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<title>第 13 章 USB 驱动-Linux设备驱动第三版（中文版）-开发频道-华星在线</title>
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<meta name="author" content="华星在线 www.21cstar.com QQ:610061171" />
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<link rel="start" href="index.html" title="Linux 设备驱动 Edition 3">
<link rel="up" href="index.html" title="Linux 设备驱动 Edition 3">
<link rel="prev" href="ch12s08.html" title="12.8. 快速参考">
<link rel="next" href="ch13s02.html" title="13.2. USB 和 sysfs">
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<tr><th colspan="3" align="center">第 13 章 USB 驱动</th></tr>
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</table>
<hr>
</div>
<div class="chapter" lang="zh-cn">
<div class="titlepage"><div><div><h2 class="title">
<a name="USBDrivers.chap"></a>第 13 章 USB 驱动</h2></div></div></div>
<div class="toc">
<p><b>目录</b></p>
<dl>
<dt><span class="sect1"><a href="ch13.html#USBDeviceBasics.sect1">13.1. USB 设备基础知识</a></span></dt>
<dd><dl>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13.html#Endpoints.sect2">13.1.1. 端点</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13.html#Interfaces.sect2">13.1.2. 接口</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13.html#Congurations.sect2">13.1.3. 配置</a></span></dt>
</dl></dd>
<dt><span class="sect1"><a href="ch13s02.html">13.2. USB 和 sysfs</a></span></dt>
<dt><span class="sect1"><a href="ch13s03.html">13.3. USB 的 Urbs</a></span></dt>
<dd><dl>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s03.html#structurb.sect2">13.3.1. 结构 struct urb</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s03.html#CreatingandDestroyingUrbs.sect2">13.3.2. 创建和销毁 urb</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s03.html#SubmittingUrbs.sect2">13.3.3. 提交 urb</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s03.html#CompletingUrbsTheCompletionCallbackHandler.sect2">13.3.4. 完成 urb: 完成回调处理者</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s03.html#CancelingUrbs.sect2">13.3.5. 取消 urb</a></span></dt>
</dl></dd>
<dt><span class="sect1"><a href="ch13s04.html">13.4. 编写一个 USB 驱动</a></span></dt>
<dd><dl>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s04.html#WhatDevicesDoestheDriverSupport.sect2">13.4.1. 驱动支持什么设备</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s04.html#RegisteringaUSBDriver.sect2">13.4.2. 注册一个 USB 驱动</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s04.html#SubmittingandControllingaUrb.sect2">13.4.3. 提交和控制一个 urb</a></span></dt>
</dl></dd>
<dt><span class="sect1"><a href="ch13s05.html">13.5. 无 urb 的 USB 传送</a></span></dt>
<dd><dl>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s05.html#usb_bulk_msg.sect2">13.5.1. usb_bulk_msg 接口</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s05.html#usb_control_msg.sect2">13.5.2. usb_control_msg 接口</a></span></dt>
<dt><span class="sect2"><a href="ch13s05.html#OtherUSBDataFunctions.sect2">13.5.3. 使用 USB 数据函数</a></span></dt>
</dl></dd>
<dt><span class="sect1"><a href="ch13s06.html">13.6. 快速参考</a></span></dt>
</dl>
</div>
<p>通用串行总线(USB)是一个在主机和许多外设之间的连接. 最初它被创建来替代许多慢速和不同的总线-并口, 串口, 和键盘连接--有一个单个的所有设备都可以连接的总线类型.<sup>[<a name="id473861" href="#ftn.id473861">45</a>]</sup> USB 已经成长超出了这些慢速连接并且现在支持几乎每种可以连接到 PC 的设备. USB 规范的最新版本增加了高速连接, 理论上到 480 MBps.</p>
<p>拓扑结构上, 一个 USB 子系统没有如同一个总线一样分布; 它更多是一个树, 有几个点对点连接. 这些连接是 4-线 电缆(地, 电源, 和 2 个信号线)来连接一个设备和一个集线器, 如同双绞线以太网. USB 主控制器负责询问每个 USB 设备是否它有数据发送. 由于这个拓扑关系, 一个 USB 设备在没有首先被主控制器询问时从不启动发送数据. 这个配置允许一个非常容易即插即用的系统, 这样各种设备可自动被主机配置.</p>
<p>在技术层面这个总线是非常简单的, 因为它是一个单主实现, 其中主机查询各种外设. 除了这个固有的限制, 这个总线有一些有趣的特性, 例如一个设备能够请求一个固定的数据传送带宽, 为了可靠地支持视频和音频 I/O. 另一个重要的特性是它只作为设备和主机之间的一个通讯通道, 对它传递的数据没有特殊的含义和结构要求.</p>
<p>实际上, 有一些结构, 但是它大部分精简为适应一个预先定义的类别: 例如, 一个键盘不会分配带宽, 而一些视频摄像头会.</p>
<p>USB 协议规范定义了一套标准, 任何特定类型的设备都可以遵循. 如果一个设备遵循这个标准, 那么给那个设备的一个特殊的驱动就不必了. 这些不同的类型称为类, 并且包含如同存储设备, 键盘, 鼠标, 游戏杆, 网络设备, 和猫. 其他不适合这些类的设备需要一个特殊的供应商-特定的驱动给这些特别的设备. 视频设备和 USB-到-串口 设备是一个好的例子, 这里没有定义好的标准, 并且需要一个驱动给每个来自不同制造商的不同的设备.</p>
<p>这些特性, 连同固有的设计上的热插拔能力, 使 USB 称为一个方便的, 低成本的机制来连接(和去连接)多个设备到计算机, 而不必关机, 开盒子, 并且旋开螺钉和电线.</p>
<p>Linux 内核支持 2 类 USB 驱动: 位于主机系统的驱动和位于设备的驱动. 给主机系统的 USB 驱动控制插入其中的 USB 设备, 从主机的观点看(一个通常的 USB 主机是一个桌面计算机). 在设备中的 USB 驱动, 控制单个设备如何作为一个 USB 设备看待主机系统. 由于术语" USB 设备驱动"是非常迷惑, USB 开发者已经创建了术语" USB 器件驱动"来描述控制一个连接到计算机的 USB 设备的驱动(记住 Linux 也运行在这些小的嵌入式的设备中). 本章详述了运行在一台桌面计算机上的 USB 系统如何工作的. USB 器件驱动此时超出了本书的范围.</p>
<p>如同图<a href="ch13.html#ldd3-13-1.fig" title="图 13.1. USB 驱动概览">USB 驱动概览</a>所示, USB 驱动位于不同的内核子系统(块, 网络, 字符, 等等)和硬件控制器之间. USB 核心提供了一个接口给 USB 驱动用来存取和控制 USB 硬件, 而不必担心出现在系统中的不同的 USB 硬件控制器.</p>
<div class="figure">
<a name="ldd3-13-1.fig"></a><p class="title"><b>图 13.1. USB 驱动概览</b></p>
<div><img src="images/ldd3-13-1.png" alt="USB 驱动概览"></div>
</div>
<div class="figure">
<a name="ldd3-13-2.fig"></a><p class="title"><b>图 13.2. USB 设备概览</b></p>
<div><img src="images/ldd3-13-2.png" alt="USB 设备概览"></div>
</div>
<div class="sect1" lang="zh-cn">
<div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both">
<a name="USBDeviceBasics.sect1"></a>13.1. USB 设备基础知识</h2></div></div></div>
<p>一个 USB 设备是一个非常复杂的事物, 如同在官方的 USB 文档(可从 http://www.usb.org 中得到)中描述的. 幸运的是, Linux 提供了一个子系统称为 USB 核, 来处理大部分复杂的工作. 这一章描述驱动和 USB 核之间的交互. 图<a href="ch13.html#ldd3-13-2.fig" title="图 13.2. USB 设备概览">USB 设备概览</a>显示了 USB 设备如何包含配置, 接口, 和端点, 以及 USB 驱动如何绑定到 USB 接口, 而不是整个 USB 设备.</p>
<div class="sect2" lang="zh-cn">
<div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">
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