[PATCH] ARM SMP: TLB implementations only affect local CPU
[linux-2.6] / 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 "10 Dec 2004"
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:  faster than hw 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 /* initial park setting:  slower than hw default */
133 static unsigned park = 0;
134 module_param (park, uint, S_IRUGO);
135 MODULE_PARM_DESC (park, "park setting; 1-3 back-to-back async packets");
136
137 #define INTR_MASK (STS_IAA | STS_FATAL | STS_PCD | STS_ERR | STS_INT)
138
139 /*-------------------------------------------------------------------------*/
140
141 #include "ehci.h"
142 #include "ehci-dbg.c"
143
144 /*-------------------------------------------------------------------------*/
145
146 /*
147  * handshake - spin reading hc until handshake completes or fails
148  * @ptr: address of hc register to be read
149  * @mask: bits to look at in result of read
150  * @done: value of those bits when handshake succeeds
151  * @usec: timeout in microseconds
152  *
153  * Returns negative errno, or zero on success
154  *
155  * Success happens when the "mask" bits have the specified value (hardware
156  * handshake done).  There are two failure modes:  "usec" have passed (major
157  * hardware flakeout), or the register reads as all-ones (hardware removed).
158  *
159  * That last failure should_only happen in cases like physical cardbus eject
160  * before driver shutdown. But it also seems to be caused by bugs in cardbus
161  * bridge shutdown:  shutting down the bridge before the devices using it.
162  */
163 static int handshake (void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int usec)
164 {
165         u32     result;
166
167         do {
168                 result = readl (ptr);
169                 if (result == ~(u32)0)          /* card removed */
170                         return -ENODEV;
171                 result &= mask;
172                 if (result == done)
173                         return 0;
174                 udelay (1);
175                 usec--;
176         } while (usec > 0);
177         return -ETIMEDOUT;
178 }
179
180 /* force HC to halt state from unknown (EHCI spec section 2.3) */
181 static int ehci_halt (struct ehci_hcd *ehci)
182 {
183         u32     temp = readl (&ehci->regs->status);
184
185         if ((temp & STS_HALT) != 0)
186                 return 0;
187
188         temp = readl (&ehci->regs->command);
189         temp &= ~CMD_RUN;
190         writel (temp, &ehci->regs->command);
191         return handshake (&ehci->regs->status, STS_HALT, STS_HALT, 16 * 125);
192 }
193
194 /* put TDI/ARC silicon into EHCI mode */
195 static void tdi_reset (struct ehci_hcd *ehci)
196 {
197         u32 __iomem     *reg_ptr;
198         u32             tmp;
199
200         reg_ptr = (u32 __iomem *)(((u8 __iomem *)ehci->regs) + 0x68);
201         tmp = readl (reg_ptr);
202         tmp |= 0x3;
203         writel (tmp, reg_ptr);
204 }
205
206 /* reset a non-running (STS_HALT == 1) controller */
207 static int ehci_reset (struct ehci_hcd *ehci)
208 {
209         int     retval;
210         u32     command = readl (&ehci->regs->command);
211
212         command |= CMD_RESET;
213         dbg_cmd (ehci, "reset", command);
214         writel (command, &ehci->regs->command);
215         ehci_to_hcd(ehci)->state = HC_STATE_HALT;
216         ehci->next_statechange = jiffies;
217         retval = handshake (&ehci->regs->command, CMD_RESET, 0, 250 * 1000);
218
219         if (retval)
220                 return retval;
221
222         if (ehci_is_TDI(ehci))
223                 tdi_reset (ehci);
224
225         return retval;
226 }
227
228 /* idle the controller (from running) */
229 static void ehci_quiesce (struct ehci_hcd *ehci)
230 {
231         u32     temp;
232
233 #ifdef DEBUG
234         if (!HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state))
235                 BUG ();
236 #endif
237
238         /* wait for any schedule enables/disables to take effect */
239         temp = readl (&ehci->regs->command) << 10;
240         temp &= STS_ASS | STS_PSS;
241         if (handshake (&ehci->regs->status, STS_ASS | STS_PSS,
242                                 temp, 16 * 125) != 0) {
243                 ehci_to_hcd(ehci)->state = HC_STATE_HALT;
244                 return;
245         }
246
247         /* then disable anything that's still active */
248         temp = readl (&ehci->regs->command);
249         temp &= ~(CMD_ASE | CMD_IAAD | CMD_PSE);
250         writel (temp, &ehci->regs->command);
251
252         /* hardware can take 16 microframes to turn off ... */
253         if (handshake (&ehci->regs->status, STS_ASS | STS_PSS,
254                                 0, 16 * 125) != 0) {
255                 ehci_to_hcd(ehci)->state = HC_STATE_HALT;
256                 return;
257         }
258 }
259
260 /*-------------------------------------------------------------------------*/
261
262 static void ehci_work(struct ehci_hcd *ehci, struct pt_regs *regs);
263
264 #include "ehci-hub.c"
265 #include "ehci-mem.c"
266 #include "ehci-q.c"
267 #include "ehci-sched.c"
268
269 /*-------------------------------------------------------------------------*/
270
271 static void ehci_watchdog (unsigned long param)
272 {
273         struct ehci_hcd         *ehci = (struct ehci_hcd *) param;
274         unsigned long           flags;
275
276         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
277
278         /* lost IAA irqs wedge things badly; seen with a vt8235 */
279         if (ehci->reclaim) {
280                 u32             status = readl (&ehci->regs->status);
281
282                 if (status & STS_IAA) {
283                         ehci_vdbg (ehci, "lost IAA\n");
284                         COUNT (ehci->stats.lost_iaa);
285                         writel (STS_IAA, &ehci->regs->status);
286                         ehci->reclaim_ready = 1;
287                 }
288         }
289
290         /* stop async processing after it's idled a bit */
291         if (test_bit (TIMER_ASYNC_OFF, &ehci->actions))
292                 start_unlink_async (ehci, ehci->async);
293
294         /* ehci could run by timer, without IRQs ... */
295         ehci_work (ehci, NULL);
296
297         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
298 }
299
300 #ifdef  CONFIG_PCI
301
302 /* EHCI 0.96 (and later) section 5.1 says how to kick BIOS/SMM/...
303  * off the controller (maybe it can boot from highspeed USB disks).
304  */
305 static int bios_handoff (struct ehci_hcd *ehci, int where, u32 cap)
306 {
307         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ehci_to_hcd(ehci)->self.controller);
308
309         /* always say Linux will own the hardware */
310         pci_write_config_byte(pdev, where + 3, 1);
311
312         /* maybe wait a while for BIOS to respond */
313         if (cap & (1 << 16)) {
314                 int msec = 5000;
315
316                 do {
317                         msleep(10);
318                         msec -= 10;
319                         pci_read_config_dword(pdev, where, &cap);
320                 } while ((cap & (1 << 16)) && msec);
321                 if (cap & (1 << 16)) {
322                         ehci_err(ehci, "BIOS handoff failed (%d, %08x)\n",
323                                 where, cap);
324                         // some BIOS versions seem buggy...
325                         // return 1;
326                         ehci_warn (ehci, "continuing after BIOS bug...\n");
327                         /* disable all SMIs, and clear "BIOS owns" flag */
328                         pci_write_config_dword(pdev, where + 4, 0);
329                         pci_write_config_byte(pdev, where + 2, 0);
330                 } else
331                         ehci_dbg(ehci, "BIOS handoff succeeded\n");
332         }
333         return 0;
334 }
335
336 #endif
337
338 static int
339 ehci_reboot (struct notifier_block *self, unsigned long code, void *null)
340 {
341         struct ehci_hcd         *ehci;
342
343         ehci = container_of (self, struct ehci_hcd, reboot_notifier);
344
345         /* make BIOS/etc use companion controller during reboot */
346         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
347         return 0;
348 }
349
350 static void ehci_port_power (struct ehci_hcd *ehci, int is_on)
351 {
352         unsigned port;
353
354         if (!HCS_PPC (ehci->hcs_params))
355                 return;
356
357         ehci_dbg (ehci, "...power%s ports...\n", is_on ? "up" : "down");
358         for (port = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params); port > 0; )
359                 (void) ehci_hub_control(ehci_to_hcd(ehci),
360                                 is_on ? SetPortFeature : ClearPortFeature,
361                                 USB_PORT_FEAT_POWER,
362                                 port--, NULL, 0);
363         msleep(20);
364 }
365
366
367 /* called by khubd or root hub init threads */
368
369 static int ehci_hc_reset (struct usb_hcd *hcd)
370 {
371         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
372         u32                     temp;
373         unsigned                count = 256/4;
374
375         spin_lock_init (&ehci->lock);
376
377         ehci->caps = hcd->regs;
378         ehci->regs = hcd->regs + HC_LENGTH (readl (&ehci->caps->hc_capbase));
379         dbg_hcs_params (ehci, "reset");
380         dbg_hcc_params (ehci, "reset");
381
382         /* cache this readonly data; minimize chip reads */
383         ehci->hcs_params = readl (&ehci->caps->hcs_params);
384
385 #ifdef  CONFIG_PCI
386         if (hcd->self.controller->bus == &pci_bus_type) {
387                 struct pci_dev  *pdev = to_pci_dev(hcd->self.controller);
388
389                 switch (pdev->vendor) {
390                 case PCI_VENDOR_ID_TDI:
391                         if (pdev->device == PCI_DEVICE_ID_TDI_EHCI) {
392                                 ehci->is_tdi_rh_tt = 1;
393                                 tdi_reset (ehci);
394                         }
395                         break;
396                 case PCI_VENDOR_ID_AMD:
397                         /* AMD8111 EHCI doesn't work, according to AMD errata */
398                         if (pdev->device == 0x7463) {
399                                 ehci_info (ehci, "ignoring AMD8111 (errata)\n");
400                                 return -EIO;
401                         }
402                         break;
403                 }
404
405                 /* optional debug port, normally in the first BAR */
406                 temp = pci_find_capability (pdev, 0x0a);
407                 if (temp) {
408                         pci_read_config_dword(pdev, temp, &temp);
409                         temp >>= 16;
410                         if ((temp & (3 << 13)) == (1 << 13)) {
411                                 temp &= 0x1fff;
412                                 ehci->debug = hcd->regs + temp;
413                                 temp = readl (&ehci->debug->control);
414                                 ehci_info (ehci, "debug port %d%s\n",
415                                         HCS_DEBUG_PORT(ehci->hcs_params),
416                                         (temp & DBGP_ENABLED)
417                                                 ? " IN USE"
418                                                 : "");
419                                 if (!(temp & DBGP_ENABLED))
420                                         ehci->debug = NULL;
421                         }
422                 }
423
424                 temp = HCC_EXT_CAPS (readl (&ehci->caps->hcc_params));
425         } else
426                 temp = 0;
427
428         /* EHCI 0.96 and later may have "extended capabilities" */
429         while (temp && count--) {
430                 u32             cap;
431
432                 pci_read_config_dword (to_pci_dev(hcd->self.controller),
433                                 temp, &cap);
434                 ehci_dbg (ehci, "capability %04x at %02x\n", cap, temp);
435                 switch (cap & 0xff) {
436                 case 1:                 /* BIOS/SMM/... handoff */
437                         if (bios_handoff (ehci, temp, cap) != 0)
438                                 return -EOPNOTSUPP;
439                         break;
440                 case 0:                 /* illegal reserved capability */
441                         ehci_warn (ehci, "illegal capability!\n");
442                         cap = 0;
443                         /* FALLTHROUGH */
444                 default:                /* unknown */
445                         break;
446                 }
447                 temp = (cap >> 8) & 0xff;
448         }
449         if (!count) {
450                 ehci_err (ehci, "bogus capabilities ... PCI problems!\n");
451                 return -EIO;
452         }
453         if (ehci_is_TDI(ehci))
454                 ehci_reset (ehci);
455 #endif
456
457         ehci_port_power (ehci, 0);
458
459         /* at least the Genesys GL880S needs fixup here */
460         temp = HCS_N_CC(ehci->hcs_params) * HCS_N_PCC(ehci->hcs_params);
461         temp &= 0x0f;
462         if (temp && HCS_N_PORTS(ehci->hcs_params) > temp) {
463                 ehci_dbg (ehci, "bogus port configuration: "
464                         "cc=%d x pcc=%d < ports=%d\n",
465                         HCS_N_CC(ehci->hcs_params),
466                         HCS_N_PCC(ehci->hcs_params),
467                         HCS_N_PORTS(ehci->hcs_params));
468
469 #ifdef  CONFIG_PCI
470                 if (hcd->self.controller->bus == &pci_bus_type) {
471                         struct pci_dev  *pdev;
472
473                         pdev = to_pci_dev(hcd->self.controller);
474                         switch (pdev->vendor) {
475                         case 0x17a0:            /* GENESYS */
476                                 /* GL880S: should be PORTS=2 */
477                                 temp |= (ehci->hcs_params & ~0xf);
478                                 ehci->hcs_params = temp;
479                                 break;
480                         case PCI_VENDOR_ID_NVIDIA:
481                                 /* NF4: should be PCC=10 */
482                                 break;
483                         }
484                 }
485 #endif
486         }
487
488         /* force HC to halt state */
489         return ehci_halt (ehci);
490 }
491
492 static int ehci_start (struct usb_hcd *hcd)
493 {
494         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
495         u32                     temp;
496         int                     retval;
497         u32                     hcc_params;
498         u8                      sbrn = 0;
499         int                     first;
500
501         /* skip some things on restart paths */
502         first = (ehci->watchdog.data == 0);
503         if (first) {
504                 init_timer (&ehci->watchdog);
505                 ehci->watchdog.function = ehci_watchdog;
506                 ehci->watchdog.data = (unsigned long) ehci;
507         }
508
509         /*
510          * hw default: 1K periodic list heads, one per frame.
511          * periodic_size can shrink by USBCMD update if hcc_params allows.
512          */
513         ehci->periodic_size = DEFAULT_I_TDPS;
514         if (first && (retval = ehci_mem_init (ehci, GFP_KERNEL)) < 0)
515                 return retval;
516
517         /* controllers may cache some of the periodic schedule ... */
518         hcc_params = readl (&ehci->caps->hcc_params);
519         if (HCC_ISOC_CACHE (hcc_params))        // full frame cache
520                 ehci->i_thresh = 8;
521         else                                    // N microframes cached
522                 ehci->i_thresh = 2 + HCC_ISOC_THRES (hcc_params);
523
524         ehci->reclaim = NULL;
525         ehci->reclaim_ready = 0;
526         ehci->next_uframe = -1;
527
528         /* controller state:  unknown --> reset */
529
530         /* EHCI spec section 4.1 */
531         if ((retval = ehci_reset (ehci)) != 0) {
532                 ehci_mem_cleanup (ehci);
533                 return retval;
534         }
535         writel (ehci->periodic_dma, &ehci->regs->frame_list);
536
537 #ifdef  CONFIG_PCI
538         if (hcd->self.controller->bus == &pci_bus_type) {
539                 struct pci_dev          *pdev;
540                 u16                     port_wake;
541
542                 pdev = to_pci_dev(hcd->self.controller);
543
544                 /* Serial Bus Release Number is at PCI 0x60 offset */
545                 pci_read_config_byte(pdev, 0x60, &sbrn);
546
547                 /* port wake capability, reported by boot firmware */
548                 pci_read_config_word(pdev, 0x62, &port_wake);
549                 hcd->can_wakeup = (port_wake & 1) != 0;
550
551                 /* help hc dma work well with cachelines */
552                 pci_set_mwi (pdev);
553         }
554 #endif
555
556         /*
557          * dedicate a qh for the async ring head, since we couldn't unlink
558          * a 'real' qh without stopping the async schedule [4.8].  use it
559          * as the 'reclamation list head' too.
560          * its dummy is used in hw_alt_next of many tds, to prevent the qh
561          * from automatically advancing to the next td after short reads.
562          */
563         if (first) {
564                 ehci->async->qh_next.qh = NULL;
565                 ehci->async->hw_next = QH_NEXT (ehci->async->qh_dma);
566                 ehci->async->hw_info1 = cpu_to_le32 (QH_HEAD);
567                 ehci->async->hw_token = cpu_to_le32 (QTD_STS_HALT);
568                 ehci->async->hw_qtd_next = EHCI_LIST_END;
569                 ehci->async->qh_state = QH_STATE_LINKED;
570                 ehci->async->hw_alt_next = QTD_NEXT (ehci->async->dummy->qtd_dma);
571         }
572         writel ((u32)ehci->async->qh_dma, &ehci->regs->async_next);
573
574         /*
575          * hcc_params controls whether ehci->regs->segment must (!!!)
576          * be used; it constrains QH/ITD/SITD and QTD locations.
577          * pci_pool consistent memory always uses segment zero.
578          * streaming mappings for I/O buffers, like pci_map_single(),
579          * can return segments above 4GB, if the device allows.
580          *
581          * NOTE:  the dma mask is visible through dma_supported(), so
582          * drivers can pass this info along ... like NETIF_F_HIGHDMA,
583          * Scsi_Host.highmem_io, and so forth.  It's readonly to all
584          * host side drivers though.
585          */
586         if (HCC_64BIT_ADDR (hcc_params)) {
587                 writel (0, &ehci->regs->segment);
588 #if 0
589 // this is deeply broken on almost all architectures
590                 if (!dma_set_mask (hcd->self.controller, DMA_64BIT_MASK))
591                         ehci_info (ehci, "enabled 64bit DMA\n");
592 #endif
593         }
594
595         /* clear interrupt enables, set irq latency */
596         if (log2_irq_thresh < 0 || log2_irq_thresh > 6)
597                 log2_irq_thresh = 0;
598         temp = 1 << (16 + log2_irq_thresh);
599         if (HCC_CANPARK(hcc_params)) {
600                 /* HW default park == 3, on hardware that supports it (like
601                  * NVidia and ALI silicon), maximizes throughput on the async
602                  * schedule by avoiding QH fetches between transfers.
603                  *
604                  * With fast usb storage devices and NForce2, "park" seems to
605                  * make problems:  throughput reduction (!), data errors...
606                  */
607                 if (park) {
608                         park = min (park, (unsigned) 3);
609                         temp |= CMD_PARK;
610                         temp |= park << 8;
611                 }
612                 ehci_info (ehci, "park %d\n", park);
613         }
614         if (HCC_PGM_FRAMELISTLEN (hcc_params)) {
615                 /* periodic schedule size can be smaller than default */
616                 temp &= ~(3 << 2);
617                 temp |= (EHCI_TUNE_FLS << 2);
618                 switch (EHCI_TUNE_FLS) {
619                 case 0: ehci->periodic_size = 1024; break;
620                 case 1: ehci->periodic_size = 512; break;
621                 case 2: ehci->periodic_size = 256; break;
622                 default:        BUG ();
623                 }
624         }
625         // Philips, Intel, and maybe others need CMD_RUN before the
626         // root hub will detect new devices (why?); NEC doesn't
627         temp |= CMD_RUN;
628         writel (temp, &ehci->regs->command);
629         dbg_cmd (ehci, "init", temp);
630
631         /* set async sleep time = 10 us ... ? */
632
633         /*
634          * Start, enabling full USB 2.0 functionality ... usb 1.1 devices
635          * are explicitly handed to companion controller(s), so no TT is
636          * involved with the root hub.  (Except where one is integrated,
637          * and there's no companion controller unless maybe for USB OTG.)
638          */
639         if (first) {
640                 ehci->reboot_notifier.notifier_call = ehci_reboot;
641                 register_reboot_notifier (&ehci->reboot_notifier);
642         }
643
644         hcd->state = HC_STATE_RUNNING;
645         writel (FLAG_CF, &ehci->regs->configured_flag);
646         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted write */
647
648         temp = HC_VERSION(readl (&ehci->caps->hc_capbase));
649         ehci_info (ehci,
650                 "USB %x.%x %s, EHCI %x.%02x, driver %s\n",
651                 ((sbrn & 0xf0)>>4), (sbrn & 0x0f),
652                 first ? "initialized" : "restarted",
653                 temp >> 8, temp & 0xff, DRIVER_VERSION);
654
655         writel (INTR_MASK, &ehci->regs->intr_enable); /* Turn On Interrupts */
656
657         if (first)
658                 create_debug_files (ehci);
659
660         return 0;
661 }
662
663 /* always called by thread; normally rmmod */
664
665 static void ehci_stop (struct usb_hcd *hcd)
666 {
667         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
668
669         ehci_dbg (ehci, "stop\n");
670
671         /* Turn off port power on all root hub ports. */
672         ehci_port_power (ehci, 0);
673
674         /* no more interrupts ... */
675         del_timer_sync (&ehci->watchdog);
676
677         spin_lock_irq(&ehci->lock);
678         if (HC_IS_RUNNING (hcd->state))
679                 ehci_quiesce (ehci);
680
681         ehci_reset (ehci);
682         writel (0, &ehci->regs->intr_enable);
683         spin_unlock_irq(&ehci->lock);
684
685         /* let companion controllers work when we aren't */
686         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
687         unregister_reboot_notifier (&ehci->reboot_notifier);
688
689         remove_debug_files (ehci);
690
691         /* root hub is shut down separately (first, when possible) */
692         spin_lock_irq (&ehci->lock);
693         if (ehci->async)
694                 ehci_work (ehci, NULL);
695         spin_unlock_irq (&ehci->lock);
696         ehci_mem_cleanup (ehci);
697
698 #ifdef  EHCI_STATS
699         ehci_dbg (ehci, "irq normal %ld err %ld reclaim %ld (lost %ld)\n",
700                 ehci->stats.normal, ehci->stats.error, ehci->stats.reclaim,
701                 ehci->stats.lost_iaa);
702         ehci_dbg (ehci, "complete %ld unlink %ld\n",
703                 ehci->stats.complete, ehci->stats.unlink);
704 #endif
705
706         dbg_status (ehci, "ehci_stop completed", readl (&ehci->regs->status));
707 }
708
709 static int ehci_get_frame (struct usb_hcd *hcd)
710 {
711         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
712         return (readl (&ehci->regs->frame_index) >> 3) % ehci->periodic_size;
713 }
714
715 /*-------------------------------------------------------------------------*/
716
717 #ifdef  CONFIG_PM
718
719 /* suspend/resume, section 4.3 */
720
721 /* These routines rely on the bus (pci, platform, etc)
722  * to handle powerdown and wakeup, and currently also on
723  * transceivers that don't need any software attention to set up
724  * the right sort of wakeup.  
725  */
726
727 static int ehci_suspend (struct usb_hcd *hcd, pm_message_t message)
728 {
729         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
730
731         if (time_before (jiffies, ehci->next_statechange))
732                 msleep (100);
733
734 #ifdef  CONFIG_USB_SUSPEND
735         (void) usb_suspend_device (hcd->self.root_hub, message);
736 #else
737         usb_lock_device (hcd->self.root_hub);
738         (void) ehci_hub_suspend (hcd);
739         usb_unlock_device (hcd->self.root_hub);
740 #endif
741
742         // save (PCI) FLADJ in case of Vaux power loss
743         // ... we'd only use it to handle clock skew
744
745         return 0;
746 }
747
748 static int ehci_resume (struct usb_hcd *hcd)
749 {
750         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
751         unsigned                port;
752         struct usb_device       *root = hcd->self.root_hub;
753         int                     retval = -EINVAL;
754
755         // maybe restore (PCI) FLADJ
756
757         if (time_before (jiffies, ehci->next_statechange))
758                 msleep (100);
759
760         /* If any port is suspended, we know we can/must resume the HC. */
761         for (port = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params); port > 0; ) {
762                 u32     status;
763                 port--;
764                 status = readl (&ehci->regs->port_status [port]);
765                 if (status & PORT_SUSPEND) {
766                         down (&hcd->self.root_hub->serialize);
767                         retval = ehci_hub_resume (hcd);
768                         up (&hcd->self.root_hub->serialize);
769                         break;
770                 }
771                 if (!root->children [port])
772                         continue;
773                 dbg_port (ehci, __FUNCTION__, port + 1, status);
774                 usb_set_device_state (root->children[port],
775                                         USB_STATE_NOTATTACHED);
776         }
777
778         /* Else reset, to cope with power loss or flush-to-storage
779          * style "resume" having activated BIOS during reboot.
780          */
781         if (port == 0) {
782                 (void) ehci_halt (ehci);
783                 (void) ehci_reset (ehci);
784                 (void) ehci_hc_reset (hcd);
785
786                 /* emptying the schedule aborts any urbs */
787                 spin_lock_irq (&ehci->lock);
788                 if (ehci->reclaim)
789                         ehci->reclaim_ready = 1;
790                 ehci_work (ehci, NULL);
791                 spin_unlock_irq (&ehci->lock);
792
793                 /* restart; khubd will disconnect devices */
794                 retval = ehci_start (hcd);
795
796                 /* here we "know" root ports should always stay powered;
797                  * but some controllers may lose all power.
798                  */
799                 ehci_port_power (ehci, 1);
800         }
801
802         return retval;
803 }
804
805 #endif
806
807 /*-------------------------------------------------------------------------*/
808
809 /*
810  * ehci_work is called from some interrupts, timers, and so on.
811  * it calls driver completion functions, after dropping ehci->lock.
812  */
813 static void ehci_work (struct ehci_hcd *ehci, struct pt_regs *regs)
814 {
815         timer_action_done (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
816         if (ehci->reclaim_ready)
817                 end_unlink_async (ehci, regs);
818
819         /* another CPU may drop ehci->lock during a schedule scan while
820          * it reports urb completions.  this flag guards against bogus
821          * attempts at re-entrant schedule scanning.
822          */
823         if (ehci->scanning)
824                 return;
825         ehci->scanning = 1;
826         scan_async (ehci, regs);
827         if (ehci->next_uframe != -1)
828                 scan_periodic (ehci, regs);
829         ehci->scanning = 0;
830
831         /* the IO watchdog guards against hardware or driver bugs that
832          * misplace IRQs, and should let us run completely without IRQs.
833          * such lossage has been observed on both VT6202 and VT8235. 
834          */
835         if (HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state) &&
836                         (ehci->async->qh_next.ptr != NULL ||
837                          ehci->periodic_sched != 0))
838                 timer_action (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
839 }
840
841 /*-------------------------------------------------------------------------*/
842
843 static irqreturn_t ehci_irq (struct usb_hcd *hcd, struct pt_regs *regs)
844 {
845         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
846         u32                     status;
847         int                     bh;
848
849         spin_lock (&ehci->lock);
850
851         status = readl (&ehci->regs->status);
852
853         /* e.g. cardbus physical eject */
854         if (status == ~(u32) 0) {
855                 ehci_dbg (ehci, "device removed\n");
856                 goto dead;
857         }
858
859         status &= INTR_MASK;
860         if (!status) {                  /* irq sharing? */
861                 spin_unlock(&ehci->lock);
862                 return IRQ_NONE;
863         }
864
865         /* clear (just) interrupts */
866         writel (status, &ehci->regs->status);
867         readl (&ehci->regs->command);   /* unblock posted write */
868         bh = 0;
869
870 #ifdef  EHCI_VERBOSE_DEBUG
871         /* unrequested/ignored: Frame List Rollover */
872         dbg_status (ehci, "irq", status);
873 #endif
874
875         /* INT, ERR, and IAA interrupt rates can be throttled */
876
877         /* normal [4.15.1.2] or error [4.15.1.1] completion */
878         if (likely ((status & (STS_INT|STS_ERR)) != 0)) {
879                 if (likely ((status & STS_ERR) == 0))
880                         COUNT (ehci->stats.normal);
881                 else
882                         COUNT (ehci->stats.error);
883                 bh = 1;
884         }
885
886         /* complete the unlinking of some qh [4.15.2.3] */
887         if (status & STS_IAA) {
888                 COUNT (ehci->stats.reclaim);
889                 ehci->reclaim_ready = 1;
890                 bh = 1;
891         }
892
893         /* remote wakeup [4.3.1] */
894         if ((status & STS_PCD) && hcd->remote_wakeup) {
895                 unsigned        i = HCS_N_PORTS (ehci->hcs_params);
896
897                 /* resume root hub? */
898                 status = readl (&ehci->regs->command);
899                 if (!(status & CMD_RUN))
900                         writel (status | CMD_RUN, &ehci->regs->command);
901
902                 while (i--) {
903                         status = readl (&ehci->regs->port_status [i]);
904                         if (status & PORT_OWNER)
905                                 continue;
906                         if (!(status & PORT_RESUME)
907                                         || ehci->reset_done [i] != 0)
908                                 continue;
909
910                         /* start 20 msec resume signaling from this port,
911                          * and make khubd collect PORT_STAT_C_SUSPEND to
912                          * stop that signaling.
913                          */
914                         ehci->reset_done [i] = jiffies + msecs_to_jiffies (20);
915                         mod_timer (&hcd->rh_timer,
916                                         ehci->reset_done [i] + 1);
917                         ehci_dbg (ehci, "port %d remote wakeup\n", i + 1);
918                 }
919         }
920
921         /* PCI errors [4.15.2.4] */
922         if (unlikely ((status & STS_FATAL) != 0)) {
923                 /* bogus "fatal" IRQs appear on some chips... why?  */
924                 status = readl (&ehci->regs->status);
925                 dbg_cmd (ehci, "fatal", readl (&ehci->regs->command));
926                 dbg_status (ehci, "fatal", status);
927                 if (status & STS_HALT) {
928                         ehci_err (ehci, "fatal error\n");
929 dead:
930                         ehci_reset (ehci);
931                         writel (0, &ehci->regs->configured_flag);
932                         /* generic layer kills/unlinks all urbs, then
933                          * uses ehci_stop to clean up the rest
934                          */
935                         bh = 1;
936                 }
937         }
938
939         if (bh)
940                 ehci_work (ehci, regs);
941         spin_unlock (&ehci->lock);
942         return IRQ_HANDLED;
943 }
944
945 /*-------------------------------------------------------------------------*/
946
947 /*
948  * non-error returns are a promise to giveback() the urb later
949  * we drop ownership so next owner (or urb unlink) can get it
950  *
951  * urb + dev is in hcd.self.controller.urb_list
952  * we're queueing TDs onto software and hardware lists
953  *
954  * hcd-specific init for hcpriv hasn't been done yet
955  *
956  * NOTE:  control, bulk, and interrupt share the same code to append TDs
957  * to a (possibly active) QH, and the same QH scanning code.
958  */
959 static int ehci_urb_enqueue (
960         struct usb_hcd  *hcd,
961         struct usb_host_endpoint *ep,
962         struct urb      *urb,
963         int             mem_flags
964 ) {
965         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
966         struct list_head        qtd_list;
967
968         INIT_LIST_HEAD (&qtd_list);
969
970         switch (usb_pipetype (urb->pipe)) {
971         // case PIPE_CONTROL:
972         // case PIPE_BULK:
973         default:
974                 if (!qh_urb_transaction (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags))
975                         return -ENOMEM;
976                 return submit_async (ehci, ep, urb, &qtd_list, mem_flags);
977
978         case PIPE_INTERRUPT:
979                 if (!qh_urb_transaction (ehci, urb, &qtd_list, mem_flags))
980                         return -ENOMEM;
981                 return intr_submit (ehci, ep, urb, &qtd_list, mem_flags);
982
983         case PIPE_ISOCHRONOUS:
984                 if (urb->dev->speed == USB_SPEED_HIGH)
985                         return itd_submit (ehci, urb, mem_flags);
986                 else
987                         return sitd_submit (ehci, urb, mem_flags);
988         }
989 }
990
991 static void unlink_async (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
992 {
993         /* if we need to use IAA and it's busy, defer */
994         if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED
995                         && ehci->reclaim
996                         && HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state)) {
997                 struct ehci_qh          *last;
998
999                 for (last = ehci->reclaim;
1000                                 last->reclaim;
1001                                 last = last->reclaim)
1002                         continue;
1003                 qh->qh_state = QH_STATE_UNLINK_WAIT;
1004                 last->reclaim = qh;
1005
1006         /* bypass IAA if the hc can't care */
1007         } else if (!HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state) && ehci->reclaim)
1008                 end_unlink_async (ehci, NULL);
1009
1010         /* something else might have unlinked the qh by now */
1011         if (qh->qh_state == QH_STATE_LINKED)
1012                 start_unlink_async (ehci, qh);
1013 }
1014
1015 /* remove from hardware lists
1016  * completions normally happen asynchronously
1017  */
1018
1019 static int ehci_urb_dequeue (struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb)
1020 {
1021         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
1022         struct ehci_qh          *qh;
1023         unsigned long           flags;
1024
1025         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1026         switch (usb_pipetype (urb->pipe)) {
1027         // case PIPE_CONTROL:
1028         // case PIPE_BULK:
1029         default:
1030                 qh = (struct ehci_qh *) urb->hcpriv;
1031                 if (!qh)
1032                         break;
1033                 unlink_async (ehci, qh);
1034                 break;
1035
1036         case PIPE_INTERRUPT:
1037                 qh = (struct ehci_qh *) urb->hcpriv;
1038                 if (!qh)
1039                         break;
1040                 switch (qh->qh_state) {
1041                 case QH_STATE_LINKED:
1042                         intr_deschedule (ehci, qh);
1043                         /* FALL THROUGH */
1044                 case QH_STATE_IDLE:
1045                         qh_completions (ehci, qh, NULL);
1046                         break;
1047                 default:
1048                         ehci_dbg (ehci, "bogus qh %p state %d\n",
1049                                         qh, qh->qh_state);
1050                         goto done;
1051                 }
1052
1053                 /* reschedule QH iff another request is queued */
1054                 if (!list_empty (&qh->qtd_list)
1055                                 && HC_IS_RUNNING (hcd->state)) {
1056                         int status;
1057
1058                         status = qh_schedule (ehci, qh);
1059                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1060
1061                         if (status != 0) {
1062                                 // shouldn't happen often, but ...
1063                                 // FIXME kill those tds' urbs
1064                                 err ("can't reschedule qh %p, err %d",
1065                                         qh, status);
1066                         }
1067                         return status;
1068                 }
1069                 break;
1070
1071         case PIPE_ISOCHRONOUS:
1072                 // itd or sitd ...
1073
1074                 // wait till next completion, do it then.
1075                 // completion irqs can wait up to 1024 msec,
1076                 break;
1077         }
1078 done:
1079         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1084
1085 // bulk qh holds the data toggle
1086
1087 static void
1088 ehci_endpoint_disable (struct usb_hcd *hcd, struct usb_host_endpoint *ep)
1089 {
1090         struct ehci_hcd         *ehci = hcd_to_ehci (hcd);
1091         unsigned long           flags;
1092         struct ehci_qh          *qh, *tmp;
1093
1094         /* ASSERT:  any requests/urbs are being unlinked */
1095         /* ASSERT:  nobody can be submitting urbs for this any more */
1096
1097 rescan:
1098         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1099         qh = ep->hcpriv;
1100         if (!qh)
1101                 goto done;
1102
1103         /* endpoints can be iso streams.  for now, we don't
1104          * accelerate iso completions ... so spin a while.
1105          */
1106         if (qh->hw_info1 == 0) {
1107                 ehci_vdbg (ehci, "iso delay\n");
1108                 goto idle_timeout;
1109         }
1110
1111         if (!HC_IS_RUNNING (hcd->state))
1112                 qh->qh_state = QH_STATE_IDLE;
1113         switch (qh->qh_state) {
1114         case QH_STATE_LINKED:
1115                 for (tmp = ehci->async->qh_next.qh;
1116                                 tmp && tmp != qh;
1117                                 tmp = tmp->qh_next.qh)
1118                         continue;
1119                 /* periodic qh self-unlinks on empty */
1120                 if (!tmp)
1121                         goto nogood;
1122                 unlink_async (ehci, qh);
1123                 /* FALL THROUGH */
1124         case QH_STATE_UNLINK:           /* wait for hw to finish? */
1125 idle_timeout:
1126                 spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1127                 set_current_state (TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1128                 schedule_timeout (1);
1129                 goto rescan;
1130         case QH_STATE_IDLE:             /* fully unlinked */
1131                 if (list_empty (&qh->qtd_list)) {
1132                         qh_put (qh);
1133                         break;
1134                 }
1135                 /* else FALL THROUGH */
1136         default:
1137 nogood:
1138                 /* caller was supposed to have unlinked any requests;
1139                  * that's not our job.  just leak this memory.
1140                  */
1141                 ehci_err (ehci, "qh %p (#%02x) state %d%s\n",
1142                         qh, ep->desc.bEndpointAddress, qh->qh_state,
1143                         list_empty (&qh->qtd_list) ? "" : "(has tds)");
1144                 break;
1145         }
1146         ep->hcpriv = NULL;
1147 done:
1148         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1149         return;
1150 }
1151
1152 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1153
1154 static const struct hc_driver ehci_driver = {
1155         .description =          hcd_name,
1156         .product_desc =         "EHCI Host Controller",
1157         .hcd_priv_size =        sizeof(struct ehci_hcd),
1158
1159         /*
1160          * generic hardware linkage
1161          */
1162         .irq =                  ehci_irq,
1163         .flags =                HCD_MEMORY | HCD_USB2,
1164
1165         /*
1166          * basic lifecycle operations
1167          */
1168         .reset =                ehci_hc_reset,
1169         .start =                ehci_start,
1170 #ifdef  CONFIG_PM
1171         .suspend =              ehci_suspend,
1172         .resume =               ehci_resume,
1173 #endif
1174         .stop =                 ehci_stop,
1175
1176         /*
1177          * managing i/o requests and associated device resources
1178          */
1179         .urb_enqueue =          ehci_urb_enqueue,
1180         .urb_dequeue =          ehci_urb_dequeue,
1181         .endpoint_disable =     ehci_endpoint_disable,
1182
1183         /*
1184          * scheduling support
1185          */
1186         .get_frame_number =     ehci_get_frame,
1187
1188         /*
1189          * root hub support
1190          */
1191         .hub_status_data =      ehci_hub_status_data,
1192         .hub_control =          ehci_hub_control,
1193         .hub_suspend =          ehci_hub_suspend,
1194         .hub_resume =           ehci_hub_resume,
1195 };
1196
1197 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1198
1199 /* EHCI 1.0 doesn't require PCI */
1200
1201 #ifdef  CONFIG_PCI
1202
1203 /* PCI driver selection metadata; PCI hotplugging uses this */
1204 static const struct pci_device_id pci_ids [] = { {
1205         /* handle any USB 2.0 EHCI controller */
1206         PCI_DEVICE_CLASS(((PCI_CLASS_SERIAL_USB << 8) | 0x20), ~0),
1207         .driver_data =  (unsigned long) &ehci_driver,
1208         },
1209         { /* end: all zeroes */ }
1210 };
1211 MODULE_DEVICE_TABLE (pci, pci_ids);
1212
1213 /* pci driver glue; this is a "new style" PCI driver module */
1214 static struct pci_driver ehci_pci_driver = {
1215         .name =         (char *) hcd_name,
1216         .id_table =     pci_ids,
1217
1218         .probe =        usb_hcd_pci_probe,
1219         .remove =       usb_hcd_pci_remove,
1220
1221 #ifdef  CONFIG_PM
1222         .suspend =      usb_hcd_pci_suspend,
1223         .resume =       usb_hcd_pci_resume,
1224 #endif
1225 };
1226
1227 #endif  /* PCI */
1228
1229
1230 #define DRIVER_INFO DRIVER_VERSION " " DRIVER_DESC
1231
1232 MODULE_DESCRIPTION (DRIVER_INFO);
1233 MODULE_AUTHOR (DRIVER_AUTHOR);
1234 MODULE_LICENSE ("GPL");
1235
1236 static int __init init (void) 
1237 {
1238         if (usb_disabled())
1239                 return -ENODEV;
1240
1241         pr_debug ("%s: block sizes: qh %Zd qtd %Zd itd %Zd sitd %Zd\n",
1242                 hcd_name,
1243                 sizeof (struct ehci_qh), sizeof (struct ehci_qtd),
1244                 sizeof (struct ehci_itd), sizeof (struct ehci_sitd));
1245
1246         return pci_register_driver (&ehci_pci_driver);
1247 }
1248 module_init (init);
1249
1250 static void __exit cleanup (void) 
1251 {       
1252         pci_unregister_driver (&ehci_pci_driver);
1253 }
1254 module_exit (cleanup);