drivers/usb/host/ehci-hcd.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002 by David Brownell
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   6  * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
   7  * option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  11  * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  12  * for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  16  * Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17  */
  18
  19 #include <linux/config.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/pci.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/errno.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <linux/timer.h>
  31 #include <linux/list.h>
  32 #include <linux/interrupt.h>
  33 #include <linux/reboot.h>
  34 #include <linux/bitops.h> /* for generic_ffs */
  35
  36 #ifdef CONFIG_USB_DEBUG
  37         #define DEBUG
  38 #else
  39         #undef DEBUG
  40 #endif
  41
  42 #include <linux/usb.h>
  43
  44 #include <linux/version.h>
  45 #include "../hcd.h"
  46
  47 #include <asm/byteorder.h>
  48 #include <asm/io.h>
  49 #include <asm/irq.h>
  50 #include <asm/system.h>
  51 #include <asm/unaligned.h>
  52
  53
  54 /*-------------------------------------------------------------------------*/
  55
  56 /*
  57  * EHCI hc_driver implementation ... experimental, incomplete.
  58  * Based on the final 1.0 register interface specification.
  59  *
  60  * USB 2.0 shows up in upcoming www.pcmcia.org technology.
  61  * First was PCMCIA, like ISA; then CardBus, which is PCI.
  62  * Next comes "CardBay", using USB 2.0 signals.
  63  *
  64  * Contains additional contributions by Brad Hards, Rory Bolt, and others.
  65  * Special thanks to Intel and VIA for providing host controllers to
  66  * test this driver on, and Cypress (including In-System Design) for
  67  * providing early devices for those host controllers to talk to!
  68  *
  69  * HISTORY:
  70  *
  71  * 2003-12-29 Rewritten high speed iso transfer support (by Michal Sojka,
  72  *      <sojkam@centrum.cz>, updates by DB).
  73  *
  74  * 2002-11-29   Correct handling for hw async_next register.
  75  * 2002-08-06   Handling for bulk and interrupt transfers is mostly shared;
  76  *      only scheduling is different, no arbitrary limitations.
  77  * 2002-07-25   Sanity check PCI reads, mostly for better cardbus support,
  78  *      clean up HC run state handshaking.
  79  * 2002-05-24   Preliminary FS/LS interrupts, using scheduling shortcuts
  80  * 2002-05-11   Clear TT errors for FS/LS ctrl/bulk.  Fill in some other
  81  *      missing pieces:  enabling 64bit dma, handoff from BIOS/SMM.
  82  * 2002-05-07   Some error path cleanups to report better errors; wmb();
  83  *      use non-CVS version id; better iso bandwidth claim.
  84  * 2002-04-19   Control/bulk/interrupt submit no longer uses giveback() on
  85  *      errors in submit path.  Bugfixes to interrupt scheduling/processing.
  86  * 2002-03-05   Initial high-speed ISO support; reduce ITD memory; shift
  87  *      more checking to generic hcd framework (db).  Make it work with
  88  *      Philips EHCI; reduce PCI traffic; shorten IRQ path (Rory Bolt).
  89  * 2002-01-14   Minor cleanup; version synch.
  90  * 2002-01-08   Fix roothub handoff of FS/LS to companion controllers.
  91  * 2002-01-04   Control/Bulk queuing behaves.
  92  *
  93  * 2001-12-12   Initial patch version for Linux 2.5.1 kernel.
  94  * 2001-June    Works with usb-storage and NEC EHCI on 2.4
  95  */
  96
  97 #define DRIVER_VERSION "2003-Dec-29/2.4"
  98 #define DRIVER_AUTHOR "David Brownell"
  99 #define DRIVER_DESC "USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver"
 100
 101 static const char       hcd_name [] = "ehci_hcd";
 102
 103
 104 #undef EHCI_VERBOSE_DEBUG
 105 #undef EHCI_URB_TRACE
 106
 107 // #define have_split_iso
 108
 109 #ifdef DEBUG
 110 #define EHCI_STATS
 111 #endif
 112
 113 #define INTR_AUTOMAGIC          /* urb lifecycle mode, gone in 2.5 */
 114
 115 /* magic numbers that can affect system performance */
 116 #define EHCI_TUNE_CERR          3       /* 0-3 qtd retries; 0 == don't stop */
 117 #define EHCI_TUNE_RL_HS         4       /* nak throttle; see 4.9 */
 118 #define EHCI_TUNE_RL_TT         0
 119 #define EHCI_TUNE_MULT_HS       1       /* 1-3 transactions/uframe; 4.10.3 */
 120 #define EHCI_TUNE_MULT_TT       1
 121 #define EHCI_TUNE_FLS           2       /* (small) 256 frame schedule */
 122
 123 #define EHCI_IAA_JIFFIES        (HZ/100)        /* arbitrary; ~10 msec */
 124 #define EHCI_IO_JIFFIES         (HZ/10)         /* io watchdog > irq_thresh */
 125 #define EHCI_ASYNC_JIFFIES      (HZ/20)         /* async idle timeout */
 126 #define EHCI_SHRINK_JIFFIES     (HZ/200)        /* async qh unlink delay */
 127
 128 /* Initial IRQ latency:  lower than default */
 129 static int log2_irq_thresh = 0;         // 0 to 6
 130 MODULE_PARM (log2_irq_thresh, "i");
 131 MODULE_PARM_DESC (log2_irq_thresh, "log2 IRQ latency, 1-64 microframes");
 132
 133 #define INTR_MASK (STS_IAA | STS_FATAL | STS_ERR | STS_INT)
 134
 135 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 136
 137 #include "ehci.h"
 138 #include "ehci-dbg.c"
 139
 140 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 141
 142 /*
 143  * handshake - spin reading hc until handshake completes or fails
 144  * @ptr: address of hc register to be read
 145  * @mask: bits to look at in result of read
 146  * @done: value of those bits when handshake succeeds
 147  * @usec: timeout in microseconds
 148  *
 149  * Returns negative errno, or zero on success
 150  *
 151  * Success happens when the "mask" bits have the specified value (hardware
 152  * handshake done).  There are two failure modes:  "usec" have passed (major
 153  * hardware flakeout), or the register reads as all-ones (hardware removed).
 154  *
 155  * That last failure should_only happen in cases like physical cardbus eject
 156  * before driver shutdown. But it also seems to be caused by bugs in cardbus
 157  * bridge shutdown:  shutting down the bridge before the devices using it.
 158  */
 159 static int handshake (u32 *ptr, u32 mask, u32 done, int usec)
 160 {
 161         u32     result;
 162
 163         do {
 164                 result = readl (ptr);
 165                 if (result == ~(u32)0)          /* card removed */
 166                         return -ENODEV;
 167                 result &= mask;
 168                 if (result == done)
 169                         return 0;
 170                 udelay (1);
 171                 usec--;
 172         } while (usec > 0);
 173         return -ETIMEDOUT;
 174 }
 175
 176 /*
 177  * hc states include: unknown, halted, ready, running
 178  * transitional states are messy just now
 179  * trying to avoid "running" unless urbs are active
 180  * a "ready" hc can be finishing prefetched work
 181  */
 182
 183 /* force HC to halt state from unknown (EHCI spec section 2.3) */
 184 static int ehci_halt (struct ehci_hcd *ehci)
 185 {
 186         u32     temp = readl (&ehci->regs->status);
 187
 188         if ((temp & STS_HALT) != 0)
 189                 return 0;
 190
 191         temp = readl (&ehci->regs->command);
 192         temp &= ~CMD_RUN;
 193         writel (temp, &ehci->regs->command);
 194         return handshake (&ehci->regs->status, STS_HALT, STS_HALT, 16 * 125);
 195 }
 196
 197 /* reset a non-running (STS_HALT == 1) controller */
 198 static int ehci_reset (struct ehci_hcd *ehci)
 199 {
 200         u32     command = readl (&ehci->regs->command);
 201
 202         command |= CMD_RESET;
 203         dbg_cmd (ehci, "reset", command);
 204         writel (command, &ehci->regs->command);
 205         ehci->hcd.state = USB_STATE_HALT;
 206         return handshake (&ehci->regs->command, CMD_RESET, 0, 250 * 1000);
 207 }
 208
 209 /* idle the controller (from running) */
 210 static void ehci_ready (struct ehci_hcd *ehci)
 211 {
 212         u32     temp;
 213
 214 #ifdef DEBUG
 215         if (!HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state))
 216                 BUG ();
 217 #endif
 218
 219         /* wait for any schedule enables/disables to take effect */
 220         temp = 0;
 221         if (ehci->async->qh_next.qh)
 222                 temp = STS_ASS;
 223         if (ehci->next_uframe != -1)
 224                 temp |= STS_PSS;
 225         if (handshake (&ehci->regs->status, STS_ASS | STS_PSS,
 226                                 temp, 16 * 125) != 0) {
 227                 ehci->hcd.state = USB_STATE_HALT;
 228                 return;
 229         }
 230
 231         /* then disable anything that's still active */
 232         temp = readl (&ehci->regs->command);
 233         temp &= ~(CMD_ASE | CMD_IAAD | CMD_PSE);
 234         writel (temp, &ehci->regs->command);
 235
 236         /* hardware can take 16 microframes to turn off ... */
 237         if (handshake (&ehci->regs->status, STS_ASS | STS_PSS,
 238                                 0, 16 * 125) != 0) {
 239                 ehci->hcd.state = USB_STATE_HALT;
 240                 return;
 241         }
 242         ehci->hcd.state = USB_STATE_READY;
 243 }
 244
 245 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 246
 247 #include "ehci-hub.c"
 248 #include "ehci-mem.c"
 249 #include "ehci-q.c"
 250 #include "ehci-sched.c"
 251
 252 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 253
 254 static void ehci_work(struct ehci_hcd *ehci, struct pt_regs *regs);
 255
 256 static void ehci_watchdog (unsigned long param)
 257 {
 258         struct ehci_hcd         *ehci = (struct ehci_hcd *) param;
 259         unsigned long           flags;
 260
 261         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 262
 263         /* lost IAA irqs wedge things badly; seen with a vt8235 */
 264         if (ehci->reclaim) {
 265                 u32             status = readl (&ehci->regs->status);
 266
 267                 if (status & STS_IAA) {
 268                         ehci_vdbg (ehci, "lost IAA\n");
 269                         COUNT (ehci->stats.lost_iaa);
 270                         writel (STS_IAA, &ehci->regs->status);
 271                         ehci->reclaim_ready = 1;
 272                 }
 273         }
 274
 275         /* stop async processing after it's idled a bit */
 276         if (test_bit (TIMER_ASYNC_OFF, &ehci->actions))
 277                 start_unlink_async (ehci, ehci->async);
 278
 279         /* ehci could run by timer, without IRQs ... */
 280         ehci_work (ehci, NULL);
 281
 282         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 283 }
 284
 285 /* EHCI 0.96 (and later) section 5.1 says how to kick BIOS/SMM/...
 286  * off the controller (maybe it can boot from highspeed USB disks).
 287  */
 288 static int bios_handoff (struct ehci_hcd *ehci, int where, u32 cap)
 289 {
 290         if (cap & (1 << 16)) {
 291                 int msec = 500;
 292
 293                 /* request handoff to OS */
 294                 cap |= 1 << 24;
 295                 pci_write_config_dword (ehci->hcd.pdev, where, cap);
 296
 297                 /* and wait a while for it to happen */
 298                 do {
 299                         wait_ms (10);
 300                         msec -= 10;
 301                         pci_read_config_dword (ehci->hcd.pdev, where, &cap);
 302                 } while ((cap & (1 << 16)) && msec);
 303                 if (cap & (1 << 16)) {
 304                         ehci_err (ehci, "BIOS handoff failed (%d, %04x)\n",
 305                                 where, cap);
 306                         pci_write_config_dword (ehci->hcd.pdev, where, 0);
 307                         return 0;
 308                 }
 309                 ehci_dbg (ehci, "BIOS handoff succeeded\n");
 310         }
 311         return 0;
 312 }
 313
 314 static int
 315 ehci_reboot (struct notifier_block *self, unsigned long code, void *null)
 316 {
 317         struct ehci_hcd         *ehci;
 318
 319         ehci = container_of (self, struct ehci_hcd, reboot_notifier);
 320
 321         /* make BIOS/etc use companion controller during reboot */
 322         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
 323         return 0;
 324 }
 325
 326
 327 /* called by khubd or root hub init threads */
 328
 329 static int ehci_start (struct usb_hcd *hcd)
 330 {
 331         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 332         u32                     temp;
 333         struct usb_device       *udev;
 334         struct usb_bus          *bus;
 335         int                     retval;
 336         u32                     hcc_params;
 337         u8                      tempbyte;
 338
 339         spin_lock_init (&ehci->lock);
 340
 341         ehci->caps = (struct ehci_caps *) hcd->regs;
 342         ehci->regs = (struct ehci_regs *) (hcd->regs +
 343                                 HC_LENGTH (readl (&ehci->caps->hc_capbase)));
 344         dbg_hcs_params (ehci, "ehci_start");
 345         dbg_hcc_params (ehci, "ehci_start");
 346
 347         hcc_params = readl (&ehci->caps->hcc_params);
 348
 349         /* EHCI 0.96 and later may have "extended capabilities" */
 350         temp = HCC_EXT_CAPS (hcc_params);
 351         while (temp) {
 352                 u32             cap;
 353
 354                 pci_read_config_dword (ehci->hcd.pdev, temp, &cap);
 355                 ehci_dbg (ehci, "capability %04x at %02x\n", cap, temp);
 356                 switch (cap & 0xff) {
 357                 case 1:                 /* BIOS/SMM/... handoff */
 358                         if (bios_handoff (ehci, temp, cap) != 0)
 359                                 return -EOPNOTSUPP;
 360                         break;
 361                 case 0:                 /* illegal reserved capability */
 362                         ehci_warn (ehci, "illegal capability!\n");
 363                         cap = 0;
 364                         /* FALLTHROUGH */
 365                 default:                /* unknown */
 366                         break;
 367                 }
 368                 temp = (cap >> 8) & 0xff;
 369         }
 370
 371         /* cache this readonly data; minimize PCI reads */
 372         ehci->hcs_params = readl (&ehci->caps->hcs_params);
 373
 374         /* force HC to halt state */
 375         if ((retval = ehci_halt (ehci)) != 0)
 376                 return retval;
 377
 378         /*
 379          * hw default: 1K periodic list heads, one per frame.
 380          * periodic_size can shrink by USBCMD update if hcc_params allows.
 381          */
 382         ehci->periodic_size = DEFAULT_I_TDPS;
 383         if ((retval = ehci_mem_init (ehci, SLAB_KERNEL)) < 0)
 384                 return retval;
 385
 386         /* controllers may cache some of the periodic schedule ... */
 387         if (HCC_ISOC_CACHE (hcc_params))        // full frame cache
 388                 ehci->i_thresh = 8;
 389         else                                    // N microframes cached
 390                 ehci->i_thresh = 2 + HCC_ISOC_THRES (hcc_params);
 391
 392         ehci->reclaim = 0;
 393         ehci->next_uframe = -1;
 394
 395         /* controller state:  unknown --> reset */
 396
 397         /* EHCI spec section 4.1 */
 398         if ((retval = ehci_reset (ehci)) != 0) {
 399                 ehci_mem_cleanup (ehci);
 400                 return retval;
 401         }
 402         writel (INTR_MASK, &ehci->regs->intr_enable);
 403         writel (ehci->periodic_dma, &ehci->regs->frame_list);
 404
 405         /*
 406          * dedicate a qh for the async ring head, since we couldn't unlink
 407          * a 'real' qh without stopping the async schedule [4.8].  use it
 408          * as the 'reclamation list head' too.
 409          * its dummy is used in hw_alt_next of many tds, to prevent the qh
 410          * from automatically advancing to the next td after short reads.
 411          */
 412         ehci->async->qh_next.qh = 0;
 413         ehci->async->hw_next = QH_NEXT (ehci->async->qh_dma);
 414         ehci->async->hw_info1 = cpu_to_le32 (QH_HEAD);
 415         ehci->async->hw_token = cpu_to_le32 (QTD_STS_HALT);
 416         ehci->async->hw_qtd_next = EHCI_LIST_END;
 417         ehci->async->qh_state = QH_STATE_LINKED;
 418         ehci->async->hw_alt_next = QTD_NEXT (ehci->async->dummy->qtd_dma);
 419         writel ((u32)ehci->async->qh_dma, &ehci->regs->async_next);
 420
 421         /*
 422          * hcc_params controls whether ehci->regs->segment must (!!!)
 423          * be used; it constrains QH/ITD/SITD and QTD locations.
 424          * pci_pool consistent memory always uses segment zero.
 425          * streaming mappings for I/O buffers, like pci_map_single(),
 426          * can return segments above 4GB, if the device allows.
 427          *
 428          * NOTE:  the dma mask is visible through dma_supported(), so
 429          * drivers can pass this info along ... like NETIF_F_HIGHDMA,
 430          * Scsi_Host.highmem_io, and so forth.  It's readonly to all
 431          * host side drivers though.
 432          */
 433         if (HCC_64BIT_ADDR (hcc_params)) {
 434                 writel (0, &ehci->regs->segment);
 435                 if (!pci_set_dma_mask (ehci->hcd.pdev, 0xffffffffffffffffULL))
 436                         ehci_info (ehci, "enabled 64bit PCI DMA\n");
 437         }
 438
 439         /* help hc dma work well with cachelines */
 440         //pci_set_mwi (ehci->hcd.pdev); //+Wilson03172004,marked due to this pci host
 441                                         //does not support MWI
 442
 443         /* clear interrupt enables, set irq latency */
 444         temp = readl (&ehci->regs->command) & 0x0fff;
 445         if (log2_irq_thresh < 0 || log2_irq_thresh > 6)
 446                 log2_irq_thresh = 0;
 447         temp |= 1 << (16 + log2_irq_thresh);
 448         // if hc can park (ehci >= 0.96), default is 3 packets per async QH
 449         if (HCC_PGM_FRAMELISTLEN (hcc_params)) {
 450                 /* periodic schedule size can be smaller than default */
 451                 temp &= ~(3 << 2);
 452                 temp |= (EHCI_TUNE_FLS << 2);
 453                 switch (EHCI_TUNE_FLS) {
 454                 case 0: ehci->periodic_size = 1024; break;
 455                 case 1: ehci->periodic_size = 512; break;
 456                 case 2: ehci->periodic_size = 256; break;
 457                 default:        BUG ();
 458                 }
 459         }
 460         temp &= ~(CMD_IAAD | CMD_ASE | CMD_PSE),
 461         // Philips, Intel, and maybe others need CMD_RUN before the
 462         // root hub will detect new devices (why?); NEC doesn't
 463         temp |= CMD_RUN;
 464         writel (temp, &ehci->regs->command);
 465         dbg_cmd (ehci, "init", temp);
 466
 467         /* set async sleep time = 10 us ... ? */
 468
 469         init_timer (&ehci->watchdog);
 470         ehci->watchdog.function = ehci_watchdog;
 471         ehci->watchdog.data = (unsigned long) ehci;
 472
 473         /* wire up the root hub */
 474         bus = hcd_to_bus (hcd);
 475         bus->root_hub = udev = usb_alloc_dev (NULL, bus);
 476         if (!udev) {
 477 done2:
 478                 ehci_mem_cleanup (ehci);
 479                 return -ENOMEM;
 480         }
 481
 482         /*
 483          * Start, enabling full USB 2.0 functionality ... usb 1.1 devices
 484          * are explicitly handed to companion controller(s), so no TT is
 485          * involved with the root hub.
 486          */
 487         ehci->reboot_notifier.notifier_call = ehci_reboot;
 488         register_reboot_notifier (&ehci->reboot_notifier);
 489
 490         ehci->hcd.state = USB_STATE_READY;
 491         writel (FLAG_CF, &ehci->regs->configured_flag);
 492         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted write */
 493
 494         /* PCI Serial Bus Release Number is at 0x60 offset */
 495         pci_read_config_byte (hcd->pdev, 0x60, &tempbyte);
 496         temp = HC_VERSION(readl (&ehci->caps->hc_capbase));
 497         ehci_info (ehci,
 498                 "USB %x.%x enabled, EHCI %x.%02x, driver %s\n",
 499                 ((tempbyte & 0xf0)>>4), (tempbyte & 0x0f),
 500                 temp >> 8, temp & 0xff, DRIVER_VERSION);
 501
 502         /*
 503          * From here on, khubd concurrently accesses the root
 504          * hub; drivers will be talking to enumerated devices.
 505          *
 506          * Before this point the HC was idle/ready.  After, khubd
 507          * and device drivers may start it running.
 508          */
 509         usb_connect (udev);
 510         udev->speed = USB_SPEED_HIGH;
 511         if (hcd_register_root (hcd) != 0) {
 512                 if (hcd->state == USB_STATE_RUNNING)
 513                         ehci_ready (ehci);
 514                 ehci_reset (ehci);
 515                 bus->root_hub = 0;
 516                 usb_free_dev (udev);
 517                 retval = -ENODEV;
 518                 goto done2;
 519         }
 520
 521         create_debug_files (ehci);
 522
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 /* always called by thread; normally rmmod */
 527
 528 static void ehci_stop (struct usb_hcd *hcd)
 529 {
 530         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 531
 532         ehci_dbg (ehci, "stop\n");
 533
 534         /* no more interrupts ... */
 535         if (hcd->state == USB_STATE_RUNNING)
 536                 ehci_ready (ehci);
 537         if (in_interrupt ()) {          /* must not happen!! */
 538                 ehci_err (ehci, "stopped in_interrupt!\n");
 539                 return;
 540         }
 541         del_timer_sync (&ehci->watchdog);
 542         ehci_reset (ehci);
 543
 544         /* let companion controllers work when we aren't */
 545         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
 546         unregister_reboot_notifier (&ehci->reboot_notifier);
 547
 548         remove_debug_files (ehci);
 549
 550         /* root hub is shut down separately (first, when possible) */
 551         spin_lock_irq (&ehci->lock);
 552         if (ehci->async)
 553                 ehci_work (ehci, NULL);
 554         spin_unlock_irq (&ehci->lock);
 555         ehci_mem_cleanup (ehci);
 556
 557 #ifdef  EHCI_STATS
 558         ehci_dbg (ehci, "irq normal %ld err %ld reclaim %ld (lost %ld)\n",
 559                 ehci->stats.normal, ehci->stats.error, ehci->stats.reclaim,
 560                 ehci->stats.lost_iaa);
 561         ehci_dbg (ehci, "complete %ld unlink %ld\n",
 562                 ehci->stats.complete, ehci->stats.unlink);
 563 #endif
 564
 565         dbg_status (ehci, "ehci_stop completed", readl (&ehci->regs->status));
 566 }
 567
 568 static int ehci_get_frame (struct usb_hcd *hcd)
 569 {
 570         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 571         return (readl (&ehci->regs->frame_index) >> 3) % ehci->periodic_size;
 572 }
 573
 574 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 575
 576 #ifdef  CONFIG_PM
 577
 578 /* suspend/resume, section 4.3 */
 579
 580 static int ehci_suspend (struct usb_hcd *hcd, u32 state)
 581 {
 582         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 583         int                     ports;
 584         int                     i;
 585
 586         ehci_dbg (ehci, "suspend to %d\n", state);
 587
 588         ports = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params);
 589
 590         // FIXME:  This assumes what's probably a D3 level suspend...
 591
 592         // FIXME:  usb wakeup events on this bus should resume the machine.
 593         // pci config register PORTWAKECAP controls which ports can do it;
 594         // bios may have initted the register...
 595
 596         /* suspend each port, then stop the hc */
 597         for (i = 0; i < ports; i++) {
 598                 int     temp = readl (&ehci->regs->port_status [i]);
 599
 600                 if ((temp & PORT_PE) == 0
 601                                 || (temp & PORT_OWNER) != 0)
 602                         continue;
 603                 ehci_dbg (ehci, "suspend port %d", i);
 604                 temp |= PORT_SUSPEND;
 605                 writel (temp, &ehci->regs->port_status [i]);
 606         }
 607
 608         if (hcd->state == USB_STATE_RUNNING)
 609                 ehci_ready (ehci);
 610         writel (readl (&ehci->regs->command) & ~CMD_RUN, &ehci->regs->command);
 611
 612 // save pci FLADJ value
 613
 614         /* who tells PCI to reduce power consumption? */
 615
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 static int ehci_resume (struct usb_hcd *hcd)
 620 {
 621         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 622         int                     ports;
 623         int                     i;
 624
 625         ehci_dbg (ehci, "resume\n");
 626
 627         ports = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params);
 628
 629         // FIXME:  if controller didn't retain state,
 630         // return and let generic code clean it up
 631         // test configured_flag ?
 632
 633         /* resume HC and each port */
 634 // restore pci FLADJ value
 635         // khubd and drivers will set HC running, if needed;
 636         hcd->state = USB_STATE_READY;
 637         // FIXME Philips/Intel/... etc don't really have a "READY"
 638         // state ... turn on CMD_RUN too
 639         for (i = 0; i < ports; i++) {
 640                 int     temp = readl (&ehci->regs->port_status [i]);
 641
 642                 if ((temp & PORT_PE) == 0
 643                                 || (temp & PORT_SUSPEND) != 0)
 644                         continue;
 645                 ehci_dbg (ehci, "resume port %d", i);
 646                 temp |= PORT_RESUME;
 647                 writel (temp, &ehci->regs->port_status [i]);
 648                 readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted writes */
 649
 650                 wait_ms (20);
 651                 temp &= ~PORT_RESUME;
 652                 writel (temp, &ehci->regs->port_status [i]);
 653         }
 654         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted writes */
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 #endif
 659
 660 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 661
 662 /*
 663  * ehci_work is called from some interrupts, timers, and so on.
 664  * it calls driver completion functions, after dropping ehci->lock.
 665  */
 666 static void ehci_work (struct ehci_hcd *ehci, struct pt_regs *regs)
 667 {
 668         timer_action_done (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
 669         if (ehci->reclaim_ready)
 670                 end_unlink_async (ehci, regs);
 671         scan_async (ehci, regs);
 672         if (ehci->next_uframe != -1)
 673                 scan_periodic (ehci, regs);
 674
 675         /* the IO watchdog guards against hardware or driver bugs that
 676          * misplace IRQs, and should let us run completely without IRQs.
 677          */
 678         if ((ehci->async->qh_next.ptr != 0) || (ehci->periodic_sched != 0))
 679                 timer_action (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
 680 }
 681
 682 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 683
 684 static void ehci_irq (struct usb_hcd *hcd, struct pt_regs *regs)
 685 {
 686         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 687         u32                     status;
 688         int                     bh;
 689
 690         spin_lock (&ehci->lock);
 691
 692         status = readl (&ehci->regs->status);
 693
 694         /* e.g. cardbus physical eject */
 695         if (status == ~(u32) 0) {
 696                 ehci_dbg (ehci, "device removed\n");
 697                 goto dead;
 698         }
 699
 700         status &= INTR_MASK;
 701         if (!status)                    /* irq sharing? */
 702                 goto done;
 703
 704         /* clear (just) interrupts */
 705         writel (status, &ehci->regs->status);
 706         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted write */
 707         bh = 0;
 708
 709 #ifdef  EHCI_VERBOSE_DEBUG
 710         /* unrequested/ignored: Port Change Detect, Frame List Rollover */
 711         dbg_status (ehci, "irq", status);
 712 #endif
 713
 714         /* INT, ERR, and IAA interrupt rates can be throttled */
 715
 716         /* normal [4.15.1.2] or error [4.15.1.1] completion */
 717         if (likely ((status & (STS_INT|STS_ERR)) != 0)) {
 718                 if (likely ((status & STS_ERR) == 0))
 719                         COUNT (ehci->stats.normal);
 720                 else
 721                         COUNT (ehci->stats.error);
 722                 bh = 1;
 723         }
 724
 725         /* complete the unlinking of some qh [4.15.2.3] */
 726         if (status & STS_IAA) {
 727                 COUNT (ehci->stats.reclaim);
 728                 ehci->reclaim_ready = 1;
 729                 bh = 1;
 730         }
 731
 732         /* PCI errors [4.15.2.4] */
 733         if (unlikely ((status & STS_FATAL) != 0)) {
 734                 ehci_err (ehci, "fatal error\n");
 735 dead:
 736                 ehci_reset (ehci);
 737                 /* generic layer kills/unlinks all urbs, then
 738                  * uses ehci_stop to clean up the rest
 739                  */
 740                 bh = 1;
 741         }
 742
 743         if (bh)
 744                 ehci_work (ehci, regs);
 745 done:
 746         spin_unlock (&ehci->lock);
 747 }
 748
 749 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 750
 751 /*
 752  * non-error returns are a promise to giveback() the urb later
 753  * we drop ownership so next owner (or urb unlink) can get it
 754  *
 755  * urb + dev is in hcd_dev.urb_list
 756  * we're queueing TDs onto software and hardware lists
 757  *
 758  * hcd-specific init for hcpriv hasn't been done yet
 759  *
 760  * NOTE:  control, bulk, and interrupt share the same code to append TDs
 761  * to a (possibly active) QH, and the same QH scanning code.
 762  */
 763 static int ehci_urb_enqueue (
 764         struct usb_hcd  *hcd,
 765         struct urb      *urb,
 766         int             mem_flags
 767 ) {
 768         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 769         struct list_head        qtd_list;
 770
 771         urb->transfer_flags &= ~EHCI_STATE_UNLINK;
 772         INIT_LIST_HEAD (&qtd_list);
 773
 774         switch (usb_pipetype (urb->pipe)) {
 775         // case PIPE_CONTROL:
 776         // case PIPE_BULK:
 777         default:
 778                 if (!qh_urb_transaction (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags))
 779                         return -ENOMEM;
 780                 return submit_async (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags);
 781
 782         case PIPE_INTERRUPT:
 783                 if (!qh_urb_transaction (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags))
 784                         return -ENOMEM;
 785                 return intr_submit (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags);
 786
 787         case PIPE_ISOCHRONOUS:
 788                 if (urb->dev->speed == USB_SPEED_HIGH)
 789                         return itd_submit (ehci, urb, mem_flags);
 790 #ifdef have_split_iso
 791                 else
 792                         return sitd_submit (ehci, urb, mem_flags);
 793 #else
 794                 dbg ("no split iso support yet");
 795                 return -ENOSYS;
 796 #endif /* have_split_iso */
 797         }
 798 }
 799
 800 static void unlink_async (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
 801 {
 802         /* if we need to use IAA and it's busy, defer */
 803         if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED
 804                         && ehci->reclaim
 805                         && HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state)) {
 806                 struct ehci_qh          *last;
 807
 808                 for (last = ehci->reclaim;
 809                                 last->reclaim;
 810                                 last = last->reclaim)
 811                         continue;
 812                 qh->qh_state = QH_STATE_UNLINK_WAIT;
 813                 last->reclaim = qh;
 814
 815         /* bypass IAA if the hc can't care */
 816         } else if (!HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state) && ehci->reclaim)
 817                 end_unlink_async (ehci, NULL);
 818
 819         /* something else might have unlinked the qh by now */
 820         if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED)
 821                 start_unlink_async (ehci, qh);
 822 }
 823
 824 /* remove from hardware lists
 825  * completions normally happen asynchronously
 826  */
 827
 828 static int ehci_urb_dequeue (struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb)
 829 {
 830         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 831         struct ehci_qh          *qh;
 832         unsigned long           flags;
 833
 834         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 835         switch (usb_pipetype (urb->pipe)) {
 836         // case PIPE_CONTROL:
 837         // case PIPE_BULK:
 838         default:
 839                 qh = (struct ehci_qh *) urb->hcpriv;
 840                 if (!qh)
 841                         break;
 842                 unlink_async (ehci, qh);
 843                 break;
 844
 845         case PIPE_INTERRUPT:
 846                 qh = (struct ehci_qh *) urb->hcpriv;
 847                 if (!qh)
 848                         break;
 849                 if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED) {
 850                         /* messy, can spin or block a microframe ... */
 851                         intr_deschedule (ehci, qh, 1);
 852                         /* qh_state == IDLE */
 853                 }
 854                 qh_completions (ehci, qh, NULL);
 855
 856                 /* reschedule QH iff another request is queued */
 857                 if (!list_empty (&qh->qtd_list)
 858                                 && HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state)) {
 859                         int status;
 860
 861                         status = qh_schedule (ehci, qh);
 862                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 863
 864                         if (status != 0) {
 865                                 // shouldn't happen often, but ...
 866                                 // FIXME kill those tds' urbs
 867                                 err ("can't reschedule qh %p, err %d",
 868                                         qh, status);
 869                         }
 870                         return status;
 871                 }
 872                 break;
 873
 874         case PIPE_ISOCHRONOUS:
 875                 // itd or sitd ...
 876
 877                 // wait till next completion, do it then.
 878                 // completion irqs can wait up to 1024 msec,
 879                 urb->transfer_flags |= EHCI_STATE_UNLINK;
 880                 break;
 881         }
 882         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 883         return 0;
 884 }
 885
 886 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 887
 888 // bulk qh holds the data toggle
 889
 890 static void ehci_free_config (struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev)
 891 {
 892         struct hcd_dev          *dev = (struct hcd_dev *)udev->hcpriv;
 893         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 894         int                     i;
 895         unsigned long           flags;
 896
 897         /* ASSERT:  no requests/urbs are still linked (so no TDs) */
 898         /* ASSERT:  nobody can be submitting urbs for this any more */
 899
 900         ehci_dbg (ehci, "free_config %s devnum %d\n",
 901                         udev->devpath, udev->devnum);
 902
 903         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 904         for (i = 0; i < 32; i++) {
 905                 if (dev->ep [i]) {
 906                         struct ehci_qh          *qh;
 907                         char                    *why;
 908
 909                         /* dev->ep is a QH unless info1.maxpacket of zero
 910                          * marks an iso stream head.
 911                          * FIXME do something smarter here with ISO
 912                          */
 913                         qh = (struct ehci_qh *) dev->ep [i];
 914                         if (qh->hw_info1 == 0) {
 915                                 ehci_err (ehci, "no iso cleanup!!\n");
 916                                 continue;
 917                         }
 918
 919
 920                         /* detect/report non-recoverable errors */
 921                         if (in_interrupt ())
 922                                 why = "disconnect() didn't";
 923                         else if ((qh->hw_info2 & cpu_to_le32 (0xffff)) != 0
 924                                         && qh->qh_state != QH_STATE_IDLE)
 925                                 why = "(active periodic)";
 926                         else
 927                                 why = 0;
 928                         if (why) {
 929                                 err ("dev %s-%s ep %d-%s error: %s",
 930                                         hcd_to_bus (hcd)->bus_name,
 931                                         udev->devpath,
 932                                         i & 0xf, (i & 0x10) ? "IN" : "OUT",
 933                                         why);
 934                                 BUG ();
 935                         }
 936
 937                         dev->ep [i] = 0;
 938                         if (qh->qh_state == QH_STATE_IDLE)
 939                                 goto idle;
 940                         ehci_dbg (ehci, "free_config, async ep 0x%02x qh %p",
 941                                         i, qh);
 942
 943                         /* scan_async() empties the ring as it does its work,
 944                          * using IAA, but doesn't (yet?) turn it off.  if it
 945                          * doesn't empty this qh, likely it's the last entry.
 946                          */
 947                         while (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED
 948                                         && ehci->reclaim
 949                                         && HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state)
 950                                         ) {
 951                                 spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 952                                 /* wait_ms() won't spin, we're a thread;
 953                                  * and we know IRQ/timer/... can progress
 954                                  */
 955                                 wait_ms (1);
 956                                 spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 957                         }
 958                         if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED)
 959                                 start_unlink_async (ehci, qh);
 960                         while (qh->qh_state != QH_STATE_IDLE
 961                                         && ehci->hcd.state != USB_STATE_HALT) {
 962                                 spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 963                                 wait_ms (1);
 964                                 spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 965                         }
 966 idle:
 967                         qh_put (ehci, qh);
 968                 }
 969         }
 970
 971         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 972 }
 973
 974 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 975
 976 static const struct hc_driver ehci_driver = {
 977         .description =          hcd_name,
 978
 979         /*
 980          * generic hardware linkage
 981          */
 982         .irq =                  ehci_irq,
 983         .flags =                HCD_MEMORY | HCD_USB2,
 984
 985         /*
 986          * basic lifecycle operations
 987          */
 988         .start =                ehci_start,
 989 #ifdef  CONFIG_PM
 990         .suspend =              ehci_suspend,
 991         .resume =               ehci_resume,
 992 #endif
 993         .stop =                 ehci_stop,
 994
 995         /*
 996          * memory lifecycle (except per-request)
 997          */
 998         .hcd_alloc =            ehci_hcd_alloc,
 999         .hcd_free =             ehci_hcd_free,
1000
1001         /*
1002          * managing i/o requests and associated device resources
1003          */
1004         .urb_enqueue =          ehci_urb_enqueue,
1005         .urb_dequeue =          ehci_urb_dequeue,
1006         .free_config =          ehci_free_config,
1007
1008         /*
1009          * scheduling support
1010          */
1011         .get_frame_number =     ehci_get_frame,
1012
1013         /*
1014          * root hub support
1015          */
1016         .hub_status_data =      ehci_hub_status_data,
1017         .hub_control =          ehci_hub_control,
1018 };
1019
1020 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1021
1022 /* EHCI spec says PCI is required. */
1023
1024 /* PCI driver selection metadata; PCI hotplugging uses this */
1025 static const struct pci_device_id __devinitdata pci_ids [] = { {
1026
1027         /* handle any USB 2.0 EHCI controller */
1028
1029         .class =                ((PCI_CLASS_SERIAL_USB << 8) | 0x20),
1030         .class_mask =   ~0,
1031         .driver_data =  (unsigned long) &ehci_driver,
1032
1033         /* no matter who makes it */
1034         .vendor =       PCI_ANY_ID,
1035         .device =       PCI_ANY_ID,
1036         .subvendor =    PCI_ANY_ID,
1037         .subdevice =    PCI_ANY_ID,
1038
1039 }, { /* end: all zeroes */ }
1040 };
1041 MODULE_DEVICE_TABLE (pci, pci_ids);
1042
1043 /* pci driver glue; this is a "new style" PCI driver module */
1044 static struct pci_driver ehci_pci_driver = {
1045         .name =         (char *) hcd_name,
1046         .id_table =     pci_ids,
1047
1048         .probe =        usb_hcd_pci_probe,
1049         .remove =       usb_hcd_pci_remove,
1050
1051 #ifdef  CONFIG_PM
1052         .suspend =      usb_hcd_pci_suspend,
1053         .resume =       usb_hcd_pci_resume,
1054 #endif
1055 };
1056
1057 #define DRIVER_INFO DRIVER_VERSION " " DRIVER_DESC
1058
1059 MODULE_DESCRIPTION (DRIVER_INFO);
1060 MODULE_AUTHOR (DRIVER_AUTHOR);
1061 MODULE_LICENSE ("GPL");
1062
1063 static int __init init (void)
1064 {
1065         pr_debug ("%s: block sizes: qh %Zd qtd %Zd itd %Zd sitd %Zd\n",
1066                 hcd_name,
1067                 sizeof (struct ehci_qh), sizeof (struct ehci_qtd),
1068                 sizeof (struct ehci_itd), sizeof (struct ehci_sitd));
1069
1070         return pci_module_init (&ehci_pci_driver);
1071 }
1072 module_init (init);
1073
1074 static void __exit cleanup (void)
1075 {
1076         pci_unregister_driver (&ehci_pci_driver);
1077 }
1078 module_exit (cleanup);