第九周周报（9.7-9.12）

本周工作集中在 USB 设备自动匹配和 UVC 摄像头发现链路。USB host 在完成设备枚举、读取设备和配置描述符后，现在可以生成统一的 device/interface 描述对象，使用注册的 USB ID 表匹配驱动，并在 probe 成功后记录 interface 的逻辑认领状态。基于这条链路，为板上的 Suyin HD Camera 增加了一个名为 uvcvideo 的薄驱动，用于验证 UVC 设备的自动发现和匹配。

本周工作概览

在 crab-usb 中增加统一的 USB interface driver binding 机制。
将 VID/PID、interface class、subclass 和 protocol 封装为 UsbId 匹配规则，None 表示通配符。
增加 UsbDevice、UsbInterface、UsbDriver、UsbIdEntry 和 UsbDriverRegistry，串起枚举、匹配、probe、claim 和 disconnect 生命周期。
在 ax-driver 中增加 uvcvideo 薄驱动，精确匹配 1e45:8022 的 Video Control 和 Video Streaming interface。
调整 QEMU RISC-V 配置，保留 QEMU monitor socket，便于 USB 测试和调试。
在 K3 板上验证 Suyin HD Camera 的端口连接、USB enumeration、两个 Video interface 匹配和逻辑认领。

USB 自动 probe 设计

USB host 端已经存在 xHCI 端口变化检测和设备枚举流程。本周没有改动 xHCI 的底层端口检测，而是把 driver binding 接到通用 USBHost::probe_changes() 入口，使 xHCI、DWC2、EHCI 和其他 host backend 可以复用同一套匹配逻辑。

当前调用链如下：

xHCI 检测 port connect
        ↓
USB enumeration
        ↓
AddressDevice / GET_DESCRIPTOR / SET_CONFIGURATION
        ↓
生成 UsbDevice 和 UsbInterface
        ↓
遍历 USB driver registry
        ↓
UsbId::matches()
        ↓
UsbDriver::probe(interface)
        ↓
probe 成功后 interface 记录 driver

UsbId 只保留当前最需要的字段：VID、PID、interface class、subclass 和 protocol。设备级字段从父级 UsbDevice 读取，class 相关字段从 UsbInterface 读取。这样既可以表达 UVC 的 class 匹配，也可以表达 CH340 一类的 VID/PID 匹配。

UsbDriverRegistry 使用扁平的 UsbIdEntry 列表保存 ID 到 driver 的关系。匹配成功并不立即认领，必须先执行 probe()；如果 probe 返回错误，USB core 会继续尝试下一个匹配项。只有 probe 返回成功后，interface 才会记录绑定的 driver。设备断开时，host 根据设备逻辑 ID 找到已绑定的 interface，并调用 driver 的 disconnect 生命周期。

`uvcvideo` 薄驱动

本周在 ax-driver/src/usb/uvcvideo.rs 中加入了用于验证发现链路的薄驱动，driver 名称为 uvcvideo，ID 表覆盖该设备的两个 Video interface：

VID       = 0x1e45
PID       = 0x8022
Interface = 0x0e Video
Subclass  = 0x01 Video Control
Protocol  = wildcard

它在 USB host 创建时注册到 USBHost，因此首次拓扑扫描前就已经具备匹配规则。probe() 目前只输出设备 ID、interface 编号、alternate setting 和 endpoint 数量，然后完成逻辑 claim；它不会打开 live Device、不会直接 claim 底层 endpoint，也不会启动视频流。

现有 drivers/usb/usb-device/uvc 中的 crab-uvc 可以继续作为通用 UVC host-side 协议和视频流实现使用。它的 UvcDevice::new() 需要异步打开设备并取得独占 Device，同时要管理 Video Control 和 Video Streaming 两个 interface，因此不能直接塞入当前同步的 UsbDriver::probe(&UsbInterface) callback。后续需要单独设计 async probe、live device ownership、VC/VS 多 interface 管理、格式协商和 isochronous streaming 生命周期。

板端测试结果

在 K3 板上插入 Suyin HD Camera 后，USB host 检测到端口 4 的连接变化，完成 debounce、reset 和 high-speed device setup。随后两个 Video interface 都被 uvcvideo 匹配并逻辑认领：

root@starry:/root # [137.356351 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:173] Port 4 connection changed: true
[137.363140 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:188] Port 4 connection changed: connected=true, enabled=false
[137.374792 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:706] Handling connection on port 4, speed: Full
[137.385371 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:605] Starting debounce on port 4 (expected_connected: true)
[137.497377 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:627] Port 4 debounce stable (connected: true)
[137.504790 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:661] Resetting port 4
[137.613629 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:684] Port 4 reset complete
[137.619458 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:767] Port 4 enabled after 1 checks
[137.628813 0:40 crab_usb::backend::kmod::hub::device:726] Port 4 device ready: speed=High, enabled=true
[137.696570 0:40 crab_usb::driver:210] usb: interface 0 alt 0 matched driver uvcvideo
[137.702763 0:40 ax_driver::usb::uvcvideo:44] uvcvideo: logically claimed 1e45:8022 interface 0 alt 0 endpoints=1
[137.714402 0:40 crab_usb::driver:227] usb: interface 0 alt 0 claimed by uvcvideo
[137.723218 0:40 crab_usb::driver:210] usb: interface 1 alt 0 matched driver uvcvideo
[137.732385 0:40 ax_driver::usb::uvcvideo:44] uvcvideo: logically claimed 1e45:8022 interface 1 alt 0 endpoints=0
[137.744042 0:40 crab_usb::driver:227] usb: interface 1 alt 0 claimed by uvcvideo
[137.752851 0:40 starry_kernel::pseudofs::usbfs::manager:747] [usb-hotplug] bus=1 device=5 logical_id=4 state=connected kind=device vid=1e45 pid=8022 class=0xef

这组日志证明了端口连接、枚举、描述符获取、interface 生成、ID 匹配、probe 和逻辑 claim 的链路已经贯通。class=0xef 是设备级 composite class，真正用于本次匹配的是两个 interface 的 Video class/subclass。

当前结果还不代表摄像头视频采集已经完成，下一阶段需要继续完成：

将异步 live Device ownership 接入 UVC driver 生命周期。
同时管理 Video Control 和 Video Streaming interface 的底层 claim。
解析 UVC format/frame descriptor，完成视频格式协商。
配置 isochronous endpoint，接收 USB payload 并组装视频帧。

验证情况

cargo test -p crab-usb --lib：42 个测试通过。
cargo test -p ax-driver --lib --features usb：2 个测试通过。
cargo xtask clippy --package ax-driver：59 个 feature 组合全部通过。
cargo fmt --all --check 和 git diff --check 通过。

下周计划

继续设计 UVC class driver 与 live USB Device 之间的 ownership 边界。
解析 Suyin 摄像头的完整 UVC descriptors，确认 VC/VS interface 和 isochronous endpoint 参数。
在不破坏 usbfs interface ownership 的前提下，完成最小视频格式协商和单帧接收测试。
继续完善 USB 多设备断开、重新连接和 driver disconnect 路径。

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