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????說到usb子系統的IO操作，不得不說usb request block，簡稱urb。事實上，可以打一個這樣的比喻，usb總線就像一條高速公路，貨物、人流之類的可以看成是系統與設備交互的數據，而urb就可以看成是汽車。在一開始對USB規范細節的介紹，我們就說過USB的endpoint有4種不同類型，也就是說能在這條高速公路上流動的數據就有四種。但是這對汽車是沒有要求的，所以urb可以運載四種數據，不過你要先告訴司機你要運什么，目的地是什么。我們現在就看看struct urb的具體內容。它的內容很多，為了不讓我的理解誤導各位，大家最好還是看一看內核源碼的注釋，具體內容參見源碼樹下include/linux/usb.h。
????在這里我們重點介紹程序中出現的幾個關鍵字段：
struct usb_device ?*dev
????urb所發送的目標設備。
unsigned int pipe
????一個管道號碼，該管道記錄了目標設備的端點以及管道的類型。每個管道只有一種類型和一個方向，它與他的目標設備的端點相對應，我們可以通過以下幾個函數來獲得管道號并設置管道類型：
???? unsigned int usb_sndctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
???????? ??把指定USB設備的指定端點設置為一個控制OUT端點。
???? unsigned int usb_rcvctrlpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
???????? ??把指定USB設備的指定端點設置為一個控制IN端點。
???? unsigned int usb_sndbulkpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
????? ???? 把指定USB設備的指定端點設置為一個批量OUT端點。
??? unsigned int usb_rcvbulkpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
???????? ??把指定USB設備的指定端點設置為一個批量OUT端點。
???? unsigned int usb_sndintpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
???????? ? 把指定USB設備的指定端點設置為一個中斷OUT端點。
???? unsigned int usb_rcvintpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
?????? ??? 把指定USB設備的指定端點設置為一個中斷OUT端點。
???? unsigned int usb_sndisocpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
??????? ?? 把指定USB設備的指定端點設置為一個等時OUT端點。
???? unsigned int usb_rcvisocpipe(struct usb_device *dev, unsigned int endpoint)
????? ???? 把指定USB設備的指定端點設置為一個等時OUT端點。
unsigned int transfer_flags
??? 當不使用DMA時，應該transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP（按照代碼的理解，希望沒有錯）。
int status
????當一個urb把數據送到設備時，這個urb會由系統返回給驅動程序，并調用驅動程序的urb完成回調函數處理。這時，status記錄了這次數據傳輸的有關狀態，例如傳送成功與否。成功的話會是0。
????要能夠運貨當然首先要有車，所以第一步當然要創建urb：
????struct urb *usb_alloc_urb(int isoc_packets, int mem_flags);
????第一個參數是等時包的數量，如果不是乘載等時包，應該為0，第二個參數與kmalloc的標志相同。
????要釋放一個urb可以用：
????void usb_free_urb(struct urb *urb);
????要承載數據，還要告訴司機目的地信息跟要運的貨物，對于不同的數據，系統提供了不同的函數，對于中斷urb，我們用
????void usb_fill_int_urb(struct urb *urb, struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
???????????????????void *transfer_buffer, int buffer_length,
???????????????????usb_complete_t complete, void *context, int interval);
????這里要解釋一下，transfer_buffer是一個要送/收的數據的緩沖，buffer_length是它的長度，complete是urb完成回調函數的入口，context由用戶定義，可能會在回調函數中使用的數據，interval就是urb被調度的間隔。
????對于批量urb和控制urb，我們用:
????void usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb, struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
??????????????????????????????????? void *transfer_buffer, int buffer_length, usb_complete_t complete,
??????????????????????????????????? void *context);
????void usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb, struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
??????????????????????????????????? unsigned char* setup_packet,void *transfer_buffer,
???????????????????? int buffer_length, usb_complete_t complete,void *context);
????控制包有一個特殊參數setup_packet，它指向即將被發送到端點的設置數據報的數據。
????對于等時urb，系統沒有專門的fill函數，只能對各urb字段顯示賦值。
????有了汽車，有了司機，下一步就是要開始運貨了，我們可以用下面的函數來提交urb
????int usb_submit_urb(struct urb *urb, int mem_flags);
????mem_flags有幾種：GFP_ATOMIC、GFP_NOIO、GFP_KERNEL，通常在中斷上下文環境我們會用GFP_ATOMIC。
??? 當我們的卡車運貨之后，系統會把它調回來，并調用urb完成回調函數，并把這輛車作為函數傳遞給驅動程序。我們應該在回調函數里面檢查status字段，以確定數據的成功傳輸與否。下面是用urb來傳送數據的細節。
/* initialize the urb properly */
usb_fill_bulk_urb(urb, dev->udev,
????????????? ?????? usb_sndbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_out_endpointAddr),
?????????????? ??? ? buf, writesize, skel_write_bulk_callback, dev);
urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
/* send the data out the bulk port */
retval = usb_submit_urb(urb, GFP_KERNEL);
????這里skel_write_bulk_callback就是一個完成回調函數，而他做的主要事情就是檢查數據傳輸狀態和釋放urb：
dev = (struct usb_skel *)urb->context;
/* sync/async unlink faults aren't errors */
if (urb->status && !(urb->status = = -ENOENT || urb->status == -ECONNRESET || urb->status = = -ESHUTDOWN)) {
???????? dbg("%s - nonzero write bulk status received: %d", __FUNCTION__, urb->status);
}
/* free up our allocated buffer */
usb_buffer_free(urb->dev, urb->transfer_buffer_length,
????????????? urb->transfer_buffer, urb->transfer_dma);
????事實上，如果數據的量不大，那么可以不一定用卡車來運貨，系統還提供了一種不用urb的傳輸方式，而usb-skeleton的讀操作正是采用這種方式實現：
/* do a blocking bulk read to get data from the device */
retval = usb_bulk_msg(dev->udev,
????????????? ?????????????usb_rcvbulkpipe(dev->udev, dev->bulk_in_endpointAddr),
????????????? ?????????????dev->bulk_in_buffer,
??????????? ???????????? min(dev->bulk_in_size, count),
????????????? ?????????????&bytes_read, 10000);
/* if the read was successful, copy the data to userspace */
if (!retval) {
???????? if (copy_to_user(buffer, dev->bulk_in_buffer, bytes_read))
????????????? ??retval = -EFAULT;
???????? else
?????????????? ?retval = bytes_read;
}
????程序使用了usb_bulk_msg來傳送數據，它的原型如下：
????int usb_bulk_msg(struct usb_device *usb_dev, unsigned int pipe,void *data,
???????? int len, int *actual length, int timeout)
????這個函數會阻塞等待數據傳輸完成或者等到超時，data是輸入/輸出緩沖，len是它的大小，actual length是實際傳送的數據大小，timeout是阻塞超時。
????對于控制數據，系統提供了另外一個函數，他的原型是：
????Int usb_contrl_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe, __u8 request,
???????????????????????????????? ?__u8 requesttype, __u16 value, __u16 index, void *data,
???????????????????????????????? ?__u16 size, int timeout);
????request是控制消息的USB請求值、requesttype是控制消息的USB請求類型，value是控制消息的USB消息值，index是控制消息的USB消息索引。具體是什么，暫時不是很清楚，希望大家提供說明。
????至此，Linux下的USB驅動框架分析基本完成了。
工商網監
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