📄 linux设备驱动之usb主机控制器驱动分析_linux技术文章_linux_操作系统1.htm
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<P><BR><SPAN class=Apple-style-span
style="FONT-FAMILY: song; BORDER-COLLAPSE: collapse"><BR>一:前言<BR>Usb是一个很复杂的系统.在usb2.0规范中,将其定义成了一个分层模型.linux中的代码也是按照这个分层模型来设计的.具体的分为usb设备,hub和主机控制器三部份.在阅读代码的时候,必须要参考相应的规范.最基本的就是USB2.0的spec.它定义了USB协议.另外的一个是USB控制器的规范.有UHCI,EHCI,OHCI三种.其中UHCI是Intel推出的一种USB控制器标准.它将很多功能交给软件处理.相比之下,它也是最为复杂的.因此,本文档以UHCI为例分析.另外,在分析的过程中参考了情景分析和fudan_abc的<<Linux那些事儿之我是UHCI>>.正是因为踩在许多牛人的肩膀上,才使USB这个复杂的工程在我们面前变得越来越清晰.<BR>本文的代码分析是基于linux
kernel
2.6.25.涉及到的代码主要位于linux-2.6.25/drivers/usb目录下.<BR>二:UHCI的初始化<BR>UHCI主机控制器的代码位于linux-2.6.25/drivers/usb/host下面.在配置kernel的时候可以选择将其编译进内核或者编译成模块.模块的入口函数为:
uhci_hcd_init().代码如下:<BR>static int __init
uhci_hcd_init(void)<BR>{<BR> int retval =
-ENOMEM;<BR> <BR> printk(KERN_INFO DRIVER_DESC " "
DRIVER_VERSION
"%s\n",<BR>
ignore_oc ? ", overcurrent ignored" : "");<BR> <BR>
if (usb_disabled())<BR> return
-ENODEV;<BR> <BR> if (DEBUG_CONFIGURED)
{<BR> errbuf =
kmalloc(ERRBUF_LEN,
GFP_KERNEL);<BR> if
(!errbuf)<BR>
goto errbuf_failed;<BR>
uhci_debugfs_root = debugfs_create_dir("uhci",
NULL);<BR> if
(!uhci_debugfs_root)<BR>
goto debug_failed;<BR>
}<BR> <BR> uhci_up_cachep =
kmem_cache_create("uhci_urb_priv",<BR>
sizeof(struct urb_priv), 0, 0, NULL);<BR> if
(!uhci_up_cachep)<BR> goto
up_failed;<BR> <BR> retval =
pci_register_driver(&uhci_pci_driver);<BR> if
(retval)<BR> goto
init_failed;<BR> <BR> return
0;<BR> <BR>init_failed:<BR>
kmem_cache_destroy(uhci_up_cachep);<BR> <BR>up_failed:<BR>
debugfs_remove(uhci_debugfs_root);<BR> <BR>debug_failed:<BR>
kfree(errbuf);<BR> <BR>errbuf_failed:<BR> <BR>
return
retval;<BR>}<BR>入口函数比较简单.其中涉及到的接口在之前都已经详细的分析过.<BR>在引导系统的时候,可以为kernel指定参数.如果配置了”nousb”,就明确禁止使用USB.该入口函数首先通过usb_disabled()来检测用户指定了nousb参数.然后为struct
urb_priv创建了一个cache.然后注册了一个PCI驱动.struct
usb_priv等以后用到的时候再进行分析.UHCI是一个PCI设备.PCI的驱动架构我们之前已经分析过了,这里不再赘述.<BR>uhci_pci_driver定义如下所示:<BR>static
struct pci_driver uhci_pci_driver = {<BR> .name
= (char
*)hcd_name,<BR> .id_table =
uhci_pci_ids,<BR> <BR> .probe =
usb_hcd_pci_probe,<BR> .remove =
usb_hcd_pci_remove,<BR> .shutdown =
uhci_shutdown,<BR> <BR>#ifdef
CONFIG_PM<BR> .suspend =
usb_hcd_pci_suspend,<BR> .resume =
usb_hcd_pci_resume,<BR>#endif /* PM
*/<BR>};<BR>通过之前的对PCI的分析,我们知道对于pci_dev和pci_driver的匹配过程是通过判断pci_driver的id_table项和pci_dev的相关项是否符合来进行的.在这里.id_talbe的定义如下所示:<BR>static
const struct pci_dev_id uhci_pci_ids[] = { {<BR> /*
handle any USB UHCI controller */<BR>
PCI_DEV_CLASS(PCI_CLASS_SERIAL_USB_UHCI, ~0),<BR>
.driver_data = (unsigned long)
&uhci_driver,<BR> }, { /* end: all zeroes */
}<BR>};<BR>由此,可以看到,只要是属于PCI_CLASS_SERIAL_USB_UHCI类的设备,都能匹配到这个驱动.这个宏的定义如下:<BR>#define
PCI_CLASS_SERIAL_USB_UHCI
0x0c0300<BR>其实该类型是由UHCI的spec规定的.<BR>另外,id_talbe的私有项(driver_data)被置为了uhci_driver.这个在以后是会被用到的.<BR> <BR>如果pci_driver成功匹配到设备.就会调用其probe接口.在这里.probe接口被置为了usb_hcd_pci_probe.如下所示:<BR>int
usb_hcd_pci_probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_dev_id
*id)<BR>{<BR> struct hc_driver
*driver;<BR> struct
usb_hcd
*hcd;<BR>
int
retval;<BR> <BR> if
(usb_disabled())<BR> return
-ENODEV;<BR> <BR> if
(!id)<BR> return
-EINVAL;<BR> driver = (struct hc_driver
*)id->driver_data;<BR> if
(!driver)<BR> return
-EINVAL;<BR> <BR> if (pci_enable_device(dev) <
0)<BR> return
-ENODEV;<BR> dev->current_state =
PCI_D0;<BR> dev->dev.power.power_state =
PMSG_ON;<BR> <BR> if (!dev->irq)
{<BR>
dev_err(&dev->dev,<BR>
"Found HC with no IRQ. Check BIOS/PCI %s
setup!\n",<BR>
pci_name(dev));<BR> retval =
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