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PIPE

usb通信的最基本形式是通過USB設備里的endpoint，而主機和endpoit之間的數(shù)據傳輸就是通過pipe

通信方式

USB的所有通信都是由host發(fā)起的，總線采用輪詢方式和設備進行通信

endpoint

端點是有方向的，主機到從機成為out端點，從機到主機成為in端點。從這個說明看出端點是單方向的。（除了0端點）

管道通信方式

pipe中的數(shù)據通信方式有兩種，一種是stream一種是message。message要求進出進出方向必須要求同一個管道，默認就使用ep0作為message管道

傳輸方式

USB endpiont有四種類型，分別對應了不同的數(shù)據傳輸方式，分別為control transfers控制傳輸、interrupt transfers中斷傳輸、Bluk Data transfers批量傳輸、Isochronous Data Tranfers等時傳輸
控制傳輸通常用于配置設備，獲取設備信息，發(fā)送命令到設備

邏輯設備

邏輯設備就是一系列端點的組合，邏輯設備與主機之間的通信發(fā)生在一個主機的緩沖區(qū)和設備的一個端點之間。

---------------------------
            host
---------------------------
   | buf | buf  |   buf |
---------------------------
    []      []      []
    []      []      []
    []      []      []------->pipe
    []      []      []
    []      []      []
---------------------------
{ |ep| }  {| ep|    |ep| }-->interface
---------------------------
        logic device
---------------------------

interface

一個邏輯設備可能包含若干個接口，每個接口包含1個或多個端點。每個接口表示一種功能。內核里一個接口對應一個驅動程序。例如usb揚聲器就包含一個鍵盤接口和一個音頻流接口

gadget

class協(xié)議

USB協(xié)議中除了定義一些通用軟硬件電氣特性，還包含各種各樣的class協(xié)議，用來為不同的功能定義各自的標準接口和具體總線上的數(shù)據交互內容和格式。例如u盤的Mass storage class、通用數(shù)據交換CDC class

為何USB都在PCI設備中

訪問設備文件時經?？吹絬sb在pci目錄中，這是因為通常usb的root hub包含在了pci設備中。

usbfs

usbfs提供了用戶空間可以訪問usb硬件設備的接口

設備描述符、配置描述符、接口描述符、端點描述符

協(xié)議里規(guī)定一個usb設備必須支持這四大描述符。字符串描述符是可選的

/* host-side wrapper for one interface setting's parsed descriptors */
struct usb_host_interface {
    struct usb_interface_descriptor desc; //接口描述符

    int extralen;
    unsigned char *extra;   /* Extra descriptors */ //其他描述符

    /* array of desc.bNumEndpoint endpoints associated with this
     * interface setting.  these will be in no particular order.
     */
    struct usb_host_endpoint *endpoint; //端點描述符

    char *string;       /* iInterface string, if present */ //用來保存從設備上讀取出來的字符串描述符
};

/* USB_DT_INTERFACE: Interface descriptor */
struct usb_interface_descriptor {
    __u8  bLength;   //==9
    __u8  bDescriptorType; //==4

    __u8  bInterfaceNumber;
    __u8  bAlternateSetting;
    __u8  bNumEndpoints;
    __u8  bInterfaceClass;
    __u8  bInterfaceSubClass;
    __u8  bInterfaceProtocol;
    __u8  iInterface; //對應字符串描述符的索引值
} __attribute__ ((packed));

struct usb_host_endpoint {
    struct usb_endpoint_descriptor      desc;
    struct usb_ss_ep_comp_descriptor    ss_ep_comp;
    struct list_head        urb_list;
    void                *hcpriv;
    /****************提供給sysfs用的
    wy@am:/proc$ ls /sys/bus/usb/devices/usb1/ep_00/
        bEndpointAddress  bInterval  bLength  bmAttributes  direction  interval  power  type  uevent  wMaxPacketSize
    
    
    上面這個文件就是通過usb_create_ep_files創(chuàng)建的
    */
    struct ep_device        *ep_dev;    /* For sysfs info */

    unsigned char *extra;   /* Extra descriptors */
    int extralen;
    int enabled;
};

/* USB_DT_ENDPOINT: Endpoint descriptor */
struct usb_endpoint_descriptor {
    __u8  bLength; //==7/9
    __u8  bDescriptorType; //==5

    __u8  bEndpointAddress; //bit7 表示方向，bit0-3表示端點號
    /*bit1-0 表示傳輸類型，
       00  控制
       01  iosh( 等時)
       10  批量
       11  中斷
    */   
    __u8  bmAttributes; 
    //最大長度
    __le16 wMaxPacketSize;
    __u8  bInterval;
///////////////////////////下面這兩個字段只在audio設備中有
    /* NOTE:  these two are _only_ in audio endpoints. */
    /* use USB_DT_ENDPOINT*_SIZE in bLength, not sizeof. */
    __u8  bRefresh;
    __u8  bSynchAddress;
} __attribute__ ((packed));

//配置描述符
struct usb_config_descriptor {
    __u8  bLength;
    __u8  bDescriptorType;

    __le16 wTotalLength;
    __u8  bNumInterfaces;
    __u8  bConfigurationValue; //表明了正在被使用的USB配置，雖然USB設備可能包含多個配置，但是同一時刻只能又一個配置生效
    __u8  iConfiguration; //配置描述符的字符串描述索引值
    __u8  bmAttributes;
    __u8  bMaxPower;
} __attribute__ ((packed));

設置

一個接口包含多個設置，每個設置對應不同的描述符

class

每個接口都包含一個class，class下面有分subclass。usb協(xié)議里為每一種class、subclass、protocol定義了一個數(shù)值。沒一個接口或者設備都屬于一個class。

設備class和接口class有何區(qū)別？

USB設備號

單純的USB主設備號有兩個USB_MAJOR,USB_DEVICE_MAJOR。其中USB_DEVICE_MAJOR是為usbfs而生的。USB_MAJOR才是真正的USB設備主設備號，但是一般的USB設備都是模擬成其他的設備，比如USB鍵盤、硬盤等。這類設備和其他子系統(tǒng)關聯(lián)，那么設備號就不再使用USB_MARJOR設備號了，屬于哪個子系統(tǒng)就使用該子系統(tǒng)的設備號。例如USB硬盤的主設備號是8。這里的USB設備準確的說應該是USB接口。

掛起狀態(tài)

協(xié)議里規(guī)定所有的USB設備都需要支持掛起，已達到省電的目的，在設備指定時間內(3ms)沒有數(shù)據傳輸，就進入掛起狀態(tài)。當收到一個non-idle信號，就會被喚醒。