5.1 使用流程

在 USB 協(xié)議中，永遠(yuǎn)是 Host 主動(dòng)發(fā)起傳輸。作為一個(gè) Gadget 驅(qū)動(dòng)程序，它永遠(yuǎn)都是這樣：

• 想接收數(shù)據(jù)：
  • 先構(gòu)造好 usb_request：分配 buffer、設(shè)置回調(diào)函數(shù)
  • 把 usb_request 放入隊(duì)列
  • UDC 和 Host 完成 USB 傳輸，在 usb_request 中填充數(shù)據(jù)，并觸發(fā)中斷調(diào)用 usb_request 的回調(diào)函數(shù)
• 想發(fā)送數(shù)據(jù)：
  • 先構(gòu)造好 usb_request：分配 buffer、在 buffer 里填充數(shù)據(jù)、設(shè)置回調(diào)函數(shù)
  • 把 usb_request 放入隊(duì)列
  • UDC 和 Host 完成 USB 傳輸，把 usb_request 的數(shù)據(jù)發(fā)給 Host，并觸發(fā)中斷調(diào)用 usb_request 的回調(diào)函數(shù)

5.2 endpoint 是核心

USB 傳輸?shù)膶?duì)象是 endpoint，使用流程如下：

• 功能驅(qū)動(dòng)里，通過 endpoint 描述符表明需要怎樣的 endpoint，比如（注意：bEndpointAddress 是表明方向，里面還沒有地址，driversusbgadgetfunctionf_loopback.c）：

• 功能驅(qū)動(dòng)里，它的 bind 函數(shù)根據(jù) endpoint 描述符向底層申請(qǐng)分配 endpoint，比如：

• 功能驅(qū)動(dòng)里，使能 endpoint，比如：

• 功能驅(qū)動(dòng)里，給 endpoint 分配 buffer、設(shè)置 usb_request、提交 usb_request，比如：

5.3 回調(diào)函數(shù)

功能驅(qū)動(dòng)里構(gòu)造的 usb_request，可以是接收 Host 發(fā)來的數(shù)據(jù)，也可以是向 Host 發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)傳輸完成，usb_request 的回調(diào)函數(shù)被調(diào)用。

在回調(diào)函數(shù)里，可以再次提交 usb_request。

怎么調(diào)用到回調(diào)函數(shù)？源頭是 UDC 的中斷函數(shù)。

5.3.1 IMX6ULL

調(diào)用關(guān)系如下：

// Linux-4.9.88driversusbchipideacore.c
ci_irq
 /* Handle device/host interrupt */
 if (ci- >role != CI_ROLE_END)
  ret = ci_role(ci)- >irq(ci);  // udc_irq
   udc_irq
                if (USBi_UI  & intr)
                    isr_tr_complete_handler(ci);
                     err = isr_tr_complete_low(hwep);
                        usb_gadget_giveback_request(&hweptemp- >ep, &hwreq- >req);
                         req- >complete(ep, req);

5.3.2 STM32MP157

調(diào)用關(guān)系如下：

// Linux-5.4driversusbdwc2gadget.c
dwc2_hsotg_irq
  // 處理endpoint中斷
  for (ep = 0; ep < hsotg- >num_of_eps && daint_out;
      ep++, daint_out > >= 1) {
   if (daint_out & 1)
    dwc2_hsotg_epint(hsotg, ep, 0);
     dwc2_hsotg_handle_outdone(hsotg, idx);
      dwc2_hsotg_complete_request(hsotg, hs_ep, hs_req, result);
       usb_gadget_giveback_request(&hs_ep- >ep, &hs_req- >req);
        req- >complete(ep, req);
  }

  for (ep = 0; ep < hsotg- >num_of_eps  && daint_in;
      ep++, daint_in > >= 1) {
   if (daint_in & 1)
    dwc2_hsotg_epint(hsotg, ep, 1);
     dwc2_hsotg_complete_in(hsotg, hs_ep);
      dwc2_hsotg_complete_request(hsotg, hs_ep, hs_req, 0);
       usb_gadget_giveback_request(&hs_ep- >ep, &hs_req- >req);
        req- >complete(ep, req);
  }

5.4 f_loopback分析

loopback 就是回環(huán)，Host 發(fā)數(shù)據(jù)給 Gadget，然后再讀 Gadget 就可以得到原樣的數(shù)據(jù)。

5.4.1 Gadget接收數(shù)據(jù)

Host 選擇某個(gè)配置時(shí)，默認(rèn)會(huì)選擇這個(gè)配置下那些接口的第 0 個(gè)設(shè)置(altsetting)；

當(dāng) Host 發(fā)來 USB_REQ_SET_INTERFACE 請(qǐng)求時(shí)，可以選擇指定的設(shè)置。

所以，我們從 f_loopback.c 的函數(shù)loopback_set_alt開始分析。

調(diào)用關(guān)系為：

loopback_set_alt
 enable_loopback
  result = enable_endpoint(cdev, loop, loop- >in_ep);
  
  result = enable_endpoint(cdev, loop, loop- >out_ep);
  
  result = alloc_requests(cdev, loop);

如上圖所示，先提交的是 out_req，它在等待 Host 發(fā)來數(shù)據(jù)。

假設(shè)斷點(diǎn) loop->out_ep 的 out_req 獲得了數(shù)據(jù)，它的回調(diào)函數(shù)loopback_complete被調(diào)用，如下：

5.4.2 Gadget 回環(huán)數(shù)據(jù)

5.5 f_sourcesink 分析

前面的 f_loopback 也實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸：Host 到 Gadget、Gadget 到 Host，但是它們之間是有依賴關(guān)系的，Host 必須先發(fā)送數(shù)據(jù)再讀數(shù)據(jù)。

f_sourcesink.c 也實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸：Host 到 Gadget、Gadget 到 Host，它們是獨(dú)立的。

• Host 讀 Gadget：驅(qū)動(dòng)程序里構(gòu)造好數(shù)據(jù)，Host 可以讀到，Gadget 作為源(source)
• Host 寫 Gadget：驅(qū)動(dòng)程序里得到 Host 發(fā)來的數(shù)據(jù)，Gadget 作為目的(sink)

5.5.1 Host 寫 Gadget

Host 選擇某個(gè)配置時(shí)，默認(rèn)會(huì)選擇這個(gè)配置下那些接口的第 0 個(gè)設(shè)置(altsetting)；

當(dāng) Host 發(fā)來 USB_REQ_SET_INTERFACE 請(qǐng)求時(shí)，可以選擇指定的設(shè)置。

所為，我們從 f_sourcesink.c 的函數(shù)sourcesink_set_alt開始分析。

sourcesink_set_alt
 enable_source_sink(cdev, ss, alt);

作為"source"，函數(shù)source_sink_start_ep會(huì)構(gòu)造數(shù)據(jù)、提交 usb_request：

當(dāng) Host 讀取到數(shù)據(jù)后，usb_request 的回調(diào)函數(shù)被調(diào)用，它只是再次提交 USB 請(qǐng)求，給 Host 繼續(xù)提供跟上次一樣的數(shù)據(jù)：

5.5.2 Host 讀 Gadget

仍然從 f_sourcesink.c 的函數(shù)sourcesink_set_alt開始分析。

sourcesink_set_alt
 enable_source_sink(cdev, ss, alt);

作為"sink"，函數(shù)source_sink_start_ep會(huì)故意把數(shù)據(jù)設(shè)置為 0x55（這是為了調(diào)試，當(dāng)讀到數(shù)據(jù)時(shí)可以看到 0x55 被覆蓋）、提交 usb_request：

當(dāng) Host 發(fā)來數(shù)據(jù)，usb_request 的回調(diào)函數(shù)被調(diào)用，它檢查收到的數(shù)據(jù)，再次提交 usb_request：