【導(dǎo)讀】USB的互連支持?jǐn)?shù)據(jù)在USB主機(jī)與USB設(shè)備之間的流動(dòng)。這一章主要講述為了簡(jiǎn)化主機(jī)。在本章中所涉及的具體實(shí)現(xiàn)部份并不是必要的，這些實(shí)現(xiàn)部份是。作為例子來闡述在響應(yīng)USB設(shè)備請(qǐng)求時(shí)的主機(jī)系統(tǒng)的行為。行為的改變，USB主機(jī)完全可以提供一個(gè)不同的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法。由圖10-1可見，主機(jī)與設(shè)備都被劃分成不同的層次。件和設(shè)備功能部件之間的通信是基于實(shí)際的應(yīng)用需求及設(shè)備所能提供的能力。主機(jī)在整個(gè)USB系統(tǒng)中是唯一的，它包括如下幾個(gè)層次。其中，USB總線接口處理電氣及協(xié)議層的互連。USB系統(tǒng)層相對(duì)于主機(jī)控制器而言，處。這包括附加的USB信息，比如協(xié)。USB系統(tǒng)還必須管理USB的系統(tǒng)資源，以使得客戶的訪問成為?？蛻魧用枋龅氖侵苯优cUSB設(shè)備進(jìn)行交互所需要的軟件包。·檢測(cè)USB設(shè)備的連接與斷開。·收集狀態(tài)及一些活動(dòng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字。的邏輯的連接用于傳輸U(kuò)SB的標(biāo)準(zhǔn)控制信息，比如對(duì)設(shè)備的配置信息等。擁有所有這些通道的USBD作媒介。USB具體標(biāo)準(zhǔn)化的。

　　

【正文】 中要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分配到在各幀中。 對(duì)于一個(gè)輸入通道，客戶必須提供一個(gè)足夠大的空的緩沖區(qū)，以容納下在服務(wù)間隙時(shí)間中所傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量。當(dāng)丟失數(shù)據(jù)或得到無效字節(jié)的 時(shí)候， USBD 必須在該字節(jié)應(yīng)該放置的緩沖區(qū)位置上留下一個(gè)空缺，并且將錯(cuò)誤消息發(fā)給客戶。 不使用同步方法的一個(gè)后果就是保留的空間被認(rèn)為就是最大的包長。緩沖區(qū)結(jié)束的通知信息在 IRP 結(jié)束的時(shí)候產(chǎn)生、注意，當(dāng)輸入緩沖區(qū)返回給客戶的時(shí)候，它不一定是滿的。 USBD 可能提供看待同步數(shù)據(jù)流的其它方法 (除了以樣本流的方式看待同步數(shù)據(jù)流 )，USBD同時(shí)也必須能將用戶的數(shù)據(jù)流看作是包的流 (Packet Stream)。 中斷傳送 中斷數(shù)據(jù)輸出是從 USBD的客戶輸出到 USB的設(shè)備。中斷數(shù)據(jù)輸入是 由 USB的設(shè)備輸入到 USBD的客戶。 USB 系統(tǒng)保證中斷傳輸能滿足設(shè)備端口描述符所規(guī)定的最長延遲時(shí)間的限制。 客戶提供一個(gè)足夠大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)保存中斷傳輸?shù)臄?shù)據(jù) (通常一次 USB 傳輸 )。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)傳輸完畢，或是錯(cuò)誤太多，超出了客許的最多錯(cuò)誤次數(shù)， IRP被返回給用戶。 塊傳送 塊傳輸可以始于客戶，也可以始于設(shè)備，它沒有規(guī)定的延遲時(shí)間限制和周期。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)傳輸完或是由于錯(cuò)誤太多 IRP被返回給客戶。 控制傳送 所有的消息通道支持雙向傳輸數(shù)據(jù)。在 所有的情況下，客戶先與設(shè)備進(jìn)行 SETUP 階段的通信。數(shù)據(jù)階段的通信是可有可無的，或是輸入，或是輸出。最后狀態(tài)返回主機(jī)。關(guān)于控制傳送協(xié)議的具體情況參照第八章。 客戶準(zhǔn)備緩沖區(qū)，且根據(jù)需要提供一個(gè)空的或是滿的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，然后開始 SETUP 階段的第一步 (一階段由幾步（ phrase）完成組成 )。當(dāng)控制傳輸?shù)乃胁襟E都已完成以后，客戶接到一個(gè)傳送結(jié)束的消息，或是出現(xiàn)錯(cuò)誤的而接到一條錯(cuò)誤指示消息。 USBD 通道設(shè)施功能 下面是所提供的通道設(shè)施功能。 廢棄 IRPS USBDI 允許等待在某一個(gè)特定通道傳輸?shù)?IRP被廢棄。 管理通道策略 USBD 應(yīng)能允許客戶清除或者設(shè)置特定通道或整個(gè)接口的使用策略。在成功設(shè)置通道使用策略之前的所有 IRP都將被 USBD拒絕。 IPRS 排隊(duì)等待 USBDI 應(yīng)能允許客戶向特定的通道提出 IRPs請(qǐng)求。在當(dāng)前的 IRPS請(qǐng)求還沒有完成的時(shí)候，客戶可以提出新的 IRPS請(qǐng)求，多個(gè) IRPS請(qǐng)求排隊(duì)等待。當(dāng) IRPs返回給客戶的時(shí)候，請(qǐng)求狀態(tài)同時(shí)也被返回。 USBD提供了一種機(jī)制以指定一組同步 傳輸?shù)?IRPs使它們的首次轉(zhuǎn)送事務(wù)出現(xiàn)在同一幀內(nèi)。 申請(qǐng)成為 USB系統(tǒng)的主客戶 主客戶可以對(duì)每一幀時(shí)間作出微小的調(diào)整，從而使 USB設(shè)備比如 ISDN口與主機(jī)同步。請(qǐng)求成為主客戶的客戶必須說明自己正在控制的設(shè)備接口句柄。 USBDI 允許客戶請(qǐng)求成為該 USB系統(tǒng)的主客戶，并且當(dāng)客戶不需要的時(shí)候，使之放棄該項(xiàng)功能。 USBD只能將主客戶的地位給予一個(gè)客戶。當(dāng)當(dāng)前的主客戶沒有放棄控制權(quán)的時(shí)候，所有請(qǐng)求成為主客戶的請(qǐng)求都被忽略。主客戶可能顯式的放棄控制?；蛘呤怯捎谥骺蛻舻脑O(shè)備被復(fù)位 或斷開，主客戶自動(dòng)地放棄其主控地位。 通過 USBD設(shè)施管理 USB 使用提供的 USBD功能設(shè)施， USB系統(tǒng)通常支持下面的基本功能。 配置服務(wù) (Configuration Server) 配置服務(wù)基于每個(gè)設(shè)備。配置軟件告訴 USBD何時(shí)配置設(shè)備。一個(gè)集線器驅(qū)動(dòng)器在設(shè)備管理中扮演特殊的角色，它至少支持如下的功能。 設(shè)備聯(lián)接，斷開通知。它是由集線器驅(qū)動(dòng)器的中斷通道所驅(qū)動(dòng)。 設(shè)備復(fù)位 由集線器驅(qū)動(dòng)器重 新 設(shè)置集線器口的設(shè)備的上傳流 來 實(shí) 現(xiàn)的。 通知 USBD給設(shè)備設(shè)置唯一的地址。 能量控制。 USBD還提供如下的配置功能，可由集線器驅(qū)動(dòng)程序所使用或由其它的配置軟件使用。 設(shè)備標(biāo)識(shí)和訪問配置信息 (通過訪問設(shè)備上的描述符 ) 通過命令設(shè)施來配置設(shè)備 當(dāng)集線器驅(qū)動(dòng)器通知 USBD有新的設(shè)備連接， USBD為新的設(shè)備創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)通道。 配置管理服務(wù) 配置管理服務(wù)主要通過提供一組在標(biāo)準(zhǔn)通道上產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送事務(wù)的接口命令來實(shí)現(xiàn)。值得注意的一個(gè)例外是集線器使用另外的中斷通道直接將它的狀態(tài)傳遞給 集線器驅(qū)動(dòng)器。 任何一個(gè)集線器在它的某一口的狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)候初始化一次中斷傳輸。通常，集線器口的狀態(tài)改變是由于 USB設(shè)備的連接或斷開 (詳情請(qǐng)參考 11章 ) 設(shè)備初始配置 設(shè)備配置過程在設(shè)備連上集線器的某一口時(shí)開始，集線器通過它的狀態(tài)改變通道報(bào)告自己某一口的狀態(tài)的改變。 配置管理服務(wù)允許配置軟件從 USB 設(shè)備的一串可選配置中選擇其中的一個(gè)作為設(shè)備的配置。 USBD在真正設(shè)置配置信息之前檢查是否能提供足夠的能量（ power）并且檢查數(shù)據(jù)的傳輸速率是否超出了 USB的當(dāng)前 能力范圍。 修改設(shè)備的配置 配置管理服務(wù)允許配置軟件更改設(shè)備的配置。當(dāng) USB 能提供足夠的能量，且數(shù)據(jù)傳輸速率也在 USB的能力范圍之內(nèi)， USB便完成更改配置的操作。如果新的配置被拒絕，則設(shè)備保留原先的配置。 配置管理服務(wù)允許配置軟件將設(shè)備的狀態(tài)返回到?jīng)]有被配置的狀態(tài)。 設(shè)備斷開 當(dāng)集線器通過它的狀態(tài)改變通道報(bào)告設(shè)備斷開時(shí)，錯(cuò)誤恢復(fù)或者設(shè)備斷開處理過程便開始了。 總線及設(shè)備管理 總線及設(shè)備管理服務(wù)允許客戶成為 USB 的主客 戶，并且作為 USB 的主客戶，可以調(diào)節(jié)總線上傳輸?shù)拿恳粠臅r(shí)間。一個(gè)主客戶可能為當(dāng)前傳輸?shù)膸黾右?bit 或削減一 bit 的時(shí)間。 能量控制 對(duì) USB 來說，有緊密接合的兩個(gè)層次的能量控制：總線層及設(shè)備層的能量控制。這種具體化提供更有效管理 USB 總線能量的設(shè)施。設(shè)備類可能定義與特定類有關(guān)的能量控制功能。 所有的設(shè)備都支持掛起狀態(tài) (參見第 9 章 )通過控制設(shè)備所連到的集線器口可以使設(shè)備處于掛起 (suspend)狀態(tài)。在掛起狀態(tài)下，普通的設(shè)備操作都中止了，然而，如果設(shè)備支持遠(yuǎn)程喚醒且已 經(jīng)使能響應(yīng)喚醒信號(hào)的話，它可以在外部事件的激勵(lì)下產(chǎn)生恢復(fù) (resume)信號(hào)。 能量管理系統(tǒng)可能將設(shè)備置于掛起的狀態(tài)或者干脆切斷設(shè)備的能源以達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)設(shè)備在掛起和恢復(fù)的轉(zhuǎn)換過程中， USB并不提供保存和恢復(fù)設(shè)備狀態(tài)的機(jī)制和功能。設(shè)備的類可能定義特定類的狀態(tài)保存及恢復(fù)功能。 USB系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)備的交互而不管設(shè)備是處于加電狀態(tài)還是處于掛起狀態(tài)。 事件通知 USBD客戶可以從不同的源接到 不同 的通知消息 ， 其中 有 可能 的 事件 源 有 如下 幾 種 ： 客戶 發(fā)起 的某些動(dòng)作的結(jié) 束 中斷傳輸方式直接將設(shè)備的事件 消息 傳遞給客 戶。例如集線器使用中斷通道傳遞與集線器狀態(tài)改變有關(guān)的事件 標(biāo)準(zhǔn)的 設(shè)備 接口命令、設(shè)備類命令、廠商定義的命令以及普通的消息通道上的控制傳輸都可以被用來 輪 詢 設(shè)備 的 狀態(tài) 。 狀態(tài)報(bào)告及錯(cuò)誤恢復(fù) 功能 USBD的 命令 設(shè)施 及通道 設(shè)施 都提供狀態(tài)報(bào)告及錯(cuò)誤恢復(fù)的功能。 另外， USBD的客戶可以通過命令 設(shè)施 取得 USB設(shè)備的狀態(tài)。 USBD允許通道被重設(shè) 置 或 廢棄以提供客戶通道 錯(cuò)誤 恢復(fù) 的功能。 管理遠(yuǎn)程喚醒的設(shè)備 USB系統(tǒng) 應(yīng) 使掛起的 USB系統(tǒng) 在恢復(fù)過程中消耗的能量 最小。 為 了 達(dá)到 該 目的 ， USB系統(tǒng) 顯 式的使 能 某些具備遠(yuǎn)程喚醒功能的設(shè)備，控制恢復(fù)信號(hào) 在 樹型 拓?fù)?中 的傳播 ，有選擇的 喚醒 掛起某些設(shè)備 。 在某些錯(cuò)誤恢復(fù)場(chǎng)合， USB系統(tǒng)可能重新 遍歷 子樹，子樹可能完全或部份被掛起。在錯(cuò)誤恢復(fù)的過程中， USB 系統(tǒng)必須避免在設(shè)備恢復(fù) 的過程中，向設(shè)備所連接的 集線器 口驅(qū) 動(dòng)RESET信號(hào)。通過管理設(shè)備的遠(yuǎn)程喚醒特征及 集線器 的口 特征 可以避免以上情況的發(fā)生，規(guī)則如下： 僅僅在有選擇的掛起設(shè)備連接點(diǎn)與根 集線器 口之間的某一口之前，向葉子設(shè)備 發(fā)生一個(gè) SetDeviceFeature(DEVICEREMOTEWAKEUP)請(qǐng)求。 如果某 集線器 口被掛起，且掛在該口的設(shè)備具有遠(yuǎn)程喚醒的能力，那么在向該口發(fā)生復(fù)位命令前先使能該 集線器 口 將操作系統(tǒng)起動(dòng)前 USB的 控制交給操作系統(tǒng) 只有一個(gè)軟件驅(qū)動(dòng)程序擁有主機(jī)控制器。如果主機(jī)系統(tǒng)在操作系統(tǒng)被加載之前實(shí)現(xiàn) USB服務(wù) ，主機(jī)控制器必須 提供 一種機(jī)制，使得操作系統(tǒng)起動(dòng)前 的 軟件對(duì)主機(jī)控制器的訪問無效，且將控制轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)。一旦操作系統(tǒng)取得控制權(quán)，它必須設(shè)置好總線。如果操作系統(tǒng)提供 一種機(jī)制，將控制轉(zhuǎn) 再 轉(zhuǎn) 交給系統(tǒng)起動(dòng)前的環(huán)境，總線將處于一種不確定狀態(tài)。操作系統(tǒng)起動(dòng)前的軟件可以認(rèn)為這 是一種加電狀態(tài) (Powerup) 操作系統(tǒng)環(huán)境指南 正如前面所說的， USB 系統(tǒng)及主機(jī)軟件之間的接口是基于特定的主機(jī)平臺(tái)和操作系統(tǒng)的 。特定的支持 USB 的主機(jī)平臺(tái)及操作系統(tǒng) 的 組合提供了 USB 的詳細(xì)說明。這說明描述了將 USB 完全 溶合到主機(jī) 所 需 的特定接口。任何一個(gè)支持 USB 的操作系統(tǒng)都提供全面的 USB說明。