From: Kefan Bai Date: Thu, 21 May 2026 09:55:11 +0000 (+0800) Subject: docs/zh_CN: Add ehci.rst translation X-Git-Url: http://git.ipfire.org/cgi-bin/gitweb.cgi?a=commitdiff_plain;h=db5f8b5bc629a57fe0115286d2cb58d12717f7a0;p=thirdparty%2Fkernel%2Fstable.git docs/zh_CN: Add ehci.rst translation Translate .../usb/ehci.rst into Chinese Update the translation through commit 570eb861243c ("docs: usb: replace some characters") Reviewed-by: Yanteng Si Signed-off-by: Kefan Bai Link: https://patch.msgid.link/7323e9def418415c3eab67bc539ceec0e986f3cb.1779355170.git.baikefan@leap-io-kernel.com Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman --- diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/usb/ehci.rst b/Documentation/translations/zh_CN/usb/ehci.rst new file mode 100644 index 000000000000..e05e493a30d3 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/usb/ehci.rst @@ -0,0 +1,261 @@ +.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 +.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/usb/ehci.rst + +:翻译: + + 白钶凡 Kefan Bai + +:校译: + + +========= +EHCI 驱动 +========= + +2002年12月27日 + +EHCI 驱动用于通过支持 USB 2.0 的主机控制器 +硬件与高速 USB 2.0 设备通信。USB 2.0 兼容 +USB 1.1 标准,它定义了三种传输速率: + + - “高速”(High Speed)480 Mbit/sec(60 MByte/sec) + - “全速”(Full Speed)12 Mbit/sec(1.5 MByte/sec) + - “低速”(Low Speed)1.5 Mbit/sec + +USB 1.1 仅支持全速与低速。 +高速设备可以在 USB 1.1 系统上使用, +但速度会降到 USB 1.1 的速率。 + +USB 1.1 设备也可以在 USB 2.0 系统上使用。当它们 +插入 EHCI 控制器时,会被交由 USB 1.1 的伴随 +(companion)控制器处理,该控制器通常是 OHCI 或 UHCI。 + +当 USB 1.1 设备插入 USB 2.0 集线器时,它们通过 +集线器中的事务转换器(Transaction Translator,TT) +与 EHCI 控制器交互,该转换器将低速或全速事务转换为 +高速分割事务,从而避免浪费传输带宽。 + +截至本文撰写时,该驱动已在以下 EHCI 实现上成功运行 +(按字母顺序):Intel、NEC、Philips 和 VIA。 +其他供应商的 EHCI 实现正在陆续问世; +预计该驱动在这些实现上也可正常运行。 + +自 2001 年年中起,usb-storage 设备就已可用 +(在 2.4 版该驱动上速度相当不错), +集线器则直到 2001 年底才开始可用,而其他类型的高速设备 +似乎要等到更多系统内置 USB 2.0 后才会出现。 +这类新系统从 2002 年初开始上市, +并在 2002 年下半年变得更加常见。 + +注意,USB 2.0 支持并不只是 EHCI 本身。 +它还需要对 Linux-USB 核心 API 作出其他修改, +包括 hub 驱动;不过这些修改并不需要真正改变 +暴露给 USB 设备驱动的基本 ``usbcore`` API。 + +- David Brownell + + + +功能 +==== + +该驱动会定期在 x86 硬件上进行测试, +也已在 PPC 硬件上使用,因此大小端问题应当已经解决。 +因此可以认为,它已经处理好了所有必要的 PCI 细节, +所以即便在 DMA 映射有些特殊的系统上, +I/O 也应能正常运行。 + +传输类型 +-------- + +截至本文撰写时,该驱动应当已经能够很好地处理 +所有控制传输、批量传输和中断传输, +包括通过 USB 2.0 集线器中的事务转换器 +与 USB 1.1 设备通信;但仍可能存在 bug。 + +高速等时(ISO)传输支持也已可用,但截至本文撰写时, +还没有 Linux 驱动使用这项支持。 + +目前尚不支持通过事务转换器实现全速等时传输。 +需要注意,ISO 传输的 split transaction 支持 +与高速 ISO 传输几乎无法共用代码, +因为 EHCI 用不同的数据结构表示它们。 +因此,目前大多数 USB 音频和视频设备 +还不能通过高速总线连接使用。 + +驱动行为 +-------- + +所有类型的传输都可以排队。 +这意味着来自一个接口驱动的控制传输 +(或通过 usbfs 发出的控制传输)不会干扰 +另一个驱动的控制传输,而且中断传输可以使用 1 帧的周期, +而不必担心中断处理开销导致的数据丢失。 + + +EHCI 根集线器代码会将 USB 1.1 设备移交给其伴随控制器。 +该驱动不需要了解那些驱动的任何细节; +一个原本就能正常工作的 OHCI 或 UHCI 驱动, +并不会因为 EHCI 驱动也存在而需要更改。 + +电源管理方面还有一些问题; +当前挂起/恢复的行为还不完全正确。 + +此外,在调度周期性事务 +(中断和等时传输)时还采取了一些简化处理。 +这些简化会限制可调度的周期性事务数量, +并且无法使用小于一帧的轮询间隔。 + +使用方式 +======== + +假设有一个 EHCI 控制器(位于 PCI 卡或主板上), +并且已将此驱动编译为模块,可这样加载:: + + # modprobe ehci-hcd + +卸载方式:: + + # rmmod ehci-hcd + +还应加载一个伴随控制器驱动, +例如 ``ohci-hcd`` 或 ``uhci-hcd``。 +如果 EHCI 驱动出现任何问题,只需卸载它的模块, +随后该伴随控制器驱动就会接手 +此前由 EHCI 驱动处理的所有设备 +(但速度会降低)。 + +模块参数(传给 ``modprobe``)包括: + + log2_irq_thresh(默认值 0): + 默认中断延迟的 log2 值,单位是微帧。默认值 0 表示 1 个微帧 + (125 微秒)。最大值 6 表示 2^6 = 64 个微帧。 + 该值控制 EHCI 控制器发出中断的频率。 + +如果在 2.5 内核上使用此驱动,并且启用了 USB 调试支持, +则会在任一 EHCI 控制器的 ``sysfs`` 目录中看到三个文件: + + ``async`` + 转储异步调度,用于控制传输和批量传输。它会显示每个活动的 ``qh`` + 以及待处理的 ``qtd``,通常每个 ``urb`` 对应一个 ``qtd``。 + (可以在 ``usb-storage`` 做磁盘 I/O 时看它;顺便观察请求队列!) + + ``periodic`` + 转储周期性调度,用于中断传输和等时传输。不显示 ``qtd``。 + + ``registers`` + 显示控制器寄存器状态。 + +这些文件的内容有助于定位驱动问题。 + + +设备驱动通常不需要关心自己是否运行在 EHCI 之上, +但它们可能想检查 +``usb_device->speed == USB_SPEED_HIGH``。 +高速设备能做到全速(或低速)设备做不到的事, +例如高带宽的周期性传输(中断或 ISO 传输)。 +另外,设备描述符中的某些值 +(例如周期性传输的轮询间隔) +在高速模式下使用不同的编码方式。 + +不过,一定要让设备驱动经过 USB 2.0 集线器的测试。 +当使用事务转换器时,这些集线器报告某些故障 +(例如断开连接)的方式会不同; +已经见过一些驱动在遇到与 OHCI 或 UHCI +所报告的不同故障时表现不佳。 + +性能 +==== + +USB 2.0 吞吐量主要受两个因素制约: +主机控制器处理请求的速度,以及设备响应这些请求的速度。 +480 Mbit/sec 的“原始传输率”对所有设备都成立, +但总吞吐量还会受到诸如单个高速包之间的延迟、 +驱动是否足够聪明,以及系统整体负载等因素的影响。 +延迟也是性能考量因素。 + +批量传输最常用于关注吞吐量的场景。 +需要记住的是,批量传输总是以 512 字节包为单位, +而一个 USB 2.0 微帧中最多只能容纳 13 个这样的包。 +8 个 USB 2.0 微帧构成一个 USB 1.1 帧; +一个微帧的时长是 1 毫秒 / 8 = 125 微秒。 + +因此,只要硬件和设备驱动软件都允许, +批量传输可提供超过 50 MByte/sec 的带宽。 +周期性传输模式(等时和中断)允许使用更大的包大小, +从而可以逼近所宣称的 480 Mbit/sec 传输率。 + +硬件性能 +-------- + +截至本文撰写时,单个 USB 2.0 设备的最大传输速率 +通常约为 20 MByte/sec。 +这当然会随着时间改变:一些设备现在更快,一些更慢。 + +第一代 NEC EHCI 实现似乎存在 +大约 28 MByte/sec 的硬件瓶颈。 +虽然这对单个 20 MByte/sec 的设备显然已经够用, +但把三个这样的设备挂到同一总线上, +并不能得到 60 MByte/sec。 +问题似乎在于控制器硬件无法并发进行 USB 与 PCI 访问, +因此它每个微帧只会尝试 6 次(也许是 7 次) +USB 事务,而不是 13 次。 +(对一个比其他产品早上市一年的芯片来说, +这是个合理的妥协!) + + +预计较新的实现会在这方面做得更好, +通过投入更多芯片面积来解决这个问题, +使新的主板芯片组更接近 60 MByte/sec 的目标。 +这既包括 NEC 的更新实现,也包括其他厂商的芯片。 + + +主机从 EHCI 控制器收到“请求已完成”中断的最小延迟 +为一个微帧(125 微秒)。该延迟可以调节; +驱动提供了一个模块选项。默认情况下, +``ehci-hcd`` 使用最小延迟,这意味着当发出一个控制 +或批量请求时,通常可以在不到 250 微秒内得知它已完成 +(具体取决于传输大小)。 + +软件性能 +-------- + +即便只是要达到 20 MByte/sec 的传输速率, +Linux-USB 设备驱动也必须让 EHCI 队列始终保持满载。 +这意味着要发出较大的请求, +或者在需要发出一连串小请求时使用批量请求排队。 +如果驱动未做到这一点,那么会直接从性能结果上表现出来。 + + +在典型情况下,使用 ``usb_bulk_msg()`` +以 4 KB 块循环写出, +会浪费超过一半的 USB 2.0 带宽。 +I/O 完成与驱动发出下一次请求之间的延迟, +通常会比一次 I/O 本身耗时更长。 +如果同样的循环改用 16 KB 块,会好一些; +若使用一连串 128 KB 块,则浪费会少得多。 + + +但与其依赖这么大的 I/O 缓冲区来让同步 I/O 高效, +不如直接向主机控制器排入多个(批量)请求, +然后等待它们全部完成(或在出错时取消)。 +这种 URB 排队方式对所有 USB 1.1 +主机控制器驱动也同样适用。 + + +在 Linux 2.5 内核中,定义了新的 ``usb_sg_*()`` API; +它们会把 scatterlist 中的所有缓冲区都排入队列。 +它们还使用 scatterlist 的 DMA 映射 +(其中可能应用 IOMMU)并减少中断次数, +这些都有助于让高速传输尽可能快地运行。 + +待办: + 中断传输和等时(ISO)传输的性能问题。 + 这些周期性传输都是完全调度的,因此,主要问题可能在于如何触发高带宽模式。 + +待办: + 通过 ``sysfs`` 中的 ``uframe_periodic_max`` 参数, + 可以分配超过标准 80% 的周期性带宽。 + 后续将对此进行说明。 diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/usb/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/usb/index.rst index 7c739627077b..8c6b26912320 100644 --- a/Documentation/translations/zh_CN/usb/index.rst +++ b/Documentation/translations/zh_CN/usb/index.rst @@ -21,10 +21,10 @@ USB 支持 authorization chipidea dwc3 + ehci Todolist: -* ehci * usbmon * functionfs * functionfs-desc