Documentation/hid/uhid.txt

   1       UHID - User-space I/O driver support for HID subsystem
   2      ========================================================
   3
   4 The HID subsystem needs two kinds of drivers. In this document we call them:
   5
   6  1. The "HID I/O Driver" is the driver that performs raw data I/O to the
   7     low-level device. Internally, they register an hid_ll_driver structure with
   8     the HID core. They perform device setup, read raw data from the device and
   9     push it into the HID subsystem and they provide a callback so the HID
  10     subsystem can send data to the device.
  11
  12  2. The "HID Device Driver" is the driver that parses HID reports and reacts on
  13     them. There are generic drivers like "generic-usb" and "generic-bluetooth"
  14     which adhere to the HID specification and provide the standardizes features.
  15     But there may be special drivers and quirks for each non-standard device out
  16     there. Internally, they use the hid_driver structure.
  17
  18 Historically, the USB stack was the first subsystem to provide an HID I/O
  19 Driver. However, other standards like Bluetooth have adopted the HID specs and
  20 may provide HID I/O Drivers, too. The UHID driver allows to implement HID I/O
  21 Drivers in user-space and feed the data into the kernel HID-subsystem.
  22
  23 This allows user-space to operate on the same level as USB-HID, Bluetooth-HID
  24 and similar. It does not provide a way to write HID Device Drivers, though. Use
  25 hidraw for this purpose.
  26
  27 There is an example user-space application in ./samples/uhid/uhid-example.c
  28
  29 The UHID API
  30 ------------
  31
  32 UHID is accessed through a character misc-device. The minor-number is allocated
  33 dynamically so you need to rely on udev (or similar) to create the device node.
  34 This is /dev/uhid by default.
  35
  36 If a new device is detected by your HID I/O Driver and you want to register this
  37 device with the HID subsystem, then you need to open /dev/uhid once for each
  38 device you want to register. All further communication is done by read()'ing or
  39 write()'ing "struct uhid_event" objects. Non-blocking operations are supported
  40 by setting O_NONBLOCK.
  41
  42 struct uhid_event {
  43         __u32 type;
  44         union {
  45                 struct uhid_create_req create;
  46                 struct uhid_data_req data;
  47                 ...
  48         } u;
  49 };
  50
  51 The "type" field contains the ID of the event. Depending on the ID different
  52 payloads are sent. You must not split a single event across multiple read()'s or
  53 multiple write()'s. A single event must always be sent as a whole. Furthermore,
  54 only a single event can be sent per read() or write(). Pending data is ignored.
  55 If you want to handle multiple events in a single syscall, then use vectored
  56 I/O with readv()/writev().
  57
  58 The first thing you should do is sending an UHID_CREATE event. This will
  59 register the device. UHID will respond with an UHID_START event. You can now
  60 start sending data to and reading data from UHID. However, unless UHID sends the
  61 UHID_OPEN event, the internally attached HID Device Driver has no user attached.
  62 That is, you might put your device asleep unless you receive the UHID_OPEN
  63 event. If you receive the UHID_OPEN event, you should start I/O. If the last
  64 user closes the HID device, you will receive an UHID_CLOSE event. This may be
  65 followed by an UHID_OPEN event again and so on. There is no need to perform
  66 reference-counting in user-space. That is, you will never receive multiple
  67 UHID_OPEN events without an UHID_CLOSE event. The HID subsystem performs
  68 ref-counting for you.
  69 You may decide to ignore UHID_OPEN/UHID_CLOSE, though. I/O is allowed even
  70 though the device may have no users.
  71
  72 If you want to send data to the HID subsystem, you send an HID_INPUT event with
  73 your raw data payload. If the kernel wants to send data to the device, you will
  74 read an UHID_OUTPUT or UHID_OUTPUT_EV event.
  75
  76 If your device disconnects, you should send an UHID_DESTROY event. This will
  77 unregister the device. You can now send UHID_CREATE again to register a new
  78 device.
  79 If you close() the fd, the device is automatically unregistered and destroyed
  80 internally.
  81
  82 write()
  83 -------
  84 write() allows you to modify the state of the device and feed input data into
  85 the kernel. The following types are supported: UHID_CREATE, UHID_DESTROY and
  86 UHID_INPUT. The kernel will parse the event immediately and if the event ID is
  87 not supported, it will return -EOPNOTSUPP. If the payload is invalid, then
  88 -EINVAL is returned, otherwise, the amount of data that was read is returned and
  89 the request was handled successfully.
  90
  91   UHID_CREATE:
  92   This creates the internal HID device. No I/O is possible until you send this
  93   event to the kernel. The payload is of type struct uhid_create_req and
  94   contains information about your device. You can start I/O now.
  95
  96   UHID_CREATE2:
  97   Same as UHID_CREATE, but the HID report descriptor data (rd_data) is an array
  98   inside struct uhid_create2_req, instead of a pointer to a separate array.
  99   Enables use from languages that don't support pointers, e.g. Python.
 100
 101   UHID_DESTROY:
 102   This destroys the internal HID device. No further I/O will be accepted. There
 103   may still be pending messages that you can receive with read() but no further
 104   UHID_INPUT events can be sent to the kernel.
 105   You can create a new device by sending UHID_CREATE again. There is no need to
 106   reopen the character device.
 107
 108   UHID_INPUT:
 109   You must send UHID_CREATE before sending input to the kernel! This event
 110   contains a data-payload. This is the raw data that you read from your device.
 111   The kernel will parse the HID reports and react on it.
 112
 113   UHID_INPUT2:
 114   Same as UHID_INPUT, but the data array is the last field of uhid_input2_req.
 115   Enables userspace to write only the required bytes to kernel (ev.type +
 116   ev.u.input2.size + the part of the data array that matters), instead of
 117   the entire struct uhid_input2_req.
 118
 119   UHID_FEATURE_ANSWER:
 120   If you receive a UHID_FEATURE request you must answer with this request. You
 121   must copy the "id" field from the request into the answer. Set the "err" field
 122   to 0 if no error occurred or to EIO if an I/O error occurred.
 123   If "err" is 0 then you should fill the buffer of the answer with the results
 124   of the feature request and set "size" correspondingly.
 125
 126 read()
 127 ------
 128 read() will return a queued output report. These output reports can be of type
 129 UHID_START, UHID_STOP, UHID_OPEN, UHID_CLOSE, UHID_OUTPUT or UHID_OUTPUT_EV. No
 130 reaction is required to any of them but you should handle them according to your
 131 needs. Only UHID_OUTPUT and UHID_OUTPUT_EV have payloads.
 132
 133   UHID_START:
 134   This is sent when the HID device is started. Consider this as an answer to
 135   UHID_CREATE. This is always the first event that is sent.
 136
 137   UHID_STOP:
 138   This is sent when the HID device is stopped. Consider this as an answer to
 139   UHID_DESTROY.
 140   If the kernel HID device driver closes the device manually (that is, you
 141   didn't send UHID_DESTROY) then you should consider this device closed and send
 142   an UHID_DESTROY event. You may want to reregister your device, though. This is
 143   always the last message that is sent to you unless you reopen the device with
 144   UHID_CREATE.
 145
 146   UHID_OPEN:
 147   This is sent when the HID device is opened. That is, the data that the HID
 148   device provides is read by some other process. You may ignore this event but
 149   it is useful for power-management. As long as you haven't received this event
 150   there is actually no other process that reads your data so there is no need to
 151   send UHID_INPUT events to the kernel.
 152
 153   UHID_CLOSE:
 154   This is sent when there are no more processes which read the HID data. It is
 155   the counterpart of UHID_OPEN and you may as well ignore this event.
 156
 157   UHID_OUTPUT:
 158   This is sent if the HID device driver wants to send raw data to the I/O
 159   device. You should read the payload and forward it to the device. The payload
 160   is of type "struct uhid_data_req".
 161   This may be received even though you haven't received UHID_OPEN, yet.
 162
 163   UHID_OUTPUT_EV (obsolete):
 164   Same as UHID_OUTPUT but this contains a "struct input_event" as payload. This
 165   is called for force-feedback, LED or similar events which are received through
 166   an input device by the HID subsystem. You should convert this into raw reports
 167   and send them to your device similar to events of type UHID_OUTPUT.
 168   This is no longer sent by newer kernels. Instead, HID core converts it into a
 169   raw output report and sends it via UHID_OUTPUT.
 170
 171   UHID_FEATURE:
 172   This event is sent if the kernel driver wants to perform a feature request as
 173   described in the HID specs. The report-type and report-number are available in
 174   the payload.
 175   The kernel serializes feature requests so there will never be two in parallel.
 176   However, if you fail to respond with a UHID_FEATURE_ANSWER in a time-span of 5
 177   seconds, then the requests will be dropped and a new one might be sent.
 178   Therefore, the payload also contains an "id" field that identifies every
 179   request.
 180
 181 Document by:
 182   David Herrmann <dh.herrmann@googlemail.com>