linux USB驱动资料
usbhid和usbmouse.c都在/usr/src/linux/drivers/hid/usbhid目录下
USB 总线引出两个重要的链表！
一个 USB 总线引出两个重要的链表，一个为
USB 设备链表，一个为 USB 驱动链表。设备链表包含各种系统中的USB 设备以及这些设备的所有接口，驱动链表包含 USB 设备驱动程序（usb
device driver）和 USB 驱动程序（usb driver）。
USB 设备驱动程序（usb device driver）和 USB 驱动程序（usb driver）的区别是什么？
USB 设备驱动程序包含 USB 设备的一些通用特性，将与所有 USB 设备相匹配。在 USB core 定义了：struct usb_device_driver usb_generic_driver。usb_generic_driver 是 USB 子系统中唯一的一个设备驱动程序对象。而 USB 驱动程序则是与接口相匹配，接口是一个完成特定功能的端点的集合。
设备是如何添加到设备链表上去的？
在设备插入 USB 控制器之后，USB core 即会将设备在系统中注册，添加到 USB 设备链表上去。
USB 设备驱动程序（usb device driver）是如何添加到驱动链表上去的？
在系统启动注册 USB core 时，USB 设备驱动程序即将被注册，也就添加到驱动链表上去了。
接口是如何添加到设备链表上去的？
在 USB 设备驱动程序和 USB 设备的匹配之后，USB core 会对设备进行配置，分析设备的结构之后会将设备所有接口都添加到设备链表上去。比如鼠标设备中有一个接口，USB core 对鼠标设备配置后，会将这个接口添加到设备链表上去。
USB 驱动程序（usb driver）是如何添加到驱动链表上去的？
在每个 USB 驱动程序的被注册时，USB 驱动程序即会添加到驱动链表上去。
比如鼠标驱动程序，usb_mouse_init 函数将通过 usb_register(&usb_mouse_driver)
将鼠标驱动程序注册到 USB core 中，然后就添加到驱动链表中去了。其中 usb_mouse_driver 是描述鼠标驱动程序的结构体。
已配置状态（configured status）之后话
当鼠标的设备、接口都添加到设备链表，并且鼠标驱动程序也添加到驱动链表上去了，
系统就进入一种叫做已配置（configured）的状态。
要达到已配置状态，将经历复杂的过程，USB core 为 USB
设备奉献着无怨无悔。在这个过程中，系统将会建立起该设备的的设备、配置、接口、设置、端点的描述信息，它们分别被
usb_device、usb_configuration、usb_interface、usb_host_interface、
usb_host_endpoint 结构体描述。
设备达到已配置状态后，首先当然就要进行 USB 驱动程序和相应接口的配对，对于鼠标设备来说则是鼠标驱动程序和鼠标中的接口的配对。USB core 会调用usb_bus 总线的usb_device_match
函数，通过比较设备中的接口信息和 USB 驱动程序中的 id_table，来初步决定该 USB 驱动程序是不是跟相应接口相匹配。通过这一道关卡后，USB core 会认为这个设备应该由这个驱动程序负责。
然而，仅仅这一步是不够的，接着，将会调用 USB 驱动程序中的 probe 函数对相应接口进行进一步检查。如果该驱动程序确实适合设备接口，对设备做一些初始化工作，分配 urb 准备数据传输。
当 鼠标设备在用户空间打开时，
将提交 probe 函数构建的 urb 请求块，urb 将开始为传送数据而忙碌了。urb 请求块就像一个装东西的“袋子”，USB
驱动程序把“空袋子”提交给 USB core，然后再交给主控制器，主控制器把数据放入这个“袋子”后再将装满数据的“袋子”通过 USB core
交还给
USB 驱动程序，这样一次数据传输就完成了。
下面的信息都是在VMware中运行Ubuntu12-04系统上执行的。同样该命令也支持在嵌入式系统中进行USB调试。
一、cat设备节点获取信息
在一些嵌入式开发中需要调试USB功能，经常会cat /sys 下的相关设备节点来查看某些信息，比如说我们可以看到 /sys/bus/usb/devices 目录有多个子目录。进入到某个子目录可以看到usb设备更加详细的信息(可以理解为设备描述符)。
1、usb设备在总线上的信息
// usb设备在总线上的信息
root@ubuntu:/sys/kernel/debug# cd /sys/bus/usb/devices
root@ubuntu:/sys/bus/usb/devices# ll
total 0
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 ./
drwxr-xr-x 4 root root 0 Nov 26 21:21 ../
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 1-0:1.0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:03.0/usb1/1-0:1.0/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Dec 15 23:10 1-1 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:03.0/usb1/1-1/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Dec 15 23:18 1-1:1.0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:03.0/usb1/1-1/1-1:1.0/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 2-0:1.0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb2/2-0:1.0/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 2-1 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb2/2-1/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 2-1:1.0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb2/2-1/2-1:1.0/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 2-2 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb2/2-2/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 2-2:1.0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb2/2-2/2-2:1.0/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 usb1 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:03.0/usb1/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 usb2 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb2/
其中 usbx/第x个总线，x-y:a.b/的目录格式，x表示总线号，y表示端口，a表示配置，b表示接口。
具体解释可以参照如下：
The names that begin with "usb" refer to USB controllers. More accurately, they refer to the "root hub" associated with each controller. The number is the USB bus number. In the example there is only one controller, so its bus is number 1. Hence the name "usb1".
"1-0:1.0" is a special case. It refers to the root hub's interface. This acts just like the interface in an actual hub an almost every respect; see below.
All the other entries refer to genuine USB devices and their interfaces. The devices are named by a scheme like this:
bus-port.port.port ...
In other words, the name starts with the bus number followed by a '-'. Then comes the sequence of port numbers for each of the intermediate hubs along the path to the device.
For example, "1-1" is a device plugged into bus 1, port 1. It happens to be a hub, and "1-1.3" is the device plugged into port 3 of that hub. That device is another hub, and "1-1.3.1" is the device plugged into its port 1.
The interfaces are indicated by suffixes having this form:
:config.interface
That is, a ':' followed by the configuration number followed by '.' followed by the interface number. In the above example, each of the devices is using configuration 1 and this configuration has only a single interface, number 0. So the interfaces show up as;
1-1:1.0 1-1.3:1.0 1-1.3.1:1.0
A hub will never have more than a single interface; that's part of the USB spec. But other devices can and do have multiple interfaces (and sometimes multiple configurations). Each interface gets its own entry in sysfs and can have its own driver.
2、特定设备的详细信息
进入到某个目录中去，可以看到该设备的详细信息，可用cat命令获取信息。
// usb设备的详细信息
root@ubuntu:/sys/bus/usb/devices/usb1# ll
total 0
drwxr-xr-x 6 root root 0 Nov 26 21:21 ./
drwxr-xr-x 4 root root 0 Nov 26 21:21 ../
drwxr-xr-x 10 root root 0 Nov 26 21:21 1-0:1.0/
drwxr-xr-x 5 root root 0 Dec 15 23:10 1-1/
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 authorized
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 authorized_default
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 avoid_reset_quirk
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 bcdDevice
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 bConfigurationValue
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 bDeviceClass
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 bDeviceProtocol
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 bDeviceSubClass
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 bmAttributes
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 bMaxPacketSize0
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 bMaxPower
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 bNumConfigurations
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 bNumInterfaces
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 busnum
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 configuration
-r--r--r-- 1 root root 65553 Nov 26 21:21 descriptors
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 dev
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 devnum
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 devpath
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 27 20:06 driver -> ../../../../../bus/usb/drivers/usb/
drwxr-xr-x 3 root root 0 Dec 15 23:40 ep_00/
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 idProduct
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 idVendor
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 ltm_capable
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 manufacturer
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 maxchild
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 power/
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 product
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 quirks
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 removable
--w------- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 remove
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 serial
-r--r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 speed
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Nov 26 21:21 subsystem -> ../../../../../bus/usb/
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Nov 26 21:21 uevent
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 urbnum
-r--r--r-- 1 root root 4096 Dec 15 23:40 version
二、使用debugfs
1、挂载 debugfs 到 /sys/kernel/debug 路径下
root@ubuntu:mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
2、执行上述步骤之后，在 /sys/kernel/debug 就会生成如下的文件
root@ubuntu:/sys/bus/usb/devices# cd /sys/kernel/debug/
root@ubuntu:/sys/kernel/debug# ll
total 0
drwx------ 22 root root 0 Nov 26 21:21 ./
drwxr-xr-x 7 root root 0 Nov 26 21:21 ../
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 acpi/
drwxr-xr-x 32 root root 0 Dec 4 16:30 bdi/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 bluetooth/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 cleancache/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 dma_buf/
drwxr-xr-x 4 root root 0 Nov 26 21:21 dri/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 dynamic_debug/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 extfrag/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 frontswap/
-r--r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 gpio
drwxr-xr-x 3 root root 0 Nov 26 21:21 hid/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 kprobes/
drwxr-xr-x 3 root root 0 Nov 26 21:21 kvm-guest/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 mce/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 pinctrl/
-r--r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 pwm
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 regmap/
drwxr-xr-x 3 root root 0 Nov 26 21:21 regulator/
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 sched_features
-r--r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 sleep_time
-r--r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 suspend_stats
drwxr-xr-x 7 root root 0 Nov 26 21:21 tracing/
drwxr-xr-x 3 root root 0 Nov 26 21:21 usb/
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 virtio-ports/
-r--r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 vmmemctl
-r--r--r-- 1 root root 0 Nov 26 21:21 wakeup_sources
drwxr-xr-x 2 root root 0 Nov 26 21:21 x86/
3、cat 设备节点
执行下述命令之后会以特定格式打印目前USB总线上所有USB设备的信息如下：
root@ubuntu:/sys/kernel/debug# cat usb/devices
T: Bus=02 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#= 1 Spd=12 MxCh= 2
B: Alloc= 17/900 us ( 2%), #Int= 1, #Iso= 0
D: Ver= 1.10 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 MxPS=64 #Cfgs= 1
P: Vendor=1d6b ProdID=0001 Rev= 3.13
S: Manufacturer=Linux 3.13.0-32-generic uhci_hcd
S: Product=UHCI Host Controller
S: SerialNumber=0000:02:00.0
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr= 0mA
I:* If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 2 Ivl=255ms
T: Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=00 Cnt=01 Dev#= 2 Spd=12 MxCh= 0
D: Ver= 1.10 Cls=00(>ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs= 1
P: Vendor=0e0f ProdID=0003 Rev= 1.03
S: Manufacturer=VMware
S: Product=VMware Virtual USB Mouse
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=c0 MxPwr= 0mA
I:* If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=03(HID ) Sub=01 Prot=02 Driver=usbhid
E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 8 Ivl=1ms
T: Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#= 3 Spd=12 MxCh= 7
D: Ver= 1.10 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs= 1
P: Vendor=0e0f ProdID=0002 Rev= 1.00
S: Product=VMware Virtual USB Hub
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr= 0mA
I:* If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 1 Ivl=255ms
T: Bus=01 Lev=00 Prnt=00 Port=00 Cnt=00 Dev#= 1 Spd=480 MxCh= 6
B: Alloc= 0/800 us ( 0%), #Int= 1, #Iso= 0
D: Ver= 2.00 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 MxPS=64 #Cfgs= 1
P: Vendor=1d6b ProdID=0002 Rev= 3.13
S: Manufacturer=Linux 3.13.0-32-generic ehci_hcd
S: Product=EHCI Host Controller
S: SerialNumber=0000:02:03.0
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=e0 MxPwr= 0mA
I:* If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=09(hub ) Sub=00 Prot=00 Driver=hub
E: Ad=81(I) Atr=03(Int.) MxPS= 4 Ivl=256ms
T: Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=00 Cnt=01 Dev#= 7 Spd=480 MxCh= 0
D: Ver= 2.00 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=ff MxPS=64 #Cfgs= 1
P: Vendor=0bda ProdID=0129 Rev=39.60
S: Manufacturer=Generic
S: Product=USB2.0-CRW
S: SerialNumber=20100201396000000
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=a0 MxPwr=500mA
I:* If#= 0 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=06 Prot=50 Driver=rts5139
E: Ad=01(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 512 Ivl=0ms
E: Ad=82(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 512 Ivl=0ms
E: Ad=83(I) Atr=03(Int.) MxPS= 3 Ivl=64ms
至于信息的详细解析可以参照 Linux源代码中 Documentation/usb/proc_usb_info.txt 文件。现摘录其中对该格式的详细解释：
| | |__Product ID code
| |__Vendor ID code
|__Device info tag #2
String descriptor info:
S: Manufacturer=ssss
| |__Manufacturer of this device as read from the device.
| For USB host controller drivers (virtual root hubs) this may
| be omitted, or (for newer drivers) will identify the kernel
| version and the driver which provi
USB骨架程序（usb-skeleton），是USB驱动程序的基础，通过对它源码的学习和理解，可以使我们迅速地了解USB驱动架构，迅速地开发我们自己的USB硬件的驱动。
前言
在上篇《Linux下的硬件驱动--USB设备（上）（驱动配制部分）》中，我们知道了在Linux下如何去使用一些最常见的USB设备。但对于做系统设计的程序员来说，这是远远不够的，我们还需要具有驱动程序的阅读、修改和开发能力。在此下篇中，就是要通过简单的USB驱动的例子，随您一起进入 USB驱动开发的世界。
USB驱动开发
在掌握了USB设备的配置后，对于程序员，我们就可以尝试进行一些简单的USB驱动的修改和开发了。这一段落，我们会讲解一个最基础USB框架的基础上，做两个小的USB驱动的例子。
USB骨架
在Linux kernel源码目录中driver/usb/usb-skeleton.c为我们提供了一个最基础的USB驱动程序。我们称为USB骨架。通过它我们仅需要修改极少的部分，就可以完成一个USB设备的驱动。我们的USB驱动开发也是从她开始的。
那些linux下不支持的USB设备几乎都是生产厂商特定的产品。如果生产厂商在他们的产品中使用自己定义的协议，他们就需要为此设备创建特定的驱动程序。当然我们知道，有些生产厂商公开他们的USB协议，并帮助Linux驱动程序的开发，然而有些生产厂商却根本不公开他们的USB协议。因为每一个不同的协议都会产生一个新的驱动程序，所以就有了这个通用的USB驱动骨架程序， 它是以pci 骨架为模板的。
如果你准备写一个linux驱动程序，首先要熟悉USB协议规范。USB主页上有它的帮助。一些比较典型的驱动可以在上面发现，同时还介绍了USB urbs的概念，而这个是usb驱动程序中最基本的。
Linux USB 驱动程序需要做的第一件事情就是在Linux USB 子系统里注册，并提供一些相关信息，例如这个驱动程序支持那种设备，当被支持的设备从系统插入或拔出时，会有哪些动作。所有这些信息都传送到USB 子系统中，在usb骨架驱动程序中是这样来表示的：
static struct usb_driver skel_driver = {
name: "skeleton",
probe: skel_probe,
disconnect: skel_disconnect,
fops: &skel_fops,
minor: USB_SKEL_MINOR_BASE,
id_table: skel_table,
};
变量name是一个字符串，它对驱动程序进行描述。probe 和disconnect 是函数指针，当设备与在id_table 中变量信息匹配时，此函数被调用。
fops和minor变量是可选的。大多usb驱动程序钩住另外一个驱动系统，例如SCSI，网络或者tty子系统。这些驱动程序在其他驱动系统中注册，同时任何用户空间的交互操作通过那些接口提供，比如我们把SCSI设备驱动作为我们USB驱动所钩住的另外一个驱动系统，那么我们此USB设备的 read、write等操作，就相应按SCSI设备的read、write函数进行访问。但是对于扫描仪等驱动程序来说，并没有一个匹配的驱动系统可以使用，那我们就要自己处理与用户空间的read、write等交互函数。Usb子系统提供一种方法去注册一个次设备号和file_operations函数指针，这样就可以与用户空间实现方便地交互。
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进楠联邦： 设备驱动名一般都在/dev目录下.一般常用的设备的设备文件名如下: /dev/hd[a-t]:IDE设备 /dev/sd[a-z]:SCSI设备/dev/fd[0-7]:标准软驱/dev/md[0-31]:软raid设备 /dev/loop[0-7]:本地回环设备 /dev/ram[0-15]:内存 /dev/null:无限数据接收设备,相当于黑洞 /dev/zero:无限零资源 /dev/tty[0-63]:虚拟终端 /dev/ttyS[0-3]:串口 /dev/lp[0-3]:并口/dev/console:控制台 /dev/fb[0-31]:framebuffer
戚墅堰区13065163736： 请问Linux内核里,USB键盘和鼠标的驱动都是哪些文件? - ？
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进楠联邦： 首先你这个说的是usb host的驱动.hcd什么的只是linux提供给你的一个接口层,真正做物理传输的,如果是3.0的话在xhci.c文件里,这个文件才是对usb host一些寄存器进行设置的地方.在hcd里你搜下hub_port_init,这个地方是开始枚举的地方.
