xhci 数据结构-EW帮帮网

xhci 数据结构

xhci 数据结构主要在手册上有详细的定义，本文根据手册进行归纳总结：
重点关注的包括：

device context
trb ring
trb

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device context设备上下文

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设备上下文数据结构由xHC管理，用于向系统软件报告设备配置和状态信息。设备上下文数据结构由32个数据结构的数组组成。第一个上下文数据结构（索引=“0”）是Slot Context数据结构。其余上下文数据结构是“端点上下文”数据结构

在枚举USB设备的过程中，系统软件会在主机内存中为该设备分配设备上下文数据结构，并将其初始化为“0”。然后，使用地址设备命令将数据结构的所有权传递给xHC。xHC保留对设备上下文的所有权，直到使用“禁用插槽命令”禁用了设备插槽为止。设备上下文数据结构由xHC拥有时，应被系统软件视为只读

其中主要分为slot 上下文，和 endpoint 上下文，在host xhci 中有定义

 616 struct xhci_slot_ctx {
 617     __le32  dev_info;
 618     __le32  dev_info2;
 619     __le32  tt_info;
 620     __le32  dev_state;
 621     /* offset 0x10 to 0x1f reserved for HC internal use */
 622     __le32  reserved[4];
 623 };

 700 struct xhci_ep_ctx {
 701     __le32  ep_info;
 702     __le32  ep_info2;
 703     __le64  deq;
 704     __le32  tx_info;
 705     /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
 706     __le32  reserved[3];
 707 };

slot 上下文

在这里插入图片描述
Slot主要是有关包含与整个设备有关的信息，或影响USB设备的所有端点的信息。Slot Context提供的信息包括：控制，状态，寻址和电源管理。

作为设备上下文成员，xHC使用插槽上下文数据结构将设备参数的当前值报告给系统软件。
xHC报告的插槽状态标识设备的当前状态，并与USB规范中描述的USB设备状态紧密对应。
设备上下文的Slot Context数据结构也称为“Output Slot Context”。作为输入上下文成员，系统软件使用Slot
Context数据结构将命令参数传递给主机控制器。输入上下文的Slot Context数据结构也称为“Input Slot Context”。
如果针对设备插槽的命令成功执行，则xHC将在生成Command Completion Event 之前更新输出插槽上下文，以反映其正在主动使用的参数值来管理设备。
插槽上下文的xHCI保留区域可用作xHC实现定义的暂存器。
插槽上下文中的所有保留字段仅供xHC使用，除非插槽处于“禁用”状态，否则不得由系统软件修改。

endpoint 上下文

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重点参数：

针对iso通信：
在这里插入图片描述
在xhci.c 中进行了初始化：

1418 /* Set up an endpoint with one ring segment.  Do not allocate stream rings.
1419  * Drivers will have to call usb_alloc_streams() to do that.
1420  */
1421 int xhci_endpoint_init(struct xhci_hcd *xhci,
1422         struct xhci_virt_device *virt_dev,
1423         struct usb_device *udev,
1424         struct usb_host_endpoint *ep,
1425         gfp_t mem_flags)
1426 {
...

1494     /* Set up the endpoint ring */
1495     virt_dev->eps[ep_index].new_ring =
1496         xhci_ring_alloc(xhci, 2, 1, ring_type, max_packet, mem_flags);
1497     if (!virt_dev->eps[ep_index].new_ring)
1498         return -ENOMEM;
...
1503     /* Fill the endpoint context */
1504     ep_ctx->ep_info = cpu_to_le32(EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_HI(max_esit_payload) |
1505                       EP_INTERVAL(interval) |
1506                       EP_MULT(mult));
1507     ep_ctx->ep_info2 = cpu_to_le32(EP_TYPE(endpoint_type) |
1508                        MAX_PACKET(max_packet) |
1509                        MAX_BURST(max_burst) |
1510                        ERROR_COUNT(err_count));
1511     ep_ctx->deq = cpu_to_le64(ep_ring->first_seg->dma |
1512                   ep_ring->cycle_state);
1513 
1514     ep_ctx->tx_info = cpu_to_le32(EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_LO(max_esit_payload) |
1515                       EP_AVG_TRB_LENGTH(avg_trb_len));

...

ring

Ring是一个循环队列，xHC使用三种类型的Ring：

Command Ring：（每个XHC一个）软件使用Command Ring将命令发送给xHC。使系统软件能够发出命令以枚举USB设备，配置xHC以支持这些设备以及协调虚拟化功能。
Event Ring：（每个中断一个）每个中断器的一种循环队列，为xHC提供了一种向系统软件报告的方式：数据传输和命令完成状态，根集线器端口状态更改以及其他与xHC相关的事件。或者说：xHC使用事件环返回状态和命令结果，并将其传输到系统软件。
Transfer Ring：（每个Endpoint或Stream一个）Transfer Ring被用来在内存和设备Endpoint之间传输数据。

备注：每个设备，插入的过程中，会根据设备反馈的设备描述符，注册相应的多个endpoint，后面我单独写一篇，usb设备插入注册，解析设备描述符的过程。

Transfer Ring

重点介绍每个endpoint 上的Transfer Ring
将需要硬件完成的USB传输，通过TRB的形式，将信息提交给硬件，放入RING当中，放入的位置为当前ENQUEUE PTR的位置，每放一个，ENQUEUE PTR向前跨一步，遇到LINK TRB，则跳转到LINK TRB指向的位置
而硬件则按DEQUEUE PTR指向的位置，取出TRB到CACHE当中，执行该TRB，同样，每执行一个，则ADVANCE 该 DEQUEUE PTR，遇LINK TRB，跳转。
TD表示一个USB TRANSFER（不同于USB TRANSACTION）
在TRB当中，有一个CH BIT，如果一处TD由多个TRB构成，则软件需要将除最后一个TRB的所有CH BIT置位。

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trb 的结构：

xhci 数据结构