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1. 主機控制器(Host Controller)

      • UHCI: Universal Host Controller Interface (通用主機控制介面, USB1.0/1.1)
      • OHCI: Open Host Controller Interface (開放主機控制介面,USB1.0/1.1)
      • EHCI: Enhanced Host Controller Interface (用於USB2.0高速裝置的“增強主機控制介面”)    

     USB的拓撲結構決定了主機控制器就是最高統帥，沒有主機控制器的要求裝置永遠不能主動發資料。所以主機控制器在USB的世界裡扮演著重要的角色，它是幕後操縱者。

     比如說Host傳送Setup包獲取裝置描述符是怎麼發出去的?

    這個過程包含很多資訊，比如：如何在D+和D-這兩根線上傳過去的、又傳過來的。  這一切的工作都是主機控制器給我們做的。USB Host控制器的規範有很多種這裡只介紹混得不錯的EHCI和OHCI。這個EHCI主要針對高速的USB裝置。如果要操作全速和低速可以考慮OHCI。

      • 什麼是USB controller?

   USB 裝置和主機的介面就是host controller，一個主機可以支援多個host controller比如分別屬於不同廠商的。那麼USB host controller 本身是做什麼的? controller(控制器)：用於控制。控制什麼?控制所有的USB裝置的通訊。

      CPU把要做的事情分配給主機控制器，然後自己想幹什麼就幹什麼去，主機控制器替他去完成剩下的事情，事情辦完了再通知CPU。否則讓CPU去盯著每一個裝置做每一件事情，那是不現實的。

      控制器的主要工作是什麼? 把數扔出去，把數拿回來。絕對不應該偷偷加工資料。

      主機控制器控制總線上包的傳輸， 使用1ms或125us的幀。在每幀的開始時，主機控制器產生一個幀開始包(SOF: Start of Frame)。
      SOF包用於同步幀的開始和跟蹤幀的數目。包在幀中被傳輸，或由Host到Device(out事務)，或由Device到Host(in事務)。傳輸總是由Host發起(輪詢傳輸)。回此每條USB匯流排只能有一個Host。每個包的傳輸都有一個狀態階段同(同步傳輸除外)，資料接收者可以在其中返回ACK(應答接收)，NAK(重試)，STALL(錯誤條件)或什麼也沒有(混亂資料階段，裝置不可用或已經斷開)。

      • 主機控制器Driver的工作是什麼?

   讓主機控制器工作起來，發揮它的潛力。 讓控制器發資料、收資料 。主機控制器主要包含以下幾步：

    1) 按照主機控制器的要求組織結構體  

       2) 將結構體在合適的時間、放在合適的地方 

       3)  trigger 

       4)  等待完成訊號

       主機控制器Driver開發過程就是上面這幾步。

2. 關鍵資料結構

     關鍵資料結構關係如下圖所示：

 3. 系統架構 

     EHCI負責處理高速裝置，OHCI負責處理全速/低速裝置。上面這張圖描述了USB控制器在route USB裝置時的操作。
     一個port 多個主人,OHCI的角色是companion，伴侶。地位低點。EHCI處理不了再給它處理。 

       關於埠邏輯這塊需要特別注意，Driver設計者要注意：當前埠正在屬於誰。當埠被OHCI所擁有時，你插入個高速裝置怎麼辦？沒辦法！在沒有插入裝置時，就不應該讓OHCI擁有這個埠。只有EHCI控制器才能識別出裝置是全速、高速還是低速。

4. usb_submit_urb

 usb_submit_urb處理流程如下圖所示：

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