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外观

基础知识 ​

1、USB 包的种类 ​

  • USB 数据基本单位： usb 包的种类，总体上分为四类：令牌包、数据包、握手包、特殊包。

2、USB 事务 ​

  • USB 数据逻辑单位： USB 包组织成事务（transaction）进行传输

image

3、USB 的四种传输模式 ​

  • 批量传输 bluk

image

  • 等时传输
  • 中断传输
  • 控制传输

usbmon 报文分析 ​

usbmon 只抓取事务（transaction）中的数据包，不会抓取令牌包和握手包。

Here is the list of words, from left to right:

c
ffffffc5d99f4e00 744861615 S Ci:1:001:0 s a3 00 0000 0001 0004 4 <

我们对上面报文进行拆分分析如下：

1、URB Tag（标签） ​

该字段表示驱动中定义的 struct urb 结构体变量在内核空间的地址:

c
ffffffc5d99f4e00

内核解释：

2、Timestamp（时间戳） ​

该字段表示的是时间戳，单位是微秒。1 微秒 = 10^(-6) 秒。

c
744861615

内核解释：

文件：mon_text.c

c
static inline unsigned int mon_get_timestamp(void){struct timeval tval;unsigned int stamp;do_gettimeofday(&tval);
        stamp = tval.tv_sec & 0xFFF;        /* 2^32 = 4294967296. Limit to 4096s. */
        stamp = stamp * 1000000 + tval.tv_usec;return stamp;}

通过函数可知：时间戳单位为微秒、取值范围为 0 到 4096s

3、Event Type.（事件类型） ​

事件类型：

c
S

This type refers to the format of the event, not URB type. Available types are:

  • S - submission，向 usb controller 提交 URB
  • C - callback，URB 提交完成后的回调
  • E - submission error，向 usb controller 提交 URB 发生错误

4、 “Address” word (formerly a “pipe”). ​

这个字段包含 4 部分，各个部分之间使用分号隔开，这 4 部分分别是 URB 类型及传输方向、usb 总线号、usb 设备地址、端点号。

c
Ci:1:001:0
  • 1.URB type and direction
c
== ==   =============================
Ci Co   Control（控制传输） input and output
Zi Zo   Isochronous（等时传输） input and output
Ii Io   Interrupt（中断传输） input and output
Bi Bo   Bulk（批量传输） input and output
== ==   =============================
  • 2.Bus number Host 端一般有多个 usb controller，每个 usb controller 都有一条对应的 usb 总线
  • 3.Device address 该字段表示 usb 设备的地址
  • 4.Endpoint number 设备的哪个端点

5、URB Status word. ​

这个字段有两种表示形式：

5.1、s + 一串数字 ​

5.2、一串以分号间隔的数字（或单个数字）构成的。 ​

  1. 批量传输：只包含 URB status 这个字段 例如：
c
ffffffc60688f000 869878860 S Bo:1:002:4 -115 1 = 0d // 这里的-115（EINPROGRESS）仅仅表示URB被提交给usb控制器去处理了
ffffffc60688f000 869878978 C Bo:1:002:4 0 1 >                // 成功向模块发送了T

<错误码查询>

表格 还在加载中，请等待加载完成后再尝试复制

  1. 中断传输
  2. 等时传输
  3. 控制传输

6、Setup packet（控制传输建立阶段的数据包） ​

如果是控制传输，这个字段表示控制传输建立阶段主机发给设备的数据包。

7、Data Length（数据包的长度） ​

image

8、Data tag. ​

The usbmon may not always capture data, even if length is nonzero. The data words are present only if this tag is ‘=’.

  • ”=” 后面紧跟数据流
  • “>” 表示这是一次 Output 数据传输
  • “<” 表示这是一次 Input 数据传输

关键报文解析：

image

特殊报文定义： 目录：kernel\include\linux\usb\hcd.h

c
/* class requests from the USB 2.0 hub spec, table 11-15 *//* GetBusState and SetHubDescriptor are optional, omitted */#define ClearHubFeature                (0x2000 | USB_REQ_CLEAR_FEATURE)#define ClearPortFeature        (0x2300 | USB_REQ_CLEAR_FEATURE)#define GetHubDescriptor        (0xa000 | USB_REQ_GET_DESCRIPTOR)#define GetHubStatus                (0xa000 | USB_REQ_GET_STATUS)#define GetPortStatus                (0xa300 | USB_REQ_GET_STATUS)#define SetHubFeature                (0x2000 | USB_REQ_SET_FEATURE)#define SetPortFeature                (0x2300 | USB_REQ_SET_FEATURE)

目录：kernel\include\uapi\linux\usb\ch11.h

c
/*
 * wPortStatus bit field
 * See USB 2.0 spec Table 11-21
 */#define USB_PORT_STAT_CONNECTION        0x0001#define USB_PORT_STAT_ENABLE                0x0002#define USB_PORT_STAT_SUSPEND                0x0004#define USB_PORT_STAT_OVERCURRENT        0x0008#define USB_PORT_STAT_RESET                0x0010#define USB_PORT_STAT_L1                0x0020/* bits 6 to 7 are reserved */#define USB_PORT_STAT_POWER                0x0100#define USB_PORT_STAT_LOW_SPEED                0x0200#define USB_PORT_STAT_HIGH_SPEED        0x0400#define USB_PORT_STAT_TEST              0x0800#define USB_PORT_STAT_INDICATOR         0x1000/* bits 13 to 15 are reserved */