1. USB子系統簡介
1.1 USB簡介
USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行總線）的縮寫，是一個外部總線標準，用於規範電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的。
1.2 USB虛擬網卡框架
1.2.1 普通網卡與USB網卡框架對比
如圖 1‑1所示，普通網卡驅動與USB網卡驅動相比最大的區別是，USB網卡把普通的物理硬件換成了USB的物理硬件。
圖 1‑1 USB網卡與普通網卡對比圖
1.2.2 USB虛擬網卡框架
如圖 1‑2所示，在SylixOS中，USB網卡框架中網卡驅動可大致分爲4層分別爲USB網卡驅動層、USB協議層、Gadget層和UDC層。
圖 1‑2 SylixOS USB虛擬網卡框架
USB網卡驅動層：服務對象是網絡協議棧（TCP/IP或者LWIP）用來接收或發送網絡報文。
USB協議層：從USB網卡驅動層接收網絡報文加工生成對應的USB報文或者，從UDC層接收USB報文轉換成網絡報文。
Gadget層：完成的工作是綁定UDC層和USB協議層，註冊綁定相關的回調函數，此層功能類似於Linux下的Platform功能。是爲了去除耦合便於移植和代碼複用。
UDC層：配置USB寄存器來實現硬件傳輸功能。
2. SylixOS虛擬網卡數據流
2.1 數據流整體框架
USB數據在傳輸的過程中會經過如圖 2‑1所示中的相關代碼層。數據每經過一個代碼層，代碼層會對數據進行加工處理。
圖 2‑1 USB虛擬網卡數據分層
2.2 數據流實例
如圖 2‑2所示，舉一個數據傳輸的實例。上層應用要傳輸數據“123”（數據“123”稱爲原始數據），首先需要經過協議棧層。協議棧會把原始數據封裝成網絡報文繼續向下傳輸。需要注意如果是普通網卡驅動最終傳輸的就是網絡報文，但USB仍然需要對網絡報文再次封裝。網絡報文經過USB協議層時，會根據安裝好的驅動選擇對應的USB驅動協議進行報文封裝，把網絡報文轉換成USB報文。最終在USB上傳輸的是USB報文。發送的過程是對原始數據封裝組包的過程，同理接收數據是對接收到的數據拆包解析的過程。有了這套機制，就可以保證數據可以正確傳輸。
圖 2‑2 數據流實例