linuxusb協議

⑴ linux 怎麼通過usb通信

USB驅動程序基礎 在動手寫USB驅動程序這前，讓我們先看看寫的USB驅動程序在內核中的結構，如下圖： USB驅動程序存在於不同的內核子系統和USB硬體控制器之間，USB核心為USB驅動程序提供了一個用於訪問和控制USB硬體的介面，而不必考慮系統當前存在的各種不同類型的USB硬體控制器。USB是一個非常復雜的設備，linux內核為我們提供了一個稱為USB的核心的子系統來處理大部分的復雜性，USB設備包括配置(configuration)、介面（interface）和端點(endpoint)，USB設備綁定到介面上，而不是整個USB設備。如下圖所示： USB通信最基本的形式是通過端點（USB端點分中斷、批量、等時、控制四種，每種用途不同），USB端點只能往一個方向傳送數據，從主機到設備或者從設備到主機，端點可以看作是單向的管道（pipe）。所以我們可以這樣認為：設備通常具有一個或者更多的配置，配置經常具有一個或者更多的介面，介面通常具有一個或者更多的設置，介面沒有或具有一個以上的端點。驅動程序把驅動程序對象注冊到USB子系統中，稍後再使用製造商和設備標識來判斷是否已經安裝了硬體。USB核心使用一個列表（是一個包含製造商ID和設備號ID的一個結構體）來判斷對於一個設備該使用哪一個驅動程序，熱插撥腳本使用它來確定當一個特定的設備插入到系統時該自動裝載哪一個驅動程序。 上面我們簡要說明了驅動程序的基本理論，在寫一個設備驅動程序之前，我們還要了解以下兩個概念：模塊和設備文件。 模塊：是在內核空間運行的程序，實際上是一種目標對象文件，沒有鏈接，不能獨立運行，但是可以裝載到系統中作為內核的一部分運行，從而可以動態擴充內核的功能。模塊最主要的用處就是用來實現設備驅動程序。Linux下對於一個硬體的驅動，可以有兩種方式：直接載入到內核代碼中，啟動內核時就會驅動此硬體設備。另一種就是以模塊方式，編譯生成一個.ko文件(在2.4以下內核中是用.o作模塊文件，我們以2.6的內核為准，以下同)。當應用程序需要時再載入到內核空間運行。所以我們所說的一個硬體的驅動程序，通常指的就是一個驅動模塊。 設備文件：對於一個設備，它可以在/dev下面存在一個對應的邏輯設備節點，這個節點以文件的形式存在，但它不是普通意義上的文件，它是設備文件，更確切的說，它是設備節點。這個節點是通過mknod命令建立的，其中指定了主設備號和次設備號。主設備號表明了某一類設備，一般對應著確定的驅動程序；次設備號一般是區分不同屬性，例如不同的使用方法，不同的位置，不同的操作。這個設備號是從/proc/devices文件中獲得的，所以一般是先有驅動程序在內核中，才有設備節點在目錄中。這個設備號（特指主設備號）的主要作用，就是聲明設備所使用的驅動程序。驅動程序和設備號是一一對應的，當你打開一個設備文件時，操作系統就已經知道這個設備所對應的驅動程序。對於一個硬體，Linux是這樣來進行驅動的：首先，我們必須提供一個.ko的驅動模塊文件。我們要使用這個驅動程序，首先要載入它，我們可以用insmod xxx.ko，這樣驅動就會根據自己的類型（字元設備類型或塊設備類型，例如滑鼠就是字元設備而硬碟就是塊設備）向系統注冊，注冊成功系統會反饋一個主設備號，這個主設備號就是系統對它的唯一標識。驅動就是根據此主設備號來創建一個一般放置在/dev目錄下的設備文件。在我們要訪問此硬體時，就可以對設備文件通過open、read、write、close等命令進行。而驅動就會接收到相應的read、write操作而根據自己的模塊中的相應函數進行操作了。 USB驅動程序實踐 了解了上述理論後，我們就可以動手寫驅動程序，如果你基本功好，而且寫過linux下的硬體驅動，USB的硬體驅動和pci_driver很類似，那麼寫USB的驅動就比較簡單了，如果你只是大體了解了linux的硬體驅動，那也不要緊，因為在linux的內核源碼中有一個框架程序可以拿來借用一下，這個框架程序在/usr/src/~（你的內核版本，以下同）/drivers/usb下，文件名為usb-skeleton.c。寫一個USB的驅動程序最基本的要做四件事：驅動程序要支持的設備、注冊USB驅動程序、探測和斷開、提交和控制urb（USB請求塊）（當然也可以不用urb來傳輸數據，下文我們會說到）。 驅動程序支持的設備：有一個結構體struct usb_device_id，這個結構體提供了一列不同類型的該驅動程序支持的USB設備，對於一個只控制一個特定的USB設備的驅動程序來說，struct usb_device_id表被定義為： /* 驅動程序支持的設備列表 */ static struct usb_device_id skel_table [] = { { USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID, USB_SKEL_PRODUCT_ID) }, { } /* 終止入口 */ }; MODULE_DEVICE_TABLE (usb, skel_table); 對於PC驅動程序，MODULE_DEVICE_TABLE是必需的，而且usb必需為該宏的第一個值，而USB_SKEL_VENDOR_ID和USB_SKEL_PRODUCT_ID就是這個特殊設備的製造商和產品的ID了，我們在程序中把定義的值改為我們這款USB的，如： /* 定義製造商和產品的ID號 */ #define USB_SKEL_VENDOR_ID 0x1234 #define USB_SKEL_PRODUCT_ID 0x2345 這兩個值可以通過命令lsusb，當然你得先把USB設備先插到主機上了。或者查看廠商的USB設備的手冊也能得到，在我機器上運行lsusb是這樣的結果： Bus 004 Device 001: ID 0000:0000 Bus 003 Device 002: ID 1234:2345 Abc Corp. Bus 002 Device 001: ID 0000:0000 Bus 001 Device 001: ID 0000:0000 得到這兩個值後把它定義到程序里就可以了。 注冊USB驅動程序：所有的USB驅動程序都必須創建的結構體是struct usb_driver。這個結構體必須由USB驅動程序來填寫，包括許多回調函數和變數，它們向USB核心代碼描述USB驅動程序。創建一個有效的struct usb_driver結構體，只須要初始化五個欄位就可以了，在框架程序中是這樣的： static struct usb_driver skel_driver = { .owner = THIS_MODULE, .name = "skeleton", .probe = skel_probe, .disconnect = skel_disconnect, .id_table = skel_table, };

⑵ linux主機側與設備側USB驅動

USB採用樹形拓撲結構，主機側和設備側的USB控制器分別稱為主機控制器（(Host Controller）和USB設備控制器(UDC)，每條匯流排上只有一個主機控制器，負責協調主機和設備間的通信，而設備不能主動向主機發送任何消息。

在Linux系統中，USB驅動可以從兩個角度去觀察，一個角度是主機側，一個角度是設備側。從上圖主機側去看，在Linux驅動中，處於USB驅動最底層的是USB主機控制器硬體，在其上運行的是USB主機控制器驅動，在主機控制器上的為USB核心層，再上層為USB設備驅動層(插入主機上的U盤、滑鼠、USB轉串口等設備驅動）。因此，在主機側的層次結構中，要實現的USB驅動包括兩類:USB主機控制器驅動和USB設備驅動，前者控制插入其中的USB設備，後者控制USB設備如何與主機通信。Linux內核中的USB核心負責USB驅動管理和協議處理的主要工作。主機控制器驅動和設備驅動之間的USB核心非常重要，其功能包括:通過定義一些數據結構、宏和功能函數，向上為設備驅動提供編程介面，向下為USB主機控制器驅動提供編程介面;維護整個系統的USB設備信息;完成設備熱插拔控制、匯流排數據傳輸控制等。

⑶ linux下usb驅動程序開發有哪些背景及其意義

在Linux kernel源碼目錄中driver/usb/usb-skeleton.c為我們提供了一個最基礎的USB驅動程序。我們稱為USB骨架。通過它我們僅需要修改極少的部分，就可以完成一個USB設備的驅動。我們的USB驅動開發也是從她開始的。
那些linux下不支持的USB設備幾乎都是生產廠商特定的產品。如果生產廠商在他們的產品中使用自己定義的協議，他們就需要為此設備創建特定的驅動程序。當然我們知道，有些生產廠商公開他們的USB協議，並幫助Linux驅動程序的開發，然而有些生產廠商卻根本不公開他們的USB協議。因為每一個不同的協議都會產生一個新的驅動程序，所以就有了這個通用的USB驅動骨架程序， 它是以pci 骨架為模板的。
如果你准備寫一個linux驅動程序，首先要熟悉USB協議規范。USB主頁上有它的幫助。一些比較典型的驅動可以在上面發現，同時還介紹了USB urbs的概念，而這個是usb驅動程序中最基本的。
Linux USB 驅動程序需要做的第一件事情就是在Linux USB 子系統里注冊，並提供一些相關信息，例如這個驅動程序支持哪種設備，當被支持的設備從系統插入或拔出時，會有哪些動作。所有這些信息都傳送到USB 子系統中。
樓主如果想學習如何使用Linux系統，可以網路《Linux就該這么學》，裡面有詳細的介紹。

⑷ linux USB驅動資料

《LINUX設備驅動程序》

USB骨架程序（usb-skeleton），是驅動程序的基礎，通過對它源碼的學習和理解，可以使我們迅速地了解USB驅動架構，迅速地開發我們自己的USB硬體的驅動。
前言
在上篇《Linux下的硬體驅動--USB設備（上）（驅動配製部分）》中，我們知道了在Linux下如何去使用一些最常見的USB設備。但對於做系統設計的程序員來說，這是遠遠不夠的，我們還需要具有驅動程序的閱讀、修改和開發能力。在此下篇中，就是要通過簡單的USB驅動的例子，隨您一起進入 USB驅動開發的世界。
USB驅動開發
在掌握了USB設備的配置後，對於程序員，我們就可以嘗試進行一些簡單的USB驅動的修改和開發了。這一段落，我們會講解一個最基礎USB框架的基礎上，做兩個小的USB驅動的例子。
USB骨架
在Linux kernel源碼目錄中driver/usb/usb-skeleton.c為我們提供了一個最基礎的USB驅動程序。我們稱為USB骨架。通過它我們僅需要修改極少的部分，就可以完成一個USB設備的驅動。我們的USB驅動開發也是從她開始的。
那些linux下不支持的USB設備幾乎都是生產廠商特定的產品。如果生產廠商在他們的產品中使用自己定義的協議，他們就需要為此設備創建特定的驅動程序。當然我們知道，有些生產廠商公開他們的USB協議，並幫助Linux驅動程序的開發，然而有些生產廠商卻根本不公開他們的USB協議。因為每一個不同的協議都會產生一個新的驅動程序，所以就有了這個通用的USB驅動骨架程序， 它是以pci 骨架為模板的。
如果你准備寫一個linux驅動程序，首先要熟悉USB協議規范。USB主頁上有它的幫助。一些比較典型的驅動可以在上面發現，同時還介紹了USB urbs的概念，而這個是usb驅動程序中最基本的。
Linux USB 驅動程序需要做的第一件事情就是在Linux USB 子系統里注冊，並提供一些相關信息，例如這個驅動程序支持那種設備，當被支持的設備從系統插入或拔出時，會有哪些動作。所有這些信息都傳送到USB 子系統中，在usb骨架驅動程序中是這樣來表示的：
static struct usb_driver skel_driver = {
name: "skeleton",
probe: skel_probe,
disconnect: skel_disconnect,
fops: &skel_fops,
minor: USB_SKEL_MINOR_BASE,
id_table: skel_table,
};
變數name是一個字元串，它對驅動程序進行描述。probe 和disconnect 是函數指針，當設備與在id_table 中變數信息匹配時，此函數被調用。
fops和minor變數是可選的。大多usb驅動程序鉤住另外一個驅動系統，例如SCSI，網路或者tty子系統。這些驅動程序在其他驅動系統中注冊，同時任何用戶空間的交互操作通過那些介面提供，比如我們把SCSI設備驅動作為我們USB驅動所鉤住的另外一個驅動系統，那麼我們此USB設備的 read、write等操作，就相應按SCSI設備的read、write函數進行訪問。但是對於掃描儀等驅動程序來說，並沒有一個匹配的驅動系統可以使用，那我們就要自己處理與用戶空間的read、write等交互函數。Usb子系統提供一種方法去注冊一個次設備號和file_operations函數指針，這樣就可以與用戶空間實現方便地交互。