]> err.no Git - linux-2.6/blob - drivers/usb/host/uhci-hcd.h
Merge branch 'upstream' of git://lost.foo-projects.org/~ahkok/git/netdev-2.6 into...
[linux-2.6] / drivers / usb / host / uhci-hcd.h
1 #ifndef __LINUX_UHCI_HCD_H
2 #define __LINUX_UHCI_HCD_H
3
4 #include <linux/list.h>
5 #include <linux/usb.h>
6
7 #define usb_packetid(pipe)      (usb_pipein(pipe) ? USB_PID_IN : USB_PID_OUT)
8 #define PIPE_DEVEP_MASK         0x0007ff00
9
10
11 /*
12  * Universal Host Controller Interface data structures and defines
13  */
14
15 /* Command register */
16 #define USBCMD          0
17 #define   USBCMD_RS             0x0001  /* Run/Stop */
18 #define   USBCMD_HCRESET        0x0002  /* Host reset */
19 #define   USBCMD_GRESET         0x0004  /* Global reset */
20 #define   USBCMD_EGSM           0x0008  /* Global Suspend Mode */
21 #define   USBCMD_FGR            0x0010  /* Force Global Resume */
22 #define   USBCMD_SWDBG          0x0020  /* SW Debug mode */
23 #define   USBCMD_CF             0x0040  /* Config Flag (sw only) */
24 #define   USBCMD_MAXP           0x0080  /* Max Packet (0 = 32, 1 = 64) */
25
26 /* Status register */
27 #define USBSTS          2
28 #define   USBSTS_USBINT         0x0001  /* Interrupt due to IOC */
29 #define   USBSTS_ERROR          0x0002  /* Interrupt due to error */
30 #define   USBSTS_RD             0x0004  /* Resume Detect */
31 #define   USBSTS_HSE            0x0008  /* Host System Error: PCI problems */
32 #define   USBSTS_HCPE           0x0010  /* Host Controller Process Error:
33                                          * the schedule is buggy */
34 #define   USBSTS_HCH            0x0020  /* HC Halted */
35
36 /* Interrupt enable register */
37 #define USBINTR         4
38 #define   USBINTR_TIMEOUT       0x0001  /* Timeout/CRC error enable */
39 #define   USBINTR_RESUME        0x0002  /* Resume interrupt enable */
40 #define   USBINTR_IOC           0x0004  /* Interrupt On Complete enable */
41 #define   USBINTR_SP            0x0008  /* Short packet interrupt enable */
42
43 #define USBFRNUM        6
44 #define USBFLBASEADD    8
45 #define USBSOF          12
46 #define   USBSOF_DEFAULT        64      /* Frame length is exactly 1 ms */
47
48 /* USB port status and control registers */
49 #define USBPORTSC1      16
50 #define USBPORTSC2      18
51 #define   USBPORTSC_CCS         0x0001  /* Current Connect Status
52                                          * ("device present") */
53 #define   USBPORTSC_CSC         0x0002  /* Connect Status Change */
54 #define   USBPORTSC_PE          0x0004  /* Port Enable */
55 #define   USBPORTSC_PEC         0x0008  /* Port Enable Change */
56 #define   USBPORTSC_DPLUS       0x0010  /* D+ high (line status) */
57 #define   USBPORTSC_DMINUS      0x0020  /* D- high (line status) */
58 #define   USBPORTSC_RD          0x0040  /* Resume Detect */
59 #define   USBPORTSC_RES1        0x0080  /* reserved, always 1 */
60 #define   USBPORTSC_LSDA        0x0100  /* Low Speed Device Attached */
61 #define   USBPORTSC_PR          0x0200  /* Port Reset */
62 /* OC and OCC from Intel 430TX and later (not UHCI 1.1d spec) */
63 #define   USBPORTSC_OC          0x0400  /* Over Current condition */
64 #define   USBPORTSC_OCC         0x0800  /* Over Current Change R/WC */
65 #define   USBPORTSC_SUSP        0x1000  /* Suspend */
66 #define   USBPORTSC_RES2        0x2000  /* reserved, write zeroes */
67 #define   USBPORTSC_RES3        0x4000  /* reserved, write zeroes */
68 #define   USBPORTSC_RES4        0x8000  /* reserved, write zeroes */
69
70 /* Legacy support register */
71 #define USBLEGSUP               0xc0
72 #define   USBLEGSUP_DEFAULT     0x2000  /* only PIRQ enable set */
73 #define   USBLEGSUP_RWC         0x8f00  /* the R/WC bits */
74 #define   USBLEGSUP_RO          0x5040  /* R/O and reserved bits */
75
76 #define UHCI_PTR_BITS           __constant_cpu_to_le32(0x000F)
77 #define UHCI_PTR_TERM           __constant_cpu_to_le32(0x0001)
78 #define UHCI_PTR_QH             __constant_cpu_to_le32(0x0002)
79 #define UHCI_PTR_DEPTH          __constant_cpu_to_le32(0x0004)
80 #define UHCI_PTR_BREADTH        __constant_cpu_to_le32(0x0000)
81
82 #define UHCI_NUMFRAMES          1024    /* in the frame list [array] */
83 #define UHCI_MAX_SOF_NUMBER     2047    /* in an SOF packet */
84 #define CAN_SCHEDULE_FRAMES     1000    /* how far in the future frames
85                                          * can be scheduled */
86
87 /* When no queues need Full-Speed Bandwidth Reclamation,
88  * delay this long before turning FSBR off */
89 #define FSBR_OFF_DELAY          msecs_to_jiffies(10)
90
91 /* If a queue hasn't advanced after this much time, assume it is stuck */
92 #define QH_WAIT_TIMEOUT         msecs_to_jiffies(200)
93
94
95 /*
96  *      Queue Headers
97  */
98
99 /*
100  * One role of a QH is to hold a queue of TDs for some endpoint.  One QH goes
101  * with each endpoint, and qh->element (updated by the HC) is either:
102  *   - the next unprocessed TD in the endpoint's queue, or
103  *   - UHCI_PTR_TERM (when there's no more traffic for this endpoint).
104  *
105  * The other role of a QH is to serve as a "skeleton" framelist entry, so we
106  * can easily splice a QH for some endpoint into the schedule at the right
107  * place.  Then qh->element is UHCI_PTR_TERM.
108  *
109  * In the schedule, qh->link maintains a list of QHs seen by the HC:
110  *     skel1 --> ep1-qh --> ep2-qh --> ... --> skel2 --> ...
111  *
112  * qh->node is the software equivalent of qh->link.  The differences
113  * are that the software list is doubly-linked and QHs in the UNLINKING
114  * state are on the software list but not the hardware schedule.
115  *
116  * For bookkeeping purposes we maintain QHs even for Isochronous endpoints,
117  * but they never get added to the hardware schedule.
118  */
119 #define QH_STATE_IDLE           1       /* QH is not being used */
120 #define QH_STATE_UNLINKING      2       /* QH has been removed from the
121                                          * schedule but the hardware may
122                                          * still be using it */
123 #define QH_STATE_ACTIVE         3       /* QH is on the schedule */
124
125 struct uhci_qh {
126         /* Hardware fields */
127         __le32 link;                    /* Next QH in the schedule */
128         __le32 element;                 /* Queue element (TD) pointer */
129
130         /* Software fields */
131         struct list_head node;          /* Node in the list of QHs */
132         struct usb_host_endpoint *hep;  /* Endpoint information */
133         struct usb_device *udev;
134         struct list_head queue;         /* Queue of urbps for this QH */
135         struct uhci_qh *skel;           /* Skeleton for this QH */
136         struct uhci_td *dummy_td;       /* Dummy TD to end the queue */
137         struct uhci_td *post_td;        /* Last TD completed */
138
139         struct usb_iso_packet_descriptor *iso_packet_desc;
140                                         /* Next urb->iso_frame_desc entry */
141         unsigned long advance_jiffies;  /* Time of last queue advance */
142         unsigned int unlink_frame;      /* When the QH was unlinked */
143         unsigned int period;            /* For Interrupt and Isochronous QHs */
144         unsigned int iso_frame;         /* Frame # for iso_packet_desc */
145         int iso_status;                 /* Status for Isochronous URBs */
146
147         int state;                      /* QH_STATE_xxx; see above */
148         int type;                       /* Queue type (control, bulk, etc) */
149
150         dma_addr_t dma_handle;
151
152         unsigned int initial_toggle:1;  /* Endpoint's current toggle value */
153         unsigned int needs_fixup:1;     /* Must fix the TD toggle values */
154         unsigned int is_stopped:1;      /* Queue was stopped by error/unlink */
155         unsigned int wait_expired:1;    /* QH_WAIT_TIMEOUT has expired */
156 } __attribute__((aligned(16)));
157
158 /*
159  * We need a special accessor for the element pointer because it is
160  * subject to asynchronous updates by the controller.
161  */
162 static inline __le32 qh_element(struct uhci_qh *qh) {
163         __le32 element = qh->element;
164
165         barrier();
166         return element;
167 }
168
169
170 /*
171  *      Transfer Descriptors
172  */
173
174 /*
175  * for TD <status>:
176  */
177 #define TD_CTRL_SPD             (1 << 29)       /* Short Packet Detect */
178 #define TD_CTRL_C_ERR_MASK      (3 << 27)       /* Error Counter bits */
179 #define TD_CTRL_C_ERR_SHIFT     27
180 #define TD_CTRL_LS              (1 << 26)       /* Low Speed Device */
181 #define TD_CTRL_IOS             (1 << 25)       /* Isochronous Select */
182 #define TD_CTRL_IOC             (1 << 24)       /* Interrupt on Complete */
183 #define TD_CTRL_ACTIVE          (1 << 23)       /* TD Active */
184 #define TD_CTRL_STALLED         (1 << 22)       /* TD Stalled */
185 #define TD_CTRL_DBUFERR         (1 << 21)       /* Data Buffer Error */
186 #define TD_CTRL_BABBLE          (1 << 20)       /* Babble Detected */
187 #define TD_CTRL_NAK             (1 << 19)       /* NAK Received */
188 #define TD_CTRL_CRCTIMEO        (1 << 18)       /* CRC/Time Out Error */
189 #define TD_CTRL_BITSTUFF        (1 << 17)       /* Bit Stuff Error */
190 #define TD_CTRL_ACTLEN_MASK     0x7FF   /* actual length, encoded as n - 1 */
191
192 #define TD_CTRL_ANY_ERROR       (TD_CTRL_STALLED | TD_CTRL_DBUFERR | \
193                                  TD_CTRL_BABBLE | TD_CTRL_CRCTIME | \
194                                  TD_CTRL_BITSTUFF)
195
196 #define uhci_maxerr(err)                ((err) << TD_CTRL_C_ERR_SHIFT)
197 #define uhci_status_bits(ctrl_sts)      ((ctrl_sts) & 0xF60000)
198 #define uhci_actual_length(ctrl_sts)    (((ctrl_sts) + 1) & \
199                         TD_CTRL_ACTLEN_MASK)    /* 1-based */
200
201 /*
202  * for TD <info>: (a.k.a. Token)
203  */
204 #define td_token(td)            le32_to_cpu((td)->token)
205 #define TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT  8
206 #define TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT   19
207 #define TD_TOKEN_TOGGLE         (1 << 19)
208 #define TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT   21
209 #define TD_TOKEN_EXPLEN_MASK    0x7FF   /* expected length, encoded as n-1 */
210 #define TD_TOKEN_PID_MASK       0xFF
211
212 #define uhci_explen(len)        ((((len) - 1) & TD_TOKEN_EXPLEN_MASK) << \
213                                         TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT)
214
215 #define uhci_expected_length(token) ((((token) >> TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT) + \
216                                         1) & TD_TOKEN_EXPLEN_MASK)
217 #define uhci_toggle(token)      (((token) >> TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT) & 1)
218 #define uhci_endpoint(token)    (((token) >> 15) & 0xf)
219 #define uhci_devaddr(token)     (((token) >> TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT) & 0x7f)
220 #define uhci_devep(token)       (((token) >> TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT) & 0x7ff)
221 #define uhci_packetid(token)    ((token) & TD_TOKEN_PID_MASK)
222 #define uhci_packetout(token)   (uhci_packetid(token) != USB_PID_IN)
223 #define uhci_packetin(token)    (uhci_packetid(token) == USB_PID_IN)
224
225 /*
226  * The documentation says "4 words for hardware, 4 words for software".
227  *
228  * That's silly, the hardware doesn't care. The hardware only cares that
229  * the hardware words are 16-byte aligned, and we can have any amount of
230  * sw space after the TD entry.
231  *
232  * td->link points to either another TD (not necessarily for the same urb or
233  * even the same endpoint), or nothing (PTR_TERM), or a QH.
234  */
235 struct uhci_td {
236         /* Hardware fields */
237         __le32 link;
238         __le32 status;
239         __le32 token;
240         __le32 buffer;
241
242         /* Software fields */
243         dma_addr_t dma_handle;
244
245         struct list_head list;
246
247         int frame;                      /* for iso: what frame? */
248         struct list_head fl_list;
249 } __attribute__((aligned(16)));
250
251 /*
252  * We need a special accessor for the control/status word because it is
253  * subject to asynchronous updates by the controller.
254  */
255 static inline u32 td_status(struct uhci_td *td) {
256         __le32 status = td->status;
257
258         barrier();
259         return le32_to_cpu(status);
260 }
261
262
263 /*
264  *      Skeleton Queue Headers
265  */
266
267 /*
268  * The UHCI driver uses QHs with Interrupt, Control and Bulk URBs for
269  * automatic queuing. To make it easy to insert entries into the schedule,
270  * we have a skeleton of QHs for each predefined Interrupt latency,
271  * low-speed control, full-speed control, bulk, and terminating QH
272  * (see explanation for the terminating QH below).
273  *
274  * When we want to add a new QH, we add it to the end of the list for the
275  * skeleton QH.  For instance, the schedule list can look like this:
276  *
277  * skel int128 QH
278  * dev 1 interrupt QH
279  * dev 5 interrupt QH
280  * skel int64 QH
281  * skel int32 QH
282  * ...
283  * skel int1 QH
284  * skel low-speed control QH
285  * dev 5 control QH
286  * skel full-speed control QH
287  * skel bulk QH
288  * dev 1 bulk QH
289  * dev 2 bulk QH
290  * skel terminating QH
291  *
292  * The terminating QH is used for 2 reasons:
293  * - To place a terminating TD which is used to workaround a PIIX bug
294  *   (see Intel errata for explanation), and
295  * - To loop back to the full-speed control queue for full-speed bandwidth
296  *   reclamation.
297  *
298  * There's a special skeleton QH for Isochronous QHs.  It never appears
299  * on the schedule, and Isochronous TDs go on the schedule before the
300  * the skeleton QHs.  The hardware accesses them directly rather than
301  * through their QH, which is used only for bookkeeping purposes.
302  * While the UHCI spec doesn't forbid the use of QHs for Isochronous,
303  * it doesn't use them either.  And the spec says that queues never
304  * advance on an error completion status, which makes them totally
305  * unsuitable for Isochronous transfers.
306  */
307
308 #define UHCI_NUM_SKELQH         14
309 #define skel_unlink_qh          skelqh[0]
310 #define skel_iso_qh             skelqh[1]
311 #define skel_int128_qh          skelqh[2]
312 #define skel_int64_qh           skelqh[3]
313 #define skel_int32_qh           skelqh[4]
314 #define skel_int16_qh           skelqh[5]
315 #define skel_int8_qh            skelqh[6]
316 #define skel_int4_qh            skelqh[7]
317 #define skel_int2_qh            skelqh[8]
318 #define skel_int1_qh            skelqh[9]
319 #define skel_ls_control_qh      skelqh[10]
320 #define skel_fs_control_qh      skelqh[11]
321 #define skel_bulk_qh            skelqh[12]
322 #define skel_term_qh            skelqh[13]
323
324 /* Find the skelqh entry corresponding to an interval exponent */
325 #define UHCI_SKEL_INDEX(exponent)       (9 - exponent)
326
327
328 /*
329  *      The UHCI controller and root hub
330  */
331
332 /*
333  * States for the root hub:
334  *
335  * To prevent "bouncing" in the presence of electrical noise,
336  * when there are no devices attached we delay for 1 second in the
337  * RUNNING_NODEVS state before switching to the AUTO_STOPPED state.
338  * 
339  * (Note that the AUTO_STOPPED state won't be necessary once the hub
340  * driver learns to autosuspend.)
341  */
342 enum uhci_rh_state {
343         /* In the following states the HC must be halted.
344          * These two must come first. */
345         UHCI_RH_RESET,
346         UHCI_RH_SUSPENDED,
347
348         UHCI_RH_AUTO_STOPPED,
349         UHCI_RH_RESUMING,
350
351         /* In this state the HC changes from running to halted,
352          * so it can legally appear either way. */
353         UHCI_RH_SUSPENDING,
354
355         /* In the following states it's an error if the HC is halted.
356          * These two must come last. */
357         UHCI_RH_RUNNING,                /* The normal state */
358         UHCI_RH_RUNNING_NODEVS,         /* Running with no devices attached */
359 };
360
361 /*
362  * The full UHCI controller information:
363  */
364 struct uhci_hcd {
365
366         /* debugfs */
367         struct dentry *dentry;
368
369         /* Grabbed from PCI */
370         unsigned long io_addr;
371
372         struct dma_pool *qh_pool;
373         struct dma_pool *td_pool;
374
375         struct uhci_td *term_td;        /* Terminating TD, see UHCI bug */
376         struct uhci_qh *skelqh[UHCI_NUM_SKELQH];        /* Skeleton QHs */
377         struct uhci_qh *next_qh;        /* Next QH to scan */
378
379         spinlock_t lock;
380
381         dma_addr_t frame_dma_handle;    /* Hardware frame list */
382         __le32 *frame;
383         void **frame_cpu;               /* CPU's frame list */
384
385         enum uhci_rh_state rh_state;
386         unsigned long auto_stop_time;           /* When to AUTO_STOP */
387
388         unsigned int frame_number;              /* As of last check */
389         unsigned int is_stopped;
390 #define UHCI_IS_STOPPED         9999            /* Larger than a frame # */
391         unsigned int last_iso_frame;            /* Frame of last scan */
392         unsigned int cur_iso_frame;             /* Frame for current scan */
393
394         unsigned int scan_in_progress:1;        /* Schedule scan is running */
395         unsigned int need_rescan:1;             /* Redo the schedule scan */
396         unsigned int dead:1;                    /* Controller has died */
397         unsigned int working_RD:1;              /* Suspended root hub doesn't
398                                                    need to be polled */
399         unsigned int is_initialized:1;          /* Data structure is usable */
400         unsigned int fsbr_is_on:1;              /* FSBR is turned on */
401         unsigned int fsbr_is_wanted:1;          /* Does any URB want FSBR? */
402         unsigned int fsbr_expiring:1;           /* FSBR is timing out */
403
404         struct timer_list fsbr_timer;           /* For turning off FBSR */
405
406         /* Support for port suspend/resume/reset */
407         unsigned long port_c_suspend;           /* Bit-arrays of ports */
408         unsigned long resuming_ports;
409         unsigned long ports_timeout;            /* Time to stop signalling */
410
411         struct list_head idle_qh_list;          /* Where the idle QHs live */
412
413         int rh_numports;                        /* Number of root-hub ports */
414
415         wait_queue_head_t waitqh;               /* endpoint_disable waiters */
416         int num_waiting;                        /* Number of waiters */
417 };
418
419 /* Convert between a usb_hcd pointer and the corresponding uhci_hcd */
420 static inline struct uhci_hcd *hcd_to_uhci(struct usb_hcd *hcd)
421 {
422         return (struct uhci_hcd *) (hcd->hcd_priv);
423 }
424 static inline struct usb_hcd *uhci_to_hcd(struct uhci_hcd *uhci)
425 {
426         return container_of((void *) uhci, struct usb_hcd, hcd_priv);
427 }
428
429 #define uhci_dev(u)     (uhci_to_hcd(u)->self.controller)
430
431 /* Utility macro for comparing frame numbers */
432 #define uhci_frame_before_eq(f1, f2)    (0 <= (int) ((f2) - (f1)))
433
434
435 /*
436  *      Private per-URB data
437  */
438 struct urb_priv {
439         struct list_head node;          /* Node in the QH's urbp list */
440
441         struct urb *urb;
442
443         struct uhci_qh *qh;             /* QH for this URB */
444         struct list_head td_list;
445
446         unsigned fsbr:1;                /* URB wants FSBR */
447 };
448
449
450 /*
451  * Locking in uhci.c
452  *
453  * Almost everything relating to the hardware schedule and processing
454  * of URBs is protected by uhci->lock.  urb->status is protected by
455  * urb->lock; that's the one exception.
456  *
457  * To prevent deadlocks, never lock uhci->lock while holding urb->lock.
458  * The safe order of locking is:
459  *
460  * #1 uhci->lock
461  * #2 urb->lock
462  */
463
464
465 /* Some special IDs */
466
467 #define PCI_VENDOR_ID_GENESYS           0x17a0
468 #define PCI_DEVICE_ID_GL880S_UHCI       0x8083
469
470 #endif