Linux USB架构解析：从总线到设备

"这篇博客由guolele撰写，主要探讨了Linux系统下的USB架构，讲述了USB主控制器与ROOT HUB之间的交互关系，并简单介绍了USB设备的注册和匹配过程。" 在Linux操作系统中，USB（Universal Serial Bus）架构是一个复杂但至关重要的部分，它负责管理和驱动各种USB设备。guolele的文章首先提到了USB主控制器（Host Controller）与ROOT HUB的关系，这两个组件是USB设备在Linux系统中的核心元素。主控制器负责管理USB总线，而ROOT HUB则充当设备连接的中心点，允许多个设备通过菊花链方式连接。 文章接着描述了USB设备在Linux内核中的初始化和注册流程。当一个新的USB设备插入时，系统会调用`uhci_hcd_init`开始处理，接着通过`usb_add_hcd`将控制器添加到总线。`usb_hcd_poll_rh_status`和`register_root_hub`用于监控ROOT HUB的状态并注册它。在设备识别过程中，`usb_get_device_descriptor`用于获取设备描述符，这包含了设备的基本信息。 在设备注册阶段，`usb_new_device`被调用来创建一个新的设备实例。`device_add`后，系统会调用`usb_bus_type->match`进行设备匹配，这里使用了`usb_device_match`函数。如果设备类型匹配，它将寻找对应的`usb_generic_driver`，该驱动在`usb_init`时通过`usb_register_device_driver`注册。之后，`generic_probe`函数被调用，执行如`usb_choose_configuration`和`usb_set_configuration`等配置步骤，以确定设备的工作模式。 在`usb_set_configuration`中，接口设备类型被设置为`usb_if_device_type`，然后调用`device_add(&intf->dev)`添加接口设备。`create_intf_ep_devs(intf)`创建端点（Endpoint）结构体，这些端点代表了设备可以进行数据传输的不同通道。最后，由于设备类型已更改为`usb_if_device_type`，系统再次进行设备匹配，这次调用`else`分支的代码，继续完成设备的初始化和配置。 通过这篇文章，我们可以了解到Linux USB架构的概貌以及设备注册、匹配和初始化的关键步骤。虽然没有深入讨论错误处理和某些细节，但它为理解Linux如何管理USB设备提供了一个基础的框架。对于想要深入研究Linux USB编程的人来说，这是一个很好的起点，可以结合《linux那些事儿系列从书》进一步学习。