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USB Memo_003
このページでは USB デバイスを通信できるように設定する方法を説明する．
デバイスに対し Device Slot の割り当てが済んだら，次は Default Control Pipe が使えるように設定する．
Input Context を用意して，Slot Context と Endpoint Context 0 を有効化する．
struct InputContext inp_ctx;
inp_ctx.input_control_context.add_context_flags = 0x00000003u;
struct InputContext の具体的な構造は xHCI Spec 6.2.5 を参照．
Add Context Flags は 32 ビット幅である．ビット位置と Slot Context および Endpoint Context が対応付いていて，有効化したい Context のビットを 1 にすると有効化される．ビット位置と Context の関係は次の通り．
| ビット位置（DCI） | 対応する Context |
|---|---|
| 0 | Slot Context |
| 1 | EP Context 0 |
| 2 | EP Context 1 OUT |
| 3 | EP Context 1 IN |
| ... | ... |
| 30 | EP Context 15 OUT |
| 31 | EP Context 15 IN |
今回は Slot Context と EP Context 0 を有効化したいので Add Context Flags に 3 を設定する．
次に各 Context に値を設定する．まず Slot Context から．
inp_ctx.slot_context.route_string = 0;
inp_ctx.slot_context.root_hub_port_num = port_index + 1;
inp_ctx.slot_context.context_entries = 1;
inp_ctx.slot_context.speed =
(port_register_set[port_index].PORTSC >> 10) & 0xfu;
Route String は，ハブを介さずホストコントローラにつながったデバイスなら 0 となる．Route String の詳しいフォーマットは USB Spec Figure 8-32 を参照． Context Entries は有効にする Endpoint Context の数を設定する．今は Endpoint Context 0 だけ有効化するので 1 とする． Speed に設定すべき値は，規格書を読んでも複雑で良くわからないので，取りあえず PORTSC レジスタの Port Speed フィールドの値をコピーしておく．（コピーしておけばエラーは起きないようだ）
次に Endpoint Context 0 用の Transfer Ring を用意する．Transfer Ring は Command Ring と基本的に同じものである．
alignas(64) struct RingManager tr_ep0;
memset(tr_ep0.buf, 0, sizeof(tr_ep0.buf));
tr_ep0.cycle_bit = 1;
tr_ep0.write_index = 0;
次に Endpoint Context 0 の設定を行う．
int dci = 1;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].ep_type = 4;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].tr_dequeue_pointer = (uint64_t)tr_ep0.buf;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].dequeue_cycle_state = tr_ep0.cycle_bit;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].max_burst_size = 0;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].mult = 0;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].interval = 0;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].max_primary_streams = 0;
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].error_count = 3;
if (inp_ctx.slot_context.speed == 4) // Super Speed
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].max_packet_size = 512;
else if (inp_ctx.slot_context.speed == 3) // High Speed
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].max_packet_size = 64;
else
inp_ctx.ep_contexts[dci-1].max_packet_size = 8;
Max Burst Size * Mult はホストコントローラが一度に送受信するパケットの数を決める数値だ．ただ，Low/Full Speed のポートでは Max Burst Size は 0 でなければならない． キーボードは恐らく Low/Full Speed で実装されているだろうから，ここは 0 を設定しておく．
Interval はポーリング間隔を指定する．実際に有効な値が xHCI Spec Table 65 に示されているが，値の選択基準はよく分からない．筆者の環境だと 0 にしても取りあえず動作はした．
Max Packet Size はそのエンドポイントが一度に送受信できるパケットの大きさ（バイト数）である．Default Control Pipe ではポートのスピードによって設定できる値が決まる．
Slot Context と Endpoint Context 0 を設定したら Address Device Command を発行する．
struct AddressDeviceCommandTRB cmd;
cmd.input_context_pointer = (uint64_t)&input_context;
cmd.slot_id = assigned_slot_id;
ring_push(&cr, &cmd);
DOORBELL[0] = 0;
実行が完了するのを待つ．
while (er_front(0)->cycle_bit != er_cycle_bit);
while (er_front(0)->cycle_bit == er_cycle_bit) er_pop(0);
Address Device Command の実行が成功すると，そのデバイスの Default Control Pipe が使えるようになる． するとデバイスの情報を取得してデバイス種別（HID とか）を判別したり，必要な Endpoint に関する情報を得られる．
まずは Device Descriptor を得る．
#define DESC_DEVICE 1
#define DESC_CONFIGURATION 2
#define DESC_INTERFACE 4
#define DESC_ENDPOINT 5
uint8_t buf[128];
get_descriptor(assigned_slot_id, DESC_DEVICE, 0, buf, sizeof(buf));
get_descriptor は指定したディスクリプタを配列に読み込む関数で，何度か使うので関数とした．定義は次のようになっている．
void get_descriptor(
uint8_t slot_id, uint8_t desc_type, uint8_t desc_index,
uint8_t* buf, size_t buf_size)
{
}