QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 13153|回复: 12
打印 上一主题 下一主题

Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)

[复制链接]
字体大小: 正常 放大

1253

主题

442

听众

-586

积分

复兴中华数学头子

  • TA的每日心情
    开心
    2011-9-26 17:31
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    自我介绍
    数学中国网站(www.madio.cn)是目前中国最大的数学建模交流社区

    邮箱绑定达人 优秀斑竹奖 发帖功臣 元老勋章 新人进步奖 原创写作奖 最具活力勋章 风雨历程奖

    群组越狱吧

    群组湖南工业大学数学建模同盟会

    群组四川农业大学数学建模协会

    群组重庆交通大学数学建模协会

    群组中国矿业大学数学建模协会

    跳转到指定楼层
    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>1 P) S0 q6 S/ I
    <>赵明(carl__zhao@163.com) 8 @% r9 U: V0 s/ B7 T- e: [
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    6 c( V. x& }  K$ H2003年7月 ; w1 G) a& M8 S) N7 N4 m
    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。
    2 K' v3 f, d% w7 }前言
    - I. e3 S/ E" y; r+ d) Y3 FUSB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。
    6 v1 ^" c' @9 ~; W: E- [: P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。
    & b$ t4 [3 E! p! B) v& ~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。 " ~& M# Y% [2 d" @5 [( V
    相关技术基础 8 g5 ], ^3 \6 g) u; B
    模块(驱动程序)
    0 i$ o9 e2 F( G) R) ^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。  6 h# I7 ?  r- K0 [, S
    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。
    + M; m/ v1 I2 Y( Y5 _  W2 ]- {" A设备文件
    2 L+ p( Y7 N( l% p+ 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。
    ; D- r! Q* Z; K; V# ~" V, ZSCSI 设备 , @  A, _5 h; {
    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。
    . u! j, r7 G6 U! |8 f" e1 XLinux硬件驱动架构
    7 l3 z. {& f$ ^! [5 d) y3 e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。
    " Z; C* {0 Z/ k( d3 X" N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$ i& U) A8 @8 b& K8 l4 b6 L; s4 T" {2 S9 K
    配置USB设备
    6 E# C+ _* G! c2 C! R! `内核中配置.
    9 j* _, O7 M; i; K& [: J; A9 r" C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。  ' `) G8 M" h" \5 G
    要理解"EHCI"及其同类是什么,首先要知道每块支持插入 USB 设备的主板或 PCI 卡都需要有 USB 主控制器芯片组。这个特别的芯片组与插入系统的 USB 设备进行相互操作,并负责处理允许 USB 设备与系统其它部分通信所必需的所有低层次细节。  8 i6 {" n" C- y! h% _( }: V
    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)。
    : U& u9 T  d( |+ q% M6 k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"。  
    1 \% |  g, b5 I7 @: M3 z3 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:  8 G# C7 J: ~1 G
    % h  F, P0 k6 @5 {& k0 M
    # mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  & N, Y/ u9 g$ t, W. i6 ^( r) Z, G
    " w4 g. n2 J, K5 U8 k3 \% ], [
    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:  $ N2 U( B: @, D. D3 y9 `
    $ A8 ]( @7 b# W% J# }- ]: B
    none /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  1 F, l7 r7 {" |: B! _) y4 p
      A" x* L* [9 P6 E; |+ p2 @; @
    模块的配置方法.
    7 t: |$ }9 M2 B+ G* j" P, i& 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。 * t/ S1 H: A; Q2 E& w1 y" k" B
    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)
    ) a. u1 {" ]) O3 q1 e+ W5 _对应USB设备下面一些模块是关键的。 / _3 ]- F) N7 _0 k
    usbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 ! R$ e' T6 e& w9 v% k
    usb-uhci.o (已经提过)
    - H1 m% t! Y- wusb-ohci.o (已经提过)
    3 G. d! `6 E) ^) N% A+ p7 |uhci.o 另一个uhci驱动程序,我也不知道有什么用,一般不要加载,会死机的
    . Q4 t- c/ G2 F7 Y  X8 g) K' Dehci-hcd.o (已经提过 usb2.0) 8 \; A6 q) F5 X4 E1 k: N+ O# \# F
    hid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 / M. @: D8 _/ c6 q6 ?% ?( Z' L' z
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到 / ?% r! T" {* n+ m0 |
    相关模块 * P& A$ G& G" ]2 f6 l5 B, N% U4 N) x
    ide-disk.o IDE硬盘 1 I* M' s* Y  Q& Z* C; R
    ide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口
    3 Y( G  U2 ^: B, |, X1 H4 A( s, `0 iscsi_mod.o SCSI支持
    ) }+ P! p% s" x" M注意kernel config其中一项: 6 D7 \$ v  A  ?0 Z

    . }4 h8 G8 e: c  R! [Probe all LUNs on each SCSI device
    " u1 f( ^/ s6 Y, h" Z
    8 z+ W" r: A5 y; Y/ f6 B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。
    7 }, F3 r$ h/ ]9 I- F6 A$ ^" [: i) B3 `
    add options scsi_mod max_scsi_luns=9   
    & t# g( X- P2 {8 s8 p! |7 ~: {! r! P! s$ U4 t5 o
    sd_mod.o SCSI硬盘
    / f" F- r5 A0 H6 [! V% ~/ B1 _sr_mod.o SCSI光盘
    9 q! T$ M/ e+ A  ysg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) 1 `; s- D, G4 [6 D. q( j3 i/ m8 ]4 t
    常见USB设备及其配置
    - z$ e1 [8 _- r9 L8 k& w- y& y2 d4 j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: " ~' U+ e8 y8 D$ C+ U7 H9 a+ g4 n
    USB鼠标:
    ( ]9 ~% R4 W& d% {; A. X7 g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)。
    % r5 x1 Z6 Q8 w2 X) U  d- [! }3 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
    5 Q/ f$ x: d" l& \* K) _8 I+ c/ v& M/ I# C
    modprobe usb-uhci
    ' X, V4 s( f5 A# j' M& |$ t% z
    ) w; v4 z* T8 W. M" K: B; M9 D2 KUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o 9 o+ a( O1 ~: ^
    7 |( \5 c% A: V" F2 Q1 K, v+ G' X) ~
    modprobe usbmouse
    2 q4 H+ o" _8 `4 Mmodprobe mousedev
    ) V# T; l) F, t" \
    - R/ s9 p% |  i4 c( y# |0 `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。 5 Q! W6 ?& T- u9 `& t- o
    , R  z6 d- a9 O) u
    modprobe hid
    ! C' r4 H4 T" Qmodprobe input $ u  w( t, ], f. [/ T

    " L8 t. q8 s# {USB键盘: 0 H. w% W- }: N& i% }  t, W
    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。
    7 R! O& a' W/ Q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 6 ?$ E, f1 \1 c" M" s; F

    ( G. d) F8 [" {9 n# Wmodprobe usb-uhci $ {) }% ^# H2 |% J

    + {' ]1 p( s! \& _' b. ~- Z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:
      O9 E' U' q. q
    . e! n6 D. [: `5 x: k( U- E3 {2 Imodprobe usbkbd 2 A0 f$ j6 Y; ]. D9 M; [/ J: }% N
    modprobe keybdev ' X9 U6 e8 v; N. r3 u1 e
    0 D! P7 M# c" f8 U
    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。
    0 u! q9 z$ r, _  a& z: ~U盘和USB读卡器:
    $ x( \: u0 S9 Q, h$ P* l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。
    " h! P8 S, y! D9 @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 3 _/ l2 x0 R& K1 @! C! ^2 a

    - Z0 U% m9 z6 r  r5 ?/ Y8 l# Tmodprobe usb-storage ' F$ J5 W1 g* I# K/ s' k4 H  R
    : m) }, ^4 s; T4 T+ c
    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
    : r5 j0 T4 V9 \: V' P5 j
    4 U' v; x/ s4 E; o* d# N* Zmodprobe scsi_mod
    + k. G) ^) ?2 D5 Lmodprobe sd_mod & M; p2 U8 f* P, E/ x% y

    $ s, }$ u- P- A. V5 u: f0 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)。 7 n' L/ t7 X& F8 H, e
    $ m$ c4 l! b) n0 s  [- ^$ k
    mount /dev/sda1 /mnt & Z/ ~5 K* ^/ z+ S! a1 B
    6 [7 U* u4 g0 z( l* e
    Linux支持的其他USB设备。 3 r% q& d! v2 K( z1 i
    MODEM--(比较常见)
    " L$ R1 D5 h: U9 A7 }' `# x& a网络设备 ; w% A# \* I8 V" `3 k
    摄像头--(比较常见)例如ov511.o
    ) g, P( ]/ F$ z3 A$ K3 Q联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o % j! C6 w4 Q8 R! \$ p# q
    显示器--(我没见过)
    9 a( c- C1 S+ _) }" X$ F* A2 o5 ^游戏杆 # y/ ^% b. D' X' L
    电视盒--(比较常见)
    1 F0 g' ?3 a- m0 t3 P" W2 _& _2 T$ w手写板--(比较常见) ' @, j6 h5 x- N# |2 o3 y
    扫描仪--(比较常见)
    % e& s3 _4 u# K( T) F' I刻录机--(比较常见)
    3 z( C! o) w4 K4 ?( p9 [# j( t2 l打印机--(比较常见)
    4 x* e5 j$ T$ d! K. v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) A. k3 y$ `4 J: U. p7 Z
    最常遇见的USB问题
    / A: }* [6 A8 K: k; [) D7 Z5 C% T1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  " L% u3 N/ S! w  k
    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。 $ @7 A) H, ]+ m8 c' d+ z! i
    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
    8 n8 x+ ~4 V0 a4 y5 smount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读
    ( g; y7 |. F1 w然后vi /etc/modules.config文件
    " m$ p% z! c- B; b- b, `5 W删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉
    ( p4 T: M% G" u9 {/ k* V; V然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统 5 C# l+ K. F1 z% g0 O
    然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了
    * g2 d) f7 |$ C- o3 ^* ?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。 1 a& V9 y, ^0 w' K3 g
    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?  
    8 S5 v1 Q( k9 s0 L% H& H# u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。
    6 ?$ G1 ]2 l- E7 p$ f' \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:
    6 q# `9 Z6 a, L' K: b* z
    ' C& [) b& x2 L, {& I2 BSCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  
    0 I6 Z- |) U. b$ T- N9 r; zsda: Write Protect is on : K* U+ U2 x1 |: I# X# ?9 ^
    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。 9 c0 s1 N$ |$ [, P8 o) @. k) y
    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 R8 ^' c3 D$ J. _1 _3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  
    7 A$ U+ K" d. W2 w  F2 i, G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。 . |& E4 x' B$ w: `1 J
    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。 2 ?/ L5 r2 d  W7 {' {
    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 Q) ~. t- F' g" F
    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。  8 I2 @% V# b( M9 n% y
    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。
    8 z  ?' L4 V; u参考资料 ; @3 R; H+ M2 H4 o" D6 V& G1 n
    1. 《LINUX设备驱动程序》 3 A7 u3 s* L6 D: q
    ALESSANDRO RUBINI著
    ) W8 {& v! p. Y4 ALISOLEG 译
    # p+ v; Y6 k' E& u6 V0 \& x. J2. 《Linux系统分析与高级编程技术》 ; i% ~/ c3 X- K
    周巍松 编著  
    4 U' e3 Q  T* B2 L: S/ S3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    ; G) N& y, p, A3 v  V- @' q6 j0 H

    $ i  R( i5 Q1 A) y1 q; L. O% F5 v
    ! O0 B' |! ^' ~8 @* z
    附图一</P>
    zan
    转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
    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。

    1253

    主题

    442

    听众

    -586

    积分

    复兴中华数学头子

  • TA的每日心情
    开心
    2011-9-26 17:31
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    自我介绍
    数学中国网站(www.madio.cn)是目前中国最大的数学建模交流社区

    邮箱绑定达人 优秀斑竹奖 发帖功臣 元老勋章 新人进步奖 原创写作奖 最具活力勋章 风雨历程奖

    群组越狱吧

    群组湖南工业大学数学建模同盟会

    群组四川农业大学数学建模协会

    群组重庆交通大学数学建模协会

    群组中国矿业大学数学建模协会

    Linux下的硬件驱动——USB设备(下)(驱动开发部分)

    赵明(carl__zhao@163.com) 1 S/ u6 a2 U8 Z
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    * L" F& h! m3 j1 l2003年7月
    ! @; v; c2 N' i' jUSB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。
    ) s7 b, Q( z9 n7 d, x前言
    + U. ?- ?! e! A8 ?0 C$ ^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。
    9 @: F, u# l  s9 w3 W' CUSB驱动开发
    + [: e9 A& t6 l4 t& L' J, l1 \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。 ) T6 q( v3 E* e( @. V% N9 v! V
    USB骨架 1 J/ r$ f8 e" o8 u9 y' r5 ^
    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。 $ \. K1 z1 X- Z8 b
    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。
    9 m# \- c8 E, B: _( p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。
    " \7 k+ l' b) [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: 7 i' h2 E' @! U! A
    static struct usb_driver skel_driver = {
    4 k4 L# f% L! [! s     name:        "skeleton",
    ( Q8 _1 z3 V0 x* C' K     probe:       skel_probe,
    , o; z- f! f8 T8 }: O7 p$ `( z     disconnect:  skel_disconnect, 8 I) Y6 U0 d' o& x
         fops:        &amp;skel_fops,   G$ Y8 l- q' N1 ^: J  c
         minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE, 0 P1 q- B* \& v: X/ @
         id_table:    skel_table,
    , }) M" E6 f  v}; , |6 O( X( u" B. Z$ S2 I4 U
    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。 # @& }, t) I: H: p. n1 Z6 i) {' T
    fops和minor变量是可选的。大多usb驱动程序钩住另外一个驱动系统,例如SCSI,网络或者tty子系统。这些驱动程序在其他驱动系统中注册,同时任何用户空间的交互操作通过那些接口提供,比如我们把SCSI设备驱动作为我们USB驱动所钩住的另外一个驱动系统,那么我们此USB设备的read、write等操作,就相应按SCSI设备的read、write函数进行访问。但是对于扫描仪等驱动程序来说,并没有一个匹配的驱动系统可以使用,那我们就要自己处理与用户空间的read、write等交互函数。Usb子系统提供一种方法去注册一个次设备号和file_operations函数指针,这样就可以与用户空间实现方便地交互。 5 Y4 v1 ]8 H  v  }2 X. c
    USB骨架程序的关键几点如下: ( b+ D2 y# }1 _8 d
    1. USB驱动的注册和注销  
    ; q" a0 ]) w3 Y' |2 S1 I+ aUsb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。
    # o! `; n( J6 Y( y, z! Z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:
    9 v7 U6 F1 r, dstatic void __exit usb_skel_exit(void)
    5 ?& L* n0 f; ?2 @{
    8 g! q% F8 w/ g' z& S$ A   /* deregister this driver with the USB subsystem */
    % [5 F  C0 Z( O. i2 T   usb_deregister(&amp;skel_driver);
    7 b& K6 d: L) C+ v& C} 7 g, M$ f3 ?7 B$ q( Q3 T. [
    module_exit(usb_skel_exit);
    - ~5 V# ]5 k$ r9 R
    3 p2 O, e: ]; E- j- t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):
    ! F5 m+ v! \' Z/* table of devices that work with this driver */
    2 a0 e4 j! Z7 W1 r& Ostatic struct usb_device_id skel_table [] = { $ I, |/ r* P/ F% Z/ C
        { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    # h8 z( H7 Q, }- E$ D      USB_SKEL_PRODUCT_ID) },
    & P! P0 J" \8 r& f' C3 L$ ?! G    { }                      /* Terminating entry */
    ! y9 u6 ]4 |8 \  L  W; `2 [; D};
    ' Z* b0 T0 E8 |) H; n
    3 }2 A8 U3 L9 x. D% }. ?MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); 8 ~- Q2 c& I  u/ [- e
    6 G" b" v$ X# z" Q8 _  s
    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。 $ k# x4 w* l0 a6 l6 T
    static void * skel_probe(struct usb_device *dev,
    $ j5 l9 w" O" x* H) ^3 vunsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id) 6 W4 |6 N4 }- W  Z" A
    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。
    * d0 R1 d0 Q+ @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: 4 M0 d+ q; t8 V0 x. F% r( a8 A

      C$ |2 k% K( l9 h/* initialize the devfs node for this device
    5 [% y3 m* X5 A$ l/ L0 x% e% d" Z% ~   and register it */
    0 G* v# R" m* o! w/ F+ osprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    / Z% }. t. \2 X3 E. P: zskel-&gt;devfs = devfs_register    m; E' D% C4 E; Q$ V2 M
                  (usb_devfs_handle, name,
    . V6 z. h: x* s# U+ u               DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR,
    5 X( [( C7 ~  D: f               USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    # ?& a: _) E4 w& S8 W  l" H               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | 3 `( ?& s& U% _$ z
                   S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH, $ d. {$ a: W! u' m. {$ h
                   &amp;skel_fops, NULL);
    # m, O  j* r2 Z. x+ }9 U" |/ s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。
    4 \+ Y9 o7 r8 k$ x7 A# q0 x4 C' E$ s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。 $ g, w% H# }3 Z& i

    ; i& Q7 W7 t$ Q7 ~0 q5 I9 a2 Q/* remove our devfs node */ ' W) U2 [. {2 I. h
    devfs_unregister(skel-&gt;devfs); - Z* L- q$ z! L! F

    1 }* P$ o3 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。
    . I. _: l( g/ l) ?# x7 o) }& s6 V$ L' b. v
    5 I# u% ~0 ]0 z* ^$ f% r1 v
    /* increment our usage count for the module */
    . t8 |. w" x6 NMOD_INC_USE_COUNT;
      S, I4 [, {2 n$ O0 U' E++skel-&gt;open_count;
    2 |8 L& j- L* C( n2 S' S7 k, E/* save our object in the file's private structure */
    1 ?: l7 y2 \% ?4 P( Xfile-&gt;private_data = skel; : a& N( r% j+ r) T' [
    . d+ s; D* _; j3 @
    当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 % ~3 l" p; W. m( h: |9 j" s0 e$ [
    2. skel的write、和read函数  
    & _# z- e9 d6 H他们是完成驱动对读写等操作的响应。 ' z0 M! }6 _3 I- z! E1 i
    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! T9 @- U* ^- K. N5 e
    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。 " J$ r( T! L% @4 f
    3. usb_bulk_msg函数  5 y$ p. g2 {& n" }# o8 P
    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。 + |% Y- ?) ~" q2 ?1 u/ \
    4. skel_disconnect函数  1 z- V8 N7 T) }/ W4 U2 q
    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:  
    / d# L, S  l/ Z( h0 R
    ) S- \' y0 d3 s2 j0 P, N  b
    2 S0 Q- B* {6 F/* decrement our usage count for the device */
    - Q& m' l8 B$ O--skel-&gt;open_count;
    / s5 P) t6 k8 C) o: bif (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    3 j9 U& M' @4 N. V7 K$ x   /* shutdown any bulk writes that might be 2 b# l* u; u/ G% y$ u3 I1 u* \; {6 l: V4 m
          going on */
    / J1 U5 L: \% ~$ v. R7 g$ z   usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb); $ S' \5 W5 N" c9 ]- w
       skel-&gt;open_count = 0; 8 y- ?) P1 b- N
    }
    ( V: T! Q! a' t) y/* decrement our usage count for the module */
    2 G* Q. i7 Z/ ?6 e: A6 ]5 I+ O5 @MOD_DEC_USE_COUNT;
    % t! L; j8 u1 z/ x7 ^# G. o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。 : J, M2 m3 H9 a% g/ v! M' f
    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。
    . X6 Y& R& H8 y6 e/ gUsb 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。 % U/ J5 }' L3 F8 A* q( ?6 Z
    U盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动 % ^% `: Z4 V. M0 n* w7 \
    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。 % ?: i' l$ o7 K. p- b
    USB存储设备,他们的read、write等操作都是通过上章节中提到的钩子,把自己的操作钩到SCSI设备上去的。我们就不需要对其进行具体的数据读写处理了。
    8 U& O* W0 {. e* y; n5 u0 R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: * B$ u' x; D8 b, g
    / W% a7 d+ c: y. B, k

    8 r$ K5 A6 c3 E+ YT: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  
    5 ~, t* O5 x3 R0 tD: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  & o4 o7 t' c/ ~: N
    P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    : ]/ m0 i8 p3 L4 eS: Manufacturer=USB  
    + O% T# R/ N  @) l7 J- `S: Product=Mass Storage  
    2 N- L: l; \: S1 P$ \; Y+ M" C9 {C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  2 z$ E8 p3 Z* `+ P5 h8 }
    I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  4 @! {/ x; `& V, k" r, t, ]
    E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms . o' ~( l- P' i$ F2 A! p+ L% L
    E: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms 5 R9 p( z0 ]9 P; K5 `  j$ d( M# P

    3 L, q: V$ E. e6 O1 G' L* M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 p9 Y0 d$ T2 `* P8 ]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。 2 B, H) l% Z* U9 O, {( N
    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。
    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。
    回复

    使用道具 举报

    1253

    主题

    442

    听众

    -586

    积分

    复兴中华数学头子

  • TA的每日心情
    开心
    2011-9-26 17:31
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    自我介绍
    数学中国网站(www.madio.cn)是目前中国最大的数学建模交流社区

    邮箱绑定达人 优秀斑竹奖 发帖功臣 元老勋章 新人进步奖 原创写作奖 最具活力勋章 风雨历程奖

    群组越狱吧

    群组湖南工业大学数学建模同盟会

    群组四川农业大学数学建模协会

    群组重庆交通大学数学建模协会

    群组中国矿业大学数学建模协会

    UNUSUAL_DEV(07c4, a400, 0x0000, 0xffff,  ; I$ a. ?  v  k1 K( [
    " USB ", " Mass Storage ",  
    7 M/ \; Z( i/ rUS_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    ! G$ J# k# S9 b! uUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE ) 7 G* s) I1 b% `) @' s( B5 n- }* q

    6 n# b: z" ~; z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。
    5 o) J) J& V" z; ~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。 * c* J7 z" b6 r6 J
    键盘飞梭支持
    , N/ k4 Z* h# P3 t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。
    ; `9 q& _; }# R+ ?5 Y下面是具体看到的信息 / a  X2 {7 k% m2 X- M# ^: I

    3 I) M1 c/ M) P: i8 `3 [6 @T:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2 6 t& g6 H' S1 N
    B:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
    0 V+ J7 y! w6 N/ o3 JD:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 ; c7 x) y. r+ q9 j5 @
    P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00
    ) h' V/ [; M8 }1 T9 C, NS:  Product=USB UHCI Root Hub
    / d& ^7 [: i; ~S:  SerialNumber=d800
    2 @' @8 X+ e3 i& c6 R* F# ~2 sC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA - j  d& c  G5 @: H, l, P( I
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub 1 n  `% P' I! `; P9 I$ K0 o
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
    $ [( W7 ^) k* c4 S" o0 vT:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3 , w& b/ ~& e) d7 c% n$ h, ?
    D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    . U+ q# \# F' x4 g0 K) q1 yP:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02
    % f0 H6 O$ Y' ~$ P: F$ {4 o5 JS:  Manufacturer=ALCOR ' ]6 A- t( x" J4 O
    S:  Product=Movado USB Keyboard 8 D4 ^3 X. t+ D+ x' Q1 G
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
    , `5 B) M' B  V: fI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    0 j7 f6 D0 w7 i! d- x# }" X* dE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms % c/ M( S. ~; B' C6 H! }
    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  ) x6 S8 W! y" D

    & R+ a; F) N; q- l$ ZFILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, % j! j- L# Y& F/ N8 X# T
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    1 U/ V8 T2 j  Y9 ]% e% j5 U- w; Q' B/ n+ J7 t
    一句中实现。 5 X& W/ C- S2 G* a2 R& |/ D  a! A4 d
    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 l0 g5 s& d8 X* Q) j- A( W
    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。 & t; K/ X# `- v' Y" [* r! t
    程序见附录1:键盘飞梭驱动。   g! w3 ?. Y, M, o7 s
    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。 0 M; Q1 V( l3 a" Z  W+ M
    参考资料
    1 w6 z8 a0 ?8 @! G8 y1. 《LINUX设备驱动程序》
    9 r2 o# }% ?7 N  rALESSANDRO RUBINI著 ' t) s# q+ I  _. H+ }; {
    LISOLEG 译 & }0 t+ _; i/ J" |
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    8 e8 i1 x4 |/ z周巍松 编著  ) H9 t2 q9 z$ Y; I. N; o7 A
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    1 O: t! y1 C/ d5 ~( t1 A+ x. v附录1:键盘飞梭驱动
    $ J( d8 R& |: R5 X: u, X$ \4 f, G5 D9 Z* X- Q
    #include &lt;linux/kernel.h&gt; 3 `: G7 d, a+ J! ~, p2 Y
    #include &lt;linux/slab.h&gt;
    7 ?  T5 h7 P2 H* d3 X#include &lt;linux/module.h&gt; 7 D, K8 m* B. V3 f& C$ K
    #include &lt;linux/input.h&gt; $ k  r& u( V. D4 v$ Y
    #include &lt;linux/init.h&gt; 5 o; Z, C! Q! K
    #include &lt;linux/usb.h&gt;
    + e$ T5 d1 e& S/ T#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt;
    ! J1 {0 g" x9 f7 m$ S7 O$ \, X
    & _; j7 c" v; K1 x: [/*
    # {, Q& Q6 ]! T9 R * Version Information
    - n, i7 x0 k8 B9 s! t4 G, S */
    6 T# l2 \% F+ X4 b/ p  u( ^" g#define DRIVER_VERSION "" ! ^# K) L% I- A
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY "
    8 _3 r5 U3 |& ?3 i3 ^$ H7 ?#define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver" ) r! k3 t. {' X. |. |" z
    " i4 n* d5 j( m+ L- g% z
    #define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4 ' T2 h: {* c: H
    #define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473
    - S3 D# V8 U- Y$ ^# [//厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    : f4 I, Y7 d" c8 d( r
    * i" E% K/ A/ N3 ~8 v1 hMODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );   [; C8 B+ Q+ ]; X+ z  m2 K, }6 t/ c
    MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    . @' T* P$ l- \( ^7 i0 u/ [+ y6 s6 Q# Q2 Z: d+ p( ?, s
    struct usb_kbd { 7 z$ [5 M. G4 S' y2 u
    struct input_dev dev; . w: K" ?, F) m' C/ B) @: ~9 ?
    struct usb_device *usbdev;
    # v2 E$ ]6 U5 c3 munsigned char new[8];
    , \9 t% C7 h) n6 \unsigned char old[8];
    - G% B: k% b8 M1 B1 {9 ^; kstruct urb irq, led; 6 D1 y7 x+ K) _0 p! y
    // devrequest dr;      0 s! K. c; j+ M! R" |/ }  b
    //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 ' s1 A' P" ]! S9 ~* D5 K0 Z
          struct usb_ctrlrequest dr; * y1 a6 R. ?4 X. L2 z5 V
    unsigned char leds, newleds;
    % d, e1 }7 n& A6 E5 p/ M. _; |char name[128];
    5 o/ U" n* |( l* ^; B3 Kint open; 7 ~0 r9 S4 P& N$ X
    }; 2 v8 q6 h4 n! B& V/ K! w
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c . C) }; [# A1 R- p* W
    . N1 E  ?/ _+ ?
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) : B' q/ g; `, C6 H
    { 9 i. c7 L# {4 c# @, h
    struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context; & _5 R7 `8 p/ `2 d! N) `
            int *new; & t4 P3 ?6 H- k( L5 V
            new = (int *) kbd-&gt;new;
    2 @/ f+ b3 w. J7 B2 n, w3 _& b9 H% c, O/ B9 d* }/ Q3 C
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)
    - u0 r3 v( y5 z" k{
    ! c4 U; y& W. `3 q5 e( Pif(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)
    $ z0 T5 N5 U1 z1 x{
    8 _( Q1 C1 N+ J; a' f0 yhandle_scancode(0xe0,1);
    ) s3 _# l" J% V5 h  W" }. m6 F$ Xhandle_scancode(0x4b,1); " m3 Y' T0 C: L; V6 T0 v
                    handle_scancode(0xe0,0); 2 Y/ \! U/ I) R# h0 m: \
                    handle_scancode(0x4b,0);
    ; b- L- B/ |0 ^1 D' {7 D6 t}
    ) ?' R: M0 H" f) f1 {else * T, z: I8 v0 _2 c( d! S
    {
    % W0 j, d. P- N; Nhandle_scancode(0xe0,1); , _3 u9 u: ]: o( k  j+ p! U( L) l
                    handle_scancode(0x4d,1); 5 [) g- ~9 j+ Z- e2 O
                    handle_scancode(0xe0,0); 6 l: z- q: Z4 [$ N! H
                    handle_scancode(0x4d,0);
    * U8 G" x" Y% Y1 H) Q( I( n- E, Y}
    ! \7 M- p' S+ D) x2 ^} ; m' [! C4 Z/ E! g1 J* g

    : \$ J& l( u7 o' F8 M' a( ]9 c
    - E- T. `; o* `' w6 C1 K( pprintk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x", / I' D) A6 Y  u7 H% g' d: ~# j- W
    kbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3],
    5 W# S. U1 Q# k/ n; qkbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  
    ! I' A( n( o2 `5 @  V
    5 l; U# m2 k, _$ N' l0 I} + h# T" n3 U# X: `1 G0 ]- f

    / @/ D' B% J% x; q, u  Gstatic void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum,
    , }: k7 i. _4 ~$ B# J3 J( s                           const struct usb_device_id *id) ( ~, v6 N+ {& V% Y/ L7 S& b& ]
    {
    / w; Z  K2 I4 @8 E5 W9 N! Estruct usb_interface *iface;
    ) i/ h# c% [, ~        struct usb_interface_descriptor *interface; ' p7 \: o* ]* ?* s/ B; l
    struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    , j% ?5 S% P/ H1 a( C        struct usb_kbd *kbd; $ ~+ u9 c1 V) d5 U# n5 [
            int  pipe, maxp; 5 U1 a% r3 b# J6 I9 p

    4 \5 q6 \$ k* w6 b! P1 B; ?iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum]; 6 |3 [# C& l/ D$ L! L
            interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; ; ?$ L6 ]/ r3 r2 h' G
    1 B; f+ I) }5 E) w% ?9 P
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
    " G( p/ [. a* s(dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) || ; V% p: {6 n) S) J& Z% j: g
    (ifnum != 1))
    % R. h* D& t" N$ Z; Q{
    * q- E3 o' D" j6 F& Dreturn NULL;
    $ f4 `/ ?! P9 ]; m& s}
    8 q0 R1 D, g5 Dif (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    & r0 m; V+ U% O2 L6 P5 J3 i{
    2 B# ], _5 \  v" t+ _, preturn NULL; & S" c( j( ^( ?$ Z/ T# @
    } ( C6 e& u5 s. e* u$ I/ w6 X' W; \

    " X$ }6 L) B. i1 Xif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    7 o0 K( R7 F! r1 {4 g% ]" `4 n& W, y: m. b* [3 a- E
            endpoint = interface-&gt;endpoint + 0;
    6 s; h  |8 ?4 @: i9 v+ ]  j% V$ }! @" l( |6 z
            pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress); 5 {; ~* C/ Q' i+ l+ T$ R
            maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));
    9 ^9 C( j( @9 H, J9 S* i5 U
    ) n. {" e1 {  P; `        usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0); 6 x0 b4 \( C; C5 w0 ^2 n
            usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0);
    ' @% b! ?: m: A9 f6 i1 ~! D6 u, c9 q8 j8 V" v, @5 m
    printk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n", . w" z' m& ^! H# D
    dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp); / u# _! e( _  g& r% ]9 B; @; k# ^

    8 p, I2 c# Z" c7 `" _        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL;
    # F* i0 m4 K6 R4 {        memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd)); 0 d( z( w& G. p) H( K! ]
    ! ]5 A: {- C$ V$ Q4 C
            kbd-&gt;usbdev = dev; 2 e) ?% [2 l- P/ G+ A7 |; l8 h, B: _1 {

    , J# d- ]* s- o5 S8 \/ X" w        FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 9 ^% g6 ^/ S7 ?4 J8 r9 f+ h3 O$ ?+ q  C
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); * H% C6 h0 v2 I, l! w% {+ J$ q

    ' t3 y4 c( S- F( s8 F( o. V6 K6 Akbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; : |, g  s6 C( U) H1 {/ d- C
    ( h( [5 J" \/ c4 d
    if (dev-&gt;descriptor.iManufacturer) ! i6 [* F; D! A% B9 y
                    usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63); ' G& N* J5 @- a/ ]
    8 V0 ]/ S% D- k
    if (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) {
    ) O) s; q  r$ S& m                kfree(kbd);
    6 u5 |. L, e4 {7 L! |                return NULL; : J( j- k0 k+ d8 W$ n8 I# S
            } ) Z/ g  l# e, V/ v9 Q0 R
    / |0 p2 a  \& w2 u5 p+ [- h( D- o
    printk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n",
    ! u! X. X- S1 r6 N* m9 b' J                 kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
    6 O/ X8 S& i. i  }6 o
    * D8 o( ], h* e        return kbd; & H3 `. n/ Q' j' r" ^
    } 5 Y- S2 H% y/ C. G6 Y9 E

    6 a- y% z3 m% Cstatic void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr)
    , \, i* a' z7 F{ 2 Z$ F: C. S5 }2 f
    struct usb_kbd *kbd = ptr;
    # E; Q. \9 M$ g) b        usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq); ! \& c4 f$ P2 Y
            kfree(kbd);
    ) N7 @8 Q+ T4 Y$ w5 O! D, n+ @/ {" O! v0 C* b3 T2 c: x
    } , A5 u" L# p: E% l5 Z# ]+ ]
    : b8 [4 ]0 C3 m
    static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = { 6 {4 |/ [7 h' T- Z
    { USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) },
    * x  ]6 y' N- j- y{ } /* Terminating entry */
      R, Q7 s5 l" U; z; `3 |9 l- b$ c}; ) h; R9 F9 u/ T3 x

    6 E4 M+ ?- n! N( k7 I# f+ O& a( T& b! s) kMODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);
    & u& @! W* t2 T& ?2 M* o
    2 D8 R. h. `" j" e  W  s) g% u2 tstatic struct usb_driver usb_kbd_driver = { ( \: N/ b* _4 a
    name: "Hotkey",
    1 k8 G) M; O  y- {- S) \& o  g, v& j! Dprobe: usb_kbd_probe, + I, u9 K2 u9 m  L5 e; u
    disconnect: usb_kbd_disconnect, 5 m, \8 B7 S& l0 @' x$ x0 A
    id_table: usb_kbd_id_table,
    : ^- f) Z3 Q. }; h& CNULL,
    % r& @: k1 U+ W1 h5 \}; 8 P1 f& y  J1 C! q# b

    9 ]1 q# @  \5 |' W' o, Jstatic int __init usb_kbd_init(void)
    ' M1 |) C% L: z8 y2 O1 e{ % w  @% b2 V3 J8 H7 N
    usb_register(&amp;usb_kbd_driver); 9 |* \' x+ e) b; H2 ~
    info(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
      `% Y3 K" J2 E' S) qreturn 0;
    " m% h: A3 Y& q4 R5 y}
    ' R" F9 y! ?! R$ ^+ F; P' d1 Q2 w/ ^. Q3 l) `" Z
    static void __exit usb_kbd_exit(void)
    $ L8 C; c3 ?! d, w0 w- j1 N: b{ 0 ^& D- j, Z$ N$ t) V) M( X; _, J! I8 \
    usb_deregister(&amp;usb_kbd_driver); , [4 O! I' ^) U$ u3 K$ z2 b
    } 8 b/ u) w' ?3 ?0 J) w0 f1 q
    8 Y$ i2 W! s/ K5 `( P0 x
    module_init(usb_kbd_init); 1 N7 y& }2 M! C" E4 V/ `8 R# ^3 U
    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。
    回复

    使用道具 举报

    microsum        

    0

    主题

    0

    听众

    16

    积分

    升级  11.58%

    该用户从未签到

    新人进步奖

    回复

    使用道具 举报

    neuredfox        

    0

    主题

    0

    听众

    19

    积分

    升级  14.74%

    该用户从未签到

    新人进步奖

    回复

    使用道具 举报

    panda        

    0

    主题

    2

    听众

    97

    积分

    升级  96.84%

    该用户从未签到

    新人进步奖

    回复

    使用道具 举报

    xczxtxy        

    8

    主题

    4

    听众

    253

    积分

    升级  76.5%

  • TA的每日心情
    郁闷
    2012-8-31 09:54
  • 签到天数: 7 天

    [LV.3]偶尔看看II

    新人进步奖

    群组计算机考研

    回复

    使用道具 举报

    9

    主题

    4

    听众

    1657

    积分

    升级  65.7%

  • TA的每日心情

    2013-3-21 14:12
  • 签到天数: 186 天

    [LV.7]常住居民III

    发帖功臣 最具活力勋章

    群组Matlab讨论组

    群组中国数模会长俱乐部

    群组2011年第一期数学建模

    群组中国矿业大学数模培训

    群组数学建模培训课堂2

    回复

    使用道具 举报

    9

    主题

    4

    听众

    1657

    积分

    升级  65.7%

  • TA的每日心情

    2013-3-21 14:12
  • 签到天数: 186 天

    [LV.7]常住居民III

    发帖功臣 最具活力勋章

    群组Matlab讨论组

    群组中国数模会长俱乐部

    群组2011年第一期数学建模

    群组中国矿业大学数模培训

    群组数学建模培训课堂2

    回复

    使用道具 举报

    9

    主题

    4

    听众

    1657

    积分

    升级  65.7%

  • TA的每日心情

    2013-3-21 14:12
  • 签到天数: 186 天

    [LV.7]常住居民III

    发帖功臣 最具活力勋章

    群组Matlab讨论组

    群组中国数模会长俱乐部

    群组2011年第一期数学建模

    群组中国矿业大学数模培训

    群组数学建模培训课堂2

    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

    qq
    收缩
    • 电话咨询

    • 04714969085
    fastpost

    关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

    手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

    蒙公网安备 15010502000194号

    Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

    GMT+8, 2026-4-13 04:37 , Processed in 1.577265 second(s), 100 queries .

    回顶部