Linux 使用 USB 裝置筆記

USB規格簡介

USB Univeral Serial Bus (通用串列匯流排)，常見的外部匯流排，支援熱插拔 (hot plugable)，一個 USB 最多可以連接127個裝置。

目前規格包括：

1.USB 1.1 支援二種傳輸速率：Low speed - 1.5 Mbps 及 Full Speed - 12 Mbps。
2.USB 2.0 傳輸速率 480 Mbps 並支援 USB 1.1。

USB 採用 Single-Master (單主控) 設計，線路架構就像多個點對點的樹狀結構，具 USB 介面的 PC 至少有一個 "root hub"，並提供二個外接孔供 USB 設備或另一個 USB hub。在電腦中的 USB 主控器會去 poll USB 匯流排上的各個裝置，每個 USB 設備連接到主機時，USB 主控器會分配一個代碼給該裝置，並讀取該裝置的描述表 (Device Descriptor) 以獲知裝置的硬體資訊。

USB 主控器(USB hoot Controller) 分為三種規格：

1.OHCI (Open Host Controller Interface)：USB 1.1 規格，Compaq(康柏)公司主導， 使用廠商包括 Compaq、iMacs、OPTi、SIS、ALi，採用 Memory-mapped 的 I/O 方式 (CPU 使用記憶體指令來存取 USB 主控器)。
2.UHCI (Universal Host Controller Interface) ：USB 1.1 規格，Intel公司提倡， 線路比 OHCI 線路簡單，但是需要比較複雜的驅動程式，對CPU負擔也微重了些，使用廠商包括 Intel、VIA，採用 I/O-mapped 的 I/O 方式 (CPU 使用 I/O 指令來存取 USB 主控器)。
3.EHCI (Enhanced Host Controller Interface)：USB 2.0 規格，速度較快 (480 Mbps)，支援 USB 1.1，相容於 OHCI 和 UHCI。

Linux 對 USB的支援

Linux 從 kernel 2.2.7 版本便開始支援 USB，USB 2.0 是從 2.4.19 開始， Linux 以三層式架構來支援 USB 系統，這三層是內核層 (Core) 、主控層 (Controller)、裝置層 (Device)。內核層指的是 kernel 對 USB 系統的支援，主控層對應到不同規格的 USB 主控器，連接 USB 設備時不必考慮主控器的規格，裝置層的設定，依裝置類型會有所不同。

Linux USB 驅動程式共有三種不同的 USB 主控制器選項，因為在主板和 PCI 卡上有三種不同類型的 USB 控制晶片。

1.EHCI (ehci-hcd.o) ：USB 2.0 協定的晶片。
2.OHCI (usb-ohci.o) ：非 PC 系統上的（以及帶有 SiS 和 ALi 晶片組的 PC 主板上的）USB 晶片。
3.UHCI (usb-uhci.o) ：大部份 PC 主機板（包括 Intel 和 Via)。

在 Linux 下可查詢 /proc/pci 所記錄的 PCI 子系統資源配置情況，或指令 lspci，從中分辦出 USB 主控器屬於那種規格，只需載入 USB 類型對應的 ?HCI 驅動程式即可，若單獨載入 EHCI 不行，則根據主板類型載入UHCI 或 OHCI 後，再載入EHCI。

使用 usbmodules 指令可查詢己連接至系統的 USB 裝置有那些可以使用的核心驅動模組，在載入/卸載核心模組會利用到 usbmodules 程式，利用 hotplug 或 usbmgr 程式可以在 USB 裝置與電腦連接/移除時，自動載入/卸載核心模組、執行相關 Scripts。

Linux 相關的指令和檔案：

mount none /proc/bus/usb -t usbdevfs
usbmodules
hotplug
usbmgr
/etc/usbmgr/
/etc/hotplug/

Linux 對應USB設備一些常用必要的驅動程式模組：

usbcore.o：支援usb所需要的最基礎模組。
usb-uhci.o / usb-ohci.o / ehci-hcd.o：USB 控制晶片驅動程式。
uhci.o ：另一個uhci驅動程式，一般不需載入，可能會當機。
hid.o：USB人機界面設備，如滑鼠、鍵盤。
usbmouse.o：USB滑鼠(還需再載入mousedev.o)。
usbkbd.o：USB鍵盤(還需再載入keybdev.o)。
usb-storage.o：USB 存儲設備，Flash Disk 等。
usbnet.o：USB並聯線，讓兩部電腦資料透過USB傳輸。

Linux 相關驅動程式模組：

ide-disk.o ：IDE硬碟。
ide-scsi.o ：把IDE設備類比SCSI介面。
scsi_mod.o：SCSI 裝置。
sd_mod.o：SCSI硬碟。
sr_mod.o：SCSI光碟機。
sg.o：SCSI 一般裝置，在某些 Flash Disk、SCSI裝置偵測中會使用到。

Linux 使用 Flash Disk 需要載入的模組：

1.usbcore
2.usb-uhci / usb-ohci / ehci-hcd
3.scsi_mod
4.sd_mod
5.usb-storage

轉貼： Yu-Min Space 位於
http://yu-minspace.blogspot.com/2007/05/usb-usb-univeral-serial-bus-hot.html

請不要用 Foxy !

誠摯的建議您，Foxy 少用。

1. 有病毒

2. 很耗資源 (不管是 CPU 或者是 網路頻寬)

3. 很消耗硬體

說實在，以前我在管系實驗室時，最討厭就是學長或學弟在裡面放 Foxy。更討厭女同學抱著筆電哭著請我幫他修理時，裡面大剌剌開著 Foxy。

原因有幾個。

1. 很多人他沒有裝防毒軟體或是防火牆的觀念。
上面抓的東西，他也沒有安全概念，一拉回來點兩下就開了。

(1)沒裝防火牆而灌 foxy，別人很輕易的就知道有你這台電腦門戶洞開。
自然什麼啥阿貓阿狗的蠕蟲就會爬進來。

(2)沒裝防毒軟體而灌 foxy，其實很多人不知道，現在很多壓縮包和
exe 甚至連影片檔，都是有加料過的。也就是毒/木馬會被包裹在
上面，當你慾火焚身點下去的那一剎那，也是中標的時候 XD

2. 很多人不懂電腦，所以不懂 p2p 甚至 foxy 的原理，實質上會對硬體造成什麼損害。
foxy 就是採用 p2p 原理，只不過仔細去分析他的封包，就會發現他的抓檔手段很惡質。
我們都知道 p2p 原理就是把檔案切成一份一份，眾人各持有不同等份，透過 peer 交換機制，來達到各取所需的作用。機器會不斷的發出 request去問其他人有沒有缺的部分，有人有，再跟他抓回來。

(1) foxy 會抓檔那麼快的原因，就是因為他是以極暴力的手段，一次送幾十個連線去發出 request，幾近我們以前的”砍站行為”去“砍 peer”。

前面有人提到，分享器會掛掉，沒錯!!

林背還有遇過 switch 被 foxy 打掛的情形勒，這就是為什麼我那麼痛恨 foxy。整個實驗室幾十台 pc 用的網路，被一台 pc 上的 foxy打掛網路，你說幹不幹，別人都不用用網路了是不是。

暴力程度: foxy >>>>>>>> BitComet >>> emule。

為什麼這麼慘呢?

上面說過了， foxy 是幾乎以砍站行為去砍 peer。所以當你去抓人家檔時，你一次送出的並不是幾十個連線。因為你可能發現有 10 個人有這份檔案，所以你作的可能是發出幾百個 request。而你如果擁有數十份熱門 AV 檔呢? 哈哈，大家都來 request 你的電腦，如果你是直接一條網路線+一張網卡上網還好。你自己電腦 lag 到爆而已。但是你如果前面是接 hub / 分享器 / switch 呢，恭喜你，你即將成為被公幹的對象….

大家不但不用用網路了（因為塞到爆）。而且機器還可能被你的無知行為打爛。
其他的 p2p 軟體，現在都很好心的有作了限連線數甚至限流動作。
但是呢? foxy 沒有。然後這些愛用的人，又甚至連要裝限速軟體的常識都沒有。甚至他知道要裝，但是他只顧抓檔懶得裝。

遇到這種人，我第一句話就是問候他娘親。要是我室友，我就直接從幹網路設備上檔掉他的 mac address，要是他的電腦因此壞了，林背連他資料都懶得備，直接叫他重灌。

(2) 很多人不知道硬碟讀寫是怎樣運作的。
硬碟就是一個大圓盤。分區分格存你的資料。所以我們買來一顆硬碟要先幫他”格式化”（就是切成一格一格的拉），才能開始使用。

很多人常常誤以為，你存一個 100mb 的檔，假設 4mb 存一個格子的話，就是連續儲存在 25 格的位子上。錯了!!!! 如果你的硬碟不常重整的話。

你可能是存在非常零散間斷的 25 格上。as i said，他是一個大圓盤，所以這 25 格有可能是存在相差 180 度的位置上。所以當 p2p 軟體啟動時，很多人跟你要這個檔的第 2 格和第 4 格資料。你的硬碟就會一下讀第2格，一下讀第4格。偏偏這兩個差了180度的位置。想像一下我一次被要求發出500次對2和第4格的命令吧。幹，你硬碟連續這樣被濫操幾個月，不壞我頭給你拉。
所以這就是為什麼我賭爛很多女生用筆電抓的原因。

不備份、筆電硬碟修起來又困難、出事才在那裡靠背硬體很貴，資料很珍貴。
當初不要用 foxy 或多作一些功課不就沒事了 =_=

3. I/O 存取是很耗 CPU 資源的。在計算機系統裡，I/O 視為中斷，CPU 一秒鐘幾十萬上下，誰有空在那邊等你。老是被同學打來問，為什麼幫他新組的電腦打線上遊戲很慢，是不是我組裝功力有問題之類的。問到最後，才發現他是一邊掛p2p一邊打3d game，不會想用髒話幹爆他才怪。

4. request 也是很是佔網路頻寬的。很多人也認為，只有上下載行為才佔頻寬。錯了!!上下載行為會發出封包。發出 request 當然也會佔頻寬，尤其是 foxy 那種瘋狂發出封包的行為，更是佔頻寬之王。

偏偏一堆人不自覺。抓檔就算了，還不限流，不限流就算了，還灌 foxy。網路 8M/640k 他只出 1/8 的錢，卻要享有全部的頻寬權，被人拔線不檢討還在那邊嚷嚷他也有繳錢。這種人，我只有一句話，e04你娘!!!

抓 p2p 不是不可以。多作一點功課，少討一點厭。…看過不少同學就是因為這樣翻臉的。
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