1. usb概念概述
usb1.0版本速度1.5mbps（低速usb） usb1.1版本速度12mbps（全速usb） usb2.0版本速度480mbps（高速usb）
usb驅動由usb主機控制器驅動和usb裝置驅動組成。usb主機控制器是用來控制usb裝置和cpu之間通訊的，usb主機控制器驅動主要用來驅動晶元上的主機控制器硬體。usb裝置驅動主要是指具體的例如usb滑鼠，usb鍵盤燈裝置的驅動。
一般的通用的linux裝置，如u盤、usb滑鼠、usb鍵盤，都不需要工程師再編寫驅動，需要編寫的是特定廠商、特定晶元的驅動，而且往往也可以參考核心中已經提供的驅動模板。usb只是乙個匯流排，真正的usb裝置驅動的主體工作仍然是usb裝置本身所屬型別的驅動，如字元裝置、tty裝置、塊裝置、輸入裝置等。
2. usb主機控制器
usb主機控制器屬於南橋晶元的一部分，通過pci匯流排和處理器通訊。usb主機控制器分為uhci（英特爾提出）、ohci（康柏和微軟提出）、 ehci。其中ohci驅動程式用來為非pc系統上以及帶有sis和ali晶元組的pc主辦上的usb晶元提供支援。uhci驅動程式多用來為大多數其他 pc主機板（包括intel和via）上的usb晶元提供支援。enci相容ohci和uhci。uhci的硬體線路比ohci簡單，所以成本較低，但需要較複雜的驅動程式，cpu負荷稍重。主機控制器驅動程式完成的功能主要包括：解析和維護urb，根據不同的端點進行分類快取urb；負責不同usb傳輸型別的排程工作；負責usb資料的實際傳輸工作；實現虛擬跟hub的功能。
3. usb裝置與usb驅動的匹配
usb裝置與usb驅動怎麼匹配的呢？實際上usb裝置中有乙個模組叫韌體，是韌體資訊和usb驅動進行的匹配。韌體是固化在積體電路內部的程式**，usb韌體中包含了usb裝置的出廠資訊，標識該裝置的廠商id、產品id、主版本號和次版本號等。另外韌體中還包含一組程式，這組程式主要完成 usb協議的處理和裝置的讀寫操作。usb裝置韌體和usb驅動之間通訊的規範是通過usb協議來完成的。
4. usb裝置的邏輯結構和端點的傳輸方式
usb裝置的邏輯結構包括裝置、配置、介面和端點，分別用usb_device、usb_host_config、 usb_inte***ce、usb_host_endpoint表示。
端點的傳輸方式包括控制傳輸、中斷傳輸、批量傳輸、等時傳輸。
控制傳輸主要用於向裝置傳送配置資訊、獲取裝置資訊、傳送命令到裝置，或者獲取裝置的狀態報告。控制傳輸一般傳送的資料量較小，當usb裝置插入時，usb核心使用端點0對裝置進行配置，另外，埠0與其他端點不一樣，端點0可以雙向傳輸。
中斷傳輸就是中斷端點以乙個固定的速度來傳輸較少的資料，usb鍵盤和滑鼠就是使用這個傳輸方式。這裡說的中斷和硬體上下文中的中斷不一樣，它不是裝置主動傳送乙個中斷請求，而是主機控制器在保證不大於某個時間間隔內安排一次傳輸。中斷傳輸對時間要求比較嚴格，所以可以用中斷傳輸來不斷地檢測某個裝置，當條件滿足後再使用批量傳輸傳輸大量的資料。
批量傳輸通常用在資料量大、對資料實時性要求不高的場合，例如usb印表機、掃瞄器、大容量儲存裝置、u盤等。
5. usb的urb請求塊
usb請求塊（usbrequest block，urb）是usb主機控制器和裝置通訊的主要資料結構，主機和裝置之間通過urb進行資料傳輸。當主機控制器需要與裝置互動時，只需要填充乙個urb結構，然後將其提交給usb核心，由usb核心負責對其進行處理。
urb處理流程：
step1：建立乙個urb結構體usb_alloc_urb()
step2：初始化，被安排乙個特定的usb裝置的特定端點。fill_int/bulk/control_urb()
step3：被usb裝置驅動提交給usb核心usb_submit_urb()，注意gpf_atomic,gpf_noio,gpf_kernel的使用區別。
step4：提交由usb核心指定的usb主機控制器驅動，被主機控制器驅動處理，進行一次到usb裝置的傳輸，該過程由usb核心和主機控制器完成，不受usb裝置驅動控制
step5：當urb完成，usb主機控制器驅動通知usb裝置驅動。
簡單的批量與控制urb
有時候usb驅動程式只是從usb裝置上接收或傳送一些簡單的資料，這時候可以使用usb_bulk/control_msg()完成，這兩個函式是同步的，因此不能在中斷上下文和持有自旋鎖的情況下使用。
6. usb的列舉過程
核心輔助線程khubd用來監視與該集線器連線的所有埠，通常情況下，該執行緒處於休眠狀態，當集線器驅動程式檢測到usb埠狀態變化後，該核心執行緒立馬喚醒。
usb的列舉過程：usb的列舉過程是熱插拔usb裝置的起始步驟，該過程中，主機控制器獲取裝置的相關資訊並配置好裝置，集線器驅動程式負責該列舉過程。列舉過程主要分如下幾步：
step1：根集線器報告插入裝置導致的埠電流變化，集線器驅動程式檢測到這一狀態變化後，喚醒khubd執行緒。
step2：khubd識別出電流變化的那個埠
step3：khubd通過給控制端點0傳送控制urb來實現從1-127中選出乙個數作為插入裝置的批量端點
step4：khubd利用埠0使用的控制urb從插入的裝置那裡獲得裝置描述符，然後獲得配置描述符，並選擇乙個合適的。
step5：khubd請求usb核心把對應的客戶驅動程式和該usb裝置掛鉤。
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USB學習之二 USB匯流排驅動程式
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