Linux USB 鼠標(biāo)驅(qū)動程序解析

SB 總線引出兩個重要的鏈表！

　　一個 USB 總線引出兩個重要的鏈表，一個為 USB 設(shè)備鏈表，一個為 USB 驅(qū)動鏈表。設(shè)備鏈表包含各種系統(tǒng)中的 USB 設(shè)備以及這些設(shè)備的所有接口，驅(qū)動鏈表包含 USB 設(shè)備驅(qū)動程序（usb device driver）和 USB 驅(qū)動程序（usb driver）。

　　USB 設(shè)備驅(qū)動程序（usb device driver）和 USB 驅(qū)動程序（usb driver）的區(qū)別是什么？

　　USB 設(shè)備驅(qū)動程序包含 USB 設(shè)備的一些通用特性，將與所有 USB 設(shè)備相匹配。在 USB core 定義了：struct usb_device_driver usb_generic_driver。usb_generic_driver 是 USB 子系統(tǒng)中唯一的一個設(shè)備驅(qū)動程序?qū)ο?。?USB 驅(qū)動程序則是與接口相匹配，接口是一個完成特定功能的端點(diǎn)的集合。

　　設(shè)備是如何添加到設(shè)備鏈表上去的？

　　在設(shè)備插入 USB 控制器之后，USB core 即會將設(shè)備在系統(tǒng)中注冊，添加到 USB 設(shè)備鏈表上去。

　　USB 設(shè)備驅(qū)動程序（usb device driver）是如何添加到驅(qū)動鏈表上去的？

　　在系統(tǒng)啟動注冊 USB core 時，USB 設(shè)備驅(qū)動程序即將被注冊，也就添加到驅(qū)動鏈表上去了。

　　接口是如何添加到設(shè)備鏈表上去的？

　　在 USB 設(shè)備驅(qū)動程序和 USB 設(shè)備的匹配之后，USB core 會對設(shè)備進(jìn)行配置，分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)之后會將設(shè)備所有接口都添加到設(shè)備鏈表上去。比如鼠標(biāo)設(shè)備中有一個接口，USB core 對鼠標(biāo)設(shè)備配置后，會將這個接口添加到設(shè)備鏈表上去。

　　USB 驅(qū)動程序（usb driver）是如何添加到驅(qū)動鏈表上去的？

　　在每個 USB 驅(qū)動程序的被注冊時，USB 驅(qū)動程序即會添加到驅(qū)動鏈表上去。比如鼠標(biāo)驅(qū)動程序，usb_mouse_init 函數(shù)將通過 usb_register(&usb_mouse_driver) 將鼠標(biāo)驅(qū)動程序注冊到 USB core 中，然后就添加到驅(qū)動鏈表中去了。其中 usb_mouse_driver 是描述鼠標(biāo)驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)體。

　　已配置狀態(tài)（configured status）之后話

　　當(dāng)鼠標(biāo)的設(shè)備、接口都添加到設(shè)備鏈表，并且鼠標(biāo)驅(qū)動程序也添加到驅(qū)動鏈表上去了， 系統(tǒng)就進(jìn)入一種叫做已配置（configured）的狀態(tài)。要達(dá)到已配置狀態(tài)，將經(jīng)歷復(fù)雜的過程，USB core 為 USB 設(shè)備奉獻(xiàn)著無怨無悔。在這個過程中，系統(tǒng)將會建立起該設(shè)備的的設(shè)備、配置、接口、設(shè)置、端點(diǎn)的描述信息，它們分別被 usb_device、usb_configuration、usb_interface、usb_host_interface、 usb_host_endpoint 結(jié)構(gòu)體描述。

　　設(shè)備達(dá)到已配置狀態(tài)后，首先當(dāng)然就要進(jìn)行 USB 驅(qū)動程序和相應(yīng)接口的配對，對于鼠標(biāo)設(shè)備來說則是鼠標(biāo)驅(qū)動程序和鼠標(biāo)中的接口的配對。USB core 會調(diào)用 usb_device_match 函數(shù)，通過比較設(shè)備中的接口信息和 USB 驅(qū)動程序中的 id_table，來初步?jīng)Q定該 USB 驅(qū)動程序是不是跟相應(yīng)接口相匹配。通過這一道關(guān)卡后，USB core 會認(rèn)為這個設(shè)備應(yīng)該由這個驅(qū)動程序負(fù)責(zé)。

　　然而，僅僅這一步是不夠的，接著，將會調(diào)用 USB 驅(qū)動程序中的 probe 函數(shù)對相應(yīng)接口進(jìn)行進(jìn)一步檢查。如果該驅(qū)動程序確實(shí)適合設(shè)備接口，對設(shè)備做一些初始化工作，分配 urb 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)傳輸。

　　當(dāng) 鼠標(biāo)設(shè)備在用戶空間打開時，將提交 probe 函數(shù)構(gòu)建的 urb 請求塊，urb 將開始為傳送數(shù)據(jù)而忙碌了。urb 請求塊就像一個裝東西的“袋子”，USB 驅(qū)動程序把“空袋子”提交給 USB core，然后再交給主控制器，主控制器把數(shù)據(jù)放入這個“袋子”后再將裝滿數(shù)據(jù)的“袋子”通過 USB core 交還給 USB 驅(qū)動程序，這樣一次數(shù)據(jù)傳輸就完成了。

　　以下是完全注釋后的鼠標(biāo)驅(qū)動程序代碼 usbmouse.c

/* 　　* $Id: usbmouse.c,v 1.15 2001/12/27 10:37:41 vojtech Exp $ 　　* 　　* ?Copyright (c) 1999-2001 Vojtech Pavlik 　　* 　　* ?USB HIDBP Mouse support 　　*/ 　　#include