Linux內核用C語言編寫,所以基本從面向對象和結構化的角度來實現。
定義的結構體 包含了驅動程序所有資源,即屬性和成員。
我們所關心的 usb驅動或者規範是linux內核中的一部分,包括兩個部分:一部分由Linux內核來實現,指的是當USB設備連接後,usb_core監測到設備的信息並確定調用什麼驅動處理該設備。另一部分由我們實現,usb設備驅動,指的是當usb_core調用到我們寫的驅動時,驅動開始工作。
這篇文章分成三個部分來敘述,1)usb的協議規範細節2)驅動框架3)源代碼分析
2)驅動框架:
usb的設備驅動會被編譯成模塊,需要時被掛載到內核。
一個linux模塊的例子:
#include<linux/init.h>
#include<linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL") //向linux內核告知該模塊的版權信息
static int hello_init(void) //初始化函數本身
{
printk(KERN_ALERT "hello world./n");
return 0;
}
static int hello_exit(void) //退出函數本身
{//never feel it this way.maybe ever have,but that's long ago.
printk(KERN_ALERT "GOODBYE/n");
}
module_init(hello_init); //向內核註冊模塊的初始化函數
module_exit(hello_exit); //向內核註冊模塊的退出函數
這個簡單的例子說明了模塊的寫法。
要編譯一個模塊,需要用到內核源碼樹中的makefile
Makefile是用來進行項目配置和管理的。我們要把Linux編譯、鏈接最後生成可執行的內核映像,Makefile文件是必不可少的。
一般的內核開發者只需要知道如何使用配置系統(除非是配置系統的維護者)無須瞭解配置系統的原理,只需要知道如何編寫 Makefile 和配置文件。
1)USB的協議規範細節
從面向對象(OO)的角度,我們注意封裝、繼承等概念,同時要注重c語言中的結構化思想。
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;
}
這個結構體描述的是該驅動所擁有的資源及狀態。
結構體udev用來描述usb設備,semaphore limit_sem用於訪問控制,kref是一個內核使用的引用計數器。
據前面所述,usb設備有若干配置(configuration),每個配置又有多個接口(interface),接口本身可以沒有端點或者有不止一個端點(endpoint)。
linux用結構體 usb_host_endpoint來描述USB端點(endpoint)
3)源碼分析
static int_init usb_skel_init(void) //初始化函數
{
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) //退出函數
{
usb_deregister(&skel_driver);
}
module_init(usb_skel_init); //模塊向內核註冊初始化函數
module_exit(usb_skel_exit); //模塊向內核註冊退出函數
MODULE_LICENSE("GPL"); //版權信息
在這段程序中,有兩三處關鍵字:usb_register(struct *usb_driver),usb_deregister(struct *usb_driver),skel_driver;
其中,skel_driver是結構體usb_driver的一個實現。
前面提到的兩個函數是用來註冊和註銷驅動程序
而結構體的作用是向系統提供函數入口、驅動的名字。
這個結構體是:
static struct usb_driver skel_driver={
.name="skeleton",
.probe=skel_probe,
.disconnect=skel_disconnect,
.id_table=skel_table,
};
------id_table 用來告訴內核 該模塊支持的設備
#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)},
{} //設備表的最後一個元素
};
MODULE_DEVICE_TABLE{usb,skel_table};
其中,最後一個函數的兩個參數分別是:設備類型和設備表,而且設備表的最後一個元素是空的,用於表示結束。
------probe 是usb子系統自動調用的一個函數,當有usb設備接到硬件集線器時。
有待補充。
得到usb_device之後,