Linux USB Gadget–软件结构
USB Gadget是分层的软件结构,本文分析的是2.6.32.2版本的Gadget软件结构,这个软件结构与以前版本的变化很大。USB Gadget软件结构总共分为三层:
一. UDC层
这一层是与硬件相关层。相关文件s3c2410_udc.c s3c2410_udc.h。s3c2410设备控制器作为一个linux设备在这一层是作为platform设备而注册到linux设备模型中的。相关数据结构以及相关函数如下:
1 数据结构
struct s3c2410_ep ep[S3C2410_ENDPOINTS];
int address;
struct usb_gadget gadget;
struct usb_gadget_driver *driver;
struct s3c2410_request fifo_req;
u8 fifo_buf[EP_FIFO_SIZE];
u16 devstatus;
u32 port_status;
int ep0state;
unsigned got_irq : 1;
unsigned req_std : 1;
unsigned req_config : 1;
unsigned req_pending : 1;
u8 vbus;
struct dentry *regs_info;
}; s3c2410_udc.c中声明了一个结构体变量memory,这儿变量代表了S3C2410的USB设备控制器,包括各种信息。
/* control endpoint */
.ep[0] = {
.num = 0,
.ep = {
.name = ep0name,
.ops = &s3c2410_ep_ops,
.maxpacket = EP0_FIFO_SIZE,
},
.dev = &memory,
},
/* first group of endpoints */
.ep[1] = {
.num = 1,
.ep = {
.name = "ep1-bulk",
.ops = &s3c2410_ep_ops,
.maxpacket = EP_FIFO_SIZE,
},
.dev = &memory,
.fifo_size = EP_FIFO_SIZE,
.bEndpointAddress = 1,
.bmAttributes = USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
},
.ep[2] = {
.num = 2,
.ep = {
.name = "ep2-bulk",
.ops = &s3c2410_ep_ops,
.maxpacket = EP_FIFO_SIZE,
},
.dev = &memory,
.fifo_size = EP_FIFO_SIZE,
.bEndpointAddress = 2,
.bmAttributes = USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
},
.ep[3] = {
.num = 3,
.ep = {
.name = "ep3-bulk",
.ops = &s3c2410_ep_ops,
.maxpacket = EP_FIFO_SIZE,
},
.dev = &memory,
.fifo_size = EP_FIFO_SIZE,
.bEndpointAddress = 3,
.bmAttributes = USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
},
.ep[4] = {
.num = 4,
.ep = {
.name = "ep4-bulk",
.ops = &s3c2410_ep_ops,
.maxpacket = EP_FIFO_SIZE,
},
.dev = &memory,
.fifo_size = EP_FIFO_SIZE,
.bEndpointAddress = 4,
.bmAttributes = USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
}
};2 函数
platform设备需要注册一个platform_driver的结构体: 结构体中的相关函数需要自己实现。最关键的函数就是s3c2410_udc_probe。这个函数在platform总线为驱动程序找到合适的设备后调用,在函数内初始化设备的时钟,申请io资源以及irq资源初始化platform设备结构体struct s3c2410_udc memory。
以上的数据结构以及函数是UDC的硬件层,不同的UDC采取不同的策略。s3c2410是集成的USB设备控制器,所以就是采用platform驱动的形式来注册的。如果系统是外接的USB设备控制器,那么则会采用相应总线的注册形式,比如PCI等。platform驱动的唯一目的就是分配资源以及初级初始化硬件,对于USB设备层和功能驱动层都没有影响。UDC层与USB设备层是通过另外的数据结构进行交互的。这种方式就是使用两个结构体与两个函数, 两个结构体分别是struct usb_gadget与struct
usb_gadget_driver,他们都是嵌入在struct s3c2410_udc结构中的,但是是由不同软件层的代码初始化的。首先看struct usb_gadget,他是在定义memory的时候就进行了初始化,是在UDC层中初始化的。而struct usb_gadget_driver是在USB设备层中初始化的,他是通过usb_gadget_register_driver(struct usb_gadget_driver *driver)函数从USB设备层传过来然后赋值给memory的。这里出现一个关键的函数usb_gadget_register_driver(struct
usb_gadget_driver *driver)这个函数就是UDC层与USB设备层进行交互的函数。设备设备层通过调用它与UDC层联系在一起。这个函数将usb_gadget与usb_gadget_driver联系在一起。向USB设备层提供usb_gadget_register_driver(struct usb_gadget_driver *driver)是UDC层的基本任务,但是UDC层要做的不仅如此,UDC层还需要提供为usb_gadget服务的相关函数,这些函数会通过usb_gadget传递给USB设备层。UDC层还需要提供USB设备的中断处理程序,中断处理尤其重要。因为所有的USB传输都是由主机发起,而有没有USB传输完全由USB中断判定,所以USB中断处理程序是整个软件架构的核心。UDC层主要提供以下的函数与数据结构:
(1) usb_gadget操作函数集合