概要

• Nanoleaf Pegboard Desk Dock をLinuxで動かすためのドライバ開発記録
• 公式プロトコル情報 と逆アセンブル結果をもとに進行
• libusb を使ったユーザースペースドライバの作成方針
• udevルール による権限設定やNixOS対応の方法も紹介
• Rustとrusbクレート を用いた実装の基本手順解説

Nanoleaf Pegboard Desk DockのLinux対応挑戦記

• Nanoleaf Pegboard Desk Dock はWindows/macOS専用設計
• Linuxで利用するため、 独自ドライバ 開発が必要となる状況
• 公式サポートへ問い合わせたところ、 プロトコル仕様書 を迅速に入手
• 仕様書には 電源・輝度管理 など未発見の機能も記載
• 公式仕様と逆アセンブル結果の 照合作業 を実施

USBデバイスの基礎知識整理

• Linuxでは lsusbコマンド でUSBデバイス情報を取得可能
• idVendor や idProduct でデバイスを一意に識別
• USBデバイスは 複数の構成（Configuration） や インターフェース（Interface） を持つ
• Human Interface Device（HID） クラスとして認識されるが、RGB LED制御には未対応
• 汎用HIDドライバ が動作するものの、LED制御などの拡張機能は未実装

ドライバ開発方針の選択

• カーネルドライバ として/sys/class/leds配下に実装する案
  • 独自製品のため、カーネル統合のメリットが限定的
• ユーザースペースドライバ （libusb利用）として実装する案
  • 実装・配布のハードルが低く、 rusbクレート でRustからも制御可能
• 本記事では ユーザースペースドライバ 方式を採用

udevルールによるユーザー権限設定

• USBデバイス制御にはroot権限 が必要だが、一般ユーザーで操作可能にしたい

• /etc/udev/rules.d/70-pegboard.rules に以下の内容を記述

  ACTION=="add", SUBSYSTEM=="usb", DRIVERS=="usb", ATTRS{idVendor}=="37fa", ATTRS{idProduct}=="8201", MODE="0770", TAG+="uaccess"
  

  • idVendorとidProductはlsusb出力から取得
  • TAG+="uaccess" で現在のユーザーにアクセス権付与

• NixOSの場合、カスタムパッケージ作成とservices.udev.packages拡張で対応

  • pkgs.writeTextFileを利用したルールファイル生成

Rust + rusbでのドライバ実装入門

• 新規Rustプロジェクト作成 とrusbクレート追加

  cargo new gamer-driver
  cd gamer-driver
  cargo add rusb
  

• デバイスハンドル取得例

  use rusb::{Context, UsbContext};
  const VENDOR: u16 = 0x37fa;
  const DEVICE: u16 = 0x8201;
  
  fn main() {
      let context = Context::new().expect("cannot open libusb context");
      let device = context.open_device_with_vid_pid(VENDOR, DEVICE).expect("cannot get device");
      let descriptor = device.device().device_descriptor().expect("cannot describe device");
      println!("{descriptor:#?}");
  }
  

• インターフェースのクレーム

  • bInterfaceNumberが0であることを確認
  • claim_interface メソッドで取得
  • 失敗時（Busy）は カーネルドライバがデバイスを保持 している可能性

• カーネルドライバのデタッチ

  if device.kernel_driver_active(INTERFACE).expect("cannot get kernel driver") {
      device.detach_kernel_driver(INTERFACE).expect("cannot detach kernel driver");
  }
  device.claim_interface(INTERFACE).expect("unable to claim interface");
  

  • 必要に応じて attach_kernel_driver で再接続も可能

次のステップ：データ送信準備

• write_bulk, write_control, write_interrupt 等のメソッドでデータ送信可能
• どのメソッドを利用するかは デバイス仕様 や エンドポイント属性 に依存
• 以降は ペイロード送信 や LED制御コマンド 実装へ発展予定

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この流れで、 ユーザースペースから安全かつ手軽にNanoleaf Pegboard Desk DockをLinuxで制御 するための基礎が整います。