USB固件开发4-Mass Storage设备.doc

USB固件开发（Mass Storage设备）/u3/98810/showart_1988886.htmlMass Storage设备，即大容量存储设备，最典型的莫过于U盘了，而U盘一般以Bulk Only传输方式实现。1、USB Mass Storage设备的描述符及枚举过程描述符就是对应标准请求的那些描述符，与HID设备不同，Mass Storage设备没有自己的类描述符。描述符在USB Mass Storage Class Bulk-Only Transport文档中有详细的一对一的描述。所以此处不再赘述，仅举一例：（设备描述符略，通用定义，与设备类无关）（配置描述符略，通用定义，与设备类无关）_Interface_Descriptor: .dw 0x09 /bLength: 0x09 byte .dw 0x04 /bDescriptorType: INTERFACE .dw 0x00 /bInterfaceNumber: interface 0 .dw 0x00 /bAlternateSetting: alternate setting 0 .dw 0x02 /bNumEndpoints: 3 endpoints(EP0,EP1,EP2) .dw 0x08 /bInterfaceClass: Mass Storage Devices Class .dw 0x06 /bInterfaceSubClass: .dw 0x50 /bInterfaceProtocol .dw 0x02 /iInterface: index of string_Interface_Descriptor_End:_Endpoint1: .dw 0x07 /bLength: 0x07 byte .dw 0x05 /bDescriptorType: ENDPOINT .dw 0x81 /bEndpointAddress: IN endpoint 1 .dw 0x02 /bmAttributes: Bulk .dw 0x40, 0x00 /wMaxPacketSize: 64 byte .dw 0x00 /bInterval: ignored_Endpoint2: /Endpoint 2 (0x07 byte) .dw 0x07 /bLength: 0x07 byte .dw 0x05 /bDescriptorType: ENDPOINT .dw 0x02 /bEndpointAddress: OUT endpoint 2 .dw 0x02 /bmAttributes: Bulk .dw 0x40, 0x00 /wMaxPacketSize: 64 byte .dw 0x00 /bInterval: ignored关于请求：第一，主机首先会发出一系列标准请求。第二，在标准请求完成之后，会发出两个类请求：Bulk-Only Mass Storage Reset请求和Get Max LUN请求。这两个请求的格式可以在USB Mass Storage Class Bulk-Only Transport文档中查询。Bulk-Only Mass Storage Reset没有数据阶段，只在状态阶段告诉主机设备的Reset过程完成与否。如果在状态阶段返回ACK，那么主机就认为设备已经Reset完毕并准备好接收CBW了。Get Max LUN要求设备返回一个字节的数据给主机，以表明此USB设备有多少个逻辑设备。返回的这个数据就是最大的设备逻辑号（Logic Unit Number），范围是0到15。例如，如果返回2，那么代表有0、1、2三个逻辑设备。2、USB Mass Storage设备的Bulk数据交换流程通过bulk端点进行的数据传输，都遵循这样一个过程，即三个阶段：CBW-DATA-CSWCBW是一个数据块，携带主机发给设备的SCSI命令。接收了CBW后，设备就可以从中知道在接下来的DATA阶段中该干什么。DATA阶段有三种情况：无数据需要传输，IN传输（设备到主机）或OUT传输（主机到设备）。CSW阶段反馈这次传输的结果给主机。其中值得注意的是:- 在设备枚举完成之后，主机发出的第一个bulk OUT事务就是请求向设备发出CBW。所以设备可以通过这第一次的bulk OUT事务来判定第一次bulk数据传输的开始。此后的bulk数据传输就按照上述的三个阶段反复执行。也就是说，第一次传输CBW后，如果有数据要传输，那么就会经历DATA阶段，然后进入CSW阶段；如果没有数据要传输，则直接进入CSW阶段，就此一次传输结束。接下来，如果又有传输，那么再发出CBW。因此，设备可以认为CSW完成后收到的下一个bulk OUT事务就是主机请求传输新的CBW。- CBW12（CBW数据块的第13个字节）指明了传输方向，CBW8-11指明了传输的数据长度。实际上，CBW中的SCSI命令就暗含了数据要传输的方向和数据长度，因为SCSI规范中已明确规定这个命令所对应的数据格式。（在完整的应用中，要将CBW中的传输方向、数据长度与SCSI命令所表明的传输方向和数据长度做比较，不对应就要进行错误处理（Mass Storage Bulk-Only文档中有相关描述），不过正常情况下二者是匹配的，试验的时候可以暂时不理）。- CSW12（CSW数据块的第13个字节）这个字节很重要，它为0则表示此次传输成功，非0就是不成功。在DATA阶段的数据传完（或者无需数据传输）之后，主机会发出IN事务请求设备返回CSW。如果CSW传送的是不成功的信息，那么主机会接着发送另一个命令来获取失败的详细信息（即RequestSense命令）。3、Mass Storage设备所使用的SCSI命令集0x00 TestUnitReady0x03 RequestSense0x12 Inquiry0x1A ModeSense60x1B StartStop0x1E MediumRemoval0x23 ReadFormatCapacity0x25 ReadCapacity0x28 Read(10)0x2A Write(10)0x2F Verify0x5A ModeSense10其中，- 主机首先发出Inquiry命令，响应了Inquiry之后就可以看到盘符.- Inquiry之后会发出ReadFormatCapacity命令，这个命令在SCSI规范中是“厂家自定义命令”,可以参考UFI命令集文档（实际上，U盘所使用的所有SCSI命令集都可以参考UFI文档，它比SCSI标准文档更简洁明了）。注意这个命令在BusHound里是没有描述的，必须在“Device”选项页里勾选上这个U盘所对应的USB Mass Storage Device这个节点，才能看到这个命令的数据流。- ReadFormatCapacity之后会发出ReadCapacity命令。- U盘读数据（读扇区）时会发送Read(10)。ReadCapacity完成后就会发送Read(10)读取U盘的第一个扇区。- U盘写数据时（写扇区）会发送Write(10)。- TestUnitReady会在无其他数据传输时会定时发送，如果设备没有回应成功的CSW给主机，则主机认为设备已不存在。此时如果再双击磁盘图标，Windows会提示“请插入磁盘”。- Verify在写数据时有用，表示核实数据，一般直接返回成功的CSW就可以了。一般来说，数据校验的工作在接收和向介质写数据时就已经顺带做了，如果发现错误，则直接告诉主机那次的数据传输有误，不会等到主机Verify时。当然，这不是一个必然的方案。- RequestSense：如果CSW指示此次传输不成功，那么主机会发出此请求。- StartStop暂时未发现大用处，一般直接返回成功的CSW。- MediumRemoval在U盘被Eject的时