USB Core 设备模型、枚举与匹配

1. 对象层次

usb_bus
 └─ usb_device
     └─ usb_host_config
         └─ usb_interface
             └─ usb_host_interface (altsetting)
                 └─ usb_host_endpoint

一个复合设备的不同interface可分别绑定UVC、UAC、HID、CDC等驱动。

2. Hub枚举

hub.c主路径：

port status change
 -> hub_event
 -> port debounce/reset
 -> usb_alloc_dev
 -> address device
 -> read device descriptor
 -> read configurations
 -> usb_new_device
 -> device_add
 -> authorize/configure
 -> interface probe

USB2先在地址0交互再SET_ADDRESS；SuperSpeed由xHCI/Hub协议配合slot/address。

3. 描述符

config.c解析device/config/interface/endpoint及class-specific extra descriptors，执行长度、数量和duplicate检查。驱动不能信任设备给出的长度。

4. 匹配

usb_device_match()支持：

• vendor/product；
• device class/subclass/protocol；
• interface class/subclass/protocol；
• bcdDevice range；
• driver_info。

通常使用 MODULE_DEVICE_TABLE(usb, ids)自动加载模块。

5. Probe

usb_probe_interface()：

-检查授权和condition；
-runtime PM get；
-选择默认altsetting；
-调用driver probe；
-建立端点/sysfs；
-允许autosuspend。

失败时执行unbind和PM回滚。

6. Configuration

usb_set_configuration()会disable旧interfaces/endpoints、发送SET_CONFIGURATION、创建新interface devices并重新匹配。切换不是对活动I/O透明操作。

7. Altsetting

usb_set_interface()用于音视频带宽/端点布局切换。旧URB必须先停止，避免向已disable endpoint提交。

8. Disconnect

Hub检测拔出后：

usb_disconnect
 -> mark not attached
 -> unbind interfaces
 -> kill pending activity
 -> remove sysfs
 -> release address/device

Driver disconnect必须同步work/URB并允许设备已物理消失。

9. Generic driver

无interface driver时，USB generic device driver负责configuration和基础PM，不等于设备功能可用。