USB鼠标设备驱动程序简单实现（二）

男娘i 2022-06-17 11:48 298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：

  1. /* 定义一个描述USB的结构体 */
  2. struct yl_usbmouse {
  3.     dma_addr_t usb_buf_phys;    /* 描述分配的缓冲区的物理地址 */
  4.     char *usb_buf_virt;        /* 描述分配的缓冲区的虚拟地址 */
  5.     int usb_buf_len;        /* 用来描述缓冲区的大小 */
  6.     struct urb *urb;        /* 描述usb的请求块 */
  7.     struct input_dev *input_dev;    /* 定义一个用来描述输入事件的结构体 */
  8. };

输入设备相关的操作如下所示：

  1. /* 4、和输入事件相关的操作 */
  2. /* 4.1 分配一个input_dev的结构体的变量 */
  3. g_yl_usbmouse.input_dev = input_allocate_device();
  5. /* 4.2 设置这个input_dev结构体 */
  6. /* 4.2.1 确定能产生哪类事件 */
  7. set_bit(EV_KEY, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);    // 按键类事件
  8. set_bit(EV_REP, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);    // 重复类事件
  10. /* 4.2.2 确定能产生该类事件中的哪些事件 */
  11. set_bit(KEY_L, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
  12. set_bit(KEY_S, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
  13. set_bit(KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
  15. /* 4.3 注册这个input_dev结构体的变量 */
  16. 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：

  1. /*    KEY_L        -----      MOUSE_LEFT
  2.  *     KEY_S        -----    MOUSE_RIGHT
  3. *    KEY_ENTER    -----    MOUSE_MIDDLE
  4. */
  5. input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_L, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x01);
  6. input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_S, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x02);
  7. input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x04);
  8. input_sync(g_yl_usbmouse.input_dev);
  10. /* 再次提交urb */
  11. 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。

  1. #include <linux/kernel.h>
  2. #include <linux/slab.h>
  3. #include <linux/module.h>
  4. #include <linux/init.h>
  5. #include <linux/usb/input.h>
  6. #include <linux/hid.h>
  8. #include <linux/input.h>
  11. /* 定义一个描述USB的结构体 */
  12. struct yl_usbmouse {
  13.     dma_addr_t usb_buf_phys;    /* 描述分配的缓冲区的物理地址 */
  14.     char *usb_buf_virt;        /* 描述分配的缓冲区的虚拟地址 */
  15.     int usb_buf_len;        /* 用来描述缓冲区的大小 */
  16.     struct urb *urb;        /* 描述usb的请求块 */
  17.     struct input_dev *input_dev;    /* 定义一个用来描述输入事件的结构体 */
  18. };
  20. /* 定义一个描述USB结构体的变量 */
  21. static struct yl_usbmouse g_yl_usbmouse;
  23. /* usb鼠标的中断处理函数 */
  24. static void yl_usbmouse_irq(struct urb *urb)
  25. {
  26.     /*    KEY_L        -----      MOUSE_LEFT
  27.      *     KEY_S        -----    MOUSE_RIGHT
  28.      *    KEY_ENTER    -----    MOUSE_MIDDLE
  29.      */
  30.     input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_L, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x01);
  31.     input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_S, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x02);
  32.     input_event(g_yl_usbmouse.input_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt[1] & 0x04);
  33.     input_sync(g_yl_usbmouse.input_dev);
  35.     /* 再次提交urb */
  36.     usb_submit_urb(g_yl_usbmouse.urb, GFP_ATOMIC);
  37. }
  39. /* 匹配设备成功时调用的探测函数 */
  40. static int yl_usb_mouse_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
  41. {
  42.     struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
  43.     struct usb_host_interface *interface;
  44.     struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
  45.     int pipe;
  47.     /* 获取接口和端点信息 */
  48.     interface = intf->cur_altsetting;
  49.     endpoint = &interface->endpoint[0].desc;
  51.     /* 获取USB设备的某个端点 */
  52.     pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);
  54.     /* 获取传输的数据的长度 */
  55.     g_yl_usbmouse.usb_buf_len = endpoint->wMaxPacketSize;
  57.     /* 分配一块缓冲区用来存放usb鼠标的数据 */
  58.     g_yl_usbmouse.usb_buf_virt = usb_alloc_coherent(dev, g_yl_usbmouse.usb_buf_len, GFP_ATOMIC, &g_yl_usbmouse.usb_buf_phys);
  60.     /* 1、分配一个usb请求块 */
  61.     g_yl_usbmouse.urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
  63.     /* 2、初始化这个usb请求块 */
  64.     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);
  65.     g_yl_usbmouse.urb->transfer_dma = g_yl_usbmouse.usb_buf_phys;
  66.     g_yl_usbmouse.urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
  68.     /* 3、提交这个usb请求块 */
  69.     usb_submit_urb(g_yl_usbmouse.urb, GFP_KERNEL);     
  71.     /* 4、和输入事件相关的操作 */
  72.     /* 4.1 分配一个input_dev的结构体的变量 */
  73.     g_yl_usbmouse.input_dev = input_allocate_device();
  75.     /* 4.2 设置这个input_dev结构体 */
  76.     /* 4.2.1 确定能产生哪类事件 */
  77.     set_bit(EV_KEY, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);    // 按键类事件
  78.     set_bit(EV_REP, g_yl_usbmouse.input_dev->evbit);    // 重复类事件
  80.     /* 4.2.2 确定能产生该类事件中的哪些事件 */
  81.     set_bit(KEY_L, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
  82.     set_bit(KEY_S, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
  83.     set_bit(KEY_ENTER, g_yl_usbmouse.input_dev->keybit);
  85.     /* 4.3 注册这个input_dev结构体的变量 */
  86.     input_register_device(g_yl_usbmouse.input_dev);
  88.     return 0;
  89. }
  91. /* usb设备拔除时调用的函数 */
  92. static void yl_usb_mouse_disconnect(struct usb_interface *intf)
  93. {
  94.     struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
  96.     input_unregister_device(g_yl_usbmouse.input_dev);
  97.     input_free_device(g_yl_usbmouse.input_dev);
  99.     usb_kill_urb(g_yl_usbmouse.urb);
  100.     usb_free_urb(g_yl_usbmouse.urb);
  102.     usb_free_coherent(dev, g_yl_usbmouse.usb_buf_len, g_yl_usbmouse.usb_buf_virt, g_yl_usbmouse.usb_buf_phys);
  103. }
  106. /* 定义一个id_table的数组，当usb设备插入时进行比较和判断 */
  107. static struct usb_device_id yl_usb_mouse_id_table [] = {
  108.     { USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,
  109.         USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE) },
  110.     { }    /* Terminating entry */
  111. };
  113. /* 定义一个usb_driver的结构体变量 */
  114. static struct usb_driver yl_usb_mouse_driver = {
  115.     .name        = "yl_usbmouse",
  116.     .probe        = yl_usb_mouse_probe,
  117.     .disconnect    = yl_usb_mouse_disconnect,
  118.     .id_table    = yl_usb_mouse_id_table,
  119. };
  121. /* 模块的入口函数 */
  122. static int __init yl_usb_mouse_init(void)
  123. {    
  124.     /* 注册一个usb_driver的结构体变量 */
  125.     usb_register(&yl_usb_mouse_driver);
  126.     return 0;
  127. }
  129. /* 模块的出口函数 */
  130. static void __exit yl_usb_mouse_exit(void)
  131. {    
  132.     /* 注销一个usb_driver的结构体变量 */
  133.     usb_deregister(&yl_usb_mouse_driver);
  134. }
  136. module_init(yl_usb_mouse_init);
  137. module_exit(yl_usb_mouse_exit);
  139. MODULE_LICENSE("GPL");

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