3. UHCI 帧列表与传输描述符（TD）

UHCI 主机控制器通过帧列表（Frame List）和传输描述符（Transfer Descriptor, TD）两级数据结构来管理 USB 总线上的所有传输事务。帧列表是时间基准调度表，TD 则是描述单个 USB 事务的指令单元。驱动开发者必须精确理解这两者的内存布局、链接规则和状态流转，才能正确初始化控制器并调试批量/中断传输的异常行为。

3.1 帧列表（Frame List）结构

帧列表是一个物理地址连续的指针数组，每个元素（Frame List Pointer, FLP）指向一个等时传输描述符（iTD）或一个队列头（QH）的物理地址。UHCI 以 1 ms 为周期遍历该列表，驱动通过修改列表项来动态调整每帧的传输调度。

3.2 传输描述符（TD）格式

每个 TD 固定为 16 字节，由 4 个 32 位字段组成：Link Pointer、Control/Status、Token、Buffer Pointer。UHCI 控制器通过 DMA 直接读取 TD 并执行 USB 事务，完成后回写状态位。

3.3 Link Pointer 字段详解

Link Pointer 的低 4 位用于控制链表遍历行为，高 28 位为物理地址。驱动在构造链表时必须正确设置这些控制位，否则控制器可能错误地终止遍历或误判链接类型。

3.4 Control / Status 字段

该字段由驱动在初始化时写入控制位，控制器在事务完成后回写状态位。驱动必须通过轮询或中断读取该字段来判断传输结果。

3.5 Token 字段与 Buffer Pointer

Token 字段编码了 USB 事务的核心参数，Buffer Pointer 则指向数据缓冲区。驱动在构造批量或中断 TD 时，必须确保 Token 中的设备地址、端点号和 PID 与目标设备匹配。

3.6 TD 链表构造示例

以下代码展示如何在驱动中初始化一个包含 3 个 TD 的批量传输链表。注意 Link Pointer 的 T 位和 Next Type 位的设置。

/* 定义 TD 结构体 */
struct uhci_td {
    uint32_t link;          /* +0x00 */
    uint32_t control;       /* +0x04 */
    uint32_t token;         /* +0x08 */
    uint32_t buffer;        /* +0x0C */
} __attribute__((packed, aligned(16)));

/* 构造 3 个 TD 的链表 */
struct uhci_td *td_pool = dma_alloc_coherent(dev, 3 * sizeof(*td), &dma_handle, GFP_KERNEL);

/* TD0: OUT 传输，链接到 TD1 */
td_pool[0].link    = (dma_handle + 1 * sizeof(*td)) | 0x08;  /* Next Type = TD */
td_pool[0].control = (3 << 16) | (1 << 7);                 /* IOC=1, ErrorCnt=3 */
td_pool[0].token   = (dev_addr << 19) | (ep_num << 15) | (0 << 13) | (0 << 8) | 64;
td_pool[0].buffer  = dma_map_single(dev, out_buf, 64, DMA_TO_DEVICE);

/* TD1: IN 传输，链接到 TD2 */
td_pool[1].link    = (dma_handle + 2 * sizeof(*td)) | 0x08;
td_pool[1].control = (3 << 16) | (1 << 7);
td_pool[1].token   = (dev_addr << 19) | (ep_num << 15) | (1 << 13) | (1 << 8) | 64;
td_pool[1].buffer  = dma_map_single(dev, in_buf, 64, DMA_FROM_DEVICE);

/* TD2: 最后一个 TD，T 位置 1 终止链表 */
td_pool[2].link    = 0x01;  /* T=1, 其余位忽略 */
td_pool[2].control = (3 << 16) | (1 << 7);
td_pool[2].token   = (dev_addr << 19) | (ep_num << 15) | (0 << 13) | (0 << 8) | 64;
td_pool[2].buffer  = dma_map_single(dev, out_buf2, 64, DMA_TO_DEVICE);

3.7 帧列表与 TD 的协同工作流程

1. 帧开始：UHCI 控制器读取当前帧号（Frame Number），以帧号为索引从帧列表中取出 FLP。
2. 队列遍历：根据 FLP 找到 QH，QH 的垂直链接指向第一个 TD。
3. TD 执行：控制器读取 TD 的 Token 和 Buffer Pointer，发起 USB 事务（IN/OUT/SETUP）。
4. 状态回写：事务完成后，控制器更新 TD 的 Control/Status 字段（清零 Active，设置错误位）。
5. 链表推进：通过 TD 的 Link Pointer 找到下一个 TD，重复步骤 3~4，直到遇到 T=1 或时间片耗尽。
6. 帧结束：控制器递增帧号，开始下一帧的调度。

3.8 批量传输与中断传输的 TD 差异