USB系列之一：列出你的USB设备

USB现在已经成为PC机必不可少的接口之一，几乎所有的设备都可以接在USB设备上，USB键盘、鼠标、打印机、摄像头，还有常用的U盘等等，从本篇文章开始，将集中篇幅介绍一下在DOS中使用USB设备的方法，具体会有几篇暂不好定，写到哪里算哪里吧，三、四篇总是少不了的。
    本文介绍如何使用我以前文章中介绍过的知识在你的机器中找到USB设备，并判定设备类型。
    一个USB系统一般由一个USB主机（HOST）、一个或多个USB集线器（HUB，但不是局域网里的集线器）和一个或多个USB设备节点（NODE）组成，一个系统中只有一个HOST，我们PC机里的USB实际上就是HOST和HUB两部分，你的PC机可能会有4个USB口，其实是一个HOST，一个HUB，HUB为你提供了4个端口，我们插在USB口上的器件，一般是USB设备，比如U盘，USB打印机等，当然我们也可以插一个集线器上去，使你的一个USB口扩展成多个。
    实际上我们说在DOS下使用USB，就是对USB系统中的HOST进行编程管理，根据USB的规范，HOST将对连接在上面的HUB和USB设备进行管理，不用我们操心。HOST器件目前有三个规范，OHCI(Open Host Controller Interface)、UHCI(Universal Host Controller Interface)支持USB1.1，EHCI(Enhanced Host Controller Interface)支持USB2.0，以后的文章中，我们将侧重介绍OHCI和EHCI。
    学习USB编程，读规范是少不了的，以下是一些应该阅读的规范下载：
    OHCI规范：http://blog.hengch.com/specification/usb_ohci_r10a.pdf
    EHCI规范：http://blog.hengch.com/specification/usb_ehci_r10.pdf
    USB规范1.1：http://blog.hengch.com/specification/usb_spec11.pdf
    USB规范2.0：http://blog.hengch.com/specification/usb_spec20.pdf
    本文介绍的内容不需要学习规范。

下面进入正题，列出你的USB设备，USB的HOST是挂接在PCI总线上的，所以通过PCI设备的遍历就可以找到你的机器上的所有USB设备，在以前介绍PCI的配置空间时，曾经介绍过在配置空间中有一个占三个字节的分类代码字段（如果不知道，请参阅我以前的博文《遍历PCI设备》），在偏移为0x0B的字节叫基本分类代码，在偏移为0x0A的字节叫子分类代码，在偏移为0x09的字节叫编程接口代码，对于USB设备类说，基本分类代码为0x0C，子分类代码为0x03，对于符合不同规范的HOST器件而言，编程接口代码是不同的，UHCI的编程接口代码是0x00，OHCI的编程接口代码是0x10，EHCI的编程接口代码是0x20，我想了解这些就足够了。
    下面列出USB设备的源程序。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dpmi.h>

typedef unsigned long      UDWORD;
typedef short int          WORD;
typedef unsigned short int UWORD;
typedef unsigned char      UBYTE;

typedef union {
  struct {
    UDWORD edi;
    UDWORD esi;
    UDWORD ebp;
    UDWORD res;
    UDWORD ebx;
    UDWORD edx;
    UDWORD ecx;
    UDWORD eax;
  } d;
  struct {
    UWORD di, di_hi;
    UWORD si, si_hi;
    UWORD bp, bp_hi;
    UWORD res, res_hi;
    UWORD bx, bx_hi;
    UWORD dx, dx_hi;
    UWORD cx, cx_hi;
    UWORD ax, ax_hi;
    UWORD flags;
    UWORD es;
    UWORD ds;
    UWORD fs;
    UWORD gs;
    UWORD ip;
    UWORD cs;
    UWORD sp;
    UWORD ss;
  } x;
  struct {
    UBYTE edi[];
    UBYTE esi[];
    UBYTE ebp[];
    UBYTE res[];
    UBYTE bl, bh, ebx_b2, ebx_b3;
    UBYTE dl, dh, edx_b2, edx_b3;
    UBYTE cl, ch, ecx_b2, ecx_b3;
    UBYTE al, ah, eax_b2, eax_b3;
  } h;
} X86_REGS;
/*************************************************************
 * Excute soft interrupt in real mode
 *************************************************************/
int x86_int(int int_num, X86_REGS *x86_reg) {
  __dpmi_regs d_regs;
  int return_value;

  d_regs.d.edi = x86_reg->d.edi;
  d_regs.d.esi = x86_reg->d.esi;
  d_regs.d.ebp = x86_reg->d.ebp;
  d_regs.d.res = x86_reg->d.res;
  d_regs.d.ebx = x86_reg->d.ebx;
  d_regs.d.ecx = x86_reg->d.ecx;
  d_regs.d.edx = x86_reg->d.edx;
  d_regs.d.eax = x86_reg->d.eax;
  d_regs.x.flags = x86_reg->x.flags;
  d_regs.x.es = x86_reg->x.es;
  d_regs.x.ds = x86_reg->x.ds;
  d_regs.x.fs = x86_reg->x.fs;
  d_regs.x.gs = x86_reg->x.gs;
  d_regs.x.ip = x86_reg->x.ip;
  d_regs.x.cs = x86_reg->x.cs;
  d_regs.x.sp = x86_reg->x.sp;
  d_regs.x.ss = x86_reg->x.ss;

  return_value = __dpmi_int(int_num, &d_regs);

  x86_reg->d.edi = d_regs.d.edi;
  x86_reg->d.esi = d_regs.d.esi;
  x86_reg->d.ebp = d_regs.d.ebp;
  x86_reg->d.res = d_regs.d.res;
  x86_reg->d.ebx = d_regs.d.ebx;
  x86_reg->d.ecx = d_regs.d.ecx;
  x86_reg->d.edx = d_regs.d.edx;
  x86_reg->d.eax = d_regs.d.eax;
  x86_reg->x.flags = d_regs.x.flags;
  x86_reg->x.es = d_regs.x.es;
  x86_reg->x.ds = d_regs.x.ds;
  x86_reg->x.fs = d_regs.x.fs;
  x86_reg->x.gs = d_regs.x.gs;
  x86_reg->x.ip = d_regs.x.ip;
  x86_reg->x.cs = d_regs.x.cs;
  x86_reg->x.sp = d_regs.x.sp;
  x86_reg->x.ss = d_regs.x.ss;

  return return_value;
}
/**********************************
 * Read Configuration WORD if PCI
 **********************************/
UWORD ReadConfigWORD(WORD pciAddr, int reg) {
  X86_REGS inregs;

  inregs.x.ax = 0xB109;    // Read Configuration word
  inregs.x.bx = pciAddr;
  inregs.x.di = reg;       // Register number
  x86_int(0x1A, &inregs);

  return inregs.d.ecx;     // the value
}
// main program
int main(void) {
  UWORD pciAddr;
  UWORD subClass;
  , ohciCount = , uhciCount = ;

  ; pciAddr < 0xffff; pciAddr++) {
    ) != 0xFFFF) {
      // Read Class Code
      if (ReadConfigWORD(pciAddr, 0x000a ) == 0x0c03) {  // Usb Host Controller
        // Read SubClass Code
        subClass = ReadConfigWORD(pciAddr, 0x0008);
        if ((subClass & 0xff00) == 0x2000) {  // uhci
          ehciCount++;
        } else if ((subClass & 0xff00) == 0x1000) {  // ohci
          ohciCount++;
        } else if ((subClass & 0xff00) == 0x00) {    // uhci
          uhciCount++;
        }
      }
    }
  }
  printf("There are %d ohci device(s).\n", ohciCount);
  printf("There are %d ehci device(s).\n", ehciCount);
  printf("There are %d uhci device(s).\n", uhciCount);
}

程序非常简单，所有概念在以前的博文中均有过介绍，其中的子程序大多是以前程序范例中使用过的，所以在这里就不做更多的解释了，程序中，我们仅仅列出了设备的数量，但很显然，用这种方法，我们可以从配置空间里读出基地址等信息，这些在以后的文章中会用到。