优化Linux USB大容量存储设备驱动：提升数据传输速度

"Linux下USB驱动论文" 这篇论文主要探讨了在Linux操作系统环境下，针对USB大容量存储设备的驱动程序的改进与优化问题。作者刘超在硕士研究生阶段，师从韩臻教授，专注于软件工程领域，研究重点在于提高USB接口在嵌入式设备中的数据传输速度。 首先，论文分析了Linux的设备模型，这是一个核心概念，它定义了操作系统如何管理和交互硬件设备。Linux设备模型允许内核灵活地处理不同类型的设备，包括USB设备。同时，论文还涉及了SD卡的设备驱动程序，这是连接硬件和操作系统之间的重要桥梁，负责对SD卡进行读写操作。 此外，作者深入研究了Linux内核2.6对SCSI协议的实现，因为许多USB大容量存储设备通常通过SCSI仿真来工作。SCSI协议是一种广泛用于磁盘和其他存储设备的标准接口，能支持多种操作，如读取、写入和查找数据。 论文还提到了USB协议，这是USB设备与主机通信的基础。在主机端，设备驱动程序处理USB协议，而在设备端，有gadget驱动程序负责相应的工作。通过对主机端和设备端数据读写的流程分析，作者发现数据传输过程中涉及了文件系统、块设备层、I/O调度层以及SD卡驱动层等多个层次，这无疑增加了系统开销，影响了传输效率。 针对这一问题，论文提出了一个优化方案：在设备端，当I/O请求到达时，直接将其挂载到SD卡驱动程序的请求队列，避免了经过文件系统、块设备层和I/O调度层的复杂流程。这一优化简化了数据读写的IO流程，从而提高了传输速度。通过实施这个方案并不断测试和调整，数据传输速度得到了显著提升，读取速度从2MB/s增加到10MB/s，写入速度从1MB/s提升至8MB/s。 关键词涵盖了设备驱动模型、Linux平台、Gadget驱动程序和USB大容量存储设备，这些是论文研究的核心内容。论文的研究对于提升嵌入式设备的数据传输性能，特别是在Linux环境下的USB存储设备应用，具有重要的理论和实践价值。