Linux USB驱动框架分析（四）

probe是usb子系统自动调用的一个函数，有USB设备接到硬件集线器时，usb子系统会根据production ID和vendorID的组合或者设备的class、subclass跟protocol的组合来识别设备调用相应驱动程序的probe（探测）函数，对于skeleton来说，就是skel_probe。系统会传递给探测函数一个usb_interface *跟一个struct usb_device_id*作为参数。他们分别是该USB设备的接口描述（一般会是该设备的第0号接口，该接口的默认设置也是第0号设置）跟它的设备ID描述（包括VendorID、Production ID等）。Probe函数比较长，我们分段来分析这个函数：

     dev->udev = usb_get_dev(interface_to_usbdev(interface));

     dev->interface = interface;

在初始化了一些资源之后，我们可以看到第一个关键的函数调用——interface_to_usbdev。他同uo一个usb_interface来得到该接口所在设备的设备描述结构。本来，要得到一个usb_device只要用interface_to_usbdev就够了，但因为要增加对该usb_device的引用计数，我们应该在做一个usb_get_dev的操作，来增加引用计数，并在释放设备时用usb_put_dev来减少引用计数。这里要解释的是，该引用计数值是对该usb_device的计数，并不是对本模块的计数，本模块的计数要由kref来维护。所以，probe一开始就有初始化kref。事实上，kref_init操作不单只初始化kref，还将其置设成1。所以在出错处理代码中有kref_put，它把kref的计数减1，如果kref计数已经为0，那么kref会被释放。Kref_put的第二个参数是一个函数指针，指向一个清理函数。注意，该指针不能位空，或者kfree。该函数会在最后一个对kref的引用释放时被调用（如果我的理解不准确，请指正）。下面是内核源码中的一段注释及代码：

/**

 * kref_put - decrement refcount for object.

 * @kref: object.

 * @release: pointer to the function that will clean up the object when the

 *        last reference to the object is released.

 *        This pointer is required, and it is not acceptable to pass kfree

 *        in as this function.

 *

 * Decrement the refcount, and if 0, call release().

 * Return 1 if the object was removed, otherwise return 0.  Beware, if this

 * function returns 0, you still can not count on the kref from remaining in

 * memory.  Only use the return value if you want to see if the kref is now

 * gone, not present.

 */

int kref_put(struct kref *kref, void (*release)(struct kref *kref))

{

     WARN_ON(release == NULL);

     WARN_ON(release == (void (*)(struct kref *))kfree);

     /*

      * if current count is one, we are the last user and can release object

      * right now, avoiding an atomic operation on 'refcount'

      */

     if ((atomic_read(&kref->refcount) == 1) ||

         (atomic_dec_and_test(&kref->refcount))) {

         release(kref);

         return 1;

     }

     return 0;

}

当我们执行打开操作时，我们要增加kref的计数，我们可以用kref_get，来完成。所有对struct kref的操作都有内核代码确保其原子性。

得到了该usb_device之后，我们要对我们自定义的usb_skel各个状态跟资源作初始化。这部分工作的任务主要是向usb_skel注册该usb设备的端点。这里可能要补充以下一些关于usb_interface_descriptor的知识，但因为内核源码对该结构体的注释不多，所以只能靠个人猜测。在一个usb_host_interface结构里面有一个usb_interface_descriptor叫做desc的成员，他应该是用于描述该interface的一些属性，其中bNubEndpoints一个8位（b forbyte）的数字，他代表了该接口的端点数。Probe然后遍历所有的端点，检查他们的类型跟方向，注册到usb_skel中。

     /* set up the endpoint information */

     /* use only the first bulk-in and bulk-out endpoints */

     iface_desc = interface->cur_altsetting;

     for (i = 0; i < iface_desc->desc.bNumEndpoints; ++i) {

         endpoint = &iface_desc->endpoint[i].desc;

         if (!dev->bulk_in_endpointAddr &&

             ((endpoint->bEndpointAddress & USB_ENDPOINT_DIR_MASK)

                       == USB_DIR_IN) &&

             ((endpoint->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK)

                       == USB_ENDPOINT_XFER_BULK)) {

              /* we found a bulk in endpoint */

              buffer_size = le16_to_cpu(endpoint->wMaxPacketSize);

              dev->bulk_in_size = buffer_size;

              dev->bulk_in_endpointAddr = endpoint->bEndpointAddress;

              dev->bulk_in_buffer = kmalloc(buffer_size, GFP_KERNEL);

              if (!dev->bulk_in_buffer) {

                   err("Could not allocate bulk_in_buffer");

                   goto error;

              }

         }

         if (!dev->bulk_out_endpointAddr &&

             ((endpoint->bEndpointAddress & USB_ENDPOINT_DIR_MASK)

                       == USB_DIR_OUT) &&

             ((endpoint->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK)

                       == USB_ENDPOINT_XFER_BULK)) {

              /* we found a bulk out endpoint */

              dev->bulk_out_endpointAddr = endpoint->bEndpointAddress;

         }

     }

     if (!(dev->bulk_in_endpointAddr && dev->bulk_out_endpointAddr)) {

         err("Could not find both bulk-in and bulk-out endpoints");

         goto error;

     }