 Y1 ]) R) g/ i5 y
    S: Product=Mass Storage  ; s" V7 I6 C8 H1 O5 n* ^
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  
    3 _+ P7 D8 A) G$ _8 ~4 {/ JI: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  
    3 X- @( w( [) w6 m+ g* ~/ x$ U- L5 ^E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms # M( Y; t& a" X1 Z3 _
    E: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    1 R/ m$ L. {+ m9 s/ ]
    . Z! d* K2 W/ d! V8 B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。   W7 `3 L" M) ^3 S+ V! G2 s$ Y
    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。
    8 H, _0 L  e6 C% c! e) M, H" e) u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,  
    / s& H! |- j. I" ^4 ?! r! C" USB ", " Mass Storage ",  5 [7 B+ o  `; ~$ S* [
    US_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    $ x3 V% {: L! }! ?7 c0 JUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE ) ! g. P* s% x. e* H
    ' o; x% Q( S3 N
    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。 1 V7 Y/ F5 q7 t( b: S
    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。
    5 U. B3 h6 _6 K' O0 Y  C' B键盘飞梭支持
    * O& x- ~; j; E; l/ c8 c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。 - z; F/ P" Y; Y
    下面是具体看到的信息 . Q: y" K* X/ ~: f, Z

    5 t9 j5 q- O$ v" g# R; pT:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
    % h* f0 Q( d2 l1 V  h3 _9 P1 nB:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
    + o/ W% X2 i; A2 H8 V. \D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    ; x' h9 S4 f& J- d. R$ C3 ~2 Y" xP:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00 * k% {3 L4 G1 [: Q) }7 s4 w. ?$ k$ X
    S:  Product=USB UHCI Root Hub
    / q6 R) y3 S+ R% c- k/ rS:  SerialNumber=d800
    7 u: ^8 v( m7 T- H/ {8 ]$ BC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA   x9 }* o, m! a5 W
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub 8 l& Q2 f4 a# y8 z0 S
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms . ~* h( z; L% ]( n7 e% U
    T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3 / r# `1 u$ P; y4 g
    D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    ( Q  o$ U1 u5 n2 F* a; V4 n( ^P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02 ( o: V/ v/ T3 O0 Q4 E  E
    S:  Manufacturer=ALCOR * K4 i7 d$ o7 w/ X' h9 Y
    S:  Product=Movado USB Keyboard . C4 w3 w- c: x( ^3 F1 h
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA % J: \# [, e3 [( C% J' ]
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
      \, _' N) U, ~6 Z* J: }E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms , m' A$ Q7 y3 _3 g6 _4 g" 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  " x* w7 S" G7 d( I) d; n1 y, D, E

    . X1 M' S' _, b; Y5 A' W  ^0 FFILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 8 L. j6 e7 F3 e! G
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); " H6 _5 V: m1 ^. L

      l% ~. p8 M+ N; }0 [( I一句中实现。
    : r0 U* Z# i9 U, O% k' ~7 k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。
    2 }9 R6 N* r' t" @$ Q' ?7 D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。
    ; ?( T5 x7 \5 R( x$ T7 F程序见附录1:键盘飞梭驱动。 3 V5 n7 @( w# ?) y, 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。 " k$ b/ L4 ~6 F, o4 J
    参考资料
    ' w; O0 k& i' B/ w6 a1. 《LINUX设备驱动程序》 , ~1 G6 u5 Q6 z2 h% c
    ALESSANDRO RUBINI著
    - S9 t. g( }" R6 R, kLISOLEG 译 , d- }8 a5 ?2 E, w
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    4 u3 V5 K' g) {% k1 U; F  M" S周巍松 编著  : U3 H* A$ s) J$ A& F
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    5 a, h8 k* t  K4 W8 _, |3 }附录1:键盘飞梭驱动 2 C" c% B' `6 L+ T" H& @1 L* f
    6 N* R7 ?' ~. o
    #include &lt;linux/kernel.h&gt;
    4 p6 ?$ M7 o7 W) Z#include &lt;linux/slab.h&gt;
    - }4 {& Q7 K3 ~0 _& D#include &lt;linux/module.h&gt;
    ; g" Y# P. r. I: c% R#include &lt;linux/input.h&gt; 5 i, w$ P7 V% y: T7 a$ s9 W
    #include &lt;linux/init.h&gt;
    $ Z: F# R/ t) y6 i4 e#include &lt;linux/usb.h&gt;   {; k' p2 Z3 Y5 ^& M
    #include &lt;linux/kbd_ll.h&gt;
      v* }& E( ?8 Q, s& ]1 }8 I5 ]+ e& m2 D0 t4 b4 `0 N
    /* $ e9 Q- t& W$ _. g/ w
    * Version Information , z! n9 K7 J6 p8 S
    */ ; L% X& K0 S" ~$ }) v' _5 O
    #define DRIVER_VERSION ""
    6 V2 F4 f! n9 m3 Y5 f0 V5 `# r#define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY "
    ! A% Q% P' X* s, O#define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver" 4 x0 ?. I- Q( }) U% [+ e2 j
    # R# E* g+ {. p& i0 F) q. y6 J
    #define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4
    5 d  H7 E& s1 o2 p& Z- v) k#define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473
    * q& L6 B: h% c  n" M//厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    ! A+ ~. m4 J/ T6 u: U& l+ v9 j) ]# d' H: H% m7 a
    MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );
    3 D9 ?6 a6 f) ^  O2 P* x4 ]! j% ?+ yMODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC ); ; w" v0 |4 r: e2 Y( c3 J

    ) Z( T' ?- b& x7 Q$ Xstruct usb_kbd { " p( s8 _# R4 r
    struct input_dev dev; ! z1 @* s, F7 _2 x$ z
    struct usb_device *usbdev;
    ) |% Z% B, ]& |. m$ Iunsigned char new[8];
    # `1 {" G, |- s6 [/ Nunsigned char old[8];
    0 O" s* c! _' V! h, n0 ~struct urb irq, led;
    4 q& o$ _, X; u% l/ H  y8 r// devrequest dr;      8 O) L( E; f  e9 p" ~
    //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
    6 R0 A  r/ _* `- k      struct usb_ctrlrequest dr;
    3 s8 @& n% I: a4 Q3 N, Q1 M' [' ~unsigned char leds, newleds; ( M' Z9 I- |% p, b  L2 a% Z8 _8 L# l
    char name[128]; 2 q: D2 B( v: n% _3 K3 e2 ^! E
    int open;
    . k' y& s) O$ p! W3 T5 J}; " H" P8 m1 R, D% s2 q
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c
    1 G; G, W  B) t1 [- ], x$ E/ `$ X; `6 s8 i4 E. C% D! u. V6 j! k' ]
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) . F$ k* n9 @* _! P3 [" t
    { ; q& e* H8 T$ J0 R: N+ G
    struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context;
    * l! m; B# _/ h8 _        int *new;
    ( @# ], A; P: }9 c8 N        new = (int *) kbd-&gt;new;
    3 _3 Y. k7 D% I, ~# C" O" z6 z: ?. e) R& ^$ r# c
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)
    ! I3 S# k3 |/ z, o{ 8 G5 d9 h4 c) I. b! `$ Q
    if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7) # Q& d+ d" s' I  r' _5 j( A( \7 |
    {
    # D- T% @  W: V- k0 Ihandle_scancode(0xe0,1);
    2 t: g9 h" N8 o+ U: s8 ?  ahandle_scancode(0x4b,1);
    5 S8 E4 d) r- m2 [* }% U                handle_scancode(0xe0,0);
    ) a: u4 c. O- _$ b                handle_scancode(0x4b,0);
    : L3 T) e0 q: o8 W) c( n; y! L2 I}
    " `7 \1 ]9 p5 C2 R4 H1 |else 9 i7 f+ _/ H# [. i2 k
    {
    9 e  g  Q0 K) ]7 }* rhandle_scancode(0xe0,1); ; @1 r) X) U9 \& b
                    handle_scancode(0x4d,1); ' Q  @6 t5 E0 t* I: `. \$ U
                    handle_scancode(0xe0,0);
    $ f6 K! T% Q8 f% g7 Y' q: s/ l# \                handle_scancode(0x4d,0);
    ( p& Y4 P/ o7 F. ~+ w$ }# A}
    : m0 E' c: {' T} ( j. u2 L% @! |) l8 E% }% A- {

    7 ~2 q8 s9 L/ |$ ~, ?% |. Y6 u, u3 L# K' S/ i' `
    printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x", , R, E& p2 ^+ H3 k( J4 X  j+ Q
    kbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3], ( @: w4 x; _9 E! l
    kbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  9 T( A" D# S* a% u( c
    0 b& U+ k4 g( j6 t1 B$ c7 Y8 a* M
    } 8 M  w2 V; j. u/ Q

    - j7 N- w: a2 R$ ~% B" K2 {static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum,
    ; x! d9 n5 j# [9 |                           const struct usb_device_id *id)
    ( f) O! k  e" k; y* L( [{
    9 A% N" [$ C1 }' g% tstruct usb_interface *iface;
    ' H  i% t; }2 ~        struct usb_interface_descriptor *interface;
    4 }& U6 d- u3 n. [: E5 mstruct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    # d1 x) ?, ~3 W6 ?        struct usb_kbd *kbd; ; ~% T7 N% w) l2 C7 ?9 a' ?
            int  pipe, maxp; : S1 n# r5 U* b
      s( c! e/ A: a; I+ V
    iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum]; ' H$ ?; d. }( e3 z0 M
            interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting];
    $ C) d! f( V% C) X, k
    4 ?8 f. l. O) w& }$ l3 u1 V$ D+ v0 Rif ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
    % Z, l1 ^% n7 ?0 N, ~0 j(dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) || : Q4 c2 v: c# U7 l
    (ifnum != 1))   Q* ]  c7 S0 V+ d: P2 c
    {
    4 u1 N9 p" N6 m/ Jreturn NULL;
    ; D0 c3 K4 h; X! z4 G$ |}
    / n" m6 ~6 w5 W0 _2 aif (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    ; g$ _5 p0 H& a/ Z  u' H{
    4 b% o' K$ Z' u- \0 treturn NULL;
    ) f7 f' S* G! s$ F' S/ j}
    ) d( ^' p. `/ O5 s" V) {
    1 {5 \% Z# M1 Qif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    - R. w) a: m/ b! y* U5 P9 ]$ P& K3 @
            endpoint = interface-&gt;endpoint + 0;
    3 v5 y& `; |. k8 }" u
    ( `" a! |! j8 f8 ?        pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress);
    2 H5 ^4 `" H5 Y        maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));
    + V$ f6 b2 u: d7 |- A% Q! u  ~5 I1 H1 |  E: _: ?8 \
            usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0);
    8 u/ P" n( z! P        usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0); ' b5 @0 o% o' ~( ^
    ) n3 u! |9 \  U$ u* r0 ?
    printk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n", 6 C0 Z2 P- Y# X# E
    dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp); / X# z1 T+ P, m# l. B

    9 i7 A: O3 Q$ C  r/ f        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; " a  N$ ^. H4 v2 Y$ \# t3 P7 ~; j
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));
    2 S  N0 t: U! P1 D& u/ f6 f8 f* G' v) t  n* x& s+ ]/ ^3 M7 y
            kbd-&gt;usbdev = dev; 3 |6 X  n- X- n* l0 X! x% |% t

    " @4 z, D' E6 h/ j/ d/ D' W        FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 2 {" o% y+ x, F2 s
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); & B6 U! t3 Y' }6 i: m

    % e& `0 P/ w4 Xkbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; 2 \5 k5 }; @% ~( T

    # k7 a2 `% m9 y( j4 mif (dev-&gt;descriptor.iManufacturer)
    ) _2 p3 p# h& Q6 u  g  |1 p/ M                usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63);
    ; E9 _4 C$ h+ I* _* S# H* N
    & T9 X" K1 C7 `* g! s; H2 S) s; xif (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) { 2 [% J' E$ s8 g6 K( m' z: G
                    kfree(kbd); , c8 \  X% Q! t
                    return NULL;
    # `7 @9 X1 q+ ]- [  I        } , |9 e  W. J3 T. J, m' b

    ( @" u# V6 s3 s. j+ b3 xprintk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n", , U  K2 `, o& {+ ]2 Z9 C( b& @
                     kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
    ' c8 v! n6 j6 X6 w9 G  Y1 M; S& i
    - n$ y' G  V* k1 {) ]$ N, L        return kbd; 1 [) ^9 n3 G9 n# G9 w: o( L
    } 0 Y' l- x$ I$ C

    , r: P* `+ M, C6 @0 dstatic void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr) / w3 M( b* [3 g9 @" T& @& u# l
    {
      Y! {( u1 t5 ]: Z( S: p- z5 q( ostruct usb_kbd *kbd = ptr; % b/ h' c/ g4 G
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq);   ^/ Q1 C* B4 L9 F3 G
            kfree(kbd);
    / ?) l8 O$ \' i" [
    ; b! b6 \9 d; ?' B} # n5 {& P+ X' Q. E, J, s

    - f: p+ l+ B# N6 c( m3 Xstatic struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = { 2 E& M" R  h/ Y; o2 x7 }
    { USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) }, ! r3 I' }* d2 T) G
    { } /* Terminating entry */ . {/ S1 B+ \' p# z$ r3 j
    };
    + v, ~- ^% ]( [( G1 o$ g- E% P( o
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);   ]& ]! G# Z9 T% C1 z$ a& S- Y

    # y3 [% h3 n! t! A  [' C6 h5 {static struct usb_driver usb_kbd_driver = {
    & F* T* Z: ^3 V& ^' f5 Z6 F0 d3 Uname: "Hotkey",
    0 F7 M  t+ ]; E, }8 C1 jprobe: usb_kbd_probe,
    $ T6 \, C& n5 @disconnect: usb_kbd_disconnect, 6 y, i' \& I, t% Z' ^. p0 g
    id_table: usb_kbd_id_table, 3 d; _4 z7 @) g; \  \$ @+ h
    NULL, 1 B) ]: S! D  n) x, n
    }; . h2 _5 m! Q) K3 J3 S% k6 g8 W

    ; P) W6 _" G. `9 |8 t$ m* [. b  kstatic int __init usb_kbd_init(void)
    & ?% D, ]5 ], C3 {- W* D{ " @! {  i- B. o$ [/ A3 ~/ W( g
    usb_register(&amp;usb_kbd_driver);
    % L5 Z  d9 l/ c; Y  M8 qinfo(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC); 4 @7 ]1 k9 T- G5 K& ?( ^
    return 0; 1 F* r) U9 ]5 A, u
    }
    ' Y, O/ B0 T8 T: ~$ F5 R) c7 s  [9 l% D
    static void __exit usb_kbd_exit(void)
    # R4 d* T" v6 L. S5 O5 [& b{
    7 ?% g: ^+ R6 R2 S$ [! G. N2 Husb_deregister(&amp;usb_kbd_driver);
    9 B8 i8 q8 n. p: I/ }$ Z} 3 U( y# \" K% x
    2 z5 w" v# m; ?% s, E/ U8 M4 x0 t! `
    module_init(usb_kbd_init); 3 V. m, a3 `" G  U
    module_exit(usb_kbd_exit);
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