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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>
    9 M5 }) B2 ]/ A# o) @9 W9 r1 }<>赵明(carl__zhao@163.com) , @0 Z! H: T4 E5 L3 E$ L
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    * e. [" |; P2 x% P9 e! D# {2003年7月
    4 w' ?, \- e/ G5 Y4 K+ Z/ |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。 5 y; T3 q4 w2 A! Y' N% C
    前言 ) m* ]- a/ s. ~9 E( Y+ ^) d
    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。
    + j( M" O$ p) _* W9 \; R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。
    ' \3 l1 U( L) N- F/ W* O  j) M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。 9 I/ `5 V- D- p8 n& L& n" P
    相关技术基础
    ! A4 t+ ]. e, _) o模块(驱动程序)
    2 b& {, P* y- e# l0 g8 y  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。  
    % K4 C) o1 U! z4 |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。 3 D, h& J" J9 }; M, n; D3 G
    设备文件 ; F4 G' D" y& {. X
    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。 5 Q* f! k- [/ D) p
    SCSI 设备 & W0 {7 A8 E0 f5 |
    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 r, B3 W2 {6 q3 NLinux硬件驱动架构 & E2 b8 E% r  u  H1 o
    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。
    * D$ i$ E! ], t, y0 e3 s6 z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)
    " }' c* }0 ^  [. X, J3 M7 a  _/ X% W7 H6 v+ K
    配置USB设备
    3 J- r: d! T( {2 Q7 e- Q3 M2 C: u+ {内核中配置.
    7 x; J) z! t* e: G2 H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。  
    # f3 R; A9 e' |& ]  I7 Y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。  & \( ]% O! l6 g$ }% c, w* B
    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)。 " L  Y# A& o/ L  R+ E
    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"。  
    : w8 T4 {; P2 x2 e' r1 e2 e: F& p% E1 H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:  
    ' n3 ?6 ^, e/ I8 K0 L! p
    2 C1 h) k4 M* e6 g+ p2 x; B# i# mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  
    * y' d0 s9 n% O* ]1 s
    ; O  N' u  P# M3 W) F. [2 z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:  
    1 L1 e; \% v/ G' z. ^
    # h8 [/ v4 F  G# Tnone /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  5 \% `- q, v; r8 T2 L
    2 C; N3 l9 _; l
    模块的配置方法. * Q- g4 P. Y  F1 w, P1 O* M
    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。
      [1 _* W0 r3 H+ X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) . K+ x( \. Q. x6 [$ y& F/ d( z
    对应USB设备下面一些模块是关键的。 2 }! m* P# `" p
    usbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 ) k+ l) v" }, U6 `/ b
    usb-uhci.o (已经提过) 8 s3 `, z' c" w1 P9 l
    usb-ohci.o (已经提过)
    , g2 ^: `4 B, muhci.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
    7 a5 d2 @& x, k8 \5 r% ?7 H3 Y7 nehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    $ ^; |% a* C7 i5 lhid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 8 c9 R+ c5 c$ Z/ d1 p
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到 7 }8 @% s% X4 x1 ]3 G. H
    相关模块 ) H" A( B+ d/ F1 b: I5 D9 M( D
    ide-disk.o IDE硬盘
    5 [, |8 B9 \8 D* v" Wide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口
    % n$ ^4 j  T: i4 @. C+ y0 N: lscsi_mod.o SCSI支持
    4 g3 y! B) N9 v' r8 w# y3 P注意kernel config其中一项:
    " }- h$ c9 q- s. O. C8 ^4 R: }) l4 R
    Probe all LUNs on each SCSI device % ?$ Z$ h- X" T' ^

    & o2 Y) E* h/ |; T6 }* {% t最好选上,要不某些同时支持多个口的读卡器只能显示一个。若模块方式就要带参数安装或提前在/etc/modules.conf中加入以下项,来支持多个LUN。
    2 b2 y: v' M0 ^" ~  C
    ; Z2 ?) |, i% O* e4 Z) Madd options scsi_mod max_scsi_luns=9   0 y8 L- s( V9 |! t, W2 O

    " `+ Y& ~$ a& u7 L& ]7 Z- dsd_mod.o SCSI硬盘 / u; g* M: i, D6 @# L
    sr_mod.o SCSI光盘 ! S% Y4 ]. n$ |$ R5 ^& y
    sg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到)
    7 ]1 K- `- ^4 R, S" c  m8 i常见USB设备及其配置
    / s' y% Q' N1 s/ N* E( u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:
      y2 x' Y/ t& P# ]USB鼠标:
    8 c7 C/ f! J+ T% J. q9 g3 F6 `: H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)。
    : c, d6 k, H" Y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
    - d. f& c% v' K3 l5 k
    ; l- T" \) e2 D7 o8 qmodprobe usb-uhci 8 t0 e; o/ `6 u: d8 l3 C4 a+ r

      ~) l- R. {6 y0 RUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o
    + I$ w) w$ O- ^
    / z- y+ D  O  Y) x& M0 A# p5 Omodprobe usbmouse
    ) R4 M' P) s+ x; t9 kmodprobe mousedev
    6 ^& f- c2 s0 N, D+ s' N3 T2 c
    5 ~3 K, M( {; G! `, x  U+ j7 B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。
    ' W0 K) p; v! j: j) [7 {  o$ ?! {" U( k7 E/ z, r/ r
    modprobe hid & `, g3 c7 H6 h' }0 h
    modprobe input $ j  q' h5 b8 o8 d! I( V" E% q* O
    5 e, Q) H! y7 U+ k: W; T
    USB键盘:
    , B' J' b1 D" s) {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。
    : N& v, j- K6 F& c3 F6 c- b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 + e1 y+ x/ ^3 i: Z, |! k/ M

    - v) `% \3 X( Y: D; m( b, S* Omodprobe usb-uhci * G0 ^- \  F! B, p/ c% T* J! E) k

    ) v' K7 ?% c3 D2 t% J' [) [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:
    + Y8 a7 ^# J- ?6 Y; v7 q  e
    6 G) Q! _$ K6 S0 x7 C# Y4 W0 Hmodprobe usbkbd
    8 b" C, H* e5 {' amodprobe keybdev
    . C1 c; t& ]. |/ u& o4 Y; h8 V, {" i9 ^4 t) e
    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。 6 L# C2 D& H+ M0 z& E- [+ K, [
    U盘和USB读卡器:
    ' d2 U9 e" |) Z0 ?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。
    # e0 V/ s! _- Q2 M% Y, _8 C; ~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 + [  K5 ~6 {5 k2 l  D1 t' m

    3 l& e' r) I/ Z4 I- I6 K6 T! z+ Fmodprobe usb-storage
    , Y) }% j1 d' H9 b; J! c! I) E* Y% f5 X: G8 ^; `; W. m, M8 G
    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 ' E5 m$ X7 }' l
    . f! p& z, m# D, n) e) S1 J
    modprobe scsi_mod # H& {5 I2 ~; A: f) k
    modprobe sd_mod * p. j: X" |+ P

    . M1 W0 x# a$ J3 f. i0 v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)。 1 z7 c! T7 S" g% E" j/ ?3 s
    ( X3 k2 B" E, S: z; o9 R* D
    mount /dev/sda1 /mnt
    , v& W2 v! g( Z. w" z2 x! u; Z' G! H. K" q3 q7 \
    Linux支持的其他USB设备。
    % \5 f7 E( ?0 ?MODEM--(比较常见)
    ! B) g$ w! p% `3 A' o网络设备
    4 \+ m, k) Z6 E# \( y* v) t7 W摄像头--(比较常见)例如ov511.o
    3 N0 u- z' o% B1 l联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o 6 c" b  p% g0 T
    显示器--(我没见过)
    ! a( C; D- ]0 O$ |7 ?# t, s游戏杆
    % G+ }4 Q, d  u- j  k* x电视盒--(比较常见)
    5 k; X( r% f' Q) R& R手写板--(比较常见)
    # V  _0 h& ]" I: h扫描仪--(比较常见)
    % I6 P* J6 W; l0 Q7 ?. d9 Q$ f& {4 }刻录机--(比较常见) % ?( i( Q* r, C8 l& \; ]
    打印机--(比较常见) 3 X# q- i% ~* u' I5 w9 x
    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)。
    ' x+ D, L& I  ^6 e/ y2 g! N最常遇见的USB问题 ' U' @6 p( n( \: x/ v* V
    1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  
    ( a$ i- _  b$ K( x( P' @* J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。 , C1 W% C' q. G4 B5 }/ ~" \' ~  I/ J
    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 [. f3 g/ n" r! Q+ Zmount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读 & E/ B0 z. ~. u7 F9 w
    然后vi /etc/modules.config文件
    7 h7 G* E9 ], n删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉 & N; ~# u8 D# J- Y" @+ q" i
    然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统 $ W& G+ u: t: C/ F& e
    然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了 9 U. t2 B  J- ]  K+ L
    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。 ) W; P5 B# d& p3 {  w# F
    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?  
    . s! E4 D* {% }. |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。
    % b. x3 v# L/ V* D( V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: 9 S/ u) m( K% @9 ~8 l4 I$ V

    2 e( a$ C0 c# k( K: l# P, RSCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  % v7 J. i2 M) A$ Q1 i
    sda: Write Protect is on 4 v0 K, `" a. P7 D
    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。
    6 B% v: O/ a$ V) C4 ?, u. X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。
    6 m/ f2 P; h- W  J9 V5 _* `, r' Y3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  2 f8 _" D1 g+ K! u+ T; `8 S) v& U0 L
    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。
    / I. z0 ^) i/ b. e$ Z' 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。 , X5 f6 t% F" g2 R0 M# m1 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。
    3 S7 @5 j! s, K6 Q2 I% H7 ?2 [# a+ X4. 每次插入U盘,都要寻找对应设备文件名,都要手动mount,我能不能做到象windows那样插入就可以使用呢。  
    : q% N2 R! d: D; `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。 ; R0 F5 L$ T1 B- X3 \2 j
    参考资料
    ' r+ n3 L  m* O. I) |7 h1. 《LINUX设备驱动程序》 - ]% w8 k2 V3 e$ a+ J
    ALESSANDRO RUBINI著
    $ s2 ~% ~) L6 ?7 m# ?9 ?2 yLISOLEG 译 + W# E( K. F8 h
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    & ?7 g: @5 @1 Q$ G周巍松 编著  6 L1 j: i+ S2 a$ v
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明& T3 Z8 O% x) v! e6 o% Q

    2 V4 c# A2 b6 v9 {) z3 c5 C0 m+ f
    - b0 I* O, H6 X( T3 P0 ~& h8 J1 e5 ~
    8 |2 @% g8 |; w% \( p. W0 q
    + H8 U! [3 U* R7 a8 j9 Z; D1 T& P9 d  j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)
    # f: {2 @' Q, Y5 Z, q. F( w联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    8 _% g$ f; N* b) R4 Z3 c. y7 V2003年7月   a2 R3 {9 ~; ?
    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。
    ; ~3 o: z$ x3 c5 O5 Q" N: W) @, t& g9 \前言
    ( z: L3 L: s4 {9 p/ l+ N2 e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。 4 }/ h" r0 w1 g$ s# Y& l1 P% v
    USB驱动开发 9 C# t2 U+ P1 Y$ x$ k* k$ ?- H; p
    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。
    8 X$ M% p& D( _4 U: T) G, ]USB骨架
    6 Z' G8 i* X4 A3 l, P1 n. y5 O  z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。 - i' u3 p- J9 Q. k$ F% |$ _
    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。   |- I# q; D% ]& o' Y+ r
    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。
    ( i0 b" A% d4 g& dLinux 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: , R; B( i0 k& Y
    static struct usb_driver skel_driver = {
    7 t4 _7 ~- Y6 v, [     name:        "skeleton",
    & j3 v* r/ m" |5 u: ~0 N     probe:       skel_probe, ) p# u' ^3 c" l  f+ {2 p
         disconnect:  skel_disconnect,
    # `& ~$ ~3 F6 |$ v3 V+ W     fops:        &amp;skel_fops, 6 F8 K5 {& s2 Y+ ]+ h. M
         minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    9 ~) f) x3 Z. a: z% ]+ H6 [9 U8 C' N     id_table:    skel_table, 4 C. `9 M/ P4 ^' `( X/ ^
    };   A2 S; Q  J; ]' K5 R8 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。
    2 `6 y) }9 r2 [5 }* rfops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 K/ e6 @4 k5 B6 _5 |USB骨架程序的关键几点如下: + i% Y( k0 S, X* F! @
    1. USB驱动的注册和注销  8 I: w. b: v: K
    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 {4 k9 s( I4 A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 `% N# Q9 L0 l
    static void __exit usb_skel_exit(void) $ L; t( K  r! |' y+ H& I( P& A
    {
    * P# V+ d+ e; b) R! f   /* deregister this driver with the USB subsystem */
    $ k! ]! l% Q" Q! L   usb_deregister(&amp;skel_driver);
    $ G* e' M. e9 X8 Q2 z+ x8 N}
    7 y$ |( B3 M7 x- Omodule_exit(usb_skel_exit);
    ( w9 l/ j- y4 }# u$ i
    ) `# N2 c7 l) }" Q7 [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): . Z' y- q- q/ E8 S$ V5 d( ]
    /* table of devices that work with this driver */
      {/ ?' U. R( `5 X8 |) J. Wstatic struct usb_device_id skel_table [] = {
    . a$ t  J5 T" K# p% X    { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    5 g1 O) O4 m, Z, T      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, 9 y$ Z1 T' B" c) ?, t
        { }                      /* Terminating entry */
    3 Q5 b( _3 c6 j}; + d8 @* F: m) t7 `
    0 a! D. a- k: a- T; q9 A: k
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); $ n) M6 k+ c6 B
    ) L6 y6 W( h7 Q' x1 q; h; z6 _7 o4 t
    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。
    / b* [5 u3 y" G/ ?$ q# T0 `7 wstatic void * skel_probe(struct usb_device *dev, 4 w$ U6 p7 ~. j
    unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)
    9 S5 L& ]" J6 ]8 Q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。
    $ }0 H8 S' t" ?" n1 S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: " }, I  S* U5 U

    , L* ~+ n6 z$ t' n/* initialize the devfs node for this device
    , D3 B0 d! y" C. y5 C# c) p   and register it */
    7 @$ b8 ^+ o  y( P1 d: u. x7 ~/ I% Usprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor); + t( O6 `$ q  _7 L
    skel-&gt;devfs = devfs_register  # _. J9 H; b1 V1 i4 q* r7 L3 @" s, I: h
                  (usb_devfs_handle, name,
    ' z  Y: J( ?2 M0 d' G               DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR,
    ; Y/ T& y! s* o# V( [               USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    " R& ], ]4 E0 \5 o  M3 m2 ]               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | 4 y3 f) `/ J. M
                   S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH, & L! D  U$ ~5 P0 e, \+ U
                   &amp;skel_fops, NULL);
      r3 F: J5 T" S6 r  Y+ ^' @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。
    6 d7 v) j# o. m# e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。
    : `8 A  s8 F$ c% R6 M* @# @* p' n4 N! U7 k  b8 i. p, N0 C
    /* remove our devfs node */ 6 r, t4 C# D! s/ H( m' r  h
    devfs_unregister(skel-&gt;devfs); 5 t7 ^0 D3 d* N# o; A6 F/ A. \
    , w0 L" W  Z: f' f3 x* u* O
    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。 + ^2 M7 l( }- g9 f' k, n8 t" S: [

    % f4 k2 P. Y5 _4 W8 y; \
    4 z2 G; L% m3 t4 Z9 r2 P/* increment our usage count for the module */
    + j$ J) x' v  b8 q( }: z  C$ HMOD_INC_USE_COUNT;
    7 w) W0 _; h) R$ s6 D# F; G++skel-&gt;open_count;
    8 P, Q8 P0 v/ f/* save our object in the file's private structure */ # V: c) K$ p6 t; t5 w+ ]
    file-&gt;private_data = skel;
    + F! }: z2 e$ |/ m& \3 @9 k- f) f" \; M3 N& L
    当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 + d! Y7 E# X1 Q+ ?4 V
    2. skel的write、和read函数  2 P6 k. v: U# A- Y- ]1 W
    他们是完成驱动对读写等操作的响应。
    4 o3 E5 O" b/ f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。 & @# N5 n) ]/ ~. _
    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。
    / P3 O* E' a# l! Z3. usb_bulk_msg函数  
      l! p- k" Z" j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 x, ]" Y5 [2 v6 D1 d4. skel_disconnect函数  
    & ~/ u8 G  O0 P7 J, l# C* r7 D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:  , s" L9 E. m$ ^/ n! i% Q

    # F4 v- {! f: s& x$ u: p, k- J( X# n- I: A
    /* decrement our usage count for the device */
    " v3 C2 M: f0 H7 e2 x3 U--skel-&gt;open_count;
    1 S/ V: f2 j# N/ V5 Qif (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    # |& m$ H0 o8 b2 |7 E   /* shutdown any bulk writes that might be " }4 k. F) x$ _  P
          going on */ " h  Y- p' T9 R) s) U$ w6 V& I/ x" @
       usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb); 9 b+ S* }( U& E- W
       skel-&gt;open_count = 0;
    ( A. |$ s; M: I: p, P2 G- i5 f}
    ' h) T6 E: i1 I, \3 {( j& T) @& O/* decrement our usage count for the module */
    4 I, l0 M7 I' i: EMOD_DEC_USE_COUNT; 7 _+ q8 E( |" Z6 @) _; A/ c. o" d2 a
    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。
      l# M: r4 {/ n如果程序有一个打开的设备句柄,在当前结构里,我们只要把它赋值为空,就像它已经消失了。对于每一次设备读写等其它函数操作,我们都要检查usb_device结构是否存在。如果不存在,就表明设备已经消失,并返回一个-ENODEV错误给用户程序。当最终我们调用release 函数时,在没有文件打开这个设备时,无论usb_device结构是否存在、它都会清空skel_disconnect函数所作工作。
    ( @8 U( i/ ]7 |, ?/ yUsb 骨架驱动程序,提供足够的例子来帮助初始人员在最短的时间里开发一个驱动程序。更多信息你可以到linux usb开发新闻组去寻找。
    $ R9 c0 Y5 J( R- ?2 YU盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动
    ! e. T3 Q9 R/ t7 \' u; }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。 3 N5 T* `9 Y( \1 u
    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。 - o5 ?! D/ G, H% j( F! v& p* h1 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:   f7 v; t: k" h7 {& _8 k( v

    - p/ X+ j* E, Q2 {: l
    $ n0 n: w, r( a0 i: AT: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  # m2 t' S! y1 T5 ~% `6 e; a0 q+ G
    D: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  
    7 A1 p9 V% A" \/ @2 Z/ {3 `P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    0 v! N' B6 K. \5 R: V, PS: Manufacturer=USB  
      m& r6 [! |8 Q9 A0 j& B  DS: Product=Mass Storage  0 e" B( b6 a1 O* ?0 L/ V: r
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  
    % f- ^8 k1 z# k/ J6 A/ UI: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  # D. I9 @: X; P0 _7 Y3 D+ O  E3 s
    E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    2 V4 v$ @8 D% ?9 gE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    + N6 E/ b# A2 C, r+ n
    5 P' z) j% [4 e; u3 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。
    1 v) ^' G9 N' T, s' r+ s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。 , x0 \& }; T- h) h5 I
    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,  
    , R2 `* w* w; _5 z0 b! N" USB ", " Mass Storage ",  , ]! m& V2 B9 v2 d& c. P7 e3 s
    US_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    * t1 H, l" P6 y, z/ MUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE ) + w( x, \/ q7 g6 e) k7 u' J. p

    : p7 @( ^, ]1 D. L6 [/ C6 `9 d3 R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 }- l# I9 H% t- `+ ?最后,填入以上信息,我们就可以重新编译生成内核或usb-storage.o模块。这时候插入我们的设备就可以跟其他U盘一样作为SCSI设备去访问了。 4 q9 a/ f+ y# E; Q& }- |
    键盘飞梭支持
    2 }/ h$ j+ }0 V& E) W+ h  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。 ; ?  _5 C$ Z. W/ j2 I
    下面是具体看到的信息
    . k5 T; E8 e5 f# i  R4 H( Z
    . G# q# O. v9 o. k; X, wT:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
    - g8 {1 f! ^5 Q8 fB:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
    ! c- u- ]5 O  T0 O, VD:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    8 X. g! \2 h, |4 ], d' {* ?P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00
    2 f7 r- J6 `& w5 YS:  Product=USB UHCI Root Hub
    # a  ?3 p& N4 [6 L8 M7 G: YS:  SerialNumber=d800 , |  Q9 E! I4 m9 k- t# Q
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA & r6 J: t3 W* h* `( B! }1 P
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub # y4 h- A; [+ y- w4 o
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
    : P/ |3 D  ]- L. A5 DT:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3 0 H4 P+ O; _: O) ]4 L2 |
    D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    8 C1 ?9 W+ ?. a7 c) q# j' uP:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02
    . S1 @5 n  L9 G( J3 eS:  Manufacturer=ALCOR ! F/ g% r* J  L7 v
    S:  Product=Movado USB Keyboard " D9 D0 e2 ?! Y1 ^
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
    0 e& G) K5 b: z6 `& L' ^I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub / \8 l2 T/ _- I* K
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms
    4 p" V/ G9 v- o8 c; \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  
    6 G6 ~# i: v5 \, J# g7 V! Z1 O2 k7 M9 h" u, q
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp,
    . T) t- F# O4 W0 Eusb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    * h& E/ g4 a! a" y: s
    0 l- z5 _. i0 Z2 F' Q一句中实现。
    / u% n! G- B4 i5 I  @9 I7 i% O% O/ s; ?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。 - n. X  j4 f, G: V) q
    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。 , X- O8 i% y  ^* C6 x
    程序见附录1:键盘飞梭驱动。
    ; j$ a. f2 s: k7 f8 f0 B% g3 \! i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。
    1 V) I1 G4 P1 P6 {4 c$ g9 ~3 M参考资料 & B( C6 v6 d; o9 l/ Z* _
    1. 《LINUX设备驱动程序》
    $ o( [( ~$ g) n% G5 i# A! s* oALESSANDRO RUBINI著 & k6 `0 m# w& D* \" B
    LISOLEG 译
    / A' @# `4 h8 Y& [, {8 @! j2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    8 J0 T* g/ l, x+ o, `+ a周巍松 编著  
    : _; [' J! o0 N' m: p3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    , S" D5 c5 ~0 I7 I附录1:键盘飞梭驱动 & `& n1 P  ]& V% D2 V
    7 ?; V3 E# V7 h
    #include &lt;linux/kernel.h&gt; 2 R3 n( P" I9 f) q3 ]4 x5 J$ V
    #include &lt;linux/slab.h&gt; ! H& c# ]6 n/ {7 \7 G! K
    #include &lt;linux/module.h&gt;
    ; ^$ _# ^! I- d# y& i#include &lt;linux/input.h&gt; - D# }/ t/ b% m- D2 F% N
    #include &lt;linux/init.h&gt;
    % J3 S, y% d0 L/ O, R; _#include &lt;linux/usb.h&gt;
    & \6 h% [# n7 H#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt; 1 E9 f+ j  T, X. X/ O
    $ s7 v6 l, i& o, ?- w
    /*
    % ^/ f8 g5 v# f2 r3 A, \ * Version Information ' R2 w0 a2 H* d8 R( S
    */
    ) H0 E* B) h0 G: T' f2 W6 P& _#define DRIVER_VERSION "" ( s; z  l  z' ^0 Z) u0 ?0 T
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY " ' p6 V$ Q: ^/ y9 T6 _7 I9 t' h' N- ]9 K
    #define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"
    * ~/ c! z: a& Y, i7 Z" Y
    / p2 C- s& b" f+ k( S#define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4
      ~4 t* M9 [- H#define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473 : V+ n# c% h  ^. X
    //厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    0 _3 e' o$ `( w$ N) Q
    % \# V9 q' `: n9 v2 p$ \MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR ); + \7 i1 X" c5 f
    MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    : H3 Q0 _# y6 V, j( D  p4 d
    ' @; q9 Q0 }) P& Y7 ^struct usb_kbd { . {0 |, H- {1 A) N. V* d
    struct input_dev dev; ' T* V  R$ G5 T7 w
    struct usb_device *usbdev; + v0 s% s' Z# f
    unsigned char new[8]; 5 R' p$ _! e6 c8 B! g# I8 a
    unsigned char old[8]; 1 B2 B, U! d1 N- @8 a9 F1 E
    struct urb irq, led;
    & |* e5 x; m2 D! C) M! D// devrequest dr;      9 U6 O+ R' y& C- r: N* k
    //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 . l  t0 q- K7 Z8 _% s5 Y& |
          struct usb_ctrlrequest dr; 5 M& R% u0 m2 T3 M( U; ?
    unsigned char leds, newleds; / l% ]7 E- U( e5 U8 ]
    char name[128];
      u8 E/ p* T, q* }int open;
    & D8 a5 ~$ J* y6 L- C}; & H, B, y0 n. P6 e
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c
    6 ]+ |5 _9 n  r, x. k
    7 o, b* V7 J' o1 S1 D: C- E" {static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) / I+ v! }# P9 S$ ?) J1 t
    { / Y6 l& i( z* d3 G/ U
    struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context;
    9 O. B( V/ P/ R' R8 J+ ^        int *new;
    4 S$ n- C( N9 f2 ~+ G! g% A2 a2 q        new = (int *) kbd-&gt;new;
    " H3 W7 V6 w+ r9 v* E3 _' r, f; c" S0 S( ~8 p) ^3 Q. g4 M) x
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01) ) Q: h1 I5 D; g/ |: m$ k
    {
    ; T8 A; }2 ~+ [6 W5 H6 E5 D; M5 Xif(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)
    2 k) \( T9 ^2 ]; j{ 2 l# {6 q. f" N, a+ g+ u/ W. i* e
    handle_scancode(0xe0,1);
    / Q' u& Y. J. q8 t- T. R7 Lhandle_scancode(0x4b,1); $ m4 K7 C8 k: N! g) ]3 r
                    handle_scancode(0xe0,0);
    1 o! X3 u0 `! \                handle_scancode(0x4b,0);
    ( o7 |8 L- }$ r" [$ ~}
    0 ~7 V3 |2 z' E/ Velse 7 j/ z, o. t, _) P5 E! K+ O! u2 [7 ~
    { + M' v0 U0 M. ]* p4 \! |
    handle_scancode(0xe0,1);
    6 O4 ^* A: W0 {' R' p                handle_scancode(0x4d,1);
    ! b2 ?! n. `9 Y$ L                handle_scancode(0xe0,0);
    . i8 C+ e+ ]& H, ~8 w( f' v                handle_scancode(0x4d,0); 9 V4 e" u% R6 Q5 {2 _# R) L
    }
    " Z6 Z$ h9 p( b$ D" e' Z" o8 ]} . I$ r# g1 f0 |' M$ l, u! v
    / \" k5 M( `- t! Y. V

    9 e" x4 Y) s1 R. ^. ]printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    6 T& |, a( t; B/ L% Dkbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3],
    4 k6 X, k3 c/ G$ nkbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  ) i8 v+ B& S4 h7 z% L

    $ H* p  P5 N$ I} 7 @" f) `, l) A7 Z6 u! X
    . Q3 a9 R! i5 v$ c! T6 J
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum,
      [, p0 p* S- Z& i  q9 p                           const struct usb_device_id *id)
    & w1 H' o/ ^. p) a{
    / [. ~, Y, I, i9 Xstruct usb_interface *iface;
    ; T: C0 f* Y8 B) e" P        struct usb_interface_descriptor *interface;
    0 a% w1 ], @/ v8 Gstruct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    ( V; ?5 s/ {% ^5 x/ d( E        struct usb_kbd *kbd; ' T/ k8 c' M- z4 Y4 J0 A3 M
            int  pipe, maxp;
    0 g: v0 ~; W$ |8 j2 e5 r- \
    6 b; e2 A! J, ?iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum];
    1 ~- F) D  ^) D; c8 A        interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; 4 Q4 W6 u$ H' A1 N4 B! s: L: h
    & M9 U/ E- _2 ^
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) || 4 G+ e$ x& v8 h- R3 O( E2 |$ o
    (dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
    4 }" t7 F, z  `5 ^$ d5 [6 ~. g(ifnum != 1))
    6 |5 m* f* D/ j) ^, [& W) o) l{ ( g' A+ [1 J$ P8 j
    return NULL; ; N* {/ i) `: F. {( N
    } 2 f- G9 H* I, R0 c9 J3 P( ?7 @
    if (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    / x7 j0 O- N6 G8 C& n7 z, P{ 9 g0 ^& L- l, m5 f7 ?
    return NULL; # W( M$ v4 P/ o# a7 O+ a
    } + L1 J+ J( B1 `' \

    3 ^8 I* F7 p& }" M; Wif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    8 L. _2 l! O1 d% A
    " C: e; T8 t3 p, ^4 T- D# s  _        endpoint = interface-&gt;endpoint + 0;
      h1 t. |9 ~3 Q7 S- i, X! ~
    & G) d7 }1 @( _        pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress); + q: O8 A0 g1 W
            maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));
    " P2 D4 h3 R: s( E( T! r" ?% r) X) ]7 h, a
            usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0);
    7 u7 `4 k* y. {! B        usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0);
    8 ^8 T! L$ W" ~' V- J' s; b5 J4 a$ _$ m. q
    printk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n",
    . x+ p3 W- E5 }2 |dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp); 6 h0 D5 p6 C; }2 w
    ( W5 }6 P" |+ [3 j8 b  l' \8 C
            if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; $ d5 k: K9 A9 P8 w: ]# I
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));
    ' Y: z# L: h; E( b9 ?# g' i: @2 x3 b7 Z  q
            kbd-&gt;usbdev = dev; ) A2 e2 g, ~, W$ }
    1 w* B" J6 E. ]0 N1 f6 s
            FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, : p3 w# u/ {- O1 W5 U7 W8 \; L
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); ' \& [$ D! _! I. Q  f6 ]! K# D

    9 w9 P" [# o7 tkbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev;
    " I3 R# w7 J6 b9 i
    0 x6 M, }7 _6 \; G; A- r0 A# Yif (dev-&gt;descriptor.iManufacturer)
    ' x0 ?- _+ n$ C0 U; M2 ]4 p                usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63); 4 D1 I! ?7 a5 c4 t

    & D) Z  R; }0 Z& Q$ }# W. zif (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) {
    + C7 k# i7 W7 Q, T1 B                kfree(kbd); $ M- X( _- n1 o. a& I2 e0 r
                    return NULL;   R  t8 T+ x; {6 }( B
            } 9 K, E% V$ N, }1 Q) n
    : b6 n# I$ A; a
    printk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n", 9 j0 p4 A0 a* Z+ P5 F5 }7 W
                     kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum); / }7 z& n' |( j' R/ [  ^5 U

    2 i3 s( _5 U: R2 |" m5 z5 |        return kbd;
    & k6 t9 z9 I; ^! F! h/ N} , N* Z- m5 S: O& M
    7 A' o" O. g, {, w
    static void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr)
    2 }; Y- G. C: X( f# v{
    ) R9 `; j/ z3 c( ystruct usb_kbd *kbd = ptr;
    + x; H& P8 A7 I: M        usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq);
    - l! f5 H/ B( `        kfree(kbd); 0 }& ]$ I0 K0 }& m. u( H- ~5 `
    + a, l' Y: d2 k; W
    }
    $ V+ w; X- t, L( L
    & v2 M. m0 l3 S/ j3 L9 Gstatic struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
    $ G1 @& K/ W3 R  G{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) },
    # F6 e1 D1 ~( O; n2 Q{ } /* Terminating entry */ 0 H" c. z9 C& X3 u8 ~+ a
    };
    * r1 Y$ o) a0 d0 |8 n/ m* X* j9 g4 ?
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);
      c- z8 m, F% F- w3 D2 Z2 e% S0 g3 Z# y) q: c
    static struct usb_driver usb_kbd_driver = {
    4 a; S# H" Y: D! G. rname: "Hotkey", ( P6 v% N1 g' b7 f* D( _# a
    probe: usb_kbd_probe, ! Q( ]6 ~% i. A, v+ x, a
    disconnect: usb_kbd_disconnect,
    9 j# I+ n0 z- n1 D4 l* S% K. \id_table: usb_kbd_id_table,
    # n$ V/ w0 ?2 r% Y8 J( s& O: kNULL, 3 [! R) g* X. N: r# X  W; r
    }; ; f, J( P) z$ K7 m) m: M8 x

    0 b7 S# R6 e" x$ L7 o+ P* Hstatic int __init usb_kbd_init(void) , A/ ]5 ?& Y% f: @
    {
    ! d3 d& s! H9 a# wusb_register(&amp;usb_kbd_driver); , |! c8 ]7 T; P  T
    info(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);   f% w: R# z1 P5 V- n
    return 0;
    , X0 T6 P) e. K# r3 \* Q} : U  H& {5 {& N# T$ D% I5 X" E

    ( b4 g0 t. O. M  i1 astatic void __exit usb_kbd_exit(void) ; ^0 ]3 E8 a8 X
    {
    + k& n5 |! O3 U* tusb_deregister(&amp;usb_kbd_driver); + \% I$ w5 `3 I. ~3 C! R
    } , X3 u+ Y2 o0 i4 W

    2 q3 M8 U2 F% r4 b( d( [6 xmodule_init(usb_kbd_init); $ k8 U/ u, L4 j- J6 S8 W
    module_exit(usb_kbd_exit);
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