usbip：（一）初识

USB/IP 总结

 

一、概要：

　　USB/IP项目的目标是为用户提供通过网络远程访问usb设备的能力。在用户看来，访问usb设备和访问插入到本地电脑的设备没什么区别，该项目是开源的，可以用过适当的配置构建到更新的linux内核中。

　　

二、客户端/服务器模型：

　　usb设备物理连接的机器运行的是linux系统，作为服务器。用户访问usb资源的机器作为客户端，可以使linux或者windows系统。在下一节中，将讨论客户机与服务器是如何交互的，在此将省略linux客户端的情况，只根据下图进行讨论。

三、windows客户端

　　客户端包括两部分：用户态程序和底层虚拟总线驱动程序，在此，我们将他们分别叫做usbip.exe和USBIPEnum.sys。首先，用户启动usbip.exe，查询当前系统中可用的usb设备，然后决定是否导入可用的设备，如果请求导入成功，usbip.exe将向USBIPEnum.sys发送呢一个IRP，通知它创建一个物理设备对象，该对象标示插入客户机的实际usb设备，当然，并没有真正的设备连接到客户机上，但是会把它当做一个真实的usb设备。然后系统向我们的虚拟总线驱动程序发送很多个IRP，以方便查询，如设备能力，硬件id等。在服务器侧，一些查询什么都没做，以便虚拟总线程序快速完成。当我们访问远程的usb设备的存储时，我们的总线驱动程序将接收与URBs(USB请求快)相关的IRP，并不会立即把数据给URBs。在本例中，使用USBIPEnum，系统将查找是否有来自usbip的挂起或者读取请求。

（1）：

　　确实有一个未处理的读取请求，USBIPEnum会为读取任务提供一个URB，并将IRP入队，并设置为挂起状态，到此，usbip将成功返回，然后usbip将根据客户端和服务器之间的协议将URB追加到一个包中，并发送到服务器。然后，usbip进入等待状态，当接收到服务器的数据时，他会调用WriteFile将包写入到我们的虚拟usb设备，当收到写入IRP后，USBIPEnum从这个IRP获取数据，并向前一个挂起的IRP提供数据，然后挂起的IRP将成功完成，随后取消等待状态。

（2）：

　　没有挂起的读取请求，IRP将排队并设置为挂起状态。如果usbip发出读取请求，几次之后，USBIPEnum将搜索队列以获取尚未发送到服务器的IRP。当她找到一个IRP时，将向读取操作提供未发送的IRP信息，后续行为与（1）完全相同。

四、Linux服务器

　　与客户端类似，服务器也有两个部分，用户程序usbipd和驱动程序部分。在这里我们省略usbip工具的讨论，该工具用于列出系统中的usb设备或者将usb设备绑定到我们的驱动程序。usbipd是一个查询客户端状态的工具，例如导入设备查询和导入请求，usbipd将设备导出到客户端后，将在他们之间建立tcp连接。然后将这个连接的信息发送到底层的usbiphos驱动程序，后者启动两个线程，分别用户接受和发送，然后，接收线程将在已建立的tcp连接端口上等待，以从客户端获取请求。当接受线程从客户端获取到指令时，它从包中获取信息，并分配一个URB，将信息适当的设置到URB中，然后提交给USBCore。

　　当系统中处理完这个URB后，usbipHost驱动程序中的发送线程将被唤醒，它将打包这个URB的结果并发送给客户端。还有一个usbip core的程序，它维护一个事件处理。事件处理程序由usbipHost通过调用usbCore导出的方法启动。在启动事件出来之前，usbiphost为usbipcore设置了一些过程，例如关机事件发生时，usbiphost将启动事件，并发送到usbipcore，然后调用usbip主机驱动程序定义的关机事件进行处理。