在分析usbip驱动前，咱们先来学习一下usb总线在linux系统下的表示。html
咱们知道在linux中，/proc和/sys这个两个文件系统包含了不少有用的信息，因此usb的信息天然也少不了利用他们来展现。linux
1，咱们在《linux usb gadget驱动详解（三）》知道了ls /sys/class/udc 能查看系统注册了的udc驱动。git
2，cat /proc/devices能查看当前系统注册了哪些驱动，linux系统为每一个已注册的设备驱动分配一个“主设备号”：github
Character devices: 1 mem 4 /dev/vc/0 4 tty 5 /dev/tty 5 /dev/console 5 /dev/ptmx 7 vcs 10 misc 13 input 21 sg 29 fb 89 i2c 90 mtd 128 ptm 136 pts 180 usb 189 usb_device 204 ttyAMA 218 himedia 251 ubi2 252 ubi1 253 ubi0 254 bsg Block devices: 1 ramdisk 259 blkext 8 sd ... ...
跟usb相关的有这两个：数据库
180 usb
189 usb_device
ubuntu
它们表明的驱动是有区别的。并且并非全部usb设备驱动（USB接口驱动）都分配一个主设备号，有些是挂接在一些子系统内，如USB HID键鼠设备，就挂接在input子系统内。建议你们把《Linux那些事儿之我是USB》书看烂，里面有描述。windows
3，ls /sys/bus/usb/devices/也包含了不少信息：bash
1-0:1.0 2-1 2-1.1:1.0 usb1 2-0:1.0 2-1.1 2-1:1.0 usb2
其中usb一、usb2表明系统注册了2条usb总线，即有2个USB主机控制器，1和2用于区分不一样总线，是USB的总线号。socket
每插入一个usb设备，/sys/bus/usb/devices/就有新的文件夹生成。其中“2-1:1.0”表明usb总线号为2，devpath为1，配置号为1，接口号为0，即2号总线的1号端口的设备，使用的是1号配置，接口号为0。而“2-1:1.0”表明的是一个hub设备，可根据下面得知：tcp
/sys/bus/usb/devices # cat 2-1:1.0/bInterfaceClass
09（其中09表明Hub，又如，08表明mass storage等）
那么当hub的端口上又接入usb设备，那么在linux下又怎么表示呢？咱们能够看到还有一个“2-1.1:1.0”，这就是利用了devpath的做用，顶级设备的devpath就是其连在Root Hub上的端口号，而次级的设备就是其父hub的devpath后面加上其端口号，即2-1:1.0是一个Hub，那么它下面的1号端口的设备就是的上面的“2-1.1:1.0”，2号端口的设备就能够是“2-1.2:1.0”等。
OK，如今能够开始讲述usbip了。
usbip驱动提供了linux下USB透传(bypass)的功能，或者说usb over tcp，利用以太网，将usb设备共享到另一端。usbip刚开始是一个独立的项目（http://usbip.sourceforge.net/），后来合并到linux主分支中，源码在drivers/usb/usbip下，由linux usb子模块的那帮大牛维护。
盗用usbip项目的图：
usbip分为两端：server端和client端，它们分别运行在不一样的linux主机中，其中运行server端驱动的PC插入usb设备（如U盘等），用于共享。此时client端PC就能够attach到server端，此时client端的主机PC就能看到u盘，它觉得真的有一个u盘插入本机，并为其安装驱动，效果跟在本机上直接插入U盘无异，实现了u盘共享，或者USB延长器的功效。
在分析usbip代码前，咱们来玩一下usbip，感觉一下：
材料准备：两台装有ubuntu系统的PC，或者虚拟机，两台PC能相互ping通，ubuntu版本为16.04。
由于ubuntu16.04的内核版本为linux4.4以上，因此usbip的用户态工具不能使用apt-get install来安装，用apt安装获得的是配套旧版本的usbip驱动，因此咱们须要uname -a查看ubuntu当前使用了什么版本的kernel，而后在https://www.kernel.org/下找到对应版本的kernel版本，下载源码，解压后，进入内核的根目录下tools/usb/usbip，这个是应用程序，用来配置usbip驱动的，在编译前ubuntu须要安装依赖：
sudo apt-get install autoconf automake libtool libudev-dev
而后就能够在源码目录运行./autogen.sh,生成configure了。
最后就是经典的“三部曲”：
./configure
make
make install
ok，此时获得了usbip的配置工具了（注意不要使用apt-get install来安装usbip工具，由这种途径获得的工具版本是配套旧版本的usbip驱动（linux3.x之前的版本），在linux4.x版本的usbip驱动上没法正常配置），但usbip工具要求咱们在/usr/share/hwdata/下放入usb.ids数据库，usb.ids文件能够到usb.org下载，里面包含了各类厂商的VID和描述信息，能够作实验了：
在server端PC上：
sudo modprobe usbip-host usbipd -D
加载驱动，运行usbipd程序，该守护进程用于创建TCP socket链接等。
插入一个U盘/鼠标，此时usbip list -l应该能列举出设备，用于查看busid
usbip list -l - busid 2-1.1 (046d:c077) Logitech, Inc. : M105 Optical Mouse (046d:c077)
咱们找到busid是2-1.1的罗技鼠标为咱们将要共享的设备。咱们须要绑定它，以便于共享，有complete字眼说明绑定成功：
usbip bind -b 2-1.1 usbip: info: bind device on busid 2-1.1: complete
而usbip unbind -b 2-1.1则是解绑，用于关闭usb的共享。
在client端PC上：
modprobe vhci-hcd #usbip list –r <server端ip地址> usbip list -r 192.168.100.191 #usbip attach -r <server端ip地址> -b <busid> usbip attach -r 192.168.100.191 -b 2-1.1
也须要加载驱动，ubuntu默认是不主动安装usbip驱动的，但它自带了，不须要咱们自行编译，因此直接使用modprobe加载便可。其中192.168.100.191是server端PC的ip地址。usbip list -r 192.168.100.191能列举出server端已经导出的usb设备，这里咱们导出了2-1.1设备，还能看出是罗技的。运行“usbip attach -r 192.168.100.191 -b 2-1.1” 就能将远程的usb设备attach到本地，此时就能若是是U盘就能读写U盘，这里是鼠标，此时就是一个KVM的远程鼠标控制功能了。使用./usbip detach -p 0能够断开usb设备。
总的来讲usbip在必定程度上实现“usb延长器”功能，但存在必定问题（缺陷）：
1，兼容性问题，我测试过usb摄像头支持得很差。
2，稳定性问题，插拔usb后恢复得不是很好，有待提升。
3，缺少长期测试，没有用于真实产品。
市面上的USB网线延长器（能过交换机那种）就是利用以太网帧传输usb数据的，但它是利用硬件实现，兼容性、稳定性会更好，我曾设想过使用"FPGA+ usb phy（UPLI接口）+Ethernet phy（RGMII接口）"来实现usb延长器功能，但迟迟没动手。毕竟usb硬件抓包就是利用FPGA+usb phy来实现抓包的（开源硬件USB抓包及协议分析工具分享），既然能抓包，就能把数据原样传输出去，理论上是可行的，但从USB协议规范能够知道，usb对时间要求挺高的，不少状态转移均由时间超时相关，因此要想作得好，FPGA须要处理的东西仍是挺多的，不然可能传着传着就识别不到usb设备（usb设备挂起）了。
须要说明的是，usbip驱动是用于linux操做系统的。对于windows下，也有相似的开源项目。但我精力有限，没有测试过，有兴趣的朋友能够自行编译+测试。github路径为：https://github.com/cezanne/usbip-win 。windows下的client端我以为用途更大一点，毕竟很常见的一个情景是，在嵌入式linux设备（server）上插入U盘/加密狗，须要在windows（client）下获取u盘内容/加密狗验证。
最后，不得不说，windows下有好用的、但收费的专用usb共享软件。譬如usb over network （http://www.usb-over-network.com/），好像能够无偿使用导出一个设备，想要导出多个设备须要花钱购买。功能挺强大的，我测试过能共享 USB 1080p高清摄像头，很稳定，延时也不大。吾爱破解网貌似有大神破解了，有兴趣的能够试下（https://www.52pojie.cn/thread-982233-1-1.html）。