基于S3C2440平台的linux2.6.22内核版本的USB驱动框架分析

发布时间:2014-07-18 16:47:31来源:红联作者:linux08071151

driver/usb/host/ohci-s3c2410.c

static struct platform_driver ohci_hcd_s3c2410_driver

注册usb_device_driver

static int __init usb_init(void)

usb_register_device_driver(&usb_generic_driver, THIS_MODULE)/*注册usb_device_driver 到内核中*/

当找到usb总线上有匹配的usb_device就会调用generic_probe

generic_probe

usb_set_configuration

ret = device_add (&intf->dev);/*将每个USB接口注册到内核*/

struct usb_device_driver usb_generic_driver

driver/usb/host/ohci-hcd.c

注册USB平台驱动

ohci_hcd_mod_init

#define PLATFORM_DRIVER ohci_hcd_s3c2410_driver

platform_driver_register(&PLATFORM_DRIVER);

usb_hcd_s3c2410_probe(&ohci_s3c2410_hc_driver, pdev)

hcd = usb_create_hcd(driver, &dev->dev, "s3c24xx")

usb_add_hcd(hcd, dev->resource[1].start, IRQF_DISABLED)

hcd_buffer_create(hcd)

usb_register_bus(&hcd->self)

usb_alloc_dev(NULL, &hcd->self, 0)

register_root_hub(hcd)

usb_new_device (usb_dev)

device_add(&udev->dev)/*将usb_device添加到usb总线的klist_devices链表上，以便于usb_register_device_driver注册usb_device_driver的时候匹配该设备*/

S3C2410 HUB初始化

usb_hub_init

usb_register(&hub_driver)/*该过程匹配USB总线上的USB HUB接口设备，通过usb_probe_interface进行匹配，若匹配则调用hub_probe*/

hub_probe

hub_configure

usb_fill_int_urb(hub->urb, hdev, pipe, *hub->buffer, maxp, hub_irq, hub, endpoint->bInterval);/*填充urb->complete = hub_irq*/

hub_activate(hub);

usb_submit_urb

khubd_task = kthread_run(hub_thread, NULL, "khubd");/*建立内核线程*/

list_empty(&hub_event_list)/*若hub_event_list链表为空，则该线程休眠，知道urb_irq检测到hub接口状态发生变化，将该事件添加到hub_event_list链表，然后唤醒该线程*/

创建HCD

usb_create_hcd

init_timer(&hcd->rh_timer);

hcd->rh_timer.function = rh_timer_func;

hcd->rh_timer.data = (unsigned long) hcd;

static void rh_timer_func (unsigned long _hcd)

usb_hcd_poll_rh_status

mod_timer (&hcd->rh_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(250));

usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags)

status = hcd->driver->urb_enqueue (hcd, ep, urb, mem_flags);

finish_urb (struct ohci_hcd *ohci, struct urb *urb)

usb_hcd_giveback_urb (ohci_to_hcd(ohci), urb);

urb->complete (urb);/*调用注册的HUB_IRQ*/

1.中断类型的端口用于监控 root hub上是否有设备插入，root hub通过两种方式来监控是否有设备插入：

1.一种是通过中断方式，使能相应中断，当状态发生变化时产生中断，然后运行中断服务程序获取取状态寄存器信息；

2.一种是定时轮询方式，当定时时间到了运行定时器程时指定的定时器rh_timer的function函数rh_timer_func。

问：为什么要两种方式？

答：个人认为如果只使用中断方式的话，当插入USB的设备的时候，只会发生一次中断，若此次的中断丢失的话那么系统永远无法感知有USB设备的接入，但是定时器的可以定时的轮训该USB设备接入状态，可以避免这种情况的发生

一、中断方式：

usb_hcd_s3c2410_probe

usb_add_hcd(hcd, dev->resource[1].start, IRQF_DISABLED);

request_irq(irqnum, &usb_hcd_irq, irqflags,hcd->irq_descr, hcd))/*usb_hcd_irq会调用hcd->driver->irq (hcd) = ohci_irq*/

ohci_irq

usb_hcd_poll_rh_status(hcd);

二、定时器方式：

usb_hcd_s3c2410_probe

usb_add_hcd(hcd, dev->resource[1].start, IRQF_DISABLED)

hcd->driver->start(hcd)/*调用ohci_s3c2410_hc_driver中的ohci_s3c2410_start，该函数*/

ohci_s3c2410_start (struct usb_hcd *hcd)

ohci_run (ohci)

hcd->poll_rh = 1;

hcd->uses_new_polling = 1;

if (hcd->uses_new_polling && hcd->poll_rh)

usb_hcd_poll_rh_status(hcd);/*进行一次USB HUB接口状态的检查，该函数中启动定时器链表rh_timer，当定时器超时的时候，调用超时函数rh_timer_func*/

static void rh_timer_func (unsigned long _hcd)

{

usb_hcd_poll_rh_status((struct usb_hcd *) _hcd);

} /*usb_hcd_poll_rh_status函数中会再次修改rh_timer，添加到内核定时器链表，定时器的周期为250ms*/

不管是通过中断方式还是通过定时轮询方式 ，最终都是通过调用usb_hcd_poll_rh_status来实现的root hub状态查

接下来分析usb_hcd_poll_rh_status函数

usb_hcd_poll_rh_status

length = hcd->driver->hub_status_data(hcd, buffer)

if (length > 0)

usb_hcd_giveback_urb (hcd, urb)

urb->complete (urb)/*该函数即为usb_fill_int_urb填充的hub_irq*/

kick_khubd(hub);/*当urb->status=0是说明urb传输完成，此时需要唤醒内核线程hub_thread*/

list_add_tail(&hub->event_list, &hub_event_list)

wake_up(&khubd_wait)

接着分析线程hub_thread

for (i = 1; i <= hub->descriptor->bNbrPorts; i++)

hub_port_status/*获取HUB接口状态*/

connect_change = 1/*当接口状态发生改变时，connect_change设为1*/

if(connect_change)

hub_port_connect_change(hub, i, portstatus, portchange)

udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1)

dev->dev.bus = &usb_bus_type;

dev->dev.type = &usb_device_type;

struct usb_device *udev/*创建一个usb_device设备*/

choose_address(udev)/*给USB分配地址，最大为127*/

hub_port_init(hub, udev, port1, i)

hub_set_address

retval = usb_get_device_descriptor(udev, 8)/*因为不确定USB设备的能够支持的最大传输大小，先读取8字节，第8个字节为bMaxPacketSize0*/

i = udev->descriptor.bMaxPacketSize0 == 0xff?512 : udev->descriptor.bMaxPacketSize0;

udev->ep0.desc.wMaxPacketSize = cpu_to_le16(i);/*设置UDEV的描述符wMaxPacketSize = bMaxPacketSize0*/

retval = usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE)/*将USB设备中的设备描述、配置描述符、接口描述符、端点描述符一次性全部读出来进行分析*/

usb_new_device(udev)

device_add(&udev->dev)/*将该设备添加到usb_bus_type类型的总线上，匹配成功的话，将调用需要我们写的usb_driver->probe*/

举例usb_driver:

驱动编写者需要添加自己usb_driver,如usbmouse_as_key.c

static struct usb_driver usbmouse_as_key_driver

usb_register(&usbmouse_as_key_driver)/*若匹配的过程是设备接口，则调用usbmouse_as_key_driver的probe函数*/

usbmouse_as_key_probe

input_register_device(uk_dev);

usb_fill_int_urb(uk_urb, dev, pipe, usb_buf, len, usbmouse_as_key_irq, NULL, endpoint->bInterval)

usb_submit_urb