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本文將對Linux鼠標(biāo)驅(qū)動源碼進行深入解析,帶你了解從設(shè)備檢測到數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄過程
一、Linux USB鼠標(biāo)驅(qū)動概述 Linux USB鼠標(biāo)驅(qū)動主要位于內(nèi)核源代碼樹的`drivers/hid/usbhid/`目錄下,其核心文件為`usbmouse.c`
USB鼠標(biāo)屬于HID(Human Interface Devices,人機接口設(shè)備)設(shè)備,這類設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤等,主要用于人與計算機進行交互
HID設(shè)備要求用戶輸入能得到及時響應(yīng),因此其傳輸方式通常采用中斷方式
二、USB鼠標(biāo)驅(qū)動的模塊加載與注冊 在`usbmouse.c`文件中,首先定義了一個`usb_device_id`結(jié)構(gòu)體數(shù)組`usb_mouse_id_table`,用于描述支持的USB設(shè)備
這個數(shù)組包含了USB接口類、子類和協(xié)議三個匹配項,確保只有符合這些條件的設(shè)備才會被該驅(qū)動管理
static const struct usb_device_idusb_mouse_id_table【】= { {USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID,USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE)}, {} / Terminating entry / }; 接著,定義了一個`usb_driver`結(jié)構(gòu)體`usb_mouse_driver`,并通過`module_usb_driver`宏進行注冊
這個結(jié)構(gòu)體包含了驅(qū)動的名稱、probe函數(shù)、disconnect函數(shù)以及設(shè)備ID表等關(guān)鍵信息
static structusb_driver usb_mouse_driver= { .name = usbmouse, .probe =usb_mouse_probe, .disconnect =usb_mouse_disconnect, .id_table =usb_mouse_id_table, }; module_usb_driver(usb_mouse_driver); 三、USB設(shè)備檢測與驅(qū)動匹配 當(dāng)一個USB鼠標(biāo)設(shè)備插入后,主機USB控制器會檢測到這一事件,并觸發(fā)USB設(shè)備集線器中的“中斷”處理函數(shù)`hub_irq`
在這個函數(shù)中,會獲取USB鼠標(biāo)設(shè)備的設(shè)備描述符,并根據(jù)設(shè)備描述符創(chuàng)建USB接口設(shè)備
然后,將這個USB接口設(shè)備與開發(fā)的USB接口驅(qū)動進行匹配
匹配過程主要是將獲取到的USB設(shè)備描述符信息保存在驅(qū)動的`id_table`中,并與期望該驅(qū)動適用的USB設(shè)備進行比較
如果匹配成功,就會調(diào)用該驅(qū)動的`probe`函數(shù),通過USB總線驅(qū)動程序(USB Core和USB HCD)和USB鼠標(biāo)設(shè)備建立聯(lián)系,進而操作(讀寫控制)該設(shè)備
四、USB鼠標(biāo)驅(qū)動的probe函數(shù) `usb_mouse_probe`函數(shù)是USB鼠標(biāo)驅(qū)動的核心函數(shù)之一,它負(fù)責(zé)初始化USB鼠標(biāo)設(shè)備并為其分配必要的資源
這個函數(shù)首先通過接口獲取USB設(shè)備,并獲取當(dāng)前接口的設(shè)置和端點描述符
然后,檢查該端點是否是中斷輸入端點,并建立中斷輸入端點
static intusb_mouse_probe(struct usb_interfaceintf, const struct usb_device_idid) { structusb_device dev = interface_to_usbdev(intf); structusb_host_interface interface; structusb_endpoint_descriptor endpoint; structusb_mouse mouse; structinput_dev input_dev; int pipe, maxp; int error = -ENOMEM; interface = intf->cur_altsetting; if(interface->desc.bNumEndpoints!= return -ENODEV; endpoint = &interface->endpoint【0】.desc; if(!usb_endpoint_is_int_in(endpoint)) return -ENODEV; pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress); maxp =usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe)); mouse = kzalloc(sizeof(structusb_mouse),GFP_KERNEL); input_dev = input_allocate_device(); if(!mouse|| !input_dev) goto fail1; // 后續(xù)初始化代碼... } 在成功獲取端點并分配必要的結(jié)構(gòu)體后,`usb_mouse_probe`函數(shù)會繼續(xù)為鼠標(biāo)設(shè)備分配輸入設(shè)備空間,并設(shè)置輸入設(shè)備的參數(shù)
然后,注冊這個輸入設(shè)備,并將其與USB鼠標(biāo)設(shè)備綁定
最后,分配USB請求塊(URB)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū),并初始化USB請求塊,提交給USB核心進行數(shù)據(jù)處理
五、USB鼠標(biāo)的中斷處理 USB鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)傳輸采用中斷UR