14Aug
A maioria de nós nunca pensa muito nos nossos dispositivos USB, apenas os conectamos e esquecemos. Mas e se você for o tipo curioso que quer saber mais sobre como o USB funciona? O Super-usuário Q & A publica as respostas às perguntas de um leitor curioso.
Today's Question &A sessão de atendimento chega a cortesia do SuperUser - uma subdivisão do Stack Exchange, um agrupamento comunitário de sites Q & A.
Foto cortesia de Evilelka Kowalski( Flickr).
A questão
O leitor de superutilizador smeeb quer saber se existe realmente um protocolo de comunicação USB real:
De acordo com a Wikipedia, USB:
- Define os cabos, conectores e protocolos de comunicação usados em um barramento para conexão, comunicação e fonte de alimentação entrecomputadores e dispositivos eletrônicos.
Mas existe um protocolo de comunicação USB real ?A minha compreensão é que:
- Você conecta um dispositivo USB a uma máquina( Ubuntu ou qualquer tipo de Linux, por exemplo).
- Linux encontra o driver do dispositivo para esse dispositivo de alguma forma( bônus se você conhece! ) e o carrega.
- O dispositivo agora está conectado em /dev/ o dispositivo .
- Os aplicativos de espaço para usuários agora podem ler e gravar em /dev/ o dispositivo e o driver manipula a entrada e saída de baixo nível para o dispositivo / hardware subjacente.
Tanto quanto eu posso dizer, um USB Communication Protocol não aparece em nenhum lugar neste fluxo. Se o meu entendimento estiver correto, o USB é apenas o cabo e a conexão elétrica entre o PC e o dispositivo.
Eu estou errado aqui? O USB realmente implementa algum tipo de protocolo de baixo nível que sublinha o fluxo acima? Em caso afirmativo, o que é e como funciona em uma visão de 30.000 pés?
Existe um protocolo de comunicação USB real?
A Resposta Os contribuidores
SuperUser RedGrittyBrick e projectdp têm a resposta para nós. Primeiro, RedGrittyBrick:
Sim( consulte os protocolos USB).
Como eu entendo, a especificação USB define um conjunto complexo de protocolos em camadas e perfis de dispositivos.
Por exemplo, os dispositivos USB podem estar de acordo com modelos de alto nível como armazenamento em massa, teclado, dispositivo de interface humana, etc. e ser gerenciados por um driver de dispositivo genérico. Alguns dispositivos USB podem se comunicar em um nível inferior, de modo que o suporte USB de baixo nível do sistema operacional possa reconhecer que os drivers de nível superior específicos do dispositivo são necessários.
Seguido pela resposta de projectdp:
Pergunta
Existe um protocolo de comunicação USB de baixo nível em ação e o que é?
Resposta
Sim, existe. A especificação USB inclui o protocolo USB que define a forma como o barramento é usado em um nível de bit. Este seria o protocolo de baixo nível que está subjacente aos protocolos de nível superior( isto é, armazenamento em massa, HID, etc.).
Para detalhes sobre como o protocolo USB funciona, este OSDev wiki é útil. Aqui está outra descrição interessante usando diagramas de seqüência para descrever as várias transações de dados pelo protocolo USB.
Pergunta de bônus
Como o Linux encontra e carrega o driver do dispositivo para esse dispositivo?
Resposta de bônus
No Linux ao usar um kernel habilitado para USB, um dispositivo USB em funcionamento será detectado através do hardware e kernel devido à especificação USB.No lado do hardware, a detecção é feita pelo USB Host Controller. Então, no kernel, o Controlador do Host Controller assume e converte os bits de baixo nível no fio para o protocolo USB, informações formatadas. Esta informação fica preenchida no driver usbcore no kernel.
Eu parafraseei deste excelente artigo Opensourceforu, que tem muito mais detalhes e clareza sobre sua pergunta no contexto Linux.
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