URB、端点、DMA 与传输生命周期

1. URB

struct urb描述一次异步Host传输：

• device/endpoint pipe；
• transfer buffer/length；
• setup packet；
• DMA address；
• interval；
• ISO packet descriptors；
• complete callback/context；
• status/actual_length；
• flags。

2. 提交

usb_submit_urb
 -> 参数/设备/endpoint检查
 -> PM和带宽约束
 -> usb_hcd_submit_urb
 -> map_urb_for_dma
 -> hc_driver->urb_enqueue
 -> controller ring/queue

成功后URB归USB Core/HCD异步持有，buffer在complete前不得释放或修改。

3. 完成

hardware IRQ
 -> HCD harvest completion
 -> usb_hcd_giveback_urb
 -> unmap DMA
 -> urb->complete

Callback可能在atomic语义下，不能睡眠；驱动通常从callback重新提交RX URB。

4. 取消

• usb_unlink_urb()：异步请求取消；
• usb_kill_urb()：同步等待callback结束；
• usb_poison_urb()：阻止再次submit直到unpoison。

Disconnect/remove通常使用kill/poison。

5. Anchor

usb_anchor_urb()把多个URB归组：

• suspend时kill anchored；
• disconnect统一清理；
  -等待anchor为空；
  -避免漏掉并发提交。

6. DMA

Core依据HCD DMA mask映射buffer。可使用：

-普通kmalloc buffer；
-usb_alloc_coherent()；
-scatter-gather；
-预映射DMA配合URB flags。

栈内存、vmalloc和生命周期不足的buffer不能直接用于一般DMA URB。

7. Transfer类型

• Control：setup/data/status；
• Bulk：可靠、无周期保证；
• Interrupt：周期轮询；
• Isochronous：预留带宽，无重传，每packet独立status。

8. 错误

常见status：

• -EPIPE stall，可clear halt；
• -EPROTO/-EILSEQ链路/协议；
• -ETIMEDOUT；
• -ESHUTDOWN/-ENODEV拔出；
• -ENOENT/-ECONNRESET取消；
• -EOVERFLOW设备超长。

9. 同步API

usb_control_msg()、usb_bulk_msg()内部仍基于URB并等待completion。不可从不能睡眠的上下文调用。