探索Linux USB设备的描述符-猿码集

1. Linux USB设备描述符简介

USB（Universal Serial Bus）是一种常见的计算机接口标准，被广泛应用于各种设备之间的连接和通信。在Linux系统中，USB设备描述符是与USB设备通信的关键组成部分，它提供了设备的重要信息，包括设备的厂商ID、产品ID、设备类别等。本文将探索Linux USB设备描述符的详细内容。

2. USB设备描述符的数据结构

USB设备描述符是一个数据结构，它采用二进制格式存储，并按照USB规范定义了一系列的字段。每个字段包含了不同的信息，用于描述设备的各个方面。下面是USB设备描述符的主要字段：

2.1 bLength

bLength字段指定了设备描述符的长度，以字节为单位。它的值通常是固定的，取决于设备描述符的版本和有关信息的数量。

2.2 bDescriptorType

bDescriptorType字段指示了当前描述符的类型。在USB规范中，每个描述符都有一个唯一的类型码。例如，设备描述符的类型码是0x01，配置描述符的类型码是0x02，接口描述符的类型码是0x04等。

2.3 bcdUSB

bcdUSB字段指定了USB规范的版本号。它的值以BCD（Binary-Coded Decimal）格式表示，例如，USB 2.0的版本号是0x0200，USB 3.0的版本号是0x0300。

2.4 bDeviceClass、bDeviceSubClass和bDeviceProtocol

bDeviceClass、bDeviceSubClass和bDeviceProtocol字段用于指定设备的类别和协议信息。bDeviceClass字段表示设备的主要类别，bDeviceSubClass字段表示设备的次级类别，bDeviceProtocol字段表示设备的协议。

2.5 idVendor和idProduct

idVendor和idProduct字段表示设备的厂商ID和产品ID。这些ID由USB Implementers Forum（USB-IF）分配，用于唯一标识设备的制造商和产品型号。

3. 使用libusb库读取USB设备描述符

在Linux系统中，我们可以使用libusb库来读取和操作USB设备的描述符。libusb是一套用于访问USB设备的开源库，它提供了一组函数和数据结构来实现USB设备的通信。下面是一个简单的C代码示例，演示了如何使用libusb来读取USB设备描述符：


#include <stdio.h>
#include <libusb.h>
int main() {
    libusb_device_handle *handle;
    libusb_init(NULL);
    handle = libusb_open_device_with_vid_pid(NULL, VENDOR_ID, PRODUCT_ID);
    if (handle == NULL) {
        printf("Failed to open USB device\n");
        return 1;
    }
    
    unsigned char descriptor[18];
    int length = libusb_get_descriptor(handle, LIBUSB_DT_DEVICE, 0, descriptor, sizeof(descriptor));
    if (length < 0) {
        printf("Failed to get USB device descriptor\n");
        libusb_close(handle);
        return 1;
    }
    
    // 解析设备描述符
    // ...
    
    libusb_close(handle);
    libusb_exit(NULL);
    
    return 0;
}

在上述代码中，我们首先调用libusb_init()函数来初始化libusb库。然后，使用libusb_open_device_with_vid_pid()函数打开具有指定厂商ID和产品ID的USB设备。接下来，我们使用libusb_get_descriptor()函数获取设备描述符的内容，并将其存储在一个缓冲区中。最后，我们可以对设备描述符进行解析和处理。

4. 解析USB设备描述符

一旦我们获取了USB设备描述符的数据，就可以开始解析它的内容。根据USB规范，每个字段都有特定的含义和格式，我们可以根据这些规则来解析设备描述符。例如，我们可以使用以下代码来解析设备描述符中的厂商ID和产品ID：


unsigned short vendor_id = descriptor[8] + (descriptor[9] << 8);
unsigned short product_id = descriptor[10] + (descriptor[11] << 8);
printf("Vendor ID: 0x%04x\n", vendor_id);
printf("Product ID: 0x%04x\n", product_id);

在上述代码中，我们通过读取设备描述符的偏移量，将字节数据转换为厂商ID和产品ID，并打印出来。类似地，我们还可以解析其他字段，如设备类别、设备版本等。

5. 结论

USB设备描述符是Linux系统中与USB设备通信的重要组成部分，它提供了设备的关键信息。通过使用libusb库，我们可以方便地读取和解析USB设备描述符的内容，以实现更高级的USB设备管理功能。对于开发USB设备驱动程序或进行USB设备调试和分析的人员来说，深入了解USB设备描述符是很有必要的。

探索Linux USB设备的描述符