USB鼠标设备驱动程序简单实现（二）

男娘i 2022-06-17 11:48 241阅读 0赞

上文实现了一个简单的USB鼠标的设备驱动，获取了原始的USB数据。本文就将它和输入子系统结合起来，编写一个真正的可以使用的USB鼠标设备驱动。为了演示，实现一个简单的功能：让鼠标左键按下时发出‘l’, 右键按下时发出‘s’,中键按下时发出‘enter’，这样就实现了一个简单的Linux下的命令：ls。

一、**Input输入子系统的一般实现步骤**

a、分配一个input\_dev的结构体的变量

b、设置这个结构体 ：能产生哪类事件，能产生该类事件中的那些事件

c、注册这个input\_dev结构体变量

d、实现事件的提交和同步

**二、对原始数据进行分析**

通过上文实验结果如下。

a、鼠标左键按下和松开：

![Center][]

第二个数据的bit\[0\]位发生变化，当鼠标左键按下时为1，当鼠标松开时为0.

b、鼠标右键按下和松开：

![Center 1][]

第二个数据的bit\[1\]为发生变化，当鼠标右键按下时为1，松开时为0；

c、鼠标中键按下和松开：

![Center 2][]

第二个数据的bit\[2\]位发生变化，当按下时为1，当松开时为0；

通过以上分析可以看出鼠标对应按键按下和松开时数据位的变化，从而为输入子系统时间的上报提供了判断条件。

**三、USB鼠标设备驱动改进**

为了实现输入子系统相关的操作，在全局的usb设备结构体中加入input\_dev的变量成员，如下所示：

/* 定义一个描述USB的结构体 */
    struct yl_usbmouse {
    	dma_addr_t usb_buf_phys;	/* 描述分配的缓冲区的物理地址 */
    	char *usb_buf_virt;		/* 描述分配的缓冲区的虚拟地址 */
    	int usb_buf_len;		/* 用来描述缓冲区的大小 */
    	struct urb *urb;		/* 描述usb的请求块 */
    	struct input_dev *input_dev;	/* 定义一个用来描述输入事件的结构体 */
    };

输入设备相关的操作如下所示：

/* 4、和输入事件相关的操作 */
    /* 4.1 分配一个input_dev的结构体的变量 */
    g_yl_usbmouse.input_dev = input_allocate_device();
    
    /* 4.2 设置这个input_dev结构体 */
    /* 4.2.1 确定能产生哪类事件 */
    set_bit(EV_KEY, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);	// 按键类事件
    set_bit(EV_REP, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);	// 重复类事件
    
    /* 4.2.2 确定能产生该类事件中的哪些事件 */
    set_bit(KEY_L, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
    set_bit(KEY_S, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
    set_bit(KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
    
    /* 4.3 注册这个input_dev结构体的变量 */
    input_register_device(g_yl_usbmouse.input_dev);

在usb鼠标的中断处理函数中上报和同步事件：

/*	KEY_L		-----  	MOUSE_LEFT
     * 	KEY_S		-----	MOUSE_RIGHT
    *	KEY_ENTER	-----	MOUSE_MIDDLE
    */
    input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_L, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x01);
    input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_S, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x02);
    input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x04);
    input_sync(g_yl_usbmouse.input_dev);
    
    /* 再次提交urb */
    usb_submit_urb(g_yl_usbmouse.urb, GFP_ATOMIC);

编译、安装和测试：因为本系统是基于Qtopia的，所以测试可以直接在开发板上进行。将鼠标插入到开发板上，随便打开一个可以进行文本输入的应用程序（我这里选择终端），先按一下鼠标左键，再按一下鼠标右键，最后按一下鼠标中键，这样就在终端上执行了ls命令。

**附录：本文所涉及的完整的例程源代码如下所示。**

#include <linux/kernel.h>
    #include <linux/slab.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/init.h>
    #include <linux/usb/input.h>
    #include <linux/hid.h>
    
    #include <linux/input.h>
    
    
    /* 定义一个描述USB的结构体 */
    struct yl_usbmouse {
    	dma_addr_t usb_buf_phys;	/* 描述分配的缓冲区的物理地址 */
    	char *usb_buf_virt;		/* 描述分配的缓冲区的虚拟地址 */
    	int usb_buf_len;		/* 用来描述缓冲区的大小 */
    	struct urb *urb;		/* 描述usb的请求块 */
    	struct input_dev *input_dev;	/* 定义一个用来描述输入事件的结构体 */
    };
    
    /* 定义一个描述USB结构体的变量 */
    static struct yl_usbmouse g_yl_usbmouse;
    
    /* usb鼠标的中断处理函数 */
    static void yl_usbmouse_irq(struct urb *urb)
    {
    	/*	KEY_L		-----  	MOUSE_LEFT
    	 * 	KEY_S		-----	MOUSE_RIGHT
    	 *	KEY_ENTER	-----	MOUSE_MIDDLE
    	 */
    	input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_L, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x01);
    	input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_S, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x02);
    	input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x04);
    	input_sync(g_yl_usbmouse.input_dev);
    
    	/* 再次提交urb */
    	usb_submit_urb(g_yl_usbmouse.urb, GFP_ATOMIC);
    }
    
    /* 匹配设备成功时调用的探测函数 */
    static int yl_usb_mouse_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
    {
    	struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
    	struct usb_host_interface *interface;
    	struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
    	int pipe;
    
    	/* 获取接口和端点信息 */
    	interface = intf->cur_altsetting;
    	endpoint = &interface->endpoint[0].desc;
    
    	/* 获取USB设备的某个端点 */
    	pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);
    
    	/* 获取传输的数据的长度 */
    	g_yl_usbmouse.usb_buf_len = endpoint->wMaxPacketSize;
    
    	/* 分配一块缓冲区用来存放usb鼠标的数据 */
    	g_yl_usbmouse.usb_buf_virt = usb_alloc_coherent(dev, g_yl_usbmouse.usb_buf_len, GFP_ATOMIC, &g_yl_usbmouse.usb_buf_phys);
    
    	/* 1、分配一个usb请求块 */
    	g_yl_usbmouse.urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
    
    	/* 2、初始化这个usb请求块 */
    	usb_fill_int_urb(g_yl_usbmouse.urb, dev, pipe, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt, g_yl_usbmouse.usb_buf_len, yl_usbmouse_irq, NULL, endpoint->bInterval);
    	g_yl_usbmouse.urb->transfer_dma = g_yl_usbmouse.usb_buf_phys;
    	g_yl_usbmouse.urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
    
    	/* 3、提交这个usb请求块 */
    	usb_submit_urb(g_yl_usbmouse.urb, GFP_KERNEL); 	
    
    	/* 4、和输入事件相关的操作 */
    	/* 4.1 分配一个input_dev的结构体的变量 */
    	g_yl_usbmouse.input_dev = input_allocate_device();
    
    	/* 4.2 设置这个input_dev结构体 */
    	/* 4.2.1 确定能产生哪类事件 */
    	set_bit(EV_KEY, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);	// 按键类事件
    	set_bit(EV_REP, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);	// 重复类事件
    
    	/* 4.2.2 确定能产生该类事件中的哪些事件 */
    	set_bit(KEY_L, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
    	set_bit(KEY_S, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
    	set_bit(KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
    
    	/* 4.3 注册这个input_dev结构体的变量 */
    	input_register_device(g_yl_usbmouse.input_dev);
    
    	return 0;
    }
    
    /* usb设备拔除时调用的函数 */
    static void yl_usb_mouse_disconnect(struct usb_interface *intf)
    {
    	struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
    
    	input_unregister_device(g_yl_usbmouse.input_dev);
    	input_free_device(g_yl_usbmouse.input_dev);
    
    	usb_kill_urb(g_yl_usbmouse.urb);
    	usb_free_urb(g_yl_usbmouse.urb);
    
    	usb_free_coherent(dev, g_yl_usbmouse.usb_buf_len, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt, g_yl_usbmouse.usb_buf_phys);
    }
    
    
    /* 定义一个id_table的数组，当usb设备插入时进行比较和判断 */
    static struct usb_device_id yl_usb_mouse_id_table [] = {
    	{ USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,
    		USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE) },
    	{ }	/* Terminating entry */
    };
    
    /* 定义一个usb_driver的结构体变量 */
    static struct usb_driver yl_usb_mouse_driver = {
    	.name		= "yl_usbmouse",
    	.probe		= yl_usb_mouse_probe,
    	.disconnect	= yl_usb_mouse_disconnect,
    	.id_table	= yl_usb_mouse_id_table,
    };
    
    /* 模块的入口函数 */
    static int __init yl_usb_mouse_init(void)
    {	
    	/* 注册一个usb_driver的结构体变量 */
    	usb_register(&yl_usb_mouse_driver);
    	return 0;
    }
    
    /* 模块的出口函数 */
    static void __exit yl_usb_mouse_exit(void)
    {	
    	/* 注销一个usb_driver的结构体变量 */
    	usb_deregister(&yl_usb_mouse_driver);
    }
    
    module_init(yl_usb_mouse_init);
    module_exit(yl_usb_mouse_exit);
    
    MODULE_LICENSE("GPL");

[Center]: /images/20220617/090304bd344342ae9227c84fa60c6ea6.png
[Center 1]: /images/20220617/57710449c661401cacf21cd6344b3b35.png
[Center 2]: /images/20220617/3a0849ecf9dc46449c13710ebeb64eca.png