嵌入式Linux下USB驱动程序的设计

　　（2）probe()函数

　　probe()函数的编写格式为：static void * skel_probe(struct usb_device *dev, unsigned int ifnum, const struct usb_device_id *id)；驱动程序需要确认插入的设备是否可以被接受，如果不接受，或者在初始化的过程中发生任何错误，probe()函数返回一个NULL值。否则返回一个含有设备驱动程序状态的指针，通过这个指针，就可以访问所有结构中的回调函数。

　　在驱动程序里，最后一点是要注册devfs（设备文件系统）。首先创建一个缓冲用来保存那些被发送给USB设备的数据和那些从设备上接受的数据，并为设备传输创建一个USB请求块（URB）以向设备写入数据，同时USB urb 被初始化，然后在devfs子系统中注册设备，允许devfs用户访问USB的设备。注册过程如下：

　　/* 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函数失败， devfs子系统会将此情况报告给用户。如果设备从USB总线拔掉，设备指针会调用disconnect 函数。驱动程序就需要清除那些被分配了的所有私有数据、关闭urbs，并且从devfs上注销调自己。调用函数的格式为：

　　/* remove our devfs node */

　　devfs_unregister(skel->devfs);

　　现在，skeleton驱动就已经和设备绑定上了，任何用户态程序要操作此设备都可以通过file_operations结构所定义的函数进行了。

　　（3）open()、write()和read()函数

　　首先，要打开此设备。在open()函数中MODULE_INC_USE_COUNT 宏是一个关键，它起到一个计数的作用，有一个用户态程序打开一个设备，计数器就加1。例如，以模块方式加入一个驱动，若计数器不为零，就说明仍然有用户程序在使用此驱动，这时候，就不能通过rmmod命令卸载驱动模块了。

　　/* 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;

　　当open完设备后，read()、write()函数就可以收、发数据了。

　　read()函数首先从open()函数中保存的fi。

　　Write()函数和read()函数是完成驱动对读写等操作的响应。在skel_write中，一个FILL_BULK_URB函数，就完成了urb 系统callbak和的skel_write_bulk_callback之间的联系。注意skel_write_bulkcallback是中断方式，所以要注意时间不能太久，本程序中它就只是报告一些urb的状态等。 read 函数与write 函数稍有不同在于：程序并没有用urb 将数据从设备传送到驱动程序，而是用usb_bulk_msg 函数代替，这个函数能够不需要创建urbs 和操作urb函数的情况下，来发送数据给设备，或者从设备来接收数据。调用usb_bulk_msg函数并传到一个存储空间，用来缓冲和放置驱动收到的数据，若没有收到数据表示失败并返回一个错误信息。

　　usb_bulk_msg函数：当对usb设备进行一次读或者写时，usb_bulk_msg 函数是非常有用的; 然而, 当需要连续地对设备进行读/写时，应建立一个自己的urbs，同时将urbs 提交给USB子系统。

　　skel_disconnect函数：当释放设备文件句柄时，这个函数会被调用。

　　MOD_DEC_USE_COUNT宏也会被调用到（和MOD_INC_USE_COUNT刚好对应，它减少一个计数器），首先确认当前是否有其他的程序正在访问这个设备，如果是最后一个用户在使用，可以关闭任何正在发生的写，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设备可以在任何时间点从系统中取走，即使程序目前正在访问它。USB驱动程序必须要能够很好地处理解决此问题，它需要能够切断任何当前的读写，同时通知用户空间程序：USB设备已经被取走。

　　2.设计实例

　　下面通过介绍键盘飞梭驱动程序的实例来让读者更好的理解USB驱动程序的工作原理，实现代码如下：

　　/*需要的头文件*/

　　#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>

　　/* 驱动程序版本信息*/

　　#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

　　/*厂商和产品ID信息就是/proc/bus/usb/devices中看到的值，通过cat/proc/bus/usb/devices得到当前系统探测到的USB总线上的设备信息。它包括Vendor、ProdID、Product等*/

　　MODULE_AUTHOR( DRIVER_AUTHOR );

　　MODULE_DESCRIPTION( DRIVER_DESC );

　　/*此结构来自内核中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为USB请求块*/

　　{

　　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);

　　}