深入理解Linux USB ioctl技术 (linux u ioctl)

在Linux系统中，ioctl是一种用于控制设备的系统调用。它可以用于控制各种类型的设备，包括串口、打印机、摄像头等。在本文中，我们将着重介绍Linux下的USB设备和ioctl。

USB介绍

USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种用于计算机外部设备连接的接口标准。USB的设计可以让一台计算机通过一个标准的接口来连接多个外设，如鼠标、键盘、打印机、扫描仪等。与其他接口相比，USB具有更快的数据传输速度、更高的可靠性和更方便的使用方法。另外，USB还支持热插拔功能，这意味着你可以在电脑运行时插拔USB设备而不需要重启电脑。

Linux下的USB

在Linux系统中，USB设备是按照一个层次结构来组织的。这个层次结构中有三个主要的层次：

1. USB总线

2. USB接口

3. USB设备

USB总线是一个物理标准，它为连接计算机和外设提供了物理连接的标准。USB设备可以包括多个接口，每个接口对应不同的功能。例如，Webcam可以有一个音频接口和一个视频接口。每个接口都有一个或多个端点，端点是数据传输的起点或终点。一个设备可以有两个类型的端点：输入端点和输出端点。

Linux系统中要使用USB设备，需要内核支持相关的驱动程序。内核中有两个核心模块用于USB设备的驱动：ucore和uhid（Human Interface Device）。通常情况下，Linux系统会自动检测USB设备并自动加载驱动程序，以便让用户可以通过USB设备进行交互。

ioctl介绍

ioctl意为Input Output Control，是用于设备控制的系统调用。它的功能非常强大，可以用于控制许多不同的设备，如网络接口卡、串口和USB设备。在Linux系统中使用ioctl需要通过特定的头文件和指定参数来实现。

ioctl的语法如下：

int ioctl(int fd, unsigned long request, …);

其中，fd参数是文件描述符，request参数是控制命令。…指定了一个可变参数列表。

使用ioctl控制USB设备

在Linux系统中使用ioctl来控制USB设备可以实现各种不同的功能，包括获取设备状态、获取设备配置信息、控制设备端点等。下面是几个常用的ioctl操作：

1. USBDEVFS_CONTROL：

USBDEVFS_CONTROL操作可以用于控制USB设备的端点。它的语法如下：

ioctl(fd, USBDEVFS_CONTROL, &ctrl);

其中，fd是设备的文件描述符，ctrl是一个用于控制端点的结构体。该结构体包含了控制传输所需的所有信息。例如，你可以使用该操作来发送SETUP数据、控制传输和标准化请求等。

2. USBDEVFS_GET_DESCRIPTOR：

USBDEVFS_GET_DESCRIPTOR操作可以用于获取USB设备的描述符。它的语法如下：

ioctl(fd, USBDEVFS_GET_DESCRIPTOR, &desc);

其中，fd是设备的文件描述符，desc是用于描述符的结构体。该结构体包含了请求中描述符的类型和长度。

3. USBDEVFS_GET_CONFIGURATION：

USBDEVFS_GET_CONFIGURATION操作可以用于获取USB设备的配置信息。它的语法如下：

ioctl(fd, USBDEVFS_GET_CONFIGURATION, &conf);

其中，fd是设备的文件描述符，conf是用于配置的结构体。该结构体包含了确认信息。

4. USBDEVFS_SUBMITURB：

USBDEVFS_SUBMITURB操作可以用于提交USB URBS到内核中。它的语法如下：

ioctl(fd, USBDEVFS_SUBMITURB, &urb);

其中，fd是文件描述符，urb是一个包含了所需信息的结构体。该结构体包含了要传输的数据和端点的标识符。

本文介绍了Linux系统下的USB设备以及ioctl。通过ioctl，我们可以在Linux系统中很方便地控制USB设备。可以通过ioctl实现获取设备状态、获取设备配置信息、控制设备端点等各种操作。有了这些知识，相信大家对于Linux系统下的USB操作会更加熟练了。