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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
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    <>Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)</P>
    9 m+ U8 A3 L/ I# d) z<>赵明(carl__zhao@163.com) & Z/ H" @" s0 Z# d3 e2 g
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    * O0 z7 d* R# ~2 g2003年7月
    3 w1 n) x3 V8 j- oUSB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。
    ) u+ F6 f! j. n% h* e2 F( m前言
    7 E  t/ H/ _6 o( _5 BUSB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。 & |# d: `3 K( h) D$ |. _' h
    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。
    - j$ z' _5 S0 z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。
    ; Z! v$ Q- A9 }' _1 L" v+ n: [相关技术基础
    / N( H+ ~1 B- T0 a$ I7 i模块(驱动程序) % x; [* e) j, }
    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。  / V0 e( O* @1 B" n4 }9 x
    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。
    + p& K) U& l6 |+ ?' S设备文件 % ]# T2 z0 D: A4 H4 F6 c3 q# J% Z! b. m  A
    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。
    9 A! `$ j2 H. J5 U" B- h/ PSCSI 设备 4 |" y; X7 P% A+ w
    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。 9 L. C3 N; Q8 |4 l% |: Z. ^
    Linux硬件驱动架构 . b) v; k, v- m" l
    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。
    , }' l( K7 s! m2 l% 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) 4 `6 t2 |% W% s0 s! D: {
    , y; O3 f9 ^) W" r' B" A
    配置USB设备
    & Q. L, V4 i6 _8 N  ^/ I8 d$ S内核中配置.
    . C, D8 g, j. o5 a0 o3 d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。  5 v: r4 @" n4 @$ b  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。  6 S% X: e" n- @( W. D% q8 U
    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)。
    7 p, M* p* T: U1 w! d- L$ }% ~3 A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"。  
    " {& K% O0 t8 |3 S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:  
    9 E0 E. X$ M/ G! _. A% G6 g- \" V
    # mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  7 ?9 k* ^5 Q2 m/ l
      r3 P( K8 @/ k2 c/ k) O$ N2 m( R
    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:  
    ! v9 ?/ ?* N' K5 d
    $ }; ^! k* V; c6 gnone /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  , t8 A1 G) L$ R" K5 Y0 c7 C7 ^3 y

    / M5 k& m1 x4 [' ?2 H# d模块的配置方法.   q9 ]; Q2 D  [) u1 q7 O
    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。 & i1 i, I, [! L0 |
    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)
    # g6 A9 U; v) z" C: m% j对应USB设备下面一些模块是关键的。
    % c8 V& ?1 {: P( K5 F0 C  jusbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 * T! U/ y2 O9 m. O- S
    usb-uhci.o (已经提过)
    * d1 ~4 U9 G3 x; }usb-ohci.o (已经提过) ' q/ j) ^; \0 H  I. V+ m
    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
    ' a$ _- M! Z* |' E; q0 L+ Uehci-hcd.o (已经提过 usb2.0) " Y0 k' F9 {2 V: }* o6 n
    hid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 6 r3 B3 Z& W; ?4 X& h8 @' l
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到
    2 k; ~& D- m0 f9 @! p5 [) R% R相关模块 9 ~: \" V$ t- F( U7 ~
    ide-disk.o IDE硬盘 4 `8 T+ u: e, Q3 z$ e. u* q4 X. f
    ide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口 5 w7 G3 q' I) ^3 Y. K
    scsi_mod.o SCSI支持
    3 a. \; y, T/ ^9 p& l" [4 i! Y注意kernel config其中一项: / T8 U: M, \/ W. Y) U
    - g8 u6 }, u' m& ?
    Probe all LUNs on each SCSI device ' O8 K: t3 j2 w! h& n6 S
    9 t( o8 [% }! W4 F# i/ A: }
    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。 1 O: H  `! G+ k3 H0 _
      J8 p5 {, L5 h4 ~6 E5 Z( M- u
    add options scsi_mod max_scsi_luns=9   
    ' L  T; V9 h& O+ l
    * q  L& K' [$ T' U3 h6 vsd_mod.o SCSI硬盘 # r7 h: u8 ?8 i5 m( Q5 a
    sr_mod.o SCSI光盘 6 L5 i/ W4 |4 A& ?- b  {
    sg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) ; ]0 Y7 ]' {) {
    常见USB设备及其配置
    + K: T; t9 O6 |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: 4 l# A" ?/ y: z. q9 z
    USB鼠标:
    % e  L* J$ d! d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)。 7 M$ G  f8 ^( J" Q' `) D5 y1 I
    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
    9 v' g7 B( ~' t
    ! z9 }5 E: T2 [& u1 ^6 [modprobe usb-uhci
    + T) Q/ G. u& E- r0 j
    2 {( F5 B* x  Y- H8 E; B/ {" pUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o
    ) g% g- I6 \; f& }, g% E2 B8 Y# j9 c  L7 t) L* |4 W. L
    modprobe usbmouse & ?/ x. M% l7 _9 `
    modprobe mousedev
    ; H7 I6 d! _- K: H% e/ O2 R+ H( W& Y. x; }- q. \% H2 N/ i
    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 Q5 d1 c; P  c$ }: C1 ^
    - T; {+ V* V; W. K& g  z7 j, Smodprobe hid
    0 a1 S2 Y9 t# j. {2 C5 P. N6 E' [& \modprobe input
    : A! M# V4 ]2 w) q7 p$ ~+ T' ~2 [' |0 D% @( O3 a/ J( M) ^
    USB键盘:
    * r" H! f# u6 n. e8 M3 C! k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。 # N4 E! s2 B; L4 h$ F
    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 / H' H9 R: ^' i& m$ P" N8 n

    3 p+ r% Z' \. E! x) ?modprobe usb-uhci 6 a4 K' T" P' ^/ V4 I$ b$ u

    . z8 A" O$ @, Z) v; y7 ?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:
    8 H' T9 J5 u0 w4 ]" ?3 `" v
    8 Q5 S% ~3 g8 x  D& S- Smodprobe usbkbd
    % @4 l% j1 ~. jmodprobe keybdev
    # i' p, d% ]. H' h
    1 n  P, i; S8 T7 [2 O) O3 t: j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。
    ) y- [5 G3 [& M, ~' O: pU盘和USB读卡器: . Q9 E  }6 g4 r& x
    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。
    & p6 g6 s5 U6 p% x- I在Linux下这些设备通常都是以一种叫做usb-storage的方式进行驱动。要使用他们必须加载此模块
    4 `8 _  [- d. ?" F; W
    - l, l0 Q+ f; J% a1 J* A3 Xmodprobe usb-storage
    1 v1 g+ H- w! t) e; g& s
    1 _( Z% h3 n2 n7 z- [, K1 I( 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 8 F7 O1 [7 E0 }8 {

      g9 D- ~4 J$ H9 A. X' Tmodprobe scsi_mod & G1 R. K( A6 b! m9 H
    modprobe sd_mod
    ( c! v& L) V  W8 f- Q3 U& t& x3 f
    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 a5 d7 T9 Y# u  K4 ~% K4 v
    ' E: c& X* _: d& @' F1 \: ?2 a
    mount /dev/sda1 /mnt # e! K$ I5 w# F& x1 N$ d3 G
    5 p0 i  t0 z  p( h: `
    Linux支持的其他USB设备。 4 m' [0 |9 Z# k6 X" q0 x; Y
    MODEM--(比较常见) # k- W6 P' l5 D& a+ g2 O& C
    网络设备
    ( q. O' O* }5 m摄像头--(比较常见)例如ov511.o
    9 d# _, X" s3 ?$ T联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o , s* Z% X: Z4 V3 h0 G: |( {
    显示器--(我没见过) ( w: @8 I- D  I* {0 o% w0 i
    游戏杆
    5 i$ l7 G0 U7 q/ U/ v. x0 k电视盒--(比较常见) : a! {0 W2 p9 f* ^. P. D. S
    手写板--(比较常见) + }' X5 s( s+ W% K
    扫描仪--(比较常见) ! y( c# {. J$ l* v+ B& q9 W( x
    刻录机--(比较常见)
    ( w0 X2 B9 `( x* k( t0 ?打印机--(比较常见) % O' v1 v) e; S+ ?* 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)。
    1 k. j9 _, v8 O7 M最常遇见的USB问题
    6 C3 q  y) M% F% n1 x4 Z1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  
    7 h+ Z9 m; w; c4 T* d/ `7 z9 b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。 6 N8 h' _/ I7 p3 f' b
    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
    . s  g, R3 L6 K) F5 h* Mmount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读 1 e+ n9 `: L) A* S: X
    然后vi /etc/modules.config文件 8 z$ d9 J$ T. Z2 a
    删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉
    # n+ [; d$ v. ~6 u' X然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统
    ! x+ G8 a4 P3 p3 m; S" \) T然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了
    + J' ?' w5 M0 k! J: ?! W1 b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 `# V0 b6 h  D4 u2 Y2. 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?  * p7 y2 ~% O) O7 }# N( X0 b: {
    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。 - D  x' Z' q1 r# ^9 {
    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:
    . c2 A% y+ e& Z- ?- R% H4 j, j; D3 k
    SCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  
    6 d! L& X& ^  Y: B! Jsda: Write Protect is on   h! u4 w. p- {. F0 @% T; i3 ~
    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。 # D9 S0 F2 _5 Q' k
    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。 $ d  Q/ _0 n8 \% C+ [
    3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  
    $ G* @/ g7 r8 a1 L% k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。
    / H/ B0 @: E; J. N$ R' C一个好玩的问题。你在Linux下用fdisk /dev/sda 对U盘进行了多分区,这时候到windows下,你会发现怎么找,怎么格式化,U盘都只能找到第一个分区大小尺寸,而且使用看不出任何问题。这主要是windows驱动对U盘都只支持一个分区的缘故。你是不是可以利用它来进行一些文件的隐藏和保护?你是不是可以和某些人没玩过Linux的人开些玩笑:你的U盘容量变小了J。
    " \) U" a+ |2 p! p" d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。
    % r- z+ a' o" a9 d: r9 g, u4. 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。  1 |" `6 |/ N5 g0 z
    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。 9 Q+ f6 s; b# u3 u$ [' A# S2 R
    参考资料
    6 d! J6 p  R6 C  [4 F, U1. 《LINUX设备驱动程序》
    ( T& o. R2 O  [& W; o  GALESSANDRO RUBINI著 ! P& v5 R1 J/ w1 ~+ S6 r2 i
    LISOLEG 译
    4 ?0 T4 j  J+ @  y4 Q0 \: g4 U2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
      |: E6 Y; ]0 c* y周巍松 编著  1 e8 G- Q! @6 B! l4 v) a
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    : a* w- M* L, ^& _% W! }
    9 y  ~8 U  Z9 d6 J& h, i6 L7 ?, q2 Q% i

    % r" G. u& A) l+ p$ c# _6 ~% i
    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)
    5 K) k) S* t4 L/ Y9 s联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    , V8 B5 b. R) R# b9 x2003年7月
    " A; o8 f1 L: D' J5 F( IUSB骨架程序(usb-skeleton),是USB驱动程序的基础,通过对它源码的学习和理解,可以使我们迅速地了解USB驱动架构,迅速地开发我们自己的USB硬件的驱动。
    8 f  ?' ]# H" K  T前言 ' z3 H% D% s1 i/ }5 ]
    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。 - V& b+ J6 e& m' I
    USB驱动开发 7 ~. o3 M: A! W6 F5 D
    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。 $ S) n9 I+ V/ P& f, `9 b
    USB骨架
    ! ^. G- W; \% I, G2 V# W5 h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。 , m  I+ J$ k( X$ |% D
    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。
    ) v& x0 ]% `; D* ?, g0 |1 Q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。 ( t# m. \" F$ _4 A6 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:
    2 C+ x0 f* w' t' S" ?static struct usb_driver skel_driver = { / m4 T! a3 d( w/ O0 |2 E* k8 ^4 _
         name:        "skeleton", ' f  F; ]% l5 P3 t2 ?
         probe:       skel_probe, 4 O3 G# U. Q: O4 K7 M$ r1 o
         disconnect:  skel_disconnect,
    0 @) z9 P8 ^5 p/ n/ ^     fops:        &amp;skel_fops,
    1 m! g" r+ O0 n" N  ~! u# g2 A     minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    ( f5 b0 A; u6 P' R  c& D& x# K     id_table:    skel_table, / X, |8 E# ]: j% T& Q
    };
    0 t( p# B- U- l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。
    5 _, L7 u! G) J7 G# Ufops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。 & X, r3 x- Q6 k' D
    USB骨架程序的关键几点如下: & ~# u9 z1 ?" N, v. u
    1. USB驱动的注册和注销  / p6 N! U& T+ |2 L" h  }
    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。 * U' }& a6 i- P: b3 V/ 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:
    ' T8 k. h0 L" }; r& u0 G9 e4 ustatic void __exit usb_skel_exit(void) * ^9 d* V' }" ~9 p
    { . ~! D; k# H& F
       /* deregister this driver with the USB subsystem */
    - c0 c! C6 F* r2 P) K: [4 N   usb_deregister(&amp;skel_driver); , X4 b$ n' r; w* F
    }
    . t% D- o+ e' `' w5 T5 A4 _module_exit(usb_skel_exit); " E4 l8 o; P# T% W; r* h: |
    5 p3 g% P5 i9 c
    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):
    4 L. M. L" H" W' \/* table of devices that work with this driver */
    " ^" Z/ q3 `$ s5 Tstatic struct usb_device_id skel_table [] = {
    1 m1 C& L5 l/ b& c" ?    { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    & V* e, S6 i7 a' ]      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, + G8 V5 ]# F5 l, C$ T
        { }                      /* Terminating entry */
    % E/ W8 Y8 L" q( r6 ^};
    - ]8 l+ j$ @  S+ _9 w8 g
    ; f8 r* Z( ~" [% a' y  GMODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table);
    # e  x! s' B  n, Z" N# @
    2 d2 V5 s0 K. o( mUSB_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。
    ! a4 S' h1 [9 A& h/ U0 l' Estatic void * skel_probe(struct usb_device *dev, 1 x; L( b+ g0 {# X+ k6 _( i
    unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id) 4 z+ t8 P8 S% M* g, ~
    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。 / u* _) w" K3 g$ r! C6 O  m
    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:
    7 X9 D+ Y; R' L* g  S$ f0 y
    5 b2 k8 X7 _/ T4 w* O/* initialize the devfs node for this device
    - t$ r! M$ `3 Z. h9 l   and register it */ ; \" q# k7 J4 [* Y
    sprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    # q7 z; c5 s! F/ c% V" Z) l- yskel-&gt;devfs = devfs_register  # l- C" ?9 N3 }) j- K
                  (usb_devfs_handle, name, ( _( Z2 E3 j1 N  q
                   DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR, ' ^: L# y" m( G0 L) `, s
                   USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    " E* X* H9 J9 d9 m8 Q               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR |
    6 {* P, w8 s+ e; _. T               S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH,
    : f# W; q0 N0 D5 h$ B" \. |               &amp;skel_fops, NULL); 6 m/ _. c$ `( ?
    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。 1 d: |, |- R/ o) Z" `6 I# Q
    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。 : P4 F/ z$ G& z+ Q6 ]
    6 ]$ O# F/ L+ b0 M. U
    /* remove our devfs node */
      i" \# V! |6 E; S- a* p0 I/ w7 Edevfs_unregister(skel-&gt;devfs);
    ! i& E* j# k9 x; K& |; C' R2 m4 N1 w, }; ]
    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。
    : D' ]; k: ~+ H/ t8 N' s5 n: [. }$ h- Q9 o9 M1 X

    6 y* s1 o  @% @/* increment our usage count for the module */
    % M, j% t. }+ e3 G$ dMOD_INC_USE_COUNT; , Q( K* m0 b% t: g$ W
    ++skel-&gt;open_count;
    0 c5 {' e4 g  U8 H4 n- y/* save our object in the file's private structure */
    + A! w" A8 n" F/ k. P+ e: F: efile-&gt;private_data = skel; 7 o4 j8 J9 e: |. ~! m9 c

    ( A# \# H* O' A9 D; T7 Y当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 . }# Z2 @. a( h9 @1 Q
    2. skel的write、和read函数  
    ) M. |7 R9 ~0 {' ]0 E5 j) C他们是完成驱动对读写等操作的响应。
    + r& o$ l. p" n  o6 u, U8 m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。 3 ]2 Q5 y+ J4 p9 f' W  p7 |
    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。 0 I$ t, ]3 v$ [' C2 h
    3. usb_bulk_msg函数  . d+ U9 {5 {, S  W# t0 l
    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。
      [! u0 h7 M, f" L2 [4. skel_disconnect函数  
    8 T* D% r, Z8 y/ I; O, Y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:  
    3 B) c1 D. {. B+ W" H2 v: J/ J
    ) r3 x4 Q& h, {
    ( P/ y; Y0 K  q7 A/* decrement our usage count for the device */ / w+ {$ E/ |, g9 N* ~  u) Q
    --skel-&gt;open_count;
    * A& i3 R2 O. d! S6 V! N8 hif (skel-&gt;open_count &lt;= 0) { & d$ c- n, e& B- o
       /* shutdown any bulk writes that might be
    0 s: [) e$ A! f      going on */
    8 L" C0 a# C9 j( V( @/ L   usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb); 5 k! N3 u! c; H. {, V; K
       skel-&gt;open_count = 0; 8 m8 P2 p* t% ~; u" [, M
    }
    1 j* d# A6 H" o. }! t1 K/* decrement our usage count for the module */ ' @. J" \  A0 p' p  |! O# r
    MOD_DEC_USE_COUNT; ) J( L2 k/ z) J: ?- O( e8 Z1 \7 p
    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。 ' ?7 A) V3 A" |8 Y0 @4 c% h! H
    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。
    : i  E  _% s% T, ]( ^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 W4 V" b$ z3 m" p  Q& z
    U盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动 1 U; e8 v. D: l6 B6 d# N6 G3 T; Z! N
    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。
    6 U+ l1 i: j9 E5 pUSB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。 # {) k9 K& K% K+ ^
    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 N3 e" @2 [2 @3 Z7 T. G% h
    ( A2 g9 F- U) s% t2 O( p1 n

    ( O3 I* j% ?7 ]5 qT: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  0 c1 z, `; z9 p5 M; a6 w1 c0 P
    D: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  
    3 F& o. `+ B5 K4 \- aP: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    , L; p6 f' ]3 ^$ ES: Manufacturer=USB  0 |8 w* K$ ]. q, N( ^. T
    S: Product=Mass Storage  : W& e' z! g- `7 z
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  7 V/ N7 D+ j+ [) \, i/ l4 b# L
    I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  
    1 [7 u1 Q2 {) g+ aE: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    - a, h+ x0 w) _5 @2 tE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    % R0 n. E( x! i" b$ j! T8 |+ r' t! ~1 d0 Z. ~
    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。
    / ?4 h# h- v" n7 K' ]9 J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。
    ) z2 U9 s: s' ?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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    复兴中华数学头子

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    UNUSUAL_DEV(07c4, a400, 0x0000, 0xffff,  
    + b2 d5 d/ v3 n% Z! ~5 F$ c" USB ", " Mass Storage ",  
    3 _6 ?6 y0 G+ u% yUS_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  : u3 E* {( ?  k3 J6 I
    US_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE ) 6 S' O# f  f# e% _& |/ _1 D

    ( u( g0 J$ D' q, A( d6 ~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 K9 L& u7 b9 N$ \* X- k
    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。 ' F' s2 W0 ?4 y4 E
    键盘飞梭支持 " S0 K8 [: K1 P& U( f3 e' ~
    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。
    ( K; K2 ~* `( C+ @下面是具体看到的信息
    1 s+ }1 Y  S6 m* U
    ! S  B$ Q; A( c2 T2 _3 kT:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
    1 D( X# U8 s/ ]- {0 n# sB:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0 4 W& y% V, m; T
    D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 4 v! p% Q/ M5 @! z. I
    P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00 & `  u- r: k5 P! {7 `" B. F
    S:  Product=USB UHCI Root Hub
    # F9 Q9 t3 q" A5 k$ D& U. A7 ?S:  SerialNumber=d800
    ; y0 w3 D* e' H7 gC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA 4 Z7 X% _/ }, v; Z' Y
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    6 Y, C. c' Z0 H0 @/ V5 e3 @1 hE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
    1 ?+ r! |+ o2 m$ ]* h, X- MT:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3 ! }( Y9 d8 y4 `+ y( a  F' |8 `
    D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
    + c. o) U8 c( o, G& YP:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02 / K, t/ Y" ~# m; S+ R8 T: d  p
    S:  Manufacturer=ALCOR & {$ y% j& F5 B" |4 l6 T
    S:  Product=Movado USB Keyboard
    0 a/ D2 s% P" O% EC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA 2 s* F. s% G5 i# H5 h7 M
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    9 n. A8 t/ Y5 Y7 E3 A0 F3 j8 QE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms
    , {! _# H  F. 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  
    ) X$ M5 C2 Q1 U) @& o! y" V, ?0 t$ ]+ l' `! P7 A& o) y+ v
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, - A3 I$ s- S% c) v8 H
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    % \+ A& [) G* j- Z3 ]$ i- ]% h* V  |; b7 q5 d6 L1 S& [; p
    一句中实现。 5 e/ ^7 `7 Z' P" @, G2 `( P
    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。
    ( C8 s1 d$ J' @- 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。
    2 v) a# Y! C) H; g0 F程序见附录1:键盘飞梭驱动。 ( i. X! z* s1 o
    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 E; r9 c  B8 s' L1 D7 \参考资料 / r+ ]) p& O  {$ M& O1 j6 E4 f  V
    1. 《LINUX设备驱动程序》 ) d% R* v) S( ?4 ~. s, ~& w, }
    ALESSANDRO RUBINI著
    ) }! G4 N9 m$ U3 k! _LISOLEG 译 2 d, I  H" X% u  k
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    2 O2 b1 L3 Z: c# Z, ?& \0 ?. r( j周巍松 编著  
      J7 k0 B3 K% [% @3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明 + s! D1 o5 m7 b
    附录1:键盘飞梭驱动
    0 f2 N! C' N" o# c7 c8 l& a) w: Q. V
    #include &lt;linux/kernel.h&gt;
    4 H3 n3 Q, K) T2 C0 f* x3 q# o) t4 [#include &lt;linux/slab.h&gt;
    - l8 p' O6 o' A1 L) v- e#include &lt;linux/module.h&gt;
    9 n8 {$ Z4 {& K% T% `0 u. d#include &lt;linux/input.h&gt;
    6 A0 [1 O7 z% I0 `2 J) f! q#include &lt;linux/init.h&gt; 5 E! X' M* h, L  W3 A
    #include &lt;linux/usb.h&gt; - I6 j9 Y3 a% I% p! M2 a
    #include &lt;linux/kbd_ll.h&gt;
    / X8 h* R- `! K# d5 e) x6 v4 @  i+ l; T( F6 o8 `1 E1 u
    /*
    / h, i. e5 p( k+ v9 I4 s  i * Version Information + `& H  e0 Q" T
    */ 1 n5 i& J/ ~! A$ |# U- ]1 H
    #define DRIVER_VERSION "" # P1 \/ `5 p- K+ k$ H* H: L. C* v
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY " ' n/ G" G8 W2 D
    #define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"
      m# ^8 w) s8 Q( `5 S$ c" M1 S* q$ `/ |! V
    #define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4 , q2 r  }2 e6 J  z- _/ l  O
    #define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473 + {# f1 z4 p! X4 M; j8 Z: o( g  r
    //厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    0 K  U' t! [) W7 t+ M# V
    ; s8 O3 C1 q1 UMODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR ); 6 @- l+ \3 A7 A5 S1 l
    MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );
    * k3 a9 a. g$ c, G4 w) T" O3 v7 R
    ; O9 ?% W( d4 f; Ostruct usb_kbd {
    % ~- M2 p& H! d) `" S  A# hstruct input_dev dev; 3 `8 Z! }; r8 M. m9 h$ K
    struct usb_device *usbdev; , Y5 ^+ Z5 A. i7 v( B. ]7 g' d
    unsigned char new[8]; 3 O; b& x5 k) a% j- X% p" {
    unsigned char old[8]; + B9 u, K( f0 F! M
    struct urb irq, led; * X2 W& V: s) h
    // devrequest dr;      , `/ o$ e, R2 q+ Y
    //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 1 b/ D3 Z+ Q8 b: L* {$ Y9 }/ L
          struct usb_ctrlrequest dr;
    , r) `3 f5 _3 u9 b* G0 _unsigned char leds, newleds;
    8 [6 [5 n8 {  F- A' _4 ychar name[128]; ! E' K" V; p" G; P) G
    int open; - a8 p  z. V: X! w4 S9 t* z, y
    }; ; M! q! o: U4 w& v6 T! y
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c 6 j% ?# g) g9 Y, H
    2 c/ e4 [  ?) o! P" P
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb)   M3 E; I1 B- k" t" H7 `9 ~; |' n
    {
    5 u% E0 @; E" istruct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context;   y/ {% }5 [& k8 I! ^
            int *new;
    ! l6 b1 e% W. H2 X; O& U& ]: [        new = (int *) kbd-&gt;new;
    % H) Z% T& [+ u* e. V  }( G( S7 U
    4 T; O  u$ d+ [% Nif(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)
      `/ F* ~# b: H{
    - a8 Y2 V* R$ d" S/ Z1 B+ v/ Qif(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)   k! m' G  C" c  y; ^1 j
    {
    - c4 C+ L& e' |) |5 Z3 {3 hhandle_scancode(0xe0,1); ( \3 e$ k5 F( j1 p3 D# V3 ?. }
    handle_scancode(0x4b,1);
      u& G7 ]' J; k                handle_scancode(0xe0,0);
    6 K+ ?+ k  l" g/ o* s& d                handle_scancode(0x4b,0);
    / B# h: H$ |/ w  T0 K! q8 v} 5 ^5 P! v# p  w
    else
    " A' b; s3 j7 Q% u{ 7 O; Q4 J( p4 [1 _
    handle_scancode(0xe0,1);
    $ |+ H& e; C, q4 o0 |& l# K                handle_scancode(0x4d,1); & \$ d" i4 _( h+ [. V& ?0 r
                    handle_scancode(0xe0,0);
    " B# R; h- ~2 W" X9 k2 |3 e                handle_scancode(0x4d,0);
    : Z: W3 v1 t( G- b" E- H' l0 a% B9 h4 @} ; ?/ K# g+ E  T, W/ f1 q6 T1 r
    } , e& x$ a1 y5 h9 E  A

    ; u$ t  N: W3 k6 D5 l/ ~
    3 c. w; K  k  G/ S. }8 Aprintk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    ) l& T/ N3 F/ Ikbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3],
    ) l& o) q  [- j& k" ukbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  $ `3 ]' i/ w* P) K- N1 Z
    + Z" M; F8 v1 }
    } 8 T: G; J% d6 a
    ) H/ K7 i( H" R! S6 Q' f4 V
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, " _. B' k- K: D, K. d# B
                               const struct usb_device_id *id) - H& F; l% R% q
    { 3 P: q: Z: q: B2 n* |
    struct usb_interface *iface;
    ) W# s0 r: d3 W- u' V. D# F        struct usb_interface_descriptor *interface;
    - z& o4 M: U& x& Q- [$ astruct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    , A, ^0 j0 f. M! {- ]        struct usb_kbd *kbd;
    - `7 E' m& g6 G# ^        int  pipe, maxp; 3 U3 U% o& E2 V
    + t; Y* k6 Z3 Q+ ^9 e: E
    iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum];
    5 ]* ?7 K% f6 _        interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; ; @2 V% R" y& b9 W

    " ~4 M/ }' {! X, B7 J  Jif ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) || " H1 q( B, x* O$ u
    (dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
    ' w0 N% f1 p5 N9 |(ifnum != 1))
    # E1 O) l) N: V; w2 T" ?. h. B+ H{ # p! m0 U! T6 K' U
    return NULL;
    / _+ J' O2 Q* v% W9 d( v1 R% e} * s/ F2 f, j3 u+ U% g9 e
    if (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    6 p8 Q; Y. i! v$ D# c; J1 s{
    / {" K* H3 k. i; @+ X3 @return NULL; * ?4 ]! N! G3 l( S2 p! E1 s" H' y
    }
    6 _& k' p/ S( O# s3 F+ ?
    ) Q/ M# A( @# z8 m- Oif (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL; 9 C8 l* D5 }' b3 w9 [; l3 U2 c8 U
    % `3 G, b, \; G/ A+ r4 l2 G
            endpoint = interface-&gt;endpoint + 0;
    : z$ }8 n- U6 [% N& A" U
    " |6 P. L- S% ^' C1 n( W        pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress); * D  y, B/ U5 ^" F- k6 m
            maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe)); . h; e5 R3 y, b2 Z& ?9 H) ]. ^5 ?
    9 ~2 t5 T' C5 V4 a7 q: }
            usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0); " y1 T* j( a% D4 k% L4 Y1 {' f: Y
            usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0);
    ' r8 Y$ {, `" ]$ |* c( q& W
    . Y  h/ h" R0 V- j8 K1 x) v/ t4 Oprintk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n",
    , b7 L4 \1 u/ C4 |$ O1 ~dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp); + V: m5 N* H6 C/ M* A3 U7 t

    % m# d$ h( V# O+ L        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; ) A( C& w5 j$ v
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd)); / r  h) B; Q- c3 z; L% E% k7 t% z. d

    6 m9 r0 [. x/ D' P        kbd-&gt;usbdev = dev;
    : [* b# g3 m2 w9 n9 f) G: C0 X! i
    ! ?9 K7 H2 G' u& |6 w$ s& m        FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, , i& U1 P3 t5 C% s# _; p" _
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    . d9 v% E, Q1 D5 c8 Q6 S. }. U- L& e  K5 D
    kbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; : `) K2 h* ~' \* x; W0 s4 S
    ' Z! w( Z& F) @
    if (dev-&gt;descriptor.iManufacturer) 3 b+ k1 b! M3 j  X$ ^
                    usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63);
    6 i( X( N, o/ @$ Z0 F: d
    8 a( Z1 U- v7 c. ]/ ]* {5 s' }: Vif (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) {
    0 E5 a1 r& ~& i5 |! Y                kfree(kbd); 7 s& l+ Z$ A# g* H1 }
                    return NULL;
    3 A! s  P3 D: A        } ) b: w0 p6 O, z% K$ n2 A- h
    7 }4 [  Q8 ^# @
    printk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n",
    : @) V) v- D5 m% T0 y8 |. A- U                 kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
    $ `4 H) W( e* [7 n$ q; c+ Y3 [! |  g  h; S$ }4 K( f' S
            return kbd;
    # w$ y* `4 y- Z/ }( g& P4 g}
    : R+ S) |: {0 s) X& O- g3 `; m
    1 f- h, P; |% e% J( gstatic void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr)
    % R' X5 u, L3 M' f3 q! O$ K" I{ : J* d# f, R& m# u: V
    struct usb_kbd *kbd = ptr; & n: X# g6 `  |8 ~. S
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq); ' ]6 s- Y- C* N" Q& b  A5 f6 I. @
            kfree(kbd);
    * P( |; I+ w" N9 P  g+ R! n4 f7 z' q8 v( P& Z, y* B- N
    } : u) J. ~  M  l  u) p( u

    . w# k9 o) C  Z% Ustatic struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
    - S% D+ }. y; q/ Z4 t7 e4 l{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) }, 9 K" L/ p; o1 g( E& e
    { } /* Terminating entry */ , {7 s% S( j; A  s' {; P
    }; + S2 [0 R# \# f1 O4 ~5 m- R

    + s5 p4 |  B& I2 a8 n1 L1 t2 F2 nMODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table); ) U! H+ b! x* J. D& K3 X( Z6 k9 |

    $ `. h3 C) j7 @: ^6 ]" a' gstatic struct usb_driver usb_kbd_driver = { " M+ [/ `/ ]! ?6 }
    name: "Hotkey", . M. I0 }* V% B$ R/ V
    probe: usb_kbd_probe, 8 ]' B/ J* n0 w/ X6 m! j% V3 w3 F
    disconnect: usb_kbd_disconnect,
    8 p0 `8 F0 u! _/ g4 n# j2 Aid_table: usb_kbd_id_table, ; p! D# M7 [* }# X! N3 S$ e
    NULL,
    2 i% [5 C' v, S8 Z3 w};
    1 `1 {. k- n- m. y, v" U& f
    ; b' u9 e8 q6 o5 b$ `9 E/ Hstatic int __init usb_kbd_init(void) 9 A0 @7 a5 y- \, Y8 E( ~
    {
    1 X$ f1 D5 l$ N* ^" E/ Busb_register(&amp;usb_kbd_driver);
    , u: R4 W7 d! J2 P$ Cinfo(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC); , O5 B. {% b. F* H; y- \+ Q
    return 0; + Z/ {4 {' A5 K$ w' ?5 w' [6 k
    }
    9 y0 k  l' z2 [/ q
    9 b$ T; J! q% d( |) U' dstatic void __exit usb_kbd_exit(void)
    " U$ Y( m$ @/ p7 x- m+ T7 ^{ 2 R4 h; @+ K" B
    usb_deregister(&amp;usb_kbd_driver);
    5 d$ `* S; h1 z5 j: x}
    - T- d8 n% @6 ^1 z8 G
    6 K$ w8 F# R4 }! |* ^0 umodule_init(usb_kbd_init);
    * U9 L6 }( [- A0 N/ N  H5 L, B$ v6 Wmodule_exit(usb_kbd_exit);
    数学中国网站是以数学中国社区为主体的综合性学术社区,下分建模、编程、学术理论、工程应用等版块。从2003年11月建站以来一直致力于数学建模的普及和推广工作,目前已经发展成国内会员最多,资源最丰富,流量最大的数学建模网络平台。我们始终秉承服务大众的理念,坚持资源共享、共同进步的原则,努力营造出严肃、认真、务实、合作的学术氛围,为中国数学的发展做出应有的贡献。
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