如何在Linux当中判断USB控制器的类型

如何在Linux当中判断USB控制器的类型

by Quickmouse ([e-mail]) 2004年10月11日

    一直弄不清楚Linux是如何加载USB控制器的，终于到了非弄清楚不可的时候，不然手头的一个东西通用性就不好了。以RedHat Linux为例吧，我用的7.3的版本。老掉牙了吧，呵呵。
    在启动过程当中的加载是从/etc/rc.sysinit当中完成的，其中有加载usbcore模块和usb控制器模块的脚本。usbcore模块好说，/lib/modules（实际为/lib/modules/内核版本号/下面，省略掉内核版本号，下同）里面本身就有usbcore.o或者usbcore.ko（2.6.x kernel）的模块，但是usb控制器怎么加载呢，这就是今天弄清楚的东西。
      /etc/rc.sysinit当中加载控制器是通过”modprobe usb-controller”命令来完成的，在/lib/modules当中没有usb-controller这个模块，它的定义是通过/etc/modules.conf或者/etc/modprobe.conf（2.6.x kernel）完成的。当中我们可以找到”alias usb-controller usb-uhci”或者”alias usb-controller uhci-hcd”（2.6.x kernel，下不再注明）。于是我们知道了usb控制器的模块实际上是一个别名，其真实模块指向的是uhci。
   当然，uhci只是USB控制器的一种，就如我们知道的还有ohci的USB控制器，源于Intel/VIA/SIS等厂商对USB控制器所在桥控制器的描述不同。如果我们需要构造一个比较通用的USB模块加载的脚本/程序，例如像RedHat发行版这样的，那如何办呢？从我们每个Linux的系统看，这些都是写死了的。让我们想想看modules.conf里面的别名是怎么来的……
   对了，是kudzu写入的。kudzu是Linux下一个类似于windoz当中硬件检测器一样的东东。我们当然不需要关心kudzu是如何从头到尾工作的。只需要关注其检测usb控制器的流程即可。USB控制器是挂接在PCI总线当中的，因此，检测USB控制器的类型实际上就是要通过pci总线上的信息判断USB控制器是属于uhci还是ohci甚至是ehci。
   首先，PCI设备的信息可以通过/proc/bus/pci下的文件得到。文件devices里面表示了系统自动得到的所有pci设备的信息，基本上都是数字，嘿嘿，比较难看懂。不过我们只需要每一行的第一个16位数，例如：
003a    80867112        9       00000000        00000000        00000000       00000000 00001061        00000000        00000000        00000000        0000000000000000        00000000        00000020        00000000        00000000

   这只是其中一行的数据，我们仅仅关心其中的003a。这是16进制表示的，其中高八位表示总线号，中间五位表示设备号，低三位表示功能号。这里我们知道这一行表示总线00上的07号设备的2号功能。这样我们可以打开/proc/bus/pci/00/07.2得到该设备的PCI配置空间（256B）内容。相对于这个256B，我们关心的内容也非常非常的少，把首16B列在下面吧：
      86 80 12 71 05 00 80 02 00 00 03 0c 00 40 00 00
   其中vender是0×8086，16bit；device是0×7112，16bit；04H-07H不关心；08H的0×00是Revision ID；09H-0BH是Class Code，其中Class Code只占用16bit，0×0C03，余下的最高8bit是Programmer Interface，即0×0。Class Code当中的高8位是Base Class，低8位是Sub Class。后面的信息就用不着拉。

   再来看看kudzu如何区分uhci/ohci/ehci，奥秘在/lib/modules下的modules.alias当中，我把它摘录出来：
alias pci:v*d*sv*sd*bc0Csc03i00* uhci_hcd
alias pci:v*d*sv*sd*bc0Csc03i10* ohci_hcd
alias pci:v*d*sv*sd*bc0Csc03i20* ehci_hcd
   嘿嘿，看出什么来了？v表示vendor，d表示device，sv/sd表示subsystem vender/device，bc表示Base Class，sc表示Sub Class，i表示Programmer Interface。于是判断属于uhci/ohci/ehci的标准是Class Code为0×0C03，区分他们的标志即为看Programmer Interface。
   到这里我想大家应该可以写出一个较为通用的加载程序了吧。首先通过/proc/bus/pci/devices得到现在所有的pci设备所在的总线和设备号，依次打开它们的配置空间，读出Class Code和Programmer Interface，如果Class Code是0×0C03即表明是USB控制器，再根据Programmer Interface决定加载uhci还是ohci或者是ehci。
   就这么简单吧 ^_^

参考资料：
1、《如何在LINUX下实现硬件的自动检测（上）》 
    于辰涛 ([e-mail])，http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/hardware/auto-detecting/part1/index.shtml
2、linux 2.6.8.1 src code，~/scripts/mod/file2alias.c