// drivershidusbhidusbmouse.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(dòng)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 0
int 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urb
usb_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_dev
uk_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(cè)
input_register_device(uk_dev);
// d. 硬件相關(guān)操作（使用USB總線驅(qū)動(dòng)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 block
uk_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URB
usb_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_driver
static 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(cè)
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");
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現(xiàn)象：把USB設(shè)備接到PC
1. 右下角彈出"發(fā)現(xiàn)android phone"
2. 跳出一個(gè)對(duì)話框，提示你安裝驅(qū)動(dòng)程序
問1. 既然還沒有"驅(qū)動(dòng)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(dòng)程序，接入U(xiǎn)SB設(shè)備后，是"總線驅(qū)動(dòng)程序"知道你是"android phone"
提示你安裝的是"設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序"
USB總線驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)：識(shí)別USB設(shè)備, 給USB設(shè)備找到對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序
問2. USB設(shè)備種類非常多，為什么一接入電腦，就能識(shí)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(huì)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(dòng)程序會(huì)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(dòng)程序都會(huì)給它分配一個(gè)編號(hào)
接在USB總線上的每一個(gè)USB設(shè)備都有自己的編號(hào)(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(duì)應(yīng)的編號(hào)(地址)
問4. USB設(shè)備剛接入PC時(shí)，還沒有編號(hào)；那么PC怎么把"分配的編號(hào)"告訴它？
答4. 新接入的USB設(shè)備的默認(rèn)編號(hào)是0，在未分配新編號(hào)前，PC使用0編號(hào)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(huì)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(dòng)"通知USB主機(jī)的能力。
例子：USB鼠標(biāo)滑動(dòng)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(dòng)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(shí)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?duì)象：端點(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(chǎng)說的。
比如鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)是從鼠標(biāo)傳到PC機(jī), 對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)稱為"輸入端點(diǎn)"
6. USB總線驅(qū)動(dòng)程序的作用
a. 識(shí)別USB設(shè)備
b. 查找并安裝對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
c. 提供USB讀寫函數(shù)
USB驅(qū)動(dòng)程序框架:
app:
-------------------------------------------
內(nèi)核 --------------------------------------
USB總線驅(qū)動(dòng)程序 // 1. 識(shí)別, 2. 找到匹配的設(shè)備驅(qū)動(dòng), 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(dòng)程序的作用
1. 識(shí)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includelinuxusbCh9.h看到
2. 查找并安裝對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)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 2
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 0:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 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 3
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi1 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 1:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 1:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
在內(nèi)核目錄下搜:
grep "USB device using" * -nR
drivers/usb/core/hub.c:2186: "%s %s speed %sUSB device using %s and address %dn",
hub_irq
kick_khubd
hub_thread
hub_events
hub_port_connect_change
udev = 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(hào)(地址)
hub_port_init // usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
hub_set_address // 把編號(hào)(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_configuration
device_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
1. 分配/設(shè)置usb_driver結(jié)構(gòu)體
.id_table
.probe
.disconnect
2. 注冊(cè)
測(cè)試1th/2th:
1. make menuconfig去掉原來的USB鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)
-> Device Drivers
-> HID Devices
<> USB Human Interface Device (full HID) support
2. make uImage 并使用新的內(nèi)核啟動(dòng)
3. insmod usbmouse_as_key.ko
4. 在開發(fā)板上接入、拔出USB鼠標(biāo)
測(cè)試3th:
1. insmod usbmouse_as_key.ko
2. 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(cè)試4th:
1. insmod usbmouse_as_key.ko
2. 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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