U盘驱动程序设计

USB驱动程序开发全程编写USB驱动程序步骤：1所有usb驱动都必须创建主要结构体struct usb_driver struct usb_driver->struct module *owner(有他可正确对该驱动程序引用计数，应为THIS_MODULE）->const char *name(驱动名字，运行时可在查看 /sys/bus/usb/drivers/)->const struct usb_device_id *id_table(包含该驱动可支持的所有不同类型的驱动设备,没添探测回调函数不会被调用）->int （*probe)(struct usb_interface *intf,const struct usb_device_id *id)(usb驱动探测函数,确认后struct usb_interface 应恰当初始化，然后返0，如果出错则返负值)->void(*disconnect)(struct usb_interface *intf)(当struct usb_interface 被从系统中移除或驱动正从usb核心中卸载时，usb核心将调用此函数）代码实例：static struct usb_driver skel_driver={.owner = THIS_MODULE,.name = "skeleton",.id_table = skel_table,.probe = skel_probe,.disconnect = skel_disconnect,};↓2usb_register()注册将struct usb_driver 注册到usb核心，传统是在usb驱动程序模块初始化代码中完成该工作的static int __init usb_skel_init(void){...usb_register(&skel_driver);...}↓3struct usb_device_id usb核心用该表判断哪个设备该使用哪个驱动程序，热插拔脚本使用它来确定当一个特定的设备插入到系统时该自动装载哪个驱动程序。

USB驱动程序编写linux‎下usb驱动编写（内核2.4）—‎—2.6与此接口有区别2006-‎09-15 14:57我们知道了‎在Linux下如何去使用一些最常‎见的USB设备。

但对于做系统设计‎的程序员来说，这是远远不够的，我‎们还需要具有驱动程序的阅读、修改‎和开发能力。

在此下篇中，就是要通‎过简单的USB驱动的例子，随您一‎起进入USB驱动开发的世界。

‎USB骨架程序（usb-ske‎l eton），是USB驱动程序的‎基础，通过对它源码的学习和理解，‎可以使我们迅速地了解USB驱动架‎构，迅速地开发我们自己的USB硬‎件的驱动。

USB驱动开发‎在掌握了USB设备的配置后，‎对于程序员，我们就可以尝试进行一‎些简单的USB驱动的修改和开发了‎。

这一段落，我们会讲解一个最基础‎U SB框架的基础上，做两个小的U‎S B驱动的例子。

USB骨架‎在Linux kernel‎源码目录中driver/usb/‎u sb-skeleton.c为我‎们提供了一个最基础的USB驱动程‎序。

我们称为USB骨架。

通过它我‎们仅需要修改极少的部分，就可以完‎成一个USB设备的驱动。

我们的U‎S B驱动开发也是从她开始的。

‎那些linux下不支持的USB‎设备几乎都是生产厂商特定的产品。

‎如果生产厂商在他们的产品中使用自‎己定义的协议，他们就需要为此设备‎创建特定的驱动程序。

当然我们知道‎，有些生产厂商公开他们的USB协‎议，并帮助Linux驱动程序的开‎发，然而有些生产厂商却根本不公开‎他们的USB协议。

因为每一个不同‎的协议都会产生一个新的驱动程序，‎所以就有了这个通用的USB驱动骨‎架程序，它是以pci 骨架为模‎板的。

如果你准备写一个li‎n ux驱动程序，首先要熟悉USB‎协议规范。

USB主页上有它的帮助‎。

一些比较典型的驱动可以在上面发‎现，同时还介绍了USB urbs‎的概念，而这个是usb驱动程序中‎最基本的。

USB驱动程序的编写采用WDM 驱动程序。

WDM 驱动程序是一些例程的集合，它们被动地存在，等待主机系统软件（PnP 管理器、I/O 管理器、电源管理器等）来调用或激活它们。

具体驱动程序不同，其所包含的例程也不同。

一个WDM 驱动程序的基本组成包括以下5个例程：（1）驱动程序入口例程：处理驱动程序的初始化。

（2）即插即用例程：处理PnP 设备的添加、删除和停止。

（3）分发例程：处理用户应用程序发出的各种 I/O 请求。

（4）电源管理例程：处理电源管理请求。

（5）卸载例程：处理驱动程序的卸载。

包含文件：ezusbsys.c, ezusbsys.h,ezusbsys.rc, resource.h, version.h, makefile,sources)在ezusbsys.c文件中，包含了上述五个例程：ezusbsys.h中定义了各种数据结构还有各种IOCTL控制码，用于不同数据的读写。

Ezusbsys.c 中实现了各种驱动例程。

包含了上述五个所说例程外还包含了其他例程，课程从下面的驱动程序入口例程得出一些信息。

驱动程序入口例程：NTSTATUSDriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject,IN PUNICODE_STRING RegistryPath){NTSTATUS ntStatus = STATUS_SUCCESS;PDEVICE_OBJECT deviceObject = NULL;DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = Ezusb_Create; DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = Ezusb_Close;//分发例程DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = Ezusb_ProcessIOCTL;//即插即用例程DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_PNP] = Ezusb_DispatchPnp;//电源管理例程DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_POWER] = Ezusb_DispatchPower;//设备添加例程DriverObject->DriverExtension->AddDevice = Ezusb_PnPAddDevice;//卸载例程DriverObject->DriverUnload = Ezusb_Unload;return ntStatus;}在原有框架下，主要实现了的代码段在于ezusbsys.c文件中的如下例程：NTSTATUSEzusb_Read_Write( IN PDEVICE_OBJECT fdo, IN PIRP Irp )在该例程中实现对大数据块的读写控制和实现。

“操作系统”实验教学之Ｕ盘驱动程序开发1引言设备管理是操作系统的一个关键内容, 在实际操作系统的开发中,有相当多的代码是各类设备的驱动程序。

因此, 在操作系统实践环节中设计一个合适的设备驱动程序开发实验具有非常重要的意义。

本文介绍了一个 Linux 环境下的 U盘驱动程序开发实验的设计与实施情况。

U盘是一个典型的块设备 , 这类设备种类多、使用广泛, 其驱动程序的开发也比字符设备复杂。

为了降低复杂性, 许多相关的实验安排都是针对一个虚拟设备, 如内存盘 (RAM disk) 。

但这样做也有它的弊端 , 即与真实物理设备的驱动程序开发差异很大, 学生不能更真实地了解设备管理的实际情况。

因此, 如果能够设计一个真实块设备( 如 U 盘) 的驱动程序开发实验 , 将能够弥补上述缺憾。

在 Linux 环境下 , 已经有一个通用的 U 盘驱动程序 usb-storage.ko, 其源程序放在目录 drivers\usb\storage 下( 相对于内核源码根目录 ) 。

但这个驱动的实现相当复杂 , 它将一个 USB设备模拟成了一个 SCSI设备 , 进而通过 SCSI设备的接口来访问 , 该驱动程序很难被学生所理解。

在我们设计的实验中 , 希望学生开发一个相对简单些的 U盘驱动程序 , 不求高性能 , 只求结构明朗、清晰易懂, 主要是让学生掌握一个实际块设备的驱动方式, 从而加深对设备管理原理的理解。

事实上 , 本实验开发的驱动程序应该能够适用于所有基于Bulkonly 传输协议的USB大容量存储设备(USB Mass Storage), 比如USB移动硬盘和 USB外置光驱 ,U 盘只是其中的一种。

由于 USB大容量存储设备具有容量大、速度快、连接灵活、即插即用、总线供电等优点, 它们得到了广泛使用 , 掌握这类设备驱动程序的开发技术无疑具有很强的实用性。

本文第二节介绍此实验的内容设计情况 , 包括实验过程和思路的描述 , 第三节介绍实验的组织情况和实验效果分析, 最后是小结。

USB设备的驱动程序实现
USB驱动是用来控制使用USB接口的设备的软件程序，其实现是将实
际的硬件设备抽象为虚拟的设备，使其能够在计算机操作系统上应用。

一
般来讲，当你将USB设备插入你的计算机时，它将通过计算机的USB主控
芯片找到USB设备，然后测试它的功能，并决定它是否能够被用来通信，
最后安装相应的驱动程序。

实际的USB驱动程序的实现有若干方法，其中
有两种常用的技术：应用程序编程接口（API）和驱动程序模板。

1、应用程序编程接口（API）
API是一组用于访问操作系统提供的服务和功能的特殊指令序列。

应
用程序编程接口（API）可以用来创建USB驱动程序，其实现包括以下步骤：
（1）定义硬件设备的描述
在编写USB驱动程序时，首先需要定义硬件设备，即定义设备的功能，记录其编号、最大支持通信速率、硬件连接方式、发送和接收设备数据的
方式以及支持的驱动软件要求等信息。

（2）实现设备驱动的关键函数
关键函数是控制USB设备正常工作所必需的函数，包括初始化函数、
发送和接收数据的函数、获取设备状态的函数以及关闭设备的函数等。

课程设计专业综合课程设计报告班级：通信10--02班姓名：王瑾学号：1006030218指导教师：杨春玲成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系随着人们生活水平的提高，我们用到的USB设备也越来越多，但是Linux在硬件配置上仍然没有做到完全即插即用，对于Linux怎样配置和使用他们，也越来越成为困扰我们的一大问题；本文的目地是使大家了解怎样编制USB设备驱动，为更好地配置和使用USB 设备提供方便；对于希望开发Linux系统下USB设备驱动的人员，也可作为进一步学习USB驱动的大体架构进而编写出特殊USB设备的驱动程序。

关键词:S3C2440A微处理器,Linux系统，USBB基础知识 (1)2.硬件电路的设计 (1)B驱动程序基础 (1)B驱动程序 (4)5.驱动模块的编译、配置和使用 (14)6.总结 (15)7.参考文献 (15)B基础知识USB是英文Universal Serial Bus的缩写，意为通用串行总线。

USB最初是为了替代许多不同的低速总线（包括并行、串行和键盘连接）而设计的，它以单一类型的总线连接各种不同的类型的设备。

USB的发展已经超越了这些低速的连接方式，它现在可以支持几乎所有可以连接到PC上的设备。

最新的USB规范修订了理论上高达480Mbps的高速连接。

Linux内核支持两种主要类型的USB驱动程序：宿主系统上的驱动程序和设备上的驱动程序，从宿主的观点来看（一个普通的宿主也就是一个PC机），宿主系统的USB设备驱动程序控制插入其中的USB设备，而USB设备的驱动程序控制该设备如何作为一个USB设备和主机通信。

2.硬件电路的设计步进电机开环控制系统主要由中央控制器、步进电机驱动器、传感器以及步进电机四大部分组成。

本系统采用基于ARM920t内核的S3C244 0A微处理器作为控制系统的中央控制器，该芯片主频400MHz，最高可达到533MHz，内含多种设备接口，存储器使用64MB的Nand Flash和64MB的SDRAM。

U盘启动的原理和程序制作方法随着计算机技术的快速发展，使用U盘作为启动盘已经成为了一种比较流行的操作方式。

本文将介绍U盘启动的原理以及制作U盘启动程序的方法。

U盘启动的原理在计算机启动的过程中，系统从BIOS开始加载，然后再将控制权转交给硬盘上的操作系统，让其继续加载并运行。

但是，在某些情况下，计算机的硬盘出现了问题，使得操作系统无法正常加载，而此时我们可以使用U盘来进行启动。

U盘启动的原理主要是通过以下两个步骤：1. U盘格式化U盘格式化是指将U盘的分区表以及文件系统等信息清空，使得U盘可以重新被写入新的信息。

在制作U盘启动程序之前，我们必须先将U盘进行格式化，然后再将需要的启动程序写入其中。

2. U盘设置为启动盘在确保U盘已经格式化完成之后，我们需要将U盘设置为计算机的启动盘。

这通常需要通过改变BIOS设置来实现。

改变BIOS设置的方法会因计算机品牌以及型号而有所不同，通常在启动计算机之前，按下指定的按键就可以进入BIOS设置界面。

制作U盘启动程序的方法制作U盘启动程序的方法主要可以分为两种：使用第三方程序和手动制作。

1. 使用第三方程序制作U盘启动程序的第三方工具有很多，这里介绍一些比较流行的工具：•Rufus：Rufus是一个免费的、开源的U盘启动程序创建工具。

它支持多种操作系统，有很好的兼容性。

使用Rufus可以快速地创建U盘启动程序。

•UNetbootin：UNetbootin也是一个免费的启动盘创建工具，它支持多个不同操作系统的启动程序制作。

和Rufus一样，UNetbootin也非常容易使用。

2. 手动制作手动制作U盘启动程序需要一定的计算机技术知识。

以下是手动制作的步骤：•下载启动盘映像文件：启动盘映像文件是一个完整的操作系统镜像，可以从操作系统的官方网站下载。

比较常用的系统有Windows、Ubuntu等。

•U盘格式化：使用U盘制作启动盘前，必须首先将U盘进行格式化。

在格式化时，一般会选择FAT32分区格式，这是因为FAT32格式被几乎所有计算机硬件和软件都支持。

目录摘要（Abstract） (1)前言 (2)第1章 CH375接口芯片简介1.1概述 (3)1.2 CH375芯片内部结构及性能特点 (3)1.3 芯片引脚说明 (4)第2章 U盘的文件管理2.1 U盘的文件系统 (8)2.2 单片机读写U盘文件的层次性 (9)第3章 ARM单片机与U盘的硬件接口3.1 ARM单片机LPC2368简介 (11)3.2 硬件接口说明 (12)第4章系统软件设计4.1 软件流程说明 (14)4.2 系统初始化及设备检测 (14)4.3单片机对CH375的操作流程 (15)4.4 文件操作说明 (16)4.5 软件设计步骤 (17)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)摘要：介绍了一种USB总线的通用接口芯片CH375，并在此基础上说明了一种基于ARM的单片机系统读写U盘的基本方法。

单片机只要在原硬件系统中增加1个CH375芯片就可以直接调用CH375提供的子程序库来对U盘中的数据进行读写，从而实现了普通单片杌与U盘的通讯功能，方法简单、便于操作、综合成本比较低，具有较大的推广应用价值。

关键词：U盘；CH375接口芯片；LPC2368Abstract：A general purpose interface chip CH375 for USB is introduced in this paper．Based On which a new method of using external single chip microcomputer ARM to read and write the flash disk is given．Only adding one CH375 chip to the single chip microcomputer’s hardware system，the operator can use the program given by the CH375 to read the data from the flash disk and write the data to it. So we can realize the communication between the single chip microcomputer and the flash disk．This method is very simple and can be operated easily．Keywords：USB device;CH375 interface chip；LPC2368前言随着计算机应用技术的飞速发展，移动存储设备得到了广泛的应用。

U盘启动的原理和程序制作方法U盘启动是指通过将操作系统或其他可执行程序安装在U盘上，从U盘启动电脑，并且运行安装在U盘上的系统或程序。

一、U盘启动的原理：1.BIOS/UEFI支持：大多数现代主板的BIOS/UEFI都支持从U盘启动选项。

当打开电脑时，系统会首先检测BIOS/UEFI中的启动顺序，如果U盘在启动顺序中排在硬盘之前，则系统将尝试从U盘启动。

2.U盘格式化和分区：为了能够从U盘启动，U盘需要被格式化，并且分区成一个活动分区。

活动分区包含引导扇区，其中存储了启动相关的信息。

3. 引导加载程序：引导加载程序（Bootloader）是一个小型程序，存储在U盘的引导扇区中。

它的作用是引导操作系统或其他可执行程序的加载和运行。

4.操作系统或可执行程序：将操作系统或可执行程序安装在U盘上。

可以通过制作可引导的U盘或者在U盘上安装一个完整的操作系统来实现。

二、制作可引导的U盘：制作可引导的U盘的方法有很多种，以下是其中两种常见的方法：1.使用制作启动盘工具：第一步：准备一个能够写入U盘的电脑，并插入一个空白的U盘；第三步：打开工具，并按照工具的提示选择要安装的操作系统或其他程序的ISO文件；第四步：选择U盘为目标设备，并保证U盘中的数据已经备份，因为这个过程会格式化U盘；第五步：点击开始制作启动盘按钮，等待制作完成；第六步：将制作好的U盘插入要启动的电脑，并重启电脑。

在开机过程中按照提示进入BIOS/UEFI设置界面，并设置U盘为启动选项。

2.使用命令行制作：第一步：准备一个能够写入U盘的电脑，并插入一个空白的U盘；第二步：按下Win+R组合键，打开运行窗口，输入"cmd"并回车，打开命令提示符窗口；第三步：运行磁盘分区命令"diskpart"，并在diskpart命令窗口中运行以下命令：- list disk：显示所有的磁盘列表，找到对应的U盘；- select disk n：选择U盘，将n替换为U盘的磁盘号；- clean：清除U盘上的所有数据；- create partition primary：创建一个主分区；- format fs=ntfs quick：快速格式化分区为NTFS格式；- active：激活分区；- assign：给分区分配一个盘符；- exit：退出diskpart命令；第四步：将操作系统或其他可执行程序的文件复制到U盘中；第五步：将制作好的U盘插入要启动的电脑，并重启电脑。

USB驱动程序编写和安装导入10分钟完成一个USB驱动程序很多写Windows Device Driver的开发人员基本上都是使用Windows DDK进行开发的。

但是，现在也有不少人都开始借助一些辅助工具。

笔者去年开始接触到riverStudio，发现它真的是一个不错的开发工具，不仅写代码的时候思路清晰，而且和DDK的结合很好。

当然，也有很多人觉得用DriverStudio不够正宗，或者说不能很好的理解Windows Device Driver的架构。

我感觉这就有点像MFC 和SDK的关系，关于这个问题在很多地方都有争论，比如在万千新闻组上，就讨论了将近2个月。

每个人都有自己的最爱，都有自己的习惯，只要你能把事情做好，我想用什么方法应该都是一样的。

如果你已经习惯了用DDK开发，那完全还可以继续用下去；如果你觉得DriverStudio不错，那尝试用一个可以给你按照OOP概念来编程的工具有什么不好呢？在驱动开发网上，经常看到有人询问一些关于DriverStudio的使用的问题。

我正好很有幸用它作了几个驱动程序，包括VXD, KMD和WDM，稍微有点心得，因此想写下来给大家作一个小小的参考。

如果其中有错误，欢迎大家给我指出，谢谢。

下面我就介绍一下用DriverStudio开发一个USB驱动程序的过程。

这个USB设备有3个双向端点，每个端点的配置如下：EP 类型地址buffer(Bytes)0 IN/OUT Control 0x80/0x00 16/161 IN/OUT Bulk 0x81/0x01 16/162 IN/OUT Bulk 0x82/0x02 64/64我们的驱动程序需要实现的功能就是控制设备上的LED灯的亮和灭，以及通过Endpoint 2对设备进行读写。

由于DriveStudio由几个部分组成，我们写这个驱动程序只要用到DriverWorks，因此下面我们就简称它为DW。

在这里，我们假定读者已经正确的安装了DW，并且已经编译好了各个库文件。