USB_4大描述符

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在USB描述符中,从上到下分为四个层次:

USB设备描述符(usb_device_descriptor)、

USB配置描述符(usb_config_descriptor)、

USB接口描述符(usb_interface_descriptor)、

USB端点描述符(usb_endpoint_descriptor)、

一个设置描述符可以有多个配置描述符

一个配置描述符可以有多个接口描述符(比如声卡驱动,就有两个接口:录音接口和播放接口)

一个接口描述符可以有多个端点描述符

 

1.其中USB设备描述符结构体如下所示:

struct usb_device_descriptor {
 __u8  bLength;                          //本描述符的size
 __u8  bDescriptorType;              //描述符的类型,这里是设备描述符DEVICE
 __u16 bcdUSB;                           //指明usb的版本,比如usb2.0
 __u8  bDeviceClass;                 //
 __u8  bDeviceSubClass;             //子类
 __u8  bDeviceProtocol;              //指定协议
 __u8  bMaxPacketSize0;            //端点0对应的最大包大小
 __u16 idVendor;                         //厂家ID
 __u16 idProduct;                        //产品ID
 __u16 bcdDevice;                       //设备的发布号
 __u8  iManufacturer;                 //字符串描述符中厂家ID的索引
 __u8  iProduct;                         //字符串描述符中产品ID的索引
 __u8  iSerialNumber;                 //字符串描述符中设备序列号的索引
 __u8  bNumConfigurations;              //配置描述符的个数,表示有多少个配置描述符
} __attribute__ ((packed));

USB设备描述符位于USB设备结构体usb_device中的成员descriptor

同样地,配置、接口、端点描述符也是位于USB配置、接口、端点结构体中,不过这3个对于我们写驱动的不是很常用

usb_device结构体如下所示:

struct usb_device {
   int devnum;           //设备号,是在USB总线的地址
   char devpath [16];       //用于消息的设备ID字符串
   enum usb_device_state state; //设备状态:已配置、未连接等等
   enum usb_device_speed speed; //设备速度:高速、全速、低速或错误
  
   struct usb_tt *tt;       //处理传输者信息;用于低速、全速设备和高速HUB
   int ttport;           //位于tt HUB的设备口
  
   unsigned int toggle[2];    //每个端点的占一位,表明端点的方向([0] = IN, [1] = OUT)  
   struct usb_device *parent;  //上一级HUB指针
   struct usb_bus *bus;       //总线指针
   struct usb_host_endpoint ep0; //端点0数据
   struct device dev;         //一般的设备接口数据结构
 
   struct usb_device_descriptor descriptor; //USB设备描述符,
   struct usb_host_config *config;       //设备的所有配置结构体,配置结构体里包含了配置描述符
   struct usb_host_config *actconfig;     //被激活的设备配置
   struct usb_host_endpoint *ep_in[16];     //输入端点数组
   struct usb_host_endpoint *ep_out[16];     //输出端点数组
  
   char **rawdescriptors;             //每个配置的raw描述符
  
   unsigned short bus_mA;         //可使用的总线电流

   u8 portnum;               //父端口号
   u8 level;                //USB HUB的层数
  
   unsigned can_submit:1;         //URB可被提交标志
   unsigned discon_suspended:1;      //暂停时断开标志
   unsigned persist_enabled:1;       //USB_PERSIST使能标志
   unsigned have_langid:1;         //string_langid存在标志
   unsigned authorized:1; 
   unsigned authenticated:1;
   unsigned wusb:1;             //无线USB标志
   int string_langid;             //字符串语言ID
  
   /* static strings from the device */ //设备的静态字符串
   char *product;               //产品名
   char *manufacturer;             //厂商名
   char *serial;                 //产品串号
  
   struct list_head filelist;         //此设备打开的usbfs文件
  #ifdef CONFIG_USB_DEVICE_CLASS
   struct device *usb_classdev;       //用户空间访问的为usbfs设备创建的USB类设备
  #endif
  #ifdef CONFIG_USB_DEVICEFS
   struct dentry *usbfs_dentry;        //设备的usbfs入口
  #endif
  
   int maxchild;                     //(若为HUB)接口数
   struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];//连接在这个HUB上的子设备
   int pm_usage_cnt;                 //自动挂起的使用计数
   u32 quirks; 
   atomic_t urbnum;                   //这个设备所提交的URB计数
  
   unsigned long active_duration;         //激活后使用计时

  #ifdef CONFIG_PM                 //电源管理相关
   struct delayed_work autosuspend;       //自动挂起的延时
   struct work_struct autoresume;       //(中断的)自动唤醒需求
   struct mutex pm_mutex;           //PM的互斥锁 
  
   unsigned long last_busy;         //最后使用的时间
   int autosuspend_delay; 
   unsigned long connect_time;       //第一次连接的时间
  
   unsigned auto_pm:1;           //自动挂起/唤醒
   unsigned do_remote_wakeup:1;     //远程唤醒
   unsigned reset_resume:1;       //使用复位替代唤醒
   unsigned autosuspend_disabled:1;   //挂起关闭
   unsigned autoresume_disabled:1;   //唤醒关闭
   unsigned skip_sys_resume:1;     //跳过下个系统唤醒
  #endif
   struct wusb_dev *wusb_dev;     //(如果为无线USB)连接到WUSB特定的数据结构
  };

 

2. 配置描述符结构如下所示:

 struct usb_config_descriptor {   
  __u8  bLength;                          //描述符的长度
  __u8  bDescriptorType;              //描述符类型的编号

  __le16 wTotalLength;                        //配置 所返回的所有数据的大小
  __u8  bNumInterfaces;              //配置 所支持的接口个数, 表示有多少个接口描述符
  __u8  bConfigurationValue;        //Set_Configuration命令需要的参数值
  __u8  iConfiguration;                        //描述该配置的字符串的索引值
  __u8  bmAttributes;                         //供电模式的选择
  __u8  bMaxPower;                    //设备从总线提取的最大电流
 } __attribute__ ((packed));

 

3.接口描述符结构如下所示: 

USB接口只处理一种USB逻辑连接。一个USB接口代表一个逻辑上的设备,比如声卡驱动,就有两个接口:录音接口和播放接口

这可以在windows系统中看出,有时插入一个USB设备后,系统会识别出多个设备,并安装相应多个的驱动。

 struct usb_interface_descriptor {  
  __u8  bLength;                          //描述符的长度
  __u8  bDescriptorType;              //描述符类型的编号

  __u8  bInterfaceNumber;           //接口的编号
  __u8  bAlternateSetting;            //备用的接口描述符编号,提供不同质量的服务参数.
  __u8  bNumEndpoints;              //要使用的端点个数(不包括端点0), 表示有多少个端点描述符,比如鼠标就只有一个端点
  __u8  bInterfaceClass;              //接口类型,与驱动的id_table 
  __u8  bInterfaceSubClass;                 //接口子类型
  __u8  bInterfaceProtocol;                 //接口所遵循的协议
  __u8  iInterface;                        //描述该接口的字符串索引值
 } __attribute__ ((packed)

 它位于usb_interface->cur_altsetting->desc 这个成员结构体里,

 usb_interface结构体如下所示:

struct usb_interface { 
struct usb_host_interface *altsetting; /* 包含所有可用于该接口的可选设置的接口结构数组。每个 struct usb_host_interface 包含一套端点配置(即struct usb_host_endpoint结构所定义的端点配置。这些接口结构没有特别的顺序。*/
struct usb_host_interface *cur_altsetting; /* 指向altsetting内部的指针,表示当前激活的接口配置*/
unsigned num_altsetting;
/* 可选设置的数量*/
/* If there is an interface association descriptor then it will list the associated interfaces */
struct usb_interface_assoc_descriptor *intf_assoc;

int minor; /* 如果绑定到这个接口的 USB 驱动使用 USB 主设备号, 这个变量包含由 USB 核心分配给接口的次设备号. 这只在一个成功的调用 usb_register_dev后才有效。*/ ... ... }

cur_altsetting成员的结构体是usb_host_interface,如下: 

struct usb_host_interface {
    struct usb_interface_descriptor desc;   //当前被激活的接口描述符
    struct usb_host_endpoint *endpoint;   /* 这个接口的所有端点结构体的联合数组*/
    char *string;                 /* 接口描述字符串 */
    unsigned char *extra;           /* 额外的描述符 */
    int extralen;
};

 

4.端点描述符结构如下所示:

struct usb_endpoint_descriptor {
__u8  bLength;                          //描述符的长度
__u8  bDescriptorType;              //描述符类型的编号

__u8  bEndpointAddress;              //端点编号,比如端点1,就是1
__u8  bmAttributes;                  //端点的属性, 比如中断传输类型,输入类型
__le16 wMaxPacketSize;               //一个端点的最大包大小,
__u8  bInterval;                     //间隔时间,用在中断传输上,比如间隔时间查询鼠标的数据

 
/* NOTE:  these two are _only_ in audio endpoints. */
/* use USB_DT_ENDPOINT*_SIZE in bLength, not sizeof. */
__u8  bRefresh;
__u8  bSynchAddress;

} __attribute__ ((packed));

 比如端点0,就位于usb_interface->cur_altsetting->desc->endpoint[0].desc

其中endpoint的结构体为usb_host_endpoint,如下所示:

struct usb_host_endpoint {
struct usb_endpoint_descriptor desc; //端点描述符
struct usb_ss_ep_comp_descriptor ss_ep_comp;//超快速端点描述符
struct list_head urb_list; //本端口对应的urb链表
void *hcpriv;
struct ep_device *ep_dev; /* For sysfs info */

unsigned char *extra; /* Extra descriptors */
int extralen;
int enabled;//使能的话urb才能被提交到此端口
};

 

posted @ 2017-10-07 12:37  诺谦  阅读(4077)  评论(0编辑  收藏