usb滑鼠枚舉過程深度解析（上）

轉載自：

http://blog.csdn.net/woshixingaaa/archive/2011/05/02/6384419.aspx

裝置枚舉過程：

1.         擷取裝置描述符

2.         複位

3.         設定地址

4.         再次擷取裝置描述符

5.         擷取配置描述符

6.         擷取介面，端點描述符

7.         擷取字串描述符

8.         選擇裝置配置

是USB規範中規定的USB的6種狀態。通過裝置枚舉過程，USB可以進入Configured狀態。

 

 

這個是USB滑鼠插入Linux系統的枚舉過程的抓包圖。

 

 

Transfer0：

 

 

可以看出，Transfer0由5個Transaction構成。這裡所說的USB主機是指USB主控制器。可以看出它是一個控制傳輸。Transaction0為SETUP Transaction，Transaction1～Transaction3是IN Transaction，Transaction4是OUT Transaction。

Transaction0:

Packet 134是由host發向device，指明是SETUP包。SETUP包的作用是指明當前Transaction為SETUP類型。Packet 134 的ADDR域為0，ENDP域為0，說明這次傳輸是在裝置驅動裡的緩衝區與地址為0的裝置的端點0之間進行的。地址0是在主機給裝置分配地址之前使用的預設地址，是不能分配給裝置的，端點0是專門用於控制傳輸的端點，每個裝置都必須有的。而且既是IN端點又是OUT端點，使用message管道。記住每個包必須由Sync欄位開始。Packet
135是資料包，是從host發向device，現在來分析它的Data域。對應USB spec Table9-2，80代表請求的資料需要從device發向host，06需要查看Table9-4，說明請求的類型是GET_DESCRIPTION，01查看Table9-5，說明請求的描述符的類型是DEVICE的。Packet136是device發向host的握手包，表示它接受到了這個請求。在Linux中，這個請求使用一個結構體來描述的——usb_ctrlrequest，對應這裡的Packet135的Data域。

struct usb_strlrequest{

       _u8 bRequestType;    //輔助的請求類型

       _u8 bRequest;        //請求類型

       _le16 wValue;        //請求的輔助數值

       _le16 wIndex;        //請求的輔助數值，通常用於計算索引或者位移

       _le16 wLength;       //如果控制傳輸有資料階段，在這裡定義資料的大小

}_attribute_((packed)); 

Transaction1:

Transaction1是一個IN Transaction。首先host向device發送令牌包IN包，注意IN包中的ADDR域為0，ENDP域為0。Packet 138是device發向host的DATA包，DATA的類型是DATA1。DATA包分兩種，DATA0和DATA1，在USB的資料轉送中，每個Transaction的資料包的類型需要反轉data0,data1,data0,data……這樣的順序發送下去，以保證資料的完整性。所以這裡是DATA1，上一個是DATA0。查看DATA包的Data域。查看一下這張表：

 

Transaction1~ Transaction3中的Data域得到的正好是這18個位元組。Transaction1中的資料域0x12為bLength（描述符的長度），0x01為bDescriptorType（描述符的類型，USB_DT_DEVICE），0x0200為bcdUSB（USB spec的版本號碼），0x00為bDeviceClass，0x00為bDeviceSubClass，0x00為bDeviceProtocol，0x08為bMaxPacketSize0（端點0一次可以處理的最大位元組數）。

Transaction2:

Transaction2的Data域：0x046D為idVendor（廠商ID號），0xc018（產品的ID號），0x4301（裝置的版本號碼），iManufacturer（廠商對應的字串描述符的索引值），iProduct（產品對應的字串描述符的索引值）。

Transaction3：

Transaction3的Data域：0x00為iSerialNumber（序號對應的字串描述符的索引值），0x01為bNumConfigurations（裝置當前速度模式下支援的配置數量）。

Transaction4：

首先發送一個OUT包，注意令牌包主要是指明傳輸類型，這裡就為OUT類型。然後發一個大小為0的DATA包，device回一個ACK握手包。本次傳輸結束。這是個控制傳輸過程，在控制傳輸中有3個階段：setup階段，資料階段和狀態階段。Setup階段指明了一次主機的請求類型，資料階段為請求類型所需要傳輸的資料，最後的狀態階段用於表示一次控制傳輸的結束。

然後，host向device發送了一個Reset訊號，由上邊的狀態圖可以看出，USB由powered模式進入了default模式。

Transfer1：

 

通過bRequest可以看出這是一個SET_ADDRESS的過程，一共包含兩個Transaction。注意這裡的ADDR域和ENDP域都是0。Packet275中的Data域，由於這是一個SETUP Transaction，所以這個域裡放的是host對device的請求。05表示bRequest為SET_ADDRESS，值為03，所以新地址為3。但是不會立即生效，需要等到這個請求的狀態階段完成地址更改才完成。Transaction6首先host向device發送一個IN類型令牌包，然後device向host發送一個位元組為0的DATA包，host回複一個ACK握手包，這個結束。

Transfer 2：

 

Transfer 2完成的是獲得裝置描述符。與Transaction0的不同是，這次有了明確的地址。第一次獲得裝置描述符主要為了得到端點0可以發送的資料的大小，所以只要一個Transaction1的8個位元組資料就可。Transfer 2完成了整個裝置描述符的讀取工作。