linux下的usb驱动框架_linux usb class

一、linux 下的usb驱动框架

　　在linux系统中，usb驱动可以从两个角度去观察，一个是主机侧，一个是设备侧。linux usb 驱动的总体框架如下图所示：　　　　

　　　　　　

　　  从主机侧看usb驱动可分为四层：usb主机控制器硬件底层、usb主机控制器驱动、usb核心和usb设备驱动。

　　在主机侧要实现的驱动主要分为两类：usb主机控制器驱动和usb设备驱动。主机控制器驱动负责控制插入其中的usb设备，usb设备驱动主要负责usb设备和主机的通信。

　　usb核心向上为设备驱动提供编程接口，向下为usb控制器驱动提供编程口，维护整个usb设备信息，完成设备热插拔控制，总线数据传输控制。

　　可以看到这种设备驱动、核心层、主机控制器驱动这种三层结构的驱动框架，与之前分析过linux系统下i2c子系统的驱动架构有异曲同工之处。linux内核中将主机控制器的驱动和外设端的驱动分离，通过一个核心层将某种总线的协议进行抽象，外设端的驱动调用核心层API间接过渡到主机驱动传输函数的调用。

　　这里借助一张图来对比linux下，i2c、spi、usb三个子系统的相似之处。

　　　　　　

　　这样一对比，就能比较清晰的分析usb主机控制器驱动与usb设备驱动。

二、usb总线驱动程序分析

　　主机控制器中重要的数据结构：

　　usb_hcd：描述了USB主机控制器驱动，包含主机控制器的信息

　　hc_driver：用于操作主机控制器的驱动，该结构体在usb_hcd 中

　   ohci_hcd： 是usb_hcd 结构体中的私有数据

　　在主机控制驱动中还是通过平台设备驱动来注册platform_device和platform_driver，然后用平台总线进行匹配，匹配成功之后调用probe函数，在probe函数中做j进一步的操作。

　　　　　　

　　　　　　

probe函数：

　　　　　　

static int usb_hcd_s3c2410_probe (const struct hc_driver *driver,
                  struct platform_device *dev)
{
    struct usb_hcd *hcd = NULL;
    int retval;
    // dev->dev.platform_data == NULL，因此这里不会不用set_power
    s3c2410_usb_set_power(dev->dev.platform_data, 1, 1);
    s3c2410_usb_set_power(dev->dev.platform_data, 2, 1);
    // 创建一个hcd结构体，并做一些设置
    hcd = usb_create_hcd(driver, &dev->dev, "s3c24xx");
    if (hcd == NULL)
        return -ENOMEM;
    // 设置内存和IO资源的开始位置
    hcd->rsrc_start = dev->resource[0].start;
    //  设置内存和IO资源的长度
    hcd->rsrc_len   = dev->resource[0].end - dev->resource[0].start + 1;
    // 申请一块内存资源
    if (!request_mem_region(hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len, hcd_name)) {
        dev_err(&dev->dev, "request_mem_region failed\n");
        retval = -EBUSY;
        goto err_put;
    }
    //  在clock.c中找到"usb-host"对应的clk结构体
    clk = clk_get(&dev->dev, "usb-host");
    if (IS_ERR(clk)) {
        dev_err(&dev->dev, "cannot get usb-host clock\n");
        retval = -ENOENT;
        goto err_mem;
    }
     //  在clock.c中找到"usb-bus-host"对应的clk结构体   
    usb_clk = clk_get(&dev->dev, "usb-bus-host");
    if (IS_ERR(usb_clk)) {
        dev_err(&dev->dev, "cannot get usb-bus-host clock\n");
        retval = -ENOENT;
        goto err_clk;
    }
    //  使能时钟  使能过流检查
    s3c2410_start_hc(dev, hcd);
    //  io端口重映射
    hcd->regs = ioremap(hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len);
    if (!hcd->regs) {
        dev_err(&dev->dev, "ioremap failed\n");
        retval = -ENOMEM;
        goto err_ioremap;
    }
    // 初始化ohci_hcd 结构体ohci->next_statechange = jiffies
    ohci_hcd_init(hcd_to_ohci(hcd));
    // 这个函数下边分析 一个usb主机控制器对应一个usb_hcd，对应一条usb总线，集成一个root_hub
    retval = usb_add_hcd(hcd, dev->resource[1].start, IRQF_DISABLED);
    if (retval != 0)
        goto err_ioremap;
</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">return</span> <span style="color: rgba(128, 0, 128, 1)">0</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">;
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