Linux设备驱动之USBhub驱动

Linux设备驱动之USBhub驱动Linux设备驱动之USBhub驱动------------------------------------------本文系本站原创,欢迎转载!转载请注明出处:://------------------------------------------一:前言继UHCI的驱动之后,我们对USBControl的运作有了一定的了解.在接下来的分析中,我们对USB设备的驱动做一个全面的分析,我们先从HUB的驱动说起.关于HUB,usb2.0spec上有详细的定义,基于这部份的代码位于linux-2.6.25/drivers/usb/core下,也就是说,这部份代码是位于core下,和具体设备是无关的,因为各厂商的hub都是按照spec的要求来设计的.二:UHCI驱动中的roothub记得在分析UHCI驱动的时候,曾详细分析过roothub的初始化操作.为了分析方便,将代码片段列出如下:usb_add_hcd()àusb_alloc_dev():structusb_device*usb_alloc_dev(structusb_device*parent,structusb_bus*bus,unsignedport1){…………//usb_device,内嵌有structdevice结构,对这个结构进行初始化device_initialize(&dev->dev);dev->dev.bus=&usb_bus_type;dev->dev.type=&usb_device_type;…………}一看到前面对dev的赋值,根据我们对设备模型的理解,一旦这个device进行注册,就会发生driver和device的匹配过程了.不过,现在还不是分析这个过程的时候,我们先来看一下,USB子系统中的两种驱动.三:USB子系统中的两种驱动linux-2.6.25/drivers/usb/core/driver.c中,我们可以找到两种registerdriver的方式,分别为usb_register_driver()和usb_register_device_driver().分别来分析一下这两个接口.usb_register_device_driver()接口的代码如下:intusb_register_device_driver(structusb_device_driver*new_udriver,structmodule*owner){intretval=0;if(usb_disabled())return-ENODEV;new_udriver->drvwrap.for_devices=1;new_udriver->=(char*)new_udriver->name;new_udriver->drvwrap.driver.bus=&usb_bus_type;new_udriver->be=usb_probe_device;new_udriver->drvwrap.driver.remove=usb_unbind_device;new_udriver->drvwrap.driver.owner=owner;retval=driver_register(&new_udriver->drvwrap.driver);if(!retval){pr_info(“%s:registerednewdevicedriver%s\n”,usbcore_name,new_udriver->name);usbfs_update_special();}else{printk(KERN_ERR“%s:error%dregisteringdevice““driver%s\n”,usbcore_name,retval,new_udriver->name);}returnretval;}首先,通过usb_disabled()来判断一下usb是否被禁用,如果被禁用,当然就不必执行下面的流程了,直接退出即可.从上面的代码,很明显可以看到,structusb_device_driver对structdevice_driver进行了一次封装,我们注意一下这里的赋值操作:new_udriver->drvwrap.for_devices=1.等等.这些在后面都是用派上用场的.usb_register_driver()的代码如下:intusb_register_driver(structusb_driver*new_driver,structmodule*owner,constchar*mod_name){intretval=0;if(usb_disabled())return-ENODEV;new_driver->drvwrap.for_devices=0;new_driver->=(char*)new_driver->name;new_driver->drvwrap.driver.bus=&usb_bus_type;new_driver->be=usb_probe_interface;new_driver->drvwrap.driver.remove=usb_unbind_interface;new_driver->drvwrap.driver.owner=owner;new_driver->drvwrap.driver.mod_name=mod_name;spin_lock_init(&new_driver->dynids.lock);INIT_LIST_HEAD(&new_driver->dynids.list);retval=driver_register(&new_driver->drvwrap.driver);if(!retval){pr_info(“%s:registerednewinterfacedriver%s\n”,usbcore_name,new_driver->name);usbfs_update_special();usb_create_newid_file(new_driver);}else{printk(KERN_ERR“%s:error%dregisteringinterface““driver%s\n”,usbcore_name,retval,new_driver->name);}returnretval;}很明显,在这里接口里,将new_driver->drvwrap.for_devices设为了0.而且两个接口的porbe()函数也不一样.其实,对于usb_register_driver()可以看作是usb设备中的接口驱动,而usb_register_device_driver()是一个单纯的USB设备驱动.四:hub的驱动分析4.1:usb_bus_type->match()的匹配过程usb_bus_type->match()用来判断驱动和设备是否匹配,它的代码如下:staticintusb_device_match(structdevice*dev,structdevice_driver*drv){/*整理by*///usbdevice的情况if(is_usb_device(dev)){/*interfacedriversnevermatchdevices*/if(!is_usb_device_driver(drv))return0;/*TODO:Addrealmatchingcode*/return1;}//interface的情况else{structusb_interface*intf;structusb_driver*usb_drv;conststructusb_device_id*id;/**/if(is_usb_device_driver(drv))return0;intf=to_usb_interface(dev);usb_drv=to_usb_driver(drv);id=usb_match_id(intf,usb_drv->id_table);if(id)return1;id=usb_match_dynamic_id(intf,usb_drv);if(id)return1;}return0;}这里的match会区分上面所说的两种驱动,即设备的驱动和接口的驱动.is_usb_device()的代码如下:staticinlineintis_usb_device(conststructdevice*dev){returndev->type==&usb_device_type;}很明显,对于roothub来说,这个判断是肯定会满足的.staticinlineintis_usb_device_driver(structdevice_driver*drv){returncontainer_of(drv,structusbdrv_wrap,driver)->for_devices;}回忆一下,我们在分析usb_register_device_driver()的时候,不是将new_udriver->drvwrap.for_devices置为了1么?所以对于usb_register_device_driver()注册的驱动来说,这里也是会满足的.因此,对应roothub的情况,从第一个if就会匹配到usb_register_device_driver()注册的驱动.对于接口的驱动,我们等遇到的时候再来进行分析.4.2:roothub的驱动入口既然我们知道,roothub会匹配到usb_bus_type->match()的驱动,那这个驱动到底是什么呢?我们从usb子系统的初始化开始说起.在linux-2.6.25/drivers/usb/core/usb.c中.有这样的一段代码:subsys_initcall(usb_init);对于subsys_initcall()我们已经不陌生了,在很多地方都会遇到它.在系统初始化的时候,会调用到它对应的函数.在这里,即为usb_init().在usb_init()中,有这样的代码片段:staticint__initusb_init(void){…………retval=usb_register_device_driver(&usb_generic_driver,THIS_MODULE);if(!retval)gotoout;……}在这里终于看到usb_register_device_driver()了.usb_generic_driver会匹配到所有usb设备.定义如下:structusb_device_driverusb_generic_driver={.name=“usb”,.probe=generic_probe,.disconnect=generic_disconnect,#ifdefCONFIG_PM.suspend=generic_suspend,.resume=generic_resume,#endif.supports_autosuspend=1,};现在是到分析probe()的时候了.我们这里说的并不是usb_generic_driver中的probe,而是封装在structusb_device_driver中的driver对应的probe函数.在上面的分析,usb_register_device_driver()将封装的driver的probe()函数设置为了usb_probe_device().代码如下:staticintusb_probe_device(structdevice*dev){structusb_device_driver*udriver=to_usb_device_driver(dev->driver);structusb_device*udev;interror=-ENODEV;dev_dbg(dev,“%s\n”,__FUNCTION__);//再次判断dev是否是usbdeviceif(!is_usb_device(dev))/*Sanitycheck*/returnerror;udev=to_usb_device(dev);/*TODO:Addrealmatchingcode*//*Thedeviceshouldalwaysappeartobeinuse*unlessthedriversuportsautosuspend.*///pm_usage_cnt:autosuspend计数.如果此计数为1,则不允许autosuspendudev->pm_usage_cnt=!(udriver->supports_autosuspend);error=udriver->probe(udev);returnerror;}首先,可以通过container_of()将封装的structdevice,structdevice_driver转换为structusb_device和structusb_device_driver.然后,再执行一次安全检查,判断dev是否是属于一个usbdevice.在这里,我们首次接触到了hubsuspend.如果不支持suspend(udriver->supports_autosuspend为0),则udev->pm_usage_cnt被设为1,也就是说,它不允许设备suspend.否则,将其初始化为0.最后,正如你所看到的,流程转入到了usb_device_driver->probe().对应到roothub,流程会转入到generic_probe().代码如下:staticintgeneric_probe(structusb_device*udev){interr,c;/*putdevice-specificfilesintosysfs*/usb_create_sysfs_dev_files(udev);/*Chooseandsettheconfiguration.Thisregisterstheinterfaces*withthedrivercoreandletsinterfacedriversbindtothem.*/if(udev->authorized==0)dev_err(&udev->dev,“Deviceisnotauthorizedforusage\n”);else{//选择和设定一个配置c=usb_choose_configuration(udev);if(c>=0){err=usb_set_configuration(udev,c);if(err){dev_err(&udev->dev,“can’tsetconfig#%d,error%d\n”,c,err);/*Thisneednotbefatal.Theusercantryto*setotherconfigurations.*/}}}/*USBdevicestate==configured...usable*/usb_notify_add_device(udev);return0;}usb_create_sysfs_dev_files()是在sysfs中显示几个属性文件,不进行详细分析,有兴趣的可以结合之前分析的>来看下代码.usb_notify_add_device()是有关notify链表的操作,这里也不做详细分析.至于udev->authorized,在roothub的初始化中,是会将其初始化为1的.后面的逻辑就更简单了.为roothub选择一个配置然后再设定这个配置.还记得我们在分析roothub的时候,在usb_new_device()中,会将设备的所有配置都取出来,然后将它们放到了usb_device->config.现在这些信息终于会派上用场了.不太熟悉的,可以看下本站之前有关usb控制器驱动的文档.Usb2.0spec上规定,对于hub设备,只能有一个config,一个interface,一个endpoint.实际上,在这里,对hub的选择约束不大,反正就一个配置,不管怎么样,选择和设定都是这个配置.不过,为了方便以后的分析,我们还是跟进去看下usb_choose_configuration()和usb_set_configuration()的实现.实际上,经过这两个函数之后,设备的probe()过程也就会结束了.4.2.1:usb_choose_configuration()函数分析usb_choose_configuration()的代码如下://为usbdevice选择一个合适的配置intusb_choose_configuration(structusb_device*udev){inti;intnum_configs;intinsufficient_power=0;structusb_host_config*c,*best;best=NULL;//config数组c=udev->config;//config项数num_configs=udev->descriptor.bNumConfigurations;//遍历所有配置项for(i=0;istructusb_interface_descriptor*desc=NULL;/*It’spossiblethataconfighasnointerfaces!*///配置项的接口数目//取配置项的第一个接口if(c->desc.bNumInterfaces>0)desc=&c->intf_cache[0]->altsetting->desc;/**HP’sUSBbus-poweredkeyboardhasonlyoneconfiguration*anditclaimstobeself-powered;otherdevicesmayhave*similarerrorsintheirdescriptors.Ifthenexttest*wereallowedtoexecute,suchconfigurationswouldalways*berejectedandthedeviceswouldnotworkasexpected.*Inthemeantime,weruntheriskofselectingaconfig*thatrequiresexternalpoweratatimewhenthatpower*isn’tavailable.Itseemstobethelesseroftwoevils.**Bugzilla#6448reportsadevicethatappearstocrash*whenitreceivesaGET_DEVICE_STATUSrequest!Wedon’t*haveanyotherwaytotellwhetheradeviceisself-powered,*butsincewedon’tusethatinformationanywherebuthere,*thecallhasbeenremoved.**MaybetheGET_DEVICE_STATUScallandthetestbelowcan*bereinstatedwhendevicefirmwaresbecomemorereliable.*Don’tholdyourbreath.*/#if0/*Ruleoutself-poweredconfigsforabus-powereddevice*/if(bus_powered&&(c->desc.bmAttributes&USB_CONFIG_ATT_SELFPOWER))continue;#endif/**Thenexttestmaynotbeaseffectiveasitshouldbe.*Somehubshaveerrorsintheirdescriptor,claiming*tobeself-poweredwhentheyarereallybus-powered.*Wewilloverestimatetheamountofcurrentsuchhubs*makeavailableforeachport.**Thisisafairlybenignsortoffailure.Itwon’t*causeustorejectconfigurationsthatweshouldhave*accepted.*//*Ruleoutconfigsthatdrawtoomuchbuscurrent*///电源不足.配置描述符中的电力是所需电力的1/2if(c->desc.bMaxPower*2>udev->bus_mA){insufficient_power++;continue;}/*Whenthefirstconfig’sfirstinterfaceisoneofMicrosoft’s*petnonstandardEthernet-over-USBprotocols,ignoreitunless*thiskernelhasenabledthenecessaryhostsidedriver.*/if(i==0&&desc&&(is_rndis(desc)||is_activesync(desc))){#if!defined(CONFIG_USB_NET_RNDIS_HOST)&&!defined(CONFIG_USB_NET_RNDIS_HOST_MODULE)continue;#elsebest=c;#endif}/*Fromtheremainingconfigs,choosethefirstonewhose*firstinterfaceisforanon-vendor-specificclass.*Reason:Linuxismorelikelytohaveaclassdriver*thanavendor-specificdriver.*///选择一个不是USB_CLASS_VENDOR_SPEC的配置elseif(udev->descriptor.bDeviceClass!=USB_CLASS_VENDOR_SPEC&&(!desc||desc->bInterfaceClass!=USB_CLASS_VENDOR_SPEC)){best=c;break;}/*Ifalltheremainingconfigsarevendor-specific,*choosethefirstone.*/elseif(!best)best=c;}if(insufficient_power>0)dev_info(&udev->dev,“rejected%dconfiguration%s““duetoinsufficientavailablebuspower\n”,insufficient_power,plural(insufficient_power));//如果选择好了配置,返回配置的序号,否则,返回-1if(best){i=best->desc.bConfigurationValue;dev_info(&udev->dev,“configuration#%dchosenfrom%dchoice%s\n”,i,num_configs,plural(num_configs));}else{i=-1;dev_warn(&udev->dev,“noconfigurationchosenfrom%dchoice%s\n”,num_configs,plural(num_configs));}returni;}Linux按照自己的喜好选择好了配置之后,返回配置的序号.不过对于HUB来说,它有且仅有一个配置.4.2.2:usb_set_configuration()函数分析既然已经选好配置了,那就告诉设备选好的配置,这个过程是在usb_set_configuration()中完成的.它的代码如下:intusb_set_configuration(structusb_device*dev,intconfiguration){inti,ret;structusb_host_config*cp=NULL;structusb_interface**new_interfaces=NULL;intn,nintf;if(dev->authorized==0||configuration==-1)configuration=0;else{for(i=0;idescriptor.bNumConfigurations;i++){if(dev->config.desc.bConfigurationValue==configuration){cp=&dev->config;break;}}}if((!cp&&configuration!=0))return-EINVAL;/*TheUSBspecsaysconfiguration0meansunconfigured.*Butifadeviceincludesaconfigurationnumbered0,*wewillacceptitasacorrectlyconfiguredstate.*Use-1ifyoureallywanttounconfigurethedevice.*/if(cp&&configuration==0)dev_warn(&dev->dev,“config0descriptor??\n”);首先,根据选择好的配置号找到相应的配置,在这里要注意了,dev->config[]数组中的配置并不是按照配置的序号来存放的,而是按照遍历到顺序来排序的.因为有些设备在发送配置描述符的时候,并不是按照配置序号来发送的,例如,配置2可能在第一次GET_CONFIGURATION就被发送了,而配置1可能是在第二次GET_CONFIGURATION才能发送.取得配置描述信息之后,要对它进行有效性判断,注意一下本段代码的最后几行代码:usb2.0spec上规定,0号配置是无效配置,但是可能有些厂商的设备并末按照这一约定,所以在linux中,遇到这种情况只是打印出警告信息,然后尝试使用这一配置./*Allocatememoryfornewinterfacesbeforedoinganythingelse,*sothatifwerunoutthennothingwillhavechanged.*/n=nintf=0;if(cp){//接口总数nintf=cp->desc.bNumInterfaces;//interface指针数组,new_interfaces=kmalloc(nintf*sizeof(*new_interfaces),GFP_KERNEL);if(!new_interfaces){dev_err(&dev->dev,“Outofmemory\n”);return-ENOMEM;}for(;nnew_interfaces[n]=kzalloc(sizeof(structusb_interface),GFP_KERNEL);if(!new_interfaces[n]){dev_err(&dev->dev,“Outofmemory\n”);ret=-ENOMEM;free_interfaces:while(--n>=0)kfree(new_interfaces[n]);kfree(new_interfaces);returnret;}}//如果总电源小于所需电流,打印警告信息i=dev->bus_mA-cp->desc.bMaxPower*2;if(idev_warn(&dev->dev,“newconfig#%dexceedspower““limitby%dmA\n”,configuration,-i);}在这里,注要是为new_interfaces分配空间,要这意的是,new_interfaces是一个二级指针,它的最终指向是structusb_interface结构.特别的,如果总电流数要小于配置所需电流,则打印出警告消息.实际上,这种情况在usb_choose_configuration()中已经进行了过滤./*WakeupthedevicesowecansendittheSet-Configrequest*///要对设备进行配置了,先唤醒它ret=usb_autoresume_device(dev);if(ret)gotofree_interfaces;/*ifit’salreadyconfigured,clearoutoldstatefirst.*gettingridofoldinterfacesmeansunbindingtheirdrivers.*///不是处于ADDRESS状态,先清除设备的状态if(dev->state!=USB_STATE_ADDRESS)usb_disable_device(dev,1);/*Skipep0*///发送控制消息,选取配置ret=usb_control_msg(dev,usb_sndctrlpipe(dev,0),USB_REQ_SET_CONFIGURATION,0,configuration,0,NULL,0,USB_CTRL_SET_TIMEOUT);if(ret/*Alltheoldstateisgone,sowhatelsecanwedo?*Thedeviceisprobablyuselessnowanyway.*/cp=NULL;}//dev->actconfig存放的是当前设备选取的配置dev->actconfig=cp;if(!cp){usb_set_device_state(dev,USB_STATE_ADDRESS);usb_autosuspend_device(dev);gotofree_interfaces;}//将状态设为CONFIGUREDusb_set_device_state(dev,USB_STATE_CONFIGURED);接下来,就要对设备进行配置了,首先,将设备唤醒.回忆一下我们在分析UHCI驱动时,列出来的设备状态图.只有在ADDRESS状态才能转入到CONFIG状态.(SUSPEND状态除外).所以,如果设备当前不是处于ADDRESS状态,就需要将设备的状态初始化.usb_disable_device()函数是个比较重要的操作,在接下来再对它进行详细分析.接着,发送SET_CONFIGURATION的Control消息给设备,用来选择配置最后,将dev->actconfig指向选定的配置,将设备状态设为CONFIG/*Initializethenewinterfacestructuresandthe*hc/hcd/usbcoreinterface/endpointstate.*///遍历所有的接口for(i=0;istructusb_interface_cache*intfc;structusb_interface*intf;structusb_host_interface*alt;cp->interface=intf=new_interfaces;intfc=cp->intf_cache;intf->altsetting=intfc->altsetting;intf->num_altsetting=intfc->num_altsetting;//是否关联的接口描述符,定义在minorusb2.0spec中intf->intf_assoc=find_iad(dev,cp,i);kref_get(&intfc->ref);//选择0号设置alt=usb_altnum_to_altsetting(intf,0);/*Noaltsetting0?We’llassumethefirstaltsetting.*WecoulduseaGetInterfacecall,butifadeviceis*sonon-compliantthatitdoesn’thavealtsetting0*thenIwouldn’ttrustitsreplyanyway.*///如果0号设置不存在,选排在第一个设置if(!alt)alt=&intf->altsetting[0];//当前的配置intf->cur_altsetting=alt;usb_enable_interface(dev,intf);intf->dev.parent=&dev->dev;intf->dev.driver=NULL;intf->dev.bus=&usb_bus_type;intf->dev.type=&usb_if_device_type;intf->dev.dma_mask=dev->dev.dma_mask;device_initialize(&intf->dev);mark_quiesced(intf);sprintf(&intf->dev.bus_id[0],“%d-%s:%d.%d”,dev->bus->busnum,dev->devpath,configuration,alt->desc.bInterfaceNumber);}kfree(new_interfaces);if(cp->string==NULL)cp->string=usb_cache_string(dev,cp->desc.iConfiguration);之前初始化的new_interfaces在这里终于要派上用场了.初始化各接口,从上面的初始化过程中,我们可以看出:Intf->altsetting,表示接口的各种设置Intf->num_altsetting:表示接口的设置数目Intf->intf_assoc:接口的关联接口(定义于minorusb2.0spec)Intf->cur_altsetting:接口的当前设置.结合之前在UHCI中的分析,我们总结一下:Usb_dev->config,其实是一个数组,存放设备的配置.usb_dev->config[m]->interface[n]表示第m个配置的第n个接口的intercace结构.(m,bsp;dev->bus->busnum,dev->devpath,configuration,alt->desc.bInterfaceNumber);dev指的是这个接口所属的usb_dev,结合我们之前在UHCI中关于usb设备命名方式的描述.可得出它的命令方式如下:USB总线号-设备路径:配置号.接口号.例如,在我的虚拟机上:[root@localhostdevices]#pwd/sys/bus/usb/devices[root@localhostdevices]#ls1-0:1.0usb1[root@localhostdevices]#可以得知,系统只有一个usbcontrol.1-0:1.0:表示,第一个usbcont意思上看来,它是标记接口为停止状态.它的”反函数”是mark_active().两个函数如下示:staticinlinevoidmark_active(structusb_interface*f){f->is_active=1;f->dev.power.power_state.event=PM_EVENT_ON;}staticinlinevoidmark_quiesced(structusb_interface*f){f->is_active=0;f->dev.power.power_state.event=PM_EVENT_SUSPEND;}从代码看来,它只是对接口的活动标志(is_active)进行了设置./*Nowthatalltheinterfacesaresetup,registerthem*totriggerbindingofdriverstobe()*routinesmayinstalldifferentaltsettingsandmay*claim()anyinterfacesnotyetbound.Manyclassdrivers*needthat:CDC,audio,video,etc.*///注册每一个接口?for(i=0;istructusb_interface*intf=cp->interface;dev_dbg(&dev->dev,“adding%s(config#%d,interface%d)\n”,intf->dev.bus_id,configuration,intf->cur_altsetting->desc.bInterfaceNumber);ret=device_add(&intf->dev);if(ret!=0){dev_err(&dev->dev,“device_add(%s)-->%d\n”,intf->dev.bus_id,ret);continue;}usb_create_sysfs_intf_files(intf);}//使设备suspendusb_autosuspend_device(dev);return0;}最后,注册intf内嵌的device结构.设备配置完成了,为了省电,可以将设备置为SUSPEND状态.这个函数中还有几个比较重要的子函数,依次分析如下:1:usb_disable_device()函数.顾名思义,这个函数是将设备disable掉.代码如下:voidusb_disable_device(structusb_device*dev,intskip_ep0){inti;dev_dbg(&dev->dev,“%snuking%sURBs\n”,__FUNCTION__,skip_ep0?“non-ep0”:“all”);for(i=skip_ep0;iusb_disable_endpoint(dev,i);usb_disable_endpoint(dev,i+USB_DIR_IN);}dev->toggle[0]=dev->toggle[1]=0;/*gettingridofinterfaceswilldisconnect*anydriversboundtothem(akeysideeffect)*/if(dev->actconfig){for(i=0;iactconfig->desc.bNumInterfaces;i++){structusb_interface*interface;/*removethisinterfaceifithasbeenregistered*/interface=dev->actconfig->interface;if(!device_is_registered(&interface->dev))continue;dev_dbg(&dev->dev,“unregisteringinterface%s\n”,interface->dev.bus_id);usb_remove_sysfs_intf_files(interface);device_del(&interface->dev);}/*Nowthattheinterfacesareunbound,nobodyshould*trytoaccessthem.*/for(i=0;iactconfig->desc.bNumInterfaces;i++){put_device(&dev->actconfig->interface->dev);dev->actconfig->interface=NULL;}dev->actconfig=NULL;if(dev->state==USB_STATE_CONFIGURED)usb_set_device_state(dev,USB_STATE_ADDRESS);}}第二个参数是skip_ep0.是表示是否跳过ep0.为1表示跳过,为0表示清除掉设备中的所有endpoint.这个函数可以分为两个部份,一部份是对usb_dev中的endpoint进行操作,一方面是释放usb_dev的选定配置项.对于第一部份:从代码中可能看到,如果skip_ep0为1,那就是从1开始循环,所以,就跳过了ep0.另外,一个端点号对应了两个端点,一个IN,一个OUT.IN端点比OUT端点要大USB_DIR_IN.另外,既然设备都已经被禁用了,那toggle也应该回归原位了.因些将两个方向的toggle都设为0.usb_disable_endpoint()是一个很有意思的处理.它的代码如下:voidusb_disable_endpoint(structusb_device*dev,unsignedintepaddr){unsignedintepnum=epaddr&USB_ENDPOINT_NUMBER_MASK;structusb_host_endpoint*ep;if(!dev)return;//在dev->ep_out和dev->ep_in删除endpointif(usb_endpoint_out(epaddr)){ep=dev->ep_out[epnum];dev->ep_out[epnum]=NULL;}else{ep=dev->ep_in[epnum];dev->ep_in[epnum]=NULL;}//禁用掉此ep.包括删除ep上提交的urb和ep上的QHif(ep){ep->enabled=0;usb_hcd_flush_endpoint(dev,ep);usb_hcd_disable_endpoint(dev,ep);}}在dev->ep_in[]/dev->ep_out[]中删除endpoint,这点很好理解.比较难以理解的是后面的两个操作,即usb_hcd_flush_endpoint()和usb_hcd_disable_endpoint().根据之前分析的UHCI的驱动,我们得知,对于每个endpoint都有一个传输的qh,这个qh上又挂上了要传输的urb.因此,这两个函数一个是删除urb,一个是删除qh.usb_hcd_flush_endpoint()的代码如下:voidusb_hcd_flush_endpoint(structusb_device*udev,structusb_host_endpoint*ep){structusb_hcd*hcd;structurb*urb;if(!ep)return;might_sleep();hcd=bus_to_hcd(udev->bus);/*Nomoresubmitscanoccur*///在提交urb时,将urb加到ep->urb_list上的时候要持锁//因此,这里持锁的话,无法发生中断和提交urbspin_lock_irq(&hcd_urb_list_lock);rescan://将挂在ep->urb_list上的所有urbunlink.注意这里unlink一般只会设置urb->unlinked的//值,不会将urb从ep->urb_list上删除.只有在UHCI的中断处理的时候,才会调用//uhci_giveback_urb()将其从ep->urb_list中删除list_for_each_entry(urb,&ep->urb_list,urb_list){intis_in;if(urb->unlinked)continue;usb_get_urb(urb);is_in=usb_urb_dir_in(urb);spin_unlock(&hcd_urb_list_lock);/*kickhcd*/unlink1(hcd,urb,-ESHUTDOWN);dev_dbg(hcd->self.controller,“shutdownurb%pep%d%s%s\n”,urb,usb_endpoint_num(&ep->desc),is_in?“in”:“out”,({char*s;switch(usb_endpoint_type(&ep->desc)){caseUSB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:s=““;break;caseUSB_ENDPOINT_XFER_BULK:s=“-bulk”;break;caseUSB_ENDPOINT_XFER_INT:s=“-intr”;break;default:s=“-iso”;break;};s;}));usb_put_urb(urb);/*listcontentsmayhavechanged*///在这里解开锁了,对应ep->urb_list上又可以提交urb.//这里释放释的话,主要是为了能够产生中断spin_lock(&hcd_urb_list_lock);gotorescan;}spin_unlock_irq(&hcd_urb_list_lock);/*Waituntiltheendpointqueueiscompletelyempty*///等待urb被调度完while(!list_empty(&ep->urb_list)){spin_lock_irq(&hcd_urb_list_lock);/*Thelistmayhavechangedwhileweacquiredthespinlock*/urb=NULL;if(!list_empty(&ep->urb_list)){urb=list_entry(ep->urb_list.prev,structurb,urb_list);usb_get_urb(urb);}spin_unlock_irq(&hcd_urb_list_lock);if(urb){usb_kill_urb(urb);usb_put_urb(urb);}}}仔细体会这里的代码,为什么在前一个循环中,要使用gotorescan重新开始这个循环呢?这是因为在后面已经将自旋锁释放了,因此,就会有这样的可能,在函数中操作的urb,可能已经被调度完释放了.因此,再对这个urb操作就会产生错误.所以,需要重新开始这个循环.那后一个循环又是干什么的呢?后一个循环就是等待urb被调度完.有人就会有这样的疑问了,这里一边等待,然后endpoint一边还提交urb,那这个函数岂不是要耗掉很长时间?在这里,不要忘记了前面的操作,在调这个函数之前,usb_disable_endpoint()已经将这个endpoint禁用了,也就是说该endpoint不会产生新的urb.因为,在后一个循环中,只需要等待那些被unlink的urb调度完即可.在usb_kill_urb()中,会一直等待,直到这个urb被调度完成为止.可能有人又会有这样的疑问:Usb_kill_urb()中也有unlinkurb的操作,为什么这里要分做两个循环呢?另外的一个函数是usb_hcd_disable_endpoint().代码如下:voidusb_hcd_disable_endpoint(structusb_device*udev,structusb_host_endpoint*ep){structusb_hcd*hcd;might_sleep();hcd=bus_to_hcd(udev->bus);if(hcd->driver->endpoint_disable)hcd->driver->endpoint_disable(hcd,ep);}从上面的代码可以看到,操作转向了hcd->driver的endpoint_disable()接口.以UHCI为例.在UHCI中,对应的接口为:staticvoiduhci_hcd_endpoint_disable(structusb_hcd*hcd,structusb_host_endpoint*hep){structuhci_hcd*uhci=hcd_to_uhci(hcd);structuhci_qh*qh;spin_lock_irq(&uhci->lock);qh=(structuhci_qh*)hep->hcpriv;if(qh==NULL)gotodone;while(qh->state!=QH_STATE_IDLE){++uhci->num_waiting;spin_unlock_irq(&uhci->lock);wait_event_interruptible(uhci->waitqh,qh->state==QH_STATE_IDLE);spin_lock_irq(&uhci->lock);--uhci->num_waiting;}uhci_free_qh(uhci,qh);done:spin_unlock_irq(&uhci->lock);}这个函数没啥好说的,就是在uhci->waitqh上等待队列状态变为QH_STATE_IDLE.来回忆一下,qh在什么情况下才会变为QH_STATE_IDLE呢?是在qh没有待传输的urb的时候.然后,将qh释放.现在我们来接着看usb_disable_device()的第二个部份.第二部份主要是针对dev->actconfig进行的操作,dev->actconfig存放的是设备当前的配置,现在要将设备设回Address状态.就些东西当然是用不了上的了.释放dev->actconfig->interface[]中的各元素,注意不要将dev->actconfig->interface[]所指向的信息释放了,它都是指向dev->config[]->intf_cache[]中的东西,这些东西一释放,usbdevice在Get_Configure所获得的信息就会部丢失了.就这样,usb_disable_device()函数也走到了尾声.2:usb_cache_string()函数这个函数我们在分析UHCI的时候已经接触过,但末做详细的分析.首先了解一下这个函数的作用,有时候,为了形象的说明,会提供一个字符串形式的说明.例如,对于配置描述符来说,它的iConfiguration就表示一个字符串索引,然后用Get_String就可以取得这个索引所对应的字串了.不过,事情并不是这么简单.因为字符串对应不同的编码,所以这里还会对应有编码的处理.来看具体的代码:char*usb_cache_string(structusb_device*udev,intindex){char*buf;char*smallbuf=NULL;intlen;if(indexreturnNULL;//不知道字符到底有多长,就按最长256字节处理buf=kmalloc(256,GFP_KERNEL);if(buf){len=usb_string(udev,index,buf,256);//取到字符了,分配合适的长度if(len>0){smallbuf=kmalloc(++len,GFP_KERNEL);if(!smallbuf)returnbuf;//将字符copy过去memcpy(smallbuf,buf,len);}//释放旧空间kfree(buf);}returnsmallbuf;}这个函数没啥好说的,流程转入到usb_string中.代码如下:intusb_string(structusb_device*dev,intindex,char*buf,size_tsize){unsignedchar*tbuf;interr;unsignedintu,idx;if(dev->state==USB_STATE_SUSPENDED)return-EHOSTUNREACH;if(sizereturn-EINVAL;buf[0]=0;tbuf=kmalloc(256,GFP_KERNEL);if(!tbuf)return-ENOMEM;/*getlangidforstringsifit’snotyetknown*///先取得设备支持的编码IDif(!dev->have_langid){//以0号序号和编码0,Get_String就可得到设备所支持的编码列表err=usb_string_sub(dev,0,0,tbuf);//如果发生了错误,或者是取得的数据超短(最短为4字节)if(errdev_err(&dev->dev,“stringdescriptor0readerror:%d\n”,err);gotoerrout;}elseif(errdev_err(&dev->dev,“stringdescriptor0tooshort\n”);err=-EINVAL;gotoerrout;}//取设备支持的第一个编码else{dev->have_langid=1;dev->string_langid=tbuf[2]|(tbuf[3]/*alwaysusethefirstlangidlisted*/dev_dbg(&dev->dev,“defaultlanguage0x%04x\n”,dev->string_langid);}}//以编码ID和序号Index作为参数Get_String取得序号对应的字串err=usb_string_sub(dev,dev->string_langid,index,tbuf);if(errgotoerrout;//空一个字符来用来存放结束符size--;/*leaveroomfortrailingNULLcharinoutputbuffer*///两字节一组,(Unicode编码的)for(idx=0,u=2;uif(idx>=size)break;//如果高字节有值,说明它不是ISO-8859-1编码的,将它置为?//否则,就将低位的值存放到buf中if(tbuf[u+1])/*highbyte*/buf[idx++]=‘?’;/*nonISO-8859-1character*/elsebuf[idx++]=tbuf;}//在最后一位赋0,字串结尾buf[idx]=0;//返回字串的长度,(算上了最后的结尾字符)err=idx;//如果该描述符不是STRING描述符,打印出错误提示if(tbuf[1]!=USB_DT_STRING)dev_dbg(&dev->dev,“wrongdescriptortype%02xforstring%d(\”%s\”)\n”,tbuf[1],index,buf);errout://释放空间,返回长度kfree(tbuf);returnerr;}结合代码中的注释,就很容易理解这一函数了,在此不对这一函数做详细分析.跟踪进usb_string_sub().代码如下:staticintusb_string_sub(structusb_device*dev,unsignedintlangid,unsignedintindex,unsignedchar*buf){intrc;/*Trytoreadthestringdescriptorbyaskingforthemaximum*possiblenumberofbytes*///如果设备不需要Fixup就发出Get_Stringif(dev->quirks&USB_QUIRK_STRING_FETCH_255)rc=-EIO;elserc=usb_get_string(dev,langid,index,buf,255);/*Ifthatfailedtrytoreadthedescriptorlength,then*askforjustthatmanybytes*///如果Get_String失败或者取得长度有问题.就先取字符描述符的头部//再以实际的长度和参数,再次Get_Stringif(rcrc=usb_get_string(dev,langid,index,buf,2);if(rc==2)rc=usb_get_string(dev,langid,index,buf,buf[0]);}//如果成功if(rc>=2){//如果前两个字节为空.则需要找到数据的有效起始位置if(!buf[0]&&!buf[1])usb_try_string_workarounds(buf,&rc);/*Theremightbeextrajunkattheendofthedescriptor*///整调一下描述符的长度if(buf[0]rc=buf[0];//将rc置为了一个偶数.rc=rc-(rc&1);/*forceamultipleoftwo*/}//长度最终小于2.返回错误值if(rcrc=(rcreturnrc;}在这个地方,有个错误处理,可能有的设备你一次用255的长度去取它对字符串会返回一个错误,所以,在用255长度返回错误的时候,先以2为长度取它的描述符头度,再以描述符的实际长度去取字符串描述符串.另外,在描述符的前两个字节都为空的情况下,就需要计算它的有效长度.在代码中,这一工作是由usb_try_string_workarounds()完成的.staticvoidusb_try_string_workarounds(unsignedchar*buf,int*length){intnewlength,oldlength=*length;//前两个字节是描述符头部,所以从2开始循环.//Unicode编码用两个字节来表示一个字符.所以每次循环完了之后要+2for(newlength=2;newlength+1//低字节是不可打印字符,或者高字节不为空(不是ISO-8859-1),就退出循环.if(!isprint(buf[newlength])||buf[newlength+1])break;//修正字符串描述符的实际长度.//如果newlength等于2.说明字符中描述符没有带字串if(newlength>2){buf[0]=newlength;*length=newlength;}}这个函数涉及到编码方面的东东,建议参阅fudan_abc的>,上面的较详细的描述.至此,usb_cache_string()完分析完了.到这里,usbdevicedriver的probe过程也就完成了.五:hub接口驱动分析5.1:接口驱动架构是时候来分析接口驱动的架构了.我们在上面看到了接口设备的注册.在开篇的时候分析了接口驱动的注册.我们首先来分析接口驱备和接口驱动的匹配.代码还是在usb_bus_type->match().只不过是对应另外的一种情况了.将相关代码列出:staticintusb_device_match(structdevice*dev,structdevice_driver*drv){……if(is_usb_device(dev)){……}//interface的情况else{structusb_interface*intf;structusb_driver*usb_drv;conststructusb_device_id*id;/*devicedriversnevermatchinterfaces*/if(is_usb_device_driver(drv))return0;intf=to_usb_interface(dev);usb_drv=to_usb_driver(drv);id=usb_match_id(intf,usb_drv->id_table);if(id)return1;id=usb_match_dynamic_id(intf,usb_drv);if(id)return1;}return0;}经过前面的分析,因为在注册接口设备的时候,是将type设为usb_if_device_type,因此,这个函数第一个if是不会满足的.首先,将structdevice和structdevice_driver转换为被封装的structusb_interface和structusb_driver.紧接着,我们看到了两个匹配,一个是usb_match_id().另外一个是usb_match_dynamic_id().后者只有在前者没有匹配成功的情况下才能调用.我们也可以看到,structusb_driver中一个structusb_device_id类型的数组(id_table字段)和一个dynids链表.哪id和dyname_id有什