從將手機接入pc機的過程進行分析
1. 右下角彈出"發現android phone"
2. 跳出一個對話框，提示你安裝驅動程序
問1. 既然還沒有"驅動程序"，爲何能知道是"android phone"
答1. windows裏已經有了USB的總線驅動程序，接入USB設備後，是"總線驅動程序"知道你是"android phone"，之後提示安裝的是"設備驅動程序"
USB總線驅動程序負責：識別USB設備, 給USB設備找到對應的驅動程序
問2. USB設備種類非常多，爲什麼一接入電腦，就能識別出來？
答2. PC和USB設備都得遵守一些規範。
例如：USB設備接入電腦後，PC機會發出"你是什麼"？
USB設備就必須回答"我是xxx", 並且回答的語言必須是中文
PC上的USB總線驅動程序會發出某些命令想獲取設備信息(描述符)，USB設備必須返回"描述符"給PC。
問3. PC機上接有非常多的USB設備，怎麼分辨它們？
USB接口只有4條線: 5V,GND,D-,D+。
答3. 每一個USB設備接入PC時，USB總線驅動程序都會給它分配一個編號，每一個USB設備都會有自己的編號(地址)，PC機想訪問某個USB設備時，發出的命令都含有對應USB設備的編號(地址)。
問4. USB設備剛接入PC時，還沒有編號；那麼PC怎麼把"分配的編號"告訴它？
答4. 新接入的USB設備的默認編號是0，在未分配新編號前，PC使用0編號和它通信。
問5. 爲什麼一接入USB設備，PC機就能發現它？
答5. PC的USB口內部，D-和D+接有15K的下拉電阻，未接USB設備時爲低電平
USB設備的USB口內部，D-或D+接有1.5K的上拉電阻；它一接入PC，就會把PC USB口的D-或D+拉高，從硬件的角度通知PC有新設備接入(會產生一箇中斷)。
其他概念:
1. USB是主從結構的
所有的USB傳輸，都是從USB主機這方發起；USB設備沒有"主動"通知USB主機的能力。
例子：USB鼠標滑動一下立刻產生數據，但是它沒有能力通知usb主機控制器來讀數據，只能被動地等待usb主機控制器來讀。usb主機控制器會連續不斷查詢鼠標是否有數據，如果查詢到有數據會產生中斷。
2. USB的傳輸類型:
a. 控制傳輸：可靠，時間有保證，比如：USB設備的識別過程
b. 批量傳輸：可靠, 時間沒有保證, 比如：U盤
c. 中斷傳輸：可靠，實時，比如：USB鼠標
d. 實時傳輸：不可靠，實時，比如：USB攝像頭
3. USB傳輸的對象：端點(endpoint)
我們說"讀U盤"、"寫U盤"，可以細化爲：把數據寫到U盤的端點1，從U盤的端點2裏讀出數據
除了端點0外，每一個端點只支持一個方向的數據傳輸
端點0用於控制傳輸，既能輸出也能輸入
4. 每一個端點都有傳輸類型，傳輸方向
5. 術語裏、程序裏說的輸入(IN)、輸出(OUT) "都是" 基於USB主機的立場說的。
比如鼠標的數據是從鼠標傳到PC機, 對應的端點稱爲"輸入端點"
6. USB總線驅動程序的作用
a. 識別USB設備
b. 查找並安裝對應的設備驅動程序
c. 提供USB讀寫函數
USB驅動程序框架:
app:
-------------------------------------------
USB設備驅動程序 // 知道數據含義
內核 --------------------------------------
USB總線驅動程序 // 1. 識別, 2. 找到匹配的設備驅動, 3. 提供USB讀寫函數 (它不知道數據含義)
-------------------------------------------
USB主機控制器
UHCI OHCI EHCI
硬件 -----------
USB設備
UHCI: intel, 低速(usb1.1 1.5Mbps)/全速(usb2.0 12Mbps)
OHCI: microsoft 低速/全速
EHCI: 高速(480Mbps)
USB總線驅動程序的作用
1. 識別USB設備
1.1 分配地址
1.2 並告訴USB設備(set address)
1.3 發出命令獲取描述符
描述符的信息可以在include\linux\usb\Ch9.h看到
描述符內容
一個設備描述符中可能有多個配置描述符，一個配置可能有多個接口，接口是邏輯上的設備，驅動程序對應的是邏輯上的設備，所以可能一個usb硬件對應多個驅動。
include\linux\usb\Ch9.h中各個描述符參數的說明
https://www.cnblogs.com/wjgaas/p/3868739.html
2. 查找並安裝對應的設備驅動程序
3. 提供USB讀寫函數
通過把USB設備接到開發板上後的輸出信息分析，usb設備建立連接的過程:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 0:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
拔掉
usb 1-1: USB disconnect, address 2
再接上:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi1 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 1:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 1:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
根據這些shell輸出信息，我們可以在內核目錄下搜:
grep "USB device using" * -nR
找到結果
drivers/usb/core/hub.c:2186: "%s %s speed %sUSB device using %s and address %d\n",
可以根據進入此文件分析
hub_irq()
kick_khubd()
wake_up(&khubd_wait);//喚醒hub_thread()
hub_events()
hub_port_connect_change()
//分配一個usb_dev結構體
udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1)
dev->dev.bus = &usb_bus_type;
choose_address(udev); // 給新設備分配編號(地址)
hub_port_init() // usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
hub_set_address() // 把編號(地址)告訴USB設備
usb_get_device_descriptor(udev, 8); // 獲取設備描述符 首先獲取一部分 判斷設備是否存在
retval = usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);
usb_new_device(udev)
err = usb_get_configuration(udev); // 把所有的配置描述符都讀出來，並解析
//得到配置描述符的個數
length = max((int) le16_to_cpu(desc->wTotalLength),USB_DT_CONFIG_SIZE);
//一次性讀出所有的配置描述符
result = usb_get_descriptor(dev, USB_DT_CONFIG, cfgno,bigbuffer, length);
usb_parse_configuration()//解析配置描述符
device_add() // 把device放入usb_bus_type的dev鏈表,
// 從usb_bus_type的driver鏈表裏取出usb_driver，
// 把usb_interface和usb_driver的id_table比較
// 如果能匹配，調用usb_diver的probe