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主题:vxworks(接上)

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等级:青蜂侠 帖子:1393 积分:14038 威望:0 精华:0 注册:2010-11-12 11:08:23
vxworks(接上)  发帖心情 Post By:2010-11-17 10:39:27

 (2)“热插拔”调用。执行顺序与其意义如下:
Boot Code里调用:
a.USB class driver初始化入口点;
b.USB class driver调用usbdlnitialize();
Hot-Swap code调用:
c.Hot-Swap 鉴别USB主控制器的连接或断开;
d.Usbdlnitialize();
e.UsbdPciConfigHeaderGet():读USB主控制器配置头;
f.UsbdHedAttaeh():连接HCD,将其作为特定的主控制器。
   

       因为热插拔可以在任何时刻发生,所以USBD和其Client都必须被写成可以动态识别USB设备被插入还是被拔出。当主控制器连接到系统时,USBD 自动地鉴别与其相连的设备,并通知相关的client;同样,拔出设备时,也要通知相关设备。重要的是,USBD 的client,比如USB class driver,在client初始化时,从不设想特定的设备已经出现;而在其他时候,这些驱动随时检查设备是否已经连接到系统上。

       4.4 总线任务
   

       对每一个连接到USBD 的主控制器,例如插入或拔出设备,USBD都会产生一个总线任务,来监控总线事件。一般情况下,这些任务是休眠的(不消耗CPU),只有当USB hub报告它的一个端口有变化时,它们才被唤醒。每一个USBD总线任务有VxWorks任务名:UsbdBus。
   

       虽然HCD委托USBD来管理,但有可能HCD 亲自监视主控制器事件。例如WindRiver提供了UHCI和OHCI的HCD来创造这样的任务。对于WindRiver的UHCI模块(usbHcdUheiLib),后台任务只是被周期地唤醒,目的是为了检查超时IRP(用一个中断来通知OHCI根hub发生改变)。

       用以在USBD和USB之问进行通信的client模块,除了调用usbdlnitialize()外,必须调用usbClientRegister()使其在USBD注册。当一个client注册到USBD时,USBD把每一个以后将要用到的client的数据结构定位,并跟踪那个client的请求。
   

       对于每一个client,在client注册过程中,USBD还创建了一个callback任务。在成功注册client后,USBD返回一个句柄USBD_CLIENT_HANDLE。以下对USBD的调用,将会用到这个句柄。当所有句柄都不需要时,可以调用usbdClientUnregister()来释放每一个client的数据结构和callback任务。注意:此时所有client要求的任务都会被取消。

       例如:注册一个叫USBD_TEST的client,再注销。
       注册:usbdClientRegister("USBD_TEST',&usbdClientHandle);
       注销:usbdClientUnregister(usbdClientHandle);

       4.5 client回调(callback)任务
   

       USB操作是严格遵守时序的。例如为使中断传输和同步传输正确工作.需要依靠时钟中断。在一个有几个不同client出现的主系统中.总是有可能出现一个client打断其它client传输事件的发生。WindRiver USBD建议用client callback任务来解决这个问题。许多USB事件可以导致一个USB client的callback任务。例如, 每当USBD 完成USB IRP后,client的IRP callback函数被激活。同样,当USBD识别出一个动态连接事件后,会激活一个或更多的动态attach callback操作。但不是马上激活这些回调操作, 而是安排合适的相应的USBD client的回调任务来执行callback。
   

       一般的情况下,每一个client的callback任务处于“休眠”态(阻塞态)。每一个client的callback,继承了usbdClientRegister()产生的VxWorks任务优先级。这确保了每一个callback按其client的任务优先级来执行,而且可以利用优先级来写client,保证对时间要求严格的USB传输。由于每一个client有它自己的callback任务,因此在callback期间,它们有很大的灵活性决定可以做什么。例如,允许在不破坏USBD或其它USBD client性能的条件下,使callback执行代码运行至阻塞态。
    Client callback task有VxWorks任务名:tUsbdCln。

       4.6 USBD内部Client
   

       当第一次初始化USBD时,由USBD产生并注册一个内部client,以跟踪USB请求。
   

       USBD 可以产生什么类型的USB请求呢? 所有USBD与USB设备的传输,均利用调用USBD client的形式来完成。例如, 当一个设备第一次连接到系统时.USBD用一个控制管道(control pipe) 自动地创建设备需要的所有的control pipe,即USBD client要用usbdPipeCreate()来创建一个与USB endpoint0通话的通道,然后所有USBD 内部、外部client通过这个管道来发送诸如usbdDescriptorGet()或usbdFeatureGet()等的函数,进行操作。
   

       所以,USBD 的一个机制就是USBD 循环利用它自己的entry point,而内部chent跟踪这些请求。

       4.7 动态连接的注册
   

       每当一个特定类型的设备插入或拔出时,USBD client都通知上一层。利用调用usbdDynamicAttachRegister()操作,client可以指定一个callback操作,以便可以获取这样的通知。
   

       USB设备类型用class,subclass,protocol来区别。标准的USB 类在usb.h 中定义为USB_CLASS_XXXX。Subclass和protocol根据class来定义, 因此这些常数根据特定的class在头文件中定义。
   

       有时, 一个client当利用usbdDynamicAttachRegister()进行注册时,只对特定的class,subclass,protocol感兴趣。例如,USB键盘类驱动usbkeyboardLib, 注册了Human Device Interface (HID) 类,subclass 是USB_SUBCLASS_HID_ BOOT,protocol是USB_PROTOCOL_HID_BOOT _KEYBOARD。通过callback机制的响应,每当一个设备完全符合这样的标准, 从设备上插入或拔出时,SBD便通知给keyboard class driver。而在其它情况下,client关注的范围更广泛了。常量USBD_NOTIFY(定义在usbdLib.h)可以替代任意的class,subclass,protocol。例如,USB打印机USB驱动,usbPrinterLib, 其class等于USB_CLASS_PRINTER,subclass 等于USB_SUBCLASS_PRINTER (usbPrinter.h),protocol等于USBD_ NOTIFY_ ALL。典型的,当一个client只调用一次usbdDynamicAttachRegister()时,对一个client能拥有的并发通知请求数目没有限制。

       4.8 Node ID
   

       USB设备一般用USBD_NODE_ID来区别。从其作用来看,USBD_ NODE_ ID 是USBD 用来跟踪一个设备的句柄。它与USB设备真正的USB地址无关。这表明client并不真正关心想要了解设备是物理上与哪一个USB主控制器相连。应用为每个设备抽象定义的Node ID, 使client可以不用考虑物理设备的连接细节以及USB地址分配, 并允许USBD 在其内部对这些进行详细的管理。
   

       当一个client通知有一个设备连接或断开时,USBD经常通过USBD_NODE_ID来定位设备。同样,当一个client想通过USBD与一个特定的设备通信时,它必须向USBD传递那个设备的USBD_NODE_ID。

       4.9 总线编号(bus enumeration)操作
   

       usbdLib模块提供了usbdBusCountGet(),usbdRootNodeldGet(),usbdHubPortCountGet(),usbdNodldGet()操作。它们被一起称作总线编号操作。它们使USBD Client对连接到每一个主控制器上的设备进行编号。
   

       这些操作对于诊断程序和测试工具很有用,例如usbTool(WindRiver提供的一个测试工具)。但是,利用它们编号之后,调用者无法知道USB的拓扑结构是否变化。因此, 建议USB class driver的开发者不要用这些操作。

       4.10 数据传输
   

       一旦client配置完成一个设备,就开始利用USBD提供的管道和传输功能与设备进行数据交换。传输种类(分为控制、块、中断和同步传输)用一个USB_IRP数据结构来描述。 USB_IRP 的具体描述请参见HCD_FUNC_IRP_SUBM1T。USB数据传输被定位于每一个设备的特定endpoint。在USBD client和特定的设备endpoint之间的通道被称作管道(pipe)。每一个管道有以下若干特性:
USBD_NODE_ID;
设备的endpoim 数目;
数据传输方向;
带宽需求;
延时需求。
   

        为了和设备交换数据,client必须先创建管道。作为结果,USBD得到了一个USBD_PIPE_HANDLE,它被用于随后对这个管道的所有client操作。
   

       当client企图创建一个管道时,USBD会检查是否有足够的可用带宽。对于中断和同步传输,带宽限制是必需的。USBD不允许把90% 以上的可用带宽分配给中断和同步管道;而对于控制和块传输,则没有带宽的限制。同时,保证至少10% 的带宽用于控制传输,对块传输则不保证会提供任何可用带宽。
数据传输的具体过程:

       (1)创建pipe :usbdPipeCreate(usbdClient Handle,nodeld,endpoint,configvalue,interface,USB_XFRTYPE_BULK,USB_ DIR_OUT,maxPacketSize,0,0,&outPipeHandle);
       (2)定义callback:ourlrpCallback(pvoid P);
       (3)初始化IRP的数据结构;
       (4)发送IRP:usbdTransfer(usbdChentHandle,outPipeHandle,&irp)。

       5 、小结
   

       USB在VxWroks下的从下至上驱动栈分为HC、UCD、USBD和Client Module四层,每一层都相对独立,并为上一层提供了屏蔽该层次具体特征的接口。作者所说的USB驱动,实际上主要在USBD这一层次上完成。具体分为Chent注册,注销,创建pipe ,配置,数据发送,以及各回调函数。当正确地依次调用时, 会根据回调函数的状态和返回值,按正确的时序进行完整的数据传输。
   

       上述设计思想构成了VxWorks下USB设备应用的基础。作者的研究详细地分析了VxWorks的USB协议栈,证明了该方案的可行性,同时又给出了合理的实现方法。作为实践成果,作者已在VPN网关证书读取系统中,利用该思想编写的驱动,顺利读出存储在USB设备中的设备证书和管理员证书,且运行情况良好。作者认为,文中提到的模型完全可以胜任解决USB设备在VxWorks下的应用所面临的技术难题


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