Linux那些事儿 之 戏说USB(34)接口的驱动

从上节的上节我们已经知道，usb_generic_driver在自己的生命线里，以一己之力将设备的各个接口送给了linux的设备模型，让usb总线的match函数，也就是usb_device_match，在自己的那条驱动链表里为它们寻找一个合适的接口驱动程序。现在让咱们轻声的问一句，这些接口驱动都从哪里来？

这就要说到每个玩儿linux的人都会知道的那几个著名的命令insmod，modprobe，rmmod。你insmod或modprobe驱动的时候，经过一个曲折的过程，会调用到你驱动里的那个xxx_init函数，进而去调用usb_register()将你的驱动提交给设备模型，添加到usb总线的驱动链表里。你rmmod驱动时候，同样经过一个曲折的过程之后，调用到你驱动里的那个xxx_cleanup函数，进而调用usb_deregister()将你的驱动从usb总线的驱动链表里删除掉。现在就看看include/linux/usb.h里定义的usb_register函数

#define usb_register(driver) \usb_register_driver(driver, THIS_MODULE, KBUILD_MODNAME)

看到这个函数，让人不得不感叹一下，现在什么都要讲究包装，内核里也免不了这个俗，注册个驱动也要包装个两层，不过这个包装不是为了出名，而是方便大伙儿的。
本来在两年以前是没这么多道道儿的，也没有usb_register_driver这么一个函数，只有个usb_register()，它直接就把啥事儿都做了。而且那个时候struct usb_driver结构里还有一个有名的owner字段，每个在那个岁月里写过usb驱动的人都会认得它，并且都会毫无犹豫的将它设置为THIS_MODULE。但是经过岁月的洗礼，在早先贴出来的struct usb_driver结构内容里，你发现owner已经无影无踪了。要搞清楚这个历史变迁的来龙去脉，你得知道这个owner和THIS_MODULE都代表了什么。
从那个时代走过来的人，都应该知道owner是一个struct module *类型的结构体指针，现在告诉你的是每个struct module结构体在内核里都代表了一个内核模块，就像十七大里的每个代表都代表了一批人，至于代表了什么人，选他们的人才知道，同样，每个struct module结构体代表了什么模块，对它进行初始化的模块才知道。当然，初始化这个结构不是写驱动的人该做的事，是在刚才略过的那个从insmod或modprobe到你驱动的xxx_init函数的曲折过程中做的事。insmod命令执行后，会调用kernel/module.c里的一个系统调用sys_init_module，它会调用load_module函数，将用户空间传入的整个内核模块文件创建成一个内核模块，并返回一个struct module结构体，从此，内核中便以这个结构体代表这个内核模块。
再看看THIS_MODULE宏是什么意思，它在include/linux/export.h里的定义是

#define THIS_MODULE (&__this_module)

是一个struct module变量，代表当前模块，与那个著名的current有几分相似，可以通过THIS_MODULE宏来引用模块的struct module结构，比如使用THIS_MODULE->state可以获得当前模块的状态。现在你应该明白为啥在那个岁月里，你需要毫不犹豫毫不迟疑的将struct usb_driver结构里的owner设置为THIS_MODULE了吧，这个owner指针指向的就是你的模块自己。那现在owner咋就说没就没了那？这个说来可就话长了，咱就长话短说吧。不知道那个时候你有没有忘记过初始化owner，反正是很多人都会忘记，大家都把注意力集中到probe、disconnect等等需要动脑子的角色上面了，这个不需要动脑子，只需要花个几秒钟指定一下的owner反倒常常被忽视。于是在2006年的春节前夕，在咱们都无心工作无心学习等着过春节的时候，Greg坚守一线，去掉了owner，于是千千万万个写usb驱动的人再也不用去时刻谨记初始化owner了。咱们是不用设置owner了，可core里不能不设置，struct usb_driver结构里不是没有owner了么，可它里面嵌的那个struct device_driver结构里还有啊，设置了它就可以了。于是Greg同时又增加了usb_register_driver()这么一层，usb_register()可以通过将参数指定为THIS_MODULE去调用它，所有的事情都挪到它里面去做。反正usb_register()也是宏定义，并不会增加调用的开销。现在是时机看看usb_register_driver函数了

drivers/usb/core/driver.c

int usb_register_driver(struct usb_driver *new_driver, struct module *owner,const char *mod_name){int retval = 0;if (usb_disabled())return -ENODEV;new_driver->drvwrap.for_devices = 0;new_driver->drvwrap.driver.name = new_driver->name;new_driver->drvwrap.driver.bus = &usb_bus_type;new_driver->drvwrap.driver.probe = usb_probe_interface;new_driver->drvwrap.driver.remove = usb_unbind_interface;new_driver->drvwrap.driver.owner = owner;new_driver->drvwrap.driver.mod_name = mod_name;spin_lock_init(&new_driver->dynids.lock);INIT_LIST_HEAD(&new_driver->dynids.list);retval = driver_register(&new_driver->drvwrap.driver);if (retval)goto out;retval = usb_create_newid_files(new_driver);if (retval)goto out_newid;pr_info("%s: registered new interface driver %s\n",usbcore_name, new_driver->name);out:return retval;out_newid:driver_unregister(&new_driver->drvwrap.driver);printk(KERN_ERR "%s: error %d registering interface ""driver %s\n",usbcore_name, retval, new_driver->name);goto out;}

这函数和前面见过的usb_register_device_driver长的很相，你如果是从那里一路看过来的话，不用俺说什么，你都会明明白白它的意思。不过，本着与人为善的态度，俺还是要简单提一点，for_devices在9行设置成了0，有了这行，match里的那个is_usb_device_driver把门儿的才不会把它当成设备驱动放过去。然后就是在19行将你的驱动提交给设备模型，从而添加到usb总线的驱动链表里，从此之后，接口和接口驱动就可以通过usb总线的match函数传情达意眉来眼去。当然，usb的世界里要想对上眼，都得严格的满足对方的条件。