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Linux那些事儿之我是UHCI
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2010-02-03
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写一下UHCI吧,也顺便怀念一下Intel,以及Intel的那几个女同事们,好久没联系了,你们可好? UHCI是 Intel提出来的.虽然离开 Intel一年多了,但我总觉得也许有一天我还会回到 Intel.所 以关于 Intel的东西,我多少会关注一下.我挺怀念 Intel的,虽然钱也不多,但是那时候毕竟刚毕 业,对钱的问题也没想太多.
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Linux 那些事儿之我是 UHCI
Linux 那些事儿
系列丛书
之
我是 UHCI
1原文为blog.csdn.net/fudan_abc 上的《linux 那些事儿之我是UHCI》,有闲情逸致的或者有批评建议的可以
到上面做客,也可以email 到ilttv.cn@gmail.com
第 1 页 共 234 页
Linux 那些事儿之我是 UHCI
目录
目录 ..................................................................................................................................................2
引子 ..................................................................................................................................................3
开户和销户.......................................................................................................................................6
PCI,我们来了 .................................................................................................................................11
物以类聚.........................................................................................................................................16
I/O内存和I/O端口..........................................................................................................................23
传说中DMA ...................................................................................................................................29
来来,我是一条总线,线线线线线.............................................................................................38
主机控制器的初始化(一).........................................................................................................43
主机控制器的初始化(二).........................................................................................................46
有一种资源,叫中断.....................................................................................................................53
一个函数引发的故事(一).........................................................................................................55
一个函数引发的故事(二).........................................................................................................60
一个函数引发的故事(三).........................................................................................................66
一个函数引发的故事(四).........................................................................................................73
一个函数引发的故事(五).........................................................................................................75
Root Hub的注册.............................................................................................................................78
寂寞在唱歌.....................................................................................................................................82
Root Hub 的控制传输(一) .......................................................................................................92
Root Hub 的控制传输(二) .....................................................................................................103
非Root Hub的控制传输...............................................................................................................120
非Root Hub的Bulk传输 ...............................................................................................................136
传说中的中断服务程序(ISR)......................................................................................................144
Root Hub的中断传输...................................................................................................................166
非Root Hub的中断传输...............................................................................................................169
等时传输.......................................................................................................................................182
实战电源管理(一)...................................................................................................................190
实战电源管理(二)...................................................................................................................198
实战电源管理(三)...................................................................................................................203
实战电源管理(四)...................................................................................................................210
FSBR.............................................................................................................................................220
“脱”就一个字...........................................................................................................................228
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Linux 那些事儿之我是 UHCI
引子
写一下 UHCI 吧,也顺便怀念一下 Intel,以及 Intel 的那几个女同事们,好久没联系了,你们可好?
UHCI 是 Intel 提出来的.虽然离开 Intel 一年多了,但我总觉得也许有一天我还会回到 Intel.所
以关于 Intel 的东西,我多少会关注一下.我挺怀念 Intel 的,虽然钱也不多,但是那时候毕竟刚毕
业,对钱的问题也没想太多.
UHCI 全名 Universal Host Controller Interface,它是一种 USB 主机控制器的接口规范,江湖
中把遵守它的硬件称为 UHCI 主机控制器.在 Linux 中,把这种硬件叫做 HC,或者说 Host
Controller,而把与它对应的软件叫做 HCD.即 HC Driver.Linux 中这个 HCD 所对应的模块叫
做 uhci-hcd.
当我们看一个模块的时候,首先是看 Kconfig 和 Makefile 文件.在 drivers/usb/host/Kconfig
文件中:
161 config USB_UHCI_HCD
162 tristate "UHCI HCD (most Intel and VIA) support"
163 depends on USB && PCI
164 ---help---
165 The Universal Host Controller Interface is a standard by Intel for
166 accessing the USB hardware in the PC (which is also called the
USB
167 host controller). If your USB host controller conforms to this
168 standard, you may want to say Y, but see below. All recent
boards
169 with Intel PCI chipsets (like intel 430TX, 440FX, 440LX, 440BX,
170 i810, i820) conform to this standard. Also all VIA PCI chipsets
171 (like VIA VP2, VP3, MVP3, Apollo Pro, Apollo Pro II or Apollo Pro
172 133). If unsure, say Y.
173
174 To compile this driver as a module, choose M here: the
175 module will be called uhci-hcd.
众里寻他千百度之后,我发现了上面这段文字,注意那句 depends on USB && PCI.这句话的意
思就是说这个选项是依赖于另外两个选项,CONFIG_USB 和 CONFIG_PCI,很显然这两个选项
代表着 Linux 中 usb 的核心代码和 pci 的核心代码.
UHCI 作为 USB 主机控制器的接口,它依赖于 usb 核心这很正常,但为何它也依赖于 pci 核心呢?
理由很简单,UHCI 主机控制器本身通常是 PCI 设备,即通常它会插在 PCI 插槽里,或者直接就集
成在主板上.但总之,大多数的 UHCI 主机控制器是连在 PCI 总线上的.所以,很无奈的是,写 UHCI
驱动程序就不得不了解一点 PCI 设备驱动程序.
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Linux 那些事儿之我是 UHCI
先用 lspci 命令看一下,
localhost:/usr/src/linux-2.6.22.1/drivers/usb/host # lspci | grep USB
00:1d.0 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge UHCI USB #1
(rev 09)
00:1d.1 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge UHCI USB #2
(rev 09)
00:1d.2 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge UHCI USB #3
(rev 09)
00:1d.7 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge EHCI USB (rev
09)
比如在我的计算机里,就有三个 UHCI 主机控制器,以及另一个主机控制器,EHCI 主机控制器,它
们都是 pci 设备.
接着我们来看 Makefile.
localhost:/usr/src/linux-2.6.22.1/drivers/usb/host # cat Makefile
#
# Makefile for USB Host Controller Drivers
#
ifeq ($(CONFIG_USB_DEBUG),y)
EXTRA_CFLAGS += -DDEBUG
endif
obj-$(CONFIG_PCI) += pci-quirks.o
obj-$(CONFIG_USB_EHCI_HCD) += ehci-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_ISP116X_HCD) += isp116x-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_OHCI_HCD) += ohci-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_UHCI_HCD) += uhci-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_SL811_HCD) += sl811-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_SL811_CS) += sl811_cs.o
obj-$(CONFIG_USB_U132_HCD) += u132-hcd.o
很显然,我们要的就是与 CONFIG_USB_UHCI_HCD 对应的 uhci-hcd.o 这个模块.而与
uhci-hcd.o 最相关的就是与之同名的 C 文件.这是它的源文件.在
drivers/usb/host/uhci-hcd.c 的最后 7 行,我们看到:
969 module_init(uhci_hcd_init);
970 module_exit(uhci_hcd_cleanup);
971
972 MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
973 MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
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Linux 那些事儿之我是 UHCI
974 MODULE_LICENSE("GPL");
正如每个女人都应该有一支口红,每个模块都应该有两个宏,它们是 module_init 和
module_exit,分别用来初始化和注销自己.而这两行代码的意思就是说 uhci_hcd_init 这个函
数将会在你加载这个模块的时候被调用,uhci_hcd_cleanup 则是将会在你卸载这个模块的时候
被执行.
所以我们没有办法,只能从 uhci_hcd_init 开始我们的故事.
917 static int __init uhci_hcd_init(void)
918 {
919 int retval = -ENOMEM;
920
921 printk(KERN_INFO DRIVER_DESC " " DRIVER_VERSION "%s\n",
922 ignore_oc ? ", overcurrent ignored" : "");
923
924 if (usb_disabled())
925 return -ENODEV;
926
927 if (DEBUG_CONFIGURED) {
928 errbuf = kmalloc(ERRBUF_LEN, GFP_KERNEL);
929 if (!errbuf)
930 goto errbuf_failed;
931 uhci_debugfs_root = debugfs_create_dir("uhci", NULL);
932 if (!uhci_debugfs_root)
933 goto debug_failed;
934 }
935
936 uhci_up_cachep = kmem_cache_create("uhci_urb_priv",
937 sizeof(struct urb_priv), 0, 0, NULL, NULL);
938 if (!uhci_up_cachep)
939 goto up_failed;
940
941 retval = pci_register_driver(&uhci_pci_driver);
942 if (retval)
943 goto init_failed;
944
945 return 0;
946
947 init_failed:
948 kmem_cache_destroy(uhci_up_cachep);
949
950 up_failed:
951 debugfs_remove(uhci_debugfs_root);
952
第 5 页 共 234 页
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liweijie1988
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