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標(biāo)題:嵌入式Linux下的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)技術(shù)

1樓
wangxinxin 發(fā)表于:2010-11-24 11:47:41
Linux設(shè)備模型中的總線落實(shí)在USB子系統(tǒng)里就是usb_bus_type,它在usb_init函數(shù)中可用retval=bus_register        (&usb_bus_type)語句注冊(cè),而在driver.c文件里的定義如下:

        該函數(shù)的形參對(duì)應(yīng)的就是總線兩條鏈表里的設(shè)備和驅(qū)動(dòng)。當(dāng)總線上有新設(shè)備和驅(qū)動(dòng)時(shí),這個(gè)函數(shù)就會(huì)被調(diào)用。

 

        3 USB驅(qū)動(dòng)程序的描述符

        一個(gè)設(shè)備可以有多個(gè)接口,一個(gè)接口可代表一個(gè)功能,因此,每個(gè)接口都對(duì)應(yīng)著一個(gè)驅(qū)動(dòng)。例如一個(gè)USB設(shè)備有兩種功能,一個(gè)鍵盤,上面還帶一個(gè)揚(yáng)聲器,這就是兩個(gè)接口,就需要兩個(gè)驅(qū)動(dòng)程序,一個(gè)是鍵盤驅(qū)動(dòng)程序,一個(gè)是音頻流驅(qū)動(dòng)程序。

        一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序是否支持一個(gè)設(shè)備,要通過讀取設(shè)備的描述符來判斷。那么,什么是USB的描述符呢?USB的描述符是一個(gè)帶有預(yù)定義格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),里面保存有USB設(shè)備的各種屬性和相關(guān)信息,可以通過向設(shè)備請(qǐng)求獲得它們的描述符內(nèi)容來深刻了解和感知一個(gè)USB設(shè)備。主要有四種USB描述符,分別為:接口描述符、端點(diǎn)描述符、設(shè)備描述符和配置描述符。

        協(xié)議規(guī)定:一個(gè)USB設(shè)備必須支持這四大描述符,還有些描述符不是必須包含的,有些特殊設(shè)備用來描述設(shè)備的不同特性,但這四大描述符是一個(gè)都不能少的。USB設(shè)備里有一個(gè)eeprom,可用來存儲(chǔ)設(shè)備本身信息,設(shè)備的描述符就存儲(chǔ)在這里。

        上述四個(gè)描述符分別放在了include/linux/usb.h文件中的struct usb_host_interface、structusb_host_endpoint、struct usb_device、struetusb_host_config里,而描述符結(jié)構(gòu)體本身定義在include/linux/usb/ch9.h里.并分別用struct usb_interface_descriptor、struct usb_host_endpoint、structusb_device_descriptor和struct usb_config_descriptor來表示。描述符結(jié)構(gòu)體的定義應(yīng)完全按照USB協(xié)議對(duì)描述符的規(guī)定來定義。

        4 USB接口驅(qū)動(dòng)

        4.1 接口結(jié)構(gòu)

        平時(shí)編寫的USB驅(qū)動(dòng)通常指的是寫USB接口的驅(qū)動(dòng),一個(gè)接口對(duì)應(yīng)一個(gè)接口驅(qū)動(dòng)程序,需要以一個(gè)struct usb_driver結(jié)構(gòu)的對(duì)象為中心,并以設(shè)備的接口提供的功能為基礎(chǔ),來進(jìn)行USB驅(qū)動(dòng)程序的編寫。struct usb_driver結(jié)構(gòu)體一般定義在include/linux/usb.h文件里。具體如下:

struct usb_driver{
const char*name;
int(*probe)  (struct usb_interface*intf,const
struct usb_device_jd*id);
void(*disconnect)  (struct usb_interface*intf);
int(*ioctl)  (struct usb_interface*intf,unsigned
int code,void*buf);
int  (*suspend)  (struct usb_interface*intf,
pm_message_t message);
int(*resume)  (struct usb_interface*intf);
void(*pre_reset)  (struct usb_interface*intf);
void(*post_reset)(struct usb_interface*intf);
const struct usb_device_id*id_table;
struct usb_dynids dynids;
struct usbdrv_wrap drvwrap;
unsigned int no_dynamic_id:1;
unsigned int supports_autosuspend:1;
};

        Name為驅(qū)動(dòng)程序的名字,對(duì)應(yīng)于/sys/bus/usb/drivers/下面的子目錄名稱。它只是彼此區(qū)別的一個(gè)代號(hào),這里的名字在所有的USB驅(qū)動(dòng)中必須是唯一的。probe用來看看這個(gè)USB驅(qū)動(dòng)是否愿意接受某個(gè)接口的函數(shù)。Disconnect函數(shù)將在接口失去聯(lián)系或使用rmmod卸載驅(qū)動(dòng)將它和接口強(qiáng)行分開時(shí)被調(diào)用。Ioctl函數(shù)則用在驅(qū)動(dòng)通過usbfs和用戶空間進(jìn)行交流時(shí)使用。Suspend、esume分別在設(shè)備被掛起和喚醒時(shí)使用。pre_reset、post_reset分別在設(shè)備將要復(fù)位(reset)和已經(jīng)復(fù)位后使用。id_table的變量可用來判斷是否支持某個(gè)設(shè)備接口。Dynids是支持動(dòng)態(tài)id的。實(shí)際上,即使驅(qū)動(dòng)已經(jīng)加載了,也可以添加新的id給它。drvwrap是給USB core區(qū)分設(shè)備驅(qū)動(dòng)和接口驅(qū)動(dòng)用的。no_dynamic_id可以用來禁止動(dòng)態(tài)id。supports_autosuspend可對(duì)autosuspend提供支持,如果設(shè)置為0,則不再允許綁定到這個(gè)驅(qū)動(dòng)的接口autosuspend。

        接口驅(qū)動(dòng)

        當(dāng)insmod或modprobe驅(qū)動(dòng)的時(shí)候,經(jīng)過一個(gè)曲折的過程,就會(huì)調(diào)用相應(yīng)USB驅(qū)動(dòng)里的xxx_init函數(shù),進(jìn)而去調(diào)用usb_register (),以將相應(yīng)的USB驅(qū)動(dòng)提交給設(shè)備模型,添加到USB總線的驅(qū)動(dòng)鏈表里。當(dāng)rmmod驅(qū)動(dòng)時(shí),同樣,在經(jīng)過一個(gè)曲折的過程之后,再調(diào)用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)里的xxx_cleanup函數(shù),進(jìn)而調(diào)用usb_deregister ()將相應(yīng)的USB驅(qū)動(dòng)從USB總線的驅(qū)動(dòng)鏈表里刪除。

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