USB設(shè)備驅(qū)動程序

// drivers\hid\usbhid\usbmouse.c#include "linux/kernel.h"#include "linux/slab.h"#include "linux/module.h"#include "linux/init.h"#include "linux/usb/input.h"#include "linux/hid.h"static struct input_dev *uk_dev;static char *usb_buf;static dma_addr_t usb_buf_phys;static int len;static struct urb *uk_urb;static struct usb_device_id usbmouse_as_key_id_table [] = {{ USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE) },//{USB_DEVICE(0x1234,0x5678)}, //表示USB設(shè)備驅(qū)動程序只支持某個(gè)廠家生產(chǎn)的某個(gè)產(chǎn)品{ } // Terminating entry};static void usbmouse_as_key_irq(struct urb *urb){static unsigned char pre_val;#if 0int i;static int cnt = 0;printk("data cnt %d: ", ++cnt);for (i = 0; i < len; i++){printk("x ", usb_buf[i]);}printk("\n");#endif// USB鼠標(biāo)數(shù)據(jù)含義* data[0]: bit0-左鍵, 1-按下, 0-松開* bit1-右鍵, 1-按下, 0-松開* bit2-中鍵, 1-按下, 0-松開*//if ((pre_val & (1<<0)) != (usb_buf[0] & (1<<0))){// 左鍵發(fā)生了變化input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_L, (usb_buf[0] & (1<<0)) ? 1 : 0);input_sync(uk_dev);}if ((pre_val & (1<<1)) != (usb_buf[0] & (1<<1))){// 右鍵發(fā)生了變化input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_S, (usb_buf[0] & (1<<1)) ? 1 : 0);input_sync(uk_dev);}if ((pre_val & (1<<2)) != (usb_buf[0] & (1<<2))){// 中鍵發(fā)生了變化input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, (usb_buf[0] & (1<<2)) ? 1 : 0);input_sync(uk_dev);}pre_val = usb_buf[0];// 重新提交urbusb_submit_urb(uk_urb, GFP_KERNEL);}static int usbmouse_as_key_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id){struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);struct usb_host_interface *interface;struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;int pipe;interface = intf->cur_altsetting;endpoint = &interface->endpoint[0].desc;// a. 分配一個(gè)input_devuk_dev = input_allocate_device();// b. 設(shè)置// b.1 能產(chǎn)生哪類事件set_bit(EV_KEY, uk_dev->evbit);set_bit(EV_REP, uk_dev->evbit);// b.2 能產(chǎn)生哪些事件set_bit(KEY_L, uk_dev->keybit);set_bit(KEY_S, uk_dev->keybit);set_bit(KEY_ENTER, uk_dev->keybit);//c. 注冊input_register_device(uk_dev);// d. 硬件相關(guān)操作（使用USB總線驅(qū)動程序提供的函數(shù)進(jìn)行讀、寫操作）// 數(shù)據(jù)傳輸3要素: 源,目的,長度// 1、源: USB設(shè)備的某個(gè)端點(diǎn)pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);// 2、長度:len = endpoint->wMaxPacketSize;///3、目的:usb_buf = usb_buffer_alloc(dev, len, GFP_ATOMIC, &usb_buf_phys);// 使用"3要素"// 首先分配usb request blockuk_urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);// 使用"3要素設(shè)置urb"usb_fill_int_urb(uk_urb, dev, pipe, usb_buf, len, usbmouse_as_key_irq, NULL, endpoint->bInterval);uk_urb->transfer_dma = usb_buf_phys;uk_urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;// 使用URBusb_submit_urb(uk_urb, GFP_KERNEL);return 0;}static void usbmouse_as_key_disconnect(struct usb_interface *intf){struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);//printk("disconnect usbmouse!\n");usb_kill_urb(uk_urb);usb_free_urb(uk_urb);usb_buffer_free(dev, len, usb_buf, usb_buf_phys);input_unregister_device(uk_dev);input_free_device(uk_dev);}// 1. 分配/設(shè)置usb_driverstatic struct usb_driver usbmouse_as_key_driver = {.name = "usbmouse_as_key_",.probe = usbmouse_as_key_probe,.disconnect = usbmouse_as_key_disconnect,.id_table = usbmouse_as_key_id_table, //比較id_table匹配成功以后調(diào)用probe函數(shù)};static int usbmouse_as_key_init(void){// 2. 注冊usb_register(&usbmouse_as_key_driver);return 0;}static void usbmouse_as_key_exit(void){usb_deregister(&usbmouse_as_key_driver);}module_init(usbmouse_as_key_init);module_exit(usbmouse_as_key_exit);MODULE_LICENSE("GPL");=================================================================現(xiàn)象：把USB設(shè)備接到PC1. 右下角彈出"發(fā)現(xiàn)android phone"2. 跳出一個(gè)對話框，提示你安裝驅(qū)動程序問1. 既然還沒有"驅(qū)動程序"，為何能知道是"android phone"答1. windows里已經(jīng)有了USB的總線驅(qū)動程序，接入U(xiǎn)SB設(shè)備后，是"總線驅(qū)動程序"知道你是"android phone"提示你安裝的是"設(shè)備驅(qū)動程序"USB總線驅(qū)動程序負(fù)責(zé)：識別USB設(shè)備, 給USB設(shè)備找到對應(yīng)的驅(qū)動程序問2. USB設(shè)備種類非常多，為什么一接入電腦，就能識別出來？答2. PC和USB設(shè)備都得遵守一些規(guī)范。比如：USB設(shè)備接入電腦后，PC機(jī)會發(fā)出"你是什么"？USB設(shè)備就必須回答"我是xxx", 并且回答的語言必須是中文USB總線驅(qū)動程序會發(fā)出某些命令想獲取設(shè)備信息(描述符)，USB設(shè)備必須返回"描述符"給PC問3. PC機(jī)上接有非常多的USB設(shè)備，怎么分辨它們？USB接口只有4條線: 5V,GND,D-,D+答3. 每一個(gè)USB設(shè)備接入PC時(shí)，USB總線驅(qū)動程序都會給它分配一個(gè)編號接在USB總線上的每一個(gè)USB設(shè)備都有自己的編號(地址)PC機(jī)想訪問某個(gè)USB設(shè)備時(shí)，發(fā)出的命令都含有對應(yīng)的編號(地址)問4. USB設(shè)備剛接入PC時(shí)，還沒有編號；那么PC怎么把"分配的編號"告訴它？答4. 新接入的USB設(shè)備的默認(rèn)編號是0，在未分配新編號前，PC使用0編號和它通信。問5. 為什么一接入U(xiǎn)SB設(shè)備，PC機(jī)就能發(fā)現(xiàn)它？答5. PC的USB口內(nèi)部，D-和D+接有15K的下拉電阻，未接USB設(shè)備時(shí)為低電平USB設(shè)備的USB口內(nèi)部，D-(表示全速設(shè)備12Mbps)或D+(表示高速設(shè)備480Mbps)接有1.5K的上拉電阻；它一接入PC，就會把PC USB口的D-或D+拉高，從硬件的角度通知PC有新設(shè)備接入其他概念:1. USB是主從結(jié)構(gòu)的所有的USB傳輸，都是從USB主機(jī)這方發(fā)起；USB設(shè)備沒有"主動"通知USB主機(jī)的能力。例子：USB鼠標(biāo)滑動一下立刻產(chǎn)生數(shù)據(jù)，但是它沒有能力通知PC機(jī)來讀數(shù)據(jù)，只能被動地等得PC機(jī)來讀。2. USB的傳輸類型:a. 控制傳輸：可靠，時(shí)間有保證，比如：USB設(shè)備的識別過程b. 批量傳輸: 可靠, 時(shí)間沒有保證, 比如：U盤c. 中斷傳輸：可靠，實(shí)時(shí)，比如：USB鼠標(biāo)d. 實(shí)時(shí)傳輸：不可靠，實(shí)時(shí)，比如：USB攝像頭3. USB傳輸?shù)膶ο螅憾它c(diǎn)(endpoint)我們說"讀U盤"、"寫U盤"，可以細(xì)化為：把數(shù)據(jù)寫到U盤的端點(diǎn)1，從U盤的端點(diǎn)2里讀出數(shù)據(jù)除了端點(diǎn)0外，每一個(gè)端點(diǎn)只支持一個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸端點(diǎn)0用于控制傳輸，既能輸出也能輸入4. 每一個(gè)端點(diǎn)都有傳輸類型，傳輸方向5. 術(shù)語里、程序里說的輸入(IN)、輸出(OUT) "都是" 基于USB主機(jī)的立場說的。比如鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)是從鼠標(biāo)傳到PC機(jī), 對應(yīng)的端點(diǎn)稱為"輸入端點(diǎn)"6. USB總線驅(qū)動程序的作用a. 識別USB設(shè)備b. 查找并安裝對應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序c. 提供USB讀寫函數(shù)USB驅(qū)動程序框架:app: -------------------------------------------USB設(shè)備驅(qū)動程序 // 知道數(shù)據(jù)含義內(nèi)核 --------------------------------------USB總線驅(qū)動程序 // 1. 識別, 2. 找到匹配的設(shè)備驅(qū)動, 3. 提供USB讀寫函數(shù) (它不知道數(shù)據(jù)含義)-------------------------------------------USB主機(jī)控制器UHCI OHCI EHCI硬件 -----------USB設(shè)備UHCI: intel, 低速(1.5Mbps)/全速(12Mbps)OHCI: microsoft 低速/全速EHCI: 高速(480Mbps)USB總線驅(qū)動程序的作用1. 識別USB設(shè)備1.1 分配地址1.2 并告訴USB設(shè)備(set address)1.3 發(fā)出命令獲取描述符描述符的信息可以在include\linux\usb\Ch9.h看到2. 查找并安裝對應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序3. 提供USB讀寫函數(shù)把USB設(shè)備接到開發(fā)板上，看輸出信息:usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choicescsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devicesscsi 0:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk拔掉usb 1-1: USB disconnect, address 2再接上:usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choicescsi1 : SCSI emulation for USB Mass Storage devicesscsi 1:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2sd 1:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk在內(nèi)核目錄下搜:grep "USB device using" * -nRdrivers/usb/core/hub.c:2186: "%s %s speed %sUSB device using %s and address %d\n",hub_irqkick_khubdhub_threadhub_eventshub_port_connect_changeudev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1);dev->dev.bus = &usb_bus_type;choose_address(udev); // 給新設(shè)備分配編號(地址)hub_port_init // usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3hub_set_address // 把編號(地址)告訴USB設(shè)備usb_get_device_descriptor(udev, 8); // 獲取設(shè)備描述符retval = usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);usb_new_device(udev) err = usb_get_configuration(udev); // 把所有的描述符都讀出來，并解析usb_parse_configurationdevice_add // 把device放入usb_bus_type的dev鏈表,// 從usb_bus_type的driver鏈表里取出usb_driver，// 把usb_interface和usb_driver的id_table比較// 如果能匹配，調(diào)用usb_driver的probe怎么寫USB設(shè)備驅(qū)動程序？1. 分配/設(shè)置usb_driver結(jié)構(gòu)體.id_table.probe.disconnect2. 注冊測試1th/2th:1. make menuconfig去掉原來的USB鼠標(biāo)驅(qū)動->Device Drivers->HID Devices<>USB Human Interface Device (full HID) support2. make uImage 并使用新的內(nèi)核啟動3. insmod usbmouse_as_key.ko4. 在開發(fā)板上接入、拔出USB鼠標(biāo)測試3th:1. insmod usbmouse_as_key.ko2. ls /dev/event*3. 接上USB鼠標(biāo)4. ls /dev/event*5. 操作鼠標(biāo)觀察數(shù)據(jù)測試4th:1. insmod usbmouse_as_key.ko2. ls /dev/event*3. 接上USB鼠標(biāo)4. ls /dev/event*5. cat /dev/tty1 然后按鼠標(biāo)鍵6. hexdump /dev/event0

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