18.配置

18.配置

还是接着看USB设备的配置吧，在include/linux/usb.h文件中定义：

244 struct usb_host_config {
245     struct usb_config_descriptor  desc;
246
247     char *string;    /* iConfiguration string, if present */
248     /* the interfaces associated with this configuration,
249      * stored in no particular order */
250     struct usb_interface *interface[USB_MAXINTERFACES];
251
252     /* Interface information available even when this is not the
253      * active configuration  */
254     struct usb_interface_cache *intf_cache[USB_MAXINTERFACES];
255
256     unsigned char *extra;    /* Extra descriptors */
257     int extralen;
258 };

245行，desc，四大描述符里最后的一个描述符终于出现了，同样是在include/linux/usb/ch9.h中定义。

258 struct usb_config_descriptor {
259     __u8 bLength;
260     __u8 bDescriptorType;
261
262     __le16 wTotalLength;
263     __u8 bNumInterfaces;
264     __u8 bConfigurationValue;
265     __u8 iConfiguration;
266     __u8 bmAttributes;
267     __u8 bMaxPower;
268 } __attribute__ ((packed));
269
270 #define USB_DT_CONFIG_SIZE     9

259行，bLength，描述符的长度，值为USB_DT_CONFIG_SIZE。

260行，bDescriptorType，描述符的类型，值为USB_DT_CONFIG，0x02。按照前面接口描述符、端点描述符和设备描述符的习惯来说，这样说应该是没问题。但是，这里的值却并不仅仅可以为USB_DT_CONFIG，还可以为USB_DT_OTHER_SPEED_CONFIG，0x07。这里说的OTHER_SPEED_CONFIG描述符描述的是高速设备操作在低速或全速模式时的配置信息，和配置描述符的结构完全相同，区别只是描述符的类型不同，是只有名字不同的孪生兄弟。

262行，wTotalLength，是使用GET_DESCRIPTOR请求从设备中获得配置描述符信息时，返回的数据长度，也就是说对包括配置描述符、接口描述符、端点描述符，class-或vendor-specific描述符在内的所有描述符进行统计。

263行，bNumInterfaces，这个配置包含的接口数目。

263行，bConfigurationValue，对于拥有多个配置的幸运设备来说，可以用这个值为参数，使用SET_CONFIGURATION请求来改变正在被使用的USB配置，bConfigurationValue就指明了将要激活哪个配置。设备虽然可以有多个配置，但同一时间却也只能有一个配置被激活。SET_CONFIGURATION请求也是标准的设备请求之一，专门用来设置设备的配置。

265行，iConfiguration，描述配置信息的字符串描述符的索引值。

266行，bmAttributes，这个字段表示了配置的一些特点，比如bit 6为1表示self-powered，bit 5为1表示这个配置支持远程唤醒。另外，它的bit 7必须为1，ch9.h里有几个相关的定义：

272 /* from config descriptor bmAttributes */
273 #define USB_CONFIG_ATT_ONE     (1 << 7)  /* must be set */
274 #define USB_CONFIG_ATT_SELFPOWER   (1 << 6) /* self powered */
275 #define USB_CONFIG_ATT_WAKEUP    (1 << 5) /* can wakeup */
276 #define USB_CONFIG_ATT_BATTERY    (1 << 4) /* battery powered */

267行，bMaxPower，设备正常运转时，从总线那里分得的最大电流值，以2mA为单位。设备可以使用这个字段向Hub表明自己需要的电流，但如果设备需求过于多，请求超出了Hub所能给予的，Hub就会直接拒绝。还记得struct usb_device结构中的bus_mA吗？它就表示Hub所能够给予的。Alan Stern告诉我们：

    (c->desc.bMaxPower * 2) is what the device requests and udev->bus_mA is what the 
hub makes available.

到此为止，四大标准描述符已经全部登场亮相了，还是回到struct usb_host_config结构的247行，string，这个字符串保存了配置描述符iConfiguration字段对应的字符串描述符信息。

250行，interface[USB_MAXINTERFACES]，配置所包含的接口。注释里说的很明确，这个数组的顺序未必是按照配置里接口号的顺序，所以你要想得到某个接口号对应的struct usb_interface结构对象，就必须使用drivers/usb/usb.c中定义的usb_ifnum_to_if函数。

84 struct usb_interface *usb_ifnum_to_if(const struct usb_device *dev,
85                               unsigned ifnum)
86 {
87      struct usb_host_config *config = dev->actconfig;
88      int i;
89
90      if (!config)
91            return NULL;
92      for (i = 0; i < config->desc.bNumInterfaces; i++)
93           if (config->interface[i]->altsetting[0]
94                    .desc.bInterfaceNumber == ifnum)
95           return config->interface[i];
96
97      return NULL;
98 }

这个函数的道理很简单，就是拿你指定的接口号，和当前配置的每一个接口可选设置0里接口描述符的bInterfaceNumber字段做比较，如果相等，那个接口就是你要寻找的，如果都不相等，不能满足你的要求，虽然它已经尽力了。

如果你看了协议，可能会在spec的9.6.5节里看到，请求配置描述符时，配置里的所有接口描述符是按照顺序一个一个返回的。那为什么这里又明确说明，不要期待它就会是接口号的顺序？其实以前这里并不是这么说的，这个数组是按照0..desc.bNumInterfaces的顺序，但同时又需要通过usb_ifnum_to_if函数来获得指定接口号的接口对象，Alan Stern质疑了这种有些矛盾的说法，于是David Brownell就把它改成现在这个样子了，为什么改？因为协议归协议，厂商归厂商，有些厂商就是不遵守协议，它非要先返回接口1再返回接口0，所以就不得不增加usb_ifnum_to_if函数。

USB_MAXINTERFACES是drivers/usb/usb.h中定义的一个宏，值为32，不要说不够用，谁见过有很多接口的设备？

/* this maximum is arbitrary */
#define USB_MAXINTERFACES 32

254行，intf_cache[USB_MAXINTERFACES]，cache是缓存。这是一个struct usb_interface_cache对象的结构数组；usb_interface，USB接口；cache，缓存。所以usb_interface_cache就是USB接口的缓存。缓存些什么？在include/linux/usb/usb.h里查看其定义。

193 struct usb_interface_cache {
194     unsigned num_altsetting;   /* number of alternate settings */
195     struct kref ref;           /* reference counter */
196
197     /* variable-length array of alternate settings for this interface,
198     * stored in no particular order */
199     struct usb_host_interface altsetting[0];
200 };

199行的altsetting[0]是一个可变长数组，可以按需分配，你对设备说GET_DESCRIPTOR时，内核就根据返回的每个接口可选设置的数目分配给intf_cache数组相应的空间，有多少需要就分配多少空间。

为什么要缓存这些东西？为了在配置被取代之后仍然能够获取它的一些信息，就把日后可能会需要的一些东西放在了intf_cache数组的struct usb_interface_cache对象里。谁会需要？这么说吧，你通过sysfs这个窗口只能看到设备当前配置的一些信息，即使是这个配置下面的接口，也只能看到接口正在使用的可选设置的信息，可是你希望能够看到更多的信息，怎么办？usbfs里面显示有系统中所有USB设备的可选配置和端点信息，它就是利用intf_cache这个数组里缓存的东西实现的。

256行，extra；257行，extralen，有关额外扩展的描述符，和struct usb_host_interface里的差不多，只是这里的是针对配置的，如果你使用GET_DESCRIPTOR请求从设备中获得配置描述符信息，它们会紧跟在标准的配置描述符后面返回给你。

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