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可知,设备端驱动包含两部分:底层设备控制器驱动上层大容量存储类驱动设备控制器驱动USB设备控制器驱动主要实现GadgetAPI定义的函数和中断服务函数,可按功能划分为:API函数实现模块和中断处理模块。中断处理模块主要处理设备控制器产生的各种中断,包括端点中断、复位、挂起等中断。上图为设备端控制器基本架构,主要完成了Gadget驱动和控制器驱动绑定、注册。HCD:主机控制器驱动UDC:设备端控制器驱动OTG设备支持HNP和SRP协议。OTG设备通过USBOTG电缆连接到一起,其中接Mini-A接口的设备为A设备,默认为主机端,Mini-B接口的设备默认为B设备。当A、B设备完成数据交互之后,A、B设备之间的USBOTG电缆进入挂起状态:向A设备发起HNP请求。待A设备响应之后,A设备发送a_set_b_hnp_en,B设备响应之后即进入主机状态,同时发送请求使用A设备set_device,这样A、B设备完成主从交换。
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这里简单介绍一下个函数的作用:当设备被打开或者关闭时调用它们。一个块设备驱动程序可能用旋转盘片、锁住仓门等来响应open调用。如果用户将介质放入设备中锁住,那么在release函数中当然要进行解锁。实现ioctl系统调用的函数。块设备层会首先截取大量的标准请求,因此大多数设备的ioctl函数都十分短小。判断驱动器内的介质(可移动介质)是否更换,如果更换返回一个非0值。当介质被更换时,调用该函数做出响应;它会告诉驱动程序完成必要的工作,以便使用新的介质。返回值被内核忽略。一个指向拥有该结构的模块指针,通常它都被初始化为THIS_MODULE.这里我们是不是有疑问,到底是哪个函数在负责读和写数据的功能呢?再回到gendisk结构体,并关注以下成员变量request_queue内核使用该结构为设备管理I/O请求;关于块设备请求对列:包含块设备I/O请求的序列,保存了描述设备谁能处理的请求的参数:大尺寸、在同一个请求中所能包含的独立段的数目、硬件扇区的大小、对齐需求等。请求对列还实现了插件接口,使得多个I/O调度器(用来优化请求,使得请求性能佳)成为可能。
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默认状态:当设备处于默认状态时接收到这个请求,设备的行为没有定义地址状态:设备给出请求错误配置状态:当设备处于配置状态时,这是一个有效的请求在USB主机系统中,通过根集线器与外部USB从机设备相连的处理芯片,称为USB主机控制器。USB主机控制器包含硬件、软件和固件一部分。USB设备按功能分为两部分:集线器(Hub)和功能部件。从下图可知,主机通过根集线器连接到各种外围设备(集线器和功能部件)。
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子系统DLL调用I/O管理器的NtWriteFile服务I/O管理器申请一个描述此I/O请求的IRP,并且通过调用它自己的IoCallDriver函数将此IRP发给驱动程序4.该驱动程序将IRP中的数输给设备并启动I/O操作5.驱动程序通过中断CPU的方式来通知I/O完成当设备完成了操作并且中断CPU时,设备驱动程序为该中断提供服务7.驱动程序调用I/O管理器的IoCompuleteRequest函数来通知I/O管理器,它已经完成了该IRP中的I/O请求的处理工作,然后I/O管理器完成此I/O请求环境子系统或环境子系统或DLLDLL服务服务I/OI/O管理器管理器设备驱动程序设备驱动程序硬件设备硬件设备通过子系统DLL传递I/O请求NtWriteFile()