QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 12785|回复: 13
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>5 O+ a8 ]# r( f; A2 l9 _
    <>赵明(carl__zhao@163.com) 4 w# B# R$ t1 @2 r5 Q- T1 e
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    ; h2 X* N5 k* G" v9 ~# D) _1 W2003年7月 0 z3 S/ W8 S5 V
    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。
    & d' ~. ]0 Q8 \+ l; I前言 # P: F/ t! _& G. K. f2 |3 Z4 ]
    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。 # ?" W  D* F( s4 N8 w
    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。
    7 y" a8 U. n. @( `' y那么对于使用Linux系统,正确支持和配置常见的USB设备,就是其使用必不可少的关键一步。
    5 m7 Q8 P6 d, d: P5 M3 M  c: A相关技术基础
    . j1 W& B5 O! }. Q: `" y9 B模块(驱动程序) / l! }7 ^" K) c8 c8 v
    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。  8 y* Z3 A6 l' _) z
    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。
    8 }1 t3 q2 Y5 Q7 K& U+ c# |设备文件
    5 K8 ^: H* r+ v2 f' E1 w: `对于一个设备,它可以在/dev下面存在一个对应的逻辑设备节点,这个节点以文件的形式存在,但它不是普通意义上的文件,它是设备文件,更确切的说,它是设备节点。这个节点是通过mknod命令建立的,其中指定了主设备号和次设备号。主设备号表明了某一类设备,一般对应着确定的驱动程序;次设备号一般是区分不同属性,例如不同的使用方法,不同的位置,不同的操作。这个设备号是从/proc/devices文件中获得的,所以一般是先有驱动程序在内核中,才有设备节点在目录中。这个设备号(特指主设备号)的主要作用,就是声明设备所使用的驱动程序。驱动程序和设备号是一一对应的,当你打开一个设备文件时,操作系统就已经知道这个设备所对应的驱动程序。 0 S0 i5 n, s  e8 I6 k' i
    SCSI 设备
    5 ^  ]& n* v) x7 s+ @( ~6 _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。
    : L) H" \( l  I, y+ G$ u0 H2 B4 gLinux硬件驱动架构 - C! O* j3 ^( d* @' G) {+ r) \9 w
    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。 $ t. j! m( f+ `* h# e
    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) 9 n$ t8 N& j% F# v9 L# B- A: A& X, q

    # q: ], M; R! h& \* h配置USB设备
    : e% h5 {, G8 C' O" n" |4 Q! H4 S; \内核中配置. , ^' q& d! P$ T% ^% b0 G
    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。  2 o" i! \2 m3 F* t
    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。  9 I; t4 x- E8 i  y
    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)。 . [/ G8 ~6 z$ Q+ `
    启用了"USB support"和适当的"?HCI"USB 主控制器驱动程序后,使 USB 启动并运行只需再进行几个步骤。应该启用"reliminary USB device filesystem",然后确保启用所有特定于将与 Linux 一起使用的实际 USB 外围设备的驱动程序。例如,为了启用对 USB 游戏控制器的支持,我启用了"USB Human Interface Device (full HID) support"。我还启用了主"Input core support" 节下的"Input core support"和"Joystick support"。  
    3 E0 T1 b* A8 ]1 t" F) x6 D7 z# f/ _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:  
    : v2 n) Z0 q: m) j
    ) w9 K. x1 I) S# mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  
    - |* k* B* E( G/ w+ {' E) g
    : X* u8 G$ J) j- e7 q% T: Z; K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:  7 k1 i9 e( i" Y" y: r7 }

    8 H' y+ q) ~1 v3 I) nnone /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  
    : D* n# k/ c; b$ v
    5 c8 o2 C$ p/ s1 o9 Z模块的配置方法.
    # n* O% W* _$ |5 g0 e: 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。 7 Q: e1 i3 u5 {! Z
    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) 6 W8 P% P9 \* X% p! a1 w% p, L3 k1 m* M
    对应USB设备下面一些模块是关键的。
    " G5 W  \2 M, Husbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块
    $ r- S9 ?- F" o1 M* xusb-uhci.o (已经提过)
    . y) V# m) Y& Y  o8 y# u6 qusb-ohci.o (已经提过)
    * i4 ]2 P7 H1 f) r$ X: z' @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 : d( A( O& L. W. b
    ehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    : d% \1 k9 f+ ^2 ghid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要 * y: v9 O' M% g$ o4 M3 d- l
    usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到 / ^- g- W7 K+ O7 i' [! d. b
    相关模块
    2 i. J7 g! C# _; l7 b$ t) jide-disk.o IDE硬盘
    8 u1 ^# s9 A9 {$ R7 m2 G/ k8 Vide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口 ) ?5 k# I6 y+ T. s$ w
    scsi_mod.o SCSI支持
    ! o7 ~, V. V  ~: E8 l1 _注意kernel config其中一项:
    8 u0 h% `' ~0 o: B: V
    ( l+ _5 j: @& x0 X5 RProbe all LUNs on each SCSI device 6 a; W* T) y, L$ o
    ) n( Z* X( v# S9 G
    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。 % G4 p# U/ e& w- @* p- u" s

    + e3 \0 {" r4 U0 L) o2 I1 jadd options scsi_mod max_scsi_luns=9   
    * j: d( p( w0 P
    7 X. g4 i9 ?* c8 T  jsd_mod.o SCSI硬盘 % M$ U5 a# N# W1 Z0 W/ [$ y. w
    sr_mod.o SCSI光盘
    * [; j2 X" Q. _2 }. Bsg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) ; S6 E0 {" K9 w( j
    常见USB设备及其配置
    7 T8 `, `4 u4 Y7 M( H0 @  x+ N( Z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:
    ( K# p. n1 @- v1 d9 zUSB鼠标:
    0 X" }* z; j* S) n: C7 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)。 * `! a* s2 g* V4 F
    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
    8 Q8 u' _4 S- }9 A4 r
    8 l) _8 J2 y# j' Bmodprobe usb-uhci 8 U5 q: r  R- h6 j# W9 @8 P

    ; {' [$ X  V4 n' ^; s" r% n+ M7 XUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o
    2 A, ]7 I" ]- |% J. r! a! J
    8 W! {! j2 X* Y4 A1 K7 Jmodprobe usbmouse
    3 ~/ j$ _, J( \6 Ymodprobe mousedev 8 S' o5 P2 z, O4 r& ]* e- v7 R

    0 n2 `$ g6 D, }* X! i4 Y3 u若你把HID input layer支持和input core 支持也作为模块方式安装,那么启动hid模块和input模块也是必要的。 8 [7 O8 e; E0 A- ?; Q9 p" Y2 B8 Y
    ) [( `' V3 _8 v* L' z
    modprobe hid
    9 q: F; ~) }2 h) nmodprobe input 4 U7 V+ w% X5 K) x4 q

    1 N/ ~8 }3 K( Q  q, e- T3 EUSB键盘:
    ! [- r$ v# g( Y% Z0 v2 v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 J" Z/ @6 W% u- f' j
    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
    4 d5 S* h7 [0 W2 Q  A+ q  b+ J6 h! N9 W; u3 w( D1 z! h2 _9 C$ Z+ [
    modprobe usb-uhci ! M" U1 j# r/ H" T0 R
    + Q( D) }- B$ W, b
    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:
    . [3 V( F1 d, t5 r
    / J* C% Q# U! m  Jmodprobe usbkbd
    / K  O7 u  `& k; b5 }modprobe keybdev 8 d3 ?3 J; r1 ~, e! ?

    : K; y# Q# B: U4 H  r' ?2 j: W1 `3 l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。
    ) x2 F3 P1 H) i/ {. i  BU盘和USB读卡器: 1 ]. Q) a1 {9 b
    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。
    / x5 R  D4 }% a" Y% U在Linux下这些设备通常都是以一种叫做usb-storage的方式进行驱动。要使用他们必须加载此模块
    9 c& y$ O. c5 D4 [' E  p% g1 D$ L2 G4 ~3 \5 N$ w% q
    modprobe usb-storage
    ! S8 ]" T3 Q& E" {0 v- w2 K0 O5 q/ z& e' u, v" k" r: Q0 O  F
    当然,usbcore.o 和usb-uhci.o或usb-ohci也肯定是不可缺少的。另外,若你系统中SCSI支持也是模块方式,那么下面的模块也要加载 7 r! y! }3 f! ]+ O# x! X! E
    % @( G4 R& f+ r$ P3 ?
    modprobe scsi_mod
    $ y7 F% ~* z) b) \4 w2 vmodprobe sd_mod 6 U; w5 l3 n- b( ?: Z! `5 A

    & S- \) \3 M( @1 {5 B+ O5 i5 m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)。 ) r  d1 Y. S: Y4 _
    / Y* u" O. v% j% F
    mount /dev/sda1 /mnt
    + O  m, ^- z$ r3 i* C
    0 i+ E% w) B# j% gLinux支持的其他USB设备。
    ( i! V4 u1 v8 F, f( k: ]MODEM--(比较常见) 4 L6 I/ B" J' L6 F, Z& w
    网络设备
    3 r8 z/ b& L; O! |  q摄像头--(比较常见)例如ov511.o / _7 O0 m1 ?% O, ^) C- E
    联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o + d8 @! Y0 E8 p  f$ }5 O" p
    显示器--(我没见过)
    + a3 l9 Y  _4 i& R. M游戏杆
    ! E) S: T/ J3 {' ]$ R# ]4 `电视盒--(比较常见) * z! |1 m0 ]; g
    手写板--(比较常见)
    ( z6 I3 q  G8 [$ ?7 |3 |0 q/ F扫描仪--(比较常见) 9 d" E# M  ?+ t& v5 @, Q7 Q
    刻录机--(比较常见)
    . n4 N3 V6 O. c; j. {  b3 ^9 k打印机--(比较常见) 3 x9 y3 R: t3 z9 r; Q6 M! S' i
    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)。
    , p1 B5 E! v2 S最常遇见的USB问题
    " X; t; }1 P8 Q1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  
    0 m' j! D3 G0 v2 j) g8 m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。
    $ X5 I% i2 A$ b& `& j! u6 v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 / `- N" ?& L; B$ _7 B& H
    mount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读 3 n# x: L8 n6 n1 j8 t; x
    然后vi /etc/modules.config文件 * Z/ J, d+ @- _2 i8 p- W* q
    删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉
    2 o6 ~* D# x- h6 v8 M) C然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统
    7 l$ v% o5 ]: c然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了
    : R% |$ L$ s6 }8 K3 s  b& I: D* D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。
    - f3 ?& v* Z# G& s- R1 p$ K( t& G2. 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?  
    " u7 z8 ^8 W9 J& W% M; K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。 4 q; z# L3 ?% d9 D' o5 B4 y! W4 b) _
    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:
    ! P- E# j- s- v. t+ h: _* O2 E: l% _! o# s* F0 j: U6 W
    SCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  5 g+ g! [: v7 o
    sda: Write Protect is on
      p9 D% B& H' Z# d( |. y9 M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。
    & L6 e0 m  f# L+ Z, d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。   T# S3 \% Y6 z+ S8 l
    3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  
    4 s1 V( J; T% d5 l1 m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。
      @; j' L" l: Z0 c/ z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。 " p! a7 u/ {5 M
    现在较多的数码设备也和windows一样,是把所有U盘容量分为一个,所以在对待U盘的时候,通常你mount的是sda1。但对于某些特殊的数码设备格式化的U盘或存储卡(目前我发现的是一款联想的支持模拟USB软盘的U盘和我的一个数码相机),你就要mount /dev/sda。因为它根本就没分区表(若mount /dev/sda1通常的效果是死掉)。其实,这些信息,只要你注意了/proc/partitions文件,都应该注意到的。
    0 p" [6 U* h' ], j0 x/ Q/ Z4. 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。  6 g% V+ m$ \7 A
    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。
    ' N  p5 i3 l' C$ ?0 s6 O参考资料
    & r8 [6 N1 n( o5 _6 n1. 《LINUX设备驱动程序》 7 F, ?6 J( Q% j: l- q
    ALESSANDRO RUBINI著
    * D; Q- f! J& `. Z+ f/ [9 K( WLISOLEG 译 + J6 N) y$ R. k7 O. t. A8 P% B
    2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    5 G, f/ d) W1 T* a8 C# v周巍松 编著  
    6 c) p% u; c( i8 u0 J) q9 a3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明, q) n: u# N, I, D3 U# }1 v$ w

    $ \- i" H0 f9 L. x1 m
    / J# F! N4 L, ^$ e% M; ]" c. F  e1 G1 t3 s/ `) ?. E2 R5 O) E& `
    ( N  c8 c) c3 a6 g7 S
    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) * f5 D) l7 M5 {# @0 j
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 % `& U2 `& N  B# J
    2003年7月 5 X" n7 \) j0 j; u% Q6 F
    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。
    % B* W$ J" N7 t* G( X前言 ' A' j5 Z! x  O2 o3 X. S$ Z
    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。 7 w8 I; d& k8 M- J0 J4 u' B
    USB驱动开发
    5 g2 x+ R) Q1 w- R; E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。 ; F% \9 m6 M6 t7 [
    USB骨架
    6 r' E) r% s4 C9 W5 S( T在Linux kernel源码目录中driver/usb/usb-skeleton.c为我们提供了一个最基础的USB驱动程序。我们称为USB骨架。通过它我们仅需要修改极少的部分,就可以完成一个USB设备的驱动。我们的USB驱动开发也是从她开始的。 - j6 v+ g. I# m! c7 t. N; Q( X
    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 \5 u& s& [9 C- d4 B% Z3 M
    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。
    , J6 r4 c$ F5 O$ y+ E# MLinux 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: ) I4 J' i% \% ]) X8 n1 v
    static struct usb_driver skel_driver = {
    ! c: m( Q! o$ k: s/ ^8 Q/ Y# D     name:        "skeleton",
    ! }$ N& B  V5 D, ]9 u" B, \     probe:       skel_probe,
      \/ t8 x+ j% G4 d' C$ S  Y  R     disconnect:  skel_disconnect,
    , K- @. I& u4 i7 y     fops:        &amp;skel_fops,
      o& ]" X# j% q, `0 Z, _     minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    $ W) w& y4 V1 Y3 H     id_table:    skel_table,
    5 n' t4 V; I2 U* J" C$ f}; " q5 }" Q8 M+ O
    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。
    ( f: h( O; S" `# o' z: A5 efops和minor变量是可选的。大多usb驱动程序钩住另外一个驱动系统,例如SCSI,网络或者tty子系统。这些驱动程序在其他驱动系统中注册,同时任何用户空间的交互操作通过那些接口提供,比如我们把SCSI设备驱动作为我们USB驱动所钩住的另外一个驱动系统,那么我们此USB设备的read、write等操作,就相应按SCSI设备的read、write函数进行访问。但是对于扫描仪等驱动程序来说,并没有一个匹配的驱动系统可以使用,那我们就要自己处理与用户空间的read、write等交互函数。Usb子系统提供一种方法去注册一个次设备号和file_operations函数指针,这样就可以与用户空间实现方便地交互。
    1 _: W9 Y  l4 O% lUSB骨架程序的关键几点如下: 4 ~5 G# {# b0 K* P
    1. USB驱动的注册和注销  
    - ~) A: r, n. G: |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。
    - ~6 g, g! _  A9 N) `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: ) Y3 c  ], n2 g1 q
    static void __exit usb_skel_exit(void)   [7 i1 j9 r- \# l7 i. b$ J
    {
    " @- y5 g# F4 q/ S+ y4 f4 ]1 z: R   /* deregister this driver with the USB subsystem */ 5 D+ o3 h" g4 F- n
       usb_deregister(&amp;skel_driver);
    5 p5 {' A$ h. x  H% U& h/ U' f) W  _} . i" n+ I+ Z# ?, P5 l3 q& @
    module_exit(usb_skel_exit);
    ; S- j2 B) q9 f! q  r- `
    & {, w; W6 k' e- k: d9 `  z# _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):
    9 U) N! J+ |  U9 Y7 X' {/* table of devices that work with this driver */
    , A1 }, j- j& p2 h) e* F8 Kstatic struct usb_device_id skel_table [] = {
    ; @3 H) y# o* ^9 h8 K: Q1 o+ f    { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    + f$ w7 x( I0 x0 A  K      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, 3 [5 _" U3 N" B
        { }                      /* Terminating entry */
    & C6 ?4 Z: E6 i2 _( X% h};
    + p) S, i! r! B" s" C, T, k
    2 v8 W; p1 W1 S/ x& tMODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table);
    9 W! i  ?# U6 X
    ) I  ^/ {8 o+ w" t5 `/ w7 R5 RUSB_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。
    0 R1 |4 M9 D9 O# Qstatic void * skel_probe(struct usb_device *dev,
    2 {% }4 N5 V( m. n$ m) \$ c6 qunsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)
    3 ]# s) ]3 U2 a3 ?" }) o驱动程序需要确认插入的设备是否可以被接受,如果不接受,或者在初始化的过程中发生任何错误,probe函数返回一个NULL值。否则返回一个含有设备驱动程序状态的指针。通过这个指针,就可以访问所有结构中的回调函数。 ' {% c2 X: z# ^! r+ W$ _7 W
    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:
    , s1 W. E8 H, J% A+ y+ N! k& U5 @
    /* initialize the devfs node for this device 8 N$ U4 P6 b$ X$ x
       and register it */
    9 ]9 g1 L. B4 csprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor); , u1 S5 O" s: ]
    skel-&gt;devfs = devfs_register  
    ' j6 T* k: {) S9 Y              (usb_devfs_handle, name, 2 [5 J' u7 X8 s1 }0 W
                   DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR,
    5 m6 ^2 ^' u( y, I' h               USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    3 t% U6 i0 X2 e7 f9 `( ?9 R               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR |
    + B0 y7 R. \% |, }2 l0 G( g% ]               S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH, 7 p. l9 y4 W) E. q+ e
                   &amp;skel_fops, NULL);
    6 ]( }7 z( B; a7 C* ~7 w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。
    , P0 A& ^; R$ G6 T9 i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。 4 [3 V2 n2 b1 m7 B, [$ O6 K; B

    : r9 k, t+ P' z) J  _" _  f) J5 T/* remove our devfs node */ 2 V. p- ?% R- p' \( }$ ~- @
    devfs_unregister(skel-&gt;devfs);   K/ l# X* O% Z7 @9 ^5 r. O9 }

    ! ^2 d* E. P" @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。 % g% y! r% Y2 Y5 y
    2 F! o, n6 m, n
    1 G. m" {2 Q. D, ?6 O9 a, E& X
    /* increment our usage count for the module */
    + O  Y$ s# N% v8 L1 XMOD_INC_USE_COUNT;
    4 ~" \0 B4 m/ `' T8 x++skel-&gt;open_count; 8 W. B  e- ~; d& q* G6 b3 P
    /* save our object in the file's private structure */
    - `% i" E" I3 Z) y( ofile-&gt;private_data = skel; - w7 _* b( \+ z! Z4 I
    ; a: M8 j/ b) @$ N
    当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。
    4 \! O$ m' }( f6 O8 d2. skel的write、和read函数  & \( t. f1 F' b1 l
    他们是完成驱动对读写等操作的响应。
    . Z( {3 W; Y  M) L. `' g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。
    , s4 b* a- W/ h/ B6 N, zread 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。
    9 B4 f! k- |* d3. usb_bulk_msg函数  
    8 {/ w2 Q% Y$ X+ A2 O0 S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。 6 K" @$ f- }5 ^: ~- B
    4. skel_disconnect函数  8 o5 t* u' ], `1 V7 r
    当我们释放设备文件句柄时,这个函数会被调用。MOD_DEC_USE_COUNT宏会被用到(和MOD_INC_USE_COUNT刚好对应,它减少一个计数器),首先确认当前是否有其它的程序正在访问这个设备,如果是最后一个用户在使用,我们可以关闭任何正在发生的写,操作如下:  
    6 h/ Y# {( K- a# e6 X8 B1 `! Q9 F  Z  u, b$ |# G* z

    2 A6 a2 j+ T: c5 l7 e1 p/* decrement our usage count for the device */ 6 [6 }# f# C2 h
    --skel-&gt;open_count; 0 H. [9 P: Y! a8 p3 `
    if (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    6 Q* {$ X7 H5 t1 `' M7 Q0 H# {( F   /* shutdown any bulk writes that might be
    % r5 ]  A$ Y2 n! _+ C% i5 h" m8 l      going on */ . i% G# o' ~6 r0 F# k- y7 N
       usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb); - w, X2 d+ ~$ x% x6 u
       skel-&gt;open_count = 0;
    9 W4 f3 R( P' m} ! W: j. a* X4 s1 |2 @
    /* decrement our usage count for the module */
    6 T' n% q/ \3 f- a4 I+ a& w. n! cMOD_DEC_USE_COUNT; # N! U# I: S) l6 t) `
    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。 9 F1 n, C; t; d" B/ j9 b, y
    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。 : @: j# A( n0 w8 A9 |# k
    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。
    4 V' g. M+ B7 `4 FU盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动
    % s- u/ C- y% w( v/ {对于一款windows下用的很爽的U盘、USB读卡器、MP3或数码相机,可能Linux下却不能支持。怎么办?其实不用伤心,也许经过一点点的工作,你就可以很方便地使用它了。通常是此U盘、USB读卡器、MP3或数码相机在WindowsXP中不需要厂商专门的驱动就可以识别为移动存储设备,这样的设备才能保证成功,其他的就看你的运气了。 / [! e- Y, N# L/ i- d
    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。 , i$ D' H* k  G+ F  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:
    4 e- ~( A5 v, k9 t+ I* t
    5 q1 v1 X: }/ k" n. S; l% n- F7 P1 a7 T) V/ r, o& V( }) l7 K
    T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  
    9 O4 ?9 R' ?3 u& B8 F' ?D: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  6 X) h2 N$ S, l+ p2 S$ m% d
    P: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  
    8 n, l  ]. u* e/ U7 v2 RS: Manufacturer=USB  " l7 I: S6 B- m- K' m5 B! T
    S: Product=Mass Storage  
    2 l0 P5 w6 w# }9 H: X$ B! g- D, ZC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  $ l! y4 B6 S3 K7 h6 @% q
    I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  9 u$ q8 I6 r3 a( W3 U' \6 y# n: Q
    E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    8 @! B: c8 E5 WE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms ! S$ x1 b& I6 ]3 _. F/ b6 n

    . j3 Y7 Z6 S+ q0 ^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。
    # C, h  W: F% n% G. S: U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。
    3 F5 a4 j2 r4 c; j; j8 D, `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,  . \% G) ]7 F* D. h
    " USB ", " Mass Storage ",  
    ) s( E" k3 |. Y) BUS_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  
    % A* _8 t9 [8 k3 bUS_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )
    - F: e' i% ~* _1 g- S# K
    * J/ r4 E. @5 d+ x' X1 @" _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 n" j; ]5 A& z1 T4 Q, D' F
    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。 : z8 r+ x: x2 o! d, r3 |" O
    键盘飞梭支持 3 n+ S7 o$ s6 M6 M
    目前很多键盘都有飞梭和手写板,下面我们就尝试为一款键盘飞梭加入一个驱动。在通常情况,当我们插入USB接口键盘时,在/proc/bus/usb/devices会看到多个USB设备。比如:你的USB键盘上的飞梭会是一个,你的手写板会是一个,若是你的USB键盘有USB扩展连接埠,也会看到。
    / z  I1 O3 ^- q( o/ {9 o下面是具体看到的信息 5 q/ D, P9 ]+ i: q" R/ {

    3 e/ O1 B- Y5 b' }* C7 C8 s6 m' ^: sT:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2   S% P6 Y5 O: H$ j, o) ~8 |4 q
    B:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
    2 w( S9 R0 w, N" |D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 1 e  {$ |. ?) V' b' o% x3 b0 T+ [3 F
    P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00
    5 c% n6 u3 W; M0 lS:  Product=USB UHCI Root Hub
    - \1 A* R" i3 y2 ^- cS:  SerialNumber=d800 5 t7 n( Y4 e( E8 `* e
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA
    : S0 @- ~/ _7 l( z4 BI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    ) L( N. O" ]" @4 h" m5 [% @E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms ; w. Z8 m6 r9 T* }( m/ m) J/ j2 L' t
    T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3
    ) h3 f9 f# t# m* b9 ^D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 ; v  ~3 M* S! ?1 j3 I, @0 {
    P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02
    0 K- J* j" T  d. x; g" RS:  Manufacturer=ALCOR
    , u! G+ L, b- uS:  Product=Movado USB Keyboard $ _3 q2 J' m. u& d7 p6 U7 y
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
    - w3 D& A8 h! S* rI:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    3 L3 B3 x' n9 w- w7 b; m: d! T, qE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms # R& r! C: p- s' X2 [+ i
    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  
    9 q& w4 ~& R3 Q/ _! u- i# C4 d, v% @  x- D: W1 C1 c" c% x
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, ( O+ B3 y  _1 l
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval); & E0 E' P! X3 ?; M  ?& s4 M
    / O8 A; U$ V/ ^/ m- Q- ~( M
    一句中实现。 " I) D: \$ U) o4 z) }/ I
    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。 9 K' T$ M8 m" d7 @! `: e3 y
    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。
    1 R* P7 k3 \8 r程序见附录1:键盘飞梭驱动。 ' r2 U, ^. S) _) y: l7 C5 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 ~5 j1 o! N" H' V, f: i, z参考资料   D, k0 M( u  Y3 w/ u6 }$ w9 m
    1. 《LINUX设备驱动程序》 1 g; b! P4 F6 W, O- a- m/ q
    ALESSANDRO RUBINI著
    $ l! S9 ]. F! {( x1 z1 H% vLISOLEG 译
    . X. I* V" l+ c# w' ^) P/ c2. 《Linux系统分析与高级编程技术》 & x- n, _" V; ?% M! Y
    周巍松 编著  3 E8 e& f' V! @# Z: i4 @2 N: n
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明 # z, q" |2 ~7 h# J$ R( m
    附录1:键盘飞梭驱动
    ! E+ ]! d, ?6 i4 ^  R1 H3 o5 @# P* R% F/ m
    #include &lt;linux/kernel.h&gt; & K) }7 L. _% G, C. B8 ]/ _+ c5 p
    #include &lt;linux/slab.h&gt; " Q/ K1 ?3 Z7 D# O% w+ h' W# [
    #include &lt;linux/module.h&gt; 5 O9 Z1 n" g( z' [; Q+ l
    #include &lt;linux/input.h&gt;
    0 h  y3 ~) Z# y) x9 j#include &lt;linux/init.h&gt; 5 K) q/ d4 p% a. p' Y# l% }! Z
    #include &lt;linux/usb.h&gt;
    4 q; C2 N* O; Y3 A* `#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt; ! r. U/ S0 p1 U/ v5 ]

    ' j; t3 O' `4 O9 K2 S/ k4 r# w/*
    6 a% }) g! @5 |: U! N* [  [ * Version Information
    5 X& o4 l2 M- n% C& D */ % E- Z+ D2 w2 F& H
    #define DRIVER_VERSION "" ) S) `+ c# x( ^8 A2 u; h2 t
    #define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY " & p5 |4 S  v0 I5 d- @4 ]$ |
    #define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver" 5 T+ Q/ Z3 \' o; {5 k

    4 {" W  a/ W+ Y. W#define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4
    3 e- `; V" c3 O; O$ {; Q#define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473 ; Y. C  |2 V' w4 s8 B2 o6 k6 ~$ ]4 U
    //厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    $ q, p- B  l2 U- j6 p5 K' Q' S% f. Y  `
    MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );
    ( o3 u6 {; f$ Q! yMODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC ); ) D4 g$ G. m9 f# f
    6 `* S: L/ ]$ i% q
    struct usb_kbd { 2 [8 Z7 e4 X* e+ P
    struct input_dev dev; - J  n1 M* t( d
    struct usb_device *usbdev;
    % {% B: P4 T9 W1 Sunsigned char new[8]; 9 l5 I( [9 x. y) W! g$ S
    unsigned char old[8];
    + b2 G. P; p1 M! f% \% ]' ^0 I7 gstruct urb irq, led; 2 i7 j* o9 J: t: b
    // devrequest dr;      
    4 A; Y& g) o6 i- t9 d  e9 f0 J//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 0 q: ?. z* u4 \" s$ n0 F  S
          struct usb_ctrlrequest dr;
    - C3 S7 j0 F# S+ Q& y) S6 @unsigned char leds, newleds;
    7 `6 m! }" t" C% N4 f* S1 fchar name[128]; 5 _% T0 M% Q( D0 S
    int open;
    1 R5 a5 f1 g4 c( R}; ; t5 x3 h; ?$ e! t# Z
    //此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c . E2 f% `) ]; T8 n+ v0 {
    7 M2 j1 ?9 G. @# h
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) + d$ [& H+ }# f+ Q& p; i
    {
    ( n! ]/ {/ Y% o2 vstruct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context; & w& e# G! f: Q5 ?9 e; d
            int *new;
    * I# U7 `/ r4 o, ?% @9 ]4 A! j% m        new = (int *) kbd-&gt;new;
    * X) u1 X. ?% i6 j7 a2 }/ X% o1 Z" l9 a! w3 c, s4 `
    if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01) 9 h8 `  }3 \8 n: w8 Z; W5 z
    { 4 A8 F# s, e# D) ^$ u% J7 x' Q" ~- E2 n
    if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)
    & x3 Z* _  k" U# |& M+ ?{
    , o3 m' x4 k& ?4 e: Z' Khandle_scancode(0xe0,1);
    8 G7 s% f) L/ u1 lhandle_scancode(0x4b,1); # x" i- I0 x; |$ X2 v' e
                    handle_scancode(0xe0,0); ( ]* ^4 J& {9 v7 f& ?7 P+ u
                    handle_scancode(0x4b,0); 5 J" A3 @" K& u. U
    }
    1 @; @2 f9 L2 kelse * x, G7 q* U+ h- V3 l/ `/ H# f
    {
    3 v1 Q8 r& y' w! a1 y% J: uhandle_scancode(0xe0,1);
    - W. J* d$ Z4 ^; [                handle_scancode(0x4d,1); 1 ~5 y* x4 n' v7 W/ o0 H
                    handle_scancode(0xe0,0); & E* ?* L, d! J. d
                    handle_scancode(0x4d,0);
    0 V' `) ?% j# L/ b. ^5 @; X}
    4 l& s8 [7 T/ R}
    ) @8 f/ u4 l% Y- l& u2 M+ ]* L3 ?1 ]% p2 Y9 ~. a. k2 F$ W8 Y. {
    : g( E# S* P9 D. z
    printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    1 X8 o' v& L" \1 e4 v7 bkbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3], & z7 B8 i' T; n2 Y9 F" y
    kbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);  
    " N% `9 \  g: Q8 D- v+ o8 z2 a
    % Z+ i! Z" Q  X8 H5 M}
    3 J' g) {  ]6 k% X7 O/ J3 k1 |, \; E4 Q3 x9 L- s
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, 7 ~' h! ]. A& d0 h" O
                               const struct usb_device_id *id)
    1 O) Z4 x9 s2 ]4 `2 E0 t- {! @{
    : A9 h: o5 m( n; O7 v( T# gstruct usb_interface *iface;
    6 g8 z9 ^& }: x6 d) W        struct usb_interface_descriptor *interface;
    - N0 w$ o2 N; _) F% D8 D& g  T0 Mstruct usb_endpoint_descriptor *endpoint; - E+ \9 a1 n8 t5 B* @) I) c
            struct usb_kbd *kbd;
    * R/ O4 ^3 ]1 b, k        int  pipe, maxp;
    $ E+ S+ M9 K$ n6 j2 ?+ \5 M& N: J  F# P, x: Z
    iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum]; 9 ~) {8 H' o. r0 E
            interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; * Q& h8 {5 p1 v) Q' G) _# p; _. \
    , Q* f" q1 m* S7 H6 Q9 M
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
    / w" M6 W7 l# U( @4 [2 M3 z# N(dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
    ' w* |+ g2 b, m(ifnum != 1))
    # Y; N( |7 z6 T' q3 J% n- I, `{ - E8 _' z8 |3 K6 ]. c3 Y
    return NULL; 3 P* v( [6 |; g: e5 p
    } & }  B7 b. P& n/ W) S2 s( q1 I
    if (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2)
    0 ]8 f+ d" v) J3 l! u5 c9 n$ X{
    : f1 h6 d  k) C% k+ _: v9 \$ r$ Sreturn NULL; % N7 J$ a$ o2 u3 I6 R/ I
    }
    & r3 ]; n! E8 \/ u5 R8 t* P7 B+ F# i, M. ]' B; w& [7 d
    if (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    / D- V( Y6 [) Y
    % o0 k# i9 W: w7 U( W* u- l        endpoint = interface-&gt;endpoint + 0; * t$ X: W" h6 D- _% n, h
      ]$ _& U' G0 @
            pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress);
    6 d! m' U5 u" d+ G0 Y+ M1 }5 _% n1 @        maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe)); ; g+ h2 [; F! k( ^, `

      X/ B" v: ]3 u* |  |$ `        usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0);
    ! d  _8 Q( z1 j; z        usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0); " I+ g+ [- [! j( L8 S: U$ ]  N5 R

    3 E0 V- ?: X# W. @' C9 Fprintk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n", $ L. J/ z" M% [! j8 u3 y
    dev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp); 7 e  ]6 q( x& ]

    & N+ a3 I, @2 _" q0 d! Q8 Z. y4 {$ e) {        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; * f9 G  u* z/ [
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));
    ! r; P: f" ^& T! a% v7 N% o% R6 L: v/ F/ u4 f
            kbd-&gt;usbdev = dev;
    6 C5 X5 Y# ?& T# b6 D
    * _" M, @' x! R7 Z( c        FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 8 L. w: C6 y& u1 y1 l8 ~
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    2 J; X$ O' s* T, ^7 N2 |
    ; y% X4 H3 ~" ^8 p& Z7 g. g0 bkbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; ! b# m8 |0 H2 B0 }; H

    & }2 `2 W! Z( n; Yif (dev-&gt;descriptor.iManufacturer) " U% |  c2 M: R
                    usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63); ( h+ b4 v9 C! Y; v$ {1 m1 B" E& R
    , }, H- R5 w0 U+ E' r
    if (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) { + g$ R9 ]; w; U; |& ]$ U+ N
                    kfree(kbd); 9 S3 t# r, E% k3 T5 r2 c* [, ]
                    return NULL; 2 q/ F+ \/ h; \' v% {% i6 A9 |
            }
    # F1 a: z' l( K3 p; `
    ! ]  d4 e8 O2 i7 t* Iprintk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n", ( ?. ^* |5 v- d. ?- L! b8 d7 p
                     kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum);
    , d$ w( v- E& H8 n- K  c# V1 V' d+ a1 S5 H
            return kbd;
    0 s; p. @/ w% `} 2 y- @$ E7 d% [' n' [& a( G

    ( ?" A/ P* W( p& K' B# j* e  nstatic void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr) 8 o5 j: D5 i' o* f
    { - m9 ]& O& R0 ?' K/ ^
    struct usb_kbd *kbd = ptr; ; g6 j' V5 _% {- W
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq);
    " S. ?1 }% I9 D8 O        kfree(kbd); . q3 Z/ H/ f5 S1 A+ N) ^, C% v

    ) R- u( ~( n3 F8 [+ M* J8 C5 E} / ]: @5 Y6 r' y, l
    6 O" s: b9 S; ]$ a- X
    static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = { 3 {5 y: m2 u- f" z* m' T: [/ K
    { USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) }, # P# ^" r6 d0 B3 A+ M) G
    { } /* Terminating entry */ 8 w9 z- U' U1 ]  F  y
    }; 0 J; C- I/ x7 y) [
    ) H0 i# T- O9 `
    MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);
    + F  H# }& |( c$ D: H0 k% O, Q) Y/ D; [% c# A
    static struct usb_driver usb_kbd_driver = { " t* x1 y- D  \# [
    name: "Hotkey",
    % ^5 _; H* K& A4 O0 sprobe: usb_kbd_probe, ( m9 A6 |# A# G* Q9 _* D
    disconnect: usb_kbd_disconnect,
    1 W: q5 s/ S; B" Fid_table: usb_kbd_id_table, ; v$ i# N! ^8 d2 k% A- b& j
    NULL, # y( D) \/ G" r3 [8 Q) ^, r
    };
    % r) N. G3 t0 f; H7 e* Q% {0 ?  ^; q3 h+ u; ^. K8 P
    static int __init usb_kbd_init(void) " I2 j. G  S: S
    { 4 m$ g$ N6 z, F
    usb_register(&amp;usb_kbd_driver);
    1 O: p; f' S, s$ @2 W9 v; Hinfo(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
    2 o0 U# E! O4 ^1 [return 0;
    & z; `! K- k- d} 0 f0 H) q+ g' }( |

    8 k% @8 P& E  fstatic void __exit usb_kbd_exit(void) 3 y/ U5 d& {( R
    { 1 b# U$ O+ n" h  p
    usb_deregister(&amp;usb_kbd_driver); ( O1 r1 x7 M0 x" O  ~! ~
    }
    3 w. ~+ s0 a, q" \  L3 t  A- V
    ) A: a7 C; E& Q/ Y# E. ~$ Tmodule_init(usb_kbd_init);
    # z: U0 m* T* f! Omodule_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

    8#
    无效楼层,该帖已经被删除

    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, 2025-8-18 19:59 , Processed in 1.083511 second(s), 103 queries .

    回顶部