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Linux如何开发USB设备驱动_LinuxUSBDriver开发基础

冷炫風刃
发布: 2025-11-25 17:56:51
原创
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开发Linux USB设备驱动需理解USB子系统架构,包括usbcore、HCD和设备驱动三部分;通过定义usb_driver结构体并实现probe和disconnect回调,可注册驱动匹配特定VID/PID设备;在probe中获取设备信息并利用URB进行控制、批量等传输;使用usb_control_msg发送控制请求,结合Makefile编译为模块后通过insmod加载,dmesg查看日志,完成设备识别与通信。

linux如何开发usb设备驱动_linuxusbdriver开发基础

开发Linux下的USB设备驱动,需要理解内核中USB子系统的架构以及如何与硬件交互。Linux提供了一套完整的API和框架来支持USB驱动开发,开发者只需关注设备特性的实现,底层通信由内核处理。

理解Linux USB子系统结构

Linux的USB子系统位于/drivers/usb目录下,核心组件包括:

  • USB核心(usbcore):负责管理USB总线、设备枚举、带宽分配等通用任务
  • 主机控制器驱动(HCD):如EHCI、XHCI,控制物理主机控制器硬件
  • 设备驱动:面向具体设备,比如U盘、摄像头、串口适配器等

当插入USB设备时,内核通过描述符识别设备类型,并尝试匹配已注册的驱动。匹配成功后调用驱动的probe函数进行初始化。

编写一个简单的USB设备驱动

最基础的USB驱动通常基于usb_driver结构体注册,并实现probe和disconnect回调。

示例代码框架:

#include <linux/module.h>
#include <linux/usb.h>
<p>/<em> 定义支持的设备ID </em>/
static const struct usb_device_id my_usb_table[] = {
{ USB_DEVICE(0x1234, 0x5678) }, /<em> VID, PID </em>/
{ } /<em> 表结束 </em>/
};
MODULE_DEVICE_TABLE(usb, my_usb_table);</p><p>/<em> Probe函数:设备连接时调用 </em>/
static int my_probe(struct usb_interface <em>interface,
const struct usb_device_id </em>id)
{
printk(KERN_INFO "My USB Device Connected: %04x:%04x\n",
id->idVendor, id->idProduct);
return 0; /<em> 成功返回0 </em>/
}</p><p>/<em> Disconnect函数:设备拔出时调用 </em>/
static void my_disconnect(struct usb_interface *interface)
{
printk(KERN_INFO "My USB Device Disconnected\n");
}</p><p>/<em> 驱动结构体 </em>/
static struct usb_driver my_usb_driver = {
.name = "my_usb_driver",
.id_table = my_usb_table,
.probe = my_probe,
.disconnect = my_disconnect,
};</p><p>/<em> 模块加载 </em>/
static int __init my_init(void)
{
return usb_register(&my_usb_driver);
}</p><p>/<em> 模块卸载 </em>/
static void __exit my_exit(void)
{
usb_deregister(&my_usb_driver);
}</p><p>module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");</p>
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这个驱动会在系统插入指定VID/PID的设备时打印消息。你可以将其编译为模块,使用makeinsmod加载测试。

获取设备信息与数据传输

在probe函数中,可通过interface_to_usbdev(interface)获取struct usb_device指针,进而访问设备描述符、配置等信息。

Android linux内核介绍 中文WORD版
Android linux内核介绍 中文WORD版

本文档主要讲述的是Android linux内核介绍;Android内核是基于Linux 2.6内核的(目前最新开发版本是2.6.31),它是一个增强内核版本,除了修改部分Bug外,它提供了用于支持Android平台的设备驱动,希望本文档会给有需要的朋友带来帮助;感兴趣的朋友可以过来看看

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查看详情 Android linux内核介绍 中文WORD版

常用操作包括:

  • 读取描述符:usb_get_descriptor() 获取设备、接口或端点信息
  • 提交URB(USB请求块):用于发送控制、中断、批量或等时传输
  • 端点通信:通过端点地址确定数据流向和类型

例如,向控制端点发送命令:

int ret;
u8 cmd = 0x01;
ret = usb_control_msg(dev, usb_sndctrlpipe(dev, 0),
                      0x09,                     // 请求
                      USB_TYPE_VENDOR | USB_DIR_OUT,
                      0x1234, 0x5678,           // wValue, wIndex
                      &cmd, sizeof(cmd),        // 数据指针和长度
                      1000);                    // 超时ms
if (ret < 0)
    printk(KERN_ERR "Control request failed\n");
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编译与调试技巧

将驱动保存为my_usb_driver.c,编写Makefile:

obj-m += my_usb_driver.o
KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
all:
    $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
    $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) clean
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编译后使用以下命令加载并查看日志:

  • sudo insmod my_usb_driver.ko
  • dmesg | tail 查看内核输出
  • lsmod | grep my_usb_driver 确认模块加载
  • sudo rmmod my_usb_driver 卸载模块

使用lsusb可列出当前USB设备及其VID/PID,帮助确认目标设备是否存在。

基本上就这些。掌握USB驱动开发的关键是熟悉描述符结构、URB机制和内核提供的API。从简单探测开始,逐步实现数据交互,就能完成实际功能驱动。

以上就是Linux如何开发USB设备驱动_LinuxUSBDriver开发基础的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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