4. 端点描述符详解：端点地址、传输类型、方向、最大包大小与轮询间隔

端点描述符（Endpoint Descriptor）是 USB 设备枚举阶段由设备返回给主机的核心配置信息之一。它定义了主机与设备之间每一个数据通道的物理属性和传输契约。在驱动开发中，URB 的构造、提交以及数据流控制都直接依赖端点描述符中的字段。本节将逐一拆解端点描述符的五个关键参数：端点地址、传输类型、方向、最大包大小和轮询间隔。

4.1 端点描述符结构总览

USB 规范定义的标准端点描述符长度为 7 字节，结构如下表所示：

4.2 端点地址与方向（IN/OUT）

bEndpointAddress 字节同时编码了端点编号和传输方向。其位布局如下：

• Bit 7：方向位。0 = OUT（主机→设备），1 = IN（设备→主机）。
• Bit 6-0：端点编号，范围 0~15（控制端点 0 固定为双向）。

例如：0x81 表示端点 1 IN，0x02 表示端点 2 OUT。驱动在构造 URB 时，必须使用正确的管道宏来匹配方向：

/* 构造 IN 端点管道 */
unsigned int pipe_in = usb_rcvbulkpipe(udev, 1);  /* 端点 1 IN */

/* 构造 OUT 端点管道 */
unsigned int pipe_out = usb_sndbulkpipe(udev, 2); /* 端点 2 OUT */

4.3 传输类型：控制、批量、中断、等时

bmAttributes 字段的低 2 位定义了端点的传输类型。四种类型在延迟、带宽、错误重试等方面有本质区别：

4.4 最大包大小（wMaxPacketSize）

wMaxPacketSize 是 16 位字段，定义了端点单次传输的最大数据载荷字节数。该值直接影响 URB 的缓冲区大小和传输效率。

• 全速/低速设备：最大包大小通常为 8、16、32 或 64 字节。
• 高速设备：批量端点最大包大小固定为 512 字节，中断端点可达 1024 字节，等时端点可达 1024 字节。
• 超速设备：批量端点最大包大小为 1024 字节。

/* 从端点描述符获取最大包大小 */
struct usb_endpoint_descriptor *ep = &iface_desc->endpoint[0].desc;
int max_packet = usb_endpoint_maxp(ep);

/* 分配 URB 缓冲区，按最大包大小对齐 */
urb->transfer_buffer = kmalloc(max_packet * 8, GFP_KERNEL);
urb->transfer_buffer_length = max_packet * 8;

4.5 轮询间隔（bInterval）

bInterval 字段仅对中断端点和等时端点有意义，它定义了主机轮询端点的时间间隔。不同速度模式下 bInterval 的编码方式不同：

4.6 驱动中解析端点描述符的完整流程

在 Linux 内核驱动中，解析端点描述符通常发生在探测函数（probe）中，流程如下：

1. 从 struct usb_interface 获取 struct usb_host_interface。
2. 遍历 desc.bNumEndpoints 个端点。
3. 对每个端点，读取 bEndpointAddress 判断方向。
4. 读取 bmAttributes 判断传输类型。
5. 读取 wMaxPacketSize 确定缓冲区大小。
6. 读取 bInterval 设置 URB 轮询间隔。

/* 端点描述符解析示例 */
static int my_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
{
    struct usb_host_interface *iface_desc = intf->cur_altsetting;
    struct usb_endpoint_descriptor *ep;
    int i;

    for (i = 0; i < iface_desc->desc.bNumEndpoints; i++) {
        ep = &iface_desc->endpoint[i].desc;

        /* 解析端点地址和方向 */
        int ep_num = usb_endpoint_num(ep);
        int is_in = usb_endpoint_dir_in(ep);

        /* 解析传输类型 */
        int type = usb_endpoint_type(ep);

        /* 解析最大包大小 */
        int max_pkt = usb_endpoint_maxp(ep);

        /* 解析轮询间隔 */
        int interval = ep->bInterval;

        dev_info(&intf->dev,
            "EP%d %s: type=%d max_pkt=%d interval=%d\n",
            ep_num, is_in ? "IN" : "OUT",
            type, max_pkt, interval);
    }
    return 0;
}

4.7 端点描述符与 URB 提交的关联

URB 提交时必须严格匹配端点描述符的五个参数，否则 USB 核心层会拒绝提交。下表总结了 URB 字段与端点描述符的对应关系：