嵌入式Linux下USB驱动的实现

基于Linux操作系统具有良好的开放性和较强的可移植性，在当前嵌入式操作系
统中被广泛采用；同时USB也具有极佳的通用性，是当前最为流行的通用外设接口。本文详细的介绍编写嵌入式USB驱动程序的结构和重点，最后谈谈移植USB驱动程序到ARM平台需要修改的地方。
关键词：Linux；USB；USB驱动程序；嵌入式系统
Linux 内核有三种类型的设备驱动程序：字符设备、块设备和网络设备。其中与文件系
统相关的两种类型是字符设备和块设备。字符设备指那些必须以串行顺序依次进行访问的设备，如触摸屏、磁带驱动器、鼠标等。块设备可以用任意顺序进行访问，以块为单位进行操作，如硬盘、软驱等。其中字符设备不经过系统的快速缓冲，而块设备经过系统的快速缓冲。对于字符设备的驱动程序来说，将该初始化函数放在linux 源码drivers/char/mem.c 中进行执行；对于块设备，放在/drivers/block/ll_rw_block.c 中执行。
在嵌入式系统中，设备驱动程序的实现方法有两种，一种是采用中断(interrupt)的方
式，另一种是采用轮询(pol1in)的方式。在中断方式下，事件的发生是由中断确定的，在中断没有出现时，驱动程序处于空闲状态，由外部设备主动提出申清，CPU 响应申请后对外部设备进行处理；在查询方式下，驱动程序必须创建一个任务，以不停地查询相关寄存器来确定事件的发生，由CPU 掌握对设备的访问权，外部设备则完全处于被动状态，这种方式会比较占用CPU 时间。考虑到驱动程序的执行效率和系统的实时性要求，一般采用中断触发方式。
设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，为应用程序屏蔽了硬件的细节。
应用程序看待硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分。linux 操作系统提供了一种机制即内核模块来解决这个问题。根据需要，在重新编译内核的情况下，把模块插入内核或者从内核卸载。linux设备驱动都在内核空间实现，实现方式有两种：一种是将有关的设备驱动程序和数据结构静态地编译进内核映像(image)中；另一种是将设备驱动程序和数据结构独立编译，使之成为可安装的模块(module)。一般情况下是采用第二种方法加载到内核的。