Linux gadget USB设备端驱动程序（kernel 2.6.28）

最新推荐文章于 2025-04-15 13:54:43 发布

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分类专栏：嵌入式

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本文详细介绍了Linux gadget USB设备端驱动的相关结构体，包括`struct usb_gadget`、`struct usb_gadget_driver`、`struct usb_gadget_ops`等，并讲解了Gadget层驱动提供的常用函数以及USB gadget功能驱动的编写要点。通过一个简单的Zero.c驱动示例，展示了如何实现USB设备端的驱动框架。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、几个重要设备端Gadget驱动结构体：

1. struct usb_gadget {//代表一个UDC设备
        /* readonly to gadget driver */
               const struct usb_gadget_ops *ops; //设备的操作集
               struct usb_ep *ep0; //ep0（USB协议中的端点0）, 处理setup()请求
               struct list_head ep_list; /* of usb_ep */本设备支持的端点链表
               enum usb_device_speed speed; //如：USB_SPEED_LOW、USB_SPEED_FULL等
               unsigned is_dualspeed:1; //支持full/high speed
               unsigned is_otg:1; //OTG的特性
               unsigned is_a_peripheral:1; //当前是A-peripheral，而不是A-host
               unsigned b_hnp_enable:1;
               unsigned a_hnp_support:1;
               unsigned a_alt_hnp_support:1;
               const char *name;
               struct device dev;
        };

2. struct usb_gadget_driver {//代表一个gadget设备driver，如：file_storage.c中的fsg_driver
//又如：如zero.c中的zero_driver
               char *function; //一个字符串，如"Gadget Zero"
               enum usb_device_speed speed;
               int (*bind)(struct usb_gadget *);       //常用语将dev 与driver的绑定，类似于probe，会被底层Gadget自动调用
               void (*unbind)(struct usb_gadget *);    //与bind作用相反
               int (*setup)(struct usb_gadget *,    const struct usb_ctrlrequest *);    //用于usb设备setup阶段的USB_REQ_GET_DESCRIPTOR等主机端的请求处理，完成USB设置阶段和具体功能相关的交互
               void (*disconnect)(struct usb_gadget *);
               void (*suspend)(struct usb_gadget *);
               void (*resume)(struct usb_gadget *)

       /* FIXME support safe rmmod */
               struct device_driver driver;
        };

3. struct usb_gadget_ops {//代表设备的操作集
                       int (*get_frame)(struct usb_gadget *);
                       int (*wakeup)(struct usb_gadget *);
                       int (*set_selfpowered) (struct usb_gadget *, int is_selfpowered);
                       nt (*vbus_session) (struct usb_gadget *, int is_active);
                       int (*vbus_draw) (struct usb_gadget *, unsigned mA);
                       int (*pullup) (struct usb_gadget *, int is_on);
                       int (*ioctl)(struct usb_gadget *,
                       unsigned code, unsigned long param);
        };

4. struct usb_ep {//代表一个端点
                       void *driver_data //
                       ...
                       const struct usb_ep_ops *ops; //端点的操作集，如上
                       struct list_head ep_list; //gadget的所有ep的list
                       ...
        };
   5.     struct usb_ep_ops {//表示端点的操作集
                       ...
                       int (*queue) (struct usb_ep *ep, struct usb_request *req,
                       gfp_t gfp_flags); //将一个usb_request提交给endpoint
                       //是数据传输的关键函数
                       ...
        };

6. struct usb_request {//表示一个传输的请求，这与usb host端的urb类似
                       void *buf;
                       unsigned length;
                       dma_addr_t dma;
                       unsigned no_interrupt:1;
                       unsigned zero:1;
                       unsigned short_not_ok:1;
                       void (*complete)(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req); //一个usb请求提交完成后的回调函数
                       void *context;
                       struct list_head list;
                       int status;
                       unsigned actual;
        };

7. struct usb_ctrlrequest (用在setup函数中）
|-----------------------|
| __u8    bRequestType -|
| __u8    bRequest     -|
| __le16 -wValue       -|
| __le16 -wIndex       -|
| __le16 -wLength      -|
|-----------------------|

这个数据结构就是SETUP信包的内容，而缓冲区的内容，就是随后的数据信包的内容。
---------------------------------------------------------------
bRequestType
    D7     数据的传输方向：0表示从主机到设备； 1表示从设备到主机；
    D6~5   命令的类型：   0表示标准命令；    1表示类命令；      2表示厂商提供的命令； 3保留；
    D4~0   接收对象；     0表示设备；       1表示接口；       2表示端点；         3表示其他；
bRequest
    命令的序号(其实就是命令)；所有的命令都是以不同编码值的方式传递给设备的，bRequest就表示USB命令的编码值
wValue, wIndex
    这两个字段对于不同的命令有不同的含义
wLength
    表示在完成命令控制传输的数据阶段，要求传输数据的字节长度。一般不论是输入还是输出都要求给出准确的数字。当命令不需要传输数据时，此字段设为0