說的usb子系統(tǒng)的IO操作，不得不說usb requestblock，簡稱urb。事實上，可以打一個這樣的比喻，usb總線就像一條高速公路，貨物、人流之類的可以看成是系統(tǒng)與設(shè)備交互的數(shù)據(jù)，而urb就可以看成是交通工具。在一開始對USB規(guī)范細節(jié)的介紹，我們就說過USB的endpoint有4種不同類型，于是能在這條高速公路上流動的數(shù)據(jù)也就有四種。但對車是沒有要求的，urb可以運載四種數(shù)據(jù)，不過你要先告訴司機你要運什么，目的地是什么。我們現(xiàn)在就看看structurb的具體內(nèi)容。它的內(nèi)容很多，為了不讓我的理解誤導(dǎo)各位，大家最好還是看一看內(nèi)核源碼的注釋，具體內(nèi)容參見源碼樹下include/linux/usb.h。
在這里我們重點介紹程序中出現(xiàn)的幾個關(guān)鍵字段：
struct usb_device *dev
urb所發(fā)送的目標設(shè)備。
unsigned int pipe
???? 一個管道號碼，該管道記錄了目標設(shè)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(shè)備的端點向?qū)?yīng)，我們可以通過以下幾個函數(shù)來獲得管道號并設(shè)置管道類型：
???? unsigned int usb_sndctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
???????? 把指定USB設(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)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(shè)備指定端點設(shè)置為一個等時OUT端點。
unsigned int transfer_flags
當不使用DMA時，應(yīng)該transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP（按照代碼的理解，希望沒有錯）。
Int status
???? 當一個urb把數(shù)據(jù)送到設(shè)備時，這個urb會由系統(tǒng)返回給驅(qū)動程序，并調(diào)用驅(qū)動程序的urb完成回調(diào)函數(shù)處理。這時，status記錄了這次數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嘘P(guān)狀態(tài)，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，所以第一步當然要創(chuàng)建urb：
???? struct urb *usb_alloc_urb(int isoc_packets, int mem_flags);
???? 第一個參數(shù)是等時包的數(shù)量，如果不是乘載等時包，應(yīng)該為0，第二個參數(shù)與kmalloc的標志相同。
???? 要釋放一個urb可以用：
???? void usb_free_urb(struct urb *urb);
???? 要承載數(shù)據(jù)，還要告訴司機目的地信息跟要運的貨物，對于不同的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了不同的函數(shù)，對于中斷urb，我們用
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, void *context, int interval);
???? 這里要解釋一下，transfer_buffer是一要送/收的數(shù)據(jù)的緩沖，buffer_length是它的長度，complete是urb完成回調(diào)函數(shù)的入口，context有用戶定義，可能會在回調(diào)函數(shù)中使用的數(shù)據(jù)，interval就是urb被調(diào)度的間隔。
???? 對于批量urb和控制urb，我們用:
???? 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,
??????????????????????????? void *context);
void usb_fill_bulk_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,void *context);
控制包有一個特殊參數(shù)setup_packet，它指向即將被發(fā)送到端點的設(shè)置數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)。
對于等時urb，系統(tǒng)沒有專門的fill函數(shù)，只能對各urb字段顯示賦值。
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(shù)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(huán)境我們會用GFP_ATOMIC。
當我們的卡車運貨之后，系統(tǒng)會把它調(diào)回來，并調(diào)用urb完成回調(diào)函數(shù)，并把這輛車作為函數(shù)傳遞給驅(qū)動程序。我們應(yīng)該在回調(diào)函數(shù)里面檢查status字段，以確定數(shù)據(jù)的成功傳輸與否。下面是用urb來傳送數(shù)據(jù)的細節(jié)。
???? /* initialize the urb properly */
???? usb_fill_bulk_urb(urb, dev->udev,
????????????? ? usb_sndbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_out_endpointAddr),
????????????? ? buf, writesize, skel_write_bulk_callback, dev);
???? urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
?
???? /* send the data out the bulk port */
???? retval = usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);
這里skel_write_bulk_callback就是一個完成回調(diào)函數(shù)，而他做的主要事情就是檢查數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)和釋放urb：
???? dev = (struct usb_skel *)urb->context;
???? /* sync/async unlink faults aren't errors */
???? if (urb->status &&
???? ??? !(urb->status == -ENOENT ||
???? ????? urb->status == -ECONNRESET ||
???? ????? urb->status == -ESHUTDOWN)) {
???????? dbg("%s - nonzero write bulk status received: %d",
???????? ??? __FUNCTION__, urb->status);
???? }
???? /* free up our allocated buffer */
???? usb_buffer_free(urb->dev, urb->transfer_buffer_length,
????????????? urb->transfer_buffer, urb->transfer_dma);
事實上，如果數(shù)據(jù)的量不大，那么可以不一定用卡車來運貨，系統(tǒng)還提供了一種不用urb的傳輸方式，而usb-skeleton的讀操作正是采用這種方式實現(xiàn)：
???? /* 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;
???? }
程序使用了usb_bulk_msg來傳送數(shù)據(jù)，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)
???? 這個函數(shù)會阻塞等待數(shù)據(jù)傳輸完成或者等到超時，data是輸入/輸出緩沖，len是它的大小，actual length是實際傳送的數(shù)據(jù)大小，timeout是阻塞超時。
???? 對于控制數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了另外一個函數(shù)，他的原型是：
???????? Int usb_contrl_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe, __u8 request,
??????????????????????????? __u8 requesttype, __u16 value, __u16 index, void *data,
??????????????????????????? __u16 size, int timeout);
Request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。具體是什么，暫時不是很清楚，希望大家提供說明。
至此，Linux下的USB驅(qū)動框架分析基本完成了。
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