Linux那些事儿之我是UHCI-引子

写一下UHCI吧,也顺便怀念一下Intel,以及Intel的那几个女同事们,好久没联系了,你们可好?
UHCI是Intel提出来的.虽然离开Intel一年多了,但我总觉得也许有一天我还会回到Intel.所以关于Intel的东西,我多少会关注一下.我挺怀念Intel的,虽然钱也不多,但是那时候毕竟刚毕业,对钱的问题也没想太多.

UHCI全名Universal Host Controller Interface,它是一种USB主机控制器的接口规范,江湖中把遵守它的硬件称为UHCI主机控制器.在Linux中,把这种硬件叫做HC,或者说Host Controller,而把与它对应的软件叫做HCD.即HC Driver.Linux中这个HCD所对应的模块叫做uhci-hcd.
当我们看一个模块的时候,首先是看Kconfig和Makefile文件.在drivers/usb/host/Kconfig文件中:
161 config USB_UHCI_HCD
162 tristate "UHCI HCD (most Intel and VIA) support"
163 depends on USB && PCI
164 ---help---
165 The Universal Host Controller Interface is a standard by Intel for
166 accessing the USB hardware in the PC (which is also called the USB
167 host controller). If your USB host controller conforms to this
168 standard, you may want to say Y, but see below. All recent boards
169 with Intel PCI chipsets (like intel 430TX, 440FX, 440LX, 440BX,
170 i810, i820) conform to this standard. Also all VIA PCI chipsets
171 (like VIA VP2, VP3, MVP3, Apollo Pro, Apollo Pro II or Apollo Pro
172 133). If unsure, say Y.
173
174 To compile this driver as a module, choose M here: the
175 module will be called uhci-hcd.
众里寻他千百度之后,我发现了上面这段文字,注意那句depends on USB && PCI.这句话的意思就是说这个选项是依赖于另外两个选项,CONFIG_USB和CONFIG_PCI,很显然这两个选项代表着Linux中usb的核心代码和pci的核心代码.
UHCI作为USB主机控制器的接口,它依赖于usb核心这很正常,但为何它也依赖于pci核心呢?理由很简单,UHCI主机控制器本身通常是PCI设备,即通常它会插在PCI插槽里,或者直接就集成在主板上.但总之,大多数的UHCI主机控制器是连在PCI总线上的.所以,很无奈的是,写UHCI驱动程序就不得不了解一点PCI设备驱动程序.
先用lspci命令看一下,
localhost:/usr/src/linux-2.6.22.1/drivers/usb/host # lspci | grep USB
00:1d.0 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge UHCI USB #1 (rev 09)
00:1d.1 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge UHCI USB #2 (rev 09)
00:1d.2 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge UHCI USB #3 (rev 09)
00:1d.7 USB Controller: Intel Corporation Enterprise Southbridge EHCI USB (rev 09)
比如在我的计算机里,就有三个UHCI主机控制器,以及另一个主机控制器,EHCI主机控制器,它们都是pci设备.
接着我们来看Makefile.
localhost:/usr/src/linux-2.6.22.1/drivers/usb/host # cat Makefile
#
# Makefile for USB Host Controller Drivers
#

ifeq ($(CONFIG_USB_DEBUG),y)
EXTRA_CFLAGS += -DDEBUG
endif

obj-$(CONFIG_PCI) += pci-quirks.o

obj-$(CONFIG_USB_EHCI_HCD) += ehci-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_ISP116X_HCD) += isp116x-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_OHCI_HCD) += ohci-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_UHCI_HCD) += uhci-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_SL811_HCD) += sl811-hcd.o
obj-$(CONFIG_USB_SL811_CS) += sl811_cs.o
obj-$(CONFIG_USB_U132_HCD) += u132-hcd.o
很显然,我们要的就是与CONFIG_USB_UHCI_HCD对应的uhci-hcd.o这个模块.而与uhci-hcd.o最相关的就是与之同名的C文件.这是它的源文件.在drivers/usb/host/uhci-hcd.c的最后7行,我们看到:
969 module_init(uhci_hcd_init);
970 module_exit(uhci_hcd_cleanup);
971
972 MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
973 MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
974 MODULE_LICENSE("GPL");
正如每个女人都应该有一支口红,每个模块都应该有两个宏,它们是module_init和module_exit,分别用来初始化和注销自己.而这两行代码的意思就是说uhci_hcd_init这个函数将会在你加载这个模块的时候被调用,uhci_hcd_cleanup则是将会在你卸载这个模块的时候被执行.
所以我们没有办法,只能从uhci_hcd_init开始我们的故事.
917 static int __init uhci_hcd_init(void)
918 {
919 int retval = -ENOMEM;
920
921 printk(KERN_INFO DRIVER_DESC " " DRIVER_VERSION "%s/n",
922 ignore_oc ? ", overcurrent ignored" : "");
923
924 if (usb_disabled())
925 return -ENODEV;
926
927 if (DEBUG_CONFIGURED) {
928 errbuf = kmalloc(ERRBUF_LEN, GFP_KERNEL);
929 if (!errbuf)
930 goto errbuf_failed;
931 uhci_debugfs_root = debugfs_create_dir("uhci", NULL);
932 if (!uhci_debugfs_root)
933 goto debug_failed;
934 }
935
936 uhci_up_cachep = kmem_cache_create("uhci_urb_priv",
937 sizeof(struct urb_priv), 0, 0, NULL, NULL);
938 if (!uhci_up_cachep)
939 goto up_failed;
940
941 retval = pci_register_driver(&uhci_pci_driver);
942 if (retval)
943 goto init_failed;
944
945 return 0;
946
947 init_failed:
948 kmem_cache_destroy(uhci_up_cachep);
949
950 up_failed:
951 debugfs_remove(uhci_debugfs_root);
952
953 debug_failed:
954 kfree(errbuf);
955
956 errbuf_failed:
957
958 return retval;
959 }
我不知道这个函数算不算我们迄今为止最有技术含量的一个函数.我甚至怀疑,以前写代码的哥们喜欢用冗长的函数来吓唬我,后来,通过我像祥林嫂般的不断<<呐喊>>,他们也开始<<彷徨>>,他们也开始<<友邦惊诧>>,他们发现,那种冗长的代码就像雷锋塔一样,迟早要倒掉的.所以他们修正了自己写代码的风格,也算是<<从百草园到三味书屋>>了吧,只可惜,我在复旦荒废了四年光阴,毕业后文化程度远不及<<孔乙己>>,充其量也就是<<少年闰土>>的水准.所以,眼前这个函数,对我来说,只能说,简约,而不简单.莫非…难道…写代码的哥们都穿了利郎商务男装?要不就是他们都是陈道明的粉丝.