libusb 是一個用C語言開發的跨平臺的USB設備訪問接口庫。

驅動開發向來是內核開發中工作量最多的一塊，隨著USB設備的普及，大量的USB設備的驅動開發也成為驅動開發者手頭上做的最多的事情。本文主要介紹Linux平臺下基于libusb的驅動開發，希望能夠給從事Linux驅動開發的朋友帶來些幫助，更希望能夠給其他平臺上的無驅設計帶來些幫助。文章是我在工作中使用libusb的一些總結，難免有錯誤，如有不當的地方，還請指正。?[1] Linux 平臺上的usb驅動開發，主要有內核驅動的開發和基于libusb的無驅設計。 對于內核驅動的大部分設備，諸如帶usb接口的hid設備，linux本身已經自帶了相關的驅動，我們只要操作設備文件便可以完成對設備大部分的操作，而另外一些設備，諸如自己設計的硬件產品，這些驅動就需要我們驅動工程師開發出相關的驅動了。內核驅動有它的優點，然而內核驅動在某些情況下會遇到如下的一些問題： 1 當使用我們產品的客戶有2.4內核的平臺，同時也有2.6內核的平臺，我們要設計的驅動是要兼容兩個平臺的，就連makefile 我們都要寫兩個。 2 當我們要把linux移植到嵌入平臺上，你會發現原先linux自 帶的驅動移過去還挺大的，我的內核當然是越小越好拉，這樣有必要么。這還不是最郁悶的地方，如果嵌入平臺是客戶的，客戶要購買你的產品，你突然發現客戶設 備里的系統和你的環境不一樣，它沒有你要的驅動了，你的程序運行不了，你會先想：“沒關系，我寫個內核驅動加載一下不就行了“。卻發現客戶連insmod加載模塊的工具都沒移植，那時你就看看老天，說聲我怎么那么倒霉啊，客戶可不想你動他花了n時間移植的內核哦 3 花了些功夫寫了個新產品的驅動，挺有成就感啊，代碼質量也是相當的有水準啊。正當你沉醉在你的代碼中時，客服不斷的郵件來了，“客戶需要2.6.5內核的驅動，config文件我已經發你了” “客戶需要雙核的 2.6.18-smp 的驅動” “客戶的平臺是自己定制的是2.6.12-xxx “ 你恨不得把驅動的源代碼給客戶，這樣省得編譯了。你的一部分工作時間編譯內核，定制驅動 有問題產生必然會有想辦法解決問題的人， libusb的出現給我們帶來了某些方便，即節約了我們的時間，也降低了公司的成本。 所以在一些情況下，就可以考慮使用libusb的無驅設計了。 下面我們就來詳細討論一下libusb, 并以寫一個hid設備的驅動來講解如何運用libusb,至于文章中涉及的usb協議的知識，限于篇幅，就不詳細講解了，相關的可自行查看usb相關協議。 一 libusb 介紹 libusb 設計了一系列的外部API 為應用程序所調用，通過這些API應用程序可以操作硬件，從libusb的源代碼可以看出，這些API 調用了內核的底層接口，和kernel driver中所用到的函數所實現的功能差不多，只是libusb更加接近USB 規范。使得libusb的使用也比開發內核驅動相對容易的多。 Libusb 的編譯安裝請查看Readme,這里不做詳解 二 libusb 的外部接口 2.1 初始化設備接口 這些接口也可以稱為核心函數，它們主要用來初始化并尋找相關設備。 usb_init 函數定義： void usb_init(void); 從函數名稱可以看出這個函數是用來初始化相關數據的，這個函數大家只要記住必須調用就行了，而且是一開始就要調用的. usb_find_busses 函數定義： int usb_find_busses(void); 尋找系統上的usb總線，任何usb設備都通過usb總線和計算機總線通信。進而和其他設備通信。此函數返回總線數。 usb_find_devices 函數定義： int usb_find_devices(void); 尋找總線上的usb設備，這個函數必要在調用usb_find_busses()后使用。以上的三個函數都是一開始就要用到的，此函數返回設備數量。 usb_get_busses 函數定義： struct usb_bus *usb_get_busses(void); 這個函數返回總線的列表，在高一些的版本中已經用不到了，這在下面的實例中會有講解 2.2 操作設備接口 usb_open 函數定義： usb_dev_handle *usb_open(struct *usb_device dev); 打開要使用的設備，在對硬件進行操作前必須要調用usb_open 來打開設備，這里大家看到有兩個結構體usb_dev_handle 和 usb_device 是我們在開發中經常碰到的，有必要把它們的結構看一看。在libusb 中的usb.h和usbi.h中有定義。 這里我們不妨理解為返回的 usb_dev_handle?指針是指向設備的句柄，而行參里輸入就是需要打開的設備。 usb_close 函數定義： int usb_close(usb_dev_handle *dev); 與usb_open相對應，關閉設備，是必須調用的, 返回0成功，<0 失敗。 usb_set_configuration 函數定義： int usb_set_configuration(usb_dev_handle *dev, int configuration); 設置當前設備使用的configuration，參數configuration 是你要使用的configurtation descriptoes中的bConfigurationValue, 返回0成功，<0失敗( 一個設備可能包含多個configuration,比如同時支持高速和低速的設備就有對應的兩個configuration,詳細可查看usb標準) usb_set_altinterface 函數定義： int usb_set_altinterface(usb_dev_handle *dev, int alternate); 和名字的意思一樣，此函數設置當前設備配置的interface descriptor，參數alternate是指interface descriptor中的bAlternateSetting。返回0成功，<0失敗 usb_resetep 函數定義： int usb_resetep(usb_dev_handle *dev, unsigned int ep); 復位指定的endpoint，參數ep 是指bEndpointAddress,。這個函數不經常用，被下面介紹的usb_clear_halt函數所替代。 usb_clear_halt 函數定義： int usb_clear_halt (usb_dev_handle *dev, unsigned int ep); 復位指定的endpoint，參數ep 是指bEndpointAddress。這個函數用來替代usb_resetep usb_reset 函數定義： int usb_reset(usb_dev_handle *dev); 這個函數現在基本不怎么用，不過這里我也講一下，和名字所起的意思一樣，這個函數reset設備，因為重啟設備后還是要重新打開設備，所以用usb_close就已經可以滿足要求了。 usb_claim_interface 函數定義： int usb_claim_interface(usb_dev_handle *dev, int interface); 注冊與操作系統通信的接口，這個函數必須被調用，因為只有注冊接口，才能做相應的操作。 Interface 指 bInterfaceNumber. (下面介紹的usb_release_interface 與之相對應，也是必須調用的函數) usb_release_interface 函數定義： int usb_release_interface(usb_dev_handle *dev, int interface); 注銷被usb_claim_interface函數調用后的接口，釋放資源，和usb_claim_interface對應使用。 2.3 控制傳輸接口 usb_control_msg 函數定義：int usb_control_msg(usb_dev_handle *dev, int requesttype, int request, int value, int index, char *bytes, int size, int timeout); 從默認的管道發送和接受控制數據 usb_get_string 函數定義： int usb_get_string(usb_dev_handle *dev, int index, int langid, char *buf, size_t buflen); usb_get_string_simple 函數定義： int usb_get_string_simple(usb_dev_handle *dev, int index, char *buf, size_t buflen); usb_get_descriptor 函數定義： int usb_get_descriptor(usb_dev_handle *dev, unsigned char type, unsigned char index, void *buf, int size); usb_get_descriptor_by_endpoint 函數定義： int usb_get_descriptor_by_endpoint(usb_dev_handle *dev, int ep, unsigned char type, unsigned char index, void *buf, int size); 2.4 批傳輸接口 usb_bulk_write 函數定義： int usb_bulk_write(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout); usb_interrupt_read 函數定義： int usb_interrupt_read(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout); 2.5 中斷傳輸接口 usb_bulk_write 函數定義： int usb_bulk_write(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout); usb_interrupt_read 函數定義： int usb_interrupt_read(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);

總結

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