USB裝置驅動

1.LINUX USB架構

 

USB通訊都是由host端發起的。USB裝置驅動程式分配並初始化一個URB發給USB Core,USB Core改一改，發給USB主機控制器驅動，USB主機控制器驅動把它解析成包，在匯流排上進行傳送。USB Core是由核心實現的，其實也就是把host control driver裡的功能更集中的向上抽象了一層，它是用來對最上層的USB裝置驅動屏蔽掉host control的不同。

 

2.在核心中的位置

USB驅動程式存在於不同的核心子系統和USB硬體控制器之中。USB核心為USB驅動程式提供了一個用於訪問和控制USB硬體的介面。而不必考慮系統當前存在的各種不同類型的USB硬體控制器。

 

3.USB裝置的構成，包括配置，介面和端點

描述了linux USB裝置的結構層次。每一個interface代表一個功能，對應有一個驅動程式。

 

4.USB裝置驅動描述

在linux核心中，使用structusb_driver結構描述一個USB驅動。

struct usb_driver {

    const char *name;       /* 驅動程式名 */

 

    /* 當USB核心發現了該驅動能夠處理的USB介面時，調用該函數 */

    int (*probe) (structusb_interface *intf,      

              const struct usb_device_id *id);

 

    /* 當相應的USB介面被移除時，調用該函數*/

    void (*disconnect)(struct usb_interface *intf);

 

    /* USB驅動能處理的裝置列表 */

    const structusb_device_id *id_table;

    ……

};

USB裝置的枚舉過程和我們通常看到裝置稍有不同，比如I2C裝置，我們需要在板檔案中去註冊I2C裝置的資訊(比如裝置名稱和一些硬體設定資訊)，而USB匯流排會自動去枚舉USB裝置，只要能與id_table匹配，就能枚舉成功，然後載入相應的驅動程式。

 

5.USB裝置描述

Linux核心使用struct usb_device來描述一個USB裝置

struct usb_device {

    int     devnum;     /*USB裝置號*/

    char        devpath[16];  /* 裝置ID字串 */

    enum usb_device_state   state;  /* 裝置狀態：未串連，已配置*/

    enum usb_device_speed   speed; /* 高速，全速，低速*/

 

    struct usb_device*parent;

    struct usb_bus *bus;

    structusb_host_endpoint ep0;

 

    struct device dev;

 

    structusb_device_descriptor descriptor;  /* USB裝置描述符，根據USB協議來定義的*/

    struct usb_host_config*config;

 

    struct usb_host_config*actconfig;

    structusb_host_endpoint *ep_in[16];

    structusb_host_endpoint *ep_out[16];

 

    /* static strings fromthe device */

    char *product;      /* 產品號 */

    char *manufacturer; /* 生產商 */

    char *serial;   /* 裝置串號 */

};

 

6.USB描述符

在linux 核心中定義一下幾種描述符結構體，都是嚴格按照USB協議來定義：

裝置描述符：關於裝置的通用資訊，如生產商ID，產品ID等；

配置描述符：此配置中的介面數，支援的掛起和恢複能力以及功率要求；

介面描述符：介面類，子類和適用的協議，介面備用配置的數位和端點數目；

端點描述符：端點地址，方向和類型，支援的最大包大小，如果是中斷類型的端點則還包括輪詢頻率。

字串描述符：在其他描述符中會為某些欄位提供字串索引，他們可悲用來檢索描述性字串。

 

7.URB

    USB請求塊(USBrequest block，URB)是USB裝置驅動中用來描述與USB裝置通訊所用的基本載體和核心資料結構，非常類似於網路裝置驅動中的sk_buff結構體。

 

1. USB裝置驅動程式建立並初始化一個訪問特定USB裝置特定端點的URB，並提交給USB core；

2. USB core提交該URB到USB主控制器驅動程式；

3. USB主控制器驅動程式根據該URB描述的資訊，來訪問USB裝置；

4. 當裝置訪問結束後，USB主控制驅動程式通知USB裝置驅動程式。