关于libusb_interrupt_transfer超时与部分数据接收的技术咨询

问题描述 #

我正在开发一个能在Linux和Windows上运行的软件，使用libusb_interrupt_transfer从端点读取8字节数据时，碰到了LIBUSB_ERROR_TIMEOUT错误，有几个疑问想请教：

1. 数据会被拆分吗？
2. 文档提到接收数据时若length未指定实际端点数据大小可能导致缓冲区溢出，同时超时需检查transferred变量（可能存在部分数据未接收），该如何处理部分接收的数据？
3. 若出现LIBUSB_ERROR_TIMEOUT且数据包仅8字节，是否总能接收到全部8字节？
4. 若之前读取超时需补收2字节，是否始终要提供8字节缓冲区？
5. 若提供8字节缓冲区但仅请求2字节，是否可能混入下一个数据包的6字节数据？

附上我的相关代码示例：

unsigned char data[8];
int timeout = 250; //timeout in milliseconds
int xmtcnt = 0;
int rcvcnt = 0;
//EP OUT (Send data to USB Device)
//0x02 = Endpoint Type 0x00 + Endpoint Number 2
r = libusb_interrupt_transfer(devh,0x02, data, sizeof(data), &xmtcnt, timeout);
if(r != 0 || xmtcnt != 8){printf("XMT libusb_interrupt_transfer error %d\n",r); goto out_release;}
//EP IN (Recv data from USB device)
//0x81 = Endpoint Type 0x80 + Endpoint Number 1
//-----IS IT POSSIBLE TO RECEIVE LESS THAN 8 BYTES IF WE TIMEOUT?----
r = libusb_interrupt_transfer(devh,0x81, data, sizeof(data), &rcvcnt, timeout);
if(r != 0 || rcvcnt != 8){printf("RCV libusb_interrupt_transfer error %d\n",r); goto out_release;}
//show data received
CONSOLE("data: %d %d %d %d %d %d %d %d xmt:%d rcv:%d\n",data[0],data[1],data[2],data[3],data[4],data[5],data[6],data[7],xmtcnt,rcvcnt);

解答 #

1. 数据会被拆分吗？ #

没错，libusb确实可能根据底层系统的限制拆分传输。哪怕你要读的是8字节，底层说不定会拆成几次小传输来做——不过正常情况下这对你是透明的，只有超时的时候，这种拆分就会暴露出来，导致你只拿到部分数据。

2. 如何处理部分接收的数据？ #

当libusb_interrupt_transfer返回LIBUSB_ERROR_TIMEOUT时，一定要盯着transferred变量看，它会告诉你实际收到了多少字节。正确的处理方式应该是这样：

• 如果transferred > 0，先把这部分数据存好，然后再发一次读取请求，把剩下的字节补回来（比如这次收了6字节，下次可以请求2字节，或者还是用8字节缓冲区，但自己记着还需要收多少）。
• 千万别直接把部分数据扔了！因为USB端点的接收队列是按顺序来的，没读完的部分会留在队列里，丢了的话后面的数据包就全错位了。
• 至于缓冲区溢出的问题：只要你的缓冲区大小是端点数据包大小的倍数，就不用担心溢出。要是不确定端点数据包多大，用libusb查一下设备描述符就行。

3. 出现超时且数据包仅8字节，是否总能接收到全部8字节？ #

真不一定。超时意味着在你设定的时间内没完成全部传输，有可能只收到一部分（比如系统刚读完3字节就到时间了）。这取决于系统调度快慢、设备响应速度这些不确定因素，所以绝对不能想当然认为超时后一定拿到完整8字节，必须检查transferred的值。

4. 若之前超时需补收2字节，是否始终要提供8字节缓冲区？ #

我建议你一直用和端点数据包大小匹配的缓冲区（也就是8字节）。原因有两个：

• USB设备是按端点的数据包大小发数据的（你这里是8字节），要是缓冲区太小，要么有溢出风险，要么会让数据拆分得更乱。
• 补收的时候，你可以在libusb_interrupt_transfer的length参数里写要补的2字节，但缓冲区还是用8字节的，这样既安全，哪怕设备又发了完整8字节也能装下。后面只处理前2字节就行，剩下的空间不影响。

5. 提供8字节缓冲区但仅请求2字节，是否可能混入下一个数据包的6字节数据？ #

不会的。你请求读2字节，libusb就只会从端点拿最多2字节，剩下的6字节会留在设备的接收队列里，等你下次读的时候再拿。不过这种做法我不推荐——中断端点本来就是按固定数据包大小传输的，请求比数据包小的长度，不仅会降低底层处理效率，还会把你的数据处理逻辑搞复杂。最好还是按端点的数据包大小来发起读取请求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者12oclocker