26、从零写UVC驱动之分析描述符

指令：lsusb 可以查看usb设备的描述符信息，当然lsusb指令要带一些参数

一个usb设备有多个config配置+设备描述符，一个config有多个接口和association、config描述符（这里的接口包括这个config所有的接口，control和streaming也在里面，control和streaming的个数在association里面说明，C和S也是属于接口），一个接口里面有多个设置（如果cur_altsetting->extralen不为零，其应该就是control接口或者streaming接口，这时其cur_altsetting->extra存放的就是control和streaming描述符，并且这个接口有多种设置），设置里面有接口描述符和endpoint，

注意：接口描述符在每个设置里面

[585955.047776] usb 1-1: new high speed USB device using ehci_hcd and address 3
[585955.269142] usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
[585955.379843] uvcvideo: Found UVC 1.00 device USB2.0 Camera (1e4e:0102)
[585955.440427] uvcvideo: UVC non compliance - GET_DEF(PROBE) not supported. Enabling workaround.
[585955.554594] input: USB2.0 Camera as /devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:02.0/usb1/1-1/1-1:1.0/input/input5

(lsusb -v -d 0x1e4e:  可以显示所有描述符，见文件uvc_desc.txt（https://files.cnblogs.com/files/liusiluandzhangkun/uvc_desc.zip）)

本节主要是仿照lsusb写我们自己打印所有描述符的程序

UVC设备描述符框架入下图所示，其在USB设备描述符基础上添加了自己的一些描述符

static struct usb_device_id myuvc_ids[] = {
/* Generic USB Video Class */
{ USB_INTERFACE_INFO(USB_CLASS_VIDEO, 1, 0) }, /* VideoControl Interface */
{ USB_INTERFACE_INFO(USB_CLASS_VIDEO, 2, 0) }, /* VideoStreaming Interface */
{}
};

#define USB_INTERFACE_INFO(cl, sc, pr) \
.match_flags = USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_INFO, \
.bInterfaceClass = (cl), \
.bInterfaceSubClass = (sc), \
.bInterfaceProtocol = (pr)

关于Class、SubClass可以见UVC 1.5 Class specification.pdf   61页的表，见表中description

uvc设备驱动有两个接口，一个是control，一个是streaming，所以基于usb总线框架，其probe函数会被调用两次

VC和VS接口的个数等信息在IAD描述符中的bInterfaceCount表示，IDA（usb_interface_assoc_descriptor）在usb_host_config 描述符中，UVC设备值关心usb_interface_assoc_descriptor数组的第一个，VC和VS的描述符信息在各自的usb_interface->cur_altsetting->extra中，长度是extralen，所有的UVC自定义的描述符都在这，对于VC中各个Unit和Terminal等的描述符分析见"UVC1.5 class specification.pfd",因为第一个字节是长度，所有可以把buf分为很多串在分析：

VideoControl Interface的自定义描述符:
extra buffer of interface 0:
extra desc 0: 0d 24 01 00 01 4d 00 80 c3 c9 01 01 01
　　　　　　　　   VC_HEADER
extra desc 1: 12 24 02 　　　　　　　　   01 01 02 00 00 00 00 00 00 00 00 03 0e 00 00
　　　　　　　　   VC_INPUT_TERMINAL ID
extra desc 2: 09 24 03 　　　　　　　　　　 02 01 01 00 04 00
　　　　　　　　　VC_OUTPUT_TERMINAL ID wTerminalType bAssocTerminal bSourceID
extra desc 3: 0b 24 05 03 01 00 00 02 7f 14 00
　　　　　　　　   VC_PROCESSING_UNIT ID bSourceID wMaxMultiplier bControlSize bmControls
extra desc 4: 1a 24 06 04 ad cc b1 c2 f6 ab b8 48 8e 37 32 d4 f3 a3 fe ec 08 01 03 01 3f 00
　　　　　　　　　VC_EXTENSION_UNIT ID GUID bNumControls bNrInPins baSourceID

IT(01) ===> PU(03) ===> EU(04) ===> OT(02)（根据SourceID来确认本Unit或者Terminal的输入信号）

（PU的数据域会描述它具有哪些功能，具体分析见pdf）

VC_DESCRIPTOR_UNDEFINED 0x00
VC_HEADER 0x01
VC_INPUT_TERMINAL 0x02
VC_OUTPUT_TERMINAL 0x03
VC_SELECTOR_UNIT 0x04
VC_PROCESSING_UNIT 0x05
VC_EXTENSION_UNIT 0x06
VC_ENCODING_UNIT 0x07

VideoStreaming Interface的自定义描述符:
extra buffer of interface 1: 
extra desc 0: 0e 24 01 01 df 00 81 00 02 02 01 01 01 00
VS_INPUT_HEADER bNumFormats（支持多少种格式） 
extra desc 1: 1b 24 04 01 05 59 55 59 32 00 00 10 00 80 00 00 aa 00 38 9b 71 10 01 00 00 00 00
VS_FORMAT_UNCOMPRESSED（未压缩的数据格式） bFormatIndex（当前是第几种格式） bNumFrameDescriptors（这种格式支持多少种Frame） GUID bBitsPerPixel（每一个像素用多少位表示）
extra desc 2: 1e 24 05 01 00 80 02 e0 01 00 00 ca 08 00 00 ca 08 00 60 09 00 15 16 05 00 01 15 16 05 00
VS_FRAME_UNCOMPRESSED（未压缩的分辨率）  bFrameIndex（当前是第几种分辨率） bmCapabilities（每一位有不同功能：比如拍照、帧固定）  wWidth（两字节，低位在前）  wHeight  FrameBufferSize  FrameInterval（每帧数据间隙，单位是100ns）
640x480
extra desc 3: 1e 24 05 02 00 60 01 20 01 00 80 e6 02 00 80 e6 02 00 18 03 00 15 16 05 00 01 15 16 05 00
VS_FRAME_UNCOMPRESSED
extra desc 4: 1e 24 05 03 00 40 01 f0 00 00 80 32 02 00 80 32 02 00 58 02 00 15 16 05 00 01 15 16 05 00
extra desc 5: 1e 24 05 04 00 b0 00 90 00 00 a0 b9 00 00 a0 b9 00 00 c6 00 00 15 16 05 00 01 15 16 05 00
extra desc 6: 1e 24 05 05 00 a0 00 78 00 00 a0 8c 00 00 a0 8c 00 00 96 00 00 15 16 05 00 01 15 16 05 00

extra desc 7: 1a 24 03 00 05 80 02 e0 01 60 01 20 01 40 01 f0 00 b0 00 90 00 a0 00 78 00 00
VS_STILL_IMAGE_FRAME
extra desc 8: 06 24 0d 01 01 04

VS_INPUT_HEADER 0x01
VS_STILL_IMAGE_FRAME 0x03
VS_FORMAT_UNCOMPRESSED 0x04
VS_FRAME_UNCOMPRESSED 0x05
VS_COLORFORMAT 0x0D

关于usb_interface 在probe函数调用的时候传进来，usb设备有多个接口，如果接口可以被driver支持，即吻合idtable，probe就会被调用，并且调用driver的probe函数；一个接口有多个设置usb_host_interface，设置里面有端点信息及端点描述符，多个端点组成一个接口的一个功能

（接口在UVC中可以理解为VC控制接口、VS视频接口）