一步一步解决 kernel 2.6 usb host driver

Question

(以下讨论基于kernel 2.6.11，ARM9 s3c2410，arm-linux-gcc 3.4.1 )
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2.6在s3c2410上usb host不工作的直接结果就是提示110错误：
usb 1-1: device descriptor read/64, error -110

追踪错误代码，我们来看看能不能找到导致这个错误的线索。

include/asm-generic/errno.h
#define EPROTO 71 /* Protocol error */
    #define EILSEQ 84 /* Illegal byte sequence */
    #define ETIMEDOUT 110 /* Connection timed out */

Documentation/usb/error-codes.txt
-EPROTO (*, **) a) bitstuff error
    b) no response packet received within the
    prescribed bus turn-around time
    c) unknown USB error

    -EILSEQ (*, **) a) CRC mismatch
    b) no response packet received within the
    prescribed bus turn-around time
    c) unknown USB error

    -ETIMEDOUT (**) No response packet received within the prescribed
    bus turn-around time. This error may instead be
    reported as -EPROTO or -EILSEQ.  

由此我们可以判断，这个错误与 usb设备的超时有关。报告这个错误的地方在drivers/usb/core/hub.c中的hub_port_init部分，由于usb_get_device_descriptor获取 usb 设备信息的时候产生了超时。这样基本可以确定三种情况，1、usb设备及接口有问题；2、usb core有问题；3、usb driver有问题。
我们可以很容易地排除1和2的可能性，问题应该在usb driver implement部分造成的。2.6的usbdriver把usb规范中对usb接口的操作集中到了core里面，针对不同设备的implement分别归为host、gadget、storage等。基本确定问题就在ohci-s3c2410.c里。

跟踪进入ohci-s3c2410.c，这里面主要完成s3c2410 usb host设备的初始化工作，包括电源、时钟、寄存器等。

其实很多问题在互联网上已经被遇到和解决，我们要做的就是多参考别人的成功经验，这样可以节省时间，同时能够帮助我们找到一些思路。借助google这双强大的翅膀，我们来看看能找到什么：

http://www.linux-usb.org/FAQ.html

    Q: Why doesn’t USB work at all? I get “device not accepting address”.

A: You may have some problem with your PCI setup that’s preventingyour USB host controller from getting hardware interrupts. When Linuxsubmits a request, but never hears back from the controller, this isthe diagnostic you’ll see. To see if this is the problem, look at/proc/interrupts to see if the interrupt count for your host controllerdriver ever goes up. If it doesn’t, this is the problem: either yourBIOS isn’t telling the truth to Linux (ACPI sometimes confuses thesethings, or setting the expected OS to windows in your BIOS), or Linuxdoesn’t understand what it’s saying.

Sometimes a BIOS fix will be available for your motherboard, andin other cases a more recent kernel will have a Linux fix. You may beable to work around this by passing the noapic boot option to yourkernel, or (when you’re using an add-in PCI card) moving the USBadapter to some other PCI slot. If you’re using a current kernel andBIOS, report this problem to the Linux-kernel mailing list, withdetails about your motherboard and BIOS.
     
google返回的大量结果中有个建议是设置old_scheme_first标志，让驱动程序优先处理采用老式结构的设备：
设置old_scheme_first=y
测试结果并没有太大帮助，不是这个原因引发的。

linux-usb-devel mail list 上Ben大哥正在不断更新他的ohci-s3c2410 driver，但好像还没最终完成。
http://www.mail-archive.com/linux-usb-devel%40lists.sourceforge.net/msg33670.html

跟踪ohci-s3c2410.c，发现to_s3c2410_info返回NULL，很明显，是platform_data没有定义，在include/asm/arch/usb-control.h中已经有structs3c2410_hcd_info，那么仿照simtec的usb-simtec.c，来构造自己的platform_data。

static struct s3c2410_hcd_info smdk2410_usbcfg = {
        .port[0]        = {
                .flags  = S3C_HCDFLG_USED
        },
};

然后在smdk2410_init中完成初始化：

s3c_device_usb.dev.platform_data = &smdk2410_usbcfg;

重新make zImage，情况有所变化：
初始化usb controller的过程中有一行debug信息：
s3c2410-ohci: CTRL: TypeReq=0x2303 val=0x8 idx=0x1 len=0 ==> -115

在include/asm-generic/errno.h中查了一下这个错误代码：
#define EINPROGRESS 115 /* Operation now in progress */

在Documentation/usb/error-codes.txt中的解释是：
-EINPROGRESS URB still pending, no results yet
(That is, if drivers see this it’s a bug.)

这时无论插入什么USB设备，USB鼠标、U盘、USB无线网卡，都报告：
<6>usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2
<7>s3c2410-ohci s3c2410-ohci: urb c3c430c0 path 1 ep0in 5ec20000 cc 5 –> status -110

看上去这两个错误应该存在关联，可能前面的115错误导致了后面的110错误；在跟踪过程中发现115错误是在GetPortStatus时产生的，从这个情况来看，可以暂时屏蔽0hci-s3c2410.c中GetPortStatus的实现部分，继续观察变化，结果还是110错误，因此可以排除115 造成110错误的假设。

最后怀疑是时钟设置的问题，便参照2.4.18的代码在clk_enable(clk)；后面加了个udelay(11)；但是错误还是没有解决。

那么需要对ohci-s3c2410.c进行详细的排查了，2.6把系统资源进行了详细的分类，这使得驱动程序要完成初始化相应设备寄存器的工作，查遍 ohci-s3c2410.c，竟然没有对s3c24102410的UPLLCON进行设置的代码，问题很可能就在这里，usermanual说UPLLCON需要48.00MHz output， 于是在s3c2410_start_hc里增加：

__raw_writel((0x78<<12)|(0x02<<4)|(0x03), S3C2410_UPLLCON);

OK！usb host可以工作了，但是在第一次上电还会出现110错误，reset后才可以正常，2410上的这个UPLLCON问题由来已久，2.4内核也经常出现，原因是UPLLCON的值没有设置成功，那么就需要对设置的值进行检查，直到成功为止。

把上面的代码修改为：
     unsigned long upllvalue = (0x78<<12)|(0x02<<4)|(0x03);

    while (upllvalue != __raw_readl(S3C2410_UPLLCON))
    {
    __raw_writel(upllvalue, S3C2410_UPLLCON);
    mdelay(1);
    }