Linux的USB子系统驱动框架简析

一、USB子系统介绍

1. USB设备是主从结构的总线，USB设备包含HUB和功能设备
2. 在USB2.0中，规定除Root外，USB设备层数最多6层，最多连接127个设备（7位的地址）
3. USB设备包含一个或多个逻辑，一个逻辑体现为一个接口，一个接口包含多个端点
4. 端点0为控制端点，USB设备的枚举使用它，控制传输默认也是端点0
5. 每个端点都可以与数据缓冲区组成一个管道，管道传输包含：控制传输、等时传输、中断传输、块传输

二、USB驱动的结构体

//USB接口--一个逻辑
struct usb_interface{
  struct usb_host_interface *cur_altsetting;      // 保存有主机侧对接口的描述
  ...
};
struct usb_host_interface{
  ...
  struct usb_host_endpoint *endpoint;             //端点的数组，端点结构体中存储有描述符
};
//USB驱动
struct usb_driver{
  const char *name;  // 名字
  int (*probe)(struct usb_intrface *intf, const struct usb_device_id *id);
  void (*disconnect)(struct usb_intrface *intf);
  const struct usb_device_id *id_table;            // 存储USB接口的信息
};

三、驱动程序的流程

1. 使用module_usb_driver注册一个usb_driver
2. probe函数中，根据interface_to_usbdev函数得到usb_device，并在结构体成员中得到端点的描述符(usb_endpoint_descpription)，构建piple，使用usb_alloc_urb分配一个urb结构体
3. 在file_operations相关的函数中，借助urb结构体和pipe实现读写操作
4. disconnect函数中usb_kill_urb和usb_free_urb，停止传输，释放结构体资源