深入解析Linux EHCI主机控制器

"Linux那些事儿之我是EHCI主机控制器.pdf - Linux学习文档，深入解析Linux中的EHCI主机控制器" 本文档是关于Linux操作系统中EHCI（Enhanced Host Controller Interface，增强型USB主机控制器接口）的深度解析，作者通过引子引入话题，旨在探讨Linux内核对USB 2.0高速设备的支持机制。文档主要分为几个部分，包括接口体系、驱动程序的匹配和探测过程，以及数据结构等关键知识点。 1. **接口体系** EHCI是USB 2.0规范的一部分，设计用于高速（High-Speed）USB设备的控制。在USB 2.0标准中，定义了三种传输速率：低速（Low-Speed, LS）、全速（Full-Speed, FS）和高速（High-Speed, HS）。EHCI仅处理高速设备，对于全速和低速设备，则需要配合其他类型的主机控制器，如UHCI（Universal Host Controller Interface）或OHCI（Open Host Controller Interface）。 2. **套路 - pcimatch和probe** 在Linux内核中，设备驱动的加载通常涉及到`pcimatch`和`probe`两个步骤。`pcimatch`函数负责检查PCI设备ID，确保设备符合驱动程序的支持范围。`probe`函数则在匹配成功后执行，初始化设备并建立必要的数据结构。 3. **数据结构 of EHCI driver and device** EHCI驱动程序与设备交互依赖于一系列内核数据结构，这些结构存储了设备的状态、队列头部（Queue Head, QH）和事务翻译单元（Transaction Translator, TT）等信息。QH用于管理USB事务，TT则处理HS设备与FS/LS设备之间的通信转换。 4. **2008年的这一场雪** 这可能是指文档创作的时间背景，同时，作者以诗歌形式表达了对同行的敬意，也表明了写作的动机和目的。 5. **EHCI与Companion HC** 当高速、全速或低速设备插入到根集线器（Root Hub）的端口时，EHCI和其同伴控制器（如UHCI）会协同工作。全速和低速设备由同伴控制器管理，而高速设备由EHCI直接处理。如果设备连接到USB 2.0 hub（非根集线器），EHCI会通过分裂事务和事务翻译来支持全速和低速设备。 6. **Routing机制** 插入设备时，路由是关键步骤。所有根集线器端口的设备连接首先需要经过路由判断，决定由哪个控制器来处理。EHCI会检测设备的速度，并根据需要与UHCI或其他控制器协作。 这篇文档详细介绍了Linux内核中EHCI如何处理USB 2.0高速设备，包括与全速和低速设备的协同工作方式，以及驱动程序的核心功能和数据结构。对于想要深入理解Linux USB子系统和驱动开发的人来说，这是宝贵的参考资料。