Descripción general de los dispositivos USB

USB (bus serie universal) fue desarrollado por la industria de PC para proporcionar una solución de bajo costo para conectar dispositivos periféricos, como teclados, dispositivos de mouse e impresoras a un sistema.

Los conectores USB están diseñados para conectarse con un tipo de cable, de una sola manera. La principal motivación del diseño de USB era disminuir la necesidad de varios tipos de conectores para diferentes dispositivos. Este diseño, reduce la confusión en la parte trasera de un sistema.

Los dispositivos se conectan a puertos USB en concentradores externos de HUB o en un concentrador raíz ubicado en el equipo mismo. Debido a que los concentradores tienen varios puertos, varias ramas de un árbol de dispositivos pueden salir de un concentrador.

Para obtener más información, consulte usba(7D) o visite el siguiente sitio:

http://www.usb.org/home

Acrónimos de USB comúnmente utilizados

La siguiente tabla describe los acrónimos USB que se usan en SO Oracle Solaris. Para obtener una descripción completa de los componentes y acrónimos de USB, vaya a:

http://www.usb.org/home

Descripción de bus USB

La especificación de USB está disponible y sin costo de regalías. La especificación define las interfaces eléctricas y mecánicas del bus y de los conectores.

USB utiliza una topología en la que los concentradores proporcionan puntos de conexión para dispositivos USB. El controlador de host contiene el concentrador raíz, que es el origen de todos los puertos USB del sistema. Para obtener más información sobre concentradores, consulte Concentradores y controlador de host USB.

Figura 7-1 Jerarquía de dispositivo físico USB

La Figura 7-1 muestra un sistema con tres puertos USB activos. El primer puerto USB conecta una unidad flash USB. El segundo puerto USB se conecta a un concentrador externo que, a su vez, se conecta a un dispositivo cdrw y un dispositivo compuesto de teclado/mouse. Como dispositivo compuesto, este teclado contiene un controlador USB, que opera el teclado y un mouse conectado. El teclado y el mouse comparten una dirección de bus USB común ya que están dirigidos por el mismo controlador USB.

La Figura 7-1 también muestra un ejemplo de un concentrador y una impresora como dispositivo complejo. El concentrador es un concentrador externo que está dentro del mismo compartimento que la impresora. La impresora está conectada permanentemente al concentrador. El concentrador y la impresora tienen direcciones de bus USB separadas.

El nombre de la ruta del árbol de dispositivos para algunos dispositivos que aparecen en la Figura 7-1 se muestran aquí.

Unidad flash

/pci@1f,4000/usb@5/storage@1

Teclado

/pci@1f,4000/usb@5/hub@2/device@1/keyboard@0

Mouse

/pci@1f,4000/usb@5/hub@2/device@1/mouse@1

dispositivo cdrw

/pci@1f,4000/usb@5/hub@2/storage@3

Impresora

/pci@1f,4000/usb@5/hub@3/printer@1

Controladores y dispositivos USB

Los dispositivos USB con atributos y servicios similares se agrupan en clases de dispositivos. Cada clase de dispositivo tiene un controlador correspondiente. Dispositivos dentro de una clase son administrados por el mismo par de controlador de dispositivo. Sin embargo, la especificación USB también permite dispositivos específicos de un proveedor que no son parte de una clase determinada.

La clase de dispositivo de interfaz humana (HID) contiene dispositivos que controla el usuario, como los siguientes:

• Teclados

• Dispositivos de mouse

• Joysticks

La clase de dispositivo de comunicación incluye los siguientes dispositivos:

• Módems

• Adaptadores de Ethernet

Otras clases de dispositivos incluyen las siguientes clases:

• Audio

• Monitor

• Impresora

• Dispositivo de almacenamiento

Cada dispositivo USB contiene descriptores que reflejan la clase del dispositivo. La clase de dispositivo especifica cómo sus miembros deben comportarse en la configuración y la transferencia de datos. Puede obtener información de clase adicional en:

http://www.usb.org/home

Para obtener más información sobre los dispositivos que admite la versión Oracle Solaris, consulte usb(7D).

Mejoras en el controlador USB

Se incluyen las siguientes mejoras en el controlador USB.

• Soporte con dispositivo USB CDC ACM : el controlador acm puede funcionar con dispositivos que cumplen con el modelo de control abstracto y algunas tarjetas PCMCIA que tienen capacidades de módem de las especificaciones de la clase de comunicación del dispositivo USB.

  El daemon pppd puede acceder a estos dispositivos a través de las entradas /dev/term/[0~9]*. Para obtener más información, consulte pppd(1M).

  Para obtener más información, consulte usbsacm(7D).

• Controlador genérico USB: ahora se puede acceder a todos los dispositivos USB y manejarlos mediante las aplicaciones que utilicen llamadas estándar a los sistemas UNIX read(2) y write(2), y sin necesidad de escribir un controlador del núcleo especial. Entre las funciones adicionales, se incluyen:

  • Las aplicaciones tienen acceso a datos del dispositivo sin formato y al estado del dispositivo.

  • El controlador admite transferencias de control, en masa y de interrupción (entrada y salida).

  El controlador ugen ya no necesita vincularse explícitamente a un dispositivo. De forma predeterminada, usb_mid se vincula con dispositivos que no tienen un controlador de clase y exporta una interfaz ugen que funciona con libusb. Por ejemplo, puede conectar una cámara USB que no es un dispositivo de almacenamiento masivo y usar una aplicación libusb para acceder a ella. Además, los controladores scsa2usb y usbprn exportan interfaces ugen y las aplicaciones libusb se pueden usar en estas clases de dispositivo directamente.

  Para obtener más información, consulte ugen(7D).

• Soporte del controlador serie USB

  • Soporte de Digi Edgeport USB: el controlador Edgeport USB sólo funciona con dispositivos Edgeport y no con otros dispositivos de serie USB.

    • Los nuevos dispositivos se acceden como /dev/term/[0-9]* y /dev/cua/[0-9]*.

    • Estos puertos serie USB son utilizables como cualquier otro, excepto por el hecho que no se pueden utilizar como consola serial local. El hecho de que sus datos se transmitan a través de un puerto USB es transparente para el usuario.

    Para obtener más información, consulte usbser_edge(7D), o visite los siguientes sitios:

    • http://www.digi.com

    • http://www.oracle.com/us/sun/index.html

  • Keyspan: el controlador serie USB de Keyspan sólo funciona con dispositivos Keyspan, y actualmente admite modelos USA-19HS y USA-49WLC.

    Para obtener más información, consulte usbsksp(7D).

  • Prolific: el controlador serie USB Prolific sólo funciona con dispositivos basados en el conjunto de chips PL2303.

    Para obtener más información, consulte usbsprl(7D).

  Para obtener más información sobre la compatibilidad con dispositivos serie USB, vaya al siguiente sitio:

  http://www.oracle.com/us/sun/index.html

• Documentación y compatibilidad binaria para controladores de núcleo escrito por el usuario y userland Para obtener información detallada sobre el desarrollo de controladores USB, visite:

  • http://www.oracle.com/us/sun/index.html

  • Capítulo 20, USB Drivers de Writing Device Drivers

  • Apéndice C, Making a Device Driver 64-Bit Ready de Writing Device Drivers

  • Device Driver Tutorial

  • Intro(7), Intro(9F), and Intro(9S)

Controladores EHCI, OHCI y UHCI

Las funciones del controlador EHCI incluyen:

• Cumplimiento con la interfaz mejorada del controlador de host que admite USB 2.0.

• Admite control transferencias de control, en masa, de interrupción y asíncronas de alta velocidad.

• El chip USB 2.0 tiene un controlador EHCI y uno o más controladores OHCI o UHCI.

• Un dispositivo USB 1.1 está asignado dinámicamente al controlador OHCI o UHCI cuando está conectado. Un dispositivo USB 2.0 se asigna dinámicamente al controlador EHCI cuando está conectado.

Utilice el resultado del comando prtconf para identificar si el sistema admite dispositivos USB 1.1 o USB 2.0. Por ejemplo:

# prtconf  -D | egrep "ehci|ohci|uhci"

Si el resultado de prtconf identifica un controlador EHCI, su sistema admite dispositivos USB 2.0.

Si el resultado de prtconf identifica un controlador OHCI o UHCI, el sistema admite dispositivos USB 1.1.

Arquitectura USB (USBA) de Oracle Solaris

Los dispositivos USB pueden ser representados como dos niveles de tres nodos de dispositivos. Un nodo de dispositivo representa todo el dispositivo USB. Uno o más nodos de interfaz secundarios representan las interfaces USB individual en el dispositivo.

La vinculación del dispositivo se logra usando las propiedades de nombres compatibles. Para obtener más información, consulte 3.2.2.1 de la vinculación USB de IEEE 1275 y Writing Device Drivers . Un controlador puede vincular todo un dispositivo y controlar todas las interfaces o vincular sólo una interfaz. Si ningún proveedor o controlador de clase reclama todo el dispositivo, un controlador de varias interfaces de USB genérico se vincula con el nivel del nodo de dispositivo. Este controlador intenta vincular los controladores con cada interfaz con propiedades de nombres compatibles, como se define en la sección 3.3.2.1 de la especificación de vinculación de IEE 1275.

La arquitectura USB (USBA) de Oracle Solaris cumple con las especificaciones USB 1.1 y USB 2.0 y es parte de la interfaz de controlador de dispositivo (DDI) de Oracle Solaris. El modelo USBA es similar a la arquitectura SCSI común de Oracle. Como muestra la siguiente figura, la USBA es una capa fija que proporciona abstracción de capa de transporte USB genérico para controladores de cliente, lo que les proporciona servicios que implementan funcionalidad USB genérica principal.

Figura 7-2 Arquitectura USB (USBA) de Oracle Solaris