http://www.cnblogs.com/cslunatic/p/3904071.html
Linux usb子系統（二）：USB設備驅動usb-skeleton.c
usb驅動分為通過usbfs操作設備的用戶空間驅動，kernel空間的kernel驅動。兩者不能同時進行，否則容易引發對共用資源訪問的問題，鎖死！使用了kernel驅動，就不能在usbfs裡驅動該設備。
下面轉載的一篇分析usb-skeleton.c文章。
事實上，Linux的設備驅動都遵循一個慣例--表徵驅動程式（用driver更貼切一些，應該稱為驅動器比較好吧）的結構體，結構體裡面應該包含了驅動程式所需要的所有資源。用術語來說，就是這個驅動器物件所擁有的屬性及成員。由於Linux的kernel用c來編寫，所以我們也按照這種結構化的思想來分析代碼，但我還是希望從OO的角度來闡述這些細節。這個結構體的名字有驅動開發人員決定，比如說，滑鼠可能有一個叫做mouse_dev的struct，鍵盤可能由一個keyboard_dev的struct（dev for device，我們做的只是設備驅動）。而這次我們來分析一下Linuxkernel原始碼中的一個usb-skeleton（就是usb驅動的骨架咯），自然，他定義的設備結構體就叫做usb-skel：
/* Structure to hold all of our device specific stuff */
struct usb_skel {
struct usb_device *udev; /* the usb device for this device */
struct usb_interface *interface; /* the interface for this device */
struct semaphore limit_sem; /* limiting the number of writes in progress */
struct usb_anchor submitted; /* in case we need to retract our submissions */
struct urb *bulk_in_urb; /* the urb to read data with */
unsigned char *bulk_in_buffer; /* the buffer to receive data */
size_t bulk_in_size; /* the size of the receive buffer */
size_t bulk_in_filled; /* number of bytes in the buffer */
size_t bulk_in_copied; /* already copied to user space */
__u8 bulk_in_endpointAddr; /* the address of the bulk in endpoint */
__u8 bulk_out_endpointAddr; /* the address of the bulk out endpoint */
int errors; /* the last request tanked */
int open_count; /* count the number of openers */
bool ongoing_read; /* a read is going on */
bool processed_urb; /* indicates we haven't processed the urb */
spinlock_t err_lock; /* lock for errors */
struct kref kref;
struct mutex io_mutex; /* synchronize I/O with disconnect */
struct completion bulk_in_completion; /* to wait for an ongoing read */
};
這裡我們得補充說明一下一些USB的協定規範細節。USB能夠自動監測設備，並呼叫相應得驅動程式處理設備，所以其規範實際上是相當複雜的，幸好，我們不必理會大部分細節問題，因為Linux已經提供相應的解決方案。就我現在的理解來說，USB的驅動分為兩塊，一塊是USB的bus驅動，這個東西，Linuxkernel已經做好了，我們可以不管，但我們至少要瞭解他的功能。形象得說，USB的bus驅動相當於鋪出一條路來，讓所有的資訊都可以通過這條USB通道到達該到的地方，這部分工作由usb_core來完成。當USB設備接到USB控制器介面時，usb_core就檢測該設備的一些資訊，例如生產廠商ID和產品的ID，或者是設備所屬的class、subclass跟protocol，以便確定應該呼叫哪一個驅動處理該設備。裡面複雜細節我們不用管，我們要做的是另一塊工作--usb的設備驅動。也就是說，我們就等著usb_core告訴我們要工作了，我們才工作。
從開發人員的角度看，每一個usb設備有若干個配置(configuration)組成，每個配置又可以有多個介面(interface)，每個介面又有多個設置(setting圖中沒有給出)，而介面本身可能沒有端點或者多個端點（end point）。USB的資料交換通過端點來進行，主機與各個端點之間建立起單向的管道來傳輸資料。而這些介面可以分為四類：
控制（control）
用於配置設備、獲取設備資訊、發送命令或者獲取設備的狀態報告
中斷（interrupt）
當USB宿主要求設備傳輸資料時，中斷端點會以一個固定的速率傳送少量資料，還用於發送資料到USB設備以控制設備，一般不用於傳送大量資料。
批量（bulk）
用於大量資料的可靠傳輸，如果匯流排上的空間不足以發送整個批量包，它會被分割成多個包傳輸。
等時（isochronous）
大量資料的不可靠傳輸，不保證資料的到達，但保證恒定的資料流程，多用於資料獲取。
Linux中用struct usb_host_endpoint來描述USB端點，每個usb_host_endpoint中包含一個struct usb_endpoint_descriptor結構體，當中包含該端點的資訊以及設備自定義的各種資訊，這些資訊包括：
/* USB_DT_ENDPOINT: Endpoint descriptor */
struct usb_endpoint_descriptor {
/*結構體大小*/
__u8 bLength;
/*描述符類型 USB_DT_DEVICE、USB_DT_CONFIG、USB_DT_STRING、USB_DT_INTERFACE、USB_DT_ENDPOINT等等*/*/
__u8 bDescriptorType;
/*(8位端點位址，其位址還隱藏了端點方向的資訊（之前說過，端點是單向的），可以用遮罩USB_DIR_OUT和USB_DIR_IN來確定。*/
__u8 bEndpointAddress
/*端點的類型，結合USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK可以確定端點是USB_ENDPOINT_XFER_ISOC（等時）、USB_ENDPOINT_XFER_BULK（批量）還是USB_ENDPOINT_XFER_INT（中斷）。*/
__u8 bmAttributes;
//端點一次處理的最大位元組數。發送的BULK包可以大於這個數值，但會被分割傳送。
__le16 wMaxPacketSize;
/*如果端點是中斷類型，該值是端點的間隔設置，以毫秒為單位。在邏輯上，一個USB設備的功能劃分是通過介面來完成的。比如說一個USB揚聲器，可能會包括有兩個介面：一個用於鍵盤控制，另外一個用於音頻流傳輸。而事實上，這種設備需要用到不同的兩個驅動程式來操作，一個控制鍵盤，一個控制音頻流。但也有例外，比如藍牙設備，要求有兩個介面，第一用於ACL跟EVENT的傳輸，另外一個用於SCO鏈路，但兩者通過一個驅動控制。在Linux上，介面使用struct usb_interface來描述，以下是該結構體中比較重要的欄位：*/
__u8 bInterval;
/* NOTE: these two are _only_ in audio endpoints. */
/* use USB_DT_ENDPOINT*_SIZE in bLength, not sizeof. */
__u8 bRefresh;
__u8 bSynchAddress;
} __attribute__ ((packed));
下面分析一下usb-skeleton的原始碼。這個範例程式可以在linux-2.6.17/drivers/usb下找到，其他版本的kernel程式原始碼可能有所不同，但相差不大。大家可以先找到原始碼看一看，先有個整體印象。
之前已經提到，模組先要向kernel註冊初始化跟銷毀函數：
staticint __init usb_skel_init(void)
{
int result;
/* register this driver with the USB subsystem */
result = usb_register(&skel_driver);
if (result)
err("usb_register failed. Error number %d", result);
return result;
}
staticvoid __exit usb_skel_exit(void)
{
/* deregister this driver with the USB subsystem */
usb_deregister(&skel_driver);
}
從代碼開來，這個init跟exit函數的作用只是用來註冊驅動程式，這個描述驅動程式的結構體是系統定義的標準結構struct usb_driver,註冊和登出的方法很簡單，usb_register（struct *usb_driver）, usb_deregister（struct *usb_driver）。
那這個結構體需要做些什麼呢？他要向系統提供幾個函數入口，跟驅動的名字：
staticstruct usb_driver skel_driver = {
.name = "skeleton",
.probe = skel_probe,
.disconnect = skel_disconnect,
.suspend = skel_suspend,
.resume = skel_resume,
.pre_reset = skel_pre_reset,
.post_reset = skel_post_reset,
.id_table = skel_table,
.supports_autosuspend = 1,
};
從代碼看來，usb_driver需要初始化四個東西：模組的名字skeleton，probe函數skel_probe,disconnect函數skel_disconnect,以及id_table。
在解釋skel_driver各個成員之前，我們先來看看另外一個結構體。這個結構體的名字有開發人員自定義，它描述的是該驅動擁有的所有資源及狀態：
/* Structure to hold all of our device specific stuff */
struct usb_skel {
struct usb_device *udev; /* the usb device for this device */
struct usb_interface *interface; /* the interface for this device */
struct semaphore limit_sem; /* limiting the number of writes in progress */
struct usb_anchor submitted; /* in case we need to retract our submissions */
struct urb *bulk_in_urb; /* the urb to read data with */
unsigned char *bulk_in_buffer; /* the buffer to receive data */
size_t bulk_in_size; /* the size of the receive buffer */
size_t bulk_in_filled; /* number of bytes in the buffer */
size_t bulk_in_copied; /* already copied to user space */
__u8 bulk_in_endpointAddr; /* the address of the bulk in endpoint */
__u8 bulk_out_endpointAddr; /* the address of the bulk out endpoint */
Int errors; /* the last request tanked */
Int open_count; /* count the number of openers */
Bool ongoing_read; /* a read is going on */
Bool processed_urb; /* indicates we haven't processed the urb */
spinlock_t err_lock; /* lock for errors */
struct kref kref;
struct mutex io_mutex; /* synchronize I/O with disconnect */
struct completion bulk_in_completion; /* to wait for an ongoing read */
};
我們先來對這個usb_skel作個簡單分析，他擁有一個描述usb設備的結構體udev，一個介面interface，用於併發訪問控制的semaphore(信號量) limit_sem，用於接收資料的緩衝bulk_in_buffer及其尺寸bulk_in_size，然後是批量輸入輸出埠位址bulk_in_endpointAddr、bulk_out_endpointAddr，最後是一個kernel使用的引用計數器。他們的作用我們將在後面的代碼中看到。
我們再回過頭來看看skel_driver。
name用來告訴kernel模組的名字是什麼，這個註冊之後有系統來使用，跟我們關係不大。
id_table用來告訴kernel該模組支援的設備。usb子系統通過設備的production ID和vendor ID的組合或者設備的class、subclass跟protocol的組合來識別設備，並呼叫相關的驅動程式作處理。我們可以看看這個id_table到底是什麼東西：
/* table of devices that work with this driver */
staticconststruct usb_device_id skel_table[] = {
{ USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID, USB_SKEL_PRODUCT_ID) },
{ } /* Terminating entry */
};
MODULE_DEVICE_TABLE(usb, skel_table);
MODULE_DEVICE_TABLE的第一個參數是設備的類型，如果是USB設備，那自然是usb（如果是PCI設備，那將是pci，這兩個子系統用同一個宏來註冊所支援的設備。這涉及PCI設備的驅動了，在此先不深究）。後面一個參數是設備表，這個設備表的最後一個元素是空的，用於標識結束。代碼定義了USB_SKEL_VENDOR_ID是0xfff0，USB_SKEL_PRODUCT_ID是0xfff0，也就是說，當有一個設備接到集線器時，usb子系統就會檢查這個設備的vendor ID和product ID，如果它們的值是0xfff0時，那麼子系統就會呼叫這個skeleton模組作為設備的驅動。
probe是usb子系統自動呼叫的一個函數，有USB設備接到硬體集線器時，usb子系統會根據production ID和vendor ID的組合或者設備的class、subclass跟protocol的組合來識別設備呼叫相應驅動程式的probe（探測）函數，對於skeleton來說，就是skel_probe。
系統會傳遞給探測函數一個usb_interface *跟一個struct usb_device_id *作為參數。他們分別是該USB設備的介面描述（一般會是該設備的第0號介面，該介面的默認設置也是第0號設置）跟它的設備ID描述（包括Vendor ID、Production ID等）。
probe函數比較長，我們分段來分析這個函數：
dev->udev = usb_get_dev(interface_to_usbdev(interface));
dev->interface = interface;
在初始化了一些資源之後，可以看到第一個關鍵的函數呼叫--interface_to_usbdev。他從一個usb_interface來得到該介面所在設備的設備描述結構。
本來，要得到一個usb_device只要用interface_to_usbdev就夠了，但因為要增加對該usb_device的引用計數，我們應該在做一個usb_get_dev的操作，來增加引用計數，並在釋放設備時用usb_put_dev來減少引用計數。這裡要解釋的是，該引用計數值是對該usb_device的計數，並不是對本模組的計數，本模組的計數要由kref來維護。所以，probe一開始就有初始化kref。事實上，kref_init操作不單只初始化kref，還將其置設成1。所以在出錯處理代碼中有kref_put，它把kref的計數減1，如果kref計數已經為0，那麼kref會被釋放。kref_put的第二個參數是一個函數指標，指向一個清理函數。注意，該指針不能為空，或者kfree。該函數會在最後一個對kref的引用釋放時被呼叫（如果我的理解不準確，請指正）。下面是kernel原始碼中的一段注釋及代碼：
/**
* kref_put - decrement refcount for object.
* @kref: object.
* @release: pointer to the function that will clean up the object when the
* last reference to the object is released.
* This pointer is required, and it is not acceptable to pass kfree
* in as this function.
*
* Decrement the refcount, and if 0, call release().
* Return 1 if the object was removed, otherwise return 0. Beware, if this
* function returns 0, you still can not count on the kref from remaining in
* memory. Only use the return value if you want to see if the kref is now
* gone, not present.
*/
int kref_put(struct kref *kref, void (*release)(struct kref *kref))
{
WARN_ON(release == NULL);
WARN_ON(release == (void (*)(struct kref *))kfree);
/*
* if current count is one, we are the last user and can release object
* right now, avoiding an atomic operation on 'refcount'
*/
if ((atomic_read(&kref->refcount) == 1) ||
(atomic_dec_and_test(&kref->refcount))) {
release(kref);
return1;
}
return0;
}
當我們執行打開操作時，我們要增加kref的計數，我們可以用kref_get，來完成。所有對struct kref的操作都有kernel代碼確保其原子性。
得到了該usb_device之後，我們要對我們自定義的usb_skel各個狀態跟資源作初始化。這部分工作的任務主要是向usb_skel註冊該usb設備的端點。
這裡可能要補充以下一些關於usb_interface_descriptor的知識，但因為kernel原始碼對該結構體的注釋不多，所以只能靠個人猜測。在一個usb_host_interface結構裡面有一個usb_interface_descriptor叫做desc的成員，他應該是用於描述該interface的一些屬性，其中bNumEndpoints是一個8位元（b for byte）的數字，他代表了該介面的端點數。probe然後遍曆所有的端點，檢查他們的類型跟方向，註冊到usb_skel中。
/* set up the endpoint information */
/* use only the first bulk-in and bulk-out endpoints */
iface_desc = interface->cur_altsetting;
for (i = 0; i < iface_desc->desc.bNumEndpoints; ++i) {
endpoint = &iface_desc->endpoint[i].desc;
if (!dev->bulk_in_endpointAddr &&
usb_endpoint_is_bulk_in(endpoint)) {
/* we found a bulk in endpoint */
buffer_size = le16_to_cpu(endpoint->wMaxPacketSize);
dev->bulk_in_size = buffer_size;
dev->bulk_in_endpointAddr = endpoint->bEndpointAddress;
dev->bulk_in_buffer = kmalloc(buffer_size, GFP_KERNEL);
if (!dev->bulk_in_buffer) {
err("Could not allocate bulk_in_buffer");
goto error;
}
dev->bulk_in_urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
if (!dev->bulk_in_urb) {
err("Could not allocate bulk_in_urb");
goto error;
}
}
if (!dev->bulk_out_endpointAddr &&
usb_endpoint_is_bulk_out(endpoint)) {
/* we found a bulk out endpoint */
dev->bulk_out_endpointAddr = endpoint->bEndpointAddress;
}
}
if (!(dev->bulk_in_endpointAddr && dev->bulk_out_endpointAddr)) {
err("Could not find both bulk-in and bulk-out endpoints");
goto error;
}
接下來的工作是向系統註冊一些以後會用的的資訊。
首先我們來說明一下usb_set_intfdata()，他向kernel註冊一個data，這個data的結構可以是任意的，這段程式向kernel註冊了一個usb_skel結構，就是我們剛剛看到的被初始化的那個，這個data可以在以後用usb_get_intfdata來得到。
/* save our data pointer in this interface device */
usb_set_intfdata(interface, dev);
/* we can register the device now, as it is ready */
retval = usb_register_dev(interface, &skel_class);
if (retval) {
/* something prevented us from registering this driver */
err("Not able to get a minor for this device.");
usb_set_intfdata(interface, NULL);
goto error;
}
然後我們向這個interface註冊一個skel_class結構。這個結構又是什麼？我們就來看看這到底是個什麼東西：
/**
* struct usb_class_driver - identifies a USB driver that wants to use the USB major number
* @name: the usb class device name for this driver. Will show up in sysfs.
* @devnode: Callback to provide a naming hint for a possible
* device node to create.
* @fops: pointer to the struct file_operations of this driver.
* @minor_base: the start of the minor range for this driver.
*
* This structure is used for the usb_register_dev() and
* usb_unregister_dev() functions, to consolidate a number of the
* parameters used for them.
*/
struct usb_class_driver {
char *name;
char *(*devnode)(struct device *dev, mode_t *mode);
conststruct file_operations *fops;
int minor_base;
};
它其實是一個系統定義的結構，裡面包含了一名字、一個檔操作結構體還有一個次設備號的基準值。事實上它才是定義真正完成對設備IO操作的函數。所以他的kernel內容應該是skel_fops。
這裡補充一些我個人的估計：因為usb設備可以有多個interface，每個interface所定義的IO操作可能不一樣，所以向系統註冊的usb_class_driver要求註冊到某一個interface，而不是device，因此，usb_register_dev的第一個參數才是interface，而第二個參數就是某一個usb_class_driver。通常情況下，linux系統用主設備號來識別某類設備的驅動程式，用次設備號管理識別具體的設備，驅動程式可以依照次設備號來區分不同的設備，所以，這裡的次設備好其實是用來管理不同的interface的，但由於這個範例只有一個interface，在代碼上無法求證這個猜想。
staticconststruct file_operations skel_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = skel_read,
.write = skel_write,
.open = skel_open,
.release = skel_release,
.flush = skel_flush,
.llseek = noop_llseek,
};
這個檔操作結構中定義了對設備的讀寫、打開、釋放（USB設備通常使用這個術語release）。他們都是函數指標，分別指向skel_read、skel_write、skel_open、skel_release這四個函數，這四個函數應該有開發人員自己實現。
當設備被拔出集線器時，usb子系統會自動地呼叫disconnect，他做的事情不多，最重要的是登出class_driver（交還次設備號）和interface的data:
dev = usb_get_intfdata(interface);
usb_set_intfdata(interface, NULL);
/* give back our minor */
usb_deregister_dev(interface, &skel_class);
然後他會用kref_put(&dev->kref, skel_delete)進行清理，kref_put的細節參見前文。
到目前為止，我們已經分析完usb子系統要求的各個主要操作，下一部分我們在討論一下對USB設備的IO操作。
說到usb子系統的IO操作，不得不說usb request block，簡稱urb。事實上，可以打一個這樣的比喻，usb匯流排就像一條高速公路，貨物、人流之類的可以看成是系統與設備交互的資料，而urb就可以看成是汽車。在一開始對USB規範細節的介紹，我們就說過USB的endpoint有4種不同類型，也就是說能在這條高速公路上流動的資料就有四種。但是這對汽車是沒有要求的，所以urb可以運載四種資料，不過你要先告訴司機你要運什麼，目的地是什麼。我們現在就看看struct urb的具體內容。它的內容很多，為了不讓我的理解誤導各位，大家最好還是看一看kernel原始碼的注釋，具體內容參見原始碼樹下include/linux/usb.h。
在這裡我們重點介紹程式中出現的幾個關鍵字段：
struct usb_device *dev
urb所發送的目標設備。
unsigned int pipe
一個管道號碼，該管道記錄了目標設備的端點以及管道的類型。每個管道只有一種類型和一個方向，它與他的目標設備的端點相對應，我們可以通過以下幾個函數來獲得管道號並設置管道類型：
unsigned int usb_sndctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個控制OUT端點。
unsigned int usb_rcvctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個控制IN端點。
unsigned int usb_sndbulkpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個批量OUT端點。
unsigned int usb_rcvbulkpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個批量OUT端點。
unsigned int usb_sndintpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個中斷OUT端點。
unsigned int usb_rcvintpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個中斷OUT端點。
unsigned int usb_sndisocpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個等時OUT端點。
unsigned int usb_rcvisocpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
//把指定USB設備的指定端點設置為一個等時OUT端點。
unsigned int transfer_flags
當不使用DMA時，應該transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP（按照代碼的理解，希望沒有錯）。
int status
一個urb把資料送到設備時，這個urb會由系統返回給驅動程式，並呼叫驅動程式的urb完成回呼(callback)函數處理。這時，status記錄了這次資料傳輸的有關狀態，例如傳送成功與否。成功的話會是0。
要能夠運貨當然首先要有車，所以第一步當然要建立urb：
struct urb *usb_alloc_urb(int isoc_packets, int mem_flags);
第一個參數是等時包的數量，如果不是乘載等時包，應該為0，第二個參數與kmalloc的標誌相同。
要釋放一個urb可以用：
void usb_free_urb(struct urb *urb);
要承載資料，還要告訴司機目的地資訊跟要運的貨物，對於不同的資料，系統提供了不同的函數，對於中斷urb，我們用
static inline void usb_fill_int_urb(struct urb *urb,
struct usb_device *dev,
unsigned int pipe,
void *transfer_buffer,
int buffer_length,
usb_complete_t complete_fn,
void *context,
int interval)
這裡要解釋一下，transfer_buffer是一個要送/收的資料的緩衝，buffer_length是它的長度，complete是urb完成回呼(callback)函數的入口，context由用戶定義，可能會在回呼(callback)函數中使用的資料，interval就是urb被調度的間隔。
對於批量urb和控制urb，我們用:
//批量
static inline void usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb,
struct usb_device *dev,
unsigned int pipe,
void *transfer_buffer,
int buffer_length,
usb_complete_t complete_fn,
void *context)
//控制
static inline void usb_fill_control_urb(struct urb *urb,
struct usb_device *dev,
unsigned int pipe,
unsigned char *setup_packet,
void *transfer_buffer,
int buffer_length,
usb_complete_t complete_fn,
void *context)
控制包有一個特殊參數setup_packet，它指向即將被發送到端點的設置資料報的資料。
對於等時urb，系統沒有專門的fill函數，只能對各urb欄位顯示賦值。
有了汽車，有了司機，下一步就是要開始運貨了，我們可以用下面的函數來提交urb
int usb_submit_urb(struct urb *urb, int mem_flags);
mem_flags有幾種：GFP_ATOMIC、GFP_NOIO、GFP_KERNEL，通常在中斷上下文環境我們會用GFP_ATOMIC。
當我們的卡車運貨之後，系統會把它調回來，並呼叫urb完成回呼(callback)函數，並把這輛車作為函數傳遞給驅動程式。我們應該在回呼(callback)函數裡面檢查status欄位，以確定資料的成功傳輸與否。下面是用urb來傳送資料的細節。
staticint skel_do_read_io(struct usb_skel *dev, size_t count)
{
int rv;
/* prepare a read */
usb_fill_bulk_urb(dev->bulk_in_urb,
dev->udev,
usb_rcvbulkpipe(dev->udev,dev->bulk_in_endpointAddr),
dev->bulk_in_buffer,
min(dev->bulk_in_size, count),
skel_read_bulk_callback,
dev);
/* tell everybody to leave the URB alone */
spin_lock_irq(&dev->err_lock);
dev->ongoing_read = 1;
spin_unlock_irq(&dev->err_lock);
/* do it */
rv = usb_submit_urb(dev->bulk_in_urb, GFP_KERNEL);
if (rv < 0) {
err("%s - failed submitting read urb, error %d",
__func__, rv);
dev->bulk_in_filled = 0;
rv = (rv == -ENOMEM) ? rv : -EIO;
spin_lock_irq(&dev->err_lock);
dev->ongoing_read = 0;
spin_unlock_irq(&dev->err_lock);
}
return rv;
}
這裡skel_write_bulk_callback就是一個完成回呼(callback)函數，而他做的主要事情就是檢查資料傳輸狀態和釋放urb：
staticvoid skel_read_bulk_callback(struct urb *urb)
{
struct usb_skel *dev;
dev = urb->context;
spin_lock(&dev->err_lock);
/* sync/async unlink faults aren't errors */
if (urb->status) {
if (!(urb->status == -ENOENT ||
urb->status == -ECONNRESET ||
urb->status == -ESHUTDOWN))
err("%s - nonzero write bulk status received: %d",
__func__, urb->status);
dev->errors = urb->status;
} else {
dev->bulk_in_filled = urb->actual_length;
}
dev->ongoing_read = 0;
spin_unlock(&dev->err_lock);
complete(&dev->bulk_in_completion);
}
事實上，如果資料的量不大，那麼可以不一定用卡車來運貨，系統還提供了一種不用urb的傳輸方式，而usb-skeleton的讀操作正是採用這種方式實現：
/* do a blocking bulk read to get data from the device */
retval = usb_bulk_msg(dev->udev,
usb_rcvbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_in_endpointAddr),
dev->bulk_in_buffer,
min(dev->bulk_in_size, count),
&bytes_read, 10000);
/* if the read was successful, copy the data to userspace */
if (!retval) {
if (copy_to_user(buffer, dev->bulk_in_buffer, bytes_read))
retval = -EFAULT;
else
retval = bytes_read;
}
程式使用了usb_bulk_msg來傳送資料，它的原型如下：
int usb_bulk_msg(struct usb_device *usb_dev, unsigned int pipe,
void *data, int len, int *actual_length, int timeout)
{
struct urb *urb;
struct usb_host_endpoint *ep;
ep = usb_pipe_endpoint(usb_dev, pipe);
if (!ep || len < 0)
return -EINVAL;
urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
if (!urb)
return -ENOMEM;
if ((ep->desc.bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK) ==
USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
pipe = (pipe & ~(3 << 30)) | (PIPE_INTERRUPT << 30);
usb_fill_int_urb(urb, usb_dev, pipe, data, len,
usb_api_blocking_completion, NULL,
ep->desc.bInterval);
} else
usb_fill_bulk_urb(urb, usb_dev, pipe, data, len,
usb_api_blocking_completion, NULL);
return usb_start_wait_urb(urb, timeout, actual_length);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_bulk_msg);
這個函數會阻塞等待資料傳輸完成或者等到超時，data是輸入/輸出緩衝，len是它的大小，actual length是實際傳送的資料大小，timeout是阻塞超時。
對於控制資料，系統提供了另外一個函數，他的原型是：
int usb_control_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe, __u8 request,
__u8 requesttype, __u16 value, __u16 index, void *data,
__u16 size, int timeout)
{
struct usb_ctrlrequest *dr;
int ret;
dr = kmalloc(sizeof(struct usb_ctrlrequest), GFP_NOIO);
if (!dr)
return -ENOMEM;
dr->bRequestType = requesttype;
dr->bRequest = request;
dr->wValue = cpu_to_le16(value);
dr->wIndex = cpu_to_le16(index);
dr->wLength = cpu_to_le16(size);
/* dbg("usb_control_msg"); */
ret = usb_internal_control_msg(dev, pipe, dr, data, size, timeout);
kfree(dr);
return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_control_msg);
equest是控制消息的USB請求值、requesttype是控制消息的USB請求類型，value是控制消息的USB消息值，index是控制消息的USB消息索引。具體是什麼，暫時不是很清楚，希望大家提供說明。
當然，對於中斷傳輸，系統也提供了另外的函數。
int usb_interrupt_msg(struct usb_device *usb_dev, unsigned int pipe,
void *data, int len, int *actual_length, int timeout)
{
return usb_bulk_msg(usb_dev, pipe, data, len, actual_length, timeout);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_interrupt_msg);
直接呼叫usb_bulk_msg()函數。
至此，Linux下的USB驅動框架分析基本完成了。
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