CN101488114A - Linux系统下USB设备的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Linux系统下USB设备的处理方法，属于操作系统领域。所述方法包括：在Linux系统启动时，加载预先建立的守护进程；所述守护进程实时判断是否有通用串行总线USB设备接入所述Linux系统；如果有USB设备接入，则判断所述USB设备是否符合预设的匹配规则；如果符合，则获取所述USB设备的设备文件，修改所述USB设备的操作权限；如果不符合，则返回实时判断是否有USB设备接入的步骤。本发明可以自动修改用户对USB设备的读写权限，减轻了用户的负担，改善了Linux系统下与智能卡类型的USB设备通信出现错误的问题。

Description

Linux系统下USB设备的处理方法

技术领域

本发明涉及操作系统领域，特别涉及一种Linux系统下USB设备的处理方法。

背景技术

作为一个开放源代码并且免费的操作系统，Linux已经广泛应用在服务器、嵌入式等领域，针对Linux开发的应用程序也越来越多。USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)设备由于其快速的传输速率，近年来也得到了广泛的发展和应用。在Linux系统下，所有的设备都是以文件的形式存在的，称作设备文件，通常都存储于/dev目录下。当USB设备接入Linux系统时，也是以设备文件的形式存储于/dev目录下，该设备文件描述了USB设备的类型，设备号等信息，Linux系统可以通过读取该设备文件来达到与USB设备进行通信的目的。

但是，Linux系统的超级用户具有对USB设备的读写权限，而普通用户对USB设备只有读的权限却没有写的权限，需要用户手动修改权限才能完成对USB设备写入的操作，这给很多用户带来了很大不便。

另外，在现有的2.4和2.6版本的Linux系统内核(kernel)中，对于大多数USB设备尤其是标准USB设备，Linux系统会自动加载相应的驱动程序，如HID(Human Interface Device，人机接口设备)、CCID(USB Chip/Smart Card Interface Devices，USB芯片智能卡接口设备)、SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)驱动程序等等，从而保证用户可以使用该USB设备。但是，如果Linux系统接入智能卡类型的USB设备，则有可能发生通信错误。由于这类USB设备通常内置有智能卡芯片，存储有相关的程序和算法，当Linux系统与这类USB设备进行通信时，通常需要运行智能卡芯片的相关程序才能完成通信，但是由于Linux系统与USB设备通信的端口被加载的驱动程序所占用了，因此Linux系统会识别为USB设备忙，导致Linux系统无法运行该相关程序，从而不能与USB设备进行通信。

发明内容

本发明提供了一种Linux系统下USB设备的处理方法，可以自动修改用户对USB设备的读写权限，减轻了用户的负担，改善了Linux系统下与智能卡类型的USB设备通信出现错误的问题。所述技术方案如下：

一种Linux系统下USB设备的处理方法，所述方法包括：

在Linux系统启动时，加载预先建立的守护进程；

所述守护进程实时判断是否有通用串行总线USB设备接入所述Linux系统；

如果有USB设备接入，则判断所述USB设备是否符合预设的匹配规则；

如果符合，则获取所述USB设备的设备文件，修改所述USB设备的操作权限；

如果不符合，则返回实时判断是否有USB设备接入的步骤。

所述守护进程采用轮询或阻塞等待的方式实时判断是否有USB设备接入所述Linux系统。

所述守护进程采用轮询的方式判断是否有USB设备接入所述Linux系统，具体包括：

所述守护进程每隔预先约定的时间获取所述Linux系统的USB总线上USB设备的数量；

判断所述数量是否为零，如果为零，则确定所述Linux系统没有USB设备接入，如果不为零，则确定所述Linux系统有USB设备接入。

所述守护进程采用阻塞等待的方式实时判断是否有USB设备接入所述Linux系统，具体包括：

所述守护进程等待USB设备拔插事件；

如果有USB设备拔插事件发生，则确定所述Linux系统有USB设备接入，如果没有USB设备拔插事件发生，则继续等待USB设备拔插事件。

所述预设的匹配规则包括：

USB设备制造商的标识符合预设的值，和/或，

USB设备产品标识符合预设的值。

所述预设的匹配规则存储于所述守护进程的程序中，或存储于配置文件中。

修改所述USB设备的操作权限，具体包括：

判断所述USB设备的操作权限是否为所有用户均具有读和写的权限，如果不是，则将所述USB设备的操作权限修改为所有用户均具有读和写的权限。

修改当前用户对所述USB设备的操作权限之后，还包括：

向所述Linux系统发送释放消息，所述Linux系统收到后释放掉所述Linux系统为所述USB设备加载的驱动程序。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：1、可以自动修改USB设备的读写权限，减少了使用者的负担；2、适用于2.4和2.6的Linux系统内核(Kernel)3、改善了Linux系统下与智能卡类型的USB设备通信出现错误的问题。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的Linux系统下USB设备的处理方法流程图；

图2是本发明实施例2提供的Linux系统下USB设备的处理方法流程图。

具体实施方式

为使木发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种Linux系统下USB设备的处理方法，包括：

在Linux系统启动时，加载预先建立的守护进程；该守护进程实时判断是否有USB设备接入所述Linux系统；如果有USB设备接入，则判断所述USB设备是否符合预设的匹配规则；如果符合，则获取所述USB设备的设备文件，修改当前用户对所述USB设备的操作权限；如果不符合，则返回实时判断是否有USB设备接入的步骤。

在本发明实施例中，当有USB设备插入Linux系统时，Linux系统会为USB设备创建设备文件，Linux系统中的程序可以通过读写设备文件来达到与USB通信的目的。

上述守护进程是在Linux系统内新建的进程，用于修改USB设备的设备文件中用户的读写权限。该守护进程属于超级用户组，当有非超级用户组的用户登录Linux系统时，守护进程可以修改该非超级用户对USB设备的读写权限。另外，可以设置该守护进程在Linux系统启动时自动启动，进一步地，还可以设置该守护进程在非超级用户登录Linux系统时自动启动。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种Linux系统下USB设备的处理方法，其中，守护进程采用轮询的方式实时监控USB设备的接入，该方法具体包括如下步骤：

步骤101：Linux系统启动，加载各项服务，预先建立的守护进程启动，执行该守护进程中所写入的程序。

步骤102：守护进程每隔预先约定的时间扫描USB总线，获取USB总线上USB设备的数量。

步骤103：守护进程判断该数量是否为零，如果为零，则返回步骤102；如果不为零，执行步骤104。

具体地，上述轮询监控的方式可以由以下代码来实现：

if((usb_find_busses()<＝0)&&(usb_find_devices()<＝0))

        {

            usleep(500*1000)；

            continue；

         }

优选地，守护进程每500毫秒扫描一次USB总线。

步骤104：守护进程确定当前有USB设备接入Linux系统，则停止扫描USB总线，遍历USB总线上的所有USB设备。

其中，优选地，停止扫描USB总线的代码可以为：

usleep(1000*1000)；//程序停止一秒

步骤105：分别判断每一个USB设备是否符合预设的匹配规则，如果有接入的USB设备符合该匹配规则，则表明该USB设备为指定的待修改操作权限的USB设备，因此执行步骤106；如果所有USB设备均不符合该匹配规则，则返回步骤102。

具体地，判断一个USB设备是否符合预设的匹配规则，可以由以下代码实现：

//查找设备的路径

for(bus＝usb_busses；bus；bus＝bus->next)

       {

            for(dev＝bus->devices；dev；dev＝dev->next)

            {

              //对比设备，判断是否为预设待修改操作权限的设备

              if(dev->descriptor.idVendor!＝kMyVendorID)

              {

                  continue；

               }

本实施例中，预设的匹配规则可以具体为：USB设备制造商的标识符合预设的值，和/或，USB设备产品标识符合预设的值。

预设的匹配规则可以存储于守护进程的程序中，也可以存储于在Linux系统中新建的配置文件中。

例如，在守护进程的程序中预设匹配规则为：USB设备的制造商ID为0x096e，具体地，可以在守护进程中定义如下：

#include<stdio.h>

#include<usb.h>      //usb-init USB库初始化

#include<memory.h>

#include<sys/types.h>

#include<sys/stat.h>

#include<unistd.h>

#define kMyVendorID  0x096e     //定义待修改权限的设备的匹配规则

该代码中还包含了守护进程的程序初始化，其中定义的匹配规则表明，对于USB设备的制造商ID为0x096e的所有USB设备，可能为一个，也可能为多个，均进行操作权限的修改。

本实施例中，优选地，采用配置文件保存预设的匹配规则，从而可以方便地修改匹配规则，如可以随时在配置文件中添加或删除一类USB设备，与采用守护进程保存匹配规则的方式相比，不需要修改守护进程的代码，更便于维护。

步骤106：获取符合匹配规则的USB设备的设备文件，读取该设备文件，获取该USB设备的操作权限信息。

具体地，可以查找USB设备的目录，根据USB设备的完整路径获取到USB设备的设备文件。优选地，可以用以下代码来实现：

memset(cTemp，0，PATH_MAX*2)；

sprintf(cTemp，＂/proc/bus/usb/％s/％s＂，bus->dirname，dev->filename)；

通常地，USB设备的设备文件中都会存储有该USB设备的制造商ID、产品ID、容量大小、最后一次写入时间、用户操作权限等多种信息。在本实施例中，守护进程读取USB设备的设备文件，以获取当前用户对该USB设备的操作权限信息。

进一步地，还可以先判断读取设备文件是否成功，如果成功，则执行步骤107；如果失败，则返回步骤102。具体地，可以用如下代码实现：

memset(&dev_file_stat，0，sizeof(struct stat))；

if(stat(cTemp，&dev_file_stat))

                {

                     //发生错误

                     break；

                 }

步骤107：判断该USB设备的操作权限是否为所有用户均具有读和写的权限，如果是，则返回步骤102；否则，执行步骤108。

例如，可以用如下代码来判断：

if(((dev_file_stat.st_mode & S_IRUSR)＝＝0)‖

    ((dev_file_stat.st_mode & S_IWUSR)＝＝0)‖

    ((dev_file_stat.st_mode & S_IRGRP)＝＝0)‖

    ((dev_file_stat.st_mode & S_IWGRP)＝＝0)‖

    ((dev_file_stat.st_mode & S_IROTH)＝＝0)‖

    ((dev_file_stat.st_mode & S_IWOTH)＝＝0))

本实施例中，当非超级用户组的用户登录Linux系统时，在Linux系统生成的USB设备的设备文件中，包含的该USB设备的操作权限通常是-rw-r--r--，其含义如下：

“—rw”是指设备文件的拥有者，即root用户(登录系统时的登录名为root)，具有读和写USB设备的权限，root用户是超级管理员用户；

第一个“—r”是指与root同组的用户，具有读USB设备的权限，但是没有写的权限；

第二个“—r”是指其他用户，即除了以上两种用户以外的其余用户，具有读USB设备的权限，但是没有写的权限。

步骤108：将该USB设备的操作权限修改为所有用户均可以对该USB设备进行读和写的操作。

具体地，可以用如下代码实现：

chmod(cTemp，0666)；

步骤109：在修改USB设备的操作权限后，如果该USB设备为智能卡类型的USB设备，则守护进程向Linux系统发送释放该USB设备的消息，Linux系统收到该消息后，将Linux系统为该USB设备自动加载的驱动程序从Linux系统的内核中释放。

由于USB设备插入Linux系统后，Linux系统会加载相应的驱动程序，如HID、CCID、SCSI驱动程序等等，导致USB设备与Linux系统的通信端口被占用，通过在Linux系统内释放USB设备，可以解除被占用的通信端口，从而保证了USB设备可以继续与Linux系统进行正常的通信，避免了发生通信错误。

具体地，可以采用如下代码来实现：

usb_open(dev)；

usb_detach_kerner_driver_np(udev，0)；

usb_close(udev)；

其中，守护进程通过usb_detach_kerner_driver_np(udev，0)向系统内核发送消息：#defineUSBDEVFS_DISCONNECT_IO(′U′，22)，从而使得Linux系统释放该USB设备。

在本实施例中，如果Linux系统上插入多个USB设备，则守护进程会逐一对USB设备的操作权限进行修改，每从/dev目录得到一个设备文件，判断其读写权限并进行修改，完成后继续实时监控USB总线，得到下一个设备文件，然后进行相同的操作，从而使得守护进程可以支持多USB设备接入的情况。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种Linux系统下USB设备的处理方法，其中，守护进程采用阻塞等待的方式监控USB设备的接入，该方法具体包括如下步骤：

步骤201：Linux系统启动，加载各项服务，预先建立的守护进程启动，执行该守护进程中所写入的程序。

步骤202：守护进程等待Linux系统内核中USB设备的拔插事件，直到有USB设备的拔插事件发生；如果没有USB设备的拔插事件发生，则守护进程始终处于等待USB设备拔插事件发生的状态。

在本实施例中，实现步骤202的主要代码如下：

fd＝open(＂/proc/bus/usb/devices＂，O_RDONLY)；

    if(fd<0)

    {

        printf(＂％s\n＂，strerror(errno))；

        return-1；

     }

  while(1)

     {

        FD_ZERO(&fdset)；

        FD_SET(fd，&fdset)；

        rv＝select(fd+1，&fdset，NULL，NULL，NULL)；

        if((rv>0)&&(FD_ISSET(fd，&fdset)))

其中，守护进程打开系统内核中描述USB总线上USB设备状况的文件，该文件路径为/proc/bus/usb/devices，该文件记录了接入该Linux系统USB总线上的所有USB设备的信息，关于USB设备的插入、拔出情况都会反映到该文件中，守护进程以只读的方式读取这个文件，上述代码中fd表示这个文件，如果fd<0，则读文件出错，fdset为USB设备文件描述符集，守护进程通过返回这个描述符得到USB设备的拔插情况。

步骤203：守护进程对USB总线上的所有USB设备遍历，判断是否有符合预设的匹配规则的USB设备，如果有匹配的USB设备，执行步骤204；如果没有，返回步骤202。

本实施例中，预设的匹配规则可以具体为：USB设备制造商的标识符合预设的值，和/或，USB设备产品标识符合预设的值。预设的匹配规则可以存储于守护进程的程序中，也可以存储于在Linux系统中新建的配置文件中。

步骤204：获取符合匹配规则的USB设备的设备文件，读取该设备文件。

步骤205：判断读取该设备文件是否成功，如果成功，则执行步骤206；否则，返回步骤202。

步骤206：获取该USB设备的操作权限信息。

步骤207：判断该USB设备的操作权限是否为所有用户均具有读和写的权限，如果是，则返回步骤202；否则，执行步骤208。

步骤208：将该USB设备的操作权限修改为所有用户均可以对该USB设备进行读和写的操作。

步骤209：在修改USB设备的操作权限后，如果该USB设备为智能卡类型的USB设备，则守护进程向Linux系统发送释放该USB设备的消息，将Linux系统为该USB设备自动加载的驱动从Linux系统的内核中释放，避免了USB设备与安装在Linux系统中的软件通信受到影响。

本发明实施例提供的上述技术方案可以自动修改USB设备的读写权限，减少了使用者的负担，而且适用于2.4和2.6的Linux系统内核(Kernel)，还改善了Linux系统下与智能卡类型的USB设备通信出现错误的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在Linux系统启动时，加载预先建立的守护进程；

所述守护进程实时判断是否有通用串行总线USB设备接入所述Linux系统；

如果有USB设备接入，则判断所述USB设备是否符合预设的匹配规则；

如果符合，则获取所述USB设备的设备文件，修改所述USB设备的操作权限；

如果不符合，则返回实时判断是否有USB设备接入的步骤。

2.根据权利要求1所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，所述守护进程采用轮询或阻塞等待的方式实时判断是否有USB设备接入所述Linux系统。

3.根据权利要求2所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，所述守护进程采用轮询的方式判断是否有USB设备接入所述Linux系统，具体包括：

所述守护进程每隔预先约定的时间获取所述Linux系统的USB总线上USB设备的数量；

判断所述数量是否为零，如果为零，则确定所述Linux系统没有USB设备接入，如果不为零，则确定所述Linux系统有USB设备接入。

4.根据权利要求2所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，所述守护进程采用阻塞等待的方式实时判断是否有USB设备接入所述Linux系统，具体包括：

所述守护进程等待USB设备拔插事件；

如果有USB设备拔插事件发生，则确定所述Linux系统有USB设备接入，如果没有USB设备拔插事件发生，则继续等待USB设备拔插事件。

5.根据权利要求1所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，所述预设的匹配规则包括：

USB设备制造商的标识符合预设的值，和/或，

USB设备产品标识符合预设的值。

6.根据权利要求1所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，所述预设的匹配规则存储于所述守护进程的程序中，或存储于配置文件中。

7.根据权利要求1所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，修改所述USB设备的操作权限，具体包括：

判断所述USB设备的操作权限是否为所有用户均具有读和写的权限，如果不是，则将所述USB设备的操作权限修改为所有用户均具有读和写的权限。

8.根据权利要求1所述的Linux系统下USB设备的处理方法，其特征在于，修改当前用户对所述USB设备的操作权限之后，还包括：

向所述Linux系统发送释放消息，所述Linux系统收到后释放掉所述Linux系统为所述USB设备加载的驱动程序。

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