usb-skeleton相关分析

来源:互联网 发布:伊芙蕾雅4p真假知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 17:21
最好还是看一看内核源

码的注释,具体内容参见源码树下include/linux/usb.h。
    在这里我们重点介绍程序中出现的几个关键字段:
struct usb_device *dev
    urb所发送的目标设备。
unsigned int pipe
    一个管道号码,该管道记录了目标设备的端点以及管道的类型。每个管道只有一种类型和一个方向,它与他的目标设备的端点相对应,我

们可以通过以下几个函数来获得管道号并设置管道类型:
     unsigned int usb_sndctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个控制OUT端点。
     unsigned int usb_rcvctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个控制IN端点。
     unsigned int usb_sndbulkpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个批量OUT端点。
     unsigned int usb_rcvbulkpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个批量OUT端点。
     unsigned int usb_sndintpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个中断OUT端点。
     unsigned int usb_rcvintpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个中断OUT端点。
     unsigned int usb_sndisocpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个等时OUT端点。
     unsigned int usb_rcvisocpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
           把指定USB设备的指定端点设置为一个等时OUT端点。
unsigned int transfer_flags
    当不使用DMA时,应该transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP(按照代码的理解,希望没有错)。
int status
    当一个urb把数据送到设备时,这个urb会由系统返回给驱动程序,并调用驱动程序的urb完成回调函数处理。这时,status记录了这次数据

传输的有关状态,例如传送成功与否。成功的话会是0。
    要能够运货当然首先要有车,所以第一步当然要创建urb:
    struct urb *usb_alloc_urb(int isoc_packets, int mem_flags);
    第一个参数是等时包的数量,如果不是乘载等时包,应该为0,第二个参数与kmalloc的标志相同。
    要释放一个urb可以用:
    void usb_free_urb(struct urb *urb);
    要承载数据,还要告诉司机目的地信息跟要运的货物,对于不同的数据,系统提供了不同的函数,对于中断urb,我们用
    void usb_fill_int_urb(struct urb *urb, struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
                   void *transfer_buffer, int buffer_length,
                   usb_complete_t complete, void *context, int interval);
    这里要解释一下,transfer_buffer是一个要送/收的数据的缓冲,buffer_length是它的长度,complete是urb完成回调函数的入口,

context由用户定义,可能会在回调函数中使用的数据,interval就是urb被调度的间隔。
    对于批量urb和控制urb,我们用:
    void usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb, struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
                                    void *transfer_buffer, int buffer_length, usb_complete_t complete,
                                    void *context);
    void usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb, struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
                                    unsigned char* setup_packet,void *transfer_buffer,
                     int buffer_length, usb_complete_t complete,void *context);
    控制包有一个特殊参数setup_packet,它指向即将被发送到端点的设置数据报的数据。
    对于等时urb,系统没有专门的fill函数,只能对各urb字段显示赋值。
    有了汽车,有了司机,下一步就是要开始运货了,我们可以用下面的函数来提交urb
    int usb_submit_urb(struct urb *urb, int mem_flags);
    mem_flags有几种:GFP_ATOMIC、GFP_NOIO、GFP_KERNEL,通常在中断上下文环境我们会用GFP_ATOMIC。
    当我们的卡车运货之后,系统会把它调回来,并调用urb完成回调函数,并把这辆车作为函数传递给驱动程序。我们应该在回调函数里面检

查status字段,以确定数据的成功传输与否。下面是用urb来传送数据的细节。
/* initialize the urb properly */
usb_fill_bulk_urb(urb, dev->udev,
                     usb_sndbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_out_endpointAddr),
                     buf, writesize, skel_write_bulk_callback, dev);
urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
/* send the data out the bulk port */
retval = usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);
    这里skel_write_bulk_callback就是一个完成回调函数,而他做的主要事情就是检查数据传输状态和释放urb:
dev = (struct usb_skel *)urb->context;
/* sync/async unlink faults aren't errors */
if (urb->status && !(urb->status = = -ENOENT || urb->status == -ECONNRESET || urb->status = = -ESHUTDOWN)) {
         dbg("%s - nonzero write bulk status received: %d", __FUNCTION__, urb->status);
}
/* free up our allocated buffer */
usb_buffer_free(urb->dev, urb->transfer_buffer_length,
              urb->transfer_buffer, urb->transfer_dma);
    事实上,如果数据的量不大,那么可以不一定用卡车来运货,系统还提供了一种不用urb的传输方式,而usb-skeleton的读操作正是采用这

种方式实现:
/* do a blocking bulk read to get data from the device */
retval = usb_bulk_msg(dev->udev,
                           usb_rcvbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_in_endpointAddr),
                           dev->bulk_in_buffer,
                           min(dev->bulk_in_size, count),
                           &bytes_read, 10000);
/* if the read was successful, copy the data to userspace */
if (!retval) {
         if (copy_to_user(buffer, dev->bulk_in_buffer, bytes_read))
                retval = -EFAULT;
         else
                retval = bytes_read;
}
    程序使用了usb_bulk_msg来传送数据,它的原型如下:
    int usb_bulk_msg(struct usb_device *usb_dev, unsigned int pipe,void *data,
                 int len, int *actual length, int timeout)
    这个函数会阻塞等待数据传输完成或者等到超时,data是输入/输出缓冲,len是它的大小,actual length是实际传送的数据大小,

timeout是阻塞超时。
    对于控制数据,系统提供了另外一个函数,他的原型是:
         Int usb_contrl_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe, __u8 request,
                                  __u8 requesttype, __u16 value, __u16 index, void *data,
                                  __u16 size, int timeout);
    request是控制消息的USB请求值、requesttype是控制消息的USB请求类型,value是控制消息的USB消息值,index是控制消息的USB消息索

引。
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