linux 下USB 大容量存储设备驱动分析与实现
【摘要】本文介绍了linux USB子系统架构及USB 协议，重点分析了linux 下USB 大容量存储设备驱动程序，并结合U 盘特点对设备驱动程序做了可靠的裁剪，以交叉编译和控制台调试的方式，在TQ2440 ARM 开发板上成功实现了设备驱动模块的加载与卸载，最终达到了U 盘热插拔和读写的目的。
【关键词】USB ；大容量存储设备；设备驱动
USB （universal serial bus）通用串行总线是一种高速、支持即插即用和热插拔的总线标准，由intel 、microsoft 等公司制定，适用于多种USB 外围设备（U 盘、USB 键盘鼠标、USB 摄像头等）与主机之间的高速数据传输，USB2.0协议规定的最大传输速率可达480Mb/s，突破了传统串行总线的带宽限制。
Linux 作为一种性能稳定，可定制，兼容性强的开源操作系统，在嵌入式设备中得到了广泛应用，且开发者可以方便地获得linux 社区提供的强大技术支持，从而能够大大降低开发成本。
本文以天嵌公司的TQ2440 ARM 开发板为硬件平台，以linux2.6.30为操作系统内核，通过串口工具secure CRT，使用金士顿U 盘作为USB 存储设备，的分析并实现了linux 下USB 大容量存储设备驱动。
1.USB 子系统
类似于linux scsi子系统，USB 子系统也采用树形拓扑结构，层级关系因系统功能的不同而不同，拓扑模型如图1所示。系统作为主机时拓扑层级为：USB 设备驱动、USB 核心、USB 主控制器驱动；作为从设备时层级为：Gadget 驱动、Gadget API 、USB 设备控制器驱动。本文以linux 为主机系统，U 盘为从设备，因此只讨论主机侧拓扑结构。
USB 设备驱动负责：向USB 核心注册设备驱动、管理USB 设备的探测与断开、实现与USB 核心通信；USB 核心提供一系列数据结构，宏定义和函数来抽象底层硬件设备，为设备驱动和主控器驱动提供特定的接口，读取并解析USB 设备和配置描述符，为USB 设备分配地址，转发设备驱动数据包，配置设备，维护设备链表和设备驱动链表，维护设备信息；USB 主控制器驱动负责：与核心层通信、管理主控制器与设备的实际通信。
通常厂商提供主控制器驱动，而linux 实现了USB 核心（usb core ）部分，因此本文将研究USB 设备驱动。
2.USB 协议
2.1 设备，配置，接口，端点
linux 下USB 大容量存储设备驱动分析与实现
【摘要】本文介绍了linux USB子系统架构及USB 协议，重点分析了linux 下USB 大容量存储设备驱动程序，并结合U 盘特点对设备驱动程序做了可靠的裁剪，以交叉编译和控制台调试的方式，在TQ2440 ARM 开发板上成功实现了设备驱动模块的加载与卸载，最终达到了U 盘热插拔和读写的目的。
【关键词】USB ；大容量存储设备；设备驱动
USB （universal serial bus）通用串行总线是一种高速、支持即插即用和热插拔的总线标准，由intel 、microsoft 等公司制定，适用于多种USB 外围设备（U 盘、USB 键盘鼠标、USB 摄像头等）与主机之间的高速数据传输，USB2.0协议规定的最大传输速率可达480Mb/s，突破了传统串行总线的带宽限制。
Linux 作为一种性能稳定，可定制，兼容性强的开源操作系统，在嵌入式设备中得到了广泛应用，且开发者可以方便地获得linux 社区提供的强大技术支持，从而能够大大降低开发成本。
本文以天嵌公司的TQ2440 ARM 开发板为硬件平台，以linux2.6.30为操作系统内核，通过串口工具secure CRT，使用金士顿U 盘作为USB 存储设备，的分析并实现了linux 下USB 大容量存储设备驱动。
1.USB 子系统
类似于linux scsi子系统，USB 子系统也采用树形拓扑结构，层级关系因系统功能的不同而不同，拓扑模型如图1所示。系统作为主机时拓扑层级为：USB 设备驱动、USB 核心、USB 主控制器驱动；作为从设备时层级为：Gadget 驱动、Gadget API 、USB 设备控制器驱动。本文以linux 为主机系统，U 盘为从设备，因此只讨论主机侧拓扑结构。
USB 设备驱动负责：向USB 核心注册设备驱动、管理USB 设备的探测与断开、实现与USB 核心通信；USB 核心提供一系列数据结构，宏定义和函数来抽象底层硬件设备，为设备驱动和主控器驱动提供特定的接口，读取并解析USB 设备和配置描述符，为USB 设备分配地址，转发设备驱动数据包，配置设备，维护设备链表和设备驱动链表，维护设备信息；USB 主控制器驱动负责：与核心层通信、管理主控制器与设备的实际通信。
通常厂商提供主控制器驱动，而linux 实现了USB 核心（usb core ）部分，因此本文将研究USB 设备驱动。
2.USB 协议
2.1 设备，配置，接口，端点