linux下USB 驱动程序
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2008-08-18
22:49:32
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第十三章
USB 驱动程序
通用串行总线（USB）是主机和外围设备之间的一种连接。USB 最初是为了替代许多不
同的低速总线（包括并行、串行和键盘连接）而设计的，它以单一类型的总线连接各种
不同类型的设备（注1）。USB的发展已经超越了这些低速的连接方式，它现在可以支持
几乎所有可以连接到PC 上的设备。最新的 USB 规范修订增加了理论上高达 480 Mbps
的高速连接。
从拓扑上来看，一个USB子系统并不是以总线的方式来布置的；它是一棵由几个点对点
的连接构建而成的树。这些连接是连接设备和集线器（hub）的四线电缆（地线、电源
线和两根信号线），这和以太网双绞线类似。USB 主控制器（host controller）负责询问
每一个 USB 设备是否有数据需要发送。因为这种拓扑布局的原因，一个 USB 设备在没
有主控制器要求的情况下是不能发送数据的。这种配置便于搭建一个非常简易的即插即
用类型的系统，藉此，设备可以由主机自动地配置。
USB总线在技术层面上是非常简单的，因为它是一个单主方式的实现，在此方式下，主
机轮询各种不同的外围设备。尽管存在这种内在的局限性，USB总线有一些吸引人的特
性，例如设备具有要求一个固定的数据传输带宽的能力，以可靠地支持视频和音频I/O。
USB另一个重要的特性是它只担当设备和主控制器之间通信通道的角色，对它所发送的
数据没有任何特殊的内容和结构上的要求（注 2）。
USB协议规范定义了一套任何特定类型的设备都可以遵循的标准。如果一个设备遵循该
标准，就不需要一个特殊的驱动程序。这些不同的特定类型称为类（class），包括存储
注 1： 本章部分内容基于 Linux 内核 USB 代码的内核文档，这些文档由内核的 USB 开发者编
写，并且按照 GPL 条款发布。
注 2： 实际上，还是存在一些结构，但通常被降低为满足某几个预定义类之一的通信需求：例
如，键盘不需要分配带宽，而某些摄像头需要。
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