usb描述符

最新推荐文章于 2024-07-25 22:53:01 发布

林散

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qinglinsan/article/details/51419681

转自：

http://blog.youkuaiyun.com/lidaqiang99/article/details/6591459

在每个usb设备内部，同样也包含了类似于PCI配置寄存器这样的固定格式的数据，通过这些数据，usb主机就可以获取usb设备的类型，生产商等信息。这组固定的数据称为usb描述符。标准的usb设备有5种usb描述符：

设备描述符，配置描述符，接口描述符，端点描述符，字符串描述符。

一个设备只有一个设备描述符，而一个设备描述符可以包含多个配置描述符，一个配置描述符可以包含多个接口描述符，一个接口使用了几个端点，就有几个端点描述符。

就像我们平时程序设计经常使用的方法一样，一个对象由一个结构体来表示，但还会再用来一个结构体来描述这个对象的一些属性。usb驱动框架也采用了这样的设计思想，usb框架中每一个组成部分都用两个结构体来描述：一个结构体表示成员组成，另一个结构体表示属性组成。Linux-USB核心定义了4个usb描述符。
struct usb_device <---> struct usb_device_descriptor
struct usb_host_config; <--> struct usb_config_descriptor
struct usb_host_interface; <--> struct usb_interface_descriptor
struct usb_host_endpoint; <--> struct usb_endpoint_descriptor

由此可见 struct usb_device的名称应该改为 struct usb_host_device

设备描述

linux内核使用struct usb_device来描述一个usb设备

struct usb_device

{

   int       devnum;           usb设备号
   char       devpath [16];     设备id字符串
   enum usb_device_state   state;            设备状态：未连接，已配置
   enum usb_device_speed   speed;          高速，全速，低速

   struct usb_tt   *tt;
   int       ttport;

   unsigned int toggle[2];

   struct usb_device *parent;
   struct usb_bus *bus;
   struct usb_host_endpoint ep0;

   struct device dev;

   struct usb_device_descriptor descriptor;     usb设备描述符
   struct usb_host_config *config;

   struct usb_host_config *actconfig;
   struct usb_host_endpoint *ep_in[16];
   struct usb_host_endpoint *ep_out[16];

   char **rawdescriptors;

   unsigned short bus_mA;
   u8 portnum;
   u8 level;

   unsigned can_submit:1;
   unsigned discon_suspended:1;
   unsigned persist_enabled:1;
   unsigned have_langid:1;
   unsigned authorized:1;
    unsigned authenticated:1;
   unsigned wusb:1;
   int string_langid;


   char *product;
   char *manufacturer;
   char *serial;

   struct list_head filelist;
#ifdef CONFIG_USB_DEVICE_CLASS
   struct device *usb_classdev;
#endif
#ifdef CONFIG_USB_DEVICEFS
   struct dentry *usbfs_dentry;
#endif

   int maxchild;
   struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];

   int pm_usage_cnt;
   u32 quirks;
   atomic_t urbnum;

   unsigned long active_duration;

#ifdef CONFIG_PM
   struct delayed_work autosuspend;
   struct work_struct autoresume;

struct mutex pm_mutex;

    unsigned long last_busy;
   int autosuspend_delay;
   unsigned long connect_time;

   unsigned auto_pm:1;
   unsigned do_remote_wakeup:1;
   unsigned reset_resume:1;
   unsigned autosuspend_disabled:1;
   unsigned autoresume_disabled:1;
   unsigned skip_sys_resume:1;
#endif
   struct wusb_dev *wusb_dev;

};

linux内核使用struct usb_device_descriptor来对应usb描述符中的设备描述符

struct usb_device_descriptor {
   __u8 bLength;描述符长度，固定为0x12
   __u8 bDescriptorType;设备描述符类型，固定为0x01

   __le16 bcdUSB;规范发布号。表示本设备能适用哪种协议，如2.0=0200
   __u8 bDeviceClass;类型代码
   __u8 bDeviceSubClass;子类型代码
   __u8 bDeviceProtocol;协议代码
   __u8 bMaxPacketSize0;端点0最大分组大小
   __le16 idVendor;供应商ID
   __le16 idProduct;产品ID，由厂家自行设置
   __le16 bcdDevice;设备出厂编码，由厂家自行设置
   __u8 iManufacturer;厂商描述符字符串索引，索引到对应的字符串描述符。为0表示没有。
   __u8 iProduct;产品描述符字符串索引
   __u8 iSerialNumber;设备序列号字符串索引
   __u8 bNumConfigurations;可能的配置数。
} __attribute__ ((packed));     按字节对齐

上面的这个结构是根据usb协议而来的

Table 9-8. Standard Device Descriptor

配置描述

linux内核使用struct usb_host_config来描述一个usb配置：

struct usb_host_config{
   struct usb_config_descriptor   desc;     配置描述符

   char *string;       配置的字符串（如果存在）


   struct usb_interface_assoc_descriptor *intf_assoc[USB_MAXIADS];


   struct usb_interface *interface[USB_MAXINTERFACES];接口链表


   struct usb_interface_cache *intf_cache[USB_MAXINTERFACES];

   unsigned char *extra;
   int extralen;
};

配置描述

linux内核使用struct usb_config_descriptor来对应usb描述符中的配置描述符

struct usb_config_descriptor {
   __u8 bLength;
   __u8 bDescriptorType;

   __le16 wTotalLength;
   __u8 bNumInterfaces;
   __u8 bConfigurationValue;
   __u8 iConfiguration;
   __u8 bmAttributes;
   __u8 bMaxPower;
} __attribute__ ((packed));

上面的这个结构是根据usb协议而来的

Table 9-10. Standard Configuration Descriptor

接口描述

linux 内核使用struct usb_interface来描述usb接口。

struct usb_interface

{

   struct usb_host_interface *altsetting; 接口设置数组

   struct usb_host_interface *cur_altsetting;
   unsigned num_altsetting;   设置数


   struct usb_interface_assoc_descriptor *intf_assoc;

   int minor;
   enum usb_interface_condition condition;
   unsigned is_active:1;
   unsigned sysfs_files_created:1;
   unsigned ep_devs_created:1;
   unsigned unregistering:1;
   unsigned needs_remote_wakeup:1;
   unsigned needs_altsetting0:1;
   unsigned needs_binding:1;
   unsigned reset_running:1;

   struct device dev;
   struct device *usb_dev;
   int pm_usage_cnt;
   struct work_struct reset_ws;
};

一个配置包含一个或多个接口，一个接口包含一个或多个设置

struct usb_host_interface {
   struct usb_interface_descriptor   desc;接口描述符


   struct usb_host_endpoint *endpoint;接口包含的端点不包含0号端点，它是控制端点。

   char *string;
   unsigned char *extra;
   int extralen;
};

接口描述

struct usb_interface_descriptor {
   __u8 bLength;
   __u8 bDescriptorType;

   __u8 bInterfaceNumber;
   __u8 bAlternateSetting;
   __u8 bNumEndpoints;接口包含的端点个数，不包含0号端点，它是控制端点。
   __u8 bInterfaceClass;
   __u8 bInterfaceSubClass;
   __u8 bInterfaceProtocol;
   __u8 iInterface;
} __attribute__ ((packed));
上面的这个结构是根据usb协议而来的
Table 9-12. Standard Interface Descriptor

端点描述

struct usb_host_endpoint {
   struct usb_endpoint_descriptor   desc;端点描述符
   struct list_head       urb_list;
   void               *hcpriv;
   struct ep_device        *ep_dev;

   unsigned char *extra;
   int extralen;
   int enabled;
};

端点描述

struct usb_endpoint_descriptor

{
   __u8 bLength;
   __u8 bDescriptorType;

   __u8 bEndpointAddress;
   __u8 bmAttributes;
   __le16 wMaxPacketSize;
   __u8 bInterval;



   __u8 bRefresh;
   __u8 bSynchAddress;
} __attribute__ ((packed));

Table 9-13. Standard Endpoint Descriptor

struct _STRING_DEscriptOR_STRUCT

{

BYTE bLength; //设备描述符的字节数大小，为0x12

BYTE bDescriptorType; //描述符类型编号，为0x01

BYTE SomeDescriptor[36]; //UNICODE编码的字符串

}