[國嵌攻略][164][USB驅動程序設計]

USB驅動模型

1.USB host controller driver(主控器驅動)：爲USB主控制器提供驅動程序

2.USB core(USB核心)：鏈接USB主控制器驅動和USB設備驅動

3.USB client driver：爲USB外部設備提供驅動程序

 

USB設備模型

device(設備)->config(配置)->interface(接口)->endpoint(端點)，構成了USB設備的四個層次。一個usb driver(驅動)對應的是一個interface(接口)。一個接口對應一個基本功能。

 

在Linux內核中，使用struct usb_driver結構描述一個usb驅動。

struct usb_driver{

const char *name;   //驅動設備名

int (*)probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id);   //當USB核心發現了該驅動可以處理USB接口時，調用該函數

void (*disconnect)(struct usb_interface *intf);   //當相應的USB接口被移除時，調用該函數

const struct usb_device_id *id_table;   //USB驅動可以處理的設備列表

};

 

URB通信模式

主機向設備發出請求，而後設備響應請求。發起請求的源是usb client driver，而後提供給usb core,接着傳給usb host controller driver,最後經過主控制器發給usb設備。主控器收到響應後按原路返回，交給usb client driver。USB請求是經過內核中的URB來描述的。

 

USB請求塊(USB request block-URB)是USB設備驅動中用來與USB設備通訊所用的基本載體和核心數據結構，很是相似於網絡設備驅動中的sk_buff結構體，是USB主機與設備通訊的電波。

 

URB使用方法

1.USB設備驅動程序建立並初始化一個訪問特定端口的urb，並提交給USB core

2.USB core提交該urb到USB主控制器驅動程序。

3.USB主控器驅動程序根據該urb描述信息，來訪問USB設備。

4.當設備訪問結束後，USB主控制器驅動程序按原來返回，經過usb core來通知USB設備驅動程序。

 

1.建立URB

struct urb *usb_alloc_urb(int iso_packets, gfp_t mem_flags)

參數：

iso_packets:urb所包含的等時數據包個數

mem_flags:內存分配標識(如GFP_KERNEL)，參考kmalloc

 

2.初始化URB

對於中斷urb，使用usb_fill_int_urb函數來初始化

對於批量urb，使用usb_fill_bulk_urb函數來初始化

對於控制urb，使用usb_fill_control_urb函數來初始化

對於等時urb，只能手動初始化urb

 

static inline void usb_fill_int_urb(

struct urb *urb,   //待初始化的urb

struct usb_device *dev,   //urb所要訪問的設備

unsigned int pipe,   //要訪問的端點所對應的管道

void *transfer_buffer,   //保存傳輸數據的buffer

int buffer_length,   //buffer長度

usb_complete_t complete_fn,   //urb完成時調用的函數

void *context,   //賦值到urb->context的數據

int interval   //urb被調度的時間間隔

)

 

3.提交URB

在完成urb的建立和初始化後，USB驅動須要將urb提交給USB核心。

int usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags)

參數：

urb:要提交的urb指針

mem_flags:內存分配標識(如GFP_KERNERL)，參考kmalloc

URB被提交到USB核心後，USB核心指定usb主控制器驅動程序來處理該urb。處理完成以後，urb完成函數將被調用。

 

HID協議

HID(Human Interface Device)是屬於人機交互的設備。如USB鼠標，USB鍵盤，USB遊戲操縱桿等。這類設備必須遵循HID設計規範。

 

HID設備如何把數據報給主機

設備經過4個字符的報告描述符把數據回傳給主機