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Linux下的硬件驱动——USB设备(下)

作者:赵明    来源:IBM DW中国   点击:   日期:2007-04-22 [收藏] [投稿]

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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。

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。

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。


UNUSUAL_DEV(07c4, a400, 0x0000, 0xffff, 
" USB ", " Mass Storage ", 
US_SC_SCSI, US_PR_BULK, NULL, 
US_FL_FIX_INQUIRY | US_FL_START_STOP |US_FL_MODE_XLATE )


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。

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。

键盘飞梭支持

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。

下面是具体看到的信息


T:  Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#=  1 Spd=12  MxCh= 2
B:  Alloc= 11/900 us ( 1%), #Int=  1, #Iso=  0
D:  Ver= 1.00 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
P:  Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00
S:  Product=USB UHCI Root Hub
S:  SerialNumber=d800
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr=  0mA
I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=255ms
T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  3 Spd=12  MxCh= 3
D:  Ver= 1.10 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
P:  Vendor=07e4 ProdID=9473 Rev= 0.02
S:  Manufacturer=ALCOR
S:  Product=Movado USB Keyboard
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA
I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub  ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
E:  Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS=   1 Ivl=255ms

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->new[0] == (char)0x01)和if(((kbd->new[1]>>4)&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


FILL_INT_URB(&kbd->irq, dev, pipe, kbd->new, maxp > 8 ? 8 : maxp,
		usb_kbd_irq, kbd, endpoint->bInterval);


一句中实现。

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。

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。

程序见附录1: 键盘飞梭驱动。

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。

参考资料

  1. 《LINUX设备驱动程序》
    ALESSANDRO RUBINI著
    LISOLEG 译
  2. 《Linux系统分析与高级编程技术》
    周巍松 编著
  3. Linux Kernel-2.4.20源码和文档说明

附录1:键盘飞梭驱动

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#include <linux/kernel.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/usb.h>
#include <linux/kbd_ll.h>

/*
 * Version Information
 */
#define DRIVER_VERSION ""
#define DRIVER_AUTHOR "TGE HOTKEY "
#define DRIVER_DESC "USB HID Tge hotkey driver"

#define USB_HOTKEY_VENDOR_ID 0x07e4
#define USB_HOTKEY_PRODUCT_ID 0x9473
//厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值

MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );
MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );

struct usb_kbd {
	struct input_dev dev;
	struct usb_device *usbdev;
	unsigned char new[8];
	unsigned char old[8];
	struct urb irq, led;
//	devrequest dr;     
//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
      struct usb_ctrlrequest dr;
	unsigned char leds, newleds;
	char name[128];
	int open;
};
//此结构来自内核中drivers/usb/usbkbd..c

static void usb_kbd_irq(struct urb *urb)
{
	struct usb_kbd *kbd = urb->context;
        int *new;
        new = (int *) kbd->new;

	if(kbd->new[0] == (char)0x01)
	{
		if(((kbd->new[1]>>4)&0x0f)!=0x7)
		{
handle_scancode(0xe0,1);
handle_scancode(0x4b,1);
                handle_scancode(0xe0,0);
                handle_scancode(0x4b,0);
		}
		else
		{
				handle_scancode(0xe0,1);
                handle_scancode(0x4d,1);
                handle_scancode(0xe0,0);
                handle_scancode(0x4d,0);
		}
	}
	
	
	printk("new=%x %x %x %x %x %x %x %x",
		kbd->new[0],kbd->new[1],kbd->new[2],kbd->new[3],
		kbd->new[4],kbd->new[5],kbd->new[6],kbd->new[7]); 
		
}

static void *usb_kbd_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum,
                           const struct usb_device_id *id)
{
	struct usb_interface *iface;
        struct usb_interface_descriptor *interface;
	struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
        struct usb_kbd *kbd;
        int  pipe, maxp;

	iface = &dev->actconfig->interface[ifnum];
        interface = &iface->altsetting[iface->act_altsetting];

	if ((dev->descriptor.idVendor != USB_HOTKEY_VENDOR_ID) ||
		(dev->descriptor.idProduct != USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) ||
		(ifnum != 1))
	{
		return NULL;
	}
	if (dev->actconfig->bNumInterfaces != 2)
	{
		return NULL;	
	}

	if (interface->bNumEndpoints != 1) return NULL;

        endpoint = interface->endpoint + 0;

        pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);
        maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));

        usb_set_protocol(dev, interface->bInterfaceNumber, 0);
        usb_set_idle(dev, interface->bInterfaceNumber, 0, 0);

	printk(KERN_INFO "GUO: Vid = %.4x, Pid = %.4x, Device = %.2x, ifnum = %.2x, bufCount = %.8x\\n",
	dev->descriptor.idVendor,dev->descriptor.idProduct,dev->descriptor.bcdDevice, ifnum, maxp);

        if (!(kbd = kmalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL))) return NULL;
        memset(kbd, 0, sizeof(struct usb_kbd));

        kbd->usbdev = dev;

        FILL_INT_URB(&kbd->irq, dev, pipe, kbd->new, maxp > 8 ? 8 : maxp,
		usb_kbd_irq, kbd, endpoint->bInterval);

	kbd->irq.dev = kbd->usbdev;

	if (dev->descriptor.iManufacturer)
                usb_string(dev, dev->descriptor.iManufacturer, kbd->name, 63);

	if (usb_submit_urb(&kbd->irq)) {
                kfree(kbd);
                return NULL;
        }
	
	printk(KERN_INFO "input%d: %s on usb%d:%d.%d\\n",
                 kbd->dev.number, kbd->name, dev->bus->busnum, dev->devnum, ifnum);

        return kbd;
}

static void usb_kbd_disconnect(struct usb_device *dev, void *ptr)
{
	struct usb_kbd *kbd = ptr;
        usb_unlink_urb(&kbd->irq);
        kfree(kbd);

}

static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {
	{ USB_DEVICE(USB_HOTKEY_VENDOR_ID, USB_HOTKEY_PRODUCT_ID) },
	{ }						/* Terminating entry */
};

MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);

static struct usb_driver usb_kbd_driver = {
	name:		"Hotkey",
	probe:		usb_kbd_probe,
	disconnect:	usb_kbd_disconnect,
	id_table:	usb_kbd_id_table,
	NULL,
};

static int __init usb_kbd_init(void)
{
	usb_register(&usb_kbd_driver);
	info(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
	return 0;
}

static void __exit usb_kbd_exit(void)
{
	usb_deregister(&usb_kbd_driver);
}

module_init(usb_kbd_init);
module_exit(usb_kbd_exit);



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