Linux下通过CCID协议与USB设备进行交互经验总结

1.目标

  在linux系统下通过ccid协议与USB设备实现通讯。

2. 实现方法

  通过参考其他人的博客，决定采用如下方式来实现ccid通讯。

2.1 安装libudev

  udev 是Linux2.6内核里的一个功能，它替代了原来的devfs，成为当前Linux 默认的设备管理工具。udev以守护进程的形式运行，通过侦听内核发出来的uevent来管理/dev目录下的设备文件。不像之前的设备管理工具，udev在用户空间(userspace) 运行，而不在内核空间(kernel space) 运行。

2.1.1 编译安装

  如果是Centos可以通过执行：sudo yum install systemd-devel 或者sudo yum install libudev-devel；如果是Ubuntu可以通过：sudo apt-get install systemd-devel 或者 sudo apt-get install libudev-devel；如果已经有libudev-devel.rpm包，可以执行sudo rpm -ivh libudev-devel.rpm。

2.1.2 安装提示错误

  在Ubuntu14.04下，直接执行sudo apt-get install systemd-devel 或者 sudo apt-get install libudev-devel，有的时候并不能安装成功，会出现下面的提示：

  一般apt-get出现上面的情况，就是没有更新APT库，安装如下方式进行更新即可（需要等待一段时间~）：

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

  执行结束后，我们再执行sudo apt-get install libudev-devel即可成功。

2.2 编译安装libusb

  对于连接到电脑的USB设备，一般都会需要安装对应的USB driver来支持。有一款开源的跨平台的USB driver，就是libusb，可以用来进行自定义的USB设备的驱动开发。
  libusb是一个C语言编写的库，可以供上层的应用来调用，和连接在笔记本上的USB设备进行通信。易于移植，而且有对应的libusb-API的文档，可以用于Linux, OS X, Windows, Android, OpenBSD等系统。而且支持USB 1.0到3.1的规范。一般在Linux系统上会自带了libusb的。其他的平台一般需要安装libusb。

2.2.1 下载libusb

  在https://github.com/libusb/libusb/releases/ 地址中选择一个版本进行下载，本文使用的是libusb-1.0.18。

2.2.2 编译安装过程

（1）解压libusb-1.0.18.tar.gz安装包，执行tar -xvf libusb-1.0.18.tar.gz。
（2）进入到libusb-1.0.18文件下，执行三步：（a）./configure； （b） make； （c）sudo make install；

2.2.3 安装时提示的错误

（1）错误提示
  checking for inline… inline
  checking operating system… Linux
  checking for library containing clock_gettime… -lrt
  checking libudev.h usability… no
  checking libudev.h presence… no
  checking for libudev.h… no
  configure: error: “udev support requested but libudev not installed”
（2）解决办法
  安装libudev-devel即可解决，安装方法已2.1节介绍。

2.3 编译安装pcsc-lite

  pcsc-lite 封装了访问使用 SCard API (PC/SC) 访问智能卡设备的开发包。

2.3.1 下载pcsc-lite

在https://alioth-archive.debian.org/releases/pcsclite/pcsclite/地址中选择一个版本进行下载，本文选择的是pcsc-lite-1.8.11版本。

2.3.2 编译安装过程

（1）解压pcsc-lite-1.8.11.tar.bz2安装包，执行tar -xvf pcsc-lite-1.8.11.tar.bz2。
（2）进入pcsc-lite-1.8.11文件夹下，执行三步：（a）./configure；（b）make；（c）sudo make install

2.4 编译安装ccid

  该库为符合CCID协议的USB智能卡驱动程序提供了PC / SC IFD处理程序实现。需要此软件包才能通过PC / SC Lite资源管理器（pcscd）与CCID智能卡读取器进行通信。

2.4.1 下载ccid

  在https://alioth-archive.debian.org/releases/pcsclite/ccid/ 地址中选择一个版本进行下载，本文使用的是ccid-1.4.16版本。

2.4.2 编译安装过程

（1）解压ccid-1.4.16.tar.bz2安装包，执行tar -xvf ccid-1.4.16.tar.bz2。
（2）进入ccid-1.4.16文件下，找到readers/supported_readers.txt文件，进行如下修改：（a）增加：设备名称（自定义）；（b）增加：VID:PID:设备描述符；
（3）执行编译及安装，（a）./configure；（b）make；（c）sudo make install；

2.5 配置环境变量

  将编译生成的共享库的路径添加到环境变量中。执行如下操作：
（1）通过vim /etc/profile的指令，打开profile文件。
（2）增加：export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:$LD_LIBRARY_PATH，保存退出。
（3）执行 source /etc/profile。

2.6 ccid通讯协议测试

2.6.1 启动pcsc服务

  在命令行中执行pcscd，注意如果不是root账户执行sudo pcscd。

2.6.2 测试结果

  在pcsc-lite-1.8.11/src/ 的路径下找到testpcsc可执行文件，插入设备后，执行./testpcsc，结果如下则证明CCID协议通讯成功。

2.7 其他软件包的安装

  因为项目需要安装一些其他的开源库，因此在这里记录一下。

2.7.1 编译安装boost

  Boost是为C++语言标准库提供扩展的一些C++程序库的总称。Boost库是一个可移植、提供源代码的C++库，作为标准库的后备，是C++标准化进程的开发引擎之一，是为C++语言标准库提供扩展的一些C++程序库的总称。

2.7.1.1 下载boost

在https://sourceforge.net/projects/boost/files/boost/ 地址中选择一个版本下载，本文中使用的是boost_1_43_0。

2.7.1.2 编译安装过程

（1）解压boost_1_43_0.tar.gz安装包，执行tar -xvf boost_1_43_0.tar.gz。
（2）进入boost_1_43_0文件中，执行如下步骤：（a）./bootstrap.sh；（b）./bjam（需要等待很长一段时间~）；

2.7.1.3 安装时提示错误

  由第一行可知有78个目标失败，经过分析有一下几个问题需要修改：
（1）./boost/python/detail/wrap_python.hpp:50:23: fatal error: pyconfig.h: No such file or directory，即pyconfig.h文件无法找到。导致该问题产生的原因是，所需文件在/usr/include/python2.7路径下，需要将该路径配置到系统路径下。打开/etc/profile文件增加如下内容，再执行source /etc/profile

export PATH=/usr/include/python2.7:$PATH

再执行./bjam，结果如下：

（2）未完。。。

5. 参考链接

（1）https://blog.csdn.net/fafactx/article/details/22931141
（2）https://blog.51cto.com/seiang/1950594
（3）https://blog.csdn.net/suxiang198/article/details/75106296
（4）https://www.jianshu.com/p/8581d232dd6c
（5）https://blog.csdn.net/magic_ninja/article/details/87981662
（6）https://baike.baidu.com/item/boost/69144?fr=aladdin
（7）https://blog.csdn.net/yujun_huoxu/article/details/7913135