Linux usb 驱动程序范例

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux usb 驱动程序范例相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

                 linxu_usb驱动之框架
USB骨架程序可以被看做一个最简单的USB设备驱动的实例。
首先看看USB骨架程序的usb_driver的定义
[cpp] view plain copy
static struct usb_driver skel_driver = {  
      .name =          "skeleton",  
      .probe =  skel_probe,             //设备探测  
      .disconnect =  skel_disconnect,  
      .suspend =      skel_suspend,  
      .resume =      skel_resume,  
      .pre_reset =    skel_pre_reset,  
      .post_reset =  skel_post_reset,  
      .id_table =      skel_table,          //设备支持项  
      .supports_autosuspend = 1,  
};  
 
[cpp] view plain copy
/* Define these values to match your devices */  
#define USB_SKEL_VENDOR_ID  0xfff0  
#define USB_SKEL_PRODUCT_ID 0xfff0  
  
/* table of devices that work with this driver */  
static const struct usb_device_id skel_table[] = {  
    { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID, USB_SKEL_PRODUCT_ID) },  
    { }                 /* Terminating entry */  
};  
MODULE_DEVICE_TABLE(usb, skel_table);  
由上面代码可见,通过USB_DEVICE宏定义了设备支持项。
对上面usb_driver的注册和注销发送在USB骨架程序的模块加载和卸载函数中。
[cpp] view plain copy
static int __init usb_skel_init(void)  
{  
    int result;  
  
    /* register this driver with the USB subsystem */  
    result = usb_register(&skel_driver);            //将该驱动挂在USB总线上  
    if (result)  
        err("usb_register failed. Error number %d", result);  
  
    return result;  
}  
一个设备被安装或者有设备插入后,当USB总线上经过match匹配成功,就会调用设备驱动程序中的probe探测函数,向探测函数传递设备的信息,以便确定驱动程序是否支持该设备。
[cpp] view plain copy
static int skel_probe(struct usb_interface *interface,  
              const struct usb_device_id *id)  
{  
    struct usb_skel *dev;                       //特定设备结构体  
    struct usb_host_interface *iface_desc;          //设置结构体  
    struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;       //端点描述符  
    size_t buffer_size;  
    int i;  
    int retval = -ENOMEM;  
  
    /* allocate memory for our device state and initialize it */  
    dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);  
    if (!dev) {  
        err("Out of memory");  
        goto error;  
    }  
    kref_init(&dev->kref);                           ////初始化内核引用计数  
    sema_init(&dev->limit_sem, WRITES_IN_FLIGHT);    //初始化信号量  
    mutex_init(&dev->io_mutex);                  //初始化互斥锁  
    spin_lock_init(&dev->err_lock);                  //初始化自旋锁  
    init_usb_anchor(&dev->submitted);                  
    init_completion(&dev->bulk_in_completion);       //初始化完成量  
  
    dev->udev = usb_get_dev(interface_to_usbdev(interface)); //获取usb_device结构体  
    dev->interface = interface;                              //获取usb_ interface结构体  
  
    /* set up the endpoint information */  
    /* use only the first bulk-in and bulk-out endpoints */  
    iface_desc = interface->cur_altsetting;                      //由接口获取当前设置  
    for (i = 0; i < iface_desc->desc.bNumEndpoints; ++i) {            //根据端点个数逐一扫描端点  
        endpoint = &iface_desc->endpoint[i].desc;                //由设置获取端点描述符  
  
        if (!dev->bulk_in_endpointAddr &&  
            usb_endpoint_is_bulk_in(endpoint)) {                        //如果端点为批量输入端点  
            /* we found a bulk in endpoint */  
            buffer_size = le16_to_cpu(endpoint->wMaxPacketSize);     //缓冲大小  
            dev->bulk_in_size = buffer_size;  
            dev->bulk_in_endpointAddr = endpoint->bEndpointAddress;   //端点地址  
            dev->bulk_in_buffer = kmalloc(buffer_size, GFP_KERNEL);      //缓冲区  
            if (!dev->bulk_in_buffer) {  
                err("Could not allocate bulk_in_buffer");  
                goto error;  
            }  
            dev->bulk_in_urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);         //分配URB空间  
            if (!dev->bulk_in_urb) {  
                err("Could not allocate bulk_in_urb");  
                goto error;  
            }  
        }  
  
        if (!dev->bulk_out_endpointAddr &&  
            usb_endpoint_is_bulk_out(endpoint)) {                   //如果端点为批量输出端点  
            /* we found a bulk out endpoint */  
            dev->bulk_out_endpointAddr = endpoint->bEndpointAddress;//端点地址  
        }  
    }  
    if (!(dev->bulk_in_endpointAddr && dev->bulk_out_endpointAddr)) { //都不是批量端点  
        err("Could not find both bulk-in and bulk-out endpoints");  
        goto error;  
    }  
  
    /* save our data pointer in this interface device */  
    usb_set_intfdata(interface, dev);                   //将特定设备结构体设置为接口的私有数据  
  
    /* we can register the device now, as it is ready */  
    retval = usb_register_dev(interface, &skel_class);  //注册USB设备  
    if (retval) {  
        /* something prevented us from registering this driver */  
        err("Not able to get a minor for this device.");  
        usb_set_intfdata(interface, NULL);  
        goto error;  
    }  
  
    /* let the user know what node this device is now attached to */  
    dev_info(&interface->dev,  
         "USB Skeleton device now attached to USBSkel-%d",  
         interface->minor);  
    return 0;  
  
error:  
    if (dev)  
        /* this frees allocated memory */  
        kref_put(&dev->kref, skel_delete);  
    return retval;  
}  
通过上面分析,我们知道,usb_driver的probe函数中根据usb_interface的成员寻找第一个批量输入和输出的端点,将端点地址、缓冲区等信息存入USB骨架程序定义的usb_skel结构体中,并将usb_skel通过usb_set_intfdata传为USB接口的私有数据,最后注册USB设备。
我们来看看这个USB骨架程序定义的usb_skel结构体
[cpp] view plain copy
/* Structure to hold all of our device specific stuff */  
struct usb_skel {  
    struct usb_device   *udev;              /* the usb device for this device */  
    struct usb_interface    *interface;     /* the interface for this device */  
    struct semaphore    limit_sem;          /* limiting the number of writes in progress */  
    struct usb_anchor   submitted;          /* in case we need to retract our submissions */  
    struct urb      *bulk_in_urb;               /* the urb to read data with */  
    unsigned char   *bulk_in_buffer;            /* the buffer to receive data */  
    size_t      bulk_in_size;               /* the size of the receive buffer */  
    size_t      bulk_in_filled;             /* number of bytes in the buffer */  
    size_t      bulk_in_copied;         /* already copied to user space */  
    __u8        bulk_in_endpointAddr;       /* the address of the bulk in endpoint */  
    __u8        bulk_out_endpointAddr;  /* the address of the bulk out endpoint */  
    int         errors;                 /* the last request tanked */  
    int         open_count;             /* count the number of openers */  
    bool            ongoing_read;               /* a read is going on */  
    bool            processed_urb;          /* indicates we haven‘t processed the urb */  
    spinlock_t      err_lock;               /* lock for errors */  
    struct kref     kref;  
    struct mutex        io_mutex;           /* synchronize I/O with disconnect */  
    struct completion   bulk_in_completion; /* to wait for an ongoing read */  
};  
#define to_skel_dev(d) container_of(d, struct usb_skel, kref)  
 
好了看完了probe,我们再看看disconnect函数
[cpp] view plain copy
static void skel_disconnect(struct usb_interface *interface)  
{  
      struct usb_skel *dev;  
      int minor = interface->minor;                  //获得接口的次设备号  
      dev = usb_get_intfdata(interface);            //获取接口的私有数据  
      usb_set_intfdata(interface, NULL);            //设置接口的私有数据为空  
    /* give back our minor */  
      usb_deregister_dev(interface, &skel_class);       //注销USB设备  
      
    /* prevent more I/O from starting */  
      mutex_lock(&dev->io_mutex);  
      dev->interface = NULL;           
      mutex_unlock(&dev->io_mutex);  
      
      usb_kill_anchored_urbs(&dev->submitted);  
    /* decrement our usage count */  
      kref_put(&dev->kref, skel_delete);  
      dev_info(&interface->dev, "USB Skeleton #%d now disconnected", minor);  
}  
 
我们在skel_probe中最后执行了usb_register_dev(interface, &skel_class)来注册了一个USB设备,我们看看skel_class的定义
[cpp] view plain copy
/* 
 * usb class driver info in order to get a minor number from the usb core, 
 * and to have the device registered with the driver core 
 */  
static struct usb_class_driver skel_class = {  
      .name =           "skel%d",  
      .fops =           &skel_fops,  
      .minor_base =     USB_SKEL_MINOR_BASE,  
};  
  
static const struct file_operations skel_fops = {  
    .owner =    THIS_MODULE,  
    .read = skel_read,  
    .write =    skel_write,  
    .open = skel_open,  
    .release =  skel_release,  
    .flush =    skel_flush,  
    .llseek =   noop_llseek,  
};  
 
根据上面代码我们知道,其实我们在probe中注册USB设备的时候使用的skel_class是一个包含file_operations的结构体,而这个结构体正是字符设备文件操作结构体。
我们先来看看这个file_operations中open函数的实现
[cpp] view plain copy
static int skel_open(struct inode *inode, struct file *file)  
{  
    struct usb_skel *dev;  
    struct usb_interface *interface;  
    int subminor;  
    int retval = 0;  
  
    subminor = iminor(inode);       //获得次设备号  
    //根据usb_driver和次设备号获取设备的接口  
interface = usb_find_interface(&skel_driver, subminor);  
    if (!interface) {  
        err("%s - error, can‘t find device for minor %d",  
             __func__, subminor);  
        retval = -ENODEV;  
        goto exit;  
    }  
  
    dev = usb_get_intfdata(interface);          //获取接口的私有数据usb_ske  
    if (!dev) {  
        retval = -ENODEV;  
        goto exit;  
    }  
  
    /* increment our usage count for the device */  
    kref_get(&dev->kref);  
  
    /* lock the device to allow correctly handling errors 
     * in resumption */  
    mutex_lock(&dev->io_mutex);  
  
    if (!dev->open_count++) {  
        retval = usb_autopm_get_interface(interface);  
            if (retval) {  
                dev->open_count--;  
                mutex_unlock(&dev->io_mutex);  
                kref_put(&dev->kref, skel_delete);  
                goto exit;  
            }  
    } /* else { //uncomment this block if you want exclusive open 
        retval = -EBUSY; 
        dev->open_count--; 
        mutex_unlock(&dev->io_mutex); 
        kref_put(&dev->kref, skel_delete); 
        goto exit; 
    } */  
    /* prevent the device from being autosuspended */  
  
    /* save our object in the file‘s private structure */  
    file->private_data = dev;            //将usb_skel设置为文件的私有数据  
    mutex_unlock(&dev->io_mutex);  
  
exit:  
    return retval;  
}  
 
这个open函数实现非常简单,它根据usb_driver和次设备号通过usb_find_interface获取USB接口,然后通过usb_get_intfdata获得接口的私有数据并赋值给文件。
好了,我们看看write函数,在write函数中,我们进行了urb的分配、初始化和提交的操作
[cpp] view plain copy
static ssize_t skel_write(struct file *file, const char *user_buffer,  
              size_t count, loff_t *ppos)  
{  
    struct usb_skel *dev;  
    int retval = 0;  
    struct urb *urb = NULL;  
    char *buf = NULL;  
    size_t writesize = min(count, (size_t)MAX_TRANSFER);        //待写数据大小  
  
    dev = file->private_data;                                //获取文件的私有数据  
  
    /* verify that we actually have some data to write */  
    if (count == 0)  
        goto exit;  
  
    /* 
     * limit the number of URBs in flight to stop a user from using up all 
     * RAM 
     */  
    if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {                 //如果文件采用非阻塞方式  
        if (down_interruptible(&dev->limit_sem)) {           //获取限制读的次数的信号量  
            retval = -ERESTARTSYS;  
            goto exit;  
        }  
    } else {  
        if (down_trylock(&dev->limit_sem)) {  
            retval = -EAGAIN;  
            goto exit;  
        }  
    }  
  
    spin_lock_irq(&dev->err_lock);       //关中断  
    retval = dev->errors;  
    if (retval < 0) {  
        /* any error is reported once */  
        dev->errors = 0;  
        /* to preserve notifications about reset */  
        retval = (retval == -EPIPE) ? retval : -EIO;  
    }  
    spin_unlock_irq(&dev->err_lock);     //开中断  
    if (retval < 0)  
        goto error;  
  
    /* create a urb, and a buffer for it, and copy the data to the urb */  
    urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL); //分配urb  
    if (!urb) {  
        retval = -ENOMEM;  
        goto error;  
    }  
  
    buf = usb_alloc_coherent(dev->udev, writesize, GFP_KERNEL,  
                 &urb->transfer_dma);    //分配写缓冲区  
    if (!buf) {  
        retval = -ENOMEM;  
        goto error;  
    }  
    //将用户空间数据拷贝到缓冲区  
    if (copy_from_user(buf, user_buffer, writesize)) {  
        retval = -EFAULT;  
        goto error;  
    }  
  
    /* this lock makes sure we don‘t submit URBs to gone devices */  
    mutex_lock(&dev->io_mutex);  
    if (!dev->interface) {       /* disconnect() was called */  
        mutex_unlock(&dev->io_mutex);  
        retval = -ENODEV;  
        goto error;  
    }  
  
    /* initialize the urb properly */  
    usb_fill_bulk_urb(urb, dev->udev,  
              usb_sndbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_out_endpointAddr),  
              buf, writesize, skel_write_bulk_callback, dev);   //填充urb  
    urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;  //urb->transfer_dma有效  
    usb_anchor_urb(urb, &dev->submitted);  
  
    /* send the data out the bulk port */  
    retval = usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);               //提交urb  
    mutex_unlock(&dev->io_mutex);  
    if (retval) {  
        err("%s - failed submitting write urb, error %d", __func__,  
            retval);  
        goto error_unanchor;  
    }  
  
    /* 
     * release our reference to this urb, the USB core will eventually free 
     * it entirely 
     */  
    usb_free_urb(urb);  
  
  
    return writesize;  
  
error_unanchor:  
    usb_unanchor_urb(urb);  
error:  
    if (urb) {  
        usb_free_coherent(dev->udev, writesize, buf, urb->transfer_dma);  
        usb_free_urb(urb);  
    }  
    up(&dev->limit_sem);  
  
exit:  
    return retval;  
}  
 
首先说明一个问题,填充urb后,设置了transfer_flags标志,当transfer_flags中的URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP被设置,USB核心使用transfer_dma指向的缓冲区而不是使用transfer_buffer 指向的缓冲区,这表明即将传输DMA缓冲区。当transfer_flags中的URB_NO_SETUP_DMA_MAP被设置,如果控制urb有 DMA缓冲区,USB核心将使用setup_dma指向的缓冲区而不是使用setup_packet指向的缓冲区。
另外,通过上面这个write函数我们知道,当写函数发起的urb结束后,其完成函数skel_write_bulk_callback会被调用,我们继续跟踪
[cpp] view plain copy
static void skel_write_bulk_callback(struct urb *urb)  
{  
    struct usb_skel *dev;  
  
    dev = urb->context;  
  
    /* sync/async unlink faults aren‘t errors */  
    if (urb->status) {  
        if (!(urb->status == -ENOENT ||  
            urb->status == -ECONNRESET ||  
            urb->status == -ESHUTDOWN))  
            err("%s - nonzero write bulk status received: %d",  
                __func__, urb->status);  
  
        spin_lock(&dev->err_lock);  
        dev->errors = urb->status;  
        spin_unlock(&dev->err_lock);  
    }  
  
    /* free up our allocated buffer */  
    usb_free_coherent(urb->dev, urb->transfer_buffer_length,  
              urb->transfer_buffer, urb->transfer_dma);  
    up(&dev->limit_sem);  
}  
很明显,skel_write_bulk_callback主要对urb->status进行判断,根据错误提示显示错误信息,然后释放urb空间。
接着,我们看看USB骨架程序的字符设备的read函数
[cpp] view plain copy
static ssize_t skel_read(struct file *file, char *buffer, size_t count,  
             loff_t *ppos)  
{  
    struct usb_skel *dev;  
    int rv;  
    bool ongoing_io;  
  
    dev = file->private_data;                    //获得文件私有数据  
  
    /* if we cannot read at all, return EOF */  
    if (!dev->bulk_in_urb || !count)         //正在写的时候禁止读操作  
        return 0;  
  
    /* no concurrent readers */  
    rv = mutex_lock_interruptible(&dev->io_mutex);  
    if (rv < 0)  
        return rv;  
  
    if (!dev->interface) {       /* disconnect() was called */  
        rv = -ENODEV;  
        goto exit;  
    }  
  
    /* if IO is under way, we must not touch things */  
retry:  
    spin_lock_irq(&dev->err_lock);  
    ongoing_io = dev->ongoing_read;  
    spin_unlock_irq(&dev->err_lock);  
  
    if (ongoing_io) {       //USB core正在读取数据,数据没准备好  
        /* nonblocking IO shall not wait */  
        if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {  
            rv = -EAGAIN;  
            goto exit;  
        }  
        /* 
         * IO may take forever 
         * hence wait in an interruptible state 
         */  
        rv = wait_for_completion_interruptible(&dev->bulk_in_completion);  
        if (rv < 0)  
            goto exit;  
        /* 
         * by waiting we also semiprocessed the urb 
         * we must finish now 
         */  
        dev->bulk_in_copied = 0;     //拷贝到用户空间操作已成功  
        dev->processed_urb = 1;      //目前已处理好urb  
    }  
  
    if (!dev->processed_urb) {           //目前还未处理好urb  
        /* 
         * the URB hasn‘t been processed 
         * do it now 
         */  
        wait_for_completion(&dev->bulk_in_completion);   //等待完成  
        dev->bulk_in_copied = 0;     //拷贝到用户空间操作已成功  
        dev->processed_urb = 1;      //目前已处理好urb  
    }  
  
    /* errors must be reported */  
    rv = dev->errors;  
    if (rv < 0) {  
        /* any error is reported once */  
        dev->errors = 0;  
        /* to preserve notifications about reset */  
        rv = (rv == -EPIPE) ? rv : -EIO;  
        /* no data to deliver */  
        dev->bulk_in_filled = 0;  
        /* report it */  
        goto exit;  
    }  
  
    /* 
     * if the buffer is filled we may satisfy the read 
     * else we need to start IO 
     */  
  
    if (dev->bulk_in_filled) {                   //缓冲区有内容  
        /* we had read data */  
        //可读数据大小为缓冲区内容减去已经拷贝到用户空间的数据大小  
        size_t available = dev->bulk_in_filled - dev->bulk_in_copied;  
        size_t chunk = min(available, count);   //真正读取的数据大小  
  
        if (!available) {  
            /* 
             * all data has been used 
             * actual IO needs to be done 
             */  
            rv = skel_do_read_io(dev, count);  
            if (rv < 0)  
                goto exit;  
            else  
                goto retry;  
        }  
        /* 
         * data is available 
         * chunk tells us how much shall be copied 
         */  
        //拷贝缓冲区数据到用户空间  
        if (copy_to_user(buffer,  
                 dev->bulk_in_buffer + dev->bulk_in_copied,  
                 chunk))  
            rv = -EFAULT;  
        else  
            rv = chunk;  
  
        dev->bulk_in_copied += chunk;    //目前拷贝完成的数据大小  
  
        /* 
         * if we are asked for more than we have, 
         * we start IO but don‘t wait 
         */  
        if (available < count)  
            skel_do_read_io(dev, count - chunk);  
    } else {  
        /* no data in the buffer */  
        rv = skel_do_read_io(dev, count);  
        if (rv < 0)  
            goto exit;  
        else if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK))  
            goto retry;  
        rv = -EAGAIN;  
    }  
exit:  
    mutex_unlock(&dev->io_mutex);  
    return rv;  
}  
 
通过上面read函数,我们知道,在读取数据时候,如果发现缓冲区没有数据,或者缓冲区的数据小于用户需要读取的数据量时,则会调用IO操作,也就是skel_do_read_io函数。
[cpp] view plain copy
static int skel_do_read_io(struct usb_skel *dev, size_t count)  
{  
      int rv;  
      
    /* prepare a read */  
      usb_fill_bulk_urb(dev->bulk_in_urb,dev->udev,usb_rcvbulkpipe(dev->udev,  
                            dev->bulk_in_endpointAddr),dev->bulk_in_buffer,  
                    min(dev->bulk_in_size, count),skel_read_bulk_callback,dev);  //填充urb  
    /* tell everybody to leave the URB alone */  
      spin_lock_irq(&dev->err_lock);  
      dev->ongoing_read = 1;                                         //标志正在读取数据中  
      spin_unlock_irq(&dev->err_lock);  
      
      rv = usb_submit_urb(dev->bulk_in_urb, GFP_KERNEL);             //提交urb  
      if (rv < 0) {  
              err("%s - failed submitting read urb, error %d",  
                    __func__, rv);  
              dev->bulk_in_filled = 0;  
              rv = (rv == -ENOMEM) ? rv : -EIO;  
              spin_lock_irq(&dev->err_lock);  
              dev->ongoing_read = 0;  
              spin_unlock_irq(&dev->err_lock);  
      }  
      return rv;  
}  
 
好了,其实skel_do_read_io只是完成了urb的填充和提交,USB core读取到了数据后,会调用填充urb时设置的回调函数skel_read_bulk_callback。
[cpp] view plain copy
static void skel_read_bulk_callback(struct urb *urb)  
{  
    struct usb_skel *dev;  
  
    dev = urb->context;  
  
    spin_lock(&dev->err_lock);  
    /* sync/async unlink faults aren‘t errors */  
    if (urb->status) {//根据返回状态判断是否出错  
        if (!(urb->status == -ENOENT ||  
            urb->status == -ECONNRESET ||  
            urb->status == -ESHUTDOWN))  
            err("%s - nonzero write bulk status received: %d",  
                __func__, urb->status);  
  
        dev->errors = urb->status;  
    } else {  
        dev->bulk_in_filled = urb->actual_length; //记录缓冲区的大小  
    }  
    dev->ongoing_read = 0;                       //已经读取数据完毕  
    spin_unlock(&dev->err_lock);  
  
    complete(&dev->bulk_in_completion);          //唤醒skel_read函数  
}  
 
到目前为止,我们已经把USB驱动框架usb-skeleton.c分析完了,总结下,其实很简单,在模块加载里面注册 usb_driver,然后在probe函数里初始化一些参数,最重要的是注册了USB设备,这个USB设备相当于一个字符设备,提供 file_operations接口。然后设计open,close,read,write函数,这个open里基本没做什么事情,在write中,通过分配urb、填充urb和提交urb。注意读的urb的分配在probe里申请空间,写的urb的分配在write里申请空间。在这个驱动程序中,我们重点掌握usb_fill_bulk_urb的设计。 
 
 
                  linxu_usb驱动之鼠标驱动
原文链接:http://www.linuxidc.com/Linux/2012-12/76197p7.htm
drivers/hid/usbhid/usbmouse.c
下面我们分析下USB鼠标驱动,鼠标输入HID类型,其数据传输采用中断URB,鼠标端点类型为IN。我们先看看这个驱动的模块加载部分。
[cpp] view plain copy
static int __init usb_mouse_init(void)  
{  
    int retval = usb_register(&usb_mouse_driver);  
    if (retval == 0)  
        printk(KERN_INFO KBUILD_MODNAME ": " DRIVER_VERSION ":"  
                DRIVER_DESC "\n");  
    return retval;  
}  
模块加载部分仍然是调用usb_register注册USB驱动,我们跟踪看看被注册的usb_mouse_driver
[cpp] view plain copy
static struct usb_driver usb_mouse_driver = {  
    .name       = "usbmouse",           //驱动名  
    .probe      = usb_mouse_probe,  
    .disconnect = usb_mouse_disconnect,  
    .id_table   = usb_mouse_id_table,   //支持项  
};  
关于设备支持项我们前面已经讨论过了
[cpp] view plain copy
static struct usb_device_id usb_mouse_id_table [] = {  
    { USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,  
        USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE) },  
    { } /* Terminating entry */  
};  
  
MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_mouse_id_table);  
再细细看看USB_INTERFACE_INFO宏的定义
[cpp] view plain copy
/** 
 * USB_INTERFACE_INFO - macro used to describe a class of usb interfaces 
 * @cl: bInterfaceClass value 
 * @sc: bInterfaceSubClass value 
 * @pr: bInterfaceProtocol value 
 * 
 * This macro is used to create a struct usb_device_id that matches a 
 * specific class of interfaces. 
 */  
#define USB_INTERFACE_INFO(cl, sc, pr) \  
    .match_flags = USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_INFO, \  
    .bInterfaceClass = (cl), \  
    .bInterfaceSubClass = (sc), \  
    .bInterfaceProtocol = (pr)  
根据宏,我们知道,我们设置的支持项包括接口类,接口子类,接口协议三个匹配项。
主要看看usb_driver中定义的probe函数
[cpp] view plain copy
static int usb_mouse_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)  
{  
    struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);//由接口获取usb_dev  
    struct usb_host_interface *interface;  
    struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;  
    struct usb_mouse *mouse;                           //该驱动私有结构体  
    struct input_dev *input_dev;                       //输入结构体  
    int pipe, maxp;  
    int error = -ENOMEM;  
  
    interface = intf->cur_altsetting;                   //获取设置  
  
    if (interface->desc.bNumEndpoints != 1)             //鼠标端点只有1个  
        return -ENODEV;  
  
    endpoint = &interface->endpoint[0].desc;            //获取端点描述符  
    if (!usb_endpoint_is_int_in(endpoint))              //检查该端点是否是中断输入端点  
        return -ENODEV;  
  
    pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);  //建立中断输入端点  
    maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));      //端点能传输的最大数据包(Mouse为4个)  
  
    mouse = kzalloc(sizeof(struct usb_mouse), GFP_KERNEL);   //分配usb_mouse结构体  
    input_dev = input_allocate_device();                     //分配input设备空间  
    if (!mouse || !input_dev)  
        goto fail1;  
  
    mouse->data = usb_alloc_coherent(dev, 8, GFP_ATOMIC, &mouse->data_dma); //分配缓冲区  
    if (!mouse->data)  
        goto fail1;  
  
    mouse->irq = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);                              //分配urb  
    if (!mouse->irq)  
        goto fail2;  
  
    mouse->usbdev = dev;         //填充mouse的usb_device结构体  
    mouse->dev = input_dev;      //填充mouse的input结构体  
  
    if (dev->manufacturer)       //复制厂商ID  
        strlcpy(mouse->name, dev->manufacturer, sizeof(mouse->name));  
  
    if (dev->product) {          //复制产品ID  
        if (dev->manufacturer)  
            strlcat(mouse->name, " ", sizeof(mouse->name));  
        strlcat(mouse->name, dev->product, sizeof(mouse->name));  
    }  
  
    if (!strlen(mouse->name))  
        snprintf(mouse->name, sizeof(mouse->name),  
             "USB HIDBP Mouse %04x:%04x",  
             le16_to_cpu(dev->descriptor.idVendor),  
             le16_to_cpu(dev->descriptor.idProduct));  
  
    usb_make_path(dev, mouse->phys, sizeof(mouse->phys));  
    strlcat(mouse->phys, "/input0", sizeof(mouse->phys)); //获取usb_mouse的设备节点  
  
    input_dev->name = mouse->name;                        //将鼠标名赋给内嵌input结构体  
    input_dev->phys = mouse->phys;                        //将鼠标设备节点名赋给内嵌input结构体  
    usb_to_input_id(dev, &input_dev->id);                 //将usb_driver的支持项拷贝给input  
    input_dev->dev.parent = &intf->dev;  
  
    input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_REL);     //支持按键事件和相对坐标事件  
    input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_MOUSE)] = BIT_MASK(BTN_LEFT) |  
        BIT_MASK(BTN_RIGHT) | BIT_MASK(BTN_MIDDLE);            //表明按键值包括左键、中键和右键  
    input_dev->relbit[0] = BIT_MASK(REL_X) | BIT_MASK(REL_Y);      //表明相对坐标包括X坐标和Y坐标  
    input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_MOUSE)] |= BIT_MASK(BTN_SIDE) |  
        BIT_MASK(BTN_EXTRA);                                   //表明除了左键、右键和中键,还支持其他按键  
    input_dev->relbit[0] |= BIT_MASK(REL_WHEEL);                   //表明还支持中键滚轮的滚动值  
  
    input_set_drvdata(input_dev, mouse);                           //将mouse设为input的私有数据  
  
    input_dev->open = usb_mouse_open;                              //input设备的open操作函数  
    input_dev->close = usb_mouse_close;  
  
    usb_fill_int_urb(mouse->irq, dev, pipe, mouse->data,  
             (maxp > 8 ? 8 : maxp),  
             usb_mouse_irq, mouse, endpoint->bInterval);   //填充urb  
    mouse->irq->transfer_dma = mouse->data_dma;  
    mouse->irq->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;         //使用transfer_dma  
  
    error = input_register_device(mouse->dev);                     //注册input设备  
    if (error)  
        goto fail3;  
  
    usb_set_intfdata(intf, mouse);  
    return 0;  
  
fail3:    
    usb_free_urb(mouse->irq);  
fail2:    
    usb_free_coherent(dev, 8, mouse->data, mouse->data_dma);  
fail1:    
    input_free_device(input_dev);  
    kfree(mouse);  
    return error;  
}  
在探讨probe实现的功能时,我们先看看urb填充函数usb_fill_int_urb
[cpp] view plain copy
/** 
 * usb_fill_int_urb - macro to help initialize a interrupt urb 
 * @urb: pointer to the urb to initialize. 
 * @dev: pointer to the struct usb_device for this urb. 
 * @pipe: the endpoint pipe 
 * @transfer_buffer: pointer to the transfer buffer 
 * @buffer_length: length of the transfer buffer 
 * @complete_fn: pointer to the usb_complete_t function 
 * @context: what to set the urb context to. 
 * @interval: what to set the urb interval to, encoded like 
 *  the endpoint descriptor‘s bInterval value. 
 * 
 * Initializes a interrupt urb with the proper information needed to submit 
 * it to a device. 
 * 
 * Note that High Speed and SuperSpeed interrupt endpoints use a logarithmic 
 * encoding of the endpoint interval, and express polling intervals in 
 * microframes (eight per millisecond) rather than in frames (one per 
 * millisecond). 
 * 
 * Wireless USB also uses the logarithmic encoding, but specifies it in units of 
 * 128us instead of 125us.  For Wireless USB devices, the interval is passed 
 * through to the host controller, rather than being translated into microframe 
 * units. 
 */  
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)  
{  
    urb->dev = dev;  
    urb->pipe = pipe;  
    urb->transfer_buffer = transfer_buffer;  
    urb->transfer_buffer_length = buffer_length;  
    urb->complete = complete_fn;  
    urb->context = context;  
    if (dev->speed == USB_SPEED_HIGH || dev->speed == USB_SPEED_SUPER)  
        urb->interval = 1 << (interval - 1);  
    else  
        urb->interval = interval;  
    urb->start_frame = -1;  
}  
其实probe主要是初始化usb设备和input设备,终极目标是为了完成urb的提交和input设备的注册。由于注册为input设备类型,那么当用户层open打开设备时候,最终会调用input中的open实现打开,我们看看input中open的实现
[cpp] view plain copy
static int usb_mouse_open(struct input_dev *dev)  
{  
    struct usb_mouse *mouse = input_get_drvdata(dev);   //获取私有数据  
  
    mouse->irq->dev = mouse->usbdev;                    //获取utb指针  
    if (usb_submit_urb(mouse->irq, GFP_KERNEL))         //提交urb  
        return -EIO;  
  
    return 0;  
}  
当用户层open打开这个USB鼠标后,我们就已经将urb提交给了USB core,那么根据USB数据处理流程知道,当处理完毕后,USB core会通知USB设备驱动程序,这里我们是响应中断服务程序,这就相当于该URB的回调函数。我们在提交urb时候定义了中断服务程序 usb_mouse_irq,我们跟踪看看
[cpp] view plain copy
static void usb_mouse_irq(struct urb *urb)  
{  
    struct usb_mouse *mouse = urb->context;  
    signed char *data = mouse->data;  
    struct input_dev *dev = mouse->dev;  
    int status;  
  
    switch (urb->status) {  
    case 0:         /* success */  
        break;  
    case -ECONNRESET:   /* unlink */  
    case -ENOENT:  
    case -ESHUTDOWN:  
        return;  
    /* -EPIPE:  should clear the halt */  
    default:        /* error */  
        goto resubmit;                             //数据处理没成功,重新提交urb  
    }  
  
    input_report_key(dev, BTN_LEFT,   data[0] & 0x01); //左键  
    input_report_key(dev, BTN_RIGHT,  data[0] & 0x02); //  
    input_report_key(dev, BTN_MIDDLE, data[0] & 0x04); //  
    input_report_key(dev, BTN_SIDE,   data[0] & 0x08); //  
    input_report_key(dev, BTN_EXTRA,  data[0] & 0x10); //  
  
    input_report_rel(dev, REL_X,     data[1]);         //鼠标的水平位移  
    input_report_rel(dev, REL_Y,     data[2]);         //鼠标的垂直位移  
    input_report_rel(dev, REL_WHEEL, data[3]);         //鼠标滚轮的滚动值  
  
    input_sync(dev);                                   //同步事件,完成一次上报  
resubmit:  
    status = usb_submit_urb (urb, GFP_ATOMIC);         //再次提交urb,等待下次响应  
    if (status)  
        err ("can‘t resubmit intr, %s-%s/input0, status %d",  
                mouse->usbdev->bus->bus_name,  
                mouse->usbdev->devpath, status);  
}  
根据上面的中断服务程序,我们应该知道,系统是周期性地获取鼠标的事件信息,因此在URB回调函数的末尾再次提交URB请求块,这样又会调用新的回调函数,周而复始。在回调函数中提交URB只能是GFP_ATOMIC优先级,因为URB回调函数运行于中断上下文中禁止导致睡眠的行为。而在提交URB 过程中可能会需要申请内存、保持信号量,这些操作或许会导致USB内核睡眠。
最后我们再看看这个驱动的私有数据mouse的定义
[cpp] view plain copy
struct usb_mouse {  
    char name[128];             //名字  
    char phys[64];              //设备节点  
    struct usb_device *usbdev;  //内嵌usb_device设备  
    struct input_dev *dev;      //内嵌input_dev设备  
    struct urb *irq;            //urb结构体  
  
    signed char *data;          //transfer_buffer缓冲区  
    dma_addr_t data_dma;        //transfer _dma缓冲区  
};  
在上面这个结构体中,每一个成员的作用都应该很清楚了,尤其最后两个的使用区别和作用,前面也已经说过。
如果最终需要测试这个USB鼠标驱动,需要在内核中配置USB支持、对HID接口的支持、对OHCI HCD驱动的支持。另外,将驱动移植到开发板之后,由于采用的是input设备模型,所以还需要开发板带LCD屏才能测试。
 
 
                    Linux_usb驱动之键盘驱动
跟USB鼠标类型一样,USB键盘也属于HID类型,代码在/dirver/hid/usbhid/usbkbd.c下。USB键盘除了提交中断URB外,还需要提交控制URB。不多话,我们看代码
[cpp] view plain copy
static int __init usb_kbd_init(void)  
{  
    int result = usb_register(&usb_kbd_driver);  
    if (result == 0)  
        printk(KERN_INFO KBUILD_MODNAME ": " DRIVER_VERSION ":"  
                DRIVER_DESC "\n");  
    return result;  
}  
[cpp] view plain copy
static struct usb_driver usb_kbd_driver = {  
    .name =     "usbkbd",  
    .probe =    usb_kbd_probe,  
    .disconnect =   usb_kbd_disconnect,  
    .id_table = usb_kbd_id_table,       //驱动设备ID表,用来指定设备或接口  
};  
下面跟踪usb_driver中的probe
[cpp] view plain copy
static int usb_kbd_probe(struct usb_interface *iface,  
             const struct usb_device_id *id)  
{  
    struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(iface);    //通过接口获取USB设备指针  
    struct usb_host_interface *interface;                   //设置  
    struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;               //端点描述符  
    struct usb_kbd *kbd;                                    //usb_kbd私有数据  
    struct input_dev *input_dev;                            //input设备  
    int i, pipe, maxp;  
    int error = -ENOMEM;  
  
    interface = iface->cur_altsetting;                       //获取设置  
  
    if (interface->desc.bNumEndpoints != 1)                  //与mouse一样只有一个端点    
        return -ENODEV;  
  
    endpoint = &interface->endpoint[0].desc;             //获取端点描述符  
    if (!usb_endpoint_is_int_in(endpoint))                  //检查端点是否为中断输入端点  
        return -ENODEV;  
  
    pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);  //将endpoint设置为中断IN端点  
    maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, usb_pipeout(pipe));     //端点传输的最大数据包  
  
    kbd = kzalloc(sizeof(struct usb_kbd), GFP_KERNEL);      //分配urb  
    input_dev = input_allocate_device();                    //分配input设备空间  
    if (!kbd || !input_dev)  
        goto fail1;  
  
    if (usb_kbd_alloc_mem(dev, kbd))                        //分配urb空间和其他缓冲区  
        goto fail2;  
  
    kbd->usbdev = dev;                                       //给内嵌结构体赋值  
    kbd->dev = input_dev;  
  
    if (dev->manufacturer)   //拷贝厂商ID  
        strlcpy(kbd->name, dev->manufacturer, sizeof(kbd->name));  
  
    if (dev->product) {      //拷贝产品ID  
        if (dev->manufacturer)  
            strlcat(kbd->name, " ", sizeof(kbd->name));  
        strlcat(kbd->name, dev->product, sizeof(kbd->name));  
    }  
  
    if (!strlen(kbd->name))  //检测不到厂商名字  
        snprintf(kbd->name, sizeof(kbd->name),  
             "USB HIDBP Keyboard %04x:%04x",  
             le16_to_cpu(dev->descriptor.idVendor),  
             le16_to_cpu(dev->descriptor.idProduct));  
    //设备链接地址  
    usb_make_path(dev, kbd->phys, sizeof(kbd->phys));  
    strlcat(kbd->phys, "/input0", sizeof(kbd->phys));  
  
    input_dev->name = kbd->name;          //给input_dev结构体赋值  
    input_dev->phys = kbd->phys;  
    usb_to_input_id(dev, &input_dev->id);    //拷贝usb_driver的支持给input,设置bustype,vendo,product等  
    input_dev->dev.parent = &iface->dev;  
  
    input_set_drvdata(input_dev, kbd);      //将kbd设置为input的私有数据  
  
    input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_LED) |  
        BIT_MASK(EV_REP);                   //支持的按键事件类型  
    input_dev->ledbit[0] = BIT_MASK(LED_NUML) | BIT_MASK(LED_CAPSL) |  
        BIT_MASK(LED_SCROLLL) | BIT_MASK(LED_COMPOSE) |  
        BIT_MASK(LED_KANA);                 //EV_LED事件支持的事件码  
  
    for (i = 0; i < 255; i++)  
        set_bit(usb_kbd_keycode[i], input_dev->keybit);  //EV_KEY事件支持的事件码(即设置支持的键盘码)  
    clear_bit(0, input_dev->keybit);  
  
    input_dev->event = usb_kbd_event;        //定义event函数  
    input_dev->open = usb_kbd_open;  
    input_dev->close = usb_kbd_close;  
  
    usb_fill_int_urb(kbd->irq, dev, pipe,  
             kbd->new, (maxp > 8 ? 8 : maxp),  
             usb_kbd_irq, kbd, endpoint->bInterval);//填充中断urb  
    kbd->irq->transfer_dma = kbd->new_dma;  
    kbd->irq->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;  
  
    kbd->cr->bRequestType = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;  
    kbd->cr->bRequest = 0x09;//设置控制请求的格式  
    kbd->cr->wValue = cpu_to_le16(0x200);  
    kbd->cr->wIndex = cpu_to_le16(interface->desc.bInterfaceNumber);  
    kbd->cr->wLength = cpu_to_le16(1);  
  
    usb_fill_control_urb(kbd->led, dev, usb_sndctrlpipe(dev, 0),  
                 (void *) kbd->cr, kbd->leds, 1,  
                 usb_kbd_led, kbd);//填充控制urb  
    kbd->led->transfer_dma = kbd->leds_dma;  
    kbd->led->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;  
  
    error = input_register_device(kbd->dev);  
    if (error)  
        goto fail2;  
  
    usb_set_intfdata(iface, kbd);  
    device_set_wakeup_enable(&dev->dev, 1);  
    return 0;  
  
fail2:    
    usb_kbd_free_mem(dev, kbd);  
fail1:    
    input_free_device(input_dev);  
    kfree(kbd);  
    return error;  
}  
在上面的probe中,我们主要是初始化一些结构体,然后提交中断urb和控制urb,并注册input设备。其中有几个地方需要细看下,其一,usb_kbd_alloc_mem的实现。其二,设置控制请求的格式。
先来看看usb_kbd_alloc_mem的实现
[cpp] view plain copy
static int usb_kbd_alloc_mem(struct usb_device *dev, struct usb_kbd *kbd)  
{  
    if (!(kbd->irq = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL)))      //分配中断urb  
        return -1;  
    if (!(kbd->led = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL)))      //分配控制urb  
        return -1;  
    if (!(kbd->new = usb_alloc_coherent(dev, 8, GFP_ATOMIC, &kbd->new_dma)))  
        return -1;      //分配中断urb使用的缓冲区  
    if (!(kbd->cr = kmalloc(sizeof(struct usb_ctrlrequest), GFP_KERNEL)))  
        return -1;      //分配控制urb使用的控制请求描述符  
    if (!(kbd->leds = usb_alloc_coherent(dev, 1, GFP_ATOMIC, &kbd->leds_dma)))  
        return -1;      //分配控制urb使用的缓冲区  
  
    return 0;  
}  
这里我们需要明白中断urb和控制urb需要分配不同的urb结构体,同时在提交urb之前,需要填充的内容也不同,中断urb填充的是缓冲区和中断处理函数,控制urb填充的是控制请求描述符与回调函数。
设置控制请求的格式。cr是struct usb_ctrlrequest结构的指针,USB协议中规定一个控制请求的格式为一个8个字节的数据包,其定义如下
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/** 
 * struct usb_ctrlrequest - SETUP data for a USB device control request 
 * @bRequestType: matches the USB bmRequestType field 
 * @bRequest: matches the USB bRequest field 
 * @wValue: matches the USB wValue field (le16 byte order) 
 * @wIndex: matches the USB wIndex field (le16 byte order) 
 * @wLength: matches the USB wLength field (le16 byte order) 
 * 
 * This structure is used to send control requests to a USB device.  It matches 
 * the different fields of the USB 2.0 Spec section 9.3, table 9-2.  See the 
 * USB spec for a fuller description of the different fields, and what they are 
 * used for. 
 * 
 * Note that the driver for any interface can issue control requests. 
 * For most devices, interfaces don‘t coordinate with each other, so 
 * such requests may be made at any time. 
 */  
struct usb_ctrlrequest {  
    __u8 bRequestType;  //设定传输方向、请求类型等  
    __u8 bRequest;      //指定哪个请求,可以是规定的标准值也可以是厂家定义的值  
    __le16 wValue;      //即将写到寄存器的数据  
    __le16 wIndex;      //接口数量,也就是寄存器的偏移地址  
    __le16 wLength;     //数据传输阶段传输多少个字节  
} __attribute__ ((packed));  
USB协议中规定,所有的USB设备都会响应主机的一些请求,这些请求来自USB主机控制器,主机控制器通过设备的默认控制管道发出这些请求。默认的管道为0号端口对应的那个管道。
同样这个input设备首先由用户层调用open函数,所以先看看input中定义的open
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static int usb_kbd_open(struct input_dev *dev)  
{  
    struct usb_kbd *kbd = input_get_drvdata(dev);  
  
    kbd->irq->dev = kbd->usbdev;  
    if (usb_submit_urb(kbd->irq, GFP_KERNEL))  
        return -EIO;  
  
    return 0;  
}  
因为这个驱动里面有一个中断urb一个控制urb,我们先看中断urb的处理流程。中断urb在input的open中被提交后,当USB core处理完毕,会通知这个USB设备驱动,然后执行回调函数,也就是中断处理函数usb_kbd_irq
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static void usb_kbd_irq(struct urb *urb)  
{  
    struct usb_kbd *kbd = urb->context;  
    int i;  
  
    switch (urb->status) {  
    case 0:         /* success */  
        break;  
    case -ECONNRESET:   /* unlink */  
    case -ENOENT:  
    case -ESHUTDOWN:  
        return;  
    /* -EPIPE:  should clear the halt */  
    default:        /* error */  
        goto resubmit;  
    }  
    //报告usb_kbd_keycode[224..231]8按键状态  
    //KEY_LEFTCTRL,KEY_LEFTSHIFT,KEY_LEFTALT,KEY_LEFTMETA,  
    //KEY_RIGHTCTRL,KEY_RIGHTSHIFT,KEY_RIGHTALT,KEY_RIGHTMETA  
    for (i = 0; i < 8; i++)  
        input_report_key(kbd->dev, usb_kbd_keycode[i + 224], (kbd->new[0] >> i) & 1);  
    //若同时只按下1个按键则在第[2]个字节,若同时有两个按键则第二个在第[3]字节,类推最多可有6个按键同时按下  
    for (i = 2; i < 8; i++) {  
        //获取键盘离开的中断  
            //同时没有该KEY的按下状态  
        if (kbd->old[i] > 3 && memscan(kbd->new + 2, kbd->old[i], 6) == kbd->new + 8) {  
            if (usb_kbd_keycode[kbd->old[i]])  
                input_report_key(kbd->dev, usb_kbd_keycode[kbd->old[i]], 0);  
            else  
                hid_info(urb->dev,  
                     "Unknown key (scancode %#x) released.\n",  
                     kbd->old[i]);  
        }  
        //获取键盘按下的中断  
            //同时没有该KEY的离开状态  
        if (kbd->new[i] > 3 && memscan(kbd->old + 2, kbd->new[i], 6) == kbd->old + 8) {  
            if (usb_kbd_keycode[kbd->new[i]])  
                input_report_key(kbd->dev, usb_kbd_keycode[kbd->new[i]], 1);  
            else  
                hid_info(urb->dev,  
                     "Unknown key (scancode %#x) released.\n",  
                     kbd->new[i]);  
        }  
    }  
  
    input_sync(kbd->dev);            //同步设备,告知事件的接收者驱动已经发出了一个完整的报告  
  
    memcpy(kbd->old, kbd->new, 8);    //防止未松开时被当成新的按键处理  
  
resubmit:  
    i = usb_submit_urb (urb, GFP_ATOMIC);  
    if (i)  
        hid_err(urb->dev, "can‘t resubmit intr, %s-%s/input0, status %d",  
            kbd->usbdev->bus->bus_name,  
            kbd->usbdev->devpath, i);  
}  
这个就是中断urb的处理流程,跟前面讲的的USB鼠标中断处理流程类似。好了,我们再来看看剩下的控制urb处理流程吧。
我们有个疑问,我们知道在probe中,我们填充了中断urb和控制urb,但是在input的open中,我们只提交了中断urb,那么控制urb什么时候提交呢?
我们知道对于input子系统,如果有事件被响应,我们会调用事件处理层的event函数,而该函数最终调用的是input下的event。所以,对于input设备,我们在USB键盘驱动中只设置了支持LED选项,也就是ledbit项,这是怎么回事呢?刚才我们分析的那个中断urb其实跟这个 input基本没啥关系,中断urb并不是像讲键盘input实现的那样属于input下的中断。我们在USB键盘驱动中的input子系统中只设计了 LED选项,那么当input子系统有按键选项的时候必然会使得内核调用调用事件处理层的event函数,最终调用input下的event。好了,那我们来看看input下的event干了些什么。
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static int usb_kbd_event(struct input_dev *dev, unsigned int type,  
             unsigned int code, int value)  
{  
    struct usb_kbd *kbd = input_get_drvdata(dev);  
  
    if (type != EV_LED)//不支持LED事件  
        return -1;  
    //获取指示灯的目标状态  
    kbd->newleds = (!!test_bit(LED_KANA,    dev->led) << 3) | (!!test_bit(LED_COMPOSE, dev->led) << 3) |  
               (!!test_bit(LED_SCROLLL, dev->led) << 2) | (!!test_bit(LED_CAPSL,   dev->led) << 1) |  
               (!!test_bit(LED_NUML,    dev->led));  
  
    if (kbd->led->status == -EINPROGRESS)  
        return 0;  
    //指示灯状态已经是目标状态则不需要再做任何操作  
    if (*(kbd->leds) == kbd->newleds)  
        return 0;  
  
    *(kbd->leds) = kbd->newleds;  
    kbd->led->dev = kbd->usbdev;  
    if (usb_submit_urb(kbd->led, GFP_ATOMIC))  
        pr_err("usb_submit_urb(leds) failed\n");  
    //提交控制urb  
    return 0;  
}  
当在input的event里提交了控制urb后,经过URB处理流程,最后返回给USB设备驱动的回调函数,也就是在probe中定义的usb_kbd_led
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static void usb_kbd_led(struct urb *urb)  
{  
    struct usb_kbd *kbd = urb->context;  
  
    if (urb->status)  
        hid_warn(urb->dev, "led urb status %d received\n",  
             urb->status);  
  
    if (*(kbd->leds) == kbd->newleds)  
        return;  
  
    *(kbd->leds) = kbd->newleds;  
    kbd->led->dev = kbd->usbdev;  
    if (usb_submit_urb(kbd->led, GFP_ATOMIC))  
        hid_err(urb->dev, "usb_submit_urb(leds) failed\n");  
}  
总结下,我们的控制urb走的是先由input的event提交,触发后由控制urb的回调函数再次提交。好了,通过USB鼠标,我们已经知道了控制urb和中断urb的设计和处理流程。

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