linuxusb設備管理

㈠ linux主機側與設備側USB驅動

USB採用樹形拓撲結構，主機側和設備側的USB控制器分別稱為主機控制器（(Host Controller）和USB設備控制器(UDC)，每條匯流排上只有一個主機控制器，負責協調主機和設備間的通信，而設備不能主動向主機發送任何消息。

在Linux系統中，USB驅動可以從兩個角度去觀察，一個角度是主機側，一個角度是設備側。從上圖主機側去看，在Linux驅動中，處於USB驅動最底層的是USB主機控制器硬體，在其上運行的是USB主機控制器驅動，在主機控制器上的為USB核心層，再上層為USB設備驅動層(插入主機上的U盤、滑鼠、USB轉串口等設備驅動）。因此，在主機側的層次結構中，要實現的USB驅動包括兩類:USB主機控制器驅動和USB設備驅動，前者控制插入其中的USB設備，後者控制USB設備如何與主機通信。Linux內核中的USB核心負責USB驅動管理和協議處理的主要工作。主機控制器驅動和設備驅動之間的USB核心非常重要，其功能包括:通過定義一些數據結構、宏和功能函數，向上為設備驅動提供編程介面，向下為USB主機控制器驅動提供編程介面;維護整個系統的USB設備信息;完成設備熱插拔控制、匯流排數據傳輸控制等。

㈡ Linux虛擬機下面怎麼使用usb

在Linux中，對USB設備的許可權管理還挺嚴的，普通用戶啟動virtualbox的話，USB設備是灰色的，不可用。

解決辦法如下：

1.獲取vboxusers的組ID(此處是501)

cat /etc/group | grep vbox

vboxusers:x:501:

2.將平時使用的普通用戶，添加到這個組里。

usermod -a -G vboxusers huabo

3.在/etc/fstab里添加如下內容。

none /sys/bus/usb/drivers usbfs devgid=501,devmode=664 0 0

重啟後，就可在VBOX里正常使用USB設備了。

㈢ 怎樣寫linux下的USB設備驅動程序

寫一個USB的驅動程序最 基本的要做四件事：驅動程序要支持的設備、注冊USB驅動程序、探測和斷開、提交和控制urb（USB請求塊）
驅動程序支持的設備：有一個結構體struct usb_device_id，這個結構體提供了一列不同類型的該驅動程序支持的USB設備，對於一個只控制一個特定的USB設備的驅動程序來說，struct usb_device_id表被定義為：
/* 驅動程序支持的設備列表 */
static struct usb_device_id skel_table [] = {
{ USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID, USB_SKEL_PRODUCT_ID) },
{ } /* 終止入口 */
};
MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table);
對 於PC驅動程序，MODULE_DEVICE_TABLE是必需的，而且usb必需為該宏的第一個值，而USB_SKEL_VENDOR_ID和 USB_SKEL_PRODUCT_ID就是這個特殊設備的製造商和產品的ID了，我們在程序中把定義的值改為我們這款USB的，如：
/* 定義製造商和產品的ID號 */
#define USB_SKEL_VENDOR_ID 0x1234
#define USB_SKEL_PRODUCT_ID 0x2345
這兩個值可以通過命令lsusb，當然你得先把USB設備先插到主機上了。或者查看廠商的USB設備的手冊也能得到，在我機器上運行lsusb是這樣的結果：
Bus 004 Device 001: ID 0000:0000
Bus 003 Device 002: ID 1234:2345 Abc Corp.
Bus 002 Device 001: ID 0000:0000
Bus 001 Device 001: ID 0000:0000
得到這兩個值後把它定義到程序里就可以了。
注冊USB驅動程序：所 有的USB驅動程序都必須創建的結構體是struct usb_driver。這個結構體必須由USB驅動程序來填寫，包括許多回調函數和變數，它們向USB核心代碼描述USB驅動程序。創建一個有效的 struct usb_driver結構體，只須要初始化五個欄位就可以了，在框架程序中是這樣的：
static struct usb_driver skel_driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "skeleton",
.probe = skel_probe,
.disconnect = skel_disconnect,
.id_table = skel_table,
};
探測和斷開：當 一個設備被安裝而USB核心認為該驅動程序應該處理時，探測函數被調用，探測函數檢查傳遞給它的設備信息，確定驅動程序是否真的適合該設備。當驅動程序因 為某種原因不應該控制設備時，斷開函數被調用，它可以做一些清理工作。探測回調函數中，USB驅動程序初始化任何可能用於控制USB設備的局部結構體，它 還把所需的任何設備相關信息保存到一個局部結構體中，
提交和控制urb：當驅動程序有數據要發送到USB設備時（大多數情況是在驅動程序的寫函數中），要分配一個urb來把數據傳輸給設備：
/* 創建一個urb,並且給它分配一個緩存*/
urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
if (!urb) {
retval = -ENOMEM;
goto error;
}
當urb被成功分配後，還要創建一個DMA緩沖區來以高效的方式發送數據到設備，傳遞給驅動程序的數據要復制到這塊緩沖中去：
buf = usb_buffer_alloc(dev->udev, count, GFP_KERNEL, &urb->transfer_dma);
if (!buf) {
retval = -ENOMEM;
goto error;
}

if (_from_user(buf, user_buffer, count)) {
retval = -EFAULT;
goto error;
}
當數據從用戶空間正確復制到局部緩沖區後，urb必須在可以被提交給USB核心之前被正確初始化：
/* 初始化urb */
usb_fill_bulk_urb(urb, dev->udev,
usb_sndbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_out_endpointAddr),
buf, count, skel_write_bulk_callback, dev);
urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
然後urb就可以被提交給USB核心以傳輸到設備了：
/* 把數據從批量OUT埠發出 */
retval = usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);
if (retval) {
err("%s - failed submitting write urb, error %d", __FUNCTION__, retval);
goto error;
}
當urb被成功傳輸到USB設備之後，urb回調函數將被USB核心調用，在我們的例子中，我們初始化urb，使它指向skel_write_bulk_callback函數，以下就是該函數：
static void skel_write_bulk_callback(struct urb *urb, struct pt_regs *regs)
{
struct usb_skel *dev;

dev = (struct usb_skel *)urb->context;

if (urb->status &&
!(urb->status == -ENOENT ||
urb->status == -ECONNRESET ||
urb->status == -ESHUTDOWN)) {
dbg("%s - nonzero write bulk status received: %d",
__FUNCTION__, urb->status);
}

/* 釋放已分配的緩沖區 */
usb_buffer_free(urb->dev, urb->transfer_buffer_length,
urb->transfer_buffer, urb->transfer_dma);
}
有時候USB驅動程序只是要發送或者接收一些簡單的數據，驅動程序也可以不用urb來進行數據的傳輸，這是里涉及到兩個簡單的介面函數：usb_bulk_msg和usb_control_msg ，在這個USB框架程序里讀操作就是這樣的一個應用：
/* 進行阻塞的批量讀以從設備獲取數據 */
retval = usb_bulk_msg(dev->udev,
usb_rcvbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_in_endpointAddr),
dev->bulk_in_buffer,
min(dev->bulk_in_size, count),
&count, HZ*10);

/*如果讀成功，復制到用戶空間 */
if (!retval) {
if (_to_user(buffer, dev->bulk_in_buffer, count))
retval = -EFAULT;
else
retval = count;
}
usb_bulk_msg介面函數的定義如下：
int usb_bulk_msg(struct usb_device *usb_dev,unsigned int pipe,
void *data,int len,int *actual_length,int timeout);
其參數為：
struct usb_device *usb_dev：指向批量消息所發送的目標USB設備指針。
unsigned int pipe：批量消息所發送目標USB設備的特定端點，此值是調用usb_sndbulkpipe或者usb_rcvbulkpipe來創建的。
void *data：如果是一個OUT端點，它是指向即將發送到設備的數據的指針。如果是IN端點，它是指向從設備讀取的數據應該存放的位置的指針。
int len：data參數所指緩沖區的大小。
int *actual_length：指向保存實際傳輸位元組數的位置的指針，至於是傳輸到設備還是從設備接收取決於端點的方向。
int timeout：以Jiffies為單位的等待的超時時間，如果該值為0，該函數一直等待消息的結束。
如果該介面函數調用成功，返回值為0，否則返回一個負的錯誤值。
usb_control_msg介面函數定義如下：
int usb_control_msg(struct usb_device *dev,unsigned int pipe,__u8 request,__u8requesttype,__u16 value,__u16 index,void *data,__u16 size,int timeout)
除了允許驅動程序發送和接收USB控制消息之外，usb_control_msg函數的運作和usb_bulk_msg函數類似，其參數和usb_bulk_msg的參數有幾個重要區別：
struct usb_device *dev：指向控制消息所發送的目標USB設備的指針。
unsigned int pipe：控制消息所發送的目標USB設備的特定端點，該值是調用usb_sndctrlpipe或usb_rcvctrlpipe來創建的。
__u8 request：控制消息的USB請求值。
__u8 requesttype：控制消息的USB請求類型值。
__u16 value：控制消息的USB消息值。
__u16 index：控制消息的USB消息索引值。
void *data：如果是一個OUT端點，它是指身即將發送到設備的數據的指針。如果是一個IN端點，它是指向從設備讀取的數據應該存放的位置的指針。
__u16 size：data參數所指緩沖區的大小。
int timeout：以Jiffies為單位的應該等待的超時時間，如果為0，該函數將一直等待消息結束。
如果該介面函數調用成功，返回傳輸到設備或者從設備讀取的位元組數；如果不成功它返回一個負的錯誤值。
這兩個介面函數都不能在一個中斷上下文中或者持有自旋鎖的情況下調用，同樣，該函數也不能被任何其它函數取消，使用時要謹慎。
我們要給未知的USB設備寫驅動程序，只需要把這個框架程序稍做修改就可以用了，前面我們已經說過要修改製造商和產品的ID號，把0xfff0這兩個值改為未知USB的ID號。
#define USB_SKEL_VENDOR_ID 0xfff0
#define USB_SKEL_PRODUCT_ID 0xfff0
還 有就是在探測函數中把需要探測的介面端點類型寫好，在這個框架程序中只探測了批量（USB_ENDPOINT_XFER_BULK）IN和OUT端點，可 以在此處使用掩碼（USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK）讓其探測其它的端點類型，驅動程序會對USB設備的每一個介面進行一次探測， 當探測成功後，驅動程序就被綁定到這個介面上。再有就是urb的初始化問題，如果你只寫簡單的USB驅動，這塊不用多加考慮，框架程序里的東西已經夠用 了，這里我們簡單介紹三個初始化urb的輔助函數：
usb_fill_int_urb ：它的函數原型是這樣的：
void usb_fill_int_urb(struct urb *urb,struct usb_device *dev,
unsigned int pipe,void *transfer_buff,
int buffer_length,usb_complete_t complete,
void *context,int interval);
這個函數用來正確的初始化即將被發送到USB設備的中斷端點的urb。
usb_fill_bulk_urb ：它的函數原型是這樣的：
void usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb,struct usb_device *dev,
unsigned int pipe,void *transfer_buffer,
int buffer_length,usb_complete_t complete)
這個函數是用來正確的初始化批量urb端點的。
usb_fill_control_urb ：它的函數原型是這樣的：
void usb_fill_control_urb(struct urb *urb,struct usb_device *dev,unsigned int pipe,unsigned char *setup_packet,void *transfer_buffer,int buffer_length,usb_complete_t complete,void *context);
這個函數是用來正確初始化控制urb端點的。
還有一個初始化等時urb的，它現在還沒有初始化函數，所以它們在被提交到USB核心前，必須在驅動程序中手工地進行初始化，可以參考內核源代碼樹下的/usr/src/~/drivers/usb/media下的konicawc.c文件。

㈣ Linux設備管理系統的源代碼指的是哪些部分

設備管理系統，嚴格意義上沒有這個東西。
內核分為幾個部分，而設備管理是基於設備驅動上一層的東西，這些東西是通過驅動中參照某些標准，比如音效卡參照alsa，視頻參照v4l2，一些自己寫的驅動則是自己定義調用介面。介面可以是IOCTL介面，也可以是read, write介面。也就是說，設備管理實際上是基於文件系實現的。
對應的文件系統，可以通過/dev下的設備節點來進行設備管理，也可以通過/proc文件系統來進行屬性查詢，也可以通過/sys文件系統來進行配置和獲得整個系統設備的map。
大概就這樣。