13-实例_USB键盘驱动

20.3.5 实例：USB键盘驱动

在Linux系统中，键盘被认定为标准输入设备，对于一个USB键盘而言，其驱动主要由两部分组成：usb_driver的成员函数以及输入设备驱动的input_event获取和报告。

在USB键盘设备驱动的模块加载和卸载函数中，将分别注册和注销对应于USB键盘的usb_driver结构体usb_kbd_driver，代码清单20.27所示为模块加载与卸载函数以及usb_kbd_driver结构体的定义。

代码清单20.27 USB键盘设备驱动的模块加载与卸载函数及usb_driver结构体

1 static int _ _init usb_kbd_init(void)

2 {

3 int result = usb_register(&usb_kbd_driver);

4 ...

5 }

6

7 static void _ _exit usb_kbd_exit(void)

8 {

9 usb_deregister(&usb_kbd_driver);

10 }

11

12 static struct usb_driver usb_kbd_driver =

13 {

14 .name = "usbkbd",

15 .probe = usb_kbd_probe,

16 .disconnect = usb_kbd_disconnect,

17 .id_table = usb_kbd_id_table,

18 };

19

20 static struct usb_device_id usb_kbd_id_table [] = {

21 { USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,

22 USB_INTERFACE_PROTOCOL_KEYBOARD) },

23 { }

24 };

25 MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);

在usb_driver的探测函数中，将进行input设备的初始化和注册，USB键盘要使用的中断urb和控制urb的初始化，并设置接口的私有数据，如代码清单20.28所示。

代码清单20.28 USB键盘设备驱动的探测函数

1 static int usb_kbd_probe(struct usb_interface *iface, const struct

2 usb_device_id *id)

3 {

4 ...

5 pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint→bEndpointAddress);

6 maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));

7

8 kbd = kzalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL);

9 input_dev = input_allocate_device();/ 分配input_dev结构体 /

10

11 ...

12 / 输入设备初始化 /

13 input_dev→name = kbd→name;

14 input_dev→phys = kbd→phys;

15 usb_to_input_id(dev, &input_dev→id);

16 input_dev→cdev.dev = &iface→dev;

17 input_dev→private = kbd;

18

19 input_dev→evbit[0] = BIT(EV_KEY) | BIT(EV_LED) | BIT(EV_REP);

20 input_dev→ledbit[0] = BIT(LED_NUML) | BIT(LED_CAPSL) |

21 BIT(LED_SCROLLL) |BIT(LED_COMPOSE) | BIT(LED_KANA);

22

23 ...

24 / 初始化中断urb /

25 usb_fill_int_urb(kbd→irq, dev, pipe, kbd→new, (maxp > 8 ? 8 : maxp),

26 usb_kbd_irq, kbd, endpoint→bInterval);

27 kbd→irq→transfer_dma = kbd→new_dma;

28 kbd→irq→transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;

29

30 ...

31 / 初始化控制urb /

32 usb_fill_control_urb(kbd→led, dev, usb_sndctrlpipe(dev, 0), (void*)kbd→cr,

33 kbd→leds, 1, usb_kbd_led, kbd);

34 ...

35 input_register_device(kbd→dev); / 注册输入设备 /

36

37 usb_set_intfdata(iface, kbd); / 设置接口私有数据 /

38 return 0;

39 ...

40 }

在usb_driver的断开函数中，将设置接口私有数据为NULL、终止已提交的urb并注销输入设备，如代码清单20.29所示。

代码清单20.29 USB键盘设备驱动的断开函数

1 static void usb_kbd_disconnect(struct usb_interface *intf)

2 {

3 struct usb_kbd *kbd = usb_get_intfdata(intf);

4

5 usb_set_intfdata(intf, NULL);/ 设置接口私有数据为NULL /

6 if (kbd)

7 {

8 usb_kill_urb(kbd→irq);/ 终止urb /

9 input_unregister_device(kbd→dev); / 注销输入设备 /

10 usb_kbd_free_mem(interface_to_usbdev(intf), kbd);

11 kfree(kbd);

12 }

13 }

键盘主要依赖于中断传输模式，在键盘中断urb的完成函数usb_kbd_irq()中（通过代码清单20.28的第26行可以看出），将会通过input_report_key()报告按键事件，通过input_sync()报告同步事件，如代码清单20.30所示。

代码清单20.30 USB键盘设备驱动的中断urb完成函数

1 static void usb_kbd_irq(struct urb urb, struct pt_regs regs)

2 {

3 struct usb_kbd *kbd = urb→context;

4 int i;

5

6 switch (urb→status) {

7 case 0: / 成功 /

8 break;

9 case - ECONNRESET: / unlink /

10 case - ENOENT:

11 case - ESHUTDOWN:

12 return ;

13 default: / 错误 /

14 goto resubmit;

15 }

16 /获得键盘扫描码并报告按键事件，这里没有列出细节/

17

18 input_report_key(kbd→dev, usb_kbd_keycode[kbd→old[i]], 0);

19 ...

20 input_report_key(kbd→dev, usb_kbd_keycode[kbd→new[i]], 1);

21 ...

22 input_sync(kbd→dev); / 报告同步事件 /

23

24 resubmit:

25 i = usb_submit_urb (urb, GFP_ATOMIC);

26 ...

27 }

从USB键盘驱动的例子中，我们进一步看到了usb_driver本身只是起一个挂接总线的作用，而具体的设备类型的驱动仍然是工作的主体，例如键盘就是input、USB串口就是tty，只是在这些设备底层进行硬件访问的时候，调用的都是URB相关的接口，URB这套USB核心层API的存在，使我们无需关心底层USB主机控制器的具体细节，因此，USB设备驱动也变得与平台无关，同样的驱动可应用于不同的SoC。