How to programatically unplug & replug an USB device in linux?

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#struct #interface #cmd #null #file #function

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本文介绍在 Linux 系统中如何通过两种方法实现 USB 设备的热插拔：一是利用 usbfs 系统调用 reset USB 设备；二是修改设备驱动程序，增加 USBDEVFS_RESET 选项。

在linux，更新了usb设备的firmware后，你需要重新插拔一下usb设备来让系统读取到新的usb设备信息。

我们可以通过软件的方式让usb设备reset，实现hot-replug目的，让系统重新读取usb设备信息。

有两种方法让内核replug USB设备：

一：使用usbfs系统reset USB设备

先看看源码：

在drivers/usb/core/devio.c里的usbdev_ioctl函数里有

	case USBDEVFS_RESET:
		snoop(&dev->dev, "%s: RESET\n", __func__);
		ret = proc_resetdevice(ps);
		break;

proc_resetdevice调用了drivers/usb/core/hub.c的usb_reset_device重置usb设备，使内核replug该usb

只需打开usbfs里面对应的usb文件进行ioctl(fd, USBDEVFS_RESET, NULL)即可。

二：修改设备驱动，在ioctl里添加USBDEVFS_RESET选项

我在ftdi_sio驱动里，添加

static int ftdi_device_reset(struct usb_serial_port *port)
{
	struct usb_device *dev = port->serial->dev;
	int ret;

	ret = usb_lock_device_for_reset(dev,NULL);
	if (ret == 0) {
		ret = usb_reset_device(dev);
		usb_unlock_device(dev);
	}
	return ret;
}

static int ftdi_ioctl(struct tty_struct *tty, struct file *file,
					unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
	struct usb_serial_port *port = tty->driver_data;
	struct ftdi_private *priv = usb_get_serial_port_data(port);

	dbg("%s cmd 0x%04x", __func__, cmd);

	/* Based on code from acm.c and others */
	switch (cmd) {

	/* To support usb_control_msg to ttyUSB */
	case USBDEVFS_CONTROL:
		//dev_printk(KERN_DEBUG, &port->serial->dev->dev, "%s: CONTROL\n", __FUNCTION__);
		return tty_usb_control(port, (void __user *)arg);
		break;

	/* reset after downloading new firmware */
	case USBDEVFS_RESET:
		return ftdi_device_reset(port);
		break;

使用该内核，则可以通过设备驱动进行replug该usb设备，很方便。

使用驱动reset设备：

static int usb_device_reset(int fd)
{
  int ret;
	
  #define FTDI_USBDEV_RESET	_IO('U', 20)
  ret = ioctl(fd, FTDI_USBDEV_RESET, NULL);
  if (ret < 0)
    printf("USB device reset: %s\n", strerror(errno));

  return ret;
}

上面的#define FTDI_USBDEV_RESET _IO('U', 20)，其实就是USBDEVFS_RESET

我使用修改了的驱动实现，实际效果如下：

root@DLRC:/opt/sniffer/bin#setmoteid_4x -d /dev/ttyUSB0 -w 92
product :HKUST ATC Telos Rev B(9), len:24
old product :HKUST ATC Telos Rev B(9), len:24
new product :   HKUST ATC Telos Rev B(92)
serial save:DS000338, len:8
ftdi_sio 1-1.4.3:1.0: forced unbind
ep93xx-ohci ep93xx-ohci: shutdown urb c563dde0 ep1in-bulk
ftdi_sio 1-1.4.3:1.0: device disconnected
hub 1-1.4:1.0: state 7 ports 4 chg 0000 evt 0008
hub 1-1.4:1.0: state 7 ports 4 chg 0000 evt 0008
usb 1-1.4.3: reset full speed USB device using ep93xx-ohci and address 4
hub 1-1.4:1.0: state 7 ports 4 chg 0000 evt 0008
hub 1-1.4:1.0: state 7 ports 4 chg 0000 evt 0008
usb 1-1.4.3: ep0 maxpacket = 8
usbserial_generic 1-1.4.3:1.0: usb_probe_interface
usbserial_generic 1-1.4.3:1.0: usb_probe_interface - got id
ftdi_sio 1-1.4.3:1.0: usb_probe_interface
ftdi_sio 1-1.4.3:1.0: usb_probe_interface - got id
ftdi_sio 1-1.4.3:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected
usb 1-1.4.3: Detected FT232BM
usb 1-1.4.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB1
ftdi_sio ttyUSB0: FTDI USB Serial Device converter now disconnected from ttyUSB0

可以看到，reset它，内核就replug该USB。