usb gadget

本文主要是介绍usb gadget，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 前言

2. 源码架构

3. 枚举过程

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1. 前言

Gadget，小饰品。USB Gadget，就是指所开发的电子设备以USB从设备的模式通过USB连接到主机。比如手机用USB线插入PC后，手机就是USB Gadget。本文以Mavell为例，以Gadget插入主机的全过程为主线，分析USB Gadget的架构。

 

2. 源码架构

USB的源码位于/drivers/usb文件夹内，其中包括核心层core，主控制器host，U盘storage，以及USB Gadget等。

gadget文件夹里存放了各芯片厂商支援的USB Gadget控制器驱动，比如支持Mavell的PXA9XX系列的USB Gadget驱动为mv_gadget.c，其架构如下图所示，

 2.1 Gadget控制器驱动

 设备要有gadget功能，硬件上要集成gadget控制器，软件上要具备gadget控制器驱动。

首先是该驱动的数据结构 struct mv_usb_dev，

-> struct usb_gadget, 由linux定义的gadget所需要的数据成员，其中包含了sturct usb_ep。

-> struct mv_usb_ep, 其中的struct usb_ep是由linux定义的endpoint所需要的成员，关于endpoint参看USB协议。

-> struct usb_gadget_driver, 对应该gadget设备功能的驱动，下节将作具体描述。

-> void *mv_usb_handle, 指针指向芯片控制器的数据结构。

 

概括地讲，gadget控制器驱动完成了五个任务，

• 通过platform_data和resource的到gadget芯片物理地址，中断号等 （橙色）
• 初始化gadget芯片和相关数据 (浅灰色)
• 初始化数据struct usb_gadget (蓝色)
• 初始化数据struct usb_ep (粉色)
• 注册gadget服务

gadget服务，即该设备所具备的gadget能力，比如reset, suspend, resume, speed，以及需要重点关注的枚举功能mv_usb_ep0_complete_service。注意到，注册服务的函数usb_device_register_service()的第一个参数mv_usb_handle用于得到底层芯片的数据，第三个参数回调函数实现具体功能。

 2.2 Gadget设备驱动

  需要区别gadget设备驱动与上节提到的gadget控制器驱动。gadget设备驱动，是指设备插入主机后具备的功能，该驱动被挂在到struct usb_gadget_driver下。比如手机插入PC作为U盘，那么U盘的驱动程序就是所谓的gadget设备驱动。

(*bind)绑定设备的功能，比如U盘。

(*setup)实现USB设备的枚举。

 2.3 Composite

如果一个设备插入主机后拥有多个功能，比如同时有U盘和Android调试功能，那么该设备称为composite复用设备。其数据结构如下，

通过(*bind)绑定设备的各个功能。

 

 

3. 枚举过程

系统初始化USB设备的过程就是枚举过程。

根据USB协议，USB设备初始化的过程为attached->powered->default->address->configured。

当设备插入主机，将等待来自主机的中断信号，通过request_irq()进入中断处理函数。

设备通过读取控制器状态寄存器的值，得到来自主机的反馈，进而执行相应的任务，枚举就是其中的一项任务，通过调用gadget控制器驱动已经注册好的枚举服务，开始枚举过程。

该枚举服务归纳为两步，

第一步，通过读取gadget控制器，得到来自主机的请求，存放至mv_ctrl_req。

第二步，通过switch(mv_ctrl_req)，对具体请求作具体处理，处理类别又可分为两类。

1) 标准请求，即所有USB设备可通用的请求，具体有得到状态请求，设置/清除feature请求，设置地址请求。

2) USB设备请求，即根据具体设备，处理具体请求，通过回调函数mv_dev->driver->setup()来实现。

PS： 关于请求，参看USB协议ch9。

重点关注mv_dev->driver->setup()的枚举过程，其实质就是主机从USB设备得到描述符。

这里的mv_dev->driver就是上文2.2所提到的gadget设备驱动，通过driver->bind绑定具体的驱动功能，如果是composite复用设备，则绑定usb_composite_driver结构，通过driver->setup实现设备的枚举过程，代码如下，其中的GET_DESCRIPTOR, SET_CONFIGURATION, 以及f->setup是必要的枚举过程。

这篇关于usb gadget的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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