为什么Linux将USB主机控制器的供应商列为"Linux基础“？

Question

在USB主机控制器连接到PCI/PCIE总线的任何PC上，我看到以下内容：

$ cat /sys/bus/usb/devices/usb1/{idVendor,idProduct,manufacturer,product,serial}
1d6b
0002
Linux 4.14.157-amd64-x32 ehci_hcd
EHCI Host Controller
0000:00:1a.0

例如，EHCI主机控制器(在本例中具有PCI设备位置0000:00:1a.0 )用一组伪字符串描述符和供应商/产品标识符表示。在1d6b中查找供应商id usb.ids，我发现它对应于Linux。(lsusb将其列为“LinuxFoundation2.0根中心”)。但是serial引用的PCI设备是真实的，具有以下属性：

$ cat /sys/bus/pci/devices/0000:00:1a.0/{vendor,device}
0x8086
0x8c2d

在pci.ids中查找这些in，我们可以发现它是Intel 8系列/C 220系列芯片组家庭USB (与lspci所说的相同)。一个真正的HW制造商的真正的硬件。

那么，为什么Linux用一些奇怪的ids来表示这个Intel硬件呢？我意识到PCI和USB厂商/产品ids可能会发生冲突，因此不可能使用PCI命名空间中的ids启动USB设备树。但是为什么是字符串描述符呢？

我猜这是因为名为"*HCI主机控制器“的整个USB实体是一个虚构的实体。但另一方面，它似乎有一个地址(总是=1)，它从来没有分配给这个总线上新连接的设备。所以看起来这个USB实体可能有一些真实的东西。但保留的地址也可能只是簿记的一种方式。

我猜对了吗？主机控制器-作为USB实体-完全是虚构的吗？它从来没有作为一个实际的可寻址设备出现在电线上吗？或者它有什么真实的东西，我们实际上可以发送标准USB请求，而不是让内核简单地模仿它们的处理？

Answer 1

Linux有一个允许主机控制器驱动程序共享代码的抽象。正如drivers/usb/core/hcd.c上的评论所言：

 * USB Host Controller Driver framework
 *
 * Plugs into usbcore (usb_bus) and lets HCDs share code, minimizing
 * HCD-specific behaviors/bugs.
 *
 * This does error checks, tracks devices and urbs, and delegates to a
 * "hc_driver" only for code (and data) that really needs to know about
 * hardware differences.  That includes root hub registers, i/o queues,
 * and so on ... but as little else as possible.
 *
 * Shared code includes most of the "root hub" code (these are emulated,
 * though each HC's hardware works differently) and PCI glue, plus request
 * tracking overhead.  The HCD code should only block on spinlocks or on
 * hardware handshaking; blocking on software events (such as other kernel
 * threads releasing resources, or completing actions) is all generic.
 *
 * Happens the USB 2.0 spec says this would be invisible inside the "USBD",
 * and includes mostly a "HCDI" (HCD Interface) along with some APIs used
 * only by the hub driver ... and that neither should be seen or used by
 * usb client device drivers.
 *

USB 1被分配给register_root_hub()中的根集线器，如下所示：

 * register_root_hub - called by usb_add_hcd() to register a root hub
 * @hcd: host controller for this root hub
 *
 * This function registers the root hub with the USB subsystem.  It sets up
 * the device properly in the device tree and then calls usb_new_device()
 * to register the usb device.  It also assigns the root hub's USB address
 * (always 1).

usb.ids数据库证实了这一点，该数据库指出，对于供应商Id 1d6b，产品Id 1、2、3分别对应于1.1、2.0和3.0根中心。

我们在Linux设备树中所拥有的是USB主机控制器(一个真正的设备)和USB根集线器(也是一个真实的设备)的混合，由上面讨论的USB框架抽象出来。

现在，一些与xHCI的现代系统也有EHCI控制器，英特尔公司的集成速率匹配中心总是连接在一起。这些不是根集线器，它们有地址2，而不是1。来自英特尔手册，第5.19.1章：

The Hubs convert low and full-speed traffic into high-speed traffic.