linux usb初始化

来源：互联网发布：企业搜索软件破解版编辑：程序博客网时间：2024/05/22 05:26

一.前言

对于usb的普通驱动，我们了解了不少，但是对于usb的真正核心还是不是太理解。该文中对于usb的初始化进行一定的学习，如有不对之处，请各位多多指教。

二.usb子系统初始化。

话说在linux启动之初，就会将usb子系统初始化完成，亦如input子系统和V4L2一样。usb_init就完成了初始化以及启动usb hub守护进程。那来看usb_init中的各个函数的实现。

2.1 ksuspend_usb_init

static int ksuspend_usb_init(void)

{

ksuspend_usb_wq= create_freezeable_workqueue("ksuspend_usbd");

if(!ksuspend_usb_wq)

return-ENOMEM;

return 0;

}

创建一个名为ksuspend_usbd的工作队列。不过在该函数说明中也说明了，该函数在多CPU中并不能很好的工作。也许大家对这个函数会很奇怪，不知道该工作队列的作用。

这个工作队列如何使用的，将在看usbsuspend和resume时再具体看这个东东具体有什么用。

2.2 bus_register

在usb_init中第二个调用的函数是bus_register(&usb_bus_type);这个应该很熟悉吧，注册一个usb总线，其会在/sys/bus下创建一个usb的文件夹，在其中会创建bus属性文件和drivers和devices文件夹，以后所有的usb设备和usb驱动都会在这两个文件夹下。bus总线需要指明device和driver匹配的规则，例如platform bus以name进行匹配，而usb则以id进行匹配。对于bus_register在前文中讲述多，这里不多此一举了。那主要来看usb bus的特征。

struct bus_type usb_bus_type = {

.name = "usb", --定义bus的name，这个也会是在/sys/bus下看见的文件夹得名称。

.match = usb_device_match, --定义bus的device和driver的匹配规则

.uevent = usb_uevent, --usb的触发事件处理。

};

下面来看usb的匹配规则函数。不过有一点需要说明的是一般usb的驱动为usb的interface的驱动，而不是usb设备的驱动。为了方便描述，并没有加以说明，要注意了。

static int usb_device_match(structdevice *dev, struct device_driver *drv)

{

if(is_usb_device(dev)) { --判断是否为usbdevice

if (!is_usb_device_driver(drv)) --判断是否为为usb device的驱动。interface 驱动不能与device匹配。

return0;

return1; --这个不是主要的，下面才是真正的驱动和设备的匹配。

} else {

structusb_interface *intf;

structusb_driver *usb_drv;

conststruct usb_device_id *id;

if (is_usb_device_driver(drv)) --usb device driver不能驱动interface。

return0;

intf =to_usb_interface(dev); --取得设备的当前interface

usb_drv =to_usb_driver(drv); --取得驱动。

id = usb_match_id(intf, usb_drv->id_table); --真正的匹配规则。对于这个函数我们就不加描述。感兴趣的可以去看具体的实现，其实这个函数的额实现也很简单。就是对usb interface中的id如idVendor，idProduct， bDeviceClass等参数进行匹配。

if (id)

return1;

id =usb_match_dynamic_id(intf, usb_drv);

if (id)

return1;

}

return 0;

}

对于usb match比较好理解，而usb_uevent中，则定义了usb的热插拔的处理函数。这个的作用就是将设备的信息存储到env中，可以供用户空间读。对于设备的信息，我们可以通过在用户空间的程序中读取/proc/bus/usb/下的文件取得这些设备的信息。

static int usb_uevent(struct device*dev, struct kobj_uevent_env *env)

{

structusb_device *usb_dev;

if(is_usb_device(dev))

usb_dev= to_usb_device(dev);

else{

structusb_interface *intf = to_usb_interface(dev);

usb_dev= interface_to_usbdev(intf);

}

if(usb_dev->devnum < 0) {

return -ENODEV;

}

if(!usb_dev->bus) {

return -ENODEV;

}

#ifdef CONFIG_USB_DEVICEFS --添加设备名称

if(add_uevent_var(env, "DEVICE=/proc/bus/usb/%03d/%03d",

usb_dev->bus->busnum,usb_dev->devnum))

return-ENOMEM;

#endif

if(add_uevent_var(env, "PRODUCT=%x/%x/%x", --添加设备id

le16_to_cpu(usb_dev->descriptor.idVendor),

le16_to_cpu(usb_dev->descriptor.idProduct),

le16_to_cpu(usb_dev->descriptor.bcdDevice)))

return-ENOMEM;

if(add_uevent_var(env, "TYPE=%d/%d/%d", --添加设备类型。

usb_dev->descriptor.bDeviceClass,

usb_dev->descriptor.bDeviceSubClass,

usb_dev->descriptor.bDeviceProtocol))

return-ENOMEM;

return0;

}

对于uevent的理解可能比较难懂一点，不过你可以把uevent的操作看成将一些设备和驱动的信息写到/proc下对应的文件中，让usrspcae的用户程序可以读取从而获取设备的信息。

2.3 usb_host_init

也许从这个函数名上看不出这个函数的具体应用是什么，既然看函数名不知道干什么，那我们来看该函数的具体实现。你会发现这个函数好像挺简单的，就是创建一个usb host 类。

int usb_host_init(void)

{

intretval = 0;

usb_host_class= class_create(THIS_MODULE, "usb_host");

if(IS_ERR(usb_host_class))

retval= PTR_ERR(usb_host_class);

returnretval;

}

关于这个设备类有什么用，以后再说，咱们还是继续usb init的主线来看usb。

2.4 usb_major_init

注册usb major其实是注册一个以USB_MAJOR为主设备号的cdev。不过其还分配了256个从设备号。提供一个公共的open函数。

int usb_major_init(void)

{

interror;

error= register_chrdev(USB_MAJOR, "usb", &usb_fops);

if(error)

printk(KERN_ERR"Unable to get major %d for usb devices\n",

USB_MAJOR);

returnerror;

}

对于每一个usb设备的打开都会先调用主设备的open，而后根据不同的设备调用不同的open函数。下面就是cdev的ops操作集。

static const struct file_operationsusb_fops = {

.owner= THIS_MODULE,

.open= usb_open,

};

static int usb_open(struct inode *inode, struct file * file)

{

intminor = iminor(inode);

conststruct file_operations *c;

interr = -ENODEV;

conststruct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;

lock_kernel();

down_read(&minor_rwsem);

c= usb_minors[minor]; --关于这个全局变量在以后的usb设备注册时会看到，这里先有个底。

if(!c || !(new_fops = fops_get(c)))

gotodone;

old_fops= file->f_op;

file->f_op= new_fops;

/*Curiouser and curiouser... NULL ->open() as "no device" ? */

if(file->f_op->open)

err= file->f_op->open(inode,file); --调用真正的open

if(err) {

fops_put(file->f_op);

file->f_op= fops_get(old_fops);

}

fops_put(old_fops);

done:

up_read(&minor_rwsem);

unlock_kernel();

returnerr;

}

其实上面的公共的open就是提供一个对于所有的usb 设备的公共接口，真正的open其实是usb_minors中存储的fops->open.

2.5 usb_register

该函数是注册usbfs_driver驱动。不过注册该驱动不知是为什么。

2.6 usb_devio_init

对于这个函数就更加困惑了，这个同样是注册一个以USB_DEVICE_DEV为主设备号的cdev设备。

int __init usb_devio_init(void)

{

intretval;

retval= register_chrdev_region(USB_DEVICE_DEV, USB_DEVICE_MAX,

"usb_device");

if(retval) {

gotoout;

}

cdev_init(&usb_device_cdev,&usbdev_file_operations);

retval= cdev_add(&usb_device_cdev, USB_DEVICE_DEV, USB_DEVICE_MAX);

if(retval) {

gotoerror_cdev;

}

usb_classdev_class= class_create(THIS_MODULE, "usb_device");

if(IS_ERR(usb_classdev_class)) {

gotoout;

}

usb_classdev_class->dev_kobj= NULL;

usb_register_notify(&usbdev_nb);

returnretval;

}

关于这个函数具体有什么用，以后再看，先跳过。

2.7 usbfs_init

int __init usbfs_init(void)

{

intretval;

retval= register_filesystem(&usb_fs_type); --注册filesystem

if(retval)

returnretval;

usb_register_notify(&usbfs_nb);

usbdir= proc_mkdir("bus/usb", NULL); --为usbfs创建挂载点

return0;

}

2.8 usb_hub_init

int usb_hub_init(void)

{

if(usb_register(&hub_driver) < 0) { --注册hub驱动

printk(KERN_ERR"%s: can't register hub driver\n",

usbcore_name);

return-1;

}

khubd_task= kthread_run(hub_thread, NULL, "khubd"); --创建hub守护进程

if(!IS_ERR(khubd_task))

return0;

usb_deregister(&hub_driver);

return-1;

}

2.9 usb_register_device_driver

注册一个通用usb驱动。usb_register_device_driver(&usb_generic_driver,THIS_MODULE)；

OK,到此usb init是看完了，不过这里面却有种种的迷雾，让人不解困惑。比如为什么要注册两个usb major，还注册了两个古怪的驱动，这些种种让人不解。不过这些都将会在后面的学习中来了解这些。

三.总结

对于大牛们而言，也许这些东西很简单，不过对于我这个菜鸟而言，却是那么的难弄。在此本文也仅仅是对自己学习的一个记录。