linux USB 编程

Posted 2020-06-19 DChipNau

Linux USB架构

 

 

 

可以看出一个USB体系需要4个驱动：USB设备驱动（主要编写这部分），USB主控制器驱动，Gadget驱动，UDC驱动。

 

USB主要有4个功能：

MassStorage：大容量存储，如硬盘，U盘。

USB-HID：人体接口设备，鼠标，键盘。

RNDIS：网卡。

CDC-ACM：u转串口。

 

USB描述符：

 

USB驱动程序位于不同的内核子系统和USB主控制器之间，USB核心为USB驱动提供了用于访问和控制USB硬件的软件接口，使得USB设备驱动程序不必考虑USB硬件控制器。

 

 

从上图看，一个USB驱动是对应一个接口的，所以一个设备可能有多个驱动。

USB总线驱动与设备

驱动结构体

一个USB驱动使用struct usb_driver来描述（每种总线都有driver这种结构）：

 

 

而上图中设备列表中的usb_device_id如下：

 

 

填充上面的ip_table需要定义通过USB_DEVICE来定义一种USB设备的USB_DEVICE(vend,prod)

 

上面是定义一种，下面的宏是定义一类

 

注册驱动：

 

设备结构体

 

 

配置描述符：

配置结构体：

Linux内核使用Struct usb_host_config来描述一个USB配置：

 

配置描述符结构体：

 

 

接口描述符：

接口结构体：

Linux kernel使用struct usb_interface来描述usb接口：

 

接口设置结构体

设置和配置是有区别的：

一个配置包含一个或多个接口

一个接口包含一个或多个设置

下面是一个例子：

 

 

Linux kernel使用struct usb_host_interface来描述USB接口设置：

 

接口描述符结构体

 

端点描述符：

端点结构体

Linux kernel使用struct usb_host_endpoint来描述USB端点：

 

端点描述符结构体

Linux内核使用struct usb_endpoint_decriptor来对USB描述符中的端点描述符进行描述

 

 

URB：

USB请求块是USB设备驱动中用来描述与USB设备通信所用的基本载体和核心数据结构，非常类似于网络设备驱动中的sk_buff结构体，是USB主机与设备通信的“电波”。

URB处理的流程如下：

1. USB设备驱动程序创建并且初始化一个访问特定USB设备特定端点的urb，并提交给USB core；

2. USB core提交该urb到USB主控制器驱动程序；

3. USB主控制器驱动程序根据该urb描述的信息，来访问USB设备。

4. 当设备访问结束后，USB主控制器驱动程序通知USB设备驱动程序。

流程一

创建urb：

 

初始化URB：

 

 

流程二

 

流程三，流程四：

 

来自为知笔记(Wiz)