人机接口设备的维护和使用¶

简介¶

除了通常的输入类型 HID 设备外，USB 还将人机接口协议用于那些实际上不是人机接口，但具有类似通信需求的事物。这方面的两个主要例子是电源设备（尤其是不间断电源）和高端显示器上的显示器控制。

为了支持这些不同的需求，Linux USB 系统向两个单独的接口提供 HID 事件：* 输入子系统，它将 HID 事件转换为普通的输入设备接口（例如键盘、鼠标和操纵杆）以及一个规范化的事件接口 - 请参阅简介 * hiddev 接口，它提供相当原始的 HID 事件

设备生成的 HID 事件的数据流如下所示

usb.c ---> hid-core.c  ----> hid-input.c ----> [keyboard/mouse/joystick/event]
                        |
                        |
                         --> hiddev.c ----> POWER / MONITOR CONTROL

此外，其他子系统（除了 USB）也可以将事件馈送到输入子系统，但这些对 HID 设备接口没有影响。

使用 HID 设备接口¶

hiddev 接口是一个字符接口，使用普通的 USB 主设备号，次设备号从 96 开始，到 111 结束。因此，您需要以下命令

mknod /dev/usb/hiddev0 c 180 96
mknod /dev/usb/hiddev1 c 180 97
mknod /dev/usb/hiddev2 c 180 98
mknod /dev/usb/hiddev3 c 180 99
mknod /dev/usb/hiddev4 c 180 100
mknod /dev/usb/hiddev5 c 180 101
mknod /dev/usb/hiddev6 c 180 102
mknod /dev/usb/hiddev7 c 180 103
mknod /dev/usb/hiddev8 c 180 104
mknod /dev/usb/hiddev9 c 180 105
mknod /dev/usb/hiddev10 c 180 106
mknod /dev/usb/hiddev11 c 180 107
mknod /dev/usb/hiddev12 c 180 108
mknod /dev/usb/hiddev13 c 180 109
mknod /dev/usb/hiddev14 c 180 110
mknod /dev/usb/hiddev15 c 180 111

因此，您将 hiddev 兼容的用户空间程序指向您设备的正确接口，一切正常。

当然，前提是您有一个 hiddev 兼容的用户空间程序。如果您需要编写一个，请继续阅读。

HIDDEV API¶

该描述应与 HID 规范结合阅读，该规范可从 https://www.usb.org 免费获取，并方便地链接到 http://www.linux-usb.org。

hiddev API 使用 read() 接口和一组 ioctl() 调用。

HID 设备使用称为“报告”的数据包与主机计算机交换数据。每个报告都分为“字段”，每个字段可以有一个或多个“用途”。在 hid-core 中，每个用途都有一个带符号的 32 位值。

read():¶

这是事件接口。当 HID 设备的状态发生变化时，它会执行一个中断传输，其中包含一个包含更改值的报告。 hid-core.c 模块解析该报告，并将报告中已更改的单个用途返回给 hiddev.c。在其基本模式下，hiddev 将使用 struct hiddev_event 将这些单个用途更改提供给读取器

struct hiddev_event {
    unsigned hid;
    signed int value;
};

其中包含已更改状态的 HID 用途标识符以及更改后的值。请注意，该结构在 <linux/hiddev.h> 中定义，以及其他一些有用的 #defines 和结构。 HID 用途标识符是将 HID 用途页面移至高 16 位，或与用途代码进行或运算的组合。 read() 函数的行为可以使用下面描述的 HIDIOCSFLAG ioctl() 进行修改。

ioctl():¶

这是控制接口。有一些控制

HIDIOCGVERSION

int (read)

从 hiddev 驱动程序中获取版本代码。

HIDIOCAPPLICATION

(none)

此 ioctl 调用返回与 HID 设备关联的 HID 应用程序用途。 ioctl() 的第三个参数指定要获取哪个应用程序索引。当设备有多个应用程序集合时，这很有用。如果索引无效（大于或等于此设备拥有的应用程序集合的数量），则 ioctl 返回 -1。您可以事先从 hiddev_devinfo 结构中的 num_applications 字段中找出设备有多少个应用程序集合。

HIDIOCGCOLLECTIONINFO

struct hiddev_collection_info (read/write)

这返回了上述信息的超集，不仅提供应用程序集合，还提供设备拥有的所有集合。它还返回集合在层次结构中所处的级别。用户传入一个 hiddev_collection_info 结构，其索引字段设置为应返回的索引。 ioctl 填写其他字段。如果索引大于最后一个集合索引，则 ioctl 返回 -1 并将 errno 设置为 -EINVAL。

HIDIOCGDEVINFO

struct hiddev_devinfo (read)

获取描述设备的 hiddev_devinfo 结构。

HIDIOCGSTRING

struct hiddev_string_descriptor (read/write)

从设备获取字符串描述符。调用者必须填写“index”字段以指示应返回哪个描述符。

HIDIOCINITREPORT

(none)

指示内核从设备检索所有输入和功能报告值。此时，所有用途结构都将包含设备的当前值，并在设备发生更改时保持这些值。请注意，通常不需要使用此 ioctl，因为后来的内核会在附加时自动初始化设备中的报告。

HIDIOCGNAME

string (可变长度)

获取设备名称

HIDIOCGREPORT

struct hiddev_report_info (write)

指示内核从设备获取功能或输入报告，以便有选择地更新用途结构（与 INITREPORT 相反）。

HIDIOCSREPORT

struct hiddev_report_info (write)

指示内核将报告发送到设备。用户可以通过 HIDIOCSUSAGE 调用（如下所述）来填充此报告，以在将报告完整发送到设备之前填充报告中的各个用途值。

HIDIOCGREPORTINFO

struct hiddev_report_info (read/write)

为用户填写 hiddev_report_info 结构。该报告按类型（输入、输出或功能）和 ID 查找，因此用户必须填写这些字段。 ID 可以是绝对的——设备报告的实际报告 ID——也可以是相对的——第一个报告的 HID_REPORT_ID_FIRST 和 report_id 之后的下一个报告的 (HID_REPORT_ID_NEXT | report_id)。如果没有关于报告 ID 的先验信息，使用此 ioctl 的正确方法是使用上面的相对 ID 来枚举有效的 ID。当没有下一个 ID 时，ioctl 返回非零值。实际的报告 ID 会填充到返回的 hiddev_report_info 结构中。

HIDIOCGFIELDINFO

struct hiddev_field_info (read/write)

以 hiddev_field_info 结构返回与报告关联的字段信息。用户必须如上所述在此结构中填写 report_id 和 report_type。还应填写 field_index，它应该是一个从 0 到 maxfield-1 的数字，如之前的 HIDIOCGREPORTINFO 调用返回的那样。

HIDIOCGUCODE

struct hiddev_usage_ref (read/write)

返回 hiddev_usage_ref 结构中的 usage_code，前提是其报告类型、报告 ID、字段索引和字段内的索引已填写到结构中。

HIDIOCGUSAGE

struct hiddev_usage_ref (read/write)

返回 hiddev_usage_ref 结构中用途的值。要检索的用途可以如上所述指定，或者用户可以选择填写 report_type 字段并将 report_id 指定为 HID_REPORT_ID_UNKNOWN。在这种情况下，如果找到该用途，则 hiddev_usage_ref 将填充与此用途关联的报告和字段信息。

HIDIOCSUSAGE

struct hiddev_usage_ref (write)

设置输出报告中用途的值。用户如上所述填写 hiddev_usage_ref 结构，但另外填写 value 字段。

HIDIOGCOLLECTIONINDEX

struct hiddev_usage_ref (write)

返回与此用途关联的集合索引。这表示该用途在集合层次结构中的位置。

HIDIOCGFLAG

int (read)

HIDIOCSFLAG

int (write)

这些操作分别检查和替换影响上述 read() 调用的模式标志。这些标志如下

HIDDEV_FLAG_UREF

read() 调用现在将返回 struct hiddev_usage_ref 而不是 struct hiddev_event。这是一个更大的结构，但在设备在报告中具有多个具有相同用途代码的用途的情况下，此模式用于消除此类歧义。

HIDDEV_FLAG_REPORT

此标志只能与 HIDDEV_FLAG_UREF 结合使用。设置此标志后，当设备发送报告时，将向 read() 返回一个 struct hiddev_usage_ref，其中填充了 report_type 和 report_id，但 field_index 设置为 FIELD_INDEX_NONE。当设备发送报告时，这可以作为额外的通知。

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简介¶

使用 HID 设备接口¶

HIDDEV API¶

read():¶

ioctl():¶