Linux内核用C语言编写,所以基本从面向对象和结构化的角度来实现。
定义的结构体 包含了驱动程序所有资源,即属性和成员。
我们所关心的 usb驱动或者规范是linux内核中的一部分,包括两个部分:一部分由Linux内核来实现,指的是当USB设备连接后,usb_core监测到设备的信息并确定调用什么驱动处理该设备。另一部分由我们实现,usb设备驱动,指的是当usb_core调用到我们写的驱动时,驱动开始工作。
这篇文章分成三个部分来叙述,1)usb的协议规范细节2)驱动框架3)源代码分析
2)驱动框架:
usb的设备驱动会被编译成模块,需要时被挂载到内核。
一个linux模块的例子:
#include
#include
MODULE_LICENSE("GPL") //向linux内核告知该模块的版权信息
static int hello_init(void) //初始化函数本身
{
printk(KERN_ALERT "hello world.\n");
return 0;
}
static int hello_exit(void) //退出函数本身
{//never feel it this way.maybe ever have,but that's long ago.
printk(KERN_ALERT "GOODBYE\n");
}
module_init(hello_init); //向内核注册模块的初始化函数
module_exit(hello_exit); //向内核注册模块的退出函数
这个简单的例子说明了模块的写法。
要编译一个模块,需要用到内核源码树中的makefile
Makefile是用来进行项目配置和管理的。我们要把Linux编译、链接最后生成可执行的内核映像,Makefile文件是必不可少的。
一般的内核开发者只需要知道如何使用配置系统(除非是配置系统的维护者)无须了解配置系统的原理,只需要知道如何编写 Makefile 和配置文件。
1)USB的协议规范细节
从面向对象(OO)的角度,我们注意封装、继承等概念,同时要注重c语言中的结构化思想。
usb_skeleton
struct usb_skel{
struct usb_device* udev;
struct usb_interface* interface;
struct semaphore limit_sem;
unsigned char* bulk_in_buffer;
size_t bulk_in_size;
_u8 bulk_in_endpointAddr;
_u8 bulk_out_endpointAddr;
struct kref kref;
}
这个结构体描述的是该驱动所拥有的资源及状态。
结构体udev用来描述usb设备,semaphore limit_sem用于访问控制,kref是一个内核使用的引用计数器。
据前面所述,usb设备有若干配置(configuration),每个配置又有多个接口(interface),接口本身可以没有端点或者有不止一个端点(endpoint)。
linux用结构体 usb_host_endpoint来描述USB端点(endpoint)
3)源码分析
static int_init usb_skel_init(void) //初始化函数
{
int result;
result=usb_register(&skel_driver)
if(result)
err("usb_register failed.Error number %d",result);
return result;
}
static void_exit usb_skel_exit(void) //退出函数
{
usb_deregister(&skel_driver);
}
module_init(usb_skel_init); //模块向内核注册初始化函数
module_exit(usb_skel_exit); //模块向内核注册退出函数
MODULE_LICENSE("GPL"); //版权信息
在这段程序中,有两三处关键字:usb_register(struct *usb_driver),usb_deregister(struct *usb_driver),skel_driver;
其中,skel_driver是结构体usb_driver的一个实现。
前面提到的两个函数是用来注册和注销驱动程序
而结构体的作用是向系统提供函数入口、驱动的名字。
这个结构体是:
static struct usb_driver skel_driver={
.name="skeleton",
.probe=skel_probe,
.disconnect=skel_disconnect,
.id_table=skel_table,
};
------id_table 用来告诉内核 该模块支持的设备
#define USB_SKEL_VENDOR_ID oxfff0
#define USB_SKEL_PRODUCT_ID oxfff0
static struct usb_device_id skel_table[]={
{USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,USB_SKEL_PRODUCT_ID)},
{} //设备表的最后一个元素
};
MODULE_DEVICE_TABLE{usb,skel_table};
其中,最后一个函数的两个参数分别是:设备类型和设备表,而且设备表的最后一个元素是空的,用于表示结束。
------probe 是usb子系统自动调用的一个函数,当有usb设备接到硬件集线器时。
有待补充。
得到usb_device之后,