（转）urb传输的代码分析

urb传输的代码分析 
如需引用，请注明出处blog.csdn.net/zkami 作者ZhengKui

分配一个urb,并初始化之。返回这个urb的指针
usb_alloc_urb(int iso_packets, gfp_t mem_flags) (core/message.c)
    ->urb = kmalloc(...);  分配一个urb
    ->usb_init_urb(urb); 初始化这个urb:初始化个字段为0,增加引用计数

根据传输类型，填写urb的一些字段(usb.h)
static inline void usb_fill_control_urb (struct urb *urb,
                     struct usb_device *dev,
                     unsigned int pipe,
                     unsigned char *setup_packet,
                     void *transfer_buffer,
                     int buffer_length,
                     usb_complete_t complete_fn,
                     void *context)
static inline void usb_fill_int_urb (struct urb *urb,
                     struct usb_device *dev,
                     unsigned int pipe,
                     void *transfer_buffer,
                     int buffer_length,
                     usb_complete_t complete_fn,
                     void *context,
                     int interval)
static inline void usb_fill_bulk_urb (struct urb *urb,
                      struct usb_device *dev,
                      unsigned int pipe,
                      void *transfer_buffer,
                      int buffer_length,
                      usb_complete_t complete_fn,
                      void *context)
相 同：对于ctl/int/bulk这三种传输类型，在fill urb时都需要填充dev，pipe，transfer_buffer，transfer_buffer_length，complete， context 字段。其中pipe代表当前urb传输的管道，transfer_buffer
代表当前urb传输的数据的起始地址，transfer_buffer_length是当前urb传输的数据长度，complete是当前urb处理完后调用的回调函数。
不同：fill control urb时需要fill setup_packet字段，它指向一个setup包的起始地址
fill int urb时要根据传输速度来fill interval字段

提交urb。发出一个异步的传输请求，完成后将调用回调函数。在调用usb_submit_urb函数前必须正确的初始化urb, 最后urb的控制将返回给发出申请的dev driver。
usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags) (core/urb.c)
    ->ep = (usb_pipein(urb->pipe) ? dev->ep_in : dev->ep_out)[usb_pipeendpoint(urb->pipe)];
      根据pipe得到urb要连接到哪个ep的list中
    ->xfertype = usb_endpoint_type(&ep->desc);
      得到端点类型，并根据不同的类型进行设置，如填充urb的transfer_flags字段。
      如果是ISO传输，根据iso packet的数量(urb->number_of_packets)，初始化每一个packet。     (urb->iso_frame_desc[n])
      如果是iso/int传输，根据端点速度类型设置urb->interval
    ->usb_hcd_submit_urb(urb, mem_flags)    (core/hcd.c)
      将提交的urb指派给合适的host controller driver，这里的HC遵守OHCI规范
        ->rh_urb_enqueue(hcd, urb); 如果是Root Hub,调用该函数
            ->rh_queue_status (hcd, urb); 如果是中断传输
                ->usb_hcd_link_urb_to_ep(hcd, urb); 把urb挂到ep上
                ->mod_timer(); 修改rh_timer polling的时间
            ->rh_call_control (hcd, urb); 如果是控制传输
                ->usb_hcd_link_urb_to_ep(hcd, urb); 把urb挂到ep上
                  然后根据不同的standard request(ch9.h) Setup Packet的request域来确定len
                ->ohci_hub_control(hcd,    typeReq, wValue, wIndex,tbuf, wLength)
                  通过操作根Hub寄存器来完成上层对根Hub发送的命令
                ->usb_hcd_unlink_urb_from_ep(hcd, urb); 出错的话把urb从ep上脱链
                ->usb_hcd_giveback_urb(hcd, urb, status); urb处理完后调用回调函数
        ->ohci_urb_enqueue(hcd, urb, mem_flags)    如果不是Root Hub，调用该函数
            -> ed_get (ohci, urb->ep, urb->dev, pipe, urb->interval))) ohci-q.c
               如果ep上挂有ed，直接返回。如果没有，则用参数pipe、interval以及ep.desc加工一个ed，将其挂在ep上并返回
                -> ed_alloc (ohci, GFP_ATOMIC); (ohci-mem.c)分配一个struct ed
                -> td_alloc (ohci, GFP_ATOMIC); (ohci-mem.c)分配一个struct td
                -> ed_free(ohci, ed);     释放struct ed
                -> usb_calc_bus_time() 计算传输一个拥有最大字节数的数据包所需要的时间(ms)
                然后:设定info的各个域,(info其实就是OHCI Spec中定义的Endpoint Descriptor的Dword 0
                详见P16 OHCI spec figure4-1)再将info赋给ed->hwInfo
               然后: 根据端点的类型确定size(size决定该端点上挂载的td的数目，除实时端点上的td外，
                 其它端点上的td能够装载4K的数据)
               接着: 给urb_priv_t分配空间，并为其上所挂载的td指针数组分配空间

            -> td_alloc (ohci, mem_flags); (ohci-mem.c)  分配ed中的每一个td
            -> usb_hcd_link_urb_to_ep(hcd, urb);    urb挂到ep的urb_list上
            -> ed_schedule (ohci, ed);
               根据ed的类型将ed插入到HC相应队列中,并读/写HC的寄存器
                -> balance (ohci, ed->interval, ed->load);
                -> periodic_link(ohci, ed);
            -> usb_hcd_unlink_urb_from_ep(hcd, urb);
            -> td_submit_urb (ohci, urb);    将urb需要发送的数据安排到相应ed下的td队列中
                -> td_fill(ohci, info, data, 4096, urb, cnt);

message.c
usb_interrupt_msg(...) 事实上调用的是usb_bulk_msg()
    ->usb_bulk_msg(usb_dev, pipe, data, len, actual_length, timeout)
        -> usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL) 分配一个urb
        -> usb_fill_int_urb(urb, usb_dev, pipe, data, len,
                usb_api_blocking_completion, NULL,
                ep->desc.bInterval); 如果是int msg
        -> usb_fill_bulk_urb(urb, usb_dev, pipe, data, len,
                usb_api_blocking_completion, NULL); 如果是bulk msg
        -> usb_start_wait_urb(urb, timeout, actual_length);
               提交urb并等待完成或超时。将urb提交给usb core后就停在wait_for_completion_timeout()等待
           当这个urb完成后，会调用usb_api_blocking_completion()进而调用complete来通知不用再等了。
            ->usb_submit_urb(urb, GFP_NOIO) 提交urb
            ->wait_for_completion_timeout(&ctx.done, expire)) 等待。其中expire是等待的时间限
              &ctx.done是等到了的话，调用的回调函数
            ->usb_kill_urb(urb) 如果超时就kill这个urb
usb_control_msg(...)
    ->struct usb_ctrlrequest *dr = kmalloc(...)
        首先创建一个usb_ctrlrequest的数据结构(详见usb2.0 spec ch9),并初始化bRequestType，bRequest，wValue
      wIndex，wLength字段
    ->usb_internal_control_msg(dev, pipe, dr, data, size, timeout);
        ->usb_alloc_urb(0, GFP_NOIO); 分配一个urb
        ->usb_fill_control_urb(urb, usb_dev, pipe, (unsigned char *)cmd, data,
                 len, usb_api_blocking_completion, NULL);
          填充这个ctl urb, usb_api_blocking_completion是回调函数 
        ->usb_start_wait_urb(urb, timeout, &length);
              提交urb并等待完成或超时。将urb提交给usb core后就停在wait_for_completion_timeout()等待
          当这个urb完成后，会调用usb_api_blocking_completion()进而调用complete来通知不用再等了。
            ->usb_submit_urb(urb, GFP_NOIO) 提交urb
            ->wait_for_completion_timeout(&ctx.done, expire)) 等待。其中expire是等待的时间限
              &ctx.done是等到了的话，调用的回调函数
            ->usb_kill_urb(urb) 如果超时就kill这个urb