USB驱动学习笔记：
2 1、ARM-Linux下USB驱动程序开发
3 1.1.1、linux下USB配置：
4 *********(MassStorage：存储设备)************************************
5 -> Device Drivers
6 -> SCSI device support(通用设备)
7 -> SCSI disk support (磁盘支持)
8 -> SCSI device support(设备支持)
9
10 -> Device Drivers
11 -> USB support (USB设备)
12 -> USB device filesystem (USB设备文件系统)
13 -> OHCI HCD support (主要是非PC上的USB芯片)
14 -> USB Mass Storage support(USB大容量设备)
15 -> USB Monitor (USB 主设备)
16
17 -> File systems
18 -> DOS/FAT/NT Filesystems
19 -> MSDOS fs support
20 -> VFAT (Windows-95) fs support
21
22 -> Partition Types (分区类型)
23 -> PC BIOS (MSDOS partition tables) support
24
25 -> Native Language Suppor (本地语言设置)
26 -> Simplified Chinese charset (CP936, GB2312)
27 -> NLS UTF-8
28
29 make uImage (生成uImage)
30 测试 mount /dev/sda1 /mnt/
31
32 *********(HID：人机接口（鼠标、键盘))********************************
33 -> Device Drivers
34 HID Devices --->
35 -> USB Human Interface Device (full HID) support
36 USB support --->
37 -> Support for Host-side USB
38 make uImage (生成uImage)
39 测试 cat /dev/mouse1
40
41 *********(RNDIS：网卡)********************************
42
43 -> Device Drivers x
44 -> USB support x
45 -> USB Gadget Support
46 <M> Support for USB Gadgets
47 <M> Ethernet Gadget (with CDC Et hernet support) x x
48 [*] RNDIS support (EXPERIMENTAL) (NEW)
49 编译内核模块
50
51 cp drivers/usb/gadget/_ether.ko /work/nfs_root/first_fs/
52 cp /arch/arm/boot/uImage /work/nfs_root/new_uImage
53
54 *********(CDC-ACM：USB虚拟串口)********************************
55 (未能识别USB driver)可能是没有配置USB设备
56
57
58
59
60 1.2.1、驱动程序编写
61 struct usb_driver {
62 const char *name; /*USB驱动名字*/
63 int (*probe) (struct usb_interface *intf,const struct usb_device_id *id);/*USB core发现该驱动程序能够处理USB接口时，调用*/
64 void (*disconnect) (struct usb_interface *intf);/*USB移除的时候调用*/
65 const struct usb_device_id *id_table; /*该驱动程序支持哪些设备 idVendor(制造商ID) idProduct(产品id)*/
66 };
67 1.2.2、linux提供宏来定义 一种 设备 ：
68 USB_DEVICE(vend,prod)
69 vend:USB Vendor ID 制造商ID
70 prod:USB Product ID 设备ID
71
72 1.2.3、linux提供宏来定义 一类 设备 ：
73 USB_INTERFACE_INFO(cl,sc,pr)
74 cl:类 blnterfaceClass Value
75 sc:子类 blnterfaceSubClass value
76 pr:协议 blnterfaceProtocil Value
77
78 1.2.4、USB注册：传入一个参数usb_driver
79 static inline int usb_register(struct usb_driver *driver)
80
81 1.2.5、usb_device结构
82 int devnum; /* Address on USB bus */
83 char devpath [16]; /* Use in messages: /port/port/... */
84 enum usb_device_state state; /* configured, not attached, etc */
85 enum usb_device_speed speed; /* high/full/low (or error) */
86 struct usb_device_descriptor descriptor; /* Descriptor 设备描述符号*/
87 struct usb_host_config *config; /* All of the configs */
88 struct usb_config_descriptor desc; /*usb配置描述符*/
89 struct usb_interface *interface[USB_MAXINTERFACES];
90 ruct usb_host_interface *cur_altsetting; /* the currently
91 /*USB 接口描述符 一个[配置]包含一个或者多个接口,一个接口包含一个或者多个[设置] */
92 struct usb_interface_descriptor desc;
93 struct usb_host_endpoint *endpoint; /*USB端点*/
94 struct usb_endpoint_descriptor desc;/*USB 端点描述符 */
95
96 1.3.1、URB(usb request block)请求块 ,承载USB之间的数据传输
97
98 ①URB处理流程：
99 1、USB设备驱动程序创建并初始化一个访问特点USB设备指定的端点的URB，并提交给USB Core
100 2、USB core提交该URB到USB主控制驱动程序
101 3、USB主控制器驱动程序根据该URB的描述信息，来访问USB设备
102 4、当访问设备结束后，USB主控制器驱动程序通知USB设备驱动(device)程序
103
104 ②创建urb的函数为：
105 struct urb *usb_alloc_urb(int iso_packets, gfp_t mem_flags)
106 参数1：iso_packets：urb所含的等时数据包个数
107 参数2：mem_flags：内存分配标示
108
109 ③初始化urb函数为：interrupt
110 static inline void usb_fill_int_urb (
111 struct urb *urb, //要初始化urb指针
112 struct usb_device *dev, //usb_device设备
113 unsigned int pipe, //要访问的端点所对应的管道，使用usb_sndintpipe()/usb_rcvintpipe()
114 void *transfer_buffer, //要传输数据的缓冲区
115 int buffer_length, //要传输数据的长度
116 usb_complete_t complete_fn, //当完成urb所请求的操作时候调用的回调函数
117 void *context, //通常取值为DEV
118 int interval //URB被调度的时间间隔
119 );
120 问：何为管道？
121 答：管道：驱动程序的数据缓冲区与一个端点的连接，代表一个在两者之间要移动数据的能力。
122
123 批量urb：使用usb_fill_bulk_urb()
124 控制urb: 使用usb_control_urb()
125 等时urb没有像中断、控制、批量传输那样有URB初始化函数，我们只有手动初始化urb.
126
127 ④提交URB
128 在完成urb的创建和初始化后，URB就可以通过usb_smbmit_urb函数来提交给usb core
129 int usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
130 urb:指向URB的指针
131 mem_flags：内存分配标示，用于告知USB core如何分配内存换成区。
132
133
134 ⑤URB处理 以下三种情况被认为URB处理完成，调用complete_fn函数
135 1、URB成功发送给设备，并且设备返回正确，URB->status = 0
136 2、如果接收和发送发生错误时候 urb->status = error
137 3、urb被取消，就发生在驱动程序通过,usb_unlink_urb() / usb_kill_urb()
138 鼠标驱动程序：
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/errno.h>
3 #include <linux/init.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/module.h>
6 #include <linux/kref.h>
7 #include <asm/uaccess.h>
8 #include <linux/usb.h>
9 #include <linux/mutex.h>
10 #include <linux/hid.h>
11 #include <linux/input.h>
12
13
14 /*创建输入设备*/
15 static struct input_dev *uk_dev;
16 static int len;
17 static char *usb_buf;
18 static dma_addr_t usb_data_dma;
19 static struct urb *uk_urb;
20
21
22
23
24 //usb支持的设备列表
25 static struct usb_device_id usbmouse_key_table [] = {
26 { USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,
27 USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE) },
28 //{USB_DEVICE(0x1234,0x5678)},
29 { } /* Terminating entry */
30 };
31
32 static void usb_mouse_irq(struct urb *urb)
33 {
34 static unsigned char pre_val;
35 #if 0
36 int i;
37 char b[100];
38 static int cnt = 0;
39 printk("data cnt %d: ", ++cnt);
40 for (i = 0; i < len; i++)
41 {
42 printk("%02x ", usb_buf[i]);
43 }
44 printk("\n");
45
46
47
48 /* USB鼠标数据含义
49 * data[1]: bit0-左键, 1-按下, 0-松开
50 * bit1-右键, 1-按下, 0-松开
51 * bit2-中键, 1-按下, 0-松开
52 *
53 */
54 // if ((pre_val & (1<<0)) != (usb_buf[1] & (1<<0)))
55 // {
56 // /* 左键发生了变化 */
57 // input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_L, (usb_buf[1] & (1<<0)) ? 1 : 0);
58 // input_sync(uk_dev);
59 // }
60
61 // if ((pre_val & (1<<1)) != (usb_buf[1] & (1<<1)))
62 // {
63 // /* 右键发生了变化 */
64 // input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_S, (usb_buf[1] & (1<<1)) ? 1 : 0);
65 // input_sync(uk_dev);
66 // }
67
68 // if ((pre_val & (1<<2)) != (usb_buf[1] & (1<<2)))
69 // {
70 // /* 中键发生了变化 */
71 // input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, (usb_buf[1] & (1<<2)) ? 1 : 0);
72 // input_sync(uk_dev);
73 // }
74
75 // pre_val = usb_buf[1];
76 /* 重新提交urb */
77 usb_submit_urb(uk_urb, GFP_KERNEL);
78
79 #else
80
81 switch (urb->status) {
82 case 0: /* success */
83 break;
84 case -ECONNRESET: /* unlink */
85 case -ENOENT:
86 case -ESHUTDOWN:
87 return;
88 /* -EPIPE: should clear the halt */
89 default: /* error */
90 goto resubmit;
91 }
92
93 input_report_key(uk_dev, BTN_LEFT, usb_buf[1] & 0x01);
94 input_report_key(uk_dev, BTN_RIGHT, usb_buf[1] & 0x02);
95 input_report_key(uk_dev, BTN_MIDDLE, usb_buf[1] & 0x04);
96 input_report_key(uk_dev, BTN_SIDE, usb_buf[1] & 0x08);
97 input_report_key(uk_dev, BTN_EXTRA, usb_buf[1] & 0x10);
98
99 input_report_rel(uk_dev, REL_X, usb_buf[3]);
100 input_report_rel(uk_dev, REL_Y, usb_buf[4]);
101 input_report_rel(uk_dev, REL_WHEEL, usb_buf[5]);
102
103 input_sync(uk_dev);
104 resubmit:
105 usb_submit_urb (urb, GFP_ATOMIC);
106 #endif
107
108
109
110
111 }
112
113 static int usbmouse_key_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
114 {
115 struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
116 struct usb_host_interface *interface;
117 struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
118 int pipe;
119 /*获取当前usb接口的设置*/
120 interface = intf->cur_altsetting;
121 endpoint = &interface->endpoint[0].desc;
122
123 /* a. 分配一个input_dev */
124 uk_dev = input_allocate_device();
125 /* b. 设置 */
126 /* b.1 能产生哪类事件 */
127 set_bit(EV_KEY, uk_dev->evbit);
128 set_bit(EV_REL, uk_dev->evbit);
129
130 // /* b.2 能产生这类操作里的哪些事件: L,S,ENTER,LEFTSHIT */
131 // set_bit(BTN_LEFT, uk_dev->keybit);
132 // set_bit(BTN_RIGHT, uk_dev->keybit);
133 // set_bit(BTN_MIDDLE, uk_dev->keybit);
134
135 // set_bit(REL_X,uk_dev->keybit);
136 // set_bit(REL_Y,uk_dev->keybit);
137 // set_bit(REL_WHEEL,uk_dev->keybit);
138
139 uk_dev->evbit[0] = BIT(EV_KEY) | BIT(EV_REL);
140 uk_dev->keybit[LONG(BTN_MOUSE)] = BIT(BTN_LEFT) | BIT(BTN_RIGHT) | BIT(BTN_MIDDLE);
141 uk_dev->relbit[0] = BIT(REL_X) | BIT(REL_Y);
142 uk_dev->keybit[LONG(BTN_MOUSE)] |= BIT(BTN_SIDE) | BIT(BTN_EXTRA);
143 uk_dev->relbit[0] |= BIT(REL_WHEEL);
144
145 /* c. 注册 */
146 input_register_device(uk_dev);
147
148 /* d. 硬件相关操作 */
149 /* 数据传输3要素: 源,目的,长度 */
150 /* 源: USB设备的某个端点 */
151 pipe = usb_rcvintpipe(dev,endpoint->bEndpointAddress);
152 /* 长度: */
153 len = endpoint->wMaxPacketSize;
154 /* 目的: */
155 usb_buf = usb_buffer_alloc(dev,len,GFP_ATOMIC,&usb_data_dma);
156 /* 使用"3要素" */
157 /* 分配usb request block */
158 uk_urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
159
160 /* 使用"3要素设置urb" */
161 usb_fill_int_urb(uk_urb, dev, pipe,usb_buf,len,usb_mouse_irq, NULL, endpoint->bInterval);
162 uk_urb->transfer_dma = usb_data_dma;
163 uk_urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
164
165 /* 使用URB */
166 usb_submit_urb(uk_urb, GFP_KERNEL);
167
168
169 printk("found usbmouse!\n");
170
171 printk("bcdUSB = %x\n", dev->descriptor.bcdUSB);
172 printk("VID = 0x%x\n", dev->descriptor.idVendor);
173 printk("PID = 0x%x\n", dev->descriptor.idProduct);
174
175 return 0;
176 }
177
178 static void usbmouse_key_disconnect(struct usb_interface *interface)
179 {
180 struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(interface);
181
182 printk("usbmouse_key_disconnect\n");
183 input_unregister_device(uk_dev);
184 input_free_device(uk_dev);
185 usb_buffer_free(dev,len,usb_buf,usb_data_dma);
186 usb_kill_urb(uk_urb);
187 usb_free_urb(uk_urb);
188
189 }
190
191 MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usbmouse_key_table);
192
193 /*usbmouse_key_probe usbmouse_key_disconnect 函数指针
194 *当设备与在id_table 中变量信息匹配时，此函数被调用
195 */
196 static struct usb_driver usbmouse_key_driver = {
197 .name = "usbmouse_key",
198 .probe = usbmouse_key_probe,
199 .disconnect = usbmouse_key_disconnect,
200 .id_table = usbmouse_key_table,
201
202 };
203
204 /*
205 *USB骨架 最基本的usb驱动模板
206 */
207 static int __init usb_usbmouse_key_init(void)
208 {
209 int result;
210
211 printk("usb_usbmouse_key_init\n");
212
213 /* register this driver with the USB subsystem */
214 result = usb_register(&usbmouse_key_driver);
215 if (result)
216 err("usb_register failed. Error number %d", result);
217
218 return result;
219 }
220
221 static void __exit usb_usbmouse_key_exit(void)
222 {
223 printk("usb_usbmouse_key_exit\n");
224 /* deregister this driver with the USB subsystem */
225 usb_deregister(&usbmouse_key_driver);
226 }
227
228 module_init(usb_usbmouse_key_init);
229 module_exit(usb_usbmouse_key_exit);
230 MODULE_LICENSE("GPL");
时间： 2024-10-05 08:11:09