何补充linux usb驱动框架分析

因为周五研讨催货。当然，还会顺带提一下其他的驱动程式写法。用术语来说，就是这个驱动器对象所拥有的属性及成员。由于Linuxc来编写，所义的设备结构体就叫做usb-skel：structusb_skelstructusb_device* /*theusbdeviceforthisdevice*/structusb_interface* /*theinterfaceforthisdevice*/struct /*limitingthenumberofwritesinunsignedchar /*thebuffertoreceivedata /*thesizeofthereceivebuffer /*theaddressofthebulkinendpoint*/ /*theaddressofthebulkoutendpointstruct Linux已提供相应的解决方案。就我目前的理解来说，USB的驱动分为要了解他的功能。形象得说，USBbus驱动相当于铺出一条路来，让所有的信息都能通细节我们不用管，我们要做的是另一块工作??usb的设备驱动。也就是说，我们就等着usb_core告诉我们要工作了，我们才工作。usb设备有若干个设置(configuration)组成，每个设置用于发送数据到USB设备以控制设备，一般不用于传送大量数据。bEndpointAddress（bfor掩码USB_DIR_OUT和USB_DIR_IN来确定。USB_ENDPOINT_XFER_ISOC（等时）、USB_ENDPOINT_XFER_BULK（批量）USB_ENDPOINT_XFER_INT（中断。USBUSB扬声ACL跟EVENTSCO链Linuxstructusb_interface来描述，以下是的数组（一个接口能有多个设置），usb_host_interface都包含一套由structusb_host_endpoint定义的端点设置。但这些设置次序是不定的。unsignedint仅在成功调用usb_register_dev之后才有效。内核。要写一个Linux的模块并不复杂，以一个oworld为例：static {printk(KERN_ALERT“ return0;}static {} 这个简单的程式告诉大家应该怎么写一个模块，MODULE_LICENSE告诉内核该模块 信息，非常多情况下，用GPL或BSD，或两个，因为一个私有模块一般非常难得到 o_init，而退出函数是o_exit。ifneqKDIR:=/usr/src/linux-headers-$(suname-r)BDIR:=$(spwd)

make-C$(KDIR)M=$(BDIR)普通用户加susudoUbuntu上的测试是不行的。static init{int/*registerthisdriverwiththeUSBsubsystem*/result=usb_register(&skel_driver);iferr("usb_registerfailed.Errornumber%d",return}static exit{/*deregisterthisdriverwiththeUSBsubsystem*/}module_init(usb_skel_init);module_exit(usb_skel_exit);从代码开来，这个init跟exit函数的作用只是用来驱动程式，这个描述驱动程式的结构体是系统定义的标准结构structusb_driver,和注销的方法非常简单，*usb_diverstaticstructusb_driverskel_driver=.name .probe .disconnect=.id_table usb_driver需要初始化四个东西：模块的名字skeletonprobestructusb_skelstructusb_device* /*theusbdeviceforthisdevice*/structusb_interface* /*theinterfaceforthisdevice*/struct /*limitingthenumberofwritesinunsignedchar /*thebuffertoreceivedata /*thesizeofthereceivebuffer /*theaddressofthebulkinendpoint*/ /*theaddressofthebulkoutendpointstruct 个接口interface，用于并发控制的semaphore(信号量)limit_sem，用于接收数据的缓冲bulk_out_endpointAddr，最后是个内核使用的计数器。他们的作用在后面的代码id_table用来告诉内核该模块支持的设备。usb子系统通过设备的productionID和vendor处理。我们能看看这个id_table到底是什么东西：/*Definethesevaluestomatchyourdevices*/#defineUSB_SKEL_VENDOR_ID #defineUSB_SKEL_PRODUCT_ID0xfff0/*tableofdevicesthatworkwiththisdriver*/staticstructusb_device_idskel_table[]={{ PCI设备的驱动了，在此先不深究。后面一个参数是设备表，这个设备表的最后一个元素USB_SKEL_VENDOR_ID是0xfff0，USB_SKEL_PRODUCT_ID0xfff0，也就是说，当有一个设备接到集线器时，usb子系统vendorIDproductID0xfff0时，那么子系统就会调用这个skeleton模块作为设备的驱动。probeusbUSB设备接到硬件集线器时，usb子系统productionIDvendorIDclass、subclass跟protocol的组合来识别probe（探测）函数，对于skeleton来说，就是skel_probe。系统会usb_interface*structusb_device_id*作为参数。他们分别是该dev->interface=interface;要用interface_to_usbdev就够了，但因为要增加对该usb_device的计数，我们应该在做一个usb_get_dev的操作，来增加计数，并在释放设备时用usb_put_dev来减少计模块的计数要由kref来。所以，probe一开始就有初始化kref。事实上，kref_init操作向一个清理函数。注意，该指针不能为空，或k。该函数会在最后一个对kref的释kref_put-decrementrefcountfor@kref:@release:pointertothefunctionthatwillcleanuptheobjectwhenlastreferencetotheobjectisThispointerisrequired,anditisnotacceptabletopassinasthisDecrementtherefcount,andif0,callReturn1iftheobjectwasremoved,otherwisereturn Beware,iffunctionreturns0,youstillcannotcountonthekreffromremaining Onlyusethereturnvalueifyouwanttoseeifthekrefisgone,notintkref_put(structkref*kref,void(*release)(structkref{ifcurrentcountisone,wearethelastuserandcanreleaserightnow,avoidinganatomicoperationonif((atomic_read(&kref->refcount)==1)||return1;}return}usb_interface_descriptor的知识，但因为内核源码对该结构体的注释不多，所以只能靠个人interface的一些属性，其中bNumEndpoints8位（bforbyte）的数字，他代表了该接口的端点数。probe然后遍历所有的端点，检查他们的类型跟方向，到usb_skel中。/*setuptheendpointinformation/*useonlythefirstbulk-inandbulk-outendpoints*/iface_desc=interface->cur_altsetting;for(i=0;idesc.bNumEndpoints;{endpoint= & = USB_ENDPOINT_XFER_BULK)){/*wefoundabulkinendpointbuffer_size=le16_to_cpu(endpoint->wMaxPacketSize);dev->bulk_in_size=buffer_size;dev->bulk_in_endpointAddr=endpoint->bEndpointAddress;dev->bulk_in_buffer=kmalloc(buffer_size,GFP_KERNEL);if(!dev->bulk_in_buffer){err("Couldnotallocatebulk_in_buffer");gotoerror;}} USB_ENDPOINT_XFER_BULK)){/*wefoundabulkoutendpoint}}{err("Couldnotfindbothbulk-inandbulk-outendpoints");gotoerror;}接下来的工作是向系统一些以后会用的的信息。首先我们来说明一下了一个usb_skel结构，就是我们刚刚看到的被初始化的那个，这个data能在以后用usb_get_intfdata .fops .minor_base=号的基准值。事实上他才是定义真正完成对设备IO操作的函数。所以他的内容应该所定义的IO操作可能不相同，所以向系统的usb_class_driver需求到某一个数就是某一个usb_class_driver。通常情况下，linux系统用主设备号来识别某类设备的驱动staticstructfile_operationsskel_fops=.owner=.read这个文件操作结构中定义了对设备的读写、打开、释放（USB设备通常使用这个术语当设备被拔出集线器时，usbdisconnect，他做的事情不多，最重要的是注销class_driver（交还次设备号）和interface的data:dev=usb_get_intfdata(interface);/*givebackourminor*/对USB设备的IO操作。usbIOusbrequestblockurb。事实上，能打一个这样的比喻，usb总线就像一条高速公路，货物、人流之类的能看成是系统和设备交互的数需求的，所以urb能运载四种数据，不过你要先告诉你要运什么，目的地是什么。我们structurb的具体内容。他的内容非常多，为了不让我的理解误导各位，大家最佳还是看一看内核源码的注释，具体内容参见源码树下include/linux/usbh。struct unsignedintunsignedintusb_sndctrlpipe(structusb_device*dev,unsignedintunsignedintusb_sndintpipe(structusb_device*dev,unsignedintunsignedintint成功的话会是0。structurb*usb_alloc_urb(intisoc_packets,intmem_flags);voidusb__urb(structurb同的函数，对于中断urb，我们用voidusb_fill_int_urb(structurb*urb,structusb_device*dev,unsignedintpipe,void*transfer_buffer,intbuffer_length,plete_tcomplete,void*context,intinterval就是urb被调度的间隔。 plete_tvoidint plete_tcomplete,void对于等时urb，系统没有专门的fill函数，只能对各urb字段显示赋值。intusb_submit_urb(structurb*urb,intmem_flags);境我们会用GFP_ATOMIC。和否。下面是用urb来传送数据的细节。/*initializetheurbproperly*/buf,writesize,skel_write_bulk_callback,dev);/*sendthedataoutthebulkportretval=usb_submit_urb(urb,输状态和释放urb：dev=(structusb_skel*)urb-/*sync/asyncunlinkfaultsaren’terrorsif(urb->status&&!(urb->status==-ENOENT||urb->status