使用usb-gadget库实现Linux USB HID设备功能-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_07158/article/details/148297004

使用usb-gadget库实现Linux USB HID设备功能

usb-gadget Expose standard or fully custom USB peripherals (gadgets) through a USB device controller (UDC) on Linux using Rust. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/us/usb-gadget

在Linux系统中，usb-gadget库为开发者提供了便捷的USB设备功能配置接口，特别是对于实现HID(Human Interface Device)设备功能有着很好的支持。本文将详细介绍如何利用该库创建和操作HID设备。

HID设备创建基础

使用usb-gadget库创建HID设备需要以下几个关键步骤：

首先需要构建HID功能描述符，这是定义设备类型和功能的关键数据结构
然后通过库提供的接口将描述符注册到系统中
最后获取设备节点进行数据读写操作

构建HID描述符

在构建HID描述符时，需要特别注意描述符内容的正确性。一个典型的键盘HID描述符示例如下：

let keyboard_desc = vec![
    0x05, 0x01, 0x09, 0x06, 0xA1, 0x01, 0x05, 0x07, 
    0x19, 0xE0, 0x29, 0xE7, 0x15, 0x00, 0x25, 0x01, 
    0x75, 0x01, 0x95, 0x08, 0x81, 0x02, 0x95, 0x01, 
    0x75, 0x08, 0x81, 0x01, 0x95, 0x05, 0x75, 0x01, 
    0x05, 0x08, 0x19, 0x01, 0x29, 0x05, 0x91, 0x02, 
    0x95, 0x01, 0x75, 0x03, 0x91, 0x01, 0x95, 0x06, 
    0x75, 0x08, 0x15, 0x00, 0x25, 0x65, 0x05, 0x07, 
    0x19, 0x00, 0x29, 0x65, 0x81, 0x00, 0xC0
];

注册HID功能

构建好描述符后，可以使用库提供的Hid结构体进行功能注册：

let hid = Hid::builder()
    .protocol(HidProtocol::Keyboard)
    .subclass(HidSubclass::Boot)
    .report_length(8)
    .report_desc(keyboard_desc)
    .build()?;

注册成功后，系统会自动创建对应的设备节点，通常位于/dev/hidgX路径下，其中X代表设备的次设备号。

设备节点操作

虽然usb-gadget库本身不提供直接的数据写入功能，但可以通过其他方式与设备节点交互：

直接使用标准文件I/O操作设备节点
使用专门的hidg库进行更高级的操作

一个简单的写入示例：

use std::fs::OpenOptions;
use std::io::Write;

let mut file = OpenOptions::new()
    .write(true)
    .open("/dev/hidg0")?;

file.write_all(&[0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00])?;