Linux USB探索之旅:从总线到驱动

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"Linux那些事儿——探索Linux驱动开发的深度解析" 这篇文章或书籍是关于Linux操作系统下的驱动开发,特别是针对USB设备的驱动程序设计。作者通过一系列的故事和比喻,深入浅出地介绍了Linux内核、设备驱动、总线系统以及USB技术的细节。以下是主要的知识点概述: 1. **Linux内核与驱动程序**: - Linux内核是操作系统的核心,负责管理和调度硬件资源,驱动程序则是连接硬件与内核的桥梁。 - 在Linux中,驱动程序可以作为内核模块动态加载,也可以编译进内核。 2. **USB技术**: - USB(Universal Serial Bus)是一种通用串行总线,用于连接各种外部设备,如U盘、鼠标、键盘等。 - 关键概念包括总线、设备、控制器、端点(pipe)、 urb(USB请求块)等。 3. **总线、设备和驱动**: - 在Linux中,总线(bus)是一种抽象层,它定义了如何与硬件通信。USB设备在Linux中通过USB总线进行交互。 - 设备驱动是针对特定硬件设备编写的一段代码,负责处理设备的初始化、数据传输等操作。 4. **控制传输与Bulk传输**: - 控制传输是USB协议中的一种,用于配置设备、获取状态等控制操作。 - Bulk传输则用于大量数据的无序传输,如U盘的数据读写。 5. **SCSI(Small Computer System Interface)**: - USB Mass Storage设备通常会通过SCSI层与主机通信,SCSI提供了标准化的数据传输协议。 - SCSI数据结构复杂,包括命令描述符块(CDB)、状态响应等,对于理解USB存储设备的驱动开发至关重要。 6. **驱动程序的开发流程**: - 开发USB驱动涉及识别设备、设置设备配置、创建设备节点、处理I/O请求等步骤。 - 通过编写 urb 和管道管理,实现设备与内核之间的数据传输。 7. **模块化机制**: - Linux内核支持模块化,允许开发者将驱动程序作为单独的模块加载,便于更新和维护。 8. **设备花名册**: - 可能指的是设备树(Device Tree),一种描述硬件结构的数据结构,帮助内核识别和配置硬件。 9. **协议的理解与应用**: - 开发USB驱动需要深入理解USB协议,包括控制传输、中断、批量和同步传输等不同类型的传输方式。 - 从协议中来,到协议中去,意味着开发者需理解协议规范,并据此编写符合标准的驱动代码。 通过这一系列章节,读者可以逐步了解Linux驱动开发的全过程,从基础概念到实际操作,对USB驱动的实现有更深入的认识。这对于想要从事Linux驱动开发或者对系统底层原理感兴趣的读者来说,是一份宝贵的资料。