drivers/usb/host/ehci-hcd.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2004 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
  21 #ifdef CONFIG_USB_DEBUG
  22         #define DEBUG
  23 #else
  24         #undef DEBUG
  25 #endif
  26
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/pci.h>
  29 #include <linux/dmapool.h>
  30 #include <linux/kernel.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/ioport.h>
  33 #include <linux/sched.h>
  34 #include <linux/slab.h>
  35 #include <linux/smp_lock.h>
  36 #include <linux/errno.h>
  37 #include <linux/init.h>
  38 #include <linux/timer.h>
  39 #include <linux/list.h>
  40 #include <linux/interrupt.h>
  41 #include <linux/reboot.h>
  42 #include <linux/usb.h>
  43 #include <linux/moduleparam.h>
  44 #include <linux/dma-mapping.h>
  45
  46 #include "../core/hcd.h"
  47
  48 #include <asm/byteorder.h>
  49 #include <asm/io.h>
  50 #include <asm/irq.h>
  51 #include <asm/system.h>
  52 #include <asm/unaligned.h>
  53
  54
  55 /*-------------------------------------------------------------------------*/
  56
  57 /*
  58  * EHCI hc_driver implementation ... experimental, incomplete.
  59  * Based on the final 1.0 register interface specification.
  60  *
  61  * USB 2.0 shows up in upcoming www.pcmcia.org technology.
  62  * First was PCMCIA, like ISA; then CardBus, which is PCI.
  63  * Next comes "CardBay", using USB 2.0 signals.
  64  *
  65  * Contains additional contributions by Brad Hards, Rory Bolt, and others.
  66  * Special thanks to Intel and VIA for providing host controllers to
  67  * test this driver on, and Cypress (including In-System Design) for
  68  * providing early devices for those host controllers to talk to!
  69  *
  70  * HISTORY:
  71  *
  72  * 2004-05-10 Root hub and PCI suspend/resume support; remote wakeup. (db)
  73  * 2004-02-24 Replace pci_* with generic dma_* API calls (dsaxena@plexity.net)
  74  * 2003-12-29 Rewritten high speed iso transfer support (by Michal Sojka,
  75  *      <sojkam@centrum.cz>, updates by DB).
  76  *
  77  * 2002-11-29   Correct handling for hw async_next register.
  78  * 2002-08-06   Handling for bulk and interrupt transfers is mostly shared;
  79  *      only scheduling is different, no arbitrary limitations.
  80  * 2002-07-25   Sanity check PCI reads, mostly for better cardbus support,
  81  *      clean up HC run state handshaking.
  82  * 2002-05-24   Preliminary FS/LS interrupts, using scheduling shortcuts
  83  * 2002-05-11   Clear TT errors for FS/LS ctrl/bulk.  Fill in some other
  84  *      missing pieces:  enabling 64bit dma, handoff from BIOS/SMM.
  85  * 2002-05-07   Some error path cleanups to report better errors; wmb();
  86  *      use non-CVS version id; better iso bandwidth claim.
  87  * 2002-04-19   Control/bulk/interrupt submit no longer uses giveback() on
  88  *      errors in submit path.  Bugfixes to interrupt scheduling/processing.
  89  * 2002-03-05   Initial high-speed ISO support; reduce ITD memory; shift
  90  *      more checking to generic hcd framework (db).  Make it work with
  91  *      Philips EHCI; reduce PCI traffic; shorten IRQ path (Rory Bolt).
  92  * 2002-01-14   Minor cleanup; version synch.
  93  * 2002-01-08   Fix roothub handoff of FS/LS to companion controllers.
  94  * 2002-01-04   Control/Bulk queuing behaves.
  95  *
  96  * 2001-12-12   Initial patch version for Linux 2.5.1 kernel.
  97  * 2001-June    Works with usb-storage and NEC EHCI on 2.4
  98  */
  99
 100 #define DRIVER_VERSION "2004-May-10"
 101 #define DRIVER_AUTHOR "David Brownell"
 102 #define DRIVER_DESC "USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver"
 103
 104 static const char       hcd_name [] = "ehci_hcd";
 105
 106
 107 #undef EHCI_VERBOSE_DEBUG
 108 #undef EHCI_URB_TRACE
 109
 110 #ifdef DEBUG
 111 #define EHCI_STATS
 112 #endif
 113
 114 /* magic numbers that can affect system performance */
 115 #define EHCI_TUNE_CERR          3       /* 0-3 qtd retries; 0 == don't stop */
 116 #define EHCI_TUNE_RL_HS         4       /* nak throttle; see 4.9 */
 117 #define EHCI_TUNE_RL_TT         0
 118 #define EHCI_TUNE_MULT_HS       1       /* 1-3 transactions/uframe; 4.10.3 */
 119 #define EHCI_TUNE_MULT_TT       1
 120 #define EHCI_TUNE_FLS           2       /* (small) 256 frame schedule */
 121
 122 #define EHCI_IAA_JIFFIES        (HZ/100)        /* arbitrary; ~10 msec */
 123 #define EHCI_IO_JIFFIES         (HZ/10)         /* io watchdog > irq_thresh */
 124 #define EHCI_ASYNC_JIFFIES      (HZ/20)         /* async idle timeout */
 125 #define EHCI_SHRINK_JIFFIES     (HZ/200)        /* async qh unlink delay */
 126
 127 /* Initial IRQ latency:  lower than default */
 128 static int log2_irq_thresh = 0;         // 0 to 6
 129 module_param (log2_irq_thresh, int, S_IRUGO);
 130 MODULE_PARM_DESC (log2_irq_thresh, "log2 IRQ latency, 1-64 microframes");
 131
 132 #define INTR_MASK (STS_IAA | STS_FATAL | STS_PCD | STS_ERR | STS_INT)
 133
 134 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 135
 136 #include "ehci.h"
 137 #include "ehci-dbg.c"
 138
 139 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 140
 141 /*
 142  * handshake - spin reading hc until handshake completes or fails
 143  * @ptr: address of hc register to be read
 144  * @mask: bits to look at in result of read
 145  * @done: value of those bits when handshake succeeds
 146  * @usec: timeout in microseconds
 147  *
 148  * Returns negative errno, or zero on success
 149  *
 150  * Success happens when the "mask" bits have the specified value (hardware
 151  * handshake done).  There are two failure modes:  "usec" have passed (major
 152  * hardware flakeout), or the register reads as all-ones (hardware removed).
 153  *
 154  * That last failure should_only happen in cases like physical cardbus eject
 155  * before driver shutdown. But it also seems to be caused by bugs in cardbus
 156  * bridge shutdown:  shutting down the bridge before the devices using it.
 157  */
 158 static int handshake (u32 __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int usec)
 159 {
 160         u32     result;
 161
 162         do {
 163                 result = readl (ptr);
 164                 if (result == ~(u32)0)          /* card removed */
 165                         return -ENODEV;
 166                 result &= mask;
 167                 if (result == done)
 168                         return 0;
 169                 udelay (1);
 170                 usec--;
 171         } while (usec > 0);
 172         return -ETIMEDOUT;
 173 }
 174
 175 /*
 176  * hc states include: unknown, halted, ready, running
 177  * transitional states are messy just now
 178  * trying to avoid "running" unless urbs are active
 179  * a "ready" hc can be finishing prefetched work
 180  */
 181
 182 /* force HC to halt state from unknown (EHCI spec section 2.3) */
 183 static int ehci_halt (struct ehci_hcd *ehci)
 184 {
 185         u32     temp = readl (&ehci->regs->status);
 186
 187         if ((temp & STS_HALT) != 0)
 188                 return 0;
 189
 190         temp = readl (&ehci->regs->command);
 191         temp &= ~CMD_RUN;
 192         writel (temp, &ehci->regs->command);
 193         return handshake (&ehci->regs->status, STS_HALT, STS_HALT, 16 * 125);
 194 }
 195
 196 /* reset a non-running (STS_HALT == 1) controller */
 197 static int ehci_reset (struct ehci_hcd *ehci)
 198 {
 199         u32     command = readl (&ehci->regs->command);
 200
 201         command |= CMD_RESET;
 202         dbg_cmd (ehci, "reset", command);
 203         writel (command, &ehci->regs->command);
 204         ehci->hcd.state = USB_STATE_HALT;
 205         ehci->next_statechange = jiffies;
 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 }
 243
 244 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 245
 246 static void ehci_work(struct ehci_hcd *ehci, struct pt_regs *regs);
 247
 248 #include "ehci-hub.c"
 249 #include "ehci-mem.c"
 250 #include "ehci-q.c"
 251 #include "ehci-sched.c"
 252
 253 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 254
 255 static void ehci_watchdog (unsigned long param)
 256 {
 257         struct ehci_hcd         *ehci = (struct ehci_hcd *) param;
 258         unsigned long           flags;
 259
 260         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 261
 262         /* lost IAA irqs wedge things badly; seen with a vt8235 */
 263         if (ehci->reclaim) {
 264                 u32             status = readl (&ehci->regs->status);
 265
 266                 if (status & STS_IAA) {
 267                         ehci_vdbg (ehci, "lost IAA\n");
 268                         COUNT (ehci->stats.lost_iaa);
 269                         writel (STS_IAA, &ehci->regs->status);
 270                         ehci->reclaim_ready = 1;
 271                 }
 272         }
 273
 274         /* stop async processing after it's idled a bit */
 275         if (test_bit (TIMER_ASYNC_OFF, &ehci->actions))
 276                 start_unlink_async (ehci, ehci->async);
 277
 278         /* ehci could run by timer, without IRQs ... */
 279         ehci_work (ehci, NULL);
 280
 281         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 282 }
 283
 284 #ifdef  CONFIG_PCI
 285
 286 /* EHCI 0.96 (and later) section 5.1 says how to kick BIOS/SMM/...
 287  * off the controller (maybe it can boot from highspeed USB disks).
 288  */
 289 static int bios_handoff (struct ehci_hcd *ehci, int where, u32 cap)
 290 {
 291         if (cap & (1 << 16)) {
 292                 int msec = 5000;
 293                 struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ehci->hcd.self.controller);
 294
 295                 /* request handoff to OS */
 296                 cap |= 1 << 24;
 297                 pci_write_config_dword(pdev, where, cap);
 298
 299                 /* and wait a while for it to happen */
 300                 do {
 301                         msleep(10);
 302                         msec -= 10;
 303                         pci_read_config_dword(pdev, where, &cap);
 304                 } while ((cap & (1 << 16)) && msec);
 305                 if (cap & (1 << 16)) {
 306                         ehci_err (ehci, "BIOS handoff failed (%d, %04x)\n",
 307                                 where, cap);
 308                         // some BIOS versions seem buggy...
 309                         // return 1;
 310                         ehci_warn (ehci, "continuing after BIOS bug...\n");
 311                         return 0;
 312                 }
 313                 ehci_dbg (ehci, "BIOS handoff succeeded\n");
 314         }
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 #endif
 319
 320 static int
 321 ehci_reboot (struct notifier_block *self, unsigned long code, void *null)
 322 {
 323         struct ehci_hcd         *ehci;
 324
 325         ehci = container_of (self, struct ehci_hcd, reboot_notifier);
 326
 327         /* make BIOS/etc use companion controller during reboot */
 328         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
 329         return 0;
 330 }
 331
 332
 333 /* called by khubd or root hub init threads */
 334
 335 static int ehci_hc_reset (struct usb_hcd *hcd)
 336 {
 337         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 338         u32                     temp;
 339         unsigned                count = 256/4;
 340
 341         spin_lock_init (&ehci->lock);
 342
 343         ehci->caps = hcd->regs;
 344         ehci->regs = (hcd->regs +
 345                                 HC_LENGTH (readl (&ehci->caps->hc_capbase)));
 346         dbg_hcs_params (ehci, "reset");
 347         dbg_hcc_params (ehci, "reset");
 348
 349 #ifdef  CONFIG_PCI
 350         /* EHCI 0.96 and later may have "extended capabilities" */
 351         if (hcd->self.controller->bus == &pci_bus_type)
 352                 temp = HCC_EXT_CAPS (readl (&ehci->caps->hcc_params));
 353         else
 354                 temp = 0;
 355         while (temp && count--) {
 356                 u32             cap;
 357
 358                 pci_read_config_dword (to_pci_dev(ehci->hcd.self.controller),
 359                                 temp, &cap);
 360                 ehci_dbg (ehci, "capability %04x at %02x\n", cap, temp);
 361                 switch (cap & 0xff) {
 362                 case 1:                 /* BIOS/SMM/... handoff */
 363                         if (bios_handoff (ehci, temp, cap) != 0)
 364                                 return -EOPNOTSUPP;
 365                         break;
 366                 case 0x0a:              /* appendix C */
 367                         ehci_dbg (ehci, "debug registers, BAR %d offset %d\n",
 368                                 (cap >> 29) & 0x07, (cap >> 16) & 0x0fff);
 369                         break;
 370                 case 0:                 /* illegal reserved capability */
 371                         ehci_warn (ehci, "illegal capability!\n");
 372                         cap = 0;
 373                         /* FALLTHROUGH */
 374                 default:                /* unknown */
 375                         break;
 376                 }
 377                 temp = (cap >> 8) & 0xff;
 378         }
 379         if (!count) {
 380                 ehci_err (ehci, "bogus capabilities ... PCI problems!\n");
 381                 return -EIO;
 382         }
 383 #endif
 384
 385         /* cache this readonly data; minimize PCI reads */
 386         ehci->hcs_params = readl (&ehci->caps->hcs_params);
 387
 388         /* force HC to halt state */
 389         return ehci_halt (ehci);
 390 }
 391
 392 static int ehci_start (struct usb_hcd *hcd)
 393 {
 394         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 395         u32                     temp;
 396         struct usb_device       *udev;
 397         struct usb_bus          *bus;
 398         int                     retval;
 399         u32                     hcc_params;
 400         u8                      sbrn = 0;
 401
 402         init_timer (&ehci->watchdog);
 403         ehci->watchdog.function = ehci_watchdog;
 404         ehci->watchdog.data = (unsigned long) ehci;
 405
 406         /*
 407          * hw default: 1K periodic list heads, one per frame.
 408          * periodic_size can shrink by USBCMD update if hcc_params allows.
 409          */
 410         ehci->periodic_size = DEFAULT_I_TDPS;
 411         if ((retval = ehci_mem_init (ehci, GFP_KERNEL)) < 0)
 412                 return retval;
 413
 414         /* controllers may cache some of the periodic schedule ... */
 415         hcc_params = readl (&ehci->caps->hcc_params);
 416         if (HCC_ISOC_CACHE (hcc_params))        // full frame cache
 417                 ehci->i_thresh = 8;
 418         else                                    // N microframes cached
 419                 ehci->i_thresh = 2 + HCC_ISOC_THRES (hcc_params);
 420
 421         ehci->reclaim = NULL;
 422         ehci->next_uframe = -1;
 423
 424         /* controller state:  unknown --> reset */
 425
 426         /* EHCI spec section 4.1 */
 427         if ((retval = ehci_reset (ehci)) != 0) {
 428                 ehci_mem_cleanup (ehci);
 429                 return retval;
 430         }
 431         writel (ehci->periodic_dma, &ehci->regs->frame_list);
 432
 433 #ifdef  CONFIG_PCI
 434         if (hcd->self.controller->bus == &pci_bus_type) {
 435                 struct pci_dev          *pdev;
 436                 u16                     port_wake;
 437
 438                 pdev = to_pci_dev(hcd->self.controller);
 439
 440                 /* Serial Bus Release Number is at PCI 0x60 offset */
 441                 pci_read_config_byte(pdev, 0x60, &sbrn);
 442
 443                 /* port wake capability, reported by boot firmware */
 444                 pci_read_config_word(pdev, 0x62, &port_wake);
 445                 hcd->can_wakeup = (port_wake & 1) != 0;
 446
 447                 /* help hc dma work well with cachelines */
 448                 pci_set_mwi (pdev);
 449
 450                 /* chip-specific init */
 451                 switch (pdev->vendor) {
 452                 case PCI_VENDOR_ID_ARC:
 453                         if (pdev->device == PCI_DEVICE_ID_ARC_EHCI)
 454                                 ehci->is_arc_rh_tt = 1;
 455                         break;
 456                 }
 457
 458         }
 459 #endif
 460
 461         /*
 462          * dedicate a qh for the async ring head, since we couldn't unlink
 463          * a 'real' qh without stopping the async schedule [4.8].  use it
 464          * as the 'reclamation list head' too.
 465          * its dummy is used in hw_alt_next of many tds, to prevent the qh
 466          * from automatically advancing to the next td after short reads.
 467          */
 468         ehci->async->qh_next.qh = NULL;
 469         ehci->async->hw_next = QH_NEXT (ehci->async->qh_dma);
 470         ehci->async->hw_info1 = cpu_to_le32 (QH_HEAD);
 471         ehci->async->hw_token = cpu_to_le32 (QTD_STS_HALT);
 472         ehci->async->hw_qtd_next = EHCI_LIST_END;
 473         ehci->async->qh_state = QH_STATE_LINKED;
 474         ehci->async->hw_alt_next = QTD_NEXT (ehci->async->dummy->qtd_dma);
 475         writel ((u32)ehci->async->qh_dma, &ehci->regs->async_next);
 476
 477         /*
 478          * hcc_params controls whether ehci->regs->segment must (!!!)
 479          * be used; it constrains QH/ITD/SITD and QTD locations.
 480          * pci_pool consistent memory always uses segment zero.
 481          * streaming mappings for I/O buffers, like pci_map_single(),
 482          * can return segments above 4GB, if the device allows.
 483          *
 484          * NOTE:  the dma mask is visible through dma_supported(), so
 485          * drivers can pass this info along ... like NETIF_F_HIGHDMA,
 486          * Scsi_Host.highmem_io, and so forth.  It's readonly to all
 487          * host side drivers though.
 488          */
 489         if (HCC_64BIT_ADDR (hcc_params)) {
 490                 writel (0, &ehci->regs->segment);
 491 #if 0
 492 // this is deeply broken on almost all architectures
 493                 if (!pci_set_dma_mask (to_pci_dev(ehci->hcd.self.controller), 0xffffffffffffffffULL))
 494                         ehci_info (ehci, "enabled 64bit PCI DMA\n");
 495 #endif
 496         }
 497
 498         /* clear interrupt enables, set irq latency */
 499         temp = readl (&ehci->regs->command) & 0x0fff;
 500         if (log2_irq_thresh < 0 || log2_irq_thresh > 6)
 501                 log2_irq_thresh = 0;
 502         temp |= 1 << (16 + log2_irq_thresh);
 503         // if hc can park (ehci >= 0.96), default is 3 packets per async QH
 504         if (HCC_PGM_FRAMELISTLEN (hcc_params)) {
 505                 /* periodic schedule size can be smaller than default */
 506                 temp &= ~(3 << 2);
 507                 temp |= (EHCI_TUNE_FLS << 2);
 508                 switch (EHCI_TUNE_FLS) {
 509                 case 0: ehci->periodic_size = 1024; break;
 510                 case 1: ehci->periodic_size = 512; break;
 511                 case 2: ehci->periodic_size = 256; break;
 512                 default:        BUG ();
 513                 }
 514         }
 515         temp &= ~(CMD_IAAD | CMD_ASE | CMD_PSE),
 516         // Philips, Intel, and maybe others need CMD_RUN before the
 517         // root hub will detect new devices (why?); NEC doesn't
 518         temp |= CMD_RUN;
 519         writel (temp, &ehci->regs->command);
 520         dbg_cmd (ehci, "init", temp);
 521
 522         /* set async sleep time = 10 us ... ? */
 523
 524         /* wire up the root hub */
 525         bus = hcd_to_bus (hcd);
 526         udev = usb_alloc_dev (NULL, bus, 0);
 527         if (!udev) {
 528 done2:
 529                 ehci_mem_cleanup (ehci);
 530                 return -ENOMEM;
 531         }
 532
 533         /*
 534          * Start, enabling full USB 2.0 functionality ... usb 1.1 devices
 535          * are explicitly handed to companion controller(s), so no TT is
 536          * involved with the root hub.  (Except where one is integrated,
 537          * and there's no companion controller unless maybe for USB OTG.)
 538          */
 539         ehci->reboot_notifier.notifier_call = ehci_reboot;
 540         register_reboot_notifier (&ehci->reboot_notifier);
 541
 542         ehci->hcd.state = USB_STATE_RUNNING;
 543         writel (FLAG_CF, &ehci->regs->configured_flag);
 544         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted write */
 545
 546         temp = HC_VERSION(readl (&ehci->caps->hc_capbase));
 547         ehci_info (ehci,
 548                 "USB %x.%x enabled, EHCI %x.%02x, driver %s\n",
 549                 ((sbrn & 0xf0)>>4), (sbrn & 0x0f),
 550                 temp >> 8, temp & 0xff, DRIVER_VERSION);
 551
 552         /*
 553          * From here on, khubd concurrently accesses the root
 554          * hub; drivers will be talking to enumerated devices.
 555          *
 556          * Before this point the HC was idle/ready.  After, khubd
 557          * and device drivers may start it running.
 558          */
 559         udev->speed = USB_SPEED_HIGH;
 560         if (hcd_register_root (udev, hcd) != 0) {
 561                 if (hcd->state == USB_STATE_RUNNING)
 562                         ehci_ready (ehci);
 563                 ehci_reset (ehci);
 564                 usb_put_dev (udev);
 565                 retval = -ENODEV;
 566                 goto done2;
 567         }
 568
 569         writel (INTR_MASK, &ehci->regs->intr_enable); /* Turn On Interrupts */
 570
 571         create_debug_files (ehci);
 572
 573         return 0;
 574 }
 575
 576 /* always called by thread; normally rmmod */
 577
 578 static void ehci_stop (struct usb_hcd *hcd)
 579 {
 580         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 581         u8                      rh_ports, port;
 582
 583         ehci_dbg (ehci, "stop\n");
 584
 585         /* no more interrupts ... */
 586         if (hcd->state == USB_STATE_RUNNING)
 587                 ehci_ready (ehci);
 588         if (in_interrupt ()) {          /* must not happen!! */
 589                 ehci_err (ehci, "stopped in_interrupt!\n");
 590                 return;
 591         }
 592         del_timer_sync (&ehci->watchdog);
 593
 594         /* Turn off port power on all root hub ports. */
 595         rh_ports = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params);
 596         for (port = 1; port <= rh_ports; port++) {
 597                 ehci_hub_control(hcd, ClearPortFeature, USB_PORT_FEAT_POWER,
 598                         port, NULL, 0);
 599         }
 600
 601         ehci_reset (ehci);
 602         writel (0, &ehci->regs->intr_enable);
 603
 604         /* let companion controllers work when we aren't */
 605         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
 606         unregister_reboot_notifier (&ehci->reboot_notifier);
 607
 608         remove_debug_files (ehci);
 609
 610         /* root hub is shut down separately (first, when possible) */
 611         spin_lock_irq (&ehci->lock);
 612         if (ehci->async)
 613                 ehci_work (ehci, NULL);
 614         spin_unlock_irq (&ehci->lock);
 615         ehci_mem_cleanup (ehci);
 616
 617 #ifdef  EHCI_STATS
 618         ehci_dbg (ehci, "irq normal %ld err %ld reclaim %ld (lost %ld)\n",
 619                 ehci->stats.normal, ehci->stats.error, ehci->stats.reclaim,
 620                 ehci->stats.lost_iaa);
 621         ehci_dbg (ehci, "complete %ld unlink %ld\n",
 622                 ehci->stats.complete, ehci->stats.unlink);
 623 #endif
 624
 625         dbg_status (ehci, "ehci_stop completed", readl (&ehci->regs->status));
 626 }
 627
 628 static int ehci_get_frame (struct usb_hcd *hcd)
 629 {
 630         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 631         return (readl (&ehci->regs->frame_index) >> 3) % ehci->periodic_size;
 632 }
 633
 634 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 635
 636 #ifdef  CONFIG_PM
 637
 638 /* suspend/resume, section 4.3 */
 639
 640 /* These routines rely on PCI to handle powerdown and wakeup, and
 641  * transceivers that don't need any software attention to set up
 642  * the right sort of wakeup.
 643  */
 644
 645 static int ehci_suspend (struct usb_hcd *hcd, u32 state)
 646 {
 647         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 648
 649         while (time_before (jiffies, ehci->next_statechange))
 650                 msleep (100);
 651
 652 #ifdef  CONFIG_USB_SUSPEND
 653         (void) usb_suspend_device (hcd->self.root_hub, state);
 654 #else
 655         /* FIXME lock root hub */
 656         (void) ehci_hub_suspend (hcd);
 657 #endif
 658
 659         // save (PCI) FLADJ in case of Vaux power loss
 660
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 static int ehci_resume (struct usb_hcd *hcd)
 665 {
 666         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 667         int                     retval;
 668
 669         // maybe restore (PCI) FLADJ
 670
 671         while (time_before (jiffies, ehci->next_statechange))
 672                 msleep (100);
 673
 674 #ifdef  CONFIG_USB_SUSPEND
 675         retval = usb_resume_device (hcd->self.root_hub);
 676 #else
 677         /* FIXME lock root hub */
 678         retval = ehci_hub_resume (hcd);
 679 #endif
 680         if (retval == 0)
 681                 hcd->self.controller->power.power_state = 0;
 682         return retval;
 683 }
 684
 685 #endif
 686
 687 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 688
 689 /*
 690  * ehci_work is called from some interrupts, timers, and so on.
 691  * it calls driver completion functions, after dropping ehci->lock.
 692  */
 693 static void ehci_work (struct ehci_hcd *ehci, struct pt_regs *regs)
 694 {
 695         timer_action_done (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
 696         if (ehci->reclaim_ready)
 697                 end_unlink_async (ehci, regs);
 698
 699         /* another CPU may drop ehci->lock during a schedule scan while
 700          * it reports urb completions.  this flag guards against bogus
 701          * attempts at re-entrant schedule scanning.
 702          */
 703         if (ehci->scanning)
 704                 return;
 705         ehci->scanning = 1;
 706         scan_async (ehci, regs);
 707         if (ehci->next_uframe != -1)
 708                 scan_periodic (ehci, regs);
 709         ehci->scanning = 0;
 710
 711         /* the IO watchdog guards against hardware or driver bugs that
 712          * misplace IRQs, and should let us run completely without IRQs.
 713          * such lossage has been observed on both VT6202 and VT8235.
 714          */
 715         if ((ehci->async->qh_next.ptr != 0) || (ehci->periodic_sched != 0))
 716                 timer_action (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
 717 }
 718
 719 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 720
 721 static irqreturn_t ehci_irq (struct usb_hcd *hcd, struct pt_regs *regs)
 722 {
 723         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 724         u32                     status;
 725         int                     bh;
 726
 727         spin_lock (&ehci->lock);
 728
 729         status = readl (&ehci->regs->status);
 730
 731         /* e.g. cardbus physical eject */
 732         if (status == ~(u32) 0) {
 733                 ehci_dbg (ehci, "device removed\n");
 734                 goto dead;
 735         }
 736
 737         status &= INTR_MASK;
 738         if (!status) {                  /* irq sharing? */
 739                 spin_unlock(&ehci->lock);
 740                 return IRQ_NONE;
 741         }
 742
 743         /* clear (just) interrupts */
 744         writel (status, &ehci->regs->status);
 745         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted write */
 746         bh = 0;
 747
 748 #ifdef  EHCI_VERBOSE_DEBUG
 749         /* unrequested/ignored: Frame List Rollover */
 750         dbg_status (ehci, "irq", status);
 751 #endif
 752
 753         /* INT, ERR, and IAA interrupt rates can be throttled */
 754
 755         /* normal [4.15.1.2] or error [4.15.1.1] completion */
 756         if (likely ((status & (STS_INT|STS_ERR)) != 0)) {
 757                 if (likely ((status & STS_ERR) == 0))
 758                         COUNT (ehci->stats.normal);
 759                 else
 760                         COUNT (ehci->stats.error);
 761                 bh = 1;
 762         }
 763
 764         /* complete the unlinking of some qh [4.15.2.3] */
 765         if (status & STS_IAA) {
 766                 COUNT (ehci->stats.reclaim);
 767                 ehci->reclaim_ready = 1;
 768                 bh = 1;
 769         }
 770
 771         /* remote wakeup [4.3.1] */
 772         if ((status & STS_PCD) && ehci->hcd.remote_wakeup) {
 773                 unsigned        i = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params);
 774
 775                 /* resume root hub? */
 776                 status = readl (&ehci->regs->command);
 777                 if (!(status & CMD_RUN))
 778                         writel (status | CMD_RUN, &ehci->regs->command);
 779
 780                 while (i--) {
 781                         status = readl (&ehci->regs->port_status [i]);
 782                         if (status & PORT_OWNER)
 783                                 continue;
 784                         if (!(status & PORT_RESUME)
 785                                         || ehci->reset_done [i] != 0)
 786                                 continue;
 787
 788                         /* start 20 msec resume signaling from this port,
 789                          * and make khubd collect PORT_STAT_C_SUSPEND to
 790                          * stop that signaling.
 791                          */
 792                         ehci->reset_done [i] = jiffies + msecs_to_jiffies (20);
 793                         mod_timer (&ehci->hcd.rh_timer,
 794                                         ehci->reset_done [i] + 1);
 795                         ehci_dbg (ehci, "port %d remote wakeup\n", i + 1);
 796                 }
 797         }
 798
 799         /* PCI errors [4.15.2.4] */
 800         if (unlikely ((status & STS_FATAL) != 0)) {
 801                 ehci_err (ehci, "fatal error\n");
 802 dead:
 803                 ehci_reset (ehci);
 804                 /* generic layer kills/unlinks all urbs, then
 805                  * uses ehci_stop to clean up the rest
 806                  */
 807                 bh = 1;
 808         }
 809
 810         if (bh)
 811                 ehci_work (ehci, regs);
 812         spin_unlock (&ehci->lock);
 813         return IRQ_HANDLED;
 814 }
 815
 816 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 817
 818 /*
 819  * non-error returns are a promise to giveback() the urb later
 820  * we drop ownership so next owner (or urb unlink) can get it
 821  *
 822  * urb + dev is in hcd.self.controller.urb_list
 823  * we're queueing TDs onto software and hardware lists
 824  *
 825  * hcd-specific init for hcpriv hasn't been done yet
 826  *
 827  * NOTE:  control, bulk, and interrupt share the same code to append TDs
 828  * to a (possibly active) QH, and the same QH scanning code.
 829  */
 830 static int ehci_urb_enqueue (
 831         struct usb_hcd  *hcd,
 832         struct urb      *urb,
 833         int             mem_flags
 834 ) {
 835         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 836         struct list_head        qtd_list;
 837
 838         INIT_LIST_HEAD (&qtd_list);
 839
 840         switch (usb_pipetype (urb->pipe)) {
 841         // case PIPE_CONTROL:
 842         // case PIPE_BULK:
 843         default:
 844                 if (!qh_urb_transaction (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags))
 845                         return -ENOMEM;
 846                 return submit_async (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags);
 847
 848         case PIPE_INTERRUPT:
 849                 if (!qh_urb_transaction (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags))
 850                         return -ENOMEM;
 851                 return intr_submit (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags);
 852
 853         case PIPE_ISOCHRONOUS:
 854                 if (urb->dev->speed == USB_SPEED_HIGH)
 855                         return itd_submit (ehci, urb, mem_flags);
 856                 else
 857                         return sitd_submit (ehci, urb, mem_flags);
 858         }
 859 }
 860
 861 /* remove from hardware lists
 862  * completions normally happen asynchronously
 863  */
 864
 865 static int ehci_urb_dequeue (struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb)
 866 {
 867         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 868         struct ehci_qh          *qh;
 869         unsigned long           flags;
 870
 871         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 872         switch (usb_pipetype (urb->pipe)) {
 873         // case PIPE_CONTROL:
 874         // case PIPE_BULK:
 875         default:
 876                 qh = (struct ehci_qh *) urb->hcpriv;
 877                 if (!qh)
 878                         break;
 879
 880                 /* if we need to use IAA and it's busy, defer */
 881                 if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED
 882                                 && ehci->reclaim
 883                                 && HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state)
 884                                 ) {
 885                         struct ehci_qh          *last;
 886
 887                         for (last = ehci->reclaim;
 888                                         last->reclaim;
 889                                         last = last->reclaim)
 890                                 continue;
 891                         qh->qh_state = QH_STATE_UNLINK_WAIT;
 892                         last->reclaim = qh;
 893
 894                 /* bypass IAA if the hc can't care */
 895                 } else if (!HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state) && ehci->reclaim)
 896                         end_unlink_async (ehci, NULL);
 897
 898                 /* something else might have unlinked the qh by now */
 899                 if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED)
 900                         start_unlink_async (ehci, qh);
 901                 break;
 902
 903         case PIPE_INTERRUPT:
 904                 qh = (struct ehci_qh *) urb->hcpriv;
 905                 if (!qh)
 906                         break;
 907                 if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED) {
 908                         /* messy, can spin or block a microframe ... */
 909                         intr_deschedule (ehci, qh, 1);
 910                         /* qh_state == IDLE */
 911                 }
 912                 qh_completions (ehci, qh, NULL);
 913
 914                 /* reschedule QH iff another request is queued */
 915                 if (!list_empty (&qh->qtd_list)
 916                                 && HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state)) {
 917                         int status;
 918
 919                         status = qh_schedule (ehci, qh);
 920                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 921
 922                         if (status != 0) {
 923                                 // shouldn't happen often, but ...
 924                                 // FIXME kill those tds' urbs
 925                                 err ("can't reschedule qh %p, err %d",
 926                                         qh, status);
 927                         }
 928                         return status;
 929                 }
 930                 break;
 931
 932         case PIPE_ISOCHRONOUS:
 933                 // itd or sitd ...
 934
 935                 // wait till next completion, do it then.
 936                 // completion irqs can wait up to 1024 msec,
 937                 break;
 938         }
 939         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 944
 945 // bulk qh holds the data toggle
 946
 947 static void
 948 ehci_endpoint_disable (struct usb_hcd *hcd, struct hcd_dev *dev, int ep)
 949 {
 950         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
 951         int                     epnum;
 952         unsigned long           flags;
 953         struct ehci_qh          *qh;
 954
 955         /* ASSERT:  any requests/urbs are being unlinked */
 956         /* ASSERT:  nobody can be submitting urbs for this any more */
 957
 958         epnum = ep & USB_ENDPOINT_NUMBER_MASK;
 959         if (epnum != 0 && (ep & USB_DIR_IN))
 960                 epnum |= 0x10;
 961
 962 rescan:
 963         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 964         qh = (struct ehci_qh *) dev->ep [epnum];
 965         if (!qh)
 966                 goto done;
 967
 968         /* endpoints can be iso streams.  for now, we don't
 969          * accelerate iso completions ... so spin a while.
 970          */
 971         if (qh->hw_info1 == 0) {
 972                 ehci_vdbg (ehci, "iso delay\n");
 973                 goto idle_timeout;
 974         }
 975
 976         if (!HCD_IS_RUNNING (ehci->hcd.state))
 977                 qh->qh_state = QH_STATE_IDLE;
 978         switch (qh->qh_state) {
 979         case QH_STATE_UNLINK:           /* wait for hw to finish? */
 980 idle_timeout:
 981                 spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 982                 set_current_state (TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 983                 schedule_timeout (1);
 984                 goto rescan;
 985         case QH_STATE_IDLE:             /* fully unlinked */
 986                 if (list_empty (&qh->qtd_list)) {
 987                         qh_put (qh);
 988                         break;
 989                 }
 990                 /* else FALL THROUGH */
 991         default:
 992                 /* caller was supposed to have unlinked any requests;
 993                  * that's not our job.  just leak this memory.
 994                  */
 995                 ehci_err (ehci, "qh %p (#%d) state %d%s\n",
 996                         qh, epnum, qh->qh_state,
 997                         list_empty (&qh->qtd_list) ? "" : "(has tds)");
 998                 break;
 999         }
1000         dev->ep[epnum] = NULL;
1001 done:
1002         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1003         return;
1004 }
1005
1006 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1007
1008 static const struct hc_driver ehci_driver = {
1009         .description =          hcd_name,
1010
1011         /*
1012          * generic hardware linkage
1013          */
1014         .irq =                  ehci_irq,
1015         .flags =                HCD_MEMORY | HCD_USB2,
1016
1017         /*
1018          * basic lifecycle operations
1019          */
1020         .reset =                ehci_hc_reset,
1021         .start =                ehci_start,
1022 #ifdef  CONFIG_PM
1023         .suspend =              ehci_suspend,
1024         .resume =               ehci_resume,
1025 #endif
1026         .stop =                 ehci_stop,
1027
1028         /*
1029          * memory lifecycle (except per-request)
1030          */
1031         .hcd_alloc =            ehci_hcd_alloc,
1032         .hcd_free =             ehci_hcd_free,
1033
1034         /*
1035          * managing i/o requests and associated device resources
1036          */
1037         .urb_enqueue =          ehci_urb_enqueue,
1038         .urb_dequeue =          ehci_urb_dequeue,
1039         .endpoint_disable =     ehci_endpoint_disable,
1040
1041         /*
1042          * scheduling support
1043          */
1044         .get_frame_number =     ehci_get_frame,
1045
1046         /*
1047          * root hub support
1048          */
1049         .hub_status_data =      ehci_hub_status_data,
1050         .hub_control =          ehci_hub_control,
1051         .hub_suspend =          ehci_hub_suspend,
1052         .hub_resume =           ehci_hub_resume,
1053 };
1054
1055 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1056
1057 /* EHCI 1.0 doesn't require PCI */
1058
1059 #ifdef  CONFIG_PCI
1060
1061 /* PCI driver selection metadata; PCI hotplugging uses this */
1062 static const struct pci_device_id pci_ids [] = { {
1063         /* handle any USB 2.0 EHCI controller */
1064         PCI_DEVICE_CLASS(((PCI_CLASS_SERIAL_USB << 8) | 0x20), ~0),
1065         .driver_data =  (unsigned long) &ehci_driver,
1066         },
1067         { /* end: all zeroes */ }
1068 };
1069 MODULE_DEVICE_TABLE (pci, pci_ids);
1070
1071 /* pci driver glue; this is a "new style" PCI driver module */
1072 static struct pci_driver ehci_pci_driver = {
1073         .name =         (char *) hcd_name,
1074         .id_table =     pci_ids,
1075
1076         .probe =        usb_hcd_pci_probe,
1077         .remove =       usb_hcd_pci_remove,
1078
1079 #ifdef  CONFIG_PM
1080         .suspend =      usb_hcd_pci_suspend,
1081         .resume =       usb_hcd_pci_resume,
1082 #endif
1083 };
1084
1085 #endif  /* PCI */
1086
1087
1088 #define DRIVER_INFO DRIVER_VERSION " " DRIVER_DESC
1089
1090 MODULE_DESCRIPTION (DRIVER_INFO);
1091 MODULE_AUTHOR (DRIVER_AUTHOR);
1092 MODULE_LICENSE ("GPL");
1093
1094 static int __init init (void)
1095 {
1096         if (usb_disabled())
1097                 return -ENODEV;
1098
1099         pr_debug ("%s: block sizes: qh %Zd qtd %Zd itd %Zd sitd %Zd\n",
1100                 hcd_name,
1101                 sizeof (struct ehci_qh), sizeof (struct ehci_qtd),
1102                 sizeof (struct ehci_itd), sizeof (struct ehci_sitd));
1103
1104         return pci_module_init (&ehci_pci_driver);
1105 }
1106 module_init (init);
1107
1108 static void __exit cleanup (void)
1109 {
1110         pci_unregister_driver (&ehci_pci_driver);
1111 }
1112 module_exit (cleanup);