【Linux驱动学习(1)】USB与input子系统,linux统一设备模型,枚举,USB描述符深入剖析

简介: 【Linux驱动学习(1)】USB与input子系统,linux统一设备模型,枚举,USB描述符深入剖析

一、linux统一设备模型的组成

1、linux设备成千上万,怎么匹配驱动?


①DTS的compatible与driver对应一样就匹配了?

②驱动里面写个同name的device和driver就匹配了?

③usb里面device与driver的PID/VID一样就匹配了?

2、统一设备模型概念

  • 统一:归纳、分类、抽象
  • 设备:成千上万的不同功能的硬件设备
  • 模型:一套标准的数据结构与接口

①“四大金刚”


  • struct bus_byte:用以驱动总线,如USB/I2C/SPI等
  • struct_class:抽象设备的高层视图,描述的是同一类设备的集合。
  • struct device:描述具体的设备
  • struct device_driver:描述连接在总线上的具体设备的驱动。


当有一个device注册的时候,就会遍历driver的链表,然后进行匹配,匹配的规则可以自定义。

当一个driver注册的时候,就会遍历device的链表,然后进行匹配。

匹配之后执行really_probe()函数,这个函数就是device和driver匹配后执行的函数。

读到这里就可以回答开头的问题了,linux设备成千上万,怎么匹配驱动?

driver_register()遍历bus_type上的klist_devices根据match函数匹配。

device_register()遍历bus_type上的klist_driver根据match函数匹配。

②“三大基石”

  • struct kobject:类似于面向对象语言中的object基类,提供引用计数、名称、父指针等信息。
  • struct kset:kobject的一个集合体。
  • struct kobj_type:描述kobject的类型及特性。

3、遇到过的USB问题

枚举失败

②带宽不足

③没有通信数据


二、USB描述符四大描述符

1、描述符

描述符在linux的表示

2、

注意:一个USB主机最多只能分配127个地址(1~127),最多只能连接5层集线器(第五层hub只能连接设备)。


三、USB如何进行一步一步枚举的呢?

1、下图是插入一个鼠标进行枚举的调用栈,起点是hub_event,终点是input_register_device,注册input设备


四、input设备生成过程

(1)

①获取设备描述符、配置描述符集合

②注册usb device

(2)

①解析配置描述符集合

②注册一或多个usb interface device

(3)

①鼠标的interface是一个hid class

②获取hid class描述符

③注册鼠标的hid device

(4)整个input设备生成的流程

五、linux usb子系统—通信

1、传输方式

控制传输:高优先级传输,一般用在枚举

中断传输:一种保证查询频率的传输,一般usb2.0是1ms,免驱触摸框

等时传输:用在数据量大、对实时性要求高的场合,如:音频设备、视频设备

批量传输:用在数据量大、对数据实时性要求不高的场合,带驱触摸框

2、在linux内核,usb通信的数据在urb(usb request block)中,urb是usb通信的基本数据元。

3、hid的urb数据通信是么时候开始?

应用层(如EventHub)open input设备节点,主机提交urb开始获取数据。

4、有数据返回主机后的怎么处理?

有数据返回后,会调用hid_irq_in(),从usb device读取数据并上报,通过input子系统报告事件,然后继续提交urb,进行轮询。

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