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Linux有许多功能是通过模块的方式,在需要时才载入kernel,如此可使kernel较为精简,进而提率,以及保有较大的弹性。这类可载入的模块,通常是设备驱动程序。insmod:加载模块,需要指定完整的路径和模块名字modprobe:加载有依赖的模块,根据depmod-a的输出/lib/modules/version/modules.dep来加载的所需要模块。rmmod:卸载模块。module_init(init_function):模块被加载时被调用的函数。module_exit(cleanup_function):模块卸载时被调用的函数。当使用insmod加载模块时,module_init的init_function函数会被调用;当使用module_exit加载模块时,module_init的cleanup_function函数会被调用;总线是处理器和设备之间的通道,在设备模型中,的设备都通过总线相连,以总线来管理设备和驱动函数。
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hub通过检测USB总线空闲(Idle)时差分线的高低电压来判断所连接设备的速度类型,当host发来Get_Port_Status请求时,hub就可以将此设备的速度类型信息回复给host。USB2.0规范要求速度检测要先于复位(Reset)操作。主机一旦得知新设备已连上以后,它至少等待100ms以使得插入操作的完成以及设备电源稳定工作。然后主机控制器就向hub发出一个Set_Port_Feature请求让hub复位其管理的端口(刚才设备插上的端口)。hub通过驱动数据线到复位状态(D+和D-全为低电平),并持续至少10ms。当然,hub不会把这样的复位信号发送给其他已有设备连接的端口,所以其他连在该hub上的设备自然看不到复位信号,不受影响。
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枚举就是从设备读取一些信息,知道设备是什么样的设备,如何进行通信,这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动程序。调试USB设备,很重要的一点就是USB的枚举过程,只要枚举成功了,那么就已经成功大半了。USB架构中,hub负责检测设备的连接和断开,利用其中断IN端点(InterruptINEndpoint)来向主机(Host)报告。在系统启动时,主机轮询它的根hub(RootHub)的状态看是否有设备(包括子hub和子hub上的设备)连接。USB总线拓扑结构见下图(顶端为主机的RootHub):
那么它提供了哪些方法呢?此时我们看一下gendisk是个什么东西。说实话,这个结构体太重要,也很复杂,内核使用它来表示一个独立的磁盘设备,实际上,内核还使用它表示分区,驱动程序对它进行初始化。它的前面几个成员变量的作用,通过注释大概明白它的意思,这里,我们主要关注一下以下几个:block_device_operations该结构体源码如下:该结构体用来告诉系统块设备提供的操作接口,而字符设备对应的结构体为file_operations,有兴趣的自己理解。