在RAM中实现USB DISK---1

我最近用D12实现了一个U盘，目前只是在内存中存放数据，给大家说说我的开发过程。
首先我用的是嵌入式linux+arm7+16Msdram+16M nor-flash+
pdiusbd12，因此我的内存比MCU大多了：）,我第一步设想就是在ram中完全实现U盘。首先是最基本的初始化，包括USB标准函数的实现，具体参数采用philips的mass storage参数。这一步能让windows2k认出是个USB mass storage disk，开始下面的有关U盘的设置。

我最近用D12实现了一个U盘，目前只是在内存中存放数据，给大家说说我的开发过程。
首先我用的是嵌入式linux+arm7+16Msdram+16M nor-flash+
pdiusbd12，因此我的内存比MCU大多了：）,我第一步设想就是在ram中完全实现U盘。首先是最基本的初始化，包括USB标准函数的实现，具体参数采用philips的mass storage参数。这一步能让windows2k认出是个USB mass storage disk，开始下面的有关U盘的设置。

几天没来，好想法真多！！！

工欲善其事，必先利其器，先说说USB disk开发工具。首推bus bound，本论坛有几位大侠已经成功修改了试用版的限制。利用bus bound可以看到windows发送、接收的scsi命令处理情况。抓包时选择usb mass storage device就可以了。具体调试工具看你用什么开发环境了。

再说说U盘基本原理。windows对硬盘的操作封装在disk.sys里，根据硬盘物理类型的不同，底层命令被送到不同的驱动，ide硬盘送到ide硬盘控制器驱动，usb盘送到usbstor.sys（windows 2000下），然后usbstor.sys封装硬盘访问命令到CBW里，通过USB bulk或interrupt端口发送，接下来是数据读写阶段，最后是状态返回阶段，底层把访问状态封装在CSW里发给PC，最终到usbstor.sys。因此，底层主要任务就是接收CBW并解释其中命令，正确返回或读出数据，在CSW里返回状态。

再说说文件系统问题，其实U盘不用管文件系统，只要根据sbc命令正确读写block就行了，没有文件系统，windows帮你建。当然，如果底层需要访问文件，就另当别论了。fat也不复杂，只是长文件名需要注意，在linux howto vfat里，就有讨论。大概就是用几个目录项存储剩下的文件名，属性设成0x0f，第一个目录项序号会或0x10。这样dos访问时，超过8个的文件名dos认为属性不是文件，最后一个有6个字符和~1，属性也是对的。

看来感兴趣的人不多，不贴了！

我想问一下，如果不建文件系统，那怎样读BLOCK呢？
windows怎样建？要访问该盘，就要读盘信息，那这些信息怎样组织？谢谢！

SBC基本操作单位是block，可以看作flash里的sector,sector的数目及大小在readcapacity里返回，开始没有什么文件系统，windows格式化会写正确的数据到指定block里，访问U盘，到底层就是具体那个block。底层不需要关心文件系统，只要保证读写block正确。

可以去参观一下吗?

写得不错,请教你实现了多个分区吗? 比如将的部分SDRAM 做一个分区, 你的NOR-FLASH做另一个分区，在win98/winMe下，是可以，在Win2000/XP 可以吗？

继续贴啊！这么好的贴子，怎么能不写完呢？  :)
等你写完了，我移到精华区，好好收藏！

一定要继续写啊，大家都看着呢。只是因为对这方面感兴趣，但是就是不知道怎样入门，更别说提问题了。：）

现在还没有实现多个分区，我也不知道该怎么去实现。现在只是一个基本的U盘，希望对做U盘的兄弟有点帮助。版主鼓励，我就继续下去了。

再明确一点，我现在是在linux中写驱动控制pdiusbd12，我的内存相对51等MCU大的多了，但是对于内存，可以有其他折衷办法，比如philips的mass驱动是这样做的，如果windows发送命令读一个block，512字节，显然8052的256没办法全部读出来，phlips先发送命令让cpld产生ata读时序的开始几个状态，在传数据时暂停，然后到main的datain里每次从硬盘读一个数据，通过USB发送出去，再读第2个。但是这方面跟U盘本身无关，就看大家怎么做了。我的驱动里就是简单的内存操作，这样流程更清楚。

我们的驱动仿照philips的参数，包括descriptor,SerialPage等，对照协议可以很好的理解这些参数的意义。有了这些基本的东西，正确的控制中断，windows可以顺利的发现U盘设备，然后用bus hound就可以收到RBC命令包了。philips驱动定义成0x06,scsi命令集而不是rbc，这也无关紧要，好像windows反复也就是那几个命令。另外，不同的U盘windows发送的命令顺序不太一样，至少我收的第一个命令是0x12,inquiry,而oti的u盘上来就是0x28,read。

为了更好的理解软件流程，放一个流程图上来，有3页，第一页是philips mass storage流程分析，第2页是我原来d12基本驱动分析，第3页是u盘流程图，都是最上层示意图。现在驱动跟philips相比，最大不同是所有工作都在USB中断里完成，而且数据都是一次性传输。

结合流程图，说说最基本的思想。windows发送rbc命令，底层处理数据并返回csw，有3种可能：windows发数据，windows收数据，没有数据。1.windows发数据，底层收到rbc命令后，设置状态为dataout，在dataout状态里收数据，收完后发送csw。2.windows收数据，底层设置状态为datain,然后写一包数据，在datain里底层发送所有数据，发送完成后发送csw。3.底层直接发送csw，先写csw到fifo里一次。软件框架大概这样
    // Handle an interrupt on the bulk out endpoint.
    if(ulIntStatus & USB_INT1_ENDPOINT2_OUT)  {
        if(BOTFSMstate == USBFSM4BOT_IDLE) {
         收rbc命令并处理；根据命令设置BOTFSMstate；
   }
   if(BOTFSMstate == USBFSM4BOT_DATAOUT) {
读数据；
       if(BOTXfer_wResidue == 0)  {
          数据读完，发CSW；
}
}
}
    // Handle an interrupt on the bulk in endpoint.
    if(ulIntStatus & USB_INT1_ENDPOINT2_IN)   {
        if(BOTFSMstate == USBFSM4BOT_IDLE) return;
        if(BOTFSMstate == USBFSM4BOT_DATAIN)
发数据；
        if(BOTXfer_wResidue == 0)
         发送CSW;
if(BOTFSMstate == USBFSM4BOT_CSW) { //发送CSW状态
发送CSW剩下数据；
发送完成后状态设为BOTFSMstate = USBFSM4BOT_IDLE；
}
}

下面具体分析各个命令的实现。总的来说关键命令是read,write,readcapacity,其它命令只要能让windows认为正确就可以了，就是说windows读写多少数据你能正确处理返回good状态就可以了，比如testunit，直接在csw里返回0x00就行了。
第一个命令，inquiry,0x12.
BOOLEAN SPC_Inquiry(void) //0x12
{

#define cdbInquirySPC RBC_CDB.SpcCdb_Inquiry
BOOLEAN retStatus = FALSE;
printk(\"In SPC_Inquiry.\\n\");

// show_spc_inquiry_cmd();

if(cdbInquirySPC.EnableVPD)
{
switch(cdbInquirySPC.PageCode)
{
case VPDPAGE_SERIAL_NUMBER:

BOTXfer_pData =(PINT8) &SerialPage;
BOTXfer_wResidue = sizeof(VPD_SERIAL_PAGE);
break;

case VPDPAGE_DEVICE_IDENTITY:

retStatus = TRUE;
BOTXfer_pData = (PINT8)&DeviceIDPage;
BOTXfer_wResidue = sizeof(VPD_DEVICE_ID_PAGE);
break;

default:
//retStatus = FALSE;
TPBulksup_ErrorHandler(CASECMDFAIL,BOTXfer_wResidue);
RBC_BuildSenseData(SCSI_SENSE_ILLEGAL_REQUEST,SCSI_ADSENSE_ILLEGAL_COMMAND,0x00);

TPBulk_CSWHandler();// Goto USBFSM4BOT_CSWPROC;
return retStatus;
}
}
else if(cdbInquirySPC.CmdSupportData)
{
//retStatus = FALSE;
TPBulksup_ErrorHandler(CASECMDFAIL,BOTXfer_wResidue);
RBC_BuildSenseData(SCSI_SENSE_ILLEGAL_REQUEST,SCSI_ADSENSE_ILLEGAL_COMMAND,0x00);

TPBulk_CSWHandler();// Goto USBFSM4BOT_CSWPROC;
return retStatus;
}
else
{

        BOTXfer_pData =(PINT8) &inquiryData;
BOTXfer_wResidue = sizeof(STD_INQUIRYDATA);
}

retStatus = TRUE;
    Xfer_Space &= BOTXFERSPACE_MASK;
    //BOTXfer_atROM = 1;
    Xfer_Space = BOTXfer_atROM; //bit6 =1

//printk(\"BOTXfer_wResidue =%d ,CBW_wXferLen = %d.\\n\",BOTXfer_wResidue,CBW_wXferLen);

if( BOTXfer_wResidue > CBW_wXferLen )
{
BOTXfer_wResidue = CBW_wXferLen;
TPBulksup_ErrorHandler(CASE6,BOTXfer_wResidue);
RBC_BuildSenseData(SCSI_SENSE_NO_SENSE,0,0);
}
else if ( BOTXfer_wResidue == CBW_wXferLen )
{
TPBulksup_ErrorHandler(CASE6,BOTXfer_wResidue);
RBC_BuildSenseData(SCSI_SENSE_NO_SENSE,0,0);
}
else
{
TPBulksup_ErrorHandler(CASE5,BOTXfer_wResidue);
RBC_BuildSenseData(SCSI_SENSE_NO_SENSE,0,0);
}

BOTFSMstate = USBFSM4BOT_DATAIN;// Goto USBFSM4BOT_DATAIN

USBWriteCommand(USB_COMMAND_SELECT_ENDPOINT + USB_ENDPOINT_BULK_IN);
    FlexByte = USBReadData();
//printk(\"ep5 status is %x.\\n\",FlexByte);
    if(FlexByte == 0) {// BulkIn is not full
// printk(\"inquiry data len is%d\\n\",BOTXfer_wResidue);
// show_char_buf(&inquiryData,BOTXfer_wResidue);
// show_char_buf(BOTXfer_pData,BOTXfer_wResidue);
USBWriteEndpoint(USB_ENDPOINT_BULK_IN, (char **)&BOTXfer_pData,&BOTXfer_wResidue);
}
//printk(\"First sent inquiry,len is %d\\n\",BOTXfer_wResidue);
return retStatus;
#undef cdbInquirySPC
// return (TRUE);
}

inquiry就是返回serialpage数据给windows,关键是最后的部分，
USBWriteEndpoint(USB_ENDPOINT_BULK_IN, (char **)  &BOTXfer_pData,&BOTXfer_wResidue);
RBC命令处理是在endpoint out中断里，发送数据在endpoint in中断里完成。windows要读数据，发送cbw后就会读endpoint in端口，因此这里我们要先写endpoint in一次。