Merge branch 'core/softirq' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip...
[linux-2.6] / drivers / usb / gadget / gmidi.c
1 /*
2  * gmidi.c -- USB MIDI Gadget Driver
3  *
4  * Copyright (C) 2006 Thumtronics Pty Ltd.
5  * Developed for Thumtronics by Grey Innovation
6  * Ben Williamson <ben.williamson@greyinnovation.com>
7  *
8  * This software is distributed under the terms of the GNU General Public
9  * License ("GPL") version 2, as published by the Free Software Foundation.
10  *
11  * This code is based in part on:
12  *
13  * Gadget Zero driver, Copyright (C) 2003-2004 David Brownell.
14  * USB Audio driver, Copyright (C) 2002 by Takashi Iwai.
15  * USB MIDI driver, Copyright (C) 2002-2005 Clemens Ladisch.
16  *
17  * Refer to the USB Device Class Definition for MIDI Devices:
18  * http://www.usb.org/developers/devclass_docs/midi10.pdf
19  */
20
21 /* #define VERBOSE_DEBUG */
22
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/utsname.h>
25 #include <linux/device.h>
26
27 #include <sound/core.h>
28 #include <sound/initval.h>
29 #include <sound/rawmidi.h>
30
31 #include <linux/usb/ch9.h>
32 #include <linux/usb/gadget.h>
33 #include <linux/usb/audio.h>
34 #include <linux/usb/midi.h>
35
36 #include "gadget_chips.h"
37
38 MODULE_AUTHOR("Ben Williamson");
39 MODULE_LICENSE("GPL v2");
40
41 #define DRIVER_VERSION "25 Jul 2006"
42
43 static const char shortname[] = "g_midi";
44 static const char longname[] = "MIDI Gadget";
45
46 static int index = SNDRV_DEFAULT_IDX1;
47 static char *id = SNDRV_DEFAULT_STR1;
48
49 module_param(index, int, 0444);
50 MODULE_PARM_DESC(index, "Index value for the USB MIDI Gadget adapter.");
51 module_param(id, charp, 0444);
52 MODULE_PARM_DESC(id, "ID string for the USB MIDI Gadget adapter.");
53
54 /* Some systems will want different product identifers published in the
55  * device descriptor, either numbers or strings or both.  These string
56  * parameters are in UTF-8 (superset of ASCII's 7 bit characters).
57  */
58
59 static ushort idVendor;
60 module_param(idVendor, ushort, S_IRUGO);
61 MODULE_PARM_DESC(idVendor, "USB Vendor ID");
62
63 static ushort idProduct;
64 module_param(idProduct, ushort, S_IRUGO);
65 MODULE_PARM_DESC(idProduct, "USB Product ID");
66
67 static ushort bcdDevice;
68 module_param(bcdDevice, ushort, S_IRUGO);
69 MODULE_PARM_DESC(bcdDevice, "USB Device version (BCD)");
70
71 static char *iManufacturer;
72 module_param(iManufacturer, charp, S_IRUGO);
73 MODULE_PARM_DESC(iManufacturer, "USB Manufacturer string");
74
75 static char *iProduct;
76 module_param(iProduct, charp, S_IRUGO);
77 MODULE_PARM_DESC(iProduct, "USB Product string");
78
79 static char *iSerialNumber;
80 module_param(iSerialNumber, charp, S_IRUGO);
81 MODULE_PARM_DESC(iSerialNumber, "SerialNumber");
82
83 /*
84  * this version autoconfigures as much as possible,
85  * which is reasonable for most "bulk-only" drivers.
86  */
87 static const char *EP_IN_NAME;
88 static const char *EP_OUT_NAME;
89
90
91 /* big enough to hold our biggest descriptor */
92 #define USB_BUFSIZ 256
93
94
95 /* This is a gadget, and the IN/OUT naming is from the host's perspective.
96    USB -> OUT endpoint -> rawmidi
97    USB <- IN endpoint  <- rawmidi */
98 struct gmidi_in_port {
99         struct gmidi_device* dev;
100         int active;
101         uint8_t cable;          /* cable number << 4 */
102         uint8_t state;
103 #define STATE_UNKNOWN   0
104 #define STATE_1PARAM    1
105 #define STATE_2PARAM_1  2
106 #define STATE_2PARAM_2  3
107 #define STATE_SYSEX_0   4
108 #define STATE_SYSEX_1   5
109 #define STATE_SYSEX_2   6
110         uint8_t data[2];
111 };
112
113 struct gmidi_device {
114         spinlock_t              lock;
115         struct usb_gadget       *gadget;
116         struct usb_request      *req;           /* for control responses */
117         u8                      config;
118         struct usb_ep           *in_ep, *out_ep;
119         struct snd_card         *card;
120         struct snd_rawmidi      *rmidi;
121         struct snd_rawmidi_substream *in_substream;
122         struct snd_rawmidi_substream *out_substream;
123
124         /* For the moment we only support one port in
125            each direction, but in_port is kept as a
126            separate struct so we can have more later. */
127         struct gmidi_in_port    in_port;
128         unsigned long           out_triggered;
129         struct tasklet_struct   tasklet;
130 };
131
132 static void gmidi_transmit(struct gmidi_device* dev, struct usb_request* req);
133
134
135 #define DBG(d, fmt, args...) \
136         dev_dbg(&(d)->gadget->dev , fmt , ## args)
137 #define VDBG(d, fmt, args...) \
138         dev_vdbg(&(d)->gadget->dev , fmt , ## args)
139 #define ERROR(d, fmt, args...) \
140         dev_err(&(d)->gadget->dev , fmt , ## args)
141 #define WARN(d, fmt, args...) \
142         dev_warn(&(d)->gadget->dev , fmt , ## args)
143 #define INFO(d, fmt, args...) \
144         dev_info(&(d)->gadget->dev , fmt , ## args)
145
146
147 static unsigned buflen = 256;
148 static unsigned qlen = 32;
149
150 module_param(buflen, uint, S_IRUGO);
151 module_param(qlen, uint, S_IRUGO);
152
153
154 /* Thanks to Grey Innovation for donating this product ID.
155  *
156  * DO NOT REUSE THESE IDs with a protocol-incompatible driver!!  Ever!!
157  * Instead:  allocate your own, using normal USB-IF procedures.
158  */
159 #define DRIVER_VENDOR_NUM       0x17b3          /* Grey Innovation */
160 #define DRIVER_PRODUCT_NUM      0x0004          /* Linux-USB "MIDI Gadget" */
161
162
163 /*
164  * DESCRIPTORS ... most are static, but strings and (full)
165  * configuration descriptors are built on demand.
166  */
167
168 #define STRING_MANUFACTURER     25
169 #define STRING_PRODUCT          42
170 #define STRING_SERIAL           101
171 #define STRING_MIDI_GADGET      250
172
173 /* We only have the one configuration, it's number 1. */
174 #define GMIDI_CONFIG            1
175
176 /* We have two interfaces- AudioControl and MIDIStreaming */
177 #define GMIDI_AC_INTERFACE      0
178 #define GMIDI_MS_INTERFACE      1
179 #define GMIDI_NUM_INTERFACES    2
180
181 DECLARE_USB_AC_HEADER_DESCRIPTOR(1);
182 DECLARE_USB_MIDI_OUT_JACK_DESCRIPTOR(1);
183 DECLARE_USB_MS_ENDPOINT_DESCRIPTOR(1);
184
185 /* B.1  Device Descriptor */
186 static struct usb_device_descriptor device_desc = {
187         .bLength =              USB_DT_DEVICE_SIZE,
188         .bDescriptorType =      USB_DT_DEVICE,
189         .bcdUSB =               __constant_cpu_to_le16(0x0200),
190         .bDeviceClass =         USB_CLASS_PER_INTERFACE,
191         .idVendor =             __constant_cpu_to_le16(DRIVER_VENDOR_NUM),
192         .idProduct =            __constant_cpu_to_le16(DRIVER_PRODUCT_NUM),
193         .iManufacturer =        STRING_MANUFACTURER,
194         .iProduct =             STRING_PRODUCT,
195         .bNumConfigurations =   1,
196 };
197
198 /* B.2  Configuration Descriptor */
199 static struct usb_config_descriptor config_desc = {
200         .bLength =              USB_DT_CONFIG_SIZE,
201         .bDescriptorType =      USB_DT_CONFIG,
202         /* compute wTotalLength on the fly */
203         .bNumInterfaces =       GMIDI_NUM_INTERFACES,
204         .bConfigurationValue =  GMIDI_CONFIG,
205         .iConfiguration =       STRING_MIDI_GADGET,
206         /*
207          * FIXME: When embedding this driver in a device,
208          * these need to be set to reflect the actual
209          * power properties of the device. Is it selfpowered?
210          */
211         .bmAttributes =         USB_CONFIG_ATT_ONE,
212         .bMaxPower =            1,
213 };
214
215 /* B.3.1  Standard AC Interface Descriptor */
216 static const struct usb_interface_descriptor ac_interface_desc = {
217         .bLength =              USB_DT_INTERFACE_SIZE,
218         .bDescriptorType =      USB_DT_INTERFACE,
219         .bInterfaceNumber =     GMIDI_AC_INTERFACE,
220         .bNumEndpoints =        0,
221         .bInterfaceClass =      USB_CLASS_AUDIO,
222         .bInterfaceSubClass =   USB_SUBCLASS_AUDIOCONTROL,
223         .iInterface =           STRING_MIDI_GADGET,
224 };
225
226 /* B.3.2  Class-Specific AC Interface Descriptor */
227 static const struct usb_ac_header_descriptor_1 ac_header_desc = {
228         .bLength =              USB_DT_AC_HEADER_SIZE(1),
229         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
230         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_HEADER,
231         .bcdADC =               __constant_cpu_to_le16(0x0100),
232         .wTotalLength =         __constant_cpu_to_le16(USB_DT_AC_HEADER_SIZE(1)),
233         .bInCollection =        1,
234         .baInterfaceNr = {
235                 [0] =           GMIDI_MS_INTERFACE,
236         }
237 };
238
239 /* B.4.1  Standard MS Interface Descriptor */
240 static const struct usb_interface_descriptor ms_interface_desc = {
241         .bLength =              USB_DT_INTERFACE_SIZE,
242         .bDescriptorType =      USB_DT_INTERFACE,
243         .bInterfaceNumber =     GMIDI_MS_INTERFACE,
244         .bNumEndpoints =        2,
245         .bInterfaceClass =      USB_CLASS_AUDIO,
246         .bInterfaceSubClass =   USB_SUBCLASS_MIDISTREAMING,
247         .iInterface =           STRING_MIDI_GADGET,
248 };
249
250 /* B.4.2  Class-Specific MS Interface Descriptor */
251 static const struct usb_ms_header_descriptor ms_header_desc = {
252         .bLength =              USB_DT_MS_HEADER_SIZE,
253         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
254         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_HEADER,
255         .bcdMSC =               __constant_cpu_to_le16(0x0100),
256         .wTotalLength =         __constant_cpu_to_le16(USB_DT_MS_HEADER_SIZE
257                                 + 2*USB_DT_MIDI_IN_SIZE
258                                 + 2*USB_DT_MIDI_OUT_SIZE(1)),
259 };
260
261 #define JACK_IN_EMB     1
262 #define JACK_IN_EXT     2
263 #define JACK_OUT_EMB    3
264 #define JACK_OUT_EXT    4
265
266 /* B.4.3  MIDI IN Jack Descriptors */
267 static const struct usb_midi_in_jack_descriptor jack_in_emb_desc = {
268         .bLength =              USB_DT_MIDI_IN_SIZE,
269         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
270         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_MIDI_IN_JACK,
271         .bJackType =            USB_MS_EMBEDDED,
272         .bJackID =              JACK_IN_EMB,
273 };
274
275 static const struct usb_midi_in_jack_descriptor jack_in_ext_desc = {
276         .bLength =              USB_DT_MIDI_IN_SIZE,
277         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
278         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_MIDI_IN_JACK,
279         .bJackType =            USB_MS_EXTERNAL,
280         .bJackID =              JACK_IN_EXT,
281 };
282
283 /* B.4.4  MIDI OUT Jack Descriptors */
284 static const struct usb_midi_out_jack_descriptor_1 jack_out_emb_desc = {
285         .bLength =              USB_DT_MIDI_OUT_SIZE(1),
286         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
287         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_MIDI_OUT_JACK,
288         .bJackType =            USB_MS_EMBEDDED,
289         .bJackID =              JACK_OUT_EMB,
290         .bNrInputPins =         1,
291         .pins = {
292                 [0] = {
293                         .baSourceID =   JACK_IN_EXT,
294                         .baSourcePin =  1,
295                 }
296         }
297 };
298
299 static const struct usb_midi_out_jack_descriptor_1 jack_out_ext_desc = {
300         .bLength =              USB_DT_MIDI_OUT_SIZE(1),
301         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
302         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_MIDI_OUT_JACK,
303         .bJackType =            USB_MS_EXTERNAL,
304         .bJackID =              JACK_OUT_EXT,
305         .bNrInputPins =         1,
306         .pins = {
307                 [0] = {
308                         .baSourceID =   JACK_IN_EMB,
309                         .baSourcePin =  1,
310                 }
311         }
312 };
313
314 /* B.5.1  Standard Bulk OUT Endpoint Descriptor */
315 static struct usb_endpoint_descriptor bulk_out_desc = {
316         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_AUDIO_SIZE,
317         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
318         .bEndpointAddress =     USB_DIR_OUT,
319         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
320 };
321
322 /* B.5.2  Class-specific MS Bulk OUT Endpoint Descriptor */
323 static const struct usb_ms_endpoint_descriptor_1 ms_out_desc = {
324         .bLength =              USB_DT_MS_ENDPOINT_SIZE(1),
325         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_ENDPOINT,
326         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_GENERAL,
327         .bNumEmbMIDIJack =      1,
328         .baAssocJackID = {
329                 [0] =           JACK_IN_EMB,
330         }
331 };
332
333 /* B.6.1  Standard Bulk IN Endpoint Descriptor */
334 static struct usb_endpoint_descriptor bulk_in_desc = {
335         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_AUDIO_SIZE,
336         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
337         .bEndpointAddress =     USB_DIR_IN,
338         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
339 };
340
341 /* B.6.2  Class-specific MS Bulk IN Endpoint Descriptor */
342 static const struct usb_ms_endpoint_descriptor_1 ms_in_desc = {
343         .bLength =              USB_DT_MS_ENDPOINT_SIZE(1),
344         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_ENDPOINT,
345         .bDescriptorSubtype =   USB_MS_GENERAL,
346         .bNumEmbMIDIJack =      1,
347         .baAssocJackID = {
348                 [0] =           JACK_OUT_EMB,
349         }
350 };
351
352 static const struct usb_descriptor_header *gmidi_function [] = {
353         (struct usb_descriptor_header *)&ac_interface_desc,
354         (struct usb_descriptor_header *)&ac_header_desc,
355         (struct usb_descriptor_header *)&ms_interface_desc,
356
357         (struct usb_descriptor_header *)&ms_header_desc,
358         (struct usb_descriptor_header *)&jack_in_emb_desc,
359         (struct usb_descriptor_header *)&jack_in_ext_desc,
360         (struct usb_descriptor_header *)&jack_out_emb_desc,
361         (struct usb_descriptor_header *)&jack_out_ext_desc,
362         /* If you add more jacks, update ms_header_desc.wTotalLength */
363
364         (struct usb_descriptor_header *)&bulk_out_desc,
365         (struct usb_descriptor_header *)&ms_out_desc,
366         (struct usb_descriptor_header *)&bulk_in_desc,
367         (struct usb_descriptor_header *)&ms_in_desc,
368         NULL,
369 };
370
371 static char manufacturer[50];
372 static char product_desc[40] = "MIDI Gadget";
373 static char serial_number[20];
374
375 /* static strings, in UTF-8 */
376 static struct usb_string strings [] = {
377         { STRING_MANUFACTURER, manufacturer, },
378         { STRING_PRODUCT, product_desc, },
379         { STRING_SERIAL, serial_number, },
380         { STRING_MIDI_GADGET, longname, },
381         {  }                    /* end of list */
382 };
383
384 static struct usb_gadget_strings stringtab = {
385         .language       = 0x0409,       /* en-us */
386         .strings        = strings,
387 };
388
389 static int config_buf(struct usb_gadget *gadget,
390                 u8 *buf, u8 type, unsigned index)
391 {
392         int len;
393
394         /* only one configuration */
395         if (index != 0) {
396                 return -EINVAL;
397         }
398         len = usb_gadget_config_buf(&config_desc,
399                         buf, USB_BUFSIZ, gmidi_function);
400         if (len < 0) {
401                 return len;
402         }
403         ((struct usb_config_descriptor *)buf)->bDescriptorType = type;
404         return len;
405 }
406
407 static struct usb_request *alloc_ep_req(struct usb_ep *ep, unsigned length)
408 {
409         struct usb_request      *req;
410
411         req = usb_ep_alloc_request(ep, GFP_ATOMIC);
412         if (req) {
413                 req->length = length;
414                 req->buf = kmalloc(length, GFP_ATOMIC);
415                 if (!req->buf) {
416                         usb_ep_free_request(ep, req);
417                         req = NULL;
418                 }
419         }
420         return req;
421 }
422
423 static void free_ep_req(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
424 {
425         kfree(req->buf);
426         usb_ep_free_request(ep, req);
427 }
428
429 static const uint8_t gmidi_cin_length[] = {
430         0, 0, 2, 3, 3, 1, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 2, 2, 3, 1
431 };
432
433 /*
434  * Receives a chunk of MIDI data.
435  */
436 static void gmidi_read_data(struct usb_ep *ep, int cable,
437                                    uint8_t *data, int length)
438 {
439         struct gmidi_device *dev = ep->driver_data;
440         /* cable is ignored, because for now we only have one. */
441
442         if (!dev->out_substream) {
443                 /* Nobody is listening - throw it on the floor. */
444                 return;
445         }
446         if (!test_bit(dev->out_substream->number, &dev->out_triggered)) {
447                 return;
448         }
449         snd_rawmidi_receive(dev->out_substream, data, length);
450 }
451
452 static void gmidi_handle_out_data(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
453 {
454         unsigned i;
455         u8 *buf = req->buf;
456
457         for (i = 0; i + 3 < req->actual; i += 4) {
458                 if (buf[i] != 0) {
459                         int cable = buf[i] >> 4;
460                         int length = gmidi_cin_length[buf[i] & 0x0f];
461                         gmidi_read_data(ep, cable, &buf[i + 1], length);
462                 }
463         }
464 }
465
466 static void gmidi_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
467 {
468         struct gmidi_device *dev = ep->driver_data;
469         int status = req->status;
470
471         switch (status) {
472         case 0:                         /* normal completion */
473                 if (ep == dev->out_ep) {
474                         /* we received stuff.
475                            req is queued again, below */
476                         gmidi_handle_out_data(ep, req);
477                 } else if (ep == dev->in_ep) {
478                         /* our transmit completed.
479                            see if there's more to go.
480                            gmidi_transmit eats req, don't queue it again. */
481                         gmidi_transmit(dev, req);
482                         return;
483                 }
484                 break;
485
486         /* this endpoint is normally active while we're configured */
487         case -ECONNABORTED:             /* hardware forced ep reset */
488         case -ECONNRESET:               /* request dequeued */
489         case -ESHUTDOWN:                /* disconnect from host */
490                 VDBG(dev, "%s gone (%d), %d/%d\n", ep->name, status,
491                                 req->actual, req->length);
492                 if (ep == dev->out_ep) {
493                         gmidi_handle_out_data(ep, req);
494                 }
495                 free_ep_req(ep, req);
496                 return;
497
498         case -EOVERFLOW:                /* buffer overrun on read means that
499                                          * we didn't provide a big enough
500                                          * buffer.
501                                          */
502         default:
503                 DBG(dev, "%s complete --> %d, %d/%d\n", ep->name,
504                                 status, req->actual, req->length);
505                 break;
506         case -EREMOTEIO:                /* short read */
507                 break;
508         }
509
510         status = usb_ep_queue(ep, req, GFP_ATOMIC);
511         if (status) {
512                 ERROR(dev, "kill %s:  resubmit %d bytes --> %d\n",
513                                 ep->name, req->length, status);
514                 usb_ep_set_halt(ep);
515                 /* FIXME recover later ... somehow */
516         }
517 }
518
519 static int set_gmidi_config(struct gmidi_device *dev, gfp_t gfp_flags)
520 {
521         int err = 0;
522         struct usb_request *req;
523         struct usb_ep *ep;
524         unsigned i;
525
526         err = usb_ep_enable(dev->in_ep, &bulk_in_desc);
527         if (err) {
528                 ERROR(dev, "can't start %s: %d\n", dev->in_ep->name, err);
529                 goto fail;
530         }
531         dev->in_ep->driver_data = dev;
532
533         err = usb_ep_enable(dev->out_ep, &bulk_out_desc);
534         if (err) {
535                 ERROR(dev, "can't start %s: %d\n", dev->out_ep->name, err);
536                 goto fail;
537         }
538         dev->out_ep->driver_data = dev;
539
540         /* allocate a bunch of read buffers and queue them all at once. */
541         ep = dev->out_ep;
542         for (i = 0; i < qlen && err == 0; i++) {
543                 req = alloc_ep_req(ep, buflen);
544                 if (req) {
545                         req->complete = gmidi_complete;
546                         err = usb_ep_queue(ep, req, GFP_ATOMIC);
547                         if (err) {
548                                 DBG(dev, "%s queue req: %d\n", ep->name, err);
549                         }
550                 } else {
551                         err = -ENOMEM;
552                 }
553         }
554 fail:
555         /* caller is responsible for cleanup on error */
556         return err;
557 }
558
559
560 static void gmidi_reset_config(struct gmidi_device *dev)
561 {
562         if (dev->config == 0) {
563                 return;
564         }
565
566         DBG(dev, "reset config\n");
567
568         /* just disable endpoints, forcing completion of pending i/o.
569          * all our completion handlers free their requests in this case.
570          */
571         usb_ep_disable(dev->in_ep);
572         usb_ep_disable(dev->out_ep);
573         dev->config = 0;
574 }
575
576 /* change our operational config.  this code must agree with the code
577  * that returns config descriptors, and altsetting code.
578  *
579  * it's also responsible for power management interactions. some
580  * configurations might not work with our current power sources.
581  *
582  * note that some device controller hardware will constrain what this
583  * code can do, perhaps by disallowing more than one configuration or
584  * by limiting configuration choices (like the pxa2xx).
585  */
586 static int
587 gmidi_set_config(struct gmidi_device *dev, unsigned number, gfp_t gfp_flags)
588 {
589         int result = 0;
590         struct usb_gadget *gadget = dev->gadget;
591
592 #if 0
593         /* FIXME */
594         /* Hacking this bit out fixes a bug where on receipt of two
595            USB_REQ_SET_CONFIGURATION messages, we end up with no
596            buffered OUT requests waiting for data. This is clearly
597            hiding a bug elsewhere, because if the config didn't
598            change then we really shouldn't do anything. */
599         /* Having said that, when we do "change" from config 1
600            to config 1, we at least gmidi_reset_config() which
601            clears out any requests on endpoints, so it's not like
602            we leak or anything. */
603         if (number == dev->config) {
604                 return 0;
605         }
606 #endif
607
608         if (gadget_is_sa1100(gadget) && dev->config) {
609                 /* tx fifo is full, but we can't clear it...*/
610                 ERROR(dev, "can't change configurations\n");
611                 return -ESPIPE;
612         }
613         gmidi_reset_config(dev);
614
615         switch (number) {
616         case GMIDI_CONFIG:
617                 result = set_gmidi_config(dev, gfp_flags);
618                 break;
619         default:
620                 result = -EINVAL;
621                 /* FALL THROUGH */
622         case 0:
623                 return result;
624         }
625
626         if (!result && (!dev->in_ep || !dev->out_ep)) {
627                 result = -ENODEV;
628         }
629         if (result) {
630                 gmidi_reset_config(dev);
631         } else {
632                 char *speed;
633
634                 switch (gadget->speed) {
635                 case USB_SPEED_LOW:     speed = "low"; break;
636                 case USB_SPEED_FULL:    speed = "full"; break;
637                 case USB_SPEED_HIGH:    speed = "high"; break;
638                 default:                speed = "?"; break;
639                 }
640
641                 dev->config = number;
642                 INFO(dev, "%s speed\n", speed);
643         }
644         return result;
645 }
646
647
648 static void gmidi_setup_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
649 {
650         if (req->status || req->actual != req->length) {
651                 DBG((struct gmidi_device *) ep->driver_data,
652                                 "setup complete --> %d, %d/%d\n",
653                                 req->status, req->actual, req->length);
654         }
655 }
656
657 /*
658  * The setup() callback implements all the ep0 functionality that's
659  * not handled lower down, in hardware or the hardware driver (like
660  * device and endpoint feature flags, and their status).  It's all
661  * housekeeping for the gadget function we're implementing.  Most of
662  * the work is in config-specific setup.
663  */
664 static int gmidi_setup(struct usb_gadget *gadget,
665                         const struct usb_ctrlrequest *ctrl)
666 {
667         struct gmidi_device *dev = get_gadget_data(gadget);
668         struct usb_request *req = dev->req;
669         int value = -EOPNOTSUPP;
670         u16 w_index = le16_to_cpu(ctrl->wIndex);
671         u16 w_value = le16_to_cpu(ctrl->wValue);
672         u16 w_length = le16_to_cpu(ctrl->wLength);
673
674         /* usually this stores reply data in the pre-allocated ep0 buffer,
675          * but config change events will reconfigure hardware.
676          */
677         req->zero = 0;
678         switch (ctrl->bRequest) {
679
680         case USB_REQ_GET_DESCRIPTOR:
681                 if (ctrl->bRequestType != USB_DIR_IN) {
682                         goto unknown;
683                 }
684                 switch (w_value >> 8) {
685
686                 case USB_DT_DEVICE:
687                         value = min(w_length, (u16) sizeof(device_desc));
688                         memcpy(req->buf, &device_desc, value);
689                         break;
690                 case USB_DT_CONFIG:
691                         value = config_buf(gadget, req->buf,
692                                         w_value >> 8,
693                                         w_value & 0xff);
694                         if (value >= 0) {
695                                 value = min(w_length, (u16)value);
696                         }
697                         break;
698
699                 case USB_DT_STRING:
700                         /* wIndex == language code.
701                          * this driver only handles one language, you can
702                          * add string tables for other languages, using
703                          * any UTF-8 characters
704                          */
705                         value = usb_gadget_get_string(&stringtab,
706                                         w_value & 0xff, req->buf);
707                         if (value >= 0) {
708                                 value = min(w_length, (u16)value);
709                         }
710                         break;
711                 }
712                 break;
713
714         /* currently two configs, two speeds */
715         case USB_REQ_SET_CONFIGURATION:
716                 if (ctrl->bRequestType != 0) {
717                         goto unknown;
718                 }
719                 if (gadget->a_hnp_support) {
720                         DBG(dev, "HNP available\n");
721                 } else if (gadget->a_alt_hnp_support) {
722                         DBG(dev, "HNP needs a different root port\n");
723                 } else {
724                         VDBG(dev, "HNP inactive\n");
725                 }
726                 spin_lock(&dev->lock);
727                 value = gmidi_set_config(dev, w_value, GFP_ATOMIC);
728                 spin_unlock(&dev->lock);
729                 break;
730         case USB_REQ_GET_CONFIGURATION:
731                 if (ctrl->bRequestType != USB_DIR_IN) {
732                         goto unknown;
733                 }
734                 *(u8 *)req->buf = dev->config;
735                 value = min(w_length, (u16)1);
736                 break;
737
738         /* until we add altsetting support, or other interfaces,
739          * only 0/0 are possible.  pxa2xx only supports 0/0 (poorly)
740          * and already killed pending endpoint I/O.
741          */
742         case USB_REQ_SET_INTERFACE:
743                 if (ctrl->bRequestType != USB_RECIP_INTERFACE) {
744                         goto unknown;
745                 }
746                 spin_lock(&dev->lock);
747                 if (dev->config && w_index < GMIDI_NUM_INTERFACES
748                         && w_value == 0)
749                 {
750                         u8 config = dev->config;
751
752                         /* resets interface configuration, forgets about
753                          * previous transaction state (queued bufs, etc)
754                          * and re-inits endpoint state (toggle etc)
755                          * no response queued, just zero status == success.
756                          * if we had more than one interface we couldn't
757                          * use this "reset the config" shortcut.
758                          */
759                         gmidi_reset_config(dev);
760                         gmidi_set_config(dev, config, GFP_ATOMIC);
761                         value = 0;
762                 }
763                 spin_unlock(&dev->lock);
764                 break;
765         case USB_REQ_GET_INTERFACE:
766                 if (ctrl->bRequestType != (USB_DIR_IN|USB_RECIP_INTERFACE)) {
767                         goto unknown;
768                 }
769                 if (!dev->config) {
770                         break;
771                 }
772                 if (w_index >= GMIDI_NUM_INTERFACES) {
773                         value = -EDOM;
774                         break;
775                 }
776                 *(u8 *)req->buf = 0;
777                 value = min(w_length, (u16)1);
778                 break;
779
780         default:
781 unknown:
782                 VDBG(dev, "unknown control req%02x.%02x v%04x i%04x l%d\n",
783                         ctrl->bRequestType, ctrl->bRequest,
784                         w_value, w_index, w_length);
785         }
786
787         /* respond with data transfer before status phase? */
788         if (value >= 0) {
789                 req->length = value;
790                 req->zero = value < w_length;
791                 value = usb_ep_queue(gadget->ep0, req, GFP_ATOMIC);
792                 if (value < 0) {
793                         DBG(dev, "ep_queue --> %d\n", value);
794                         req->status = 0;
795                         gmidi_setup_complete(gadget->ep0, req);
796                 }
797         }
798
799         /* device either stalls (value < 0) or reports success */
800         return value;
801 }
802
803 static void gmidi_disconnect(struct usb_gadget *gadget)
804 {
805         struct gmidi_device *dev = get_gadget_data(gadget);
806         unsigned long flags;
807
808         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
809         gmidi_reset_config(dev);
810
811         /* a more significant application might have some non-usb
812          * activities to quiesce here, saving resources like power
813          * or pushing the notification up a network stack.
814          */
815         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
816
817         /* next we may get setup() calls to enumerate new connections;
818          * or an unbind() during shutdown (including removing module).
819          */
820 }
821
822 static void /* __init_or_exit */ gmidi_unbind(struct usb_gadget *gadget)
823 {
824         struct gmidi_device *dev = get_gadget_data(gadget);
825         struct snd_card *card;
826
827         DBG(dev, "unbind\n");
828
829         card = dev->card;
830         dev->card = NULL;
831         if (card) {
832                 snd_card_free(card);
833         }
834
835         /* we've already been disconnected ... no i/o is active */
836         if (dev->req) {
837                 dev->req->length = USB_BUFSIZ;
838                 free_ep_req(gadget->ep0, dev->req);
839         }
840         kfree(dev);
841         set_gadget_data(gadget, NULL);
842 }
843
844 static int gmidi_snd_free(struct snd_device *device)
845 {
846         return 0;
847 }
848
849 static void gmidi_transmit_packet(struct usb_request *req, uint8_t p0,
850                                         uint8_t p1, uint8_t p2, uint8_t p3)
851 {
852         unsigned length = req->length;
853         u8 *buf = (u8 *)req->buf + length;
854
855         buf[0] = p0;
856         buf[1] = p1;
857         buf[2] = p2;
858         buf[3] = p3;
859         req->length = length + 4;
860 }
861
862 /*
863  * Converts MIDI commands to USB MIDI packets.
864  */
865 static void gmidi_transmit_byte(struct usb_request *req,
866                                 struct gmidi_in_port *port, uint8_t b)
867 {
868         uint8_t p0 = port->cable;
869
870         if (b >= 0xf8) {
871                 gmidi_transmit_packet(req, p0 | 0x0f, b, 0, 0);
872         } else if (b >= 0xf0) {
873                 switch (b) {
874                 case 0xf0:
875                         port->data[0] = b;
876                         port->state = STATE_SYSEX_1;
877                         break;
878                 case 0xf1:
879                 case 0xf3:
880                         port->data[0] = b;
881                         port->state = STATE_1PARAM;
882                         break;
883                 case 0xf2:
884                         port->data[0] = b;
885                         port->state = STATE_2PARAM_1;
886                         break;
887                 case 0xf4:
888                 case 0xf5:
889                         port->state = STATE_UNKNOWN;
890                         break;
891                 case 0xf6:
892                         gmidi_transmit_packet(req, p0 | 0x05, 0xf6, 0, 0);
893                         port->state = STATE_UNKNOWN;
894                         break;
895                 case 0xf7:
896                         switch (port->state) {
897                         case STATE_SYSEX_0:
898                                 gmidi_transmit_packet(req,
899                                         p0 | 0x05, 0xf7, 0, 0);
900                                 break;
901                         case STATE_SYSEX_1:
902                                 gmidi_transmit_packet(req,
903                                         p0 | 0x06, port->data[0], 0xf7, 0);
904                                 break;
905                         case STATE_SYSEX_2:
906                                 gmidi_transmit_packet(req,
907                                         p0 | 0x07, port->data[0],
908                                         port->data[1], 0xf7);
909                                 break;
910                         }
911                         port->state = STATE_UNKNOWN;
912                         break;
913                 }
914         } else if (b >= 0x80) {
915                 port->data[0] = b;
916                 if (b >= 0xc0 && b <= 0xdf)
917                         port->state = STATE_1PARAM;
918                 else
919                         port->state = STATE_2PARAM_1;
920         } else { /* b < 0x80 */
921                 switch (port->state) {
922                 case STATE_1PARAM:
923                         if (port->data[0] < 0xf0) {
924                                 p0 |= port->data[0] >> 4;
925                         } else {
926                                 p0 |= 0x02;
927                                 port->state = STATE_UNKNOWN;
928                         }
929                         gmidi_transmit_packet(req, p0, port->data[0], b, 0);
930                         break;
931                 case STATE_2PARAM_1:
932                         port->data[1] = b;
933                         port->state = STATE_2PARAM_2;
934                         break;
935                 case STATE_2PARAM_2:
936                         if (port->data[0] < 0xf0) {
937                                 p0 |= port->data[0] >> 4;
938                                 port->state = STATE_2PARAM_1;
939                         } else {
940                                 p0 |= 0x03;
941                                 port->state = STATE_UNKNOWN;
942                         }
943                         gmidi_transmit_packet(req,
944                                 p0, port->data[0], port->data[1], b);
945                         break;
946                 case STATE_SYSEX_0:
947                         port->data[0] = b;
948                         port->state = STATE_SYSEX_1;
949                         break;
950                 case STATE_SYSEX_1:
951                         port->data[1] = b;
952                         port->state = STATE_SYSEX_2;
953                         break;
954                 case STATE_SYSEX_2:
955                         gmidi_transmit_packet(req,
956                                 p0 | 0x04, port->data[0], port->data[1], b);
957                         port->state = STATE_SYSEX_0;
958                         break;
959                 }
960         }
961 }
962
963 static void gmidi_transmit(struct gmidi_device *dev, struct usb_request *req)
964 {
965         struct usb_ep *ep = dev->in_ep;
966         struct gmidi_in_port *port = &dev->in_port;
967
968         if (!ep) {
969                 return;
970         }
971         if (!req) {
972                 req = alloc_ep_req(ep, buflen);
973         }
974         if (!req) {
975                 ERROR(dev, "gmidi_transmit: alloc_ep_request failed\n");
976                 return;
977         }
978         req->length = 0;
979         req->complete = gmidi_complete;
980
981         if (port->active) {
982                 while (req->length + 3 < buflen) {
983                         uint8_t b;
984                         if (snd_rawmidi_transmit(dev->in_substream, &b, 1)
985                                 != 1)
986                         {
987                                 port->active = 0;
988                                 break;
989                         }
990                         gmidi_transmit_byte(req, port, b);
991                 }
992         }
993         if (req->length > 0) {
994                 usb_ep_queue(ep, req, GFP_ATOMIC);
995         } else {
996                 free_ep_req(ep, req);
997         }
998 }
999
1000 static void gmidi_in_tasklet(unsigned long data)
1001 {
1002         struct gmidi_device *dev = (struct gmidi_device *)data;
1003
1004         gmidi_transmit(dev, NULL);
1005 }
1006
1007 static int gmidi_in_open(struct snd_rawmidi_substream *substream)
1008 {
1009         struct gmidi_device *dev = substream->rmidi->private_data;
1010
1011         VDBG(dev, "gmidi_in_open\n");
1012         dev->in_substream = substream;
1013         dev->in_port.state = STATE_UNKNOWN;
1014         return 0;
1015 }
1016
1017 static int gmidi_in_close(struct snd_rawmidi_substream *substream)
1018 {
1019         struct gmidi_device *dev = substream->rmidi->private_data;
1020
1021         VDBG(dev, "gmidi_in_close\n");
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 static void gmidi_in_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up)
1026 {
1027         struct gmidi_device *dev = substream->rmidi->private_data;
1028
1029         VDBG(dev, "gmidi_in_trigger %d\n", up);
1030         dev->in_port.active = up;
1031         if (up) {
1032                 tasklet_hi_schedule(&dev->tasklet);
1033         }
1034 }
1035
1036 static int gmidi_out_open(struct snd_rawmidi_substream *substream)
1037 {
1038         struct gmidi_device *dev = substream->rmidi->private_data;
1039
1040         VDBG(dev, "gmidi_out_open\n");
1041         dev->out_substream = substream;
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 static int gmidi_out_close(struct snd_rawmidi_substream *substream)
1046 {
1047         struct gmidi_device *dev = substream->rmidi->private_data;
1048
1049         VDBG(dev, "gmidi_out_close\n");
1050         return 0;
1051 }
1052
1053 static void gmidi_out_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up)
1054 {
1055         struct gmidi_device *dev = substream->rmidi->private_data;
1056
1057         VDBG(dev, "gmidi_out_trigger %d\n", up);
1058         if (up) {
1059                 set_bit(substream->number, &dev->out_triggered);
1060         } else {
1061                 clear_bit(substream->number, &dev->out_triggered);
1062         }
1063 }
1064
1065 static struct snd_rawmidi_ops gmidi_in_ops = {
1066         .open = gmidi_in_open,
1067         .close = gmidi_in_close,
1068         .trigger = gmidi_in_trigger,
1069 };
1070
1071 static struct snd_rawmidi_ops gmidi_out_ops = {
1072         .open = gmidi_out_open,
1073         .close = gmidi_out_close,
1074         .trigger = gmidi_out_trigger
1075 };
1076
1077 /* register as a sound "card" */
1078 static int gmidi_register_card(struct gmidi_device *dev)
1079 {
1080         struct snd_card *card;
1081         struct snd_rawmidi *rmidi;
1082         int err;
1083         int out_ports = 1;
1084         int in_ports = 1;
1085         static struct snd_device_ops ops = {
1086                 .dev_free = gmidi_snd_free,
1087         };
1088
1089         card = snd_card_new(index, id, THIS_MODULE, 0);
1090         if (!card) {
1091                 ERROR(dev, "snd_card_new failed\n");
1092                 err = -ENOMEM;
1093                 goto fail;
1094         }
1095         dev->card = card;
1096
1097         err = snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, dev, &ops);
1098         if (err < 0) {
1099                 ERROR(dev, "snd_device_new failed: error %d\n", err);
1100                 goto fail;
1101         }
1102
1103         strcpy(card->driver, longname);
1104         strcpy(card->longname, longname);
1105         strcpy(card->shortname, shortname);
1106
1107         /* Set up rawmidi */
1108         dev->in_port.dev = dev;
1109         dev->in_port.active = 0;
1110         snd_component_add(card, "MIDI");
1111         err = snd_rawmidi_new(card, "USB MIDI Gadget", 0,
1112                               out_ports, in_ports, &rmidi);
1113         if (err < 0) {
1114                 ERROR(dev, "snd_rawmidi_new failed: error %d\n", err);
1115                 goto fail;
1116         }
1117         dev->rmidi = rmidi;
1118         strcpy(rmidi->name, card->shortname);
1119         rmidi->info_flags = SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT |
1120                             SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT |
1121                             SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX;
1122         rmidi->private_data = dev;
1123
1124         /* Yes, rawmidi OUTPUT = USB IN, and rawmidi INPUT = USB OUT.
1125            It's an upside-down world being a gadget. */
1126         snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT, &gmidi_in_ops);
1127         snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT, &gmidi_out_ops);
1128
1129         snd_card_set_dev(card, &dev->gadget->dev);
1130
1131         /* register it - we're ready to go */
1132         err = snd_card_register(card);
1133         if (err < 0) {
1134                 ERROR(dev, "snd_card_register failed\n");
1135                 goto fail;
1136         }
1137
1138         VDBG(dev, "gmidi_register_card finished ok\n");
1139         return 0;
1140
1141 fail:
1142         if (dev->card) {
1143                 snd_card_free(dev->card);
1144                 dev->card = NULL;
1145         }
1146         return err;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Creates an output endpoint, and initializes output ports.
1151  */
1152 static int __init gmidi_bind(struct usb_gadget *gadget)
1153 {
1154         struct gmidi_device *dev;
1155         struct usb_ep *in_ep, *out_ep;
1156         int gcnum, err = 0;
1157
1158         /* support optional vendor/distro customization */
1159         if (idVendor) {
1160                 if (!idProduct) {
1161                         pr_err("idVendor needs idProduct!\n");
1162                         return -ENODEV;
1163                 }
1164                 device_desc.idVendor = cpu_to_le16(idVendor);
1165                 device_desc.idProduct = cpu_to_le16(idProduct);
1166                 if (bcdDevice) {
1167                         device_desc.bcdDevice = cpu_to_le16(bcdDevice);
1168                 }
1169         }
1170         if (iManufacturer) {
1171                 strlcpy(manufacturer, iManufacturer, sizeof(manufacturer));
1172         } else {
1173                 snprintf(manufacturer, sizeof(manufacturer), "%s %s with %s",
1174                         init_utsname()->sysname, init_utsname()->release,
1175                         gadget->name);
1176         }
1177         if (iProduct) {
1178                 strlcpy(product_desc, iProduct, sizeof(product_desc));
1179         }
1180         if (iSerialNumber) {
1181                 device_desc.iSerialNumber = STRING_SERIAL,
1182                 strlcpy(serial_number, iSerialNumber, sizeof(serial_number));
1183         }
1184
1185         /* Bulk-only drivers like this one SHOULD be able to
1186          * autoconfigure on any sane usb controller driver,
1187          * but there may also be important quirks to address.
1188          */
1189         usb_ep_autoconfig_reset(gadget);
1190         in_ep = usb_ep_autoconfig(gadget, &bulk_in_desc);
1191         if (!in_ep) {
1192 autoconf_fail:
1193                 pr_err("%s: can't autoconfigure on %s\n",
1194                         shortname, gadget->name);
1195                 return -ENODEV;
1196         }
1197         EP_IN_NAME = in_ep->name;
1198         in_ep->driver_data = in_ep;     /* claim */
1199
1200         out_ep = usb_ep_autoconfig(gadget, &bulk_out_desc);
1201         if (!out_ep) {
1202                 goto autoconf_fail;
1203         }
1204         EP_OUT_NAME = out_ep->name;
1205         out_ep->driver_data = out_ep;   /* claim */
1206
1207         gcnum = usb_gadget_controller_number(gadget);
1208         if (gcnum >= 0) {
1209                 device_desc.bcdDevice = cpu_to_le16(0x0200 + gcnum);
1210         } else {
1211                 /* gmidi is so simple (no altsettings) that
1212                  * it SHOULD NOT have problems with bulk-capable hardware.
1213                  * so warn about unrecognized controllers, don't panic.
1214                  */
1215                 pr_warning("%s: controller '%s' not recognized\n",
1216                         shortname, gadget->name);
1217                 device_desc.bcdDevice = __constant_cpu_to_le16(0x9999);
1218         }
1219
1220
1221         /* ok, we made sense of the hardware ... */
1222         dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
1223         if (!dev) {
1224                 return -ENOMEM;
1225         }
1226         spin_lock_init(&dev->lock);
1227         dev->gadget = gadget;
1228         dev->in_ep = in_ep;
1229         dev->out_ep = out_ep;
1230         set_gadget_data(gadget, dev);
1231         tasklet_init(&dev->tasklet, gmidi_in_tasklet, (unsigned long)dev);
1232
1233         /* preallocate control response and buffer */
1234         dev->req = alloc_ep_req(gadget->ep0, USB_BUFSIZ);
1235         if (!dev->req) {
1236                 err = -ENOMEM;
1237                 goto fail;
1238         }
1239
1240         dev->req->complete = gmidi_setup_complete;
1241
1242         device_desc.bMaxPacketSize0 = gadget->ep0->maxpacket;
1243
1244         gadget->ep0->driver_data = dev;
1245
1246         INFO(dev, "%s, version: " DRIVER_VERSION "\n", longname);
1247         INFO(dev, "using %s, OUT %s IN %s\n", gadget->name,
1248                 EP_OUT_NAME, EP_IN_NAME);
1249
1250         /* register as an ALSA sound card */
1251         err = gmidi_register_card(dev);
1252         if (err < 0) {
1253                 goto fail;
1254         }
1255
1256         VDBG(dev, "gmidi_bind finished ok\n");
1257         return 0;
1258
1259 fail:
1260         gmidi_unbind(gadget);
1261         return err;
1262 }
1263
1264
1265 static void gmidi_suspend(struct usb_gadget *gadget)
1266 {
1267         struct gmidi_device *dev = get_gadget_data(gadget);
1268
1269         if (gadget->speed == USB_SPEED_UNKNOWN) {
1270                 return;
1271         }
1272
1273         DBG(dev, "suspend\n");
1274 }
1275
1276 static void gmidi_resume(struct usb_gadget *gadget)
1277 {
1278         struct gmidi_device *dev = get_gadget_data(gadget);
1279
1280         DBG(dev, "resume\n");
1281 }
1282
1283
1284 static struct usb_gadget_driver gmidi_driver = {
1285         .speed          = USB_SPEED_FULL,
1286         .function       = (char *)longname,
1287         .bind           = gmidi_bind,
1288         .unbind         = gmidi_unbind,
1289
1290         .setup          = gmidi_setup,
1291         .disconnect     = gmidi_disconnect,
1292
1293         .suspend        = gmidi_suspend,
1294         .resume         = gmidi_resume,
1295
1296         .driver         = {
1297                 .name           = (char *)shortname,
1298                 .owner          = THIS_MODULE,
1299         },
1300 };
1301
1302 static int __init gmidi_init(void)
1303 {
1304         return usb_gadget_register_driver(&gmidi_driver);
1305 }
1306 module_init(gmidi_init);
1307
1308 static void __exit gmidi_cleanup(void)
1309 {
1310         usb_gadget_unregister_driver(&gmidi_driver);
1311 }
1312 module_exit(gmidi_cleanup);
1313