Linux USB 驱动开发（二）—— USB 驱动几个重要数据结构
2016-10-21 10:47
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转自：http://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/50986864
前面我们学习了USB 驱动的一个描述符，下面来学习 USB 驱动的几个重要数据结构
一、struct usb_interface 接口函数
[cpp]
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struct usb_interface
{
struct usb_host_interface *altsetting;
struct usb_host_interface *cur_altsetting;
unsigned num_altsetting;
int minor;
enum usb_interface_condition condition;
unsigned is_active:1;
unsigned needs_remote_wakeup:1;
struct device dev;
struct device *usb_dev;
int pm_usage_cnt;
};
struct usb_interface中的struct usb_host_interface *cur_altsetting成员，表示当前正在使用的设置
1、struct usb_host_interface
[cpp]
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struct usb_host_interface
{
struct usb_interface_descriptor desc;//usb描述符，主要有四种usb描述符，设备描述符，配置描述符，接口描述符和端点描述符，协议里规定一个usb设备是必须支持这四大描述符的。
//usb描述符放在usb设备的eeprom里边
/* array of desc.bNumEndpoint endpoints associated with this
* interface setting. these will be in no particular order.
*/
struct usb_host_endpoint *endpoint;//这个设置所使用的端点
char *string; /* iInterface string, if present */
unsigned char *extra; /* Extra descriptors */关于额外描述符
int extralen;
};
具体到接口描述符，它当然就是描述接口本身的信息的。一个接口可以有多个设置，使用不同的设置，描述接口的信息会有些不同，所以接口描述符并没有放在struct usb_interface结构里，而是放在表示接口设置的struct usb_host_interface结构里。
二、struct usb_host_endpoint 端点函数
[cpp]
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struct usb_host_endpoint
{
struct usb_endpoint_descriptor desc;
struct list_head urb_list;//端点要处理的urb队列.urb是usb通信的主角，设备中的每个端点都可以处理一个urb队列.要想和你的usb通信，就得创建一个urb，并且为它赋好值，
//交给咱们的usb core，它会找到合适的host controller，从而进行具体的数据传输
void *hcpriv;//这是提供给HCD（host controller driver）用的
struct ep_device *ep_dev; /* For sysfs info */
unsigned char *extra; /* Extra descriptors */
int extralen;
};
三、struct usb_device 设备函数
[cpp]
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struct usb_device {
int devnum; //devnum只是usb设备在一条usb总线上的编号.一条usb_bus_type类型的总线上最多可以连上128个设备
char devpath [16]; /* Use in messages: /port/port/...*/ //对于root hub.会将dev->devpath[0]=’0’
enum usb_device_state state; //设备的状态Attached，Powered，Default，Address，Configured，Suspended；
//Attached表示设备已经连接到usb接口上了，是hub检测到设备时的初始状态。那么这里所谓的USB_STATE_NOTATTACHED就是表示设备并没有Attached。
//Address状态表示主机分配了一个唯一的地址给设备，此时设备可以使用缺省管道响应主机的请求
//Configured状态表示设备已经被主机配置过了，也就是协议里说的处理了一个带有非0值的SetConfiguration()请求，此时主机可以使用设备提供的所有功能
//Suspended挂起状态，为了省电，设备在指定的时间内，3ms吧，如果没有发生总线传输，就要进入挂起状态。此时，usb设备要自己维护包括地址、配置在内的信息
enum usb_device_speed speed; /* high/full/low (or error) */
struct usb_tt *tt; //如果一个高速设备里有这么一个TT，那么就可以连接低速/全速设备，如不然，那低速/全速设备没法用，只能连接到OHCI/UHCI那边出来的hub口里。
int ttport; //如果一个高速设备里有这么一个TT，那么就可以连接低速/全速设备，如不然，那低速/全速设备没法用，只能连接到OHCI/UHCI那边出来的hub口里。
unsigned int toggle[2]; /* one bit for each endpoint //他实际上就是一个位图.IN方向的是toggle[0].OUT方向的是toggle[1].其实,这个数组中的每一位表示ep的toggle值
* ([0] = IN, [1] = OUT) */它里面的每一位表示的就是每个端点当前发送或接收的数据包是DATA0还是DATA1
struct usb_device *parent; /* our hub, unless we're the root */
//USB设备是从Root Hub开始，一个一个往外面连的，比如Root Hub有4个口，每个口连一个USB设备，比如其中有一个是Hub，那么这个Hub有可以继续有多个口，于是一级一级的往下连，
//最终连成了一棵树。
struct usb_bus *bus; /* Bus we're part of */设备所在的总线
struct usb_host_endpoint ep0; //端点0的特殊地位决定了她必将受到特殊的待遇，在struct usb_device对象产生的时候它就要初始化
struct device dev; /* Generic device interface */嵌入到struct usb_device结构里的struct device结构
struct usb_device_descriptor descriptor;/* Descriptor */设备描述符，此结构体的bMaxPacketSize0 filed保存了端点0的maximum packet size
struct usb_host_config *config; //设备拥有的所有配置
struct usb_host_config *actconfig;//设备正在使用的配置
struct usb_host_endpoint *ep_in[16];//ep_in[16]，359行，ep_out[16]，除了端点0，一个设备即使在高速模式下也最多只能再有15个IN端点和15个OUT端点，端点0太特殊了，
struct usb_host_endpoint *ep_out[16];//对应的管道是Message管道，又能进又能出特能屈能伸的那种，所以这里的ep_in和ep_out数组都有16个值
char **rawdescriptors; /* Raw descriptors for each config */
unsigned short bus_mA; /* Current available from the bus */这个值是在host controller的驱动程序中设置的，通常来讲，计算机的usb端口可以提供500mA的电流
u8 portnum; //不管是root hub还是一般的hub，你的USB设备总归要插在一个hub的端口上才能用，portnum就是那个端口号。
u8 level; //层次，也可以说是级别，表征usb设备树的级连关系。Root Hub的level当然就是0，其下面一层就是level 1，再下面一层就是level 2，依此类推
unsigned discon_suspended:1; /* Disconnected while suspended */
unsigned have_langid:1; /* whether string_langid is valid */
int string_langid; /* language ID for strings */
/* static strings from the device */
char *product; /* iProduct string, if present */
char *manufacturer; /* iManufacturer string, if present */
char *serial; /* iSerialNumber string, if present */
//分别用来保存产品、厂商和序列号对应的字符串描述符信息
struct list_head filelist;
#ifdef CONFIG_USB_DEVICE_CLASS
struct device *usb_classdev;
#endif
#ifdef CONFIG_USB_DEVICEFS
struct dentry *usbfs_dentry; /* usbfs dentry entry for the device */
#endif
/*
* Child devices - these can be either new devices
* (if this is a hub device), or different instances
* of this same device.
*
* Each instance needs its own set of data structures.
*/
int maxchild; /* Number of ports if hub */
struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];
int pm_usage_cnt; /* usage counter for autosuspend */
u32 quirks; //quirk就是用来判断这些有毛病的产品啥毛病的
#ifdef CONFIG_PM
struct delayed_work autosuspend; /* for delayed autosuspends */
struct mutex pm_mutex; /* protects PM operations */
unsigned long last_busy; /* time of last use */
int autosuspend_delay; /* in jiffies */
unsigned auto_pm:1; /* autosuspend/resume in progress */
unsigned do_remote_wakeup:1; /* remote wakeup should be enabled */
unsigned autosuspend_disabled:1; /* autosuspend and autoresume */
unsigned autoresume_disabled:1; /* disabled by the user */
#endif
};
四、struct usb_host_config 配置函数
[cpp]
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struct usb_host_config {
struct usb_config_descriptor desc;
char *string;
struct usb_interface *interface[USB_MAXINTERFACES]; //配置所包含的接口，这个数组的顺序未必是按照配置里接口号的顺序
struct usb_interface_cache *intf_cache[USB_MAXINTERFACES]; //usb接口的缓存
unsigned char *extra;
int extralen;
};
前面我们学习了USB 驱动的一个描述符，下面来学习 USB 驱动的几个重要数据结构
一、struct usb_interface 接口函数
[cpp]
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struct usb_interface
{
struct usb_host_interface *altsetting;
struct usb_host_interface *cur_altsetting;
unsigned num_altsetting;
int minor;
enum usb_interface_condition condition;
unsigned is_active:1;
unsigned needs_remote_wakeup:1;
struct device dev;
struct device *usb_dev;
int pm_usage_cnt;
};
struct usb_interface
{
struct usb_host_interface *altsetting;
struct usb_host_interface *cur_altsetting;
unsigned num_altsetting;
int minor;
enum usb_interface_condition condition;
unsigned is_active:1;
unsigned needs_remote_wakeup:1;
struct device dev;
struct device *usb_dev;
int pm_usage_cnt;
};struct usb_interface中的struct usb_host_interface *cur_altsetting成员，表示当前正在使用的设置
1、struct usb_host_interface
[cpp]
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struct usb_host_interface
{
struct usb_interface_descriptor desc;//usb描述符，主要有四种usb描述符，设备描述符，配置描述符，接口描述符和端点描述符，协议里规定一个usb设备是必须支持这四大描述符的。
//usb描述符放在usb设备的eeprom里边
/* array of desc.bNumEndpoint endpoints associated with this
* interface setting. these will be in no particular order.
*/
struct usb_host_endpoint *endpoint;//这个设置所使用的端点
char *string; /* iInterface string, if present */
unsigned char *extra; /* Extra descriptors */关于额外描述符
int extralen;
};
struct usb_host_interface
{
struct usb_interface_descriptor desc;//usb描述符，主要有四种usb描述符，设备描述符，配置描述符，接口描述符和端点描述符，协议里规定一个usb设备是必须支持这四大描述符的。
//usb描述符放在usb设备的eeprom里边
/* array of desc.bNumEndpoint endpoints associated with this
* interface setting. these will be in no particular order.
*/
struct usb_host_endpoint *endpoint;//这个设置所使用的端点
char *string; /* iInterface string, if present */
unsigned char *extra; /* Extra descriptors */关于额外描述符
int extralen;
};具体到接口描述符，它当然就是描述接口本身的信息的。一个接口可以有多个设置，使用不同的设置，描述接口的信息会有些不同，所以接口描述符并没有放在struct usb_interface结构里，而是放在表示接口设置的struct usb_host_interface结构里。
二、struct usb_host_endpoint 端点函数
[cpp]
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print?
struct usb_host_endpoint
{
struct usb_endpoint_descriptor desc;
struct list_head urb_list;//端点要处理的urb队列.urb是usb通信的主角，设备中的每个端点都可以处理一个urb队列.要想和你的usb通信，就得创建一个urb，并且为它赋好值，
//交给咱们的usb core，它会找到合适的host controller，从而进行具体的数据传输
void *hcpriv;//这是提供给HCD（host controller driver）用的
struct ep_device *ep_dev; /* For sysfs info */
unsigned char *extra; /* Extra descriptors */
int extralen;
};
struct usb_host_endpoint
{
struct usb_endpoint_descriptor desc;
struct list_head urb_list;//端点要处理的urb队列.urb是usb通信的主角，设备中的每个端点都可以处理一个urb队列.要想和你的usb通信，就得创建一个urb，并且为它赋好值，
//交给咱们的usb core，它会找到合适的host controller，从而进行具体的数据传输
void *hcpriv;//这是提供给HCD（host controller driver）用的
struct ep_device *ep_dev; /* For sysfs info */
unsigned char *extra; /* Extra descriptors */
int extralen;
};三、struct usb_device 设备函数
[cpp]
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print?
struct usb_device {
int devnum; //devnum只是usb设备在一条usb总线上的编号.一条usb_bus_type类型的总线上最多可以连上128个设备
char devpath [16]; /* Use in messages: /port/port/...*/ //对于root hub.会将dev->devpath[0]=’0’
enum usb_device_state state; //设备的状态Attached，Powered，Default，Address，Configured，Suspended；
//Attached表示设备已经连接到usb接口上了，是hub检测到设备时的初始状态。那么这里所谓的USB_STATE_NOTATTACHED就是表示设备并没有Attached。
//Address状态表示主机分配了一个唯一的地址给设备，此时设备可以使用缺省管道响应主机的请求
//Configured状态表示设备已经被主机配置过了，也就是协议里说的处理了一个带有非0值的SetConfiguration()请求，此时主机可以使用设备提供的所有功能
//Suspended挂起状态，为了省电，设备在指定的时间内，3ms吧，如果没有发生总线传输，就要进入挂起状态。此时，usb设备要自己维护包括地址、配置在内的信息
enum usb_device_speed speed; /* high/full/low (or error) */
struct usb_tt *tt; //如果一个高速设备里有这么一个TT，那么就可以连接低速/全速设备，如不然，那低速/全速设备没法用，只能连接到OHCI/UHCI那边出来的hub口里。
int ttport; //如果一个高速设备里有这么一个TT，那么就可以连接低速/全速设备，如不然，那低速/全速设备没法用，只能连接到OHCI/UHCI那边出来的hub口里。
unsigned int toggle[2]; /* one bit for each endpoint //他实际上就是一个位图.IN方向的是toggle[0].OUT方向的是toggle[1].其实,这个数组中的每一位表示ep的toggle值
* ([0] = IN, [1] = OUT) */它里面的每一位表示的就是每个端点当前发送或接收的数据包是DATA0还是DATA1
struct usb_device *parent; /* our hub, unless we're the root */
//USB设备是从Root Hub开始，一个一个往外面连的，比如Root Hub有4个口，每个口连一个USB设备，比如其中有一个是Hub，那么这个Hub有可以继续有多个口，于是一级一级的往下连，
//最终连成了一棵树。
struct usb_bus *bus; /* Bus we're part of */设备所在的总线
struct usb_host_endpoint ep0; //端点0的特殊地位决定了她必将受到特殊的待遇，在struct usb_device对象产生的时候它就要初始化
struct device dev; /* Generic device interface */嵌入到struct usb_device结构里的struct device结构
struct usb_device_descriptor descriptor;/* Descriptor */设备描述符，此结构体的bMaxPacketSize0 filed保存了端点0的maximum packet size
struct usb_host_config *config; //设备拥有的所有配置
struct usb_host_config *actconfig;//设备正在使用的配置
struct usb_host_endpoint *ep_in[16];//ep_in[16]，359行，ep_out[16]，除了端点0，一个设备即使在高速模式下也最多只能再有15个IN端点和15个OUT端点，端点0太特殊了，
struct usb_host_endpoint *ep_out[16];//对应的管道是Message管道，又能进又能出特能屈能伸的那种，所以这里的ep_in和ep_out数组都有16个值
char **rawdescriptors; /* Raw descriptors for each config */
unsigned short bus_mA; /* Current available from the bus */这个值是在host controller的驱动程序中设置的，通常来讲，计算机的usb端口可以提供500mA的电流
u8 portnum; //不管是root hub还是一般的hub，你的USB设备总归要插在一个hub的端口上才能用，portnum就是那个端口号。
u8 level; //层次，也可以说是级别，表征usb设备树的级连关系。Root Hub的level当然就是0，其下面一层就是level 1，再下面一层就是level 2，依此类推
unsigned discon_suspended:1; /* Disconnected while suspended */
unsigned have_langid:1; /* whether string_langid is valid */
int string_langid; /* language ID for strings */
/* static strings from the device */
char *product; /* iProduct string, if present */
char *manufacturer; /* iManufacturer string, if present */
char *serial; /* iSerialNumber string, if present */
//分别用来保存产品、厂商和序列号对应的字符串描述符信息
struct list_head filelist;
#ifdef CONFIG_USB_DEVICE_CLASS
struct device *usb_classdev;
#endif
#ifdef CONFIG_USB_DEVICEFS
struct dentry *usbfs_dentry; /* usbfs dentry entry for the device */
#endif
/*
* Child devices - these can be either new devices
* (if this is a hub device), or different instances
* of this same device.
*
* Each instance needs its own set of data structures.
*/
int maxchild; /* Number of ports if hub */
struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];
int pm_usage_cnt; /* usage counter for autosuspend */
u32 quirks; //quirk就是用来判断这些有毛病的产品啥毛病的
#ifdef CONFIG_PM
struct delayed_work autosuspend; /* for delayed autosuspends */
struct mutex pm_mutex; /* protects PM operations */
unsigned long last_busy; /* time of last use */
int autosuspend_delay; /* in jiffies */
unsigned auto_pm:1; /* autosuspend/resume in progress */
unsigned do_remote_wakeup:1; /* remote wakeup should be enabled */
unsigned autosuspend_disabled:1; /* autosuspend and autoresume */
unsigned autoresume_disabled:1; /* disabled by the user */
#endif
};
struct usb_device {
int devnum; //devnum只是usb设备在一条usb总线上的编号.一条usb_bus_type类型的总线上最多可以连上128个设备
char devpath [16]; /* Use in messages: /port/port/...*/ //对于root hub.会将dev->devpath[0]=’0’
enum usb_device_state state; //设备的状态Attached，Powered，Default，Address，Configured，Suspended；
//Attached表示设备已经连接到usb接口上了，是hub检测到设备时的初始状态。那么这里所谓的USB_STATE_NOTATTACHED就是表示设备并没有Attached。
//Address状态表示主机分配了一个唯一的地址给设备，此时设备可以使用缺省管道响应主机的请求
//Configured状态表示设备已经被主机配置过了，也就是协议里说的处理了一个带有非0值的SetConfiguration()请求，此时主机可以使用设备提供的所有功能
//Suspended挂起状态，为了省电，设备在指定的时间内，3ms吧，如果没有发生总线传输，就要进入挂起状态。此时，usb设备要自己维护包括地址、配置在内的信息
enum usb_device_speed speed; /* high/full/low (or error) */
struct usb_tt *tt; //如果一个高速设备里有这么一个TT，那么就可以连接低速/全速设备，如不然，那低速/全速设备没法用，只能连接到OHCI/UHCI那边出来的hub口里。
int ttport; //如果一个高速设备里有这么一个TT，那么就可以连接低速/全速设备，如不然，那低速/全速设备没法用，只能连接到OHCI/UHCI那边出来的hub口里。
unsigned int toggle[2]; /* one bit for each endpoint //他实际上就是一个位图.IN方向的是toggle[0].OUT方向的是toggle[1].其实,这个数组中的每一位表示ep的toggle值
* ([0] = IN, [1] = OUT) */它里面的每一位表示的就是每个端点当前发送或接收的数据包是DATA0还是DATA1
struct usb_device *parent; /* our hub, unless we're the root */
//USB设备是从Root Hub开始，一个一个往外面连的，比如Root Hub有4个口，每个口连一个USB设备，比如其中有一个是Hub，那么这个Hub有可以继续有多个口，于是一级一级的往下连，
//最终连成了一棵树。
struct usb_bus *bus; /* Bus we're part of */设备所在的总线
struct usb_host_endpoint ep0; //端点0的特殊地位决定了她必将受到特殊的待遇，在struct usb_device对象产生的时候它就要初始化
struct device dev; /* Generic device interface */嵌入到struct usb_device结构里的struct device结构
struct usb_device_descriptor descriptor;/* Descriptor */设备描述符，此结构体的bMaxPacketSize0 filed保存了端点0的maximum packet size
struct usb_host_config *config; //设备拥有的所有配置
struct usb_host_config *actconfig;//设备正在使用的配置
struct usb_host_endpoint *ep_in[16];//ep_in[16]，359行，ep_out[16]，除了端点0，一个设备即使在高速模式下也最多只能再有15个IN端点和15个OUT端点，端点0太特殊了，
struct usb_host_endpoint *ep_out[16];//对应的管道是Message管道，又能进又能出特能屈能伸的那种，所以这里的ep_in和ep_out数组都有16个值
char **rawdescriptors; /* Raw descriptors for each config */
unsigned short bus_mA; /* Current available from the bus */这个值是在host controller的驱动程序中设置的，通常来讲，计算机的usb端口可以提供500mA的电流
u8 portnum; //不管是root hub还是一般的hub，你的USB设备总归要插在一个hub的端口上才能用，portnum就是那个端口号。
u8 level; //层次，也可以说是级别，表征usb设备树的级连关系。Root Hub的level当然就是0，其下面一层就是level 1，再下面一层就是level 2，依此类推
unsigned discon_suspended:1; /* Disconnected while suspended */
unsigned have_langid:1; /* whether string_langid is valid */
int string_langid; /* language ID for strings */
/* static strings from the device */
char *product; /* iProduct string, if present */
char *manufacturer; /* iManufacturer string, if present */
char *serial; /* iSerialNumber string, if present */
//分别用来保存产品、厂商和序列号对应的字符串描述符信息
struct list_head filelist;
#ifdef CONFIG_USB_DEVICE_CLASS
struct device *usb_classdev;
#endif
#ifdef CONFIG_USB_DEVICEFS
struct dentry *usbfs_dentry; /* usbfs dentry entry for the device */
#endif
/*
* Child devices - these can be either new devices
* (if this is a hub device), or different instances
* of this same device.
*
* Each instance needs its own set of data structures.
*/
int maxchild; /* Number of ports if hub */
struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];
int pm_usage_cnt; /* usage counter for autosuspend */
u32 quirks; //quirk就是用来判断这些有毛病的产品啥毛病的
#ifdef CONFIG_PM
struct delayed_work autosuspend; /* for delayed autosuspends */
struct mutex pm_mutex; /* protects PM operations */
unsigned long last_busy; /* time of last use */
int autosuspend_delay; /* in jiffies */
unsigned auto_pm:1; /* autosuspend/resume in progress */
unsigned do_remote_wakeup:1; /* remote wakeup should be enabled */
unsigned autosuspend_disabled:1; /* autosuspend and autoresume */
unsigned autoresume_disabled:1; /* disabled by the user */
#endif
};四、struct usb_host_config 配置函数
[cpp]
view plain
copy
print?
struct usb_host_config {
struct usb_config_descriptor desc;
char *string;
struct usb_interface *interface[USB_MAXINTERFACES]; //配置所包含的接口，这个数组的顺序未必是按照配置里接口号的顺序
struct usb_interface_cache *intf_cache[USB_MAXINTERFACES]; //usb接口的缓存
unsigned char *extra;
int extralen;
};
struct usb_host_config {
struct usb_config_descriptor desc;
char *string;
struct usb_interface *interface[USB_MAXINTERFACES]; //配置所包含的接口，这个数组的顺序未必是按照配置里接口号的顺序
struct usb_interface_cache *intf_cache[USB_MAXINTERFACES]; //usb接口的缓存
unsigned char *extra;
int extralen;
};
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