基于USB虚拟化的计算机设备读取方法与流程

基于usb虚拟化的计算机设备读取方法
技术领域
1.本发明涉及基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，属于计算机设备数据读取技术领域。


背景技术：

2.现有计算机设备在作为存储设备将其内部数据供其它上位机读取时，需将其usb接口转化为硬盘盒接口，从而间接实现将计算机设备作为大容量存储器使用。在这种情况下，计算机设备的usb接口和上位机电脑通过usb电缆连接后，上位机将计算机设备识别为大容量存储器进行数据读取。
3.将usb接口转化为硬盘盒接口的形式，需借助硬件电路实现，存在兼容性差，硬件设计繁琐等缺陷。


技术实现要素：

4.针对现有计算机设备在作为存储器被读取数据时需将其usb接口转化为硬盘盒接口，并需要借助硬件电路实现的问题，本发明提供一种基于usb虚拟化的计算机设备读取方法。
5.本发明的一种基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，包括，
6.在计算机设备的linux系统用户空间内增加抽象驱动层；在抽象驱动层内配置usb驱动程序；所述usb驱动程序驱动计算机设备实现子协议功能，使计算机设备作为usb虚拟设备；
7.利用linux系统用户空间的功能驱动工作模块调用所述子协议功能，实现usb虚拟设备的usb接口数据读取功能，从而实现对计算机设备的数据读取。
8.根据本发明的基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，所述usb虚拟设备作为标准存储设备。
9.根据本发明的基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，所述usb驱动程序通过配置模板和参数，与计算机设备适配。
10.根据本发明的基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，所述子协议功能包括获取设备信息、唤醒、设置参数、注册中断服务以及数据交换。
11.本发明的有益效果：本发明方法通过软件程序驱动的方式实现计算机设备的存储器化，也就是直接通过对计算机设备进行usb虚拟化，使通过usb接口能够直接对计算机设备进行数据读取，即将计算机设备作为存储器使用。本发明方法无需进行硬件电路的改进，具有通用性更强，并且数据传输更可靠的优势。
附图说明
12.图1是本发明所述基于usb虚拟化的计算机设备读取方法的流程图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
14.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
15.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
16.具体实施方式一、结合图1所示，本发明提供了一种基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，包括，
17.在计算机设备的linux系统用户空间内增加抽象驱动层；在抽象驱动层内配置usb驱动程序；所述usb驱动程序驱动计算机设备实现子协议功能，使计算机设备作为usb虚拟设备；
18.利用linux系统用户空间的功能驱动工作模块调用所述子协议功能，实现usb虚拟设备的usb接口数据读取功能，从而实现对计算机设备的数据读取。
19.本实施方式无需硬件支持，通过计算机设备的usb接口与上位机连接后，计算机设备可直接作为上位机的大容量存储器，供上位机进行数据读取。
20.本实施方式中，通过对linux系统进行再编程，在用户空间增加抽象驱动层，编写专用的usb驱动程序，覆盖通用驱动程序，形成驱动模块，在用户空间加载驱动模块实现其功能。
21.本发明方法涉及的拓扑结构如下：
22.底层硬件-驱动空间(从用户空间分离，包含usb驱动程序)-用户空间工作模式-usb虚拟设备；
23.其中，运行流程包括：
24.在计算机设备的linux内核启动时，加载专用usb驱动模块，读取用户空间工作模式参数，生成虚拟的usb设备，关联存储功能组件与硬盘文件缓存，工作运行。
25.进一步，所述usb虚拟设备作为标准存储设备。
26.本实施方式通过制定usb虚拟设备的工作模式，可使usb虚拟设备伪装标准存储设备。
27.再进一步，所述usb驱动程序通过配置模板和参数，与计算机设备适配，使其可以扩展支持更多的计算机设备usb类型。
28.作为示例，所述子协议功能包括获取设备信息、唤醒、设置参数、注册中断服务以及数据交换。
29.本发明方法的开发流程：
30.1)将计算机设备中与usb硬件相关的udc(usb设备控制器)层抽象化，设计并实现统一的udc应用接口，亦即抽象驱动层；所述udc应用接口作为与传统usb硬件设备对接的驱动层，重点关注硬件的物理特性和工作机制。
31.2)在抽象驱动层内编写驱动程序，使计算机设备能够通过驱动将数据结构和服务回传到udc层，驱动着重于usb功能的子协议实现，如获取设备信息、唤醒、设置参数、注册中
断服务、数据交换等。
32.3)在抽象驱动层之上，采用位于用户空间内的功能驱动工作模式调用子协议具体实现相应计算机设备的usb功能，即将计算机设备作为大容量存储设备。
33.4)将实现本发明方法的整体程序形成独立模块，注册在内核中，供指令方式的外部调用。
34.采用本发明方法对计算机设备进行改造后，将计算机设备的usb接口与上位机电脑通过usb电缆连接，上位机电脑会自动弹出窗口显示识别到usb存储设备，并且可以进行文件夹打开、格式化、自动运行等操作。上位机电脑将计算机设备的驱动识别成通用usb设备。上位机电脑无需为此流程准备任何额外操作，包含该usb接口的linux系统设备也无需为此进行硬件改装。
35.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。


技术特征：
1.一种基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，其特征在于包括，在计算机设备的linux系统用户空间内增加抽象驱动层；在抽象驱动层内配置usb驱动程序；所述usb驱动程序驱动计算机设备实现子协议功能，使计算机设备作为usb虚拟设备；利用linux系统用户空间的功能驱动工作模块调用所述子协议功能，实现usb虚拟设备的usb接口数据读取功能，从而实现对计算机设备的数据读取。2.根据权利要求1所述的基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，其特征在于，所述usb虚拟设备作为标准存储设备。3.根据权利要求1或2所述的基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，其特征在于，所述usb驱动程序通过配置模板和参数，与计算机设备适配。4.根据权利要求3所述的基于usb虚拟化的计算机设备读取方法，其特征在于，所述子协议功能包括获取设备信息、唤醒、设置参数、注册中断服务以及数据交换。

技术总结
一种基于USB虚拟化的计算机设备读取方法，属于计算机设备数据读取技术领域。本发明针对现有计算机设备在作为存储器被读取数据时需将其USB接口转化为硬盘盒接口，并需要借助硬件电路实现的问题。包括：在计算机设备的Linux系统用户空间内增加抽象驱动层；在抽象驱动层内配置USB驱动程序；所述USB驱动程序驱动计算机设备实现子协议功能，使计算机设备作为USB虚拟设备；利用Linux系统用户空间的功能驱动工作模块调用所述子协议功能，实现USB虚拟设备的USB接口数据读取功能，从而实现对计算机设备的数据读取。本发明方法通用性强，使数据传输过程更可靠。数据传输过程更可靠。数据传输过程更可靠。


技术研发人员：孟子诤 崔文利 王冠乔 郑秋丽 杨霄 苑福健 杨海锋 郑洪强 王梓存
受保护的技术使用者：哈尔滨国铁科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.05.16
技术公布日：2022/8/5