Linux USB骨架驱动详解：接口与核心结构剖析

本文将深入剖析Linux USB驱动框架，重点针对Linux内核中的USB子系统进行详细解读。Linux设备驱动编写通常遵循统一的结构，即驱动程序结构体，它包含驱动所需的所有资源和属性。在这个框架中，USB驱动也不例外，其核心结构体`struct usb_skel`定义了一个USB设备的基本结构。 `struct usb_skel`包含了以下几个关键组件： 1. `struct usb_device* udev`: 这是一个指向`struct usb_device`的指针，代表了设备对象本身，是USB设备在Linux内核中的抽象表示。 2. `struct usb_interface* interface`: 表示设备与主机之间的接口，每个USB设备可以有多个接口，如数据、控制等。 3. `struct semaphore limit_sem`: 一个信号量，用于限制同时进行的写操作数量，以防止数据包冲突或溢出。 4. `unsigned char* bulk_in_buffer` 和 `size_t bulk_in_size`: 分别表示接收数据的缓冲区及其大小，用于处理从USB设备接收到的数据。 5. `__u8 bulk_in_endpointAddr` 和 `__u8 bulk_out_endpointAddr`: 分别存储接收和发送数据的USB端点地址，这是USB通信的关键参数。 6. `struct kref kref`: 一个引用计数器，用于驱动模块的内存管理，当不再需要驱动时，通过减少引用计数来释放资源。 理解USB驱动的`struct usb_skel`结构有助于开发者编写高效、兼容的驱动程序。在分析过程中，我们会从面向对象（OO）的角度来探讨这些结构，以便更好地理解和实现驱动代码。此外，虽然文章最初计划只关注USB驱动，但由于时间紧迫，作者可能会在后续内容中扩展到其他类型的驱动编写，如键盘、鼠标驱动等，以提供全面的驱动开发视角。本文是对Linux USB驱动框架的核心结构及其在实际应用中的作用进行了深入的讲解和解析。