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USB驅(qū)動(dòng)程序框架搭建

作者： 時(shí)間：2016-12-15 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
1.首先我們先從理論上淺談一下USB驅(qū)動(dòng)的框架
app:
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USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 // 知道數(shù)據(jù)含義
內(nèi)核 --------------------------------------
USB總線驅(qū)動(dòng)程序 // 1. 識別, 2. 找到匹配的設(shè)備驅(qū)動(dòng), 3. 提供USB讀寫函數(shù) (它不知道數(shù)據(jù)含義)
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USB主機(jī)控制器
UHCI OHCI EHCI
硬件 -----------
USB設(shè)備
UHCI: intel, 低速(1.5Mbps)/全速(12Mbps)
OHCI: microsoft 低速/全速
EHCI: 高速(480Mbps)
也就是說最底層是usb設(shè)備，往上是USB總線控制器、USB總線驅(qū)動(dòng)程序、USB驅(qū)動(dòng)程序，最后是應(yīng)用程序。其中USB總線控制器包括三種：UHCI OHCI EHCI
2. USB總線驅(qū)動(dòng)程序的作用
1. 識別USB設(shè)備
1.1 分配地址
1.2 并告訴USB設(shè)備(set address)
1.3 發(fā)出命令獲取描述符
描述符的信息可以在includelinuxusbCh9.h看到
2. 查找并安裝對應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
3. 提供USB讀寫函數(shù)
3、我們開始正式構(gòu)建linux usb框架了，小心了！??！
首先我們需要從開發(fā)板獲得一些信息：
把USB設(shè)備接到開發(fā)板上，看輸出信息:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 0:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
拔掉
usb 1-1: USB disconnect, address 2
再接上:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi1 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 1:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 1:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
接著我們就可以根據(jù)這些信息進(jìn)行分析了：
首先我們在內(nèi)核的dirvers目錄下搜索：“USB device using”
grep "USB device using" * -nR
結(jié)果搜到了下面這條信息：usb/core/hub.c:2186: "%s %s speed %sUSB device using %s and address %d",
那么我們就從usb/core/hub.c這個(gè)文件開始分析：
"%s %s speed %sUSB device using %s and address %d"這句話在hub_port_init 函數(shù)中被調(diào)用
hub_port_init 在函數(shù)hub_port_connect_change中被調(diào)用
hub_port_connect_change在函數(shù)hub_events中被調(diào)用
hub_events在函數(shù)hub_thread中被調(diào)用
hub_thread函數(shù)里有這么一句：
wait_event_interruptible(khubd_wait,!list_empty(&hub_event_list) ||kthread_should_stop());
說明進(jìn)程會在khubd_wait這個(gè)等待隊(duì)列里休眠，那么誰把它喚醒呢？我們搜索一下
在kick_khubd函數(shù)里有這么一句：wake_up(&khubd_wait);把進(jìn)程喚醒了
kick_khubd被函數(shù)hub_irq調(diào)用，根據(jù)注釋信息我們知道當(dāng)連接發(fā)生變化或則出現(xiàn)措施就會發(fā)生中斷，從而進(jìn)入這個(gè)函數(shù)。
那么我們大致可以總結(jié)出了框架：
hub_irq //發(fā)生接口狀態(tài)變化或出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)調(diào)用
kick_khubd
wake_up//喚醒進(jìn)程
hub_thread//進(jìn)程在這個(gè)函數(shù)里休眠了，被wake up喚醒后會繼續(xù)執(zhí)行
hub_port_connect_change //我們重點(diǎn)來分析它
udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1);
dev->dev.bus = &usb_bus_type;//指定設(shè)備總線是usb類型的
choose_address(udev);//在0到128之間找到一個(gè)設(shè)備地址，至于為什么是128我們之前已經(jīng)講過了
hub_port_init
hub_set_address//將上面找到的地址告訴usb設(shè)備
usb_get_device_descriptor(udev, 8);//獲取設(shè)備描述符
usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);//再次獲取設(shè)備描述符，我們在 //usb協(xié)議分析里面有談到過的
usb_new_device//把所有的描述符都讀出來并解析
usb_get_configuration(udev);//獲取配置信息
usb_cache_string(udev, udev->descriptor.iProduct);//讀取產(chǎn)品信息
usb_cache_string(udev,udev->descriptor.iManufacturer);//讀取制造商信息
usb_cache_string(udev, udev->descriptor.iSerialNumber);//讀取序列號信息
__usb_get_extra_descriptor//獲得一些額外的信息
device_add(&udev->dev);// 把device放入usb_bus_type的dev鏈表,
// 從usb_bus_type的driver鏈表里取出usb_driver，
// 把usb_interface和usb_driver的id_table比較
// 如果能匹配，調(diào)用usb_driver的probe
我們來總結(jié)一下上面的框架：首先接上usb設(shè)備時(shí)會發(fā) 生中斷，然后喚醒進(jìn)程。接著先設(shè)置usb設(shè)備的地址，然后獲取設(shè)備描述符和配置描述符等各種描述符，這是為了尋找驅(qū)動(dòng)程序。接著將usb設(shè)備加入到鏈表里，和驅(qū)動(dòng)比較，如果匹配就調(diào)用probe函數(shù)。

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