時間：2015-06-28 00:00:00 來源：IT貓撲網(wǎng) 作者：網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評論(0)
USB 總線引出兩個重要的鏈表！
一個 USB 總線引出兩個重要的鏈表，一個為 USB 設(shè)備鏈表，一個為 USB 驅(qū)動鏈表。設(shè)備鏈表包含各種系統(tǒng)中的 USB 設(shè)備以及這些設(shè)備的所有接口，驅(qū)動鏈表包含 USB 設(shè)備驅(qū)動程序（usb device driver）和 USB 驅(qū)動程序（usb driver）。
USB 設(shè)備驅(qū)動程序（usb device driver）和 USB 驅(qū)動程序（usb driver）的區(qū)別是什么？
USB 設(shè)備驅(qū)動程序包含 USB 設(shè)備的一些通用特性，將與所有 USB 設(shè)備相匹配。在 USB core 定義了：struct usb_device_driver usb_generic_driver。usb_generic_driver 是 USB 子系統(tǒng)中唯一的一個設(shè)備驅(qū)動程序?qū)ο蟆６?USB 驅(qū)動程序則是與接口相匹配，接口是一個完成特定功能的端點的集合。
設(shè)備是如何添加到設(shè)備鏈表上去的？
在設(shè)備插入 USB 控制器之后，USB core 即會將設(shè)備在系統(tǒng)中注冊，添加到 USB 設(shè)備鏈表上去。
USB 設(shè)備驅(qū)動程序（usb device driver）是如何添加到驅(qū)動鏈表上去的？
在系統(tǒng)啟動注冊 USB core 時，USB 設(shè)備驅(qū)動程序即將被注冊，也就添加到驅(qū)動鏈表上去了。
接口是如何添加到設(shè)備鏈表上去的？
在 USB 設(shè)備驅(qū)動程序和 USB 設(shè)備的匹配之后，USB core 會對設(shè)備進行配置，分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)之后會將設(shè)備所有接口都添加到設(shè)備鏈表上去。比如鼠標設(shè)備中有一個接口，USB core 對鼠標設(shè)備配置后，會將這個接口添加到設(shè)備鏈表上去。
USB 驅(qū)動程序（usb driver）是如何添加到驅(qū)動鏈表上去的？
在每個 USB 驅(qū)動程序的被注冊時，USB 驅(qū)動程序即會添加到驅(qū)動鏈表上去。比如鼠標驅(qū)動程序，usb_mouse_init 函數(shù)將通過 usb_register(&usb_mouse_driver) 將鼠標驅(qū)動程序注冊到 USB core 中，然后就添加到驅(qū)動鏈表中去了。其中 usb_mouse_driver 是描述鼠標驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)體。
已配置狀態(tài)（configured status）之后話
當鼠標的設(shè)備、接口都添加到設(shè)備鏈表，并且鼠標驅(qū)動程序也添加到驅(qū)動鏈表上去了，系統(tǒng)就進入一種叫做已配置（configured）的狀態(tài)。要達到已配置狀態(tài)，將經(jīng)歷復雜的過程，USB core 為 USB 設(shè)備奉獻著無怨無悔。在這個過程中，系統(tǒng)將會建立起該設(shè)備的的設(shè)備、配置、接口、設(shè)置、端點的描述信息，它們分別被 usb_device、usb_configuration、usb_interface、usb_host_interface、 usb_host_endpoint 結(jié)構(gòu)體描述。
設(shè)備達到已配置狀態(tài)后，首先當然就要進行 USB 驅(qū)動程序和相應(yīng)接口的配對，對于鼠標設(shè)備來說則是鼠標驅(qū)動程序和鼠標中的接口的配對。USB core 會調(diào)用 usb_device_match 函數(shù)，通過比較設(shè)備中的接口信息和 USB 驅(qū)動程序中的 id_table，來初步?jīng)Q定該 USB 驅(qū)動程序是不是跟相應(yīng)接口相匹配。通過這一道關(guān)卡后，USB core 會認為這個設(shè)備應(yīng)該由這個驅(qū)動程序負責。
然而，僅僅這一步是不夠的，接著，將會調(diào)用 USB 驅(qū)動程序中的 probe 函數(shù)對相應(yīng)接口進行進一步檢查。如果該驅(qū)動程序確實適合設(shè)備接口，對設(shè)備做一些初始化工作，分配 urb 準備數(shù)據(jù)傳輸。
當鼠標設(shè)備在用戶空間打開時，將提交 probe 函數(shù)構(gòu)建的 urb 請求塊，urb 將開始為傳送數(shù)據(jù)而忙碌了。urb 請求塊就像一個裝東西的"袋子"，USB 驅(qū)動程序把"空袋子"提交給 USB core，然后再交給主控制器，主控制器把數(shù)據(jù)放入這個"袋子"后再將裝滿數(shù)據(jù)的"袋子"通過 USB core 交還給 USB 驅(qū)動程序，這樣一次數(shù)據(jù)傳輸就完成了。
以下是完全注釋后的鼠標驅(qū)動程序代碼 usbmouse.c
1. /*
2. * $Id: usbmouse.c,v 1.15 2001/12/27 10:37:41 vojtech Exp $
3. *
4. * Copyright (c) 1999-2001 Vojtech Pavlik
5. *
6. * USB HIDBP Mouse support
7. */
8. #include <linux/kernel.h>
9. #include <linux/slab.h>
10. #include
11. #include
12. #include
13. #include
14. /*
15. * Version Information
16. */
17. #define DRIVER_VERSION "v1.6"
18. #define DRIVER_AUTHOR "Vojtech Pavlik <[email protected]>"
19. #define DRIVER_DESC "USB HID Boot Protocol mouse driver"
20. #define DRIVER_LICENSE "GPL"
21. MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
22. MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
23. MODULE_LICENSE(DRIVER_LICENSE);
24. /*
25. * 鼠標結(jié)構(gòu)體，用于描述鼠標設(shè)備。
26. */
27. struct usb_mouse
28. {
29.???? /* 鼠標設(shè)備的名稱，包括生產(chǎn)廠商、產(chǎn)品類別、產(chǎn)品等信息 */
30.???? char name[128];
31.???? /* 設(shè)備節(jié)點名稱 */
32.???? char phys[64];
33.???? /* USB 鼠標是一種 USB 設(shè)備，需要內(nèi)嵌一個 USB 設(shè)備結(jié)構(gòu)體來描述其 USB 屬性 */
34.???? struct usb_device *usbdev;
35.???? /* USB 鼠標同時又是一種輸入設(shè)備，需要內(nèi)嵌一個輸入設(shè)備結(jié)構(gòu)體來描述其輸入設(shè)備的屬性 */
36.???? struct input_dev *dev;
37.???? /* URB 請求包結(jié)構(gòu)體，用于傳送數(shù)據(jù) */
38.???? struct urb *irq;
39.???? /* 普通傳輸用的地址 */
40.???? signed char *data;
41.???? /* dma 傳輸用的地址 */
42.???? dma_addr_t data_dma;
43. };
44. /*
45. * urb 回調(diào)函數(shù)，在完成提交 urb 后，urb 回調(diào)函數(shù)將被調(diào)用。
46. * 此函數(shù)作為 usb_fill_int_urb 函數(shù)的形參，為構(gòu)建的 urb 制定的回調(diào)函數(shù)。
47. */
48. static void usb_mouse_irq(struct urb *urb)
49. {
50.???? /*
51.????? * urb 中的 context 指針用于為 USB 驅(qū)動程序保存一些數(shù)據(jù)。比如在這個回調(diào)函數(shù)的形參沒有傳遞在 probe
52.????? * 中為 mouse 結(jié)構(gòu)體分配的那塊內(nèi)存的地址指針，而又需要用到那塊內(nèi)存區(qū)域中的數(shù)據(jù)，context 指針則幫了
53.????? * 大忙了！
54.????? * 在填充 urb 時將 context 指針指向 mouse 結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)區(qū)，在這又創(chuàng)建一個局部 mouse 指針指向在 probe
55.????? * 函數(shù)中為 mouse 申請的那塊內(nèi)存，那塊內(nèi)存保存著非常重要數(shù)據(jù)。
56.????? * 當 urb 通過 USB core 提交給 hc 之后，如果結(jié)果正常，mouse->data 指向的內(nèi)存區(qū)域?qū)⒈４嬷髽说陌存I
57.????? * 和移動坐標信息，系統(tǒng)則依靠這些信息對鼠標的行為作出反應(yīng)。
58.????? * mouse 中內(nèi)嵌的 dev 指針，指向 input_dev 所屬于的內(nèi)存區(qū)域。
59.????? */
60.???? struct usb_mouse *mouse = urb->context;
61.???? signed char *data = mouse->data;
62.???? struct input_dev *dev = mouse->dev;
63.???? int status;
64.???? /*
65.????? * status 值為 0 表示 urb 成功返回，直接跳出循環(huán)把鼠標事件報告給輸入子系統(tǒng)。
66.????? * ECONNRESET 出錯信息表示 urb 被 usb_unlink_urb 函數(shù)給 unlink 了，ENOENT 出錯信息表示 urb 被
67.????? * usb_kill_urb 函數(shù)給 kill 了。usb_kill_urb 表示徹底結(jié)束 urb 的生命周期，而 usb_unlink_urb 則
68.????? * 是停止 urb，這個函數(shù)不等 urb 完全終止就會返回給回調(diào)函數(shù)。這在運行中斷處理程序時或者等待某自旋鎖
69.????? * 時非常有用，在這兩種情況下是不能睡眠的，而等待一個 urb 完全停止很可能會出現(xiàn)睡眠的情況。
70.????? * ESHUTDOWN 這種錯誤表示 USB 主控制器驅(qū)動程序發(fā)生了嚴重的錯誤，或者提交完 urb 的一瞬間設(shè)備被拔出。
71.????? * 遇見除了以上三種錯誤以外的錯誤，將申請重傳 urb。
72.????? */
73.???? switch (urb->status)
74.???? {
75.???? ca
關(guān)鍵詞標簽：Linux,USB,鼠標驅(qū)動程
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