libusb

驅動開發向來是核心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平台下基於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台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。

Linux 平台上的usb驅動開發，主要有核心驅動的開發和基於libusb的無驅設計。

對於核心驅動的大部分設備，諸如帶usb接口的hid設備，linux本身已經自帶了相關的驅動，我們只要操作設備檔案便可以完成對設備大部分的操作，而另外一些設備，諸如自己設計的硬體產品，這些驅動就需要我們驅動工程師開發出相關的驅動了。核心驅動有它的優點，然而核心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核心的平台，同時也有2.6核心的平台，我們要設計的驅動是要兼容兩個平台的，就連makefile 我們都要寫兩個。

2 當我們要把linux移植到嵌入平台上，你會發現原先linux自 帶的驅動移過去還挺大的，我的核心當然是越小越好拉，這樣有必要么。這還不是最鬱悶的地方，如果嵌入平台是客戶的，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，你的程式運行不了，你會先想：“沒關係，我寫個核心驅動載入一下不就行了“。卻發現客戶連insmod載入模組的工具都沒移植，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時間移植的核心喔

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核心的驅動，config檔案我已經發你了” “客戶需要雙核的 2.6.18-smp 的驅動” “客戶的平台是自己定製的是2.6.12-xxx “ 你恨不得把驅動的原始碼給客戶，這樣省得編譯了。你的一部分工作時間編譯核心，定製驅動

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, 並以寫一個hid設備的驅動來講解如何運用libusb,至於文章中涉及的usb協定的知識，限於篇幅，就不詳細講解了，相關的可自行查看usb相關協定。

一 libusb 介紹

libusb 設計了一系列的外部API 為應用程式所調用，通過這些API應用程式可以操作硬體，從libusb的原始碼可以看出，這些API 調用了核心的底層接口，和kernel driver中所用到的函式所實現的功能差不多，只是libusb更加接近USB 規範。使得libusb的使用也比開發核心驅動相對容易的多。

Libusb 的編譯安裝請查看Readme,這裡不做詳解

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式，它們主要用來初始化並尋找相關設備。

usb_init

函式定義： void usb_init(void);

從函式名稱可以看出這個函式是用來初始化相關數據的，這個函式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

函式定義： int usb_find_busses(void);

尋找系統上的usb匯流排，任何usb設備都通過usb匯流排和計算機匯流排通信。進而和其他設備通信。此函式返回匯流排數。

usb_find_devices

函式定義： int usb_find_devices(void);

尋找匯流排上的usb設備，這個函式必要在調用usb_find_busses()後使用。以上的三個函式都是一開始就要用到的，此函式返回設備數量。

usb_get_busses

函式定義： struct usb_bus *usb_get_busses(void);

這個函式返回匯流排的列表，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

函式定義： usb_dev_handle *usb_open(struct *usb_device dev);

打開要使用的設備，在對硬體進行操作前必須要調用usb_open 來打開設備，這裡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。

這裡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

函式定義： 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

函式定義： int usb_set_configuration(usb_dev_handle *dev, int configuration);

設定當前設備使用的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

函式定義： int usb_set_altinterface(usb_dev_handle *dev, int alternate);

和名字的意思一樣，此函式設定當前設備配置的interface descriptor，參數alternate是指interface descriptor中的bAlternateSetting。返回0成功，<0失敗

usb_resetep

函式定義： int usb_resetep(usb_dev_handle *dev, unsigned int ep);

復位指定的endpoint，參數ep 是指bEndpointAddress,。這個函式不經常用，被下面介紹的usb_clear_halt函式所替代。

usb_clear_halt

函式定義： int usb_clear_halt (usb_dev_handle *dev, unsigned int ep);

復位指定的endpoint，參數ep 是指bEndpointAddress。這個函式用來替代usb_resetep

usb_reset

函式定義： int usb_reset(usb_dev_handle *dev);

這個函式現在基本不怎么用，不過這裡我也講一下，和名字所起的意思一樣，這個函式reset設備，因為重啟設備後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

函式定義： int usb_claim_interface(usb_dev_handle *dev, int interface);

註冊與作業系統通信的接口，這個函式必須被調用，因為只有註冊接口，才能做相應的操作。

Interface 指 bInterfaceNumber. (下面介紹的usb_release_interface 與之相對應，也是必須調用的函式)

usb_release_interface

函式定義： int usb_release_interface(usb_dev_handle *dev, int interface);

註銷被usb_claim_interface函式調用後的接口，釋放資源，和usb_claim_interface對應使用。

2.3 控制傳輸接口

usb_control_msg

函式定義：int usb_control_msg(usb_dev_handle *dev, int requesttype, int request, int value, int index, char *bytes, int size, int timeout);

從默認的管道傳送和接受控制數據

usb_get_string

函式定義： int usb_get_string(usb_dev_handle *dev, int index, int langid, char *buf, size_t buflen);

usb_get_string_simple

函式定義： int usb_get_string_simple(usb_dev_handle *dev, int index, char *buf, size_t buflen);

usb_get_descriptor

函式定義： int usb_get_descriptor(usb_dev_handle *dev, unsigned char type, unsigned char index, void *buf, int size);

usb_get_descriptor_by_endpoint

函式定義： 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

函式定義： int usb_bulk_write(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);

usb_interrupt_read

函式定義： 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

函式定義： int usb_bulk_write(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);

usb_interrupt_read

函式定義： int usb_interrupt_read(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);