Последовательные шины USB и FireWire

♦
Система USB, используя хост-контроллер(ы), транслирует клиентское «виде¬ние» обмена данными с устройствами в транзакции, выполняемые с реальны¬ми устройствами шины. Система отвечает и за распределение ресурсов USB —

100
Глава 4. Последовательные шины USB и FireWire
полосы пропускания и мощности источников питания (для устройств, пита¬ющихся от шины). Система состоит из трех основных частей:
•
Драйвер хост-контроллера — HCD (Host Controller Driver) — модуль, при¬вязанный к конкретной модели контроллера, обеспечивающий абстрагиро¬вание драйвера USB и позволяющий в одну систему включать несколько разнотипных контроллеров.
•
Драйвер USB — USBD (USB Driver) — обеспечивает основной интерфейс (USBDI) между клиентами и устройствами USB. Интерфейс HCDI (Host Controller Driver Interface) между USBD и HCD спецификацией USB не регламентируется. Он определяется разработчиками ОС и должен поддержи¬ваться разработчиками хост-контроллеров, желающих иметь поддержку сво¬их изделий конкретными ОС. Клиенты не могут пользоваться интерфей¬сом HCDI; для них предназначен интерфейс USBDI. USBD обеспечивает механизм обмена в виде пакетов IRP (I/O Request Packet — пакет запроса ввода-вывода), состоящих из запросов на транспортировку данных по за¬данному каналу. Кроме того, USBD отвечает за некоторое абстрактное пред¬ставление устройства USB клиенту, которое позволяет выполнять конфи¬гурирование и управление состоянием устройств (включая и стандартное
управление через конечную точку «О»). Реализация интерфейса USBDI
определяется операционной системой; в спецификации USB излагаются
только общие идеи.
•
Программное обеспечение хоста реализует функции, необходимые для функ¬
ционирования системы USB в целом: обнаружение подключения и отключе¬ния устройств и выполнение соответствующих действий по этим событиям (загрузки требуемых драйверов), нумерацию устройств, распределение по¬лосы пропускания и потребляемой мощности и т. п.
♦
Клиенты USB — программные элементы (приложения или системные компо¬ненты), взаимодействующие с устройствами USB. Клиенты могут взаимодей¬ствовать с любыми устройствами (их конечными точками), подключенными к системе USB. Однако система USB изолирует клиентов от непосредственного обмена с какими-либо портами (в пространстве ввода-вывода) или ячейками памяти, представляющими интерфейсную часть контроллера USB.
В совокупности уровни хоста имеют следующие возможности:
♦
обнаружение подключения и отсоединения устройств USB;
♦
манипулирование потоками управления между устройствами и хостом;
♦
манипулирование потоками данных;
♦
сбор статистики активности и состояний устройств;
♦
управление электрическим интерфейсом между хост-контроллером и устрой¬
ствами USB, включая управление электропитанием.