USB softwarová struktura

Sběrnicové rozhraní

Rozhraní sběrnice USB zajišťuje propojení mezi elektrickou vrstvou a vrstvou protokolu. Z hlediska propojení jsou podobná rozhraní sběrnice poskytována zařízením a hostitelem současně, jako je stroj se sériovým rozhraním (SIE). Rozhraní USB sběrnice je realizováno hlavním ovladačem.

Systém USB používá hlavní ovladač ke správě přenosu dat mezi hostitelem a zařízením USB. Rozhraní mezi ním a hlavním ovladačem závisí na hardwarové definici hlavního ovladače. Současně je systém USB také zodpovědný za správu zdrojů USB, jako je šířka pásma a energie sběrnice, což zákazníkům umožňuje přístup k USB. Systém USB má také tři základní součásti:

Ovladač hostitelského řadiče (HCD) může mapovat různá zařízení hostitelského řadiče do systému USB. Rozhraní mezi HCD a USB se nazývá HCDI. Konkrétní HCDI je definováno operačním systémem podporujícím různé hlavní řadiče. Univerzální ovladač hlavního řadiče (uhcd) je ve spodní části měkké struktury a spravuje a ovládá hlavní řadič. Uhcd komunikuje s hostitelským řadičem USB a řídí jej a je skrytý před ostatními částmi systémového softwaru. Nejvyšší vrstva v systémovém softwaru komunikuje s hlavním ovladačem přes softwarové rozhraní uhcd.

Ovladač USB (usbd), který je založen na ovladači uhcd, poskytuje rozhraní na úrovni ovladače pro splnění požadavků stávajícího návrhu ovladače zařízení. Usbd poskytuje architekturu přenosu dat ve formě I/O request paketů (IRP), která se skládá z požadavků na přenos dat přes specifické roury. Kromě toho usbd způsobí, že klient vypadá jako abstrakce zařízení, aby se usnadnila abstrakce a správa. V rámci abstrakce má usbd výchozí potrubí. Prostřednictvím kterého lze přistupovat ke všem USB zařízením pro standardní USB ovládání. Tento výchozí kanál popisuje logický kanál pro komunikaci mezi usbd a USB zařízením.

Hostitelský software

V některých operačních systémech není k dispozici systémový software USB. Tento software se původně používá k poskytování informací o konfiguraci a načítání struktury ovladačů zařízení. V těchto operačních systémech ovladač zařízení používá rozhraní poskytované aplikací namísto přímého přístupu ke struktuře USBDI (USB Driver Interface).

USB klientský software

Nachází se na nejvyšší úrovni softwarové struktury a je odpovědný za správu konkrétních ovladačů zařízení USB. Klientská vrstva popisuje všechny softwarové portály, které přímo působí na zařízení. Když je zařízení detekováno systémem, tyto klientské programy budou přímo působit na periferní hardware. Tato sdílená funkce umístí systémový software USB mezi klienta a jeho zařízení, které musí být zpracováno klientským programem podle obrazu zařízení vytvořeného pomocí usbd u klienta.

Každá vrstva hostitele má následující funkce:

Detekuje připojená a odpojená zařízení USB.

Spravujte tok dat mezi hostitelem a zařízením USB.

Připojení Stav USB a statistiky aktivity.

Ovládejte elektrické rozhraní mezi hlavním ovladačem a zařízením USB, včetně omezené dodávky energie.

HCD poskytuje abstrakci hlavního ovladače a abstrakci pohledu hlavního ovladače na data přenášená přes USB. Usbd poskytuje abstrakci zařízení USB a přenos dat mezi zákazníky usbd a funkcemi USB. Systém USB podporuje přenos dat mezi zákazníky a funkcemi a slouží jako kontrolní bod pro standardizované rozhraní USB zařízení. Systém USB poskytuje možnost správy vyrovnávací paměti a umožňuje synchronizaci přenosu dat s potřebami zákazníků a funkcemi.