Linux内核探索：从U盘到USB驱动模型

"Linux 那些事儿系列之我是U盘" 在Linux操作系统中，了解USB设备的工作原理和驱动模型对于开发者来说至关重要。本系列文章由复旦大学的fudan_abc撰写，以轻松幽默的风格，深入浅出地探讨了Linux内核中的USB模块及相关知识，特别适合对Linux内核感兴趣的读者。该系列涵盖了从基础到高级的多个层次，旨在帮助读者逐步理解USB设备在Linux系统中的运作机制。 文章分为以下几个部分： 1. **我是U盘** - 这一部分主要关注2.6.10内核版本，讨论了USB设备的基本概念，包括URB（USB请求块）的提交过程，以及用户空间如何与U盘进行交互。同时，它也介绍了DMA（直接内存访问）在USB数据传输中的作用。 2. **我是Hub** - 这一章节讲解了2.6.22内核中关于USB集线器（Hub）的内容。当USB设备（如U盘）连接到Hub后，这一阶段会介绍设备如何被识别和管理，以及Hub在设备连接过程中的角色。 3. **戏说USB** - 在2.6.22.1内核背景下，这部分探讨了usbcore，它是USB设备连接到Hub后的核心组件。它衔接了U盘、Hub和控制器（如UHCI/EHCI），解释了设备连接后在hub和控制器之间的交互过程。 4. **我是Hub/UHCI/EHCI** - 对于更高级的读者，这部分深入到UHCI（通用主机控制器接口）和EHCI（增强型主机控制器接口）控制器层面，解释了PCI设备的枚举过程，并讨论了可能遇到的问题。 5. **PCI总线驱动** - 针对PCI设备的理解，这一阶段揭示了在PCI总线驱动中如何处理这些问题，特别是PCI设备如何被发现和初始化。 6. **scsidisk驱动** - 这一部分讲述了U盘如何作为SCSI磁盘被访问，解释了U盘以磁盘形式工作的内部机制。 7. **scsicore及Block层驱动** - 最后，scsicore和Block层驱动部分几乎解答了“我是U盘”中所有的问题。Block层是Linux存储栈的关键部分，处理I/O请求并映射到物理设备，这部分的分析有助于理解整个USB设备到磁盘访问的流程。 在整个系列中，“我是Sysfs”作为一个贯穿始终的主题，提供了一系列接口，用于各个子系统的交互。学习这个系列的同时，读者可以通过查阅sysfs来辅助理解其他部分的内容。 通过这个系列的学习，读者不仅可以掌握USB设备在Linux中的工作原理，还能了解到Linux内核驱动模型、PCI总线驱动以及存储栈的细节。每一阶段的知识点相互关联，逐步加深，有助于读者系统地理解USB设备在Linux系统中的全貌。