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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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USB数输都以URB(USBRequestBlock)请求、URB生成、URB递交、URB释放为主线。当加载控制器驱动之后,注册根据集线器,hub和hcd驱动成为一个整体。接着,主机通过控制传输获取设备的控制描述符等信息,接着详述整个控制传输的流程。依据是否连接到根集线器来决定调用urb_enqueue或rh_urb_enqueue函数。USB从设备通过集线器或根集线器连接到USB主机上。比如:主机通过根集线器与外界进行数据交互,根集线器通过探测数据线状态的变化来通知USB主机是否有USB外围设备接入。
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单个请求可以是:向磁盘读出写入数据的请求;设备模式相关的指令:对可记录介质的写模式的设定等。引出这个结构体的目的是为了重点说明该结构体里面有一个重要的变量:该结构体是linux内核中通用块层的一个核心数据结构,它描述了块设备的I/O操作。它联系了内存缓冲区与块设备。在前面的块设备那一节中,后面讲的关于block_device_operations和请求对列已经输入驱动的范畴,在这里主要谈一下关于驱动的注册和注销以及驱动结构体。
在讲解枚举之前,先大概说说USB的一种传输模式——控制传输。这种传输在USB中是重要的,它要数据的正确性,在设备的枚举过程中都是使用控制传输的。控制传输分为三个阶段:①建立阶段。②数据阶段。③确认阶段。建立(setup)阶段:都是由USB主机发起,它是一个setup数据包,里面包含一些数据请求的命令以及一些数据。如果建立阶段是输入请求,那么数据阶段就要输入数据;如果建立阶段是输出请求,那么数据阶段就要输出数据。如果在数据阶段,即便不需要传送数据,也要发一个0长度的数据包。数据阶段过后就是确认阶段。确认阶段刚好跟数据阶段相反,如果是输入请求,则它是一个输出数据包;如果是输出请求,则它是一个输入数据包。确认阶段用来确认数据的正确传输。