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Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)

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复兴中华数学头子

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    1#
    发表于 2004-9-27 14:30 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    <>Linux下的硬件驱动——USB设备(上)(驱动配置部分)</P>
    . T! `" x) b* i7 x$ E: H. n5 b0 W<>赵明(carl__zhao@163.com) 2 v" v9 }% F' a% P- X8 Z
    联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师 2 i$ }+ A3 Q8 _  E
    2003年7月
    # @3 |" j% e6 A; f& WUSB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 n1 r0 q3 ~" S  D前言
    ( t; ]) A3 l. M1 i( j" KUSB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。
    5 w# P! E/ N# @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。 & `2 s; G9 D9 T& M# h( N" g0 R
    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 N/ t; W: M0 [
    相关技术基础
    ! q  Q; Q8 L$ k+ T, z/ A8 I" J模块(驱动程序) % P/ f& z. P% d+ p: x4 J5 D+ q$ 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。  3 P) Z$ P- X8 i. k- K
    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。
    $ e( a, [6 p. W- U设备文件 / J/ P8 ^1 D8 }* L2 x- A+ J$ U
    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。 ( ?8 E1 F" J$ [1 c, L9 J' }+ y$ U
    SCSI 设备
    ! E- ~; o( W0 d7 [. {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。 7 ^4 ?8 @/ M2 D
    Linux硬件驱动架构
    5 I# A; t- r6 l( u. _! k7 P- p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。 * O: C  S6 }' J; b5 B( 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) 6 A0 p( `& _9 V: h: p  [
    0 _, C, f/ |, S$ ]
    配置USB设备
    ) e4 W0 h8 [  I0 m" p内核中配置. ; d" I7 X- R6 M; n. n- s" {( X
    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。  % l2 J- N" ~7 O: k  }6 H' C
    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 h2 y3 O7 e: y. j) [
    Linux USB 驱动程序有三种不同的 USB 主控制器选项是因为在主板和 PCI 卡上有三种不同类型的 USB 芯片。"EHCI"驱动程序设计成为实现新的高速 USB 2.0 协议的芯片提供支持。"OHCI"驱动程序用来为非 PC 系统上的(以及带有 SiS 和 ALi 芯片组的 PC 主板上的)USB 芯片提供支持。"UHCI"驱动程序用来为大多数其它 PC 主板(包括 Intel 和 Via)上的 USB 实现提供支持。只需选择与希望启用的 USB 支持的类型对应的"?HCI"驱动程序即可。如有疑惑,为保险起见,可以启用"EHCI"、"UHCI" (两者中任选一种,它们之间没有明显的区别)和"OHCI"。(赵明注:根据文档,EHCI已经包含了UHCI和OHCI,但目前就我个人的测试,单独加EHCI是不行的,通常我的做法是根据主板类型加载UHCI或OHCI后,再加载EHCI这样才可以支持USB2.0设备)。
    & v' D& x2 {( `5 X6 R  t3 t9 c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"。  
    8 c- y* K* g7 C, U3 J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:  
    # T) }; j0 }9 t% r. U& [2 X9 h
    : c! g6 Q$ r5 H3 j" K5 O# mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb  7 r& o* a9 E# P- E8 H" @4 w

      d4 i* s- V! C  z8 q" k7 p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:  
    " e! R- [9 |5 l* L3 ~2 V  d. E# K( j6 ^3 G& n6 r
    none /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0  
    6 X4 `: C0 D5 j' u: I5 C
    9 @# {" B6 v" V0 V模块的配置方法. ' }1 r2 z! N, @
    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。 ) e5 }! K/ m7 S& P/ D) d
    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) ; G" ~5 C- |; W
    对应USB设备下面一些模块是关键的。
    7 ~+ m' J! M6 D, Q' Dusbcore.o 要支持usb所需要的最基础模块 0 o9 |2 E' F: `5 I  C- e: W: G1 {
    usb-uhci.o (已经提过)
    " ~- `: Q' y1 Q) m' Busb-ohci.o (已经提过) 9 M+ H' l. X7 r/ t6 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 ' H# `3 g& w5 V
    ehci-hcd.o (已经提过 usb2.0)
    ) Y7 |3 o' L8 V; Jhid.o USB人机界面设备,像鼠标呀、键盘呀都需要
    ; |+ z3 }6 J* r- ^: }usb-storage.o USB存储设备,U盘等用到 ; A/ I7 T" ?* }
    相关模块
    / v: g+ c) d- t) ^- \8 S% B2 \* iide-disk.o IDE硬盘
    + Y; E( P5 O$ [+ aide-scsi.o 把IDE设备模拟SCSI接口
    3 ]! V, Z6 [& }scsi_mod.o SCSI支持 - f( _7 V! F5 B/ J* Z( r4 B
    注意kernel config其中一项: - W7 u8 q0 x" F  j" b

    4 |# n. u# P  ^: q1 ~! `' g0 H* wProbe all LUNs on each SCSI device
    ! X  Y' [6 [8 b. A( V3 |
    2 V+ ]2 x" G. 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。
    $ [' ?+ _7 u$ T  U% c" e! d6 Q6 q4 M5 I4 a/ C% y
    add options scsi_mod max_scsi_luns=9   
    * w# L8 ?# v4 {1 H1 U; Z' ]* C; q9 s
    sd_mod.o SCSI硬盘
    % h( @4 ^6 S( s4 p. E% Msr_mod.o SCSI光盘 + L8 F1 ~$ O4 P0 o& W- _& J
    sg.o SCSI通用支持(在某些探测U盘、SCSI探测中会用到) ' m8 R9 ^& w3 b
    常见USB设备及其配置
    + O. c0 {# ~) k6 g6 `1 e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:
    + o/ t4 q0 Z7 L3 W" ^& dUSB鼠标: 6 J6 d; {5 X) f- Z$ F* ]) o
    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)。 5 ~* s3 j0 @3 }
    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
    . s  c, \5 s$ K: `/ p5 b- e' I1 z( v
    modprobe usb-uhci 1 t& E1 u: G- l7 B' ^# s$ h  \

    ) \9 _, h4 q! L. J$ VUSB鼠标为了使其正常工作,您必须先插入模块usbmouse.o和mousedev.o ' Y! ~$ P: V- B# }* ^

    # A9 d" F. h" {$ ~9 {2 |  t0 i1 c5 Tmodprobe usbmouse
    8 n; O. P& L# p. ^modprobe mousedev
    8 E% q- J- B/ k9 n6 ~$ t! e7 W  E) w
    ) x" G& k+ _/ ]9 w9 k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。
    ' s4 V- a1 e: K2 U* G% j/ i$ c: }* t# B7 U# W
    modprobe hid
    8 K7 q2 @+ p0 d4 Wmodprobe input   b3 Y- z+ I( H3 ^* p

    " o- c: ?! f8 U( M9 A  r, v& i9 QUSB键盘: / [! @# t7 O+ Q  J- I0 U
    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。
    1 F  P0 z6 m* M3 x) w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
    - ?0 C& n4 n. r& q6 g/ x# k) T. }% i5 f
    modprobe usb-uhci
    ' A- Y. I" N" T; {  C) P
    # K) f4 W. ^& J+ a  p. O8 I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:
    9 @" o$ Y" {! s
    % q" ~/ ~" e. \6 xmodprobe usbkbd
    1 L# G- o5 C( \: N4 ^modprobe keybdev 5 D* q. `; w. Q$ |
    4 v5 S6 k: P' r9 b; ?+ p( @) P# [
    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+ x( v8 C& x! t% {
    U盘和USB读卡器:
    9 @! {2 v# Z* U: t2 N* X' T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。
    ! C+ Y; J) ?+ s9 a3 H7 n0 l: r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
    $ L( q; u# X7 X4 B3 d( W" o' m8 a( J" S
    modprobe usb-storage
    " @6 O6 p5 ]& p$ `( G  [  h* O9 v7 J- }5 G0 N
    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
    ) F1 E7 V: B: a1 \! k% S2 J2 f% {: D3 U) P( P' L2 s& Q- @
    modprobe scsi_mod
    # z) Z! A$ b# e2 |9 d5 `. ]modprobe sd_mod
    " S" F5 x* S3 T& k  u7 e) ^3 `2 L# l& J9 w$ l) k; K+ 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)。
    9 U& V0 B' P6 x0 H8 c
    * d8 U; K. r+ zmount /dev/sda1 /mnt
    0 [$ D0 O' _$ e
    ' h4 E- \! I. N( L# kLinux支持的其他USB设备。
    ; P: ~. d: `- i2 ZMODEM--(比较常见) , W2 m1 u# R* i! F0 |3 R' H* B* \- ~0 O
    网络设备
    : l' t6 N# |5 z4 |摄像头--(比较常见)例如ov511.o
    ! p. a" ^* U+ n4 d) a5 r联机线--可以让你的两台电脑用USB线实现网络功能。usbnet.o
    $ Z2 i: a* b" g, e0 s$ L显示器--(我没见过)   a% P" u) u% g8 ~2 n! J
    游戏杆
    ' ^4 b  c( S: }1 U$ i( c' i1 v; X电视盒--(比较常见) - t; x& x  d: ]9 e; n6 |
    手写板--(比较常见)
    % f! D$ C' a2 y4 q- ~; {扫描仪--(比较常见)
    * ]5 \2 O7 U1 v( z2 c  r8 u/ @刻录机--(比较常见) 4 F) W& t! B1 k! c
    打印机--(比较常见)
    ( q: f& I3 g/ `' t0 Q% L7 v. Y: ?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)。
    6 M' J9 t4 {+ N0 _, V! B最常遇见的USB问题 9 f1 g5 \/ j2 [; k6 Y9 W+ D# y6 d; p
    1. 有USB设备的系统安装完redhat 7.3启动死机问题  & |5 F" j$ F) p  F
    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。
    - P! Q% y2 v1 P, I; E' }  M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
    ' E) Y2 O1 n) f9 {" }" ~# Hmount -o remount,rw / 使/ 可写,init直接启动的系统默认只mount /为只读
    5 A1 M( `4 @$ `然后vi /etc/modules.config文件 9 H2 H% u3 O7 o5 Z! n6 r
    删除alias usb-controller1 ehci-hcd一行。或前面加#注释掉
    . g& F% y( _+ q4 @) F4 R然后mount -o remount,ro / 使/ 只读,避免直接关机破坏文件系统 1 _( c, g6 l$ i/ t
    然后就可以按Ctrl-Alt-Delete直接重启了
    0 ~- ~) U5 e) q" Q/ o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。
    4 l8 t+ x) g( F6 Y5 S  t/ Q2. 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 r5 ~5 ?; l) P6 ]4 o4 x7 U3 D
    方法1:推测。通常你第一次插入一个SCSI设备,它就是sda,第二个就是sdb以此类推。你启动Linux插入一个U盘,就试试sda,换了一个就可能是sdb。这里注意两个特例:1) 你用的是联想U盘,它可能存在两个设备区(一个用于加密或启动电脑),这样就可能一次用掉两个sda、sdb,换个U盘就是sdc、sdd。2) 联想数码电脑中,可能已经有了六合一读卡器。它同样也是USB存储设备。它会占掉一个或两个SCSI设备号。 6 a; n0 c) h9 Y# \- e8 L
    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: $ E( F5 r# d. N* e
    7 O. @  n9 j+ f8 N( x/ Z( C
    SCSI device sda: 60928 512-byte hdwr sectors ( 31 MB  * c# N7 ~5 D1 p/ I& W  M
    sda: Write Protect is on
    ' L5 b* z7 k& n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。
    % w6 a, r7 r" W! B  h: |- m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。 0 ^" u4 d0 ~( ~, Q  E" l! e; [
    3. 在使用U盘或存储卡时,我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢?  
    0 i6 L& }/ [& \0 o6 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。
    8 p0 }  ]" f. A& b+ ~( l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。 ) K! w# O. n7 F0 I  o2 E
    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。 $ F8 r% e" g( ^' j
    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。  5 h, d+ v! b; ^4 g6 q
    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。 : i/ F6 i- l9 G5 C' h. T* u
    参考资料
    * o: R1 J6 b# V5 X6 I  f& w1. 《LINUX设备驱动程序》
    : G$ H- m7 b5 h  GALESSANDRO RUBINI著 $ {7 r5 ]8 J% U4 B: N
    LISOLEG 译
    : W% f- c+ R: K9 b% K2. 《Linux系统分析与高级编程技术》 * F9 w- o3 V/ F7 Y( Y6 e/ O
    周巍松 编著    C( h( m+ o. R; ?- z6 G% Q
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    ; N% Z# h! P4 v- H: `1 _6 C7 J) r! _; V8 p4 d
    # O( C+ w3 O1 ^& y7 B

    6 ?% C! ]" Z% R# U2 m6 Z3 _2 _( L4 X. N+ Q" P& F8 U
    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)
    4 ]" U! `' q" ]5 [' E) }联想软件设计中心嵌入式研发处系统设计工程师
    + d2 `5 Y" y* p) F) c2003年7月
    ( T: @% V% p* L( {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。 & z4 X# k# g/ D
    前言 ; y  K1 G7 @# s: l* r8 u- ^! `
    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。 0 a; F+ |3 X# B) l1 d* M
    USB驱动开发 8 z' y- I5 K' ^% C  ^
    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。
    " y, r' i0 u4 c  F4 dUSB骨架 1 B$ o* ?( p( b# J/ g5 Z; r/ b' b
    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。
    0 T( q2 S8 A! [  S) b3 R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。 ' q( u" W- t7 J9 s
    如果你准备写一个linux驱动程序,首先要熟悉USB协议规范。USB主页上有它的帮助。一些比较典型的驱动可以在上面发现,同时还介绍了USB urbs的概念,而这个是usb驱动程序中最基本的。 0 e, u9 R: b% Y# l& P2 L* \( V
    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:
    ) l2 N' A# q, B' M4 o$ Ostatic struct usb_driver skel_driver = { ( f: I1 Z7 e8 f, o; E0 `
         name:        "skeleton", & T1 W, T( ?, _
         probe:       skel_probe, 0 P4 B' o, j& i) ?) z' \
         disconnect:  skel_disconnect,
      l2 v; j) D6 a; ^3 V     fops:        &amp;skel_fops, 7 K+ z* I6 M0 @5 e. F; r
         minor:       USB_SKEL_MINOR_BASE,
    0 O$ J9 \+ K" E1 F     id_table:    skel_table, $ R4 v! Q3 c0 n4 ]+ h
    };
    % N/ [4 |* X/ S4 d) J6 v; 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。
    * h2 N9 A' l: G; i/ mfops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。 ; S" W+ A0 I% L' |4 h$ Q7 p
    USB骨架程序的关键几点如下: & s- d: K; D3 P0 J, |4 S& y
    1. USB驱动的注册和注销  7 a) [9 i. [5 ?; s* `7 b; ~
    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。 2 _3 N( Z3 \" [) r
    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: . R' i+ e/ l. e& K
    static void __exit usb_skel_exit(void)
    7 L: M6 D( S% o9 K8 x{ 1 n7 {5 B- i& G" h5 ^7 m, N$ V) @
       /* deregister this driver with the USB subsystem */
    2 [$ f4 P: p3 @& b7 C   usb_deregister(&amp;skel_driver);
    ) w- u3 w, ?* h/ k4 p}
    ) s+ ?# b2 y) W. M* Y: C* Xmodule_exit(usb_skel_exit); % G, w7 S) v9 M; z
    ( t  c/ B; I, H; t2 M1 Q) Q
    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): ! Q- g# a0 R  e' s7 W
    /* table of devices that work with this driver */ 7 V: y. u8 G( \4 r# X: M
    static struct usb_device_id skel_table [] = { 8 V; N, W' Z# t, p1 M7 K- C
        { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,
    8 w3 V9 M+ I  p! d: t      USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, 1 y: Q9 c, Z; b( w& |
        { }                      /* Terminating entry */
    $ n3 e0 v6 s( S1 q4 X};
    ) j% y) R/ k1 O
    0 F- q8 [# Y. a/ D! D4 KMODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); $ Q, `0 |5 Z' x/ F  M

    & g2 V) y0 r2 l$ N6 a( x0 \- e+ kUSB_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。 7 K0 W' f' o2 d/ I4 B. Z- o  ^5 Q
    static void * skel_probe(struct usb_device *dev,
      a( y4 O) u; l3 uunsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)
    . g" j% N. @1 S; l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。 $ f# G; f+ ]7 d; ?, m: U
    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: $ Y1 W; g( A, w3 F' C/ N
    & {9 Q9 U1 X% j' o# }2 u" q+ f
    /* initialize the devfs node for this device : w: y& l! ], [0 j; w
       and register it */ & z' a& s* T# `2 t& s+ l* K5 a
    sprintf(name, "skel%d", skel-&gt;minor);
    2 W3 |% L; F1 j9 q, {3 Dskel-&gt;devfs = devfs_register  
    ( I7 u9 Z$ D* X3 j) u1 _$ o              (usb_devfs_handle, name,
    ; `" o, K1 Q- @* k4 p               DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR,
    & x: p7 a* x; a+ d               USB_SKEL_MINOR_BASE + skel-&gt;minor,
    7 K/ j2 i7 E; }               S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | ' k, O8 ^7 B2 m$ t
                   S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH,
    3 h$ t) u& a+ X8 r4 Y. r( C6 I               &amp;skel_fops, NULL); 8 f% [0 M1 f, s, `; a/ r
    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。
    9 C3 N6 {9 _9 w" l+ }$ r5 X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。 ' p. K* w3 |3 K' S9 f
    4 O0 p6 W6 l0 i2 ]9 W
    /* remove our devfs node */
    6 {8 _" l6 h+ Jdevfs_unregister(skel-&gt;devfs);
    2 h  \/ T, O0 i( e; t$ e4 A
    / [5 |. ], I; b+ G8 K) a5 W, h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。 ' a) T5 H3 Y9 ?0 f

    ; H- W  Z/ w+ A5 O7 y; i
    - }5 E/ Q- h+ ?( @/* increment our usage count for the module */ - ^: N: Z3 L0 T) ~2 Z
    MOD_INC_USE_COUNT;
    $ F. j7 u; e4 G& U9 |. m& v++skel-&gt;open_count;   F5 e) T6 Z# Q1 b1 P4 H
    /* save our object in the file's private structure */ 4 ~  {' d' J4 w2 s
    file-&gt;private_data = skel; % R9 w! p* h! x  R

    7 U3 A. a0 N  u# C! B& e, `当open完设备后,read、write函数就可以收、发数据了。 2 y5 C9 ~: `0 Z
    2. skel的write、和read函数  
    3 z9 h- U& m$ I9 D$ C' p他们是完成驱动对读写等操作的响应。
    3 y* v4 C, C( u  a- 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。
    3 y, }2 d* k- g$ s  Eread 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。
    5 N/ s4 K; G" H, l3. usb_bulk_msg函数  $ z4 W4 J( h' D, B5 N1 f
    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。 % n& s2 v$ C% b5 O3 \
    4. skel_disconnect函数  
    : o* D( B' J; I4 _/ o: r" m- B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:  
    ; n4 I1 d+ ]7 Q0 k
    + a. p7 Q: I1 I: x" E& D, @% ^0 D. j# e! O0 o" p" h
    /* decrement our usage count for the device */ , G* t2 f  R, K4 e% G- J
    --skel-&gt;open_count; - o  c. Y4 @' [: C% U/ P* r
    if (skel-&gt;open_count &lt;= 0) {
    - D# U5 X4 Z% q4 G0 f! V* e* }! _$ W   /* shutdown any bulk writes that might be   z* `' [0 j! b1 Q
          going on */ 7 |  G7 \" W+ |# z! J
       usb_unlink_urb (skel-&gt;write_urb);
    ; S* {$ o  j1 V   skel-&gt;open_count = 0;
    7 G: I7 X9 Z3 k6 g7 G1 p3 \} % z& t, D# X% K4 f; m
    /* decrement our usage count for the module */
    ' w) Q' B% B0 j3 K- D" WMOD_DEC_USE_COUNT;
    % S# V" O% Z" Z) i% y最困难的是,usb 设备可以在任何时间点从系统中取走,即使程序目前正在访问它。usb驱动程序必须要能够很好地处理解决此问题,它需要能够切断任何当前的读写,同时通知用户空间程序:usb设备已经被取走。 ' d% S9 w8 U- P; q% 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。
    ; V9 P9 R! a! I' r( C, m. WUsb 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。
    8 C3 z- o6 O. L  F9 Z. ?/ p* T8 zU盘、USB读卡器、MP3、数码相机驱动 % s1 ]% |' ?4 H' f% Z" o! Q) ^' M
    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。 * F  m% J+ G# H# p
    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。
    1 i& W, [9 Z5 b2 o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 a/ s# a4 q/ ]
    $ w/ g, p/ d* ?2 R2 ?+ r; J9 E6 I5 d& z/ }% X" Q
    T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 5 Spd=12 MxCh= 0  0 O  D% b* H# N; f. t% t
    D: Ver= 1.10 Cls=00(&gt;ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS=8 #Cfgs= 1  
    ( @; r7 ^1 {" P5 zP: Vendor=07c4 ProdID=a400 Rev= 1.13  : I# Y# D5 B$ r* O) ~3 Q
    S: Manufacturer=USB  # Y+ u: L% H2 O
    S: Product=Mass Storage  
      n! h6 N2 t* x& N1 CC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=80 MxPwr=70mA  
    . H# {& F  p  e3 }$ `3 ?I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=08(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=usb-storage  : w9 J) z$ x& {3 i7 Y! I% H/ I
    E: Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    . r, {8 [% B. TE: Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 64 Ivl= 0ms
    1 h4 U8 I! o3 j  g# H) [
    , k6 b+ J6 J) `2 ?! H3 S$ v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。
    ! E* x! ]; }) a; a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。
    # ?! c3 ]) y/ o4 b) F1 \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,  9 _2 y/ c6 u7 w1 M0 J" u% I, u
    " USB ", " Mass Storage ",  5 N9 J: j8 W0 l; f' [. k) _
    US_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL,  & z& w# `3 q/ i* c- m2 I. X3 b: I
    US_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )   }& J5 J3 K8 }3 N

    ; s  K6 t6 g8 e# i' Y1 C6 R+ ^3 k4 i+ L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。
    ; b; w' {7 ~! ~( r( t+ k2 p4 x4 m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。 - j! R0 d. e. X" s4 a
    键盘飞梭支持
    " y! i7 G1 p+ j* \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。 / F+ X9 j# d9 l) o3 K7 A
    下面是具体看到的信息 ' G  C( p9 B7 m) d
    - T* f6 F( }" n1 _$ C7 j# ]
    T:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
    : d; T6 w. [; J- @2 G6 hB:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0 8 j9 d4 Z+ [2 a; P
    D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 + A  W) i! S. G1 m2 w7 J# B( x
    P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00
    . |7 `' F+ A; s5 f% c5 S( oS:  Product=USB UHCI Root Hub
    & |, ]7 j' Q5 \& G( \. QS:  SerialNumber=d800 / G2 ]! c, @# @) G# w; p
    C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA 6 n3 T8 H1 o9 L
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
    3 {8 Q: x- O; NE:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
    5 X" t  u, ?! T8 E. N/ KT:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3 * [/ S* u- e% O- R
    D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1 - o, K9 ~, |! T3 a: O; M
    P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02 ( J) ]" ^* }7 H* A
    S:  Manufacturer=ALCOR ; Y' z0 K" d: B; c. P; q( m
    S:  Product=Movado USB Keyboard
    ! ^4 x& u  j4 M+ u( G5 t6 \. xC:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA 2 P2 f" `( C/ [" I7 s' z+ y
    I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub ( m  O% P2 X& K8 p
    E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms
    4 ]/ B+ ~7 f2 R! O( J找到相应的信息后就可开始工作了。实际上,飞梭的定义和键盘键码通常是一样的,所以我们参照drivers/usb/usbkbd..c代码进行一些改动就可以了。因为没能拿到相应的硬件USB协议,我无从知道飞梭在按下时通讯协议众到底发什么,我只能把它的信息打出来进行分析。幸好,它比较简单,在下面代码的usb_kbd_irq函数中if(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01)和if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7)就是判断飞梭左旋。usb_kbd_irq函数就是键盘中断响应函数。他的挂接,就是在usb_kbd_probe函数中  
    ; [4 ?  L! x0 C2 B, X% X' S7 F/ @; _6 r' |+ I3 q. E3 k
    FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp,
    : ?$ [- I# n7 y& C4 uusb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    4 F4 H. g7 Z# w" x
    % T  q( v, f8 W一句中实现。 : C& Q/ a1 g6 X7 K0 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。
      C  i5 g  ^$ {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。
    * [$ B3 D  e6 h2 k$ U# y程序见附录1:键盘飞梭驱动。   s6 r+ L) r4 y6 Z
    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。 5 X5 d2 |1 a; V* e/ y/ ?* X; c" g
    参考资料
    4 ~% \. e* Y( y0 r1. 《LINUX设备驱动程序》 $ B% w# G7 v; S# l' l; P
    ALESSANDRO RUBINI著 ( y) k' c5 Q" K! x+ n
    LISOLEG 译
    3 z" s9 A7 K/ K- N! e! D2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    : Z8 @3 y. R4 W. P. w0 o' h4 B; ~周巍松 编著  0 E7 ^$ v4 q* Q
    3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明
    : K+ O# {6 l9 W. z1 L6 d0 G/ w附录1:键盘飞梭驱动 ! l7 s, I8 `- ?3 `

    6 A* [0 I! B( H7 {8 p  F#include &lt;linux/kernel.h&gt;
    1 {. z: \( v0 Z' ?" C#include &lt;linux/slab.h&gt;   j- O2 h; f, w" s) G; {- Z
    #include &lt;linux/module.h&gt; 6 u( r  ]: |9 J5 O& v7 z
    #include &lt;linux/input.h&gt;
      F# j3 j5 G8 G' @; N#include &lt;linux/init.h&gt;
    : Y+ |1 T* d+ i+ I! v#include &lt;linux/usb.h&gt;
    0 G5 m  F+ p+ l! t$ ]$ w#include &lt;linux/kbd_ll.h&gt;
    ' G. o' _  S2 \0 f; h# j# N$ A6 {8 B
    /*
    7 B  Z  e5 |9 u0 Q* T6 f * Version Information
    " f% a4 U$ h; h4 w0 |% d */
    ) V! L0 N: P7 I9 @: o' O! p#define DRIVER_VERSION ""
    6 u, G- ?! m/ x! K' n8 t#define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY "
    1 t& {8 ~# V5 {5 N- M$ x; O5 {6 f#define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver" 3 {- x6 |, L1 M0 ]  L" C/ R

    8 s! K6 z. a2 n#define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4 1 K7 e# O& o5 N) k1 W; r# m. h( X
    #define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473
    $ l8 k! x, Z1 u1 Q; Z3 g0 A6 X//厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值
    2 A+ s, E0 h4 T7 j) i" {) w% L  W- R. M3 s; @( R2 @6 W, v
    MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );
    6 e: x% ^! {" J1 Z8 mMODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC ); 1 @' H2 @( z" T8 C* \0 E
    & K- h; R9 e' J
    struct usb_kbd { 4 W  D6 H% S% y; Q
    struct input_dev dev; ( K9 Z% F5 d4 B4 o
    struct usb_device *usbdev; ' Q. d9 z6 P$ q; K$ `- f
    unsigned char new[8];
    " O) B- Y8 u6 O' f1 p0 hunsigned char old[8]; 4 l0 S- I  ?( B
    struct urb irq, led;
    ! }9 k9 ?: r2 q  D* O// devrequest dr;      
    ' P% S) F7 d/ @//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 : o2 `( Q, ^+ J& ]" q( U1 \
          struct usb_ctrlrequest dr; 6 \! W8 Z! x% k4 k
    unsigned char leds, newleds;
    & N" g% e5 x5 ^char name[128];
    2 r$ v/ k# g4 C# r* Uint open;
    3 P  _6 Z* d+ A) {};
    # A* d4 U1 N6 l' p% p//此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c
    ( X5 t$ O7 @- ~" e/ t, n6 \! Y( l9 R7 H! ?( Q  v' C
    static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) % Y# A4 o6 T" Z! l
    { ; r4 Q0 b$ j$ C5 E
    struct usb_kbd *kbd = urb-&gt;context;
    0 V! R# |- V+ o- g2 r  j0 a        int *new;
    + n8 T8 u+ P- Z, k/ T        new = (int *) kbd-&gt;new;
    ; t! d1 |$ m" D+ _( G* }7 G
    , U- Q1 X! _2 ^6 j$ hif(kbd-&gt;new[0] == (char)0x01) 0 f) `; z' }0 p
    { % K0 i$ d4 S8 A6 z2 X8 b# z" w0 v
    if(((kbd-&gt;new[1]&gt;&gt;4)&amp;0x0f)!=0x7) 0 e$ H, e5 K6 e( C  E  x( @# f
    { ) B: s/ z4 D/ h) D- m: s* f- |' k
    handle_scancode(0xe0,1); ) k9 n- A9 I% ?* l% K: x
    handle_scancode(0x4b,1); 2 g( a/ G% c9 Z/ }
                    handle_scancode(0xe0,0); 0 N- j! U6 }5 n% t) s
                    handle_scancode(0x4b,0); ) y/ ?' r% _7 V5 F& b3 P
    }
    5 ?  Y# _* m3 |5 H- x/ belse + f, P5 n) M1 O
    { / p; d5 ~% }$ p+ g- O
    handle_scancode(0xe0,1);
    ' J' ~4 z; F  c& t% A, J                handle_scancode(0x4d,1); 1 u' j7 k$ |9 N& J0 J( J. w" p
                    handle_scancode(0xe0,0);
    ' S: X8 d5 Z* m# T1 O6 z: `& I                handle_scancode(0x4d,0);
    2 Z/ V, w& h  j( E5 H% ]3 g}
    : n5 F3 p! B$ z$ h) [- }}
    6 T) x* p" l3 v5 N2 ^- c8 p( x
    . h+ o( P- P5 Y9 N' [/ W3 X) ]# {- I% c- u# r2 \
    printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
    - Q/ z: X0 s2 ^kbd-&gt;new[0],kbd-&gt;new[1],kbd-&gt;new[2],kbd-&gt;new[3], * Y/ r+ K7 W5 V% `' o3 W( V
    kbd-&gt;new[4],kbd-&gt;new[5],kbd-&gt;new[6],kbd-&gt;new[7]);    j7 |& |/ V  t( @, ^! [1 A9 F
    1 {- j# Y7 j( M6 L$ ]
    } ) h5 h3 _  {- v0 A/ N
    5 M6 |( V; h$ l7 i2 v/ Q
    static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, & }6 H0 a" e2 u3 d! L# b  N3 h) b( ^
                               const struct usb_device_id *id)
    * X- Q1 Y% v4 R! G: a; }{ * w2 c0 B4 y, `
    struct usb_interface *iface;
    3 g" w$ l2 ?9 z& R  [        struct usb_interface_descriptor *interface;
    4 G, x% R& b- k. Ustruct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    - W' v5 m+ _& p; s6 v9 r  c9 m        struct usb_kbd *kbd;
    : L* B& ^3 `: L3 U1 m; K# I4 x/ l" c        int  pipe, maxp;
    7 C& _1 |% j  t  N3 F  N/ M- o, u/ a2 l
    iface = &amp;dev-&gt;actconfig-&gt;interface[ifnum];
    ' x1 \% I8 L# j6 Z8 w( ?        interface = &amp;iface-&gt;altsetting[iface-&gt;act_altsetting]; & O! G& s( d& i) i) s
    " ]. X1 w4 X3 I9 s( b) `
    if ((dev-&gt;descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
    8 a  C) b/ r4 z5 q9 N) c(dev-&gt;descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
    , Z; h! I* W0 S$ f" O1 y9 ?9 |9 B(ifnum != 1))
    ) r( [3 t7 H$ p; S; q- ^{ 3 z! C$ C2 E7 |
    return NULL; 4 ~4 J% w8 S  U9 h# o: D
    }
    7 v1 C2 L. F! j$ _5 U: q5 A. dif (dev-&gt;actconfig-&gt;bNumInterfaces != 2) 9 i+ h* o& ~/ @0 t
    {
    ) ?5 {" ^6 g9 V9 w8 h2 o: Wreturn NULL; 0 i+ ~# Z* `7 @% r  D
    }
    0 |& A- z$ D  o% S0 Z+ A* ?  M& @  P, ]  R6 \" l8 G
    if (interface-&gt;bNumEndpoints != 1) return NULL;
    & T$ o  I) D* R  i  A/ d! M- a1 U7 I& }8 X4 W  b) a
            endpoint = interface-&gt;endpoint + 0;
    2 L4 L. C' M! F7 s. w* n, F+ W, _& ^
            pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint-&gt;bEndpointAddress); 5 G; ?/ ?+ X1 V( h: W& e& O- N; c
            maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));
    8 K( p/ _& ?& c7 m8 a! l( J/ v0 ^9 c) }* n: N- r
            usb_set_protocol(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0); ' }8 Y, Z0 N. A! B
            usb_set_idle(dev, interface-&gt;bInterfaceNumber, 0, 0); , C/ A7 F8 C. K$ G8 [1 V" P
    1 p( U. Y" ~; u% k+ W$ ?  v6 U
    printk(KERN_INFO "GU Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n",
    9 ^6 i2 i% w- d* A# e% _/ m7 k6 Idev-&gt;descriptor.idVendor,dev-&gt;descriptor.idProduct,dev-&gt;descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp);
    + Q7 F. h  Q' q( I- _0 |3 W/ X; c  z/ O9 ~, d/ r
            if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL; 8 r# k% y3 }1 U+ W9 N+ R  e2 E
            memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));
    * p' G% B; G# E! N* d) P; H" n1 y& j9 H) t' j3 \2 S1 V" {1 ?
            kbd-&gt;usbdev = dev; 5 ~, y6 Q6 ~) N/ H
    / Q/ H* T0 T* v7 f
            FILL_INT_URB(&amp;kbd-&gt;irq, dev, pipe, kbd-&gt;new, maxp &gt; 8 ? 8 : maxp, 6 w9 y; i4 u) ~) `' ^- B! D
    usb_kbd_irq, kbd, endpoint-&gt;bInterval);
    ; H4 a7 `' |, `7 {
    - E; g. s* l# vkbd-&gt;irq.dev = kbd-&gt;usbdev; * M  p- ~& @/ d3 {. a
    ! s+ [3 X! F; p1 I: K
    if (dev-&gt;descriptor.iManufacturer)
    0 w3 R) |* J7 ]9 ]7 p3 m                usb_string(dev, dev-&gt;descriptor.iManufacturer, kbd-&gt;name, 63);
    " H$ v) O$ _$ ^+ s* y" i1 D  ?" U( j: J" v$ x5 B+ {% e+ o6 d+ c
    if (usb_submit_urb(&amp;kbd-&gt;irq)) {
    # t& N( ?# x& H3 W0 D% Z                kfree(kbd); 8 v% m3 N" V. v- N* `2 ?  {
                    return NULL;
    / O2 x7 P7 ]0 k! [" m; c5 p        }
    . K3 D- t" b% b) \- B, e  R
    4 K/ G" R  k8 zprintk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n",
    4 o; D  r# v9 H5 _+ K1 {; i# M                 kbd-&gt;dev.number, kbd-&gt;name, dev-&gt;bus-&gt;busnum, dev-&gt;devnum, ifnum); / {, `& u) e8 k# j5 |
    - n5 q0 C' l7 W$ G5 N
            return kbd;
    ' o* C  E! K7 E2 w} ( z6 T& X3 u' r7 `3 f
    ' q& d& F0 i- |
    static void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr)
    ) Q1 z' A' K4 e! ~4 X{ 3 C5 \; e' e& f+ O2 r& z6 [4 T
    struct usb_kbd *kbd = ptr; ) t2 e8 a8 E- R- A% B% }6 R
            usb_unlink_urb(&amp;kbd-&gt;irq); 4 C) H* v* ^# M& m# d8 H
            kfree(kbd); 8 o6 L/ p9 A4 V

    $ H" X% r& T/ ~- a- T6 j* y}
    . l( x$ k- q9 @; Z  I* M
    $ u, `4 l* \+ v6 ]static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = { 3 U* l. ^- d! O( a6 E; B
    { USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) }, " g" \  u! h7 I9 i
    { } /* Terminating entry */
    * k: y' A" j6 T# v+ V. r; R* R}; ( H) F/ `; n0 U, s+ Q/ _

    2 [0 n; T0 y# ~) qMODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table); 0 E2 Q8 p' K5 e- v7 I  \
    " N6 H7 q  k# x
    static struct usb_driver usb_kbd_driver = {   S% j- |' N# ?" p) L
    name: "Hotkey", ( @1 o1 Y/ g* b
    probe: usb_kbd_probe,
    $ u9 b8 B4 @& p. a0 Kdisconnect: usb_kbd_disconnect,
    / J' u- Q' r% J0 R0 u" F, d% Tid_table: usb_kbd_id_table, " V; ^. E/ @' Z8 y3 u7 ~
    NULL,
    ' }- S. z. y; ]% q};
    " m* ]/ R/ ^; G+ @! j% p; \4 A7 m8 ~0 t& |6 d
    static int __init usb_kbd_init(void)
    ; x$ A8 y2 c( ~{ % D# Q" o$ l: [. \9 a
    usb_register(&amp;usb_kbd_driver); ) b: w% k. b2 Y3 M; @2 n+ u  Q
    info(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
    " q6 L& N1 H2 j+ C2 ~return 0; ! p1 c& @$ o, l# H; h, x( p5 G
    }   }4 y! B2 A' X! K

    6 t& q1 P- d" Q8 m- y5 p* @9 estatic void __exit usb_kbd_exit(void)
    6 [/ \& h# i8 f9 `{ + @2 o4 E+ R2 Q! ?" K/ D+ ?; e
    usb_deregister(&amp;usb_kbd_driver);   x( q6 O) p0 {- U0 }
    }
    $ a& U" g: b  \$ @9 G
    / J4 l! S, x5 Jmodule_init(usb_kbd_init);
    5 v4 U: Y0 X! x& x2 D  s& N' zmodule_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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