Linux USB 主机控制器和设备驱动及传输类型简介

Linux中的USB主机控制器和设备驱动是用于实现USB总线功能的重要组成部分。在Linux系统中，可以通过多种方式来查看和管理USB设备，接下来我们将详细介绍这些方法。 首先，我们可以使用命令行工具lsusb来查看系统中连接的USB设备。lsusb命令会列出所有当前连接的USB设备的详细信息，包括设备的厂商ID、产品ID、设备描述符等。这对于调试USB设备的连接和识别问题非常有帮助。 其次，我们可以通过/sys目录下的文件和目录来访问USB设备的相关信息。在/sys/bus/usb/devices目录下，每个USB设备都对应一个目录，其中包含了该设备的所有属性和配置信息。通过查看这些文件，我们可以获取USB设备的供应商和产品名称、设备的速度、地址等详细信息。 另外，/proc/bus/usb/devices文件也提供了USB设备的信息，但是它是由内核动态生成的，每次访问时都会重新更新。通过读取这个文件，我们可以了解USB设备的数量、连接状态、设备地址和接口等信息。 对于USB设备的监控，我们可以使用usbmon工具来实现。usbmon是一个内核模块，它可以捕获USB设备的通信数据，并将其输出到/sys/kernel/debug/usb/目录下的文件中。通过分析这些文件，我们可以了解USB设备之间的通信过程，有助于调试和性能优化。 最后，我们需要了解USB总线的工作原理。USB总线是一种通用的外部总线，它可以连接多种类型的外部设备。然而，USB总线与计算机内部的总线（如PCI总线）有所不同。CPU不能直接访问USB设备，而是通过USB控制器来实现与USB设备的通信。这是因为USB总线存在于计算机的外部，所以称之为外部总线。 USB设备的数据传输可以分为四种传输类型：控制传输、中断传输、批量传输和实时传输。控制传输是每个USB设备都必须支持的，它用于获取设备描述符、设置设备状态等操作。中断传输主要用于周期性的数据传输，例如键盘和鼠标输入。批量传输用于大容量数据的传输，如打印机、存储设备等。实时传输则用于对传输延迟要求非常高的应用，如音频和视频设备。 总结起来，Linux中的USB主机控制器和设备驱动是实现USB总线功能的重要模块。通过命令行工具、文件系统和usbmon工具，我们可以查看和管理USB设备的信息，以及监控USB设备之间的通信。同时，我们也了解了USB总线的工作原理和传输类型。在实际应用中，熟练掌握这些知识对于USB设备的调试和性能优化非常重要。