嵌入式Linux下USB驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)

　　（2）probe()函數(shù)

　　probe()函數(shù)的編寫(xiě)格式為：static void * skel_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)；驅(qū)動(dòng)程序需要確認(rèn)插入的設(shè)備是否可以被接受，如果不接受，或者在初始化的過(guò)程中發(fā)生任何錯(cuò)誤，probe()函數(shù)返回一個(gè)NULL值。否則返回一個(gè)含有設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序狀態(tài)的指針，通過(guò)這個(gè)指針，就可以訪問(wèn)所有結(jié)構(gòu)中的回調(diào)函數(shù)。

　　在驅(qū)動(dòng)程序里，最后一點(diǎn)是要注冊(cè)devfs（設(shè)備文件系統(tǒng)）。首先創(chuàng)建一個(gè)緩沖用來(lái)保存那些被發(fā)送給USB設(shè)備的數(shù)據(jù)和那些從設(shè)備上接受的數(shù)據(jù)，并為設(shè)備傳輸創(chuàng)建一個(gè)USB請(qǐng)求塊（URB）以向設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)，同時(shí)USB urb 被初始化，然后在devfs子系統(tǒng)中注冊(cè)設(shè)備，允許devfs用戶訪問(wèn)USB的設(shè)備。注冊(cè)過(guò)程如下：

　　/* initialize the devfs node for this device and register it */

　　sprintf(name, "skel%d", skel->minor);

　　skel->devfs = devfs_register (usb_devfs_handle, name, DEVFS_FL_DEFAULT, USB_MAJOR, USB_SKEL_MINOR_BASE + skel->minor, S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH, skel_fops, NULL);

　　如果devfs_register函數(shù)失敗， devfs子系統(tǒng)會(huì)將此情況報(bào)告給用戶。如果設(shè)備從USB總線拔掉，設(shè)備指針會(huì)調(diào)用disconnect 函數(shù)。驅(qū)動(dòng)程序就需要清除那些被分配了的所有私有數(shù)據(jù)、關(guān)閉urbs，并且從devfs上注銷調(diào)自己。調(diào)用函數(shù)的格式為：

　　/* remove our devfs node */

　　devfs_unregister(skel->devfs);

　　現(xiàn)在，skeleton驅(qū)動(dòng)就已經(jīng)和設(shè)備綁定上了，任何用戶態(tài)程序要操作此設(shè)備都可以通過(guò)file_operations結(jié)構(gòu)所定義的函數(shù)進(jìn)行了。

　　（3）open()、write()和read()函數(shù)

　　首先，要打開(kāi)此設(shè)備。在open()函數(shù)中MODULE_INC_USE_COUNT 宏是一個(gè)關(guān)鍵，它起到一個(gè)計(jì)數(shù)的作用，有一個(gè)用戶態(tài)程序打開(kāi)一個(gè)設(shè)備，計(jì)數(shù)器就加1。例如，以模塊方式加入一個(gè)驅(qū)動(dòng)，若計(jì)數(shù)器不為零，就說(shuō)明仍然有用戶程序在使用此驅(qū)動(dòng)，這時(shí)候，就不能通過(guò)rmmod命令卸載驅(qū)動(dòng)模塊了。

　　/* increment our usage count for the module */

　　MOD_INC_USE_COUNT;

　　++skel->open_count;

　　/* save our object in the file's private structure */

　　file->private_data = skel;

　　當(dāng)open完設(shè)備后，read()、write()函數(shù)就可以收、發(fā)數(shù)據(jù)了。

　　read()函數(shù)首先從open()函數(shù)中保存的fi。

　　Write()函數(shù)和read()函數(shù)是完成驅(qū)動(dòng)對(duì)讀寫(xiě)等操作的響應(yīng)。在skel_write中，一個(gè)FILL_BULK_URB函數(shù)，就完成了urb 系統(tǒng)callbak和的skel_write_bulk_callback之間的聯(lián)系。注意skel_write_bulkcallback是中斷方式，所以要注意時(shí)間不能太久，本程序中它就只是報(bào)告一些urb的狀態(tài)等。 read 函數(shù)與write 函數(shù)稍有不同在于：程序并沒(méi)有用urb 將數(shù)據(jù)從設(shè)備傳送到驅(qū)動(dòng)程序，而是用usb_bulk_msg 函數(shù)代替，這個(gè)函數(shù)能夠不需要?jiǎng)?chuàng)建urbs 和操作urb函數(shù)的情況下，來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)給設(shè)備，或者從設(shè)備來(lái)接收數(shù)據(jù)。調(diào)用usb_bulk_msg函數(shù)并傳到一個(gè)存儲(chǔ)空間，用來(lái)緩沖和放置驅(qū)動(dòng)收到的數(shù)據(jù)，若沒(méi)有收到數(shù)據(jù)表示失敗并返回一個(gè)錯(cuò)誤信息。

　　usb_bulk_msg函數(shù)：當(dāng)對(duì)usb設(shè)備進(jìn)行一次讀或者寫(xiě)時(shí)，usb_bulk_msg 函數(shù)是非常有用的; 然而, 當(dāng)需要連續(xù)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)，應(yīng)建立一個(gè)自己的urbs，同時(shí)將urbs 提交給USB子系統(tǒng)。

　　skel_disconnect函數(shù)：當(dāng)釋放設(shè)備文件句柄時(shí)，這個(gè)函數(shù)會(huì)被調(diào)用。

　　MOD_DEC_USE_COUNT宏也會(huì)被調(diào)用到（和MOD_INC_USE_COUNT剛好對(duì)應(yīng)，它減少一個(gè)計(jì)數(shù)器），首先確認(rèn)當(dāng)前是否有其他的程序正在訪問(wèn)這個(gè)設(shè)備，如果是最后一個(gè)用戶在使用，可以關(guān)閉任何正在發(fā)生的寫(xiě)，操作如下：

　　/* decrement our usage count for the device */

　　--skel->open_count;

　　if (skel->open_count = 0) {

　　/* shutdown any bulk writes that might be

　　going on */

　　usb_unlink_urb (skel->write_urb);

　　skel->open_count = 0;

　　}

　　/* decrement our usage count for the module */

　　MOD_DEC_USE_COUNT;

　　USB設(shè)備可以在任何時(shí)間點(diǎn)從系統(tǒng)中取走，即使程序目前正在訪問(wèn)它。USB驅(qū)動(dòng)程序必須要能夠很好地處理解決此問(wèn)題，它需要能夠切斷任何當(dāng)前的讀寫(xiě)，同時(shí)通知用戶空間程序：USB設(shè)備已經(jīng)被取走。

　　2.設(shè)計(jì)實(shí)例

　　下面通過(guò)介紹鍵盤(pán)飛梭驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)例來(lái)讓讀者更好的理解USB驅(qū)動(dòng)程序的工作原理，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

　　/*需要的頭文件*/

　　#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>

　　/* 驅(qū)動(dòng)程序版本信息*/

　　#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

　　/*廠商和產(chǎn)品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值，通過(guò)cat/proc/bus/usb/devices得到當(dāng)前系統(tǒng)探測(cè)到的USB總線上的設(shè)備信息。它包括Vendor、ProdID、Product等*/

　　MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );

　　MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );

　　/*此結(jié)構(gòu)來(lái)自內(nèi)核中drivers/usb/usbkbd.c*/

　　struct usb_kbd {

　　struct input_dev dev;

　　struct usb_device *usbdev;

　　unsigned char new[8];

　　unsigned char old[8];

　　struct urb irq, led;

　　struct usb_ctrlrequest dr;

　　unsigned char leds, newleds;

　　char name[128];

　　int open;

　　};

　　static void usb_kbd_irq(struct urb *urb) /*urb為USB請(qǐng)求塊*/

　　{

　　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);

　　}