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Linux USB鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序詳解 時(shí)間：2015-06-28 00:00:00 來源：IT貓撲網(wǎng) 作者：網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評論(3)

　　USB 總線引出兩個(gè)重要的鏈表！

　　一個(gè) USB 總線引出兩個(gè)重要的鏈表，一個(gè)為 USB 設(shè)備鏈表，一個(gè)為 USB 驅(qū)動(dòng)鏈表。設(shè)備鏈表包含各種系統(tǒng)中的 USB 設(shè)備以及這些設(shè)備的所有接口，驅(qū)動(dòng)鏈表包含 USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（usb device driver）和 USB 驅(qū)動(dòng)程序（usb driver）。

　　USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（usb device driver）和 USB 驅(qū)動(dòng)程序（usb driver）的區(qū)別是什么？

　　USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包含 USB 設(shè)備的一些通用特性，將與所有 USB 設(shè)備相匹配。在 USB core 定義了：struct usb_device_driver usb_generic_driver。usb_generic_driver 是 USB 子系統(tǒng)中唯一的一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο?。?USB 驅(qū)動(dòng)程序則是與接口相匹配，接口是一個(gè)完成特定功能的端點(diǎn)的集合。

　　設(shè)備是如何添加到設(shè)備鏈表上去的？

　　在設(shè)備插入 USB 控制器之后，USB core 即會(huì)將設(shè)備在系統(tǒng)中注冊，添加到 USB 設(shè)備鏈表上去。

　　USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（usb device driver）是如何添加到驅(qū)動(dòng)鏈表上去的？

　　在系統(tǒng)啟動(dòng)注冊 USB core 時(shí)，USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序即將被注冊，也就添加到驅(qū)動(dòng)鏈表上去了。

　　接口是如何添加到設(shè)備鏈表上去的？

　　在 USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和 USB 設(shè)備的匹配之后，USB core 會(huì)對設(shè)備進(jìn)行配置，分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)之后會(huì)將設(shè)備所有接口都添加到設(shè)備鏈表上去。比如鼠標(biāo)設(shè)備中有一個(gè)接口，USB core 對鼠標(biāo)設(shè)備配置后，會(huì)將這個(gè)接口添加到設(shè)備鏈表上去。

　　USB 驅(qū)動(dòng)程序（usb driver）是如何添加到驅(qū)動(dòng)鏈表上去的？

　　在每個(gè) USB 驅(qū)動(dòng)程序的被注冊時(shí)，USB 驅(qū)動(dòng)程序即會(huì)添加到驅(qū)動(dòng)鏈表上去。比如鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序，usb_mouse_init 函數(shù)將通過 usb_register(&usb_mouse_driver) 將鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序注冊到 USB core 中，然后就添加到驅(qū)動(dòng)鏈表中去了。其中 usb_mouse_driver 是描述鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)體。

　　已配置狀態(tài)（configured status）之后話

　　當(dāng)鼠標(biāo)的設(shè)備、接口都添加到設(shè)備鏈表，并且鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序也添加到驅(qū)動(dòng)鏈表上去了，系統(tǒng)就進(jìn)入一種叫做已配置（configured）的狀態(tài)。要達(dá)到已配置狀態(tài)，將經(jīng)歷復(fù)雜的過程，USB core 為 USB 設(shè)備奉獻(xiàn)著無怨無悔。在這個(gè)過程中，系統(tǒng)將會(huì)建立起該設(shè)備的的設(shè)備、配置、接口、設(shè)置、端點(diǎn)的描述信息，它們分別被 usb_device、usb_configuration、usb_interface、usb_host_interface、 usb_host_endpoint 結(jié)構(gòu)體描述。

　　設(shè)備達(dá)到已配置狀態(tài)后，首先當(dāng)然就要進(jìn)行 USB 驅(qū)動(dòng)程序和相應(yīng)接口的配對，對于鼠標(biāo)設(shè)備來說則是鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序和鼠標(biāo)中的接口的配對。USB core 會(huì)調(diào)用 usb_device_match 函數(shù)，通過比較設(shè)備中的接口信息和 USB 驅(qū)動(dòng)程序中的 id_table，來初步?jīng)Q定該 USB 驅(qū)動(dòng)程序是不是跟相應(yīng)接口相匹配。通過這一道關(guān)卡后，USB core 會(huì)認(rèn)為這個(gè)設(shè)備應(yīng)該由這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)。

　　然而，僅僅這一步是不夠的，接著，將會(huì)調(diào)用 USB 驅(qū)動(dòng)程序中的 probe 函數(shù)對相應(yīng)接口進(jìn)行進(jìn)一步檢查。如果該驅(qū)動(dòng)程序確實(shí)適合設(shè)備接口，對設(shè)備做一些初始化工作，分配 urb 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)傳輸。

　　當(dāng) 鼠標(biāo)設(shè)備在用戶空間打開時(shí)，將提交 probe 函數(shù)構(gòu)建的 urb 請求塊，urb 將開始為傳送數(shù)據(jù)而忙碌了。urb 請求塊就像一個(gè)裝東西的"袋子"，USB 驅(qū)動(dòng)程序把"空袋子"提交給 USB core，然后再交給主控制器，主控制器把數(shù)據(jù)放入這個(gè)"袋子"后再將裝滿數(shù)據(jù)的"袋子"通過 USB core 交還給 USB 驅(qū)動(dòng)程序，這樣一次數(shù)據(jù)傳輸就完成了。

　　以下是完全注釋后的鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序代碼 usbmouse.c

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　　* $Id: usbmouse.c,v 1.15 2001/12/27 10:37:41 vojtech Exp $

　　*? USB HIDBP Mouse support

　　#include <linux/kernel.h>

　　#include <linux/slab.h>

　　#include

　　* Version Information

　　#define DRIVER_VERSION "v1.6"

　　#define DRIVER_AUTHOR "Vojtech Pavlik <[email protected]>"

　　#define DRIVER_DESC "USB HID Boot Protocol mouse driver"

　　#define DRIVER_LICENSE "GPL"

　　MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);

　　MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);

　　MODULE_LICENSE(DRIVER_LICENSE);

　　* 鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)體，用于描述鼠標(biāo)設(shè)備。

　　struct usb_mouse

　　{

　　/* 鼠標(biāo)設(shè)備的名稱，包括生產(chǎn)廠商、產(chǎn)品類別、產(chǎn)品等信息 */

　　char name[128];

　　/* 設(shè)備節(jié)點(diǎn)名稱 */

　　char phys[64];

　　/* USB 鼠標(biāo)是一種 USB 設(shè)備，需要內(nèi)嵌一個(gè) USB 設(shè)備結(jié)構(gòu)體來描述其 USB 屬性 */

　　struct usb_device *usbdev;

　　/* USB 鼠標(biāo)同時(shí)又是一種輸入設(shè)備，需要內(nèi)嵌一個(gè)輸入設(shè)備結(jié)構(gòu)體來描述其輸入設(shè)備的屬性 */

　　struct input_dev *dev;

　　/* URB 請求包結(jié)構(gòu)體，用于傳送數(shù)據(jù) */

　　struct urb *irq;

　　/* 普通傳輸用的地址 */

　　signed char *data;

　　/* dma 傳輸用的地址 */

　　dma_addr_t data_dma;

　　};

　　* urb 回調(diào)函數(shù)，在完成提交 urb 后，urb 回調(diào)函數(shù)將被調(diào)用。

　　* 此函數(shù)作為 usb_fill_int_urb 函數(shù)的形參，為構(gòu)建的 urb 制定的回調(diào)函數(shù)。

　　static void usb_mouse_irq(struct urb *urb)

　　{

　　* urb 中的 context 指針用于為 USB 驅(qū)動(dòng)程序保存一些數(shù)據(jù)。比如在這個(gè)回調(diào)函數(shù)的形參沒有傳遞在 probe

　　* 中為 mouse 結(jié)構(gòu)體分配的那塊內(nèi)存的地址指針，而又需要用到那塊內(nèi)存區(qū)域中的數(shù)據(jù)，context 指針則幫了

　　* 大忙了！

　　* 在填充 urb 時(shí)將 context 指針指向 mouse 結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)區(qū)，在這又創(chuàng)建一個(gè)局部 mouse 指針指向在 probe

　　* 函數(shù)中為 mouse 申請的那塊內(nèi)存，那塊內(nèi)存保存著非常重要數(shù)據(jù)。

　　* 當(dāng) urb 通過 USB core 提交給 hc 之后，如果結(jié)果正常，mouse->data 指向的內(nèi)存區(qū)域?qū)⒈４嬷髽?biāo)的按鍵

　　* 和移動(dòng)坐標(biāo)信息，系統(tǒng)則依靠這些信息對鼠標(biāo)的行為作出反應(yīng)。

　　* mouse 中內(nèi)嵌的 dev 指針，指向 input_dev 所屬于的內(nèi)存區(qū)域。

　　struct usb_mouse *mouse = urb->context;

　　signed char *data = mouse->data;

　　struct input_dev *dev = mouse->dev;

　　int status;

　　* status 值為 0 表示 urb 成功返回，直接跳出循環(huán)把鼠標(biāo)事件報(bào)告給輸入子系統(tǒng)。

　　* ECONNRESET 出錯(cuò)信息表示 urb 被 usb_unlink_urb 函數(shù)給 unlink 了，ENOENT 出錯(cuò)信息表示 urb 被

　　* usb_kill_urb 函數(shù)給 kill 了。usb_kill_urb 表示徹底結(jié)束 urb 的生命周期，而 usb_unlink_urb 則

　　* 是停止 urb，這個(gè)函數(shù)不等 urb 完全終止就會(huì)返回給回調(diào)函數(shù)。這在運(yùn)行中斷處理程序時(shí)或者等待某自旋鎖

　　* 時(shí)非常有用，在這兩種情況下是不能睡眠的，而等待一個(gè) urb 完全停止很可能會(huì)出現(xiàn)睡眠的情況。

　　* ESHUTDOWN 這種錯(cuò)誤表示 USB 主控制器驅(qū)動(dòng)程序發(fā)生了嚴(yán)重的錯(cuò)誤，或者提交完 urb 的一瞬間設(shè)備被拔出。

　　* 遇見除了以上三種錯(cuò)誤以外的錯(cuò)誤，將申請重傳 urb。

　　switch (urb->status)

　　{

　　case 0:???? /* success */

　　break;

　　case -ECONNRESET:?? /* unlink */

　　case -ENOENT:

　　case -ESHUTDOWN:

　　return;

　　/* -EPIPE:? should clear the halt */

　　default:? /* error */

　　goto resubmit;

　　}

　　* 向輸入子系統(tǒng)匯報(bào)鼠標(biāo)事件情況，以便作出反應(yīng)。

　　* data 數(shù)組的第0個(gè)字節(jié)：bit 0、1、2、3、4分別代表左、右、中、SIDE、EXTRA鍵的按下情況；

　　* data 數(shù)組的第1個(gè)字節(jié)：表示鼠標(biāo)的水平位移；

　　* data 數(shù)組的第2個(gè)字節(jié)：表示鼠標(biāo)的垂直位移；

　　* data 數(shù)組的第3個(gè)字節(jié)：REL_WHEEL位移。

　　input_report_key(dev, BTN_LEFT,?? data[0] & 0x01);

　　input_report_key(dev, BTN_RIGHT,? data[0] & 0x02);

　　input_report_key(dev, BTN_MIDDLE, data[0] & 0x04);

　　input_report_key(dev, BTN_SIDE,?? data[0] & 0x08);

　　input_report_key(dev, BTN_EXTRA,? data[0] & 0x10);

　　input_report_rel(dev, REL_X,???? data[1]);

　　input_report_rel(dev, REL_Y,???? data[2]);

　　input_report_rel(dev, REL_WHEEL, data[3]);

關(guān)鍵詞標(biāo)簽：Linux,USB鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)

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