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标题:嵌入式Linux下的USB设备驱动技术

1楼
wangxinxin 发表于:2010-11-24 11:47:41
Linux设备模型中的总线落实在USB子系统里就是usb_bus_type,它在usb_init函数中可用retval=bus_register        (&usb_bus_type)语句注册,而在driver.c文件里的定义如下:

        该函数的形参对应的就是总线两条链表里的设备和驱动。当总线上有新设备和驱动时,这个函数就会被调用。

 

        3 USB驱动程序的描述符

        一个设备可以有多个接口,一个接口可代表一个功能,因此,每个接口都对应着一个驱动。例如一个USB设备有两种功能,一个键盘,上面还带一个扬声器,这就是两个接口,就需要两个驱动程序,一个是键盘驱动程序,一个是音频流驱动程序。

        一个驱动程序是否支持一个设备,要通过读取设备的描述符来判断。那么,什么是USB的描述符呢?USB的描述符是一个带有预定义格式的数据结构,里面保存有USB设备的各种属性和相关信息,可以通过向设备请求获得它们的描述符内容来深刻了解和感知一个USB设备。主要有四种USB描述符,分别为:接口描述符、端点描述符、设备描述符和配置描述符。

        协议规定:一个USB设备必须支持这四大描述符,还有些描述符不是必须包含的,有些特殊设备用来描述设备的不同特性,但这四大描述符是一个都不能少的。USB设备里有一个eeprom,可用来存储设备本身信息,设备的描述符就存储在这里。

        上述四个描述符分别放在了include/linux/usb.h文件中的struct usb_host_interface、structusb_host_endpoint、struct usb_device、struetusb_host_config里,而描述符结构体本身定义在include/linux/usb/ch9.h里.并分别用struct usb_interface_descriptor、struct usb_host_endpoint、structusb_device_descriptor和struct usb_config_descriptor来表示。描述符结构体的定义应完全按照USB协议对描述符的规定来定义。

        4 USB接口驱动

        4.1 接口结构

        平时编写的USB驱动通常指的是写USB接口的驱动,一个接口对应一个接口驱动程序,需要以一个struct usb_driver结构的对象为中心,并以设备的接口提供的功能为基础,来进行USB驱动程序的编写。struct usb_driver结构体一般定义在include/linux/usb.h文件里。具体如下:

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为驱动程序的名字,对应于/sys/bus/usb/drivers/下面的子目录名称。它只是彼此区别的一个代号,这里的名字在所有的USB驱动中必须是唯一的。probe用来看看这个USB驱动是否愿意接受某个接口的函数。Disconnect函数将在接口失去联系或使用rmmod卸载驱动将它和接口强行分开时被调用。Ioctl函数则用在驱动通过usbfs和用户空间进行交流时使用。Suspend、esume分别在设备被挂起和唤醒时使用。pre_reset、post_reset分别在设备将要复位(reset)和已经复位后使用。id_table的变量可用来判断是否支持某个设备接口。Dynids是支持动态id的。实际上,即使驱动已经加载了,也可以添加新的id给它。drvwrap是给USB core区分设备驱动和接口驱动用的。no_dynamic_id可以用来禁止动态id。supports_autosuspend可对autosuspend提供支持,如果设置为0,则不再允许绑定到这个驱动的接口autosuspend。

        接口驱动

        当insmod或modprobe驱动的时候,经过一个曲折的过程,就会调用相应USB驱动里的xxx_init函数,进而去调用usb_register (),以将相应的USB驱动提交给设备模型,添加到USB总线的驱动链表里。当rmmod驱动时,同样,在经过一个曲折的过程之后,再调用相应驱动里的xxx_cleanup函数,进而调用usb_deregister ()将相应的USB驱动从USB总线的驱动链表里删除。

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