Linux 那些事儿之我是EHCI主机控制器
Linux那些事儿
系列丛书
之
我是EHCI
１原文为blog.csdn.net/fudan_abc 上的《linux 那些事儿之我是EHCI》，有闲情逸致的或者有批评建议的可以
到上面做客，也可以email 到ilttv.cn@gmail.com
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Linux 那些事儿之我是EHCI主机控制器
目录
目录..................................................................................................................................................2
引子..................................................................................................................................................3
接口体系...........................................................................................................................................3
套路................................................................................................................................................10
pci match 和probe........................................................................................................................12
data structure of ehci driver and device..........................................................................................14
2008年的这一场雪........................................................................................................................18
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引子
转眼之间，到了2008年，先祝大家新年快乐，希望新的一年里好运连连，工资猛涨。好久
没有写了，一个原因在于，作为一个PHD学生，难免要做一些读paper写paper的琐事，另
一个原因就是自己太懒了。大哥甲一如既往，坚持的写作，着实让人钦佩。此时此刻，我情
不自禁，作诗一首，北飘奇男子，江南大丈夫。海上常常生明月，江湖就此一枝花。不服不
行。
这里主要就linux ehci host controller这部分的代码，谈谈我自己理解。不当之处，请多指正。
参考资料，ehci spec和linux-2.6.22.1内核。我尽量少贴代码，把问题讨论清楚。
现在开说，要进行usb传输，得有一个usb host controller, usb主控制器。它与插入系统的
USB 设备进行相互操作，并负责处理USB 设备与系统其它部分通信所必需的所有低层次
细节。
一个usb2.0主控器如图所示
usb 2.0定义了低速(ls)，全速(fs)，高速(hs)传输。EHCI仅仅支持高速传输，所以它必须还要
有一个companion HC，如(UHCI)来支持低速和全速设备，情况时这样的：
1), fs/ls 设备插入到root hub port,会由companion HC(uhci/ohci)发现并管理设备;
2),fs/ls 设备插入到usb 2.0 hub(not root hub),那么由ehci 通过split transaction和transanction
translation(tt)支持fs/ls 设备。
比如，当一个usb设备插入root hub port时，先要做一件routing的事情。所有的root hub port
默认是被EHCI占有的，所以，EHCI和插入的usb设备通信，看是不是hs设备，如果是好
说。如果不是，EHCI就放弃这个port的占有权，让给companion HC(uhci/ohci)去管理。
接口体系
EHCI首先是一个PCI设备，我们可以lspci一下看看。
00:1a:7 USB Controller: Intel Corporation USB2 EHCI Controller #1 (rev 03)
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我们与外围硬件打交道，可以把数据用in(out)指令传递给外围硬件，还可以把数据传输到cpu
和外围硬件共享的内存里面去。这些都是计算机与硬件的接口。（参见ldd3 第9章）
那么我们的程序如何与EHCI联系，交流呢？EHCI定义了三个接口空间。如图
作为一个程序员，我们关心的是如何在代码中读/写这些地方的内容。概念性的东西肯定是LDD3
写的最好，我就不赘述了。
1）pci configuration space. (ldd3 第12章)
由于EHCI是一个PCI设备，这里用于系统组件枚举和PCI的电源管理。
以x86为例，读取PCI总线套路是这样的。我们要读取PCI总线上地址为add，长度为4个
字节的内容。
outl(add, 0xcf8); \\ 先把add的out到地址为0xcf8的地方
value = inl(0xcfc); \\ 然后再读取0xcfc的内容
网上找到了一段程序，大家可以试验一下。
/* name: pci.c */
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <sys/io.h>
#define IO_PORTS1 1 /* ioport <= 0x3ff */
#define IO_PORTS2 2 /* ioport >0x3ff && ioport < 0xffff */
#define IO_PERMOFF 0
#define IO_PERMON 1
#define IO_PERMON2 3
#define RW_DELAY 10000 /*delay 100000 microseconds for reading and writin
g I/O ports. */
#ifndef BOOL
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typedef unsigned char BOOL;
#endif
#ifndef BYTE
typedef unsigned char BYTE;
#endif
#ifndef DWORD
typedef unsigned long DWORD;
#endif
#ifndef INT
typedef unsigned int INT;
#endif
#ifndef ULONG
typedef unsigned long ULONG;
#endif
#ifndef WORD
typedef unsigned short WORD;
#endif
/*
** Function : Write the value of the specified I/O port by giving the length and th
e
** starting address.
** Parameter: PortAddr: the port address
** PortVal : the value to set
** size : size = 1 for reading 1 byte, 2 for word, 4 for double words
** Return : 1 returned if success, or 0 returned
*/
BOOL SetPortVal(WORD PortAddr, DWORD PortVal, BYTE size)
{
BOOL Ret = 0;
INT tmpRet = 0;
ULONG numperm = 1;
INT privilege = 0;
assert(PortAddr>0);
if(PortAddr <=0x3ff)
{
tmpRet = ioperm((ULONG)PortAddr, numperm, IO_PERMON);
privilege = IO_PORTS1;
}
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else if( PortAddr > 0x3ff)
{
tmpRet = iopl(IO_PERMON2);
privilege = IO_PORTS2;
}
else
return Ret;
if(tmpRet<0)
{
fprintf(stderr, "can't set the io port permission for setting ! ");
return Ret;
}
else
{
switch(size)
{
case 1: /*write one byte to the port */
outb(PortVal, PortAddr);
break;
case 2: /*write one word to the port */
outw(PortVal, PortAddr);
break;
case 4: /*write double words to the port */
outl(PortVal, PortAddr);
break;
default:
Ret = 0;
break;
}
usleep(RW_DELAY);
Ret = 1;
}
if( privilege == IO_PORTS1 )
ioperm((ULONG)PortAddr, numperm, IO_PERMOFF);
else if(privilege == IO_PORTS2 )
iopl(IO_PERMOFF);
return Ret;
}
/*
** Function : Read the value of the specified I/O port by giving the lenght and th
e
** starting address.
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** Parameter: PortAddr : the port address
** PortVal : value from port
** size : size = 1 for reading 1 byte, 2 for word, 4 for double words
** Return : 1 returned ifsuccess, or 0 returned.
*/
BOOL GetPortVal(WORD PortAddr, DWORD * PortVal, BYTE size)
{
BOOL Ret = 0;
int tmpRet = 0;
unsigned long numperm = 1;
int privilege = 0;
assert(PortAddr>0);
assert(PortVal!=NULL);
if(PortAddr <=0x3ff)
{
tmpRet = ioperm((unsigned long)PortAddr, numperm, IO_PERMON);
privilege = IO_PORTS1;
}
else if( PortAddr > 0x3ff)
{
tmpRet = iopl(IO_PERMON2);
privilege = IO_PORTS2;
}
else
return Ret;
if(tmpRet<0)
{
fprintf(stderr, "can't set the io port permission for reading ! ");
return Ret;
}
else
{
switch(size)
{
case 1: /*read one byte from the port */
*PortVal = inb(PortAddr);
break;
case 2: /*read one word from the port */
*PortVal = inw(PortAddr);
break;
case 4: /*read double words from the port */
*PortVal = inl(PortAddr);
break;
default:
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Ret = 0;
break;
}
usleep(RW_DELAY);
Ret = 1;
}
if( privilege == IO_PORTS1 )
ioperm( (unsigned long)PortAddr, numperm, IO_PERMOFF );
else if( privilege == IO_PORTS2 )
iopl(IO_PERMOFF);
return Ret;
}
int main (int argc, char * argv[])
{
WORD add_port = 0xcf8;
WORD data_port = 0xcfc;
DWORD addr = 0x80000000;
DWORD port_value;
BYTE size = 4;
int input;
printf("Please select the option number as follow: ");
printf("1--bus 0:dev:0fun:0 as address 0x80000000 ");
printf("2--bus 0:dev:1fun:0 as address 0x80000800 ");
printf("3--input your own defined address value: ");
scanf("%d",&input);
switch(input)
{
case 1:
addr=0x80000000;
break;
case 2:
addr=0x80000800;
break;
case 3:
printf("please input the 32 bits address in Hex format(such as 8000
7800): ");
scanf ("%x", &addr);
break;
default:
printf("input invalid option num, exit program. ");
return -1;
}
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printf ("The addr is :%X ", addr);
printf ("The add_port is : %X ", add_port);
printf ("The data_port is : %X ", data_port);
if (SetPortVal(add_port, addr, size))
{
if (GetPortVal(data_port, &port_value, size))
{
printf("port value is :%08X ", port_value);
return 0;
}
}
return -1;
}
打印出来的内容与(1)用lspci -xxx 命令输出；(2)EHCI spec 2.1章的内容对照一下。
好了，现在问题是我们怎么知道PCI总线上EHCI的地址add。lspci可以看到所有PCI设备的
地址。首先，EHCI不管有没有驱动，它这个PCI设备在PCI总线枚举时就被探测到了，这时
候它就被分配了地址。每个PCI 外设有一个总线号, 一个设备号, 一个功能号标识号。比如
00:1a:7，00总线号，1a设备号，7功能号。这些个号组成了独一无二的ID。ID和地址的转
换关系是这样的：
我们只要ID，就知道了外设的地址，然后就可以读写PCI寄存器的内容。另外可以看看
pci_read()，pci_write() \\arch\i386\pci\common.c
的内容，这样会有更深的理解。
2）regster space.
这是基于内的i/o 寄存器，就是i/o 内存。这里包含了Capability Registers和Operational
Registers。我们可以读取/proc/iomem 看看io内存的分配情况。我们可以看到ehci的地址
是fe226400-fe2267ff。这段内存不可以直接读写，先要调用ioremap （或是
ioremap_nocache）影射成虚拟地址后再使用。
我写了一段程序。大家可以试验一下。
#include <asm/io.h>
static int hello_init(void)
{
unsigned long port_value, mem_value;
void __iomem *add;
int i;
printk(KERN_ALERT "Hello, world ");
add = ioremap(0xfe226400, 0x400);
for(i = 0; i < 100; i++){
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mem_value = ioread32(add+i*4);
printk("%08X mem value is :%08X ", add+i*4, mem_value);
}
iounmap(add);
return 0;
}
以上是基于ldd3 中那个最简单的模块hello.ko改的。主要是为了可以在内核空间运行。大家
可以把打印出来的内容与ehci spec 2.2对照一下。
3）Schedule Interface Space.
这里就是普通的内存。我们直接就可以访问它。
套路
子曰：按套路出牌。的确，什么东西都有套路，泡妞有泡妞的套路，花前月下不如花钱日下。
打麻将有打麻将的套路，少吃少碰少放炮，多摸多杠多发财。星际有星际的套路，linux 也
有linux 的套路。刘涛姐姐的故事再一次告诉我们，年龄不是问题，身高不是距离，有cai
就行。
我们不妨看看modprobe ehci-hcd 之后发生了什么事情。ehci-hcd是一个驱动程序，不知您
记不记得我在sysfs中谈论过设备模型。有两个重要的链表挂在bus上，一个是设备device
链表，一个是驱动driver链表。
每当我们向一根bus注册一个驱动driver时，套路是这样的：
driver_register(struct device_driver * drv) -> bus_add_driver() -> driver_attach() ->
bus_for_each_dev(drv->bus, NULL,drv, __driver_attach);
bus_for_each_dev遍历该总线上所有的device，执行一次__driver_attach()，看能不能将驱动
关联(attach)到某个设备上去。
__driver_attach()
->driver_probe_device()
->drv->bus->match(dev, drv), // 调用bus的match函数，看device和driver匹不匹
配。如果匹配上，
继续执行really_probe()。
->really_probe()
->driver->probe()。(如果bus->probe非空，则调用bus->probe)
而每当我们向一根bus添加一个硬件时时，套路是这样的：
device_add()
\\ device_add 中有很多操作kobject，注册sysfs，形成硬件hiberarchy结构的代码。
如果您忘记了，先回头去参考参考"我是sysfs"
->bus_attach_device() -> device_attach() ->bus_for_each_drv()
bus_for_each_drv 与bus_for_each_dev 类似，遍历该总线上所有的driver，执行一次
__device_attach()，看能不能将设备关联(attach)到某个已登记的驱动上去。
__device_attach()
->driver_probe_device() //后面与上面一样
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总结一些，一句话，注册一个某个bus的驱动就是先把驱动自己链入到bus驱动链表中去，
在从bus的设备链表中一一寻找，看有没有自己可以关联上的设备。找到就probe，再把二
者bind起来。反之，添加设备道理也是一样的。
好吧，我们还是看看modprobe ehci-hcd后的事情。一切从此开始，
module_init(ehci_hcd_init);
我们把不必要的预编译代码去掉后，ehci_hcd_init 如下：
static int __init ehci_hcd_init(void)
{
int retval = 0;
pr_debug("%s: block sizes: qh %Zd qtd %Zd itd %Zd sitd %Zd ",
hcd_name,
sizeof(struct ehci_qh), sizeof(struct ehci_qtd),
sizeof(struct ehci_itd),sizeof(struct ehci_sitd));
retval = pci_register_driver(&PCI_DRIVER);
if (retval < 0) {
return retval;
}
if (retval < 0) {
platform_driver_unregister(&PLATFORM_DRIVER);
pci_unregister_driver(&PCI_DRIVER);
return retval;
}
}
PCI_DRIVER是一个宏，#define PCI_DRIVER ehci_pci_driver。
static struct pci_driver ehci_pci_driver = {
.name = (char *) hcd_name,
.id_table = pci_ids,
.probe = usb_hcd_pci_probe,
.remove = usb_hcd_pci_remove,
#ifdef CONFIG_PM
.suspend = usb_hcd_pci_suspend,
.resume = usb_hcd_pci_resume,
#endif
.shutdown = usb_hcd_pci_shutdown,
};
ehci_hcd_init 很简单就是调用了pci_register_driver()，就是__pci_register_driver()。
int __pci_register_driver(struct pci_driver *drv, struct module *owner,
const char *mod_name)
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{
int error;
/* initialize common driver fields */
drv->driver.name = drv->name;
drv->driver.bus = &pci_bus_type;
drv->driver.owner = owner;
drv->driver.mod_name = mod_name;
drv->driver.kobj.ktype = &pci_driver_kobj_type;
spin_lock_init(&drv->dynids.lock);
INIT_LIST_HEAD(&drv->dynids.list);
/* register with core */
error = driver_register(&drv->driver);
if (error)
return error;
error = pci_create_newid_file(drv);
if (error)
driver_unregister(&drv->driver);
return error;
}
driver_register(struct device_driver * drv)就是前面讲过了，就是linux的套路。那我们看看pci
总线的match, probe函数是什么样的吧。
pci match 和probe
pci_bus_type 定义如下，
struct bus_type pci_bus_type = {
.name = "pci",
.match = pci_bus_match,
.uevent = pci_uevent,
.probe = pci_device_probe,
.remove = pci_device_remove,
.suspend = pci_device_suspend,
.suspend_late = pci_device_suspend_late,
.resume_early = pci_device_resume_early,
.resume = pci_device_resume,
.shutdown = pci_device_shutdown,
.dev_attrs = pci_dev_attrs,
};
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static int pci_bus_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{
struct pci_dev *pci_dev = to_pci_dev(dev);
struct pci_driver *pci_drv = to_pci_driver(drv);
const struct pci_device_id *found_id;
found_id = pci_match_device(pci_drv, pci_dev);
if (found_id)
return 1;
return 0;
}
总的来说，判断一个设备和驱动是否匹配，是看设备的描述符是否和驱动所支持的一样。
pci_match_device()分别在driver->dynid，driver->id_table 这两个列表(由一系列的
pci_device_id 构成)里面查找。找到则返回这个设备的pci_device_id。(不妨比较一下
pci_bus_type->match 和usb_bus_type->match)
struct pci_device_id {
__u32 vendor, device; /* Vendor and device ID or PCI_ANY_ID*/
__u32 subvendor, subdevice; /* Subsystem ID's or PCI_ANY_ID */
__u32 class, class_mask; /* (class,subclass,prog-if) triplet */
kernel_ulong_t driver_data; /* Data private to the driver */
};
注意，pci_device_id->driver_data指向了每个pci设备驱动所特有的数据结构，比如ehci来
说：.driver_data = (unsigned long) &ehci_pci_hc_driver。
另外就是，
static int pci_device_probe(struct device * dev)
{
int error = 0;
struct pci_driver *drv;
struct pci_dev *pci_dev;
drv = to_pci_driver(dev->driver);
pci_dev = to_pci_dev(dev);
pci_dev_get(pci_dev);
error = __pci_device_probe(drv, pci_dev);
if (error)
pci_dev_put(pci_dev);
return error;
}
pci_device_probe() ---> __pci_device_probe() ---> pci_call_probe() ---> ( pci_driver->probe() )
而ehci_pci_driver->probe = usb_hcd_pci_probe()。像pci_device_probe的外包函数，就是一种
面向对象的设计。不管怎样，经历了千辛万苦，咱终于绕到usb了。
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data structure of ehci driver and device
阿扁"辞职"了，kde4发布了，更让我激动的是，英雄志过两天又有更新了，这部连载长达8
年的小说，终于要进入精彩的大结局。卢云的命运究竟如何？观海云远，四个性格理念完全
不同的人，谁是好，谁是坏，谁是对，谁是错？何谓正道？
接着上回说，usb_hcd_pci_probe这个函数在"我是UHCI"中也有讨论，不过我想按照我的思
路写下去。
46 /**
47 * usb_hcd_pci_probe- initialize PCI-based HCDs
48 * @dev: USB Host Controller being probed
49 * @id: pci hotplug id connecting controller to HCD framework
50 * Context: !in_interrupt()
51 *
52 * Allocates basic PCI resources for this USB host controller, and
53 * then invokes the start() method for the HCD associated with it
54 * through the hotplug entry's driver_data.
55 *
56 * Store this function in the HCD's struct pci_driver as probe().
57 */
58 int usb_hcd_pci_probe (struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
59 {
60 struct hc_driver *driver;
61 struct usb_hcd *hcd;
62 int retval;
63
64 if (usb_disabled())
65 return -ENODEV;
66
67 if (!id || !(driver = (struct hc_driver *) id->driver_data))
68 return -EINVAL;
69
70 if (pci_enable_device (dev) < 0)
71 return -ENODEV;
72 dev->current_state = PCI_D0;
73 dev->dev.power.power_state = PMSG_ON;
74
75 if (!dev->irq) {
76 dev_err (&dev->dev,
77 "Found HC with no IRQ. Check BIOS/PCI %s setup! ",
78 pci_name(dev));
79 retval = -ENODEV;
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80 goto err1;
81 }
82
83 hcd = usb_create_hcd (driver, &dev->dev, pci_name(dev));
84 if (!hcd) {
85 retval = -ENOMEM;
86 goto err1;
87 }
88
89 if (driver->flags & HCD_MEMORY) { // EHCI, OHCI
90 hcd->rsrc_start = pci_resource_start (dev, 0);
91 hcd->rsrc_len = pci_resource_len (dev, 0);
92 if (!request_mem_region (hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len,
93 driver->description)) {
94 dev_dbg (&dev->dev, "controller already in use ");
95 retval = -EBUSY;
96 goto err2;
97 }
98 hcd->regs = ioremap_nocache (hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len);
99 if (hcd->regs == NULL) {
100 dev_dbg (&dev->dev, "error mapping memory ");
101 retval = -EFAULT;
102 goto err3;
103 }
104
105 } else { // UHCI
106 int region;
107
108 for (region = 0; region < PCI_ROM_RESOURCE; region++) {
109 if (!(pci_resource_flags (dev, region) &
110 IORESOURCE_IO))
111 continue;
112
113 hcd->rsrc_start = pci_resource_start (dev, region);
114 hcd->rsrc_len = pci_resource_len (dev, region);
115 if (request_region (hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len,
116 driver->description))
117 break;
118 }
119 if (region == PCI_ROM_RESOURCE) {
120 dev_dbg (&dev->dev, "no i/o regions available ");
121 retval = -EBUSY;
122 goto err1;
123 }
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124 }
125
126 pci_set_master (dev);
127
128 retval = usb_add_hcd (hcd, dev->irq, IRQF_SHARED);
129 if (retval != 0)
130 goto err4;
131 return retval;
132
133 err4:
134 if (driver->flags & HCD_MEMORY) {
135 iounmap (hcd->regs);
136 err3:
137 release_mem_region (hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len);
138 } else
139 release_region (hcd->rsrc_start, hcd->rsrc_len);
140 err2:
141 usb_put_hcd (hcd);
142 err1:
143 pci_disable_device (dev);
144 dev_err (&dev->dev, "init %s fail, %d ", pci_name(dev), retval);
145 return retval;
146 }
64行，usb_disabled()判断内核有没有开启支持usb，要是这都不支持，一切都免谈。
70行，pci_enable_device()这是对ehci三类接口中的pci configuration space进行操作，设置
其中某个寄存器的值，使设备处于工作状态。调用pci_read_config_word()和
pci_write_config_word 来读写pci 配置空间的寄存器。pci_enable_device ->
pci_enable_device_bars -> do_pci_enable_device ... 原理不难，只要对照spec可以看懂。
72，73是电源管理的内容。75判断设备的中断号是否为空。
83，usb_create_hcd() 创建一个usb_hcd机构体。
1480 /**
1481 * usb_create_hcd - create and initialize an HCD structure
1482 * @driver: HC driver that will use this hcd
1483 * @dev: device for this HC, stored in hcd->self.controller
1484 * @bus_name: value to store in hcd->self.bus_name
1485 * Context: !in_interrupt()
1486 *
1487 * Allocate a struct usb_hcd, with extra space at the end for the
1488 * HC driver's private data. Initialize the generic members of the
1489 * hcd structure.
1490 *
1491 * If memory isunavailable, returns NULL.
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1492 */
1493 struct usb_hcd *usb_create_hcd (const struct hc_driver *driver,
1494 struct device *dev, char *bus_name)
1495 {
1496 struct usb_hcd *hcd;
1497
1498 hcd = kzalloc(sizeof(*hcd) + driver->hcd_priv_size, GFP_KERNEL);
1499 if (!hcd) {
1500 dev_dbg (dev, "hcd alloc failed ");
1501 return NULL;
1502 }
1503 dev_set_drvdata(dev, hcd);
1504 kref_init(&hcd->kref);
1505
1506 usb_bus_init(&hcd->self);
1507 hcd->self.controller = dev;
1508 hcd->self.bus_name = bus_name;
1509 hcd->self.uses_dma = (dev->dma_mask != NULL);
1510
1511 init_timer(&hcd->rh_timer);
1512 hcd->rh_timer.function = rh_timer_func;
1513 hcd->rh_timer.data = (unsigned long) hcd;
1514 #ifdef CONFIG_PM
1515 INIT_WORK(&hcd->wakeup_work, hcd_resume_work);
1516 #endif
1517
1518 hcd->driver = driver;
1519 hcd->product_desc = (driver->product_desc) ? driver->product_desc :
1520 "USB Host Controller";
1521
1522 return hcd;
1523 }
一下子出现了很多数据结构，现在有必要捋一捋它们之间的关系。
(1)描述驱动的数据结构
ehci主控器的驱动程序需要包括些什么东西？站在pci总线的角度来说，ehci是一个pci的
设备，驱动程序里面必须提供操作ehci设备，比如开启(start)，关闭(stop)，重启(reset)，中
断的函数。另外，站在usb控制器的角度来说，驱动程序里面还要与底层usb系统交互的函
数，如插入\删除urb(rb_enqueue, urb_dequeue)。
pci_driver ehci_pci_driver{
.........
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Linux 那些事儿之我是EHCI主机控制器
.id_table = pci_ids, ------------>driver_data = (unsigned long) &ehci_pci_hc_driver,
.probe = usb_hcd_pci_probe
}
hc_driver ehci_pci_hc_driver{
........
.hcd_priv_size = sizeof(struct ehci_hcd),
.irq = ehci_irq,
.reset = ehci_pci_setup,
.start = ehci_run,
.stop = ehci_stop,
.shutdown = ehci_shutdown,
.urb_enqueue = ehci_urb_enqueue,
.urb_dequeue = ehci_urb_dequeue,
}
(2)描述设备的数据结构
usb_hcd{
........
usb_bus .self
.hcd_priv = ehci_hcd
}
usb_hcd交大人甲有过论述：
linux那些事儿 之 戏说USB(28)设备的生命线(七)
http://blog.csdn.net/fudan_abc/archive/2007/10/18/1831459.aspx
usb_hcd注释上说USB Host Controller Driver，但我更愿意认为它是一个描述一个usb主控制
器设备的数据结构。usb_hcd描述了usb主控制器共有的属性，usb_hcd.hcd_priv指向了特定
的主控制器数据结构，它描述各自特有的属性。对ehci，是ehci_hcd，对uhci，是uhci_hcd。
usb_hcd的成员usb_bus self 是HCD bus-glue layer，usb主控器与总线之间粘合剂。
这样，1498就好理解了。1506行usb_bus_init初始化usb_hcd.self。1511-1513初始化root
harbor 计时器。然后就有返回到usb_hcd_pci_probe()
2008年的这一场雪
2008年的这一场雪，比以往时候来的要大一些。以前是买不到票，这次有票也走不了了。
此时此刻，多少兄弟姐妹被困在路上，饥寒交迫，多少城市停电停水，物价飞涨。我真是忍
不住破口大骂，好一个和谐盛世！虽说是天灾，但岂无人祸？直接原因是那该死的冻雨。但
我认为罪魁乃是三峡工程，以及所谓南水北调。
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祝愿那些困在铁路，公路上的人们早日回家团圆，大家过个好年。
还是先看看股市，有消息称，"导致大盘暴跌的原因是因为大面积的降雪, 导致大量的股民
滞留车站,机场.无法进入股市抄底, 待在家中人员又因大面积的停电而无法上网操作, 导致
了今天的大资金无法介入, 请大家不要恐慌。据不完全统计有60%的基金操盘手被困在机场
吃方便面。"
闲话少讲，先补上一张图，
我们接着usb_hcd_pci_probe()往下走，89 - 108 行，是为EHCI申请io 内存，92 行
request_mem_region()申请，98行做一次mapping，在EHCI(1)中曾经提到过，EHCI的接口
有3种，第一种是PCI配置寄存器，第二种是io 内存，第三种就是普通的内存。这里先把
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EHCI的io内存登记，再做一次ioremap映射成虚拟地址。
接下来126 pci_set_master() 见UHCI 4
http://blog.csdn.net/fudan_abc/archive/2007/10/04/1811451.aspx
128行进入了usb_add_hcd()
1548 /**
1549 * usb_add_hcd - finish generic HCD structure initialization and register
1550 * @hcd: the usb_hcd structure to initialize
1551 * @irqnum: Interrupt line to allocate
1552 * @irqflags:Interrupt type flags
1553 *
1554 * Finish the remaining parts of generic HCD initialization: allocate the
1555 * buffers of consistent memory, register the bus, request the IRQ line,
1556 * and call the driver's reset() and start() routines.
1557 */
1558 int usb_add_hcd(struct usb_hcd *hcd,
1559 unsigned int irqnum, unsigned long irqflags)
1560 {
1561 int retval;
1562 struct usb_device *rhdev;
1563
1564 dev_info(hcd->self.controller, "%s\n", hcd->product_desc);
1565
1566 set_bit(HCD_FLAG_HW_ACCESSIBLE, &hcd->flags);
1567
1568 /* HC is in reset state, but accessible. Now do the one-time init,
1569 * bottom up so that hcds can customize the root hubs before khubd
1570 * starts talking to them. (Note, bus id is assigned early too.)
1571 */
1572 if ((retval= hcd_buffer_create(hcd)) != 0) {
1573 dev_dbg(hcd->self.controller, "pool alloc failed\n");
1574 return retval;
1575 }
1576
1577 if ((retval = usb_register_bus(&hcd->self)) < 0)
1578 goto err_register_bus;
1579
1580 if ((rhdev = usb_alloc_dev(NULL, &hcd->self, 0)) == NULL) {
1581 dev_err(hcd->self.controller, "unable to allocate root hub\n");
1582 retval = -ENOMEM;
1583 goto err_allocate_root_hub;
1584 }
1585 rhdev->speed = (hcd->driver->flags & HCD_USB2) ? USB_SPEED_HIGH :
1586 USB_SPEED_FULL;
1587 hcd->self.root_hub = rhdev;
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1588
1589 /* wakeup flag init defaults to "everything works" for root hubs,
1590 * but drivers can override it in reset() if needed, along with
1591 * recording the overall controller's system wakeup capability.
1592 */
1593 device_init_wakeup(&rhdev->dev, 1);
1594
1595 /* "reset" is misnamed; its role is now one-time init. the controller
1596 * should already have been reset (and boot firmware kicked off etc).
1597 */
1598 if (hcd->driver->reset && (retval = hcd->driver->reset(hcd)) < 0) {
1599 dev_err(hcd->self.controller,"can't setup\n");
1600 goto err_hcd_driver_setup;
1601 }
1602
1603 /* NOTE: root hub and controller capabilities may not be the same */
1604 if (device_can_wakeup(hcd->self.controller)
1605 && device_can_wakeup(&hcd->self.root_hub->dev))
1606 dev_dbg(hcd->self.controller, "supports USB remote wakeup\n");
1607
1608 /* enable irqs just before we start the controller */
1609 if (hcd->driver->irq) {
1610 snprintf(hcd->irq_descr, sizeof(hcd->irq_descr), "%s:usb%d",
1611 hcd->driver->description, hcd->self.busnum);
1612 if ((retval = request_irq(irqnum, &usb_hcd_irq, irqflags,
1613 hcd->irq_descr, hcd)) != 0) {
1614 dev_err(hcd->self.controller,
1615 "request interrupt %d failed\n", irqnum);
1616 goto err_request_irq;
1617 }
1618 hcd->irq = irqnum;
1619 dev_info(hcd->self.controller, "irq %d, %s 0x%08llx\n", irqnum,
1620 (hcd->driver->flags & HCD_MEMORY) ?
1621 "io mem" : "io base",
1622 (unsigned long long)hcd->rsrc_start);
1623 } else {
1624 hcd->irq = -1;
1625 if (hcd->rsrc_start)
1626 dev_info(hcd->self.controller, "%s
0x%08llx\n", 1627 (hcd->driver->flags & HCD_MEMORY) ?
1628 "io mem" : "io base",
1629 (unsigned long long)hcd->rsrc_start);
1630 }
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1631
1632 if ((retval= hcd->driver->start(hcd)) < 0) {
1633 dev_err(hcd->self.controller, "startup error %d\n", retval);
1634 goto err_hcd_driver_start;
1635 }
1636
1637 /* starting here, usbcore will pay attention to this root hub */
1638 rhdev->bus_mA = min(500u, hcd->power_budget);
1639 if ((retval= register_root_hub(hcd)) != 0)
1640 goto err_register_root_hub;
1641
1642 if (hcd->uses_new_polling && hcd->poll_rh)
1643 usb_hcd_poll_rh_status(hcd);
1644 return retval;
1645
1646 err_register_root_hub:
1647 hcd->driver->stop(hcd);
1648 err_hcd_driver_start:
1649 if (hcd->irq >= 0)
1650 free_irq(irqnum, hcd);
1651 err_request_irq:
1652 err_hcd_driver_setup:
1653 hcd->self.root_hub = NULL;
1654 usb_put_dev(rhdev);
1655 err_allocate_root_hub:
1656 usb_deregister_bus(&hcd->self);
1657 err_register_bus:
1658 hcd_buffer_destroy(hcd);
1659 return retval;
1660 }
1572行hcd_buffer_create()见UHCI 5
http://blog.csdn.net/fudan_abc/archive/2007/10/10/1818462.aspx。
简单总结一下，创建, 摧毁buffur: hcd_buffer_create() / hcd_buffer_destroy()，创建之后，从
池子里索取或者把索取的释放回去，usb_buffer_alloc()/usb_buffer_free()。
1577行usb_register_bus见UHCI 6
http://blog.csdn.net/fudan_abc/archive/2007/10/13/1823287.aspx。
简单来说，把自己连入到全局变量usb_bus_list中，并调用class_device_create往sysfs新加
入一个class。
1580行usb_alloc_dev()，UHCI 7
http://blog.csdn.net/fudan_abc/archive/2007/10/16/1827449.aspx。
1598 行之前，都和UHCI 没有什么分别，hcd->driver->reset 指向的是，
ehci_pci_hc_driver.ehci_pci_setup()
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