嵌入式Linux下hidapi无法识别设备的问题排查求助

我有一个连接到嵌入式Linux设备的USB实时时钟（RTC），该RTC通过I2C访问，而I2C通过USB暴露。我通过PyMCP2221A模块访问RTC，该模块依赖cython-hidapi模块，后者与hidapi库交互。

在新的Linux构建中，cython-hidapi突然无法识别设备，且我找不到任何可能导致此问题的变更。

旧构建测试结果 #

执行命令：

root@intel-corei7-64:~# python3 -c "import hid; print(hid.enumerate());"

返回结果：

[
  {'path': b'1-5:1.2', 'vendor_id': 1240, 'product_id': 221, 'serial_number': '',  'release_number': 256, 'manufacturer_string': '', 'product_string': '', 'usage_page': 0, 'usage': 0, 'interface_number': 2},
  {'path': b'1-2:1.0', 'vendor_id': 1008, 'product_id': 654, 'serial_number': '', 'release_number': 16644, 'manufacturer_string': '', 'product_string': '', 'usage_page': 0, 'usage': 0, 'interface_number': 0}, 
  {'path': b'1-2:1.1', 'vendor_id': 1008, 'product_id': 654, 'serial_number': '', 'release_number': 16644, 'manufacturer_string': '', 'product_string': '', 'usage_page': 0, 'usage': 0, 'interface_number': 1}, 
  {'path': b'1-2:1.2', 'vendor_id': 1008, 'product_id': 654, 'serial_number': '', 'release_number': 16644, 'manufacturer_string': '', 'product_string': '', 'usage_page': 0, 'usage': 0, 'interface_number': 2}
]

新构建测试结果 #

执行相同命令返回：

[]

系统设备识别情况 #

两种构建中，系统都能正常识别该设备，执行命令：

root@intel-corei7-64:~# udevadm info /dev/ttyACM0

返回信息：

P: /devices/pci0000:00/0000:00:15.0/usb1/1-5/1-5:1.0/tty/ttyACM0
N: ttyACM0
S: serial/by-id/usb-Microchip_Technology_Inc._MCP2221_USB-I2C_UART_Combo-if00
S: serial/by-path/pci-0000:00:15.0-usb-0:5:1.0
E: DEVLINKS=/dev/serial/by-id/usb-Microchip_Technology_Inc._MCP2221_USB-I2C_UART_Combo-if00 /dev/serial/by-path/pci-0000:00:15.0-usb-0:5:1.0
E: DEVNAME=/dev/ttyACM0
E: DEVPATH=/devices/pci0000:00/0000:00:15.0/usb1/1-5/1-5:1.0/tty/ttyACM0
E: ID_BUS=usb
E: ID_MODEL=MCP2221_USB-I2C_UART_Combo
E: ID_MODEL_ENC=MCP2221\x20USB-I2C\x2fUART\x20Combo
E: ID_MODEL_FROM_DATABASE=Celeron N3350/Pentium N4200/Atom E3900 Series USB xHCI
E: ID_MODEL_ID=00dd
E: ID_PATH=pci-0000:00:15.0-usb-0:5:1.0
E: ID_PATH_TAG=pci-0000_00_15_0-usb-0_5_1_0
E: ID_PCI_CLASS_FROM_DATABASE=Serial bus controller
E: ID_PCI_INTERFACE_FROM_DATABASE=XHCI
E: ID_PCI_SUBCLASS_FROM_DATABASE=USB controller
E: ID_REVISION=0100
E: ID_SERIAL=Microchip_Technology_Inc._MCP2221_USB-I2C_UART_Combo
E: ID_TYPE=generic
E: ID_USB_CLASS_FROM_DATABASE=Miscellaneous Device
E: ID_USB_DRIVER=cdc_acm
E: ID_USB_INTERFACES=:020201:0a0000:030000:
E: ID_USB_INTERFACE_NUM=00
E: ID_USB_PROTOCOL_FROM_DATABASE=Interface Association
E: ID_VENDOR=Microchip_Technology_Inc.
E: ID_VENDOR_ENC=Microchip\x20Technology\x20Inc.
E: ID_VENDOR_FROM_DATABASE=Microchip Technology, Inc.
E: ID_VENDOR_ID=04d8
E: MAJOR=166
E: MINOR=0
E: SUBSYSTEM=tty
E: USEC_INITIALIZED=2305363

已确认PyMCP2221A和cython-hidapi版本未变更，问题似乎出在hidapi本身，但无法确定。

补充：尝试hidapitester工具，执行hidapitester --list在两个Linux构建中都无返回，即使旧构建中hid.enumerate()能识别设备也是如此。

1. hidapi后端差异 #

hidapi在Linux下有多个后端：libusb、hidraw、udev。新构建可能默认使用了不同的后端，导致设备枚举失败：

• 检查旧构建和新构建中hidapi的编译配置，确认是否启用了相同的后端。
• 强制指定后端测试：在Python代码中设置环境变量os.environ['HIDAPI_BACKEND'] = 'libusb'后再调用hid.enumerate()。

2. Udev规则权限问题 #

虽然系统能识别设备，但hidapi可能需要访问/dev/hidraw*设备节点，新构建的udev规则可能未正确设置权限：

• 查看新构建中是否存在/dev/hidraw相关节点：ls /dev/hidraw*
• 对比新旧构建的udev规则，手动添加针对MCP2221的hidraw权限规则（如/etc/udev/rules.d/99-mcp2221.rules）：

  SUBSYSTEM=="hidraw", ATTRS{idVendor}=="04d8", ATTRS{idProduct}=="00dd", MODE="0666"
  

• 添加后重新加载udev规则：udevadm control --reload-rules && udevadm trigger

3. USB内核驱动绑定问题 #

MCP2221的HID接口可能被其他内核驱动占用，导致hidapi无法访问：

• 查看设备的USB接口绑定情况：lsusb -t，找到MCP2221对应的设备（vendor 04d8, product 00dd），检查各接口的驱动绑定状态。
• 若HID接口被usbhid驱动占用，尝试解绑（替换路径为实际的HID接口路径，对应旧构建中hid.enumerate()返回的path值）：

  echo -n "1-5:1.2" > /sys/bus/usb/drivers/usbhid/unbind
  

4. hidapi库版本或编译参数变化 #

虽然cython-hidapi版本未变，但系统中的hidapi系统库可能在新构建中更新或编译参数不同：

• 对比新旧构建中hidapi库的版本：ldd $(which python3) | grep hidapi
• 检查新构建中hidapi库是否缺失依赖：ldd /usr/lib/libhidapi.so
• 尝试重新编译安装hidapi库，确保编译参数与旧构建一致。

5. 内核配置差异 #

新构建的Linux内核可能禁用了hidapi所需的功能：

• 检查内核是否启用了CONFIG_HIDRAW、CONFIG_USB_HID、CONFIG_LIBUSB等相关选项。
• 对比新旧构建的内核配置文件，查找差异项。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dave