【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。

我在百度网盘上上传了统一设备模型的详解图，主要包括bus、class、device之间的关系，具体如何进行匹配，驱动如何生成文件节点等，有兴趣可以了解下
链接：https://pan.baidu.com/s/17_7WqEtXOL2lJBYbY_hGPQ
提取码：x6e7

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
①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

附上Linux USB子系统详解图，有兴趣的可以了解下
链接：https://pan.baidu.com/s/1meE72qRqJPeQGfn0x9aZYw
提取码：sdug

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。