Linux USB "On-The-Go"(OTG) on OMAP H2 软件架构分析（二）

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编程接口的变化

为了支持OTG特性，编程接口上作了尽可能小的改动。这些改动并不会改变已有的编程模型：主机端仍然会用

urb和usb_device，设备端仍然会用ueb_request和usb_gadget。从某些角度来说，也许我们更希望将urb变成类似urb_gadget这样的轻量级模型，这样在主机和设备端就可以有对称的编程接口。但是现在还没必要去这样做。

设备端：usb设备控制器(USB Device Controller)

在gadget接口中新添了一些OTG状态标志和usb_gadget_*()调用。用户接口通过OTG状态标志来报告OTG设备的需要，而新增的gadget调用用来支持新的USB状态的转变(一些调用也可以支持non-OTG系统)。除了is_otg标志，其他的状态标志还局限于gadget
driver参与HNP时：(1)在收到SET_CONFIGURATION请求之后或(2)在挂起之前(只有在这两种情况下gadget
driver才会修改状态标志)。另外，一旦HNP曾经使能，只有当设备重枚举后才能屏蔽HNP。

usb/gadget.h

struct usb_gadget{

...

unsigned is_otg:1;

unsigned is_a_periphera:1;

unsigned b_hnp_enable:1;

unsigned a_hnp_support:1;

unsigned a_alt_hnp_support:1;

...

}

/*由外接USB收发器使用*/

int usb_gadget_vbus_connect(struct usb_gadget *gadget);

int usb_gadget_vbus_disconnect(struct usb_gadget *gadget);

/*SET_CONFIGURATION时调用*/

int usb_gadget_vbus_draw(struct usb_gadget *gadget);

/*逻辑上控制USB D+拉高*/

int usb_gadget_connect(struct usb_gadget *gadget);

int usb_gadget_disconnect(struct usb_gadget *gadget);

另外，usb_gadget_wakeup()作为可以引起SRP的方式。如果设备处于挂起状态，会用到远程唤醒(OTG设备并不总是需要主机端才能唤醒)，如果Vbus上没有电流，可以用SRP来代替。

外设端：Gadget Drivers

可以参考Gadget Zero中的变化，通过omap_udc完成OTG相关属性操作。gadget
zero可以有效的通过USBCV OTG tests。所有的基于OTG功能硬件的USB Gadget drivers都要作类似以下的变化。

(1) 当gadget->is_otg为真时，在每个configuration中提供一个OTG
descriptor

(2) SET_CONFIGURATION时,通过用户接口(printk,LED,etc)报告HNP有效.

(3) 通过用户接口,就像报告suspend开始时那样报告HNP角色转换的开始(B外设变为B主机,或A外设
变成A主机).

要注意的是：这个gadget driver框架不能处理OTG的SRP-only(那需要另外的gadget标志)。同时，也不能为OTG提供gadgetfs.

主机端：usbcore

OTG枚举(Ebumeratiob)和目标设备列表(Targeted Peripherals)

USB枚举(khubd和usb_new_device)需要的改动

(1) 当一个OTG A-host枚举一个OTG dual-role设备时,(它们直接通过root
hub相联).在发出SET_CONFIGURATION之前要置HNP使能位.在这里,会立刻置B-Periperal的b_hnp_enable位.

(2) 检查OTG目标设备列表Targeted Peripherals):drivers/usb/core/otg_whitelist.h

(3) 如果设备属于OTG目标设备列表,那末就允许configure

(4) 如果不属于OTG目标设备列表中的设备,就会告知你.此时,dual-role设备可以立刻通过hnp转换成host角色.目的是为了防止原来的A-host在dual-role设备的whitelist中.

(5) OTG控制器driver要有叫HCD立刻开始枚举的能力.

usb_bus接口新增了一些属性,以满足在枚举时可以设置对应的OTG状态位.

struct usb_bus{

...

u8 otg_port; //插入Mini-AB插头的端口号

unsigned is_b_host:1;//表示该设备相对于A-host是否更像B-Host.该位在hnp角色转换时置位.

unsigned b_hnp_enable:1; //表示A-host是否使能B-Peripheral的HNP

...

}

CONFIG_USB_SUSPEND

HNP需要usbcore提供suspend/resume的支持，在drivers/usb/core/driver.c中定义了：

extern int usb_suspend_device(struct usb_device *dev, u32 state);

extern int usb_resume_device(struct usb_device *dev);

以usb_suspend_device为例,当HNP无效时：在挂起这个设备之前要挂起设备的每个活跃的接口，如果该设备是usb
hub则还要挂起hub的每个子设备。当HNP有效时：挂起会触发设备角色的转变。A-host变为A-peripheral，或B-host变为B-peripheral，此时host的root
hub会通过一些特殊的机制(如otg_transceiver接口)来通知OTG controller开始HNP会话.

电源管理

由于OTG产品通常都是电池供电,所以有必要在不用的时候将他挂起来延长电池带电时间(事实上不光OTG产品如此).目前,usbcore已经可以监控一个hub的电流,并且当一个hub端口的电流超出预算时会发出警告(但不会中断).root
hub可以指定他的电流预算的值比如8mA.目前在usbcore不能支持主机端的SRP,但底层的OTG controller可以处理.这意味着hub
driver不会完全准确的了解到OTG端口的电流状态.所以说,在这方面还有很多工作要做,以使SRP在hub
driver这一层完全实现.

主机端:USB设备驱动(USB Device Drivriers)

在2.6.8 kernel中USB Device Drivers还没有为支持OTG而进行修改.Drivers应当完成USB挂起后的回调行为,即触发HNP或节电(或两者兼有).然而目前为止,还没有USB Device Drivers能提供这些.