Depuração BOT em USB Mass Storage: CBW, CSW, sense data e transferências com falha

Do lado do usuário, dispositivos USB Mass Storage parecem simples: "conecte um pendrive, data logger, dispositivo de update de firmware ou gadget de armazenamento embarcado, e um disco aparece. Quando falha, a mensagem costuma ser vaga: dispositivo não está pronto, erro de I/O, pedido para formatar, falha de montagem ou disco que some." Por baixo, muitos dispositivos usam Bulk-Only Transport. O BOT tem um fluxo de comando reconhecível: "Command Block Wrapper, fase de dados, Command Status Wrapper. Se esse padrão se quebra, a captura geralmente mostra onde."

Entenda o fluxo do BOT

O padrão normal é:

• host envia CBW pelo bulk OUT
• fase de dados opcional pelo bulk IN ou OUT
• dispositivo envia CSW pelo bulk IN

O CBW carrega um comando SCSI. O CSW reporta o status do comando. Se o comando falha, o host pode emitir um REQUEST SENSE para entender o motivo.

Evidências úteis:

• assinatura do CBW
• command tag
• data transfer length
• flag de direção
• bytes do comando SCSI
• tamanho da fase de dados
• assinatura do CSW
• status do CSW
• residue
• sense data depois da falha

Se as tags não casam, o host não consegue confiar no status. Se o tamanho dos dados não bate com o comportamento, podem vir timeouts ou stalls na sequência.

Sense data explica muitas falhas

Um comando SCSI que falhou não é o fim do diagnóstico. O sense data costuma dar a razão real:

• not ready
• medium error
• illegal request
• write protected
• logical block address fora do intervalo
• unit attention depois de reset

Equipes de firmware devem capturar o comando que falhou e a resposta de sense que veio em seguida. Uma falha de montagem do host pode ser a resposta correta para uma condição de armazenamento reportada pelo firmware.

STALL em endpoint e recuperação por reset

O BOT tem um comportamento de recuperação definido. Se um endpoint trava ou um comando falha feio, o host pode emitir clear endpoint halt ou um mass storage reset. Um dispositivo que não se recupera corretamente pode parecer que desapareceu ou exigir que se tire o cabo.

Inspecione:

• qual endpoint travou
• se o host enviou clear feature
• se houve um BOT reset
• se o fluxo subsequente de CBW/CSW voltou ao normal
• se as tags permaneceram consistentes

Essa evidência é melhor do que tentar adivinhar a máquina de estado do firmware.

Onde o Bus Scope entra

O Bus Scope é uma bancada de inspeção USB. Para casos de mass storage, bytes brutos sozinhos não bastam; a estrutura BOT decodificada e o status da transferência ajudam o engenheiro a encontrar a falha mais rápido.

Um relatório útil do Bus Scope para depuração de BOT deve responder:

• qual comando SCSI falhou?
• a fase de dados casou com a direção e o tamanho do CBW?
• o CSW chegou?
• a tag do CSW casou com a tag do CBW?
• qual sense data veio na sequência?
• a recuperação por reset funcionou?

Para buscas como "USB mass storage BOT failed", "CBW CSW mismatch" ou "USB flash drive I/O error firmware", esse é o caminho que leva do sintoma do usuário até a evidência do barramento.