如何在LINUX下实现硬件的自动检测（下）

本文是《如何在LINUX下实现硬件的自动检测》一文的下部分，作者将继续向我们讲述如何自动检测另外几种总线类型硬件设备。

5 .USB设备的自动检测

5.1 USB设备检测的一般过程

USB设备检测也是通过/proc目录下的USB文件系统进行的。为了使一个USB设备能够正常工作，必须要现在系统中插入USB桥接器模块。在检测开始时，一般要先检测是否存在/proc/bus/usb目录，若不存在则尝试插入USB桥接模块。

现在一般的USB桥接器模块有两种类型，UHCI和OHCI。在决定插入那一个桥接器模块时，可以察看/proc/pci文件来决定。打开此文件，您若发现USB节为I/O at 0xHHHH格式（例如出现 I/O at 0xe000 [0xe01f]），HHHH为16进制数，则桥接器类型为UHCI。若是它为32 bit memory at 0xHH000000形式（例如出现32 bit memory at 0xee000000），HH为16进制数，则桥接器类型为OHCI。但是若您的桥接器类型不满足上述任何一种情况，唯一的解决办法就是您尝试插入这两种模块，直到成功为止。一般而言，UHCI类型的桥接器它的插入模块是uhci或usb-uhci（由内核版本决定）；而对于OHCI类型的桥接器它的插入模块是ohci或usb-ohci。

您在正确的插入了桥接器模块之后，这时/proc文件系统下就会出现USB设备目录，不过这时这个目录是空的，没有任何文件。这时您就必须挂接usbdevfs文件系统，然后通过此文件系统检测连接的设备。在成功挂接usb文件系统之后，就会生成文件/proc/bus/usb/devices，/proc/bus/usb/drivers和目录/proc/bus/usb/busNo。挂接usbdevfs文件您可以通过如下操作实现：

mount -t usbdevfs none /proc/bus/usb

或在/etc/fstab上加入

none /proc/bus/usb usbdevfs defaults 0 0

然后通过/proc/bus/usb/devices文件的内容，您就可以获得连接的设备信息，包括设备标识和制造商标是等信息。

usb设备类型描述：设备规范设备类码接口类码

应用程序特定 - 0xFE

声音接口 0x00 0x01

通信设备 0x02 -

CDC控制接口e - 0x02

CDC数据接口 - 0x0A

HID 0x00 0x03

HUB 0x09 0x09

批量存储设备 0x00 0x08

监视器 same as HID same as HID

电源设备 same as HID same as HID

物理设备 - 0x05

打印机 - 0x07

供应商特定 - 0xFF

表5-1 usb设备类码

5.2 usb文件系统简介

T = 总线拓扑结构(Lev, Prnt, Port, Cnt, 等)，是指USB设备和主机之间的连接方式

B = 带宽 (仅用于USB主控制器)

D = 设备描述信息

P = 产品标识信息

S = 串描述符

C = 配置描述信息 (* 表示活动配置)

I = 接口描述信息

E = 终端点描述信息

一般格式：

d = 十进制数

x = 十六进制数

s = 字符串

拓扑信息

T: Bus=dd Lev=dd Prnt=dd Port=dd Cnt=dd Dev#=ddd Spd=ddd MxCh=dd

| | | |__父设备号

| | |__此总线在拓扑结构中的层次

| |__总线编号

|__拓扑信息标志

带宽信息

B: Alloc=ddd/ddd us (xx%), #Int=ddd, #Iso=ddd

| | | |__同步请求编号

| | |__中断请求号

| |__分配给此总线的总带宽

|__带宽信息标志

设备描述信息和产品标识信息

D: Ver=x.xx Cls=xx(s) Sub=xx Prot=xx MxPS=dd #Cfgs=dd

P: Vendor=xxxx ProdID=xxxx Rev=xx.xx

D: Ver=x.xx Cls=xx(sssss) Sub=xx Prot=xx MxPS=dd #Cfgs=dd

| | | | |

| | | |__设备子类型

| | |__设备类型

| |__设备USB版本

|__设备信息标志编号#1

P: Vendor=xxxx ProdID=xxxx Rev=xx.xx

| | | |__产品修订号

| | |__产品标识编码

| |__制造商标识编码

|__设备信息标志编号#2

串描述信息

S: Manufacturer=ssss

| |__设备上读出的制造商信息

|__串描述信息

S: Product=ssss

| |__设备上读出的产品描述信息，对于USB主控制器此字段为"USB *HCI Root Hub"

|__串描述信息

S: SerialNumber=ssss

| |__设备上读出的序列号，对于USB主控制器它是一个生成的字符串，表示设备标识

|__串描述信息

配置描述信息

C: #Ifs=dd Cfg#=dd Atr=xx MPwr=dddmA

| | | |__属性

| | |__配置编号

| |__接口数

|__配置信息标志

接口描述信息(可为多个)

I: If#=dd Alt=dd #EPs=dd Cls=xx(sssss) Sub=xx Prot=xx Driver=ssss

| | | | | | | |__驱动名

| | | | |__接口类

| | | |__中断点数

| | |__可变设置编号

| |__接口编号

|__接口信息标志

终端点描述信息

E: Ad=xx(s) Atr=xx(ssss) MxPS=dddd Ivl=dddms

| | | | |__间隔

| | | |__终端点最大包尺寸

| | |__属性(终端点类型)

| |__终端点地址(I=In,O=Out)

|__终端点信息标志

举个例子，这是在连接了一个USB键盘时的配置情况。

T: Bus=01 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#= 1 Spd=12 MxCh= 2

B: Alloc= 41/900 us ( 5%), #Int= 3, #Iso= 0

D: Ver= 1.00 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs= 1

P: Vendor=0000 ProdID=0000 Rev= 0.00

S: Product=USB UHCI Root Hub

S: SerialNumber=e000

C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=40 MxPwr= 0mA

I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub

E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 8 Ivl=255ms

T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=00 Cnt=01 Dev#= 2 Spd=12 MxCh= 3

D: Ver= 1.10 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs= 1

P: Vendor=07e4 ProdID=a961 Rev= 0.01

S: Manufacturer=ALCOR

S: Product=Movado USB Keyboard

C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr=100mA

I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub

E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 1 Ivl=255ms

T: Bus=01 Lev=02 Prnt=02 Port=00 Cnt=01 Dev#= 3 Spd=12 MxCh= 0

D: Ver= 1.10 Cls=00(>ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs= 1

P: Vendor=07e4 ProdID=a961 Rev= 0.01

S: Manufacturer=ALCOR

S: Product=Movado USB Keyboard

C:* #Ifs= 2 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr= 0mA

I: If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=03(HID ) Sub=01 Prot=01 Driver=hid

E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 8 Ivl= 10ms

I: If#= 1 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=03(HID ) Sub=00 Prot=00 Driver=hid

E: Ad=82(I) Atr=03(Int.) MxPS= 4 Ivl=255ms

它的物理拓扑可用下图来表示：

对于Linux下的usb设备而言，T:（总线拓扑）行用于生成连接在hub上的设备的描述信息，I:（接口信息）行可用于决定每个设备所用的驱动程序，C:（配置信息）可用于列出设备使用最大电流。

对于Linux下的usb设备，您可以访问 http://www.linux-usb.org 获取更详细的信息。

6 并行设备的自动检测

6.1 并行设备检测的一般过程

在Linux下要实现连接在并口上的设备检测，要求设备必须是支持IEEE 1284协议的。对于不支持IEEE 1284通讯协议的并行设备，是无法完成自动检测的。同样在定制系统内核时，也必须在并行端口支持（Parallel port support）选项中选中IEEE 1284 transfer mode这一项。在并口检测开始时，检测程序应检查是否存在/proc/sys/dev/parport目录(针对2.4.x内核)，若不存在则尝试插入模块parport。加载parport模块一般有三种方式：

静态插入模块

insmod parport.o

或 insmod parport_pc.o io=0x3bc,0x378,0x278 irq=none,7,auto

废除系统缺省的检测值

kmod（/etc/modules.conf）加载

alias parport_lowlevel parport_pc

options parport_pc io=0x378,0x278 irq=7,auto

内核的并口探测程序用于获得IEEE 1284设备标识信息。在并口被检测时，连接到其上的设备被分析。探测的信息在/proc/sys/dev/parport/。

在编译并口代码进入内核之后，使用内核加在参数

如：加入LILO命令行

parport=0x3bc parport=0x378,7 parport=0x278,auto,nofifo

parport=0

禁止内核parport支持

parport=auto

内核自动检测

在成功的插入了此模块之后，这时/proc文件系统下就会存在目录/proc/sys/dev/parport，但是此时此目录下的文件大部分为空，没有任何内容。这时您就可以根据并口连接的设备，尝试插入相应的内核驱动模块。例如，当连接并口打印机时，您可以插入模块lp。使用如下命令：

insmod lp parport=0 （对于打印机连接在并口0(LPT1)）

在成功插入此模块之后，而且在连接的并口设备支持IEEE 1284协议时，这时此目录下的autoprobe，modes等文件会出现设备上读出的设备描述以及设备配置信息。由此信息，您可以在CUPS中选择对应的打印机驱动程序，完成打印机的配置。

6.2 /proc/sys/dev/parport/文件结构

目录树：

parport

|-- default

| |-- spintime

| `-- timeslice

|-- parport0

| |-- autoprobe

| |-- autoprobe0

| |-- autoprobe1

| |-- autoprobe2

| |-- autoprobe3

| |-- devices

| | |-- active

| | `-- lp

| | `-- timeslice

| |-- base-addr

| |-- irq

| |-- dma

| |-- modes

| `-- spintime

`-- parport1

|-- autoprobe

|-- autoprobe0

|-- autoprobe1

|-- autoprobe2

|-- autoprobe3

|-- devices

| |-- active

| `-- ppa

| `-- timeslice

|-- base-addr

|-- irq

|-- dma

|-- modes

`-- spintime

文件文件内容

devices/active 使用那个端口的设备驱动程序列表。在当前使用端口的设备前会出现一个"+"号。串"none"意味着没有设备驱动程序使用这个端口。

base-addr 并行端口的基地址或再不只一个端口时由tab分隔的多个基地址。

irq 并行端口的IRQ，若不使用时则用-1

dma 并行端口的dma通道，若没有使则用-1

modes 并行端口的硬件模式PCSPP PC风格的SPP寄存器可用（标准并行端口）TRISTATE 端口是双向的COMPAT 打印机的硬件加速可用EPP EPP协议的硬件加速可用（增强并行端口）ECP ECP协议的硬件加速可用DMA DMA可用

autoprobe 已经获得的IEEE-1284设备标识信息

autoprobe[0-3] 从遵循IEEE-1284.3的雏菊链路设备取出的设备信息

spintime 忙循环等待外设响应的微秒数。调节此值可以改善外设的性能。这是端口级的设置。它应用于此端口上的所有设备

timeslice 设备驱动程序允许保持端口声明的微秒数。这只是一个建议，驱动程序在必要时可以忽略。

default/* 在注册新端口时，它取出缺省的spintime。在注册新设备时，它取出缺省时间片。

例如，在系统连接了HP LaserJet 6L打印机之后，此目录下关键文件的内容为：

/proc/sys/dev/parport/parport0/autoprobe：

CLASS:PRINTER; （连接的设备为打印机）

MODEL:HP LaserJet 6L; （打印机类型描述）

MANUFACTURER:Hewlett-Packard; （制造商类型）

DESCRIPTION:Hewlett-Packard LaserJet 6L Printer;

/proc/sys/dev/parport/parport0/modes：

PCSPP,TRISTATE

/proc/sys/dev/parport/parport0/base-addr：

888 1912

/proc/sys/dev/parport/parport0/irq：

-1

/proc/sys/dev/parport/parport0/dma：

-1

7 PCMCIA设备自动检测

因为PCMCIA设备主要用于笔记本电脑，所以在您使用普通的台式电脑时，您无需安装包pcmcia-cs。在笔记本电脑上安装了pcmcia-cs包之后，为了实现PCMCIA设备的自动检测，您可以先查找系统中是否存在/proc/bus/pccard目录，如果不存在此目录则尝试插入pcmcia_core。

在成功插入了此模块之后，/proc/bus/pccard目录就生成了。此后，您就可以检查pci的系统设备，找到系统桥接器，根据桥接器类型获得您需要插入的桥接器模块。例如，在我的系统上，桥接器为Texas Instruments PCI1251，则它的桥接器为i82365。在Linux系统下，适用的桥接器模块一般只有i82365或tcic两种。若无法获得准确的桥接器驱动程序，您可以尝试着插入两种模块，直到成功时为止。

然后为了能够实时的配置您的pccard，您需要启动服务pcmcia，

/etc/rc.d/init.d/pcmcia start

并由此服务启动程序cardmgr。cardmgr监视pcmcia槽上，卡的插入和弹出操作。在卡插入之后，cardmgr查询卡的配置数据库。若发现卡能够被标识，相应的设备驱动程序则会自动加载。在弹出卡之后，卡的驱动程序会自动的关闭并卸载。当卡插入之后，每个槽上的卡信息和设备信息都被记录在/var/lib/pcmcia/stab文件中。

7.1 /proc/bus/pccard目录结构

/proc/bus/pccard/{irq,ioport,memory}

包含资源分配表

/proc/bus/pccard/drivers

这会列出所有当前加载的pcmcia客户驱动程序，包括静态连接到内核的模块

/proc/bus/pccard/*/info

对于每个socket，描述socket主控制器和它的性能，*为对应的socket编号

/proc/bus/pccard/*/exca

Intel i82365sl兼容的寄存器集的ExCA控制器的转储

/proc/bus/pccard/*/{pci,cardbus}

对于cardbus桥，桥的pci配置空间的转储和桥的cardbus配置寄存器的转储

7.2 pcmcia配置文件

/etc/pcmcia/config实际上是一个针对pcmcia设备的配置数据库，它的内容主要是指定卡驱动程序加载时所需的模块。例如

device "serial_cs"

class "serial" module "misc/serial", "serial_cs"

表示在插入serial_cs时，需要先插入模块misc/serial和serial_cs。

pcmcia主机控制器的主要类型为

Databook TCIC-2

Intel i82365SL-compatible

当前pcmcia设备包括5种IO设备类型包括network，SCSI，cdrom，fixed disk，和serial以及2种内存设备类型memory和FTL。对于每一种类型，在/etc/pcmcia/目录下存在两个配置脚本，例如，对于scsi设备都存在一个主配置脚本（/etc/pcmcia/scsi）和选项配置脚本（/etc/pcmcia/scsi.opts）。

7.3 pcmcia启动脚本（/etc/sysconfig/pcmcia）

PCMCIA

为yes表示启动PCMCIA支持

PCIC

标识PCCard接口控制驱动模块。一般有两种类型：tcic或i82365，缺省是i82365。

PCIC_OPTS

PCIC模块的选项

例如：PCIC_OPTS="irq_list=5,9,10"、"do_scan=0" 完全禁止中断检测

CORE_OPTS

pcmcia_core模块的选项。见man pcmcia_core。

CARDMGR_OPTS

cardmgr守护程序的选项。见man cardmgr。

SCHEME

设置pccard的配置方案。

cardmgr处理/etc/pcmcia/config.opts中的io端口范围。但在极少的情况下，从设备读可以阻碍系统功能

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