O trabalho final da matéria de Sistemas Operacionais na UFSC consiste em criar um driver para um dispositivo USB no Linux. Para tal, foi escolhido o controle do Xbox Series S. O objetivodo projeto consiste em entender o protocolo de comunicação USB e utilizar as bibliotecas presentes no Linux para a criação do driver. Basicamente, o fluxo de programa do módulo consiste em:
- Registrar o dispositivo USB
- Realizar as comunicações nos endpoints necessários utilizando URB e DMA
- Processar o input dependendo do dispositivo
- Informar os inputs para o subsistema de input do Linux
Primeiramente, é preciso encontrar quais são os endpoints necessários para a comunicação entre o sistema operacional e o controle. Um endpoint é basicamente um buffer de comunicação presente no dispositivo USB que pode enviar dados para o sistema operacional (OUT) ou receber dados dele (IN). Além disso, um endpoint podem ser dos seguintes tipos:
- Control
- Bulk
- Interrupt
- Isochronous
No caso desse driver, o recebimento de dados acontece via endpoints IN e do tipo Interrupt. Para encontrar esse endpoint, pode-se utilizar de softwares como o usbview, porém é possível utilizar as próprias funções nativas do Linux para encontrá-los.
Até chegar na parte em que é informado os inputs para o subsistema de input do Linux, várias estrutura de dados devem ser alocadas e inicializadas, as quais acontecem na função de probe do código. Posteriormente, as teclas apertadas no controle são mapeadas no sistema operacional da seguinte forma:
| Controle | Sistema Operacional |
|---|---|
| Botão A | Espaço |
| Botão X | CTRL + C |
| Botão B | CTRL + V |
| Botão Y | Apagar |
| Botão RB | Aumenta Volume |
| Botão LB | Abaixa Volume |
| Direcional UP | Seta p/ Cima |
| Direcional DOWN | Seta p/ Baixo |
| Direcional LEFT | Seta p/ Esquerda |
| Direcional RIGHT | Seta p/ Direita |
Primeiramente, é necessário atualizar e instalar os pacotes básicos:
sudo apt update
sudo apt install build-essential linux-headers-$(uname -r) make git
Clone esse repositório:
git clone https://github.com/lucas-bernardino/driver-controller.git
cd driver-controller
Sistemas derivados do Ubuntu/Debian utilizam o xpad como driver nativo para a comunicação entre o controle e o sistema operacional. Assim, após conectar o controle na porta USB, é preciso removê-lo para inserir o nosso driver:
sudo rmmod xpad
Agora, você deve compilar o módulo e inseri-lo no Kernel do Linux:
sudo make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$PWD
sudo insmod modulo.ko
Após esses passos, o driver está inserido e funcionando no sistema operacional. Para confirmar, você pode consultar o dmesg e verificar as informações correspondentes sobre o idVendor, idProduct e interface do controle:
controller_driver: O dispositivo idVendor= idProduct= foi connectado ao meu driver, interface=
sudo dmesg | tail