1. OHCI 协议概述

1.1 OHCI 标准背景

OHCI（Open Host Controller Interface）是由 Microsoft、Compaq 和 National Semiconductor 等公司联合制定的 USB 主机控制器开放标准，于 1996 年随 USB 1.0/1.1 规范一同发布。其核心设计目标是通过硬件接管 USB 事务处理的底层调度，降低对 CPU 的干预频率，从而在嵌入式系统和 PC 平台上实现统一的 USB 主机接口。

OHCI 标准定义了主机控制器与软件驱动之间的寄存器接口、内存数据结构（端点描述符 ED、传输描述符 TD）以及帧周期调度规则。它要求主机控制器具备 DMA 能力，能够直接从系统内存读取 ED/TD 链表，无需 CPU 逐条搬运。

1.2 批量传输在 USB 协议中的位置

USB 协议定义了四种传输类型，批量传输（Bulk Transfer）专为数据量大、实时性要求不高但必须保证可靠交付的场景设计。在 USB 1.1 全速模式下，批量传输的最大包长度为 8/16/32/64 字节；在 USB 2.0 高速模式下可达 512 字节。

1.3 OHCI 与 UHCI / EHCI 的对比

USB 主机控制器标准主要分为 OHCI、UHCI 和 EHCI 三大体系。OHCI 和 UHCI 均面向 USB 1.1，但设计哲学截然不同；EHCI 则面向 USB 2.0 高速模式。理解三者的差异对驱动开发和 DMA 调试至关重要。

1.4 批量传输在 OHCI 驱动中的数据结构

OHCI 驱动使用两种核心描述符来管理批量传输：端点描述符（ED） 和 传输描述符（TD）。ED 描述端点的属性（方向、速度、最大包长等），TD 描述一次数据传输的缓冲区信息。多个 TD 可以挂载到同一个 ED 的 Tail 指针上，形成 FIFO 队列。

/* OHCI 端点描述符结构（Linux 内核 ohci.h 简化版） */
struct ohci_ed {
    __u32 hwINFO;           /* 端点信息：地址、方向、速度、格式 */
    __u32 hwTailP;          /* TD 队列尾指针（驱动写） */
    __u32 hwHeadP;          /* TD 队列头指针（硬件更新） */
    __u32 hwNextED;         /* 下一个 ED（链表链接） */
    /* 软件辅助字段 */
    struct ohci_ed *next_ed;
    struct ohci_td *td_list;
    dma_addr_t dma;
};

/* OHCI 通用 TD 结构 */
struct ohci_td {
    __u32 hwINFO;           /* TD 类型、状态、完成码 */
    __u32 hwCBP;            /* 当前缓冲区指针（硬件遍历） */
    __u32 hwNextTD;         /* 下一个 TD */
    __u32 hwBE;             /* 缓冲区结束地址 */
    /* 软件辅助 */
    struct ohci_td *next_td;
    dma_addr_t dma;
};