git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - drivers/usb/host/uhci-q.c

   1 /*
   2  * Universal Host Controller Interface driver for USB.
   3  *
   4  * Maintainer: Alan Stern <stern@rowland.harvard.edu>
   5  *
   6  * (C) Copyright 1999 Linus Torvalds
   7  * (C) Copyright 1999-2002 Johannes Erdfelt, johannes@erdfelt.com
   8  * (C) Copyright 1999 Randy Dunlap
   9  * (C) Copyright 1999 Georg Acher, acher@in.tum.de
  10  * (C) Copyright 1999 Deti Fliegl, deti@fliegl.de
  11  * (C) Copyright 1999 Thomas Sailer, sailer@ife.ee.ethz.ch
  12  * (C) Copyright 1999 Roman Weissgaerber, weissg@vienna.at
  13  * (C) Copyright 2000 Yggdrasil Computing, Inc. (port of new PCI interface
  14  *               support from usb-ohci.c by Adam Richter, adam@yggdrasil.com).
  15  * (C) Copyright 1999 Gregory P. Smith (from usb-ohci.c)
  16  * (C) Copyright 2004-2007 Alan Stern, stern@rowland.harvard.edu
  17  */
  18
  19
  20 /*
  21  * Technically, updating td->status here is a race, but it's not really a
  22  * problem. The worst that can happen is that we set the IOC bit again
  23  * generating a spurious interrupt. We could fix this by creating another
  24  * QH and leaving the IOC bit always set, but then we would have to play
  25  * games with the FSBR code to make sure we get the correct order in all
  26  * the cases. I don't think it's worth the effort
  27  */
  28 static void uhci_set_next_interrupt(struct uhci_hcd *uhci)
  29 {
  30         if (uhci->is_stopped)
  31                 mod_timer(&uhci_to_hcd(uhci)->rh_timer, jiffies);
  32         uhci->term_td->status |= cpu_to_le32(TD_CTRL_IOC);
  33 }
  34
  35 static inline void uhci_clear_next_interrupt(struct uhci_hcd *uhci)
  36 {
  37         uhci->term_td->status &= ~cpu_to_le32(TD_CTRL_IOC);
  38 }
  39
  40
  41 /*
  42  * Full-Speed Bandwidth Reclamation (FSBR).
  43  * We turn on FSBR whenever a queue that wants it is advancing,
  44  * and leave it on for a short time thereafter.
  45  */
  46 static void uhci_fsbr_on(struct uhci_hcd *uhci)
  47 {
  48         struct uhci_qh *lqh;
  49
  50         /* The terminating skeleton QH always points back to the first
  51          * FSBR QH.  Make the last async QH point to the terminating
  52          * skeleton QH. */
  53         uhci->fsbr_is_on = 1;
  54         lqh = list_entry(uhci->skel_async_qh->node.prev,
  55                         struct uhci_qh, node);
  56         lqh->link = LINK_TO_QH(uhci->skel_term_qh);
  57 }
  58
  59 static void uhci_fsbr_off(struct uhci_hcd *uhci)
  60 {
  61         struct uhci_qh *lqh;
  62
  63         /* Remove the link from the last async QH to the terminating
  64          * skeleton QH. */
  65         uhci->fsbr_is_on = 0;
  66         lqh = list_entry(uhci->skel_async_qh->node.prev,
  67                         struct uhci_qh, node);
  68         lqh->link = UHCI_PTR_TERM;
  69 }
  70
  71 static void uhci_add_fsbr(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
  72 {
  73         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
  74
  75         if (!(urb->transfer_flags & URB_NO_FSBR))
  76                 urbp->fsbr = 1;
  77 }
  78
  79 static void uhci_urbp_wants_fsbr(struct uhci_hcd *uhci, struct urb_priv *urbp)
  80 {
  81         if (urbp->fsbr) {
  82                 uhci->fsbr_is_wanted = 1;
  83                 if (!uhci->fsbr_is_on)
  84                         uhci_fsbr_on(uhci);
  85                 else if (uhci->fsbr_expiring) {
  86                         uhci->fsbr_expiring = 0;
  87                         del_timer(&uhci->fsbr_timer);
  88                 }
  89         }
  90 }
  91
  92 static void uhci_fsbr_timeout(unsigned long _uhci)
  93 {
  94         struct uhci_hcd *uhci = (struct uhci_hcd *) _uhci;
  95         unsigned long flags;
  96
  97         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
  98         if (uhci->fsbr_expiring) {
  99                 uhci->fsbr_expiring = 0;
 100                 uhci_fsbr_off(uhci);
 101         }
 102         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
 103 }
 104
 105
 106 static struct uhci_td *uhci_alloc_td(struct uhci_hcd *uhci)
 107 {
 108         dma_addr_t dma_handle;
 109         struct uhci_td *td;
 110
 111         td = dma_pool_alloc(uhci->td_pool, GFP_ATOMIC, &dma_handle);
 112         if (!td)
 113                 return NULL;
 114
 115         td->dma_handle = dma_handle;
 116         td->frame = -1;
 117
 118         INIT_LIST_HEAD(&td->list);
 119         INIT_LIST_HEAD(&td->fl_list);
 120
 121         return td;
 122 }
 123
 124 static void uhci_free_td(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_td *td)
 125 {
 126         if (!list_empty(&td->list)) {
 127                 dev_warn(uhci_dev(uhci), "td %p still in list!\n", td);
 128                 WARN_ON(1);
 129         }
 130         if (!list_empty(&td->fl_list)) {
 131                 dev_warn(uhci_dev(uhci), "td %p still in fl_list!\n", td);
 132                 WARN_ON(1);
 133         }
 134
 135         dma_pool_free(uhci->td_pool, td, td->dma_handle);
 136 }
 137
 138 static inline void uhci_fill_td(struct uhci_td *td, u32 status,
 139                 u32 token, u32 buffer)
 140 {
 141         td->status = cpu_to_le32(status);
 142         td->token = cpu_to_le32(token);
 143         td->buffer = cpu_to_le32(buffer);
 144 }
 145
 146 static void uhci_add_td_to_urbp(struct uhci_td *td, struct urb_priv *urbp)
 147 {
 148         list_add_tail(&td->list, &urbp->td_list);
 149 }
 150
 151 static void uhci_remove_td_from_urbp(struct uhci_td *td)
 152 {
 153         list_del_init(&td->list);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * We insert Isochronous URBs directly into the frame list at the beginning
 158  */
 159 static inline void uhci_insert_td_in_frame_list(struct uhci_hcd *uhci,
 160                 struct uhci_td *td, unsigned framenum)
 161 {
 162         framenum &= (UHCI_NUMFRAMES - 1);
 163
 164         td->frame = framenum;
 165
 166         /* Is there a TD already mapped there? */
 167         if (uhci->frame_cpu[framenum]) {
 168                 struct uhci_td *ftd, *ltd;
 169
 170                 ftd = uhci->frame_cpu[framenum];
 171                 ltd = list_entry(ftd->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 172
 173                 list_add_tail(&td->fl_list, &ftd->fl_list);
 174
 175                 td->link = ltd->link;
 176                 wmb();
 177                 ltd->link = LINK_TO_TD(td);
 178         } else {
 179                 td->link = uhci->frame[framenum];
 180                 wmb();
 181                 uhci->frame[framenum] = LINK_TO_TD(td);
 182                 uhci->frame_cpu[framenum] = td;
 183         }
 184 }
 185
 186 static inline void uhci_remove_td_from_frame_list(struct uhci_hcd *uhci,
 187                 struct uhci_td *td)
 188 {
 189         /* If it's not inserted, don't remove it */
 190         if (td->frame == -1) {
 191                 WARN_ON(!list_empty(&td->fl_list));
 192                 return;
 193         }
 194
 195         if (uhci->frame_cpu[td->frame] == td) {
 196                 if (list_empty(&td->fl_list)) {
 197                         uhci->frame[td->frame] = td->link;
 198                         uhci->frame_cpu[td->frame] = NULL;
 199                 } else {
 200                         struct uhci_td *ntd;
 201
 202                         ntd = list_entry(td->fl_list.next, struct uhci_td, fl_list);
 203                         uhci->frame[td->frame] = LINK_TO_TD(ntd);
 204                         uhci->frame_cpu[td->frame] = ntd;
 205                 }
 206         } else {
 207                 struct uhci_td *ptd;
 208
 209                 ptd = list_entry(td->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 210                 ptd->link = td->link;
 211         }
 212
 213         list_del_init(&td->fl_list);
 214         td->frame = -1;
 215 }
 216
 217 static inline void uhci_remove_tds_from_frame(struct uhci_hcd *uhci,
 218                 unsigned int framenum)
 219 {
 220         struct uhci_td *ftd, *ltd;
 221
 222         framenum &= (UHCI_NUMFRAMES - 1);
 223
 224         ftd = uhci->frame_cpu[framenum];
 225         if (ftd) {
 226                 ltd = list_entry(ftd->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 227                 uhci->frame[framenum] = ltd->link;
 228                 uhci->frame_cpu[framenum] = NULL;
 229
 230                 while (!list_empty(&ftd->fl_list))
 231                         list_del_init(ftd->fl_list.prev);
 232         }
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Remove all the TDs for an Isochronous URB from the frame list
 237  */
 238 static void uhci_unlink_isochronous_tds(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
 239 {
 240         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
 241         struct uhci_td *td;
 242
 243         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list)
 244                 uhci_remove_td_from_frame_list(uhci, td);
 245 }
 246
 247 static struct uhci_qh *uhci_alloc_qh(struct uhci_hcd *uhci,
 248                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *hep)
 249 {
 250         dma_addr_t dma_handle;
 251         struct uhci_qh *qh;
 252
 253         qh = dma_pool_alloc(uhci->qh_pool, GFP_ATOMIC, &dma_handle);
 254         if (!qh)
 255                 return NULL;
 256
 257         memset(qh, 0, sizeof(*qh));
 258         qh->dma_handle = dma_handle;
 259
 260         qh->element = UHCI_PTR_TERM;
 261         qh->link = UHCI_PTR_TERM;
 262
 263         INIT_LIST_HEAD(&qh->queue);
 264         INIT_LIST_HEAD(&qh->node);
 265
 266         if (udev) {             /* Normal QH */
 267                 qh->type = hep->desc.bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK;
 268                 if (qh->type != USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
 269                         qh->dummy_td = uhci_alloc_td(uhci);
 270                         if (!qh->dummy_td) {
 271                                 dma_pool_free(uhci->qh_pool, qh, dma_handle);
 272                                 return NULL;
 273                         }
 274                 }
 275                 qh->state = QH_STATE_IDLE;
 276                 qh->hep = hep;
 277                 qh->udev = udev;
 278                 hep->hcpriv = qh;
 279
 280                 if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_INT ||
 281                                 qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
 282                         qh->load = usb_calc_bus_time(udev->speed,
 283                                         usb_endpoint_dir_in(&hep->desc),
 284                                         qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC,
 285                                         le16_to_cpu(hep->desc.wMaxPacketSize))
 286                                 / 1000 + 1;
 287
 288         } else {                /* Skeleton QH */
 289                 qh->state = QH_STATE_ACTIVE;
 290                 qh->type = -1;
 291         }
 292         return qh;
 293 }
 294
 295 static void uhci_free_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 296 {
 297         WARN_ON(qh->state != QH_STATE_IDLE && qh->udev);
 298         if (!list_empty(&qh->queue)) {
 299                 dev_warn(uhci_dev(uhci), "qh %p list not empty!\n", qh);
 300                 WARN_ON(1);
 301         }
 302
 303         list_del(&qh->node);
 304         if (qh->udev) {
 305                 qh->hep->hcpriv = NULL;
 306                 if (qh->dummy_td)
 307                         uhci_free_td(uhci, qh->dummy_td);
 308         }
 309         dma_pool_free(uhci->qh_pool, qh, qh->dma_handle);
 310 }
 311
 312 /*
 313  * When a queue is stopped and a dequeued URB is given back, adjust
 314  * the previous TD link (if the URB isn't first on the queue) or
 315  * save its toggle value (if it is first and is currently executing).
 316  *
 317  * Returns 0 if the URB should not yet be given back, 1 otherwise.
 318  */
 319 static int uhci_cleanup_queue(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
 320                 struct urb *urb)
 321 {
 322         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 323         struct uhci_td *td;
 324         int ret = 1;
 325
 326         /* Isochronous pipes don't use toggles and their TD link pointers
 327          * get adjusted during uhci_urb_dequeue().  But since their queues
 328          * cannot truly be stopped, we have to watch out for dequeues
 329          * occurring after the nominal unlink frame. */
 330         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
 331                 ret = (uhci->frame_number + uhci->is_stopped !=
 332                                 qh->unlink_frame);
 333                 goto done;
 334         }
 335
 336         /* If the URB isn't first on its queue, adjust the link pointer
 337          * of the last TD in the previous URB.  The toggle doesn't need
 338          * to be saved since this URB can't be executing yet. */
 339         if (qh->queue.next != &urbp->node) {
 340                 struct urb_priv *purbp;
 341                 struct uhci_td *ptd;
 342
 343                 purbp = list_entry(urbp->node.prev, struct urb_priv, node);
 344                 WARN_ON(list_empty(&purbp->td_list));
 345                 ptd = list_entry(purbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 346                                 list);
 347                 td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 348                                 list);
 349                 ptd->link = td->link;
 350                 goto done;
 351         }
 352
 353         /* If the QH element pointer is UHCI_PTR_TERM then then currently
 354          * executing URB has already been unlinked, so this one isn't it. */
 355         if (qh_element(qh) == UHCI_PTR_TERM)
 356                 goto done;
 357         qh->element = UHCI_PTR_TERM;
 358
 359         /* Control pipes don't have to worry about toggles */
 360         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL)
 361                 goto done;
 362
 363         /* Save the next toggle value */
 364         WARN_ON(list_empty(&urbp->td_list));
 365         td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
 366         qh->needs_fixup = 1;
 367         qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(td));
 368
 369 done:
 370         return ret;
 371 }
 372
 373 /*
 374  * Fix up the data toggles for URBs in a queue, when one of them
 375  * terminates early (short transfer, error, or dequeued).
 376  */
 377 static void uhci_fixup_toggles(struct uhci_qh *qh, int skip_first)
 378 {
 379         struct urb_priv *urbp = NULL;
 380         struct uhci_td *td;
 381         unsigned int toggle = qh->initial_toggle;
 382         unsigned int pipe;
 383
 384         /* Fixups for a short transfer start with the second URB in the
 385          * queue (the short URB is the first). */
 386         if (skip_first)
 387                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
 388
 389         /* When starting with the first URB, if the QH element pointer is
 390          * still valid then we know the URB's toggles are okay. */
 391         else if (qh_element(qh) != UHCI_PTR_TERM)
 392                 toggle = 2;
 393
 394         /* Fix up the toggle for the URBs in the queue.  Normally this
 395          * loop won't run more than once: When an error or short transfer
 396          * occurs, the queue usually gets emptied. */
 397         urbp = list_prepare_entry(urbp, &qh->queue, node);
 398         list_for_each_entry_continue(urbp, &qh->queue, node) {
 399
 400                 /* If the first TD has the right toggle value, we don't
 401                  * need to change any toggles in this URB */
 402                 td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
 403                 if (toggle > 1 || uhci_toggle(td_token(td)) == toggle) {
 404                         td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 405                                         list);
 406                         toggle = uhci_toggle(td_token(td)) ^ 1;
 407
 408                 /* Otherwise all the toggles in the URB have to be switched */
 409                 } else {
 410                         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list) {
 411                                 td->token ^= __constant_cpu_to_le32(
 412                                                         TD_TOKEN_TOGGLE);
 413                                 toggle ^= 1;
 414                         }
 415                 }
 416         }
 417
 418         wmb();
 419         pipe = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node)->urb->pipe;
 420         usb_settoggle(qh->udev, usb_pipeendpoint(pipe),
 421                         usb_pipeout(pipe), toggle);
 422         qh->needs_fixup = 0;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Link an Isochronous QH into its skeleton's list
 427  */
 428 static inline void link_iso(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 429 {
 430         list_add_tail(&qh->node, &uhci->skel_iso_qh->node);
 431
 432         /* Isochronous QHs aren't linked by the hardware */
 433 }
 434
 435 /*
 436  * Link a high-period interrupt QH into the schedule at the end of its
 437  * skeleton's list
 438  */
 439 static void link_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 440 {
 441         struct uhci_qh *pqh;
 442
 443         list_add_tail(&qh->node, &uhci->skelqh[qh->skel]->node);
 444
 445         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 446         qh->link = pqh->link;
 447         wmb();
 448         pqh->link = LINK_TO_QH(qh);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Link a period-1 interrupt or async QH into the schedule at the
 453  * correct spot in the async skeleton's list, and update the FSBR link
 454  */
 455 static void link_async(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 456 {
 457         struct uhci_qh *pqh;
 458         __le32 link_to_new_qh;
 459
 460         /* Find the predecessor QH for our new one and insert it in the list.
 461          * The list of QHs is expected to be short, so linear search won't
 462          * take too long. */
 463         list_for_each_entry_reverse(pqh, &uhci->skel_async_qh->node, node) {
 464                 if (pqh->skel <= qh->skel)
 465                         break;
 466         }
 467         list_add(&qh->node, &pqh->node);
 468
 469         /* Link it into the schedule */
 470         qh->link = pqh->link;
 471         wmb();
 472         link_to_new_qh = LINK_TO_QH(qh);
 473         pqh->link = link_to_new_qh;
 474
 475         /* If this is now the first FSBR QH, link the terminating skeleton
 476          * QH to it. */
 477         if (pqh->skel < SKEL_FSBR && qh->skel >= SKEL_FSBR)
 478                 uhci->skel_term_qh->link = link_to_new_qh;
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Put a QH on the schedule in both hardware and software
 483  */
 484 static void uhci_activate_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 485 {
 486         WARN_ON(list_empty(&qh->queue));
 487
 488         /* Set the element pointer if it isn't set already.
 489          * This isn't needed for Isochronous queues, but it doesn't hurt. */
 490         if (qh_element(qh) == UHCI_PTR_TERM) {
 491                 struct urb_priv *urbp = list_entry(qh->queue.next,
 492                                 struct urb_priv, node);
 493                 struct uhci_td *td = list_entry(urbp->td_list.next,
 494                                 struct uhci_td, list);
 495
 496                 qh->element = LINK_TO_TD(td);
 497         }
 498
 499         /* Treat the queue as if it has just advanced */
 500         qh->wait_expired = 0;
 501         qh->advance_jiffies = jiffies;
 502
 503         if (qh->state == QH_STATE_ACTIVE)
 504                 return;
 505         qh->state = QH_STATE_ACTIVE;
 506
 507         /* Move the QH from its old list to the correct spot in the appropriate
 508          * skeleton's list */
 509         if (qh == uhci->next_qh)
 510                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 511                                 node);
 512         list_del(&qh->node);
 513
 514         if (qh->skel == SKEL_ISO)
 515                 link_iso(uhci, qh);
 516         else if (qh->skel < SKEL_ASYNC)
 517                 link_interrupt(uhci, qh);
 518         else
 519                 link_async(uhci, qh);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Unlink a high-period interrupt QH from the schedule
 524  */
 525 static void unlink_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 526 {
 527         struct uhci_qh *pqh;
 528
 529         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 530         pqh->link = qh->link;
 531         mb();
 532 }
 533
 534 /*
 535  * Unlink a period-1 interrupt or async QH from the schedule
 536  */
 537 static void unlink_async(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 538 {
 539         struct uhci_qh *pqh;
 540         __le32 link_to_next_qh = qh->link;
 541
 542         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 543         pqh->link = link_to_next_qh;
 544
 545         /* If this was the old first FSBR QH, link the terminating skeleton
 546          * QH to the next (new first FSBR) QH. */
 547         if (pqh->skel < SKEL_FSBR && qh->skel >= SKEL_FSBR)
 548                 uhci->skel_term_qh->link = link_to_next_qh;
 549         mb();
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Take a QH off the hardware schedule
 554  */
 555 static void uhci_unlink_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 556 {
 557         if (qh->state == QH_STATE_UNLINKING)
 558                 return;
 559         WARN_ON(qh->state != QH_STATE_ACTIVE || !qh->udev);
 560         qh->state = QH_STATE_UNLINKING;
 561
 562         /* Unlink the QH from the schedule and record when we did it */
 563         if (qh->skel == SKEL_ISO)
 564                 ;
 565         else if (qh->skel < SKEL_ASYNC)
 566                 unlink_interrupt(uhci, qh);
 567         else
 568                 unlink_async(uhci, qh);
 569
 570         uhci_get_current_frame_number(uhci);
 571         qh->unlink_frame = uhci->frame_number;
 572
 573         /* Force an interrupt so we know when the QH is fully unlinked */
 574         if (list_empty(&uhci->skel_unlink_qh->node))
 575                 uhci_set_next_interrupt(uhci);
 576
 577         /* Move the QH from its old list to the end of the unlinking list */
 578         if (qh == uhci->next_qh)
 579                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 580                                 node);
 581         list_move_tail(&qh->node, &uhci->skel_unlink_qh->node);
 582 }
 583
 584 /*
 585  * When we and the controller are through with a QH, it becomes IDLE.
 586  * This happens when a QH has been off the schedule (on the unlinking
 587  * list) for more than one frame, or when an error occurs while adding
 588  * the first URB onto a new QH.
 589  */
 590 static void uhci_make_qh_idle(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 591 {
 592         WARN_ON(qh->state == QH_STATE_ACTIVE);
 593
 594         if (qh == uhci->next_qh)
 595                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 596                                 node);
 597         list_move(&qh->node, &uhci->idle_qh_list);
 598         qh->state = QH_STATE_IDLE;
 599
 600         /* Now that the QH is idle, its post_td isn't being used */
 601         if (qh->post_td) {
 602                 uhci_free_td(uhci, qh->post_td);
 603                 qh->post_td = NULL;
 604         }
 605
 606         /* If anyone is waiting for a QH to become idle, wake them up */
 607         if (uhci->num_waiting)
 608                 wake_up_all(&uhci->waitqh);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Find the highest existing bandwidth load for a given phase and period.
 613  */
 614 static int uhci_highest_load(struct uhci_hcd *uhci, int phase, int period)
 615 {
 616         int highest_load = uhci->load[phase];
 617
 618         for (phase += period; phase < MAX_PHASE; phase += period)
 619                 highest_load = max_t(int, highest_load, uhci->load[phase]);
 620         return highest_load;
 621 }
 622
 623 /*
 624  * Set qh->phase to the optimal phase for a periodic transfer and
 625  * check whether the bandwidth requirement is acceptable.
 626  */
 627 static int uhci_check_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 628 {
 629         int minimax_load;
 630
 631         /* Find the optimal phase (unless it is already set) and get
 632          * its load value. */
 633         if (qh->phase >= 0)
 634                 minimax_load = uhci_highest_load(uhci, qh->phase, qh->period);
 635         else {
 636                 int phase, load;
 637                 int max_phase = min_t(int, MAX_PHASE, qh->period);
 638
 639                 qh->phase = 0;
 640                 minimax_load = uhci_highest_load(uhci, qh->phase, qh->period);
 641                 for (phase = 1; phase < max_phase; ++phase) {
 642                         load = uhci_highest_load(uhci, phase, qh->period);
 643                         if (load < minimax_load) {
 644                                 minimax_load = load;
 645                                 qh->phase = phase;
 646                         }
 647                 }
 648         }
 649
 650         /* Maximum allowable periodic bandwidth is 90%, or 900 us per frame */
 651         if (minimax_load + qh->load > 900) {
 652                 dev_dbg(uhci_dev(uhci), "bandwidth allocation failed: "
 653                                 "period %d, phase %d, %d + %d us\n",
 654                                 qh->period, qh->phase, minimax_load, qh->load);
 655                 return -ENOSPC;
 656         }
 657         return 0;
 658 }
 659
 660 /*
 661  * Reserve a periodic QH's bandwidth in the schedule
 662  */
 663 static void uhci_reserve_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 664 {
 665         int i;
 666         int load = qh->load;
 667         char *p = "??";
 668
 669         for (i = qh->phase; i < MAX_PHASE; i += qh->period) {
 670                 uhci->load[i] += load;
 671                 uhci->total_load += load;
 672         }
 673         uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_allocated =
 674                         uhci->total_load / MAX_PHASE;
 675         switch (qh->type) {
 676         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
 677                 ++uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_int_reqs;
 678                 p = "INT";
 679                 break;
 680         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
 681                 ++uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_isoc_reqs;
 682                 p = "ISO";
 683                 break;
 684         }
 685         qh->bandwidth_reserved = 1;
 686         dev_dbg(uhci_dev(uhci),
 687                         "%s dev %d ep%02x-%s, period %d, phase %d, %d us\n",
 688                         "reserve", qh->udev->devnum,
 689                         qh->hep->desc.bEndpointAddress, p,
 690                         qh->period, qh->phase, load);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Release a periodic QH's bandwidth reservation
 695  */
 696 static void uhci_release_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 697 {
 698         int i;
 699         int load = qh->load;
 700         char *p = "??";
 701
 702         for (i = qh->phase; i < MAX_PHASE; i += qh->period) {
 703                 uhci->load[i] -= load;
 704                 uhci->total_load -= load;
 705         }
 706         uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_allocated =
 707                         uhci->total_load / MAX_PHASE;
 708         switch (qh->type) {
 709         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
 710                 --uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_int_reqs;
 711                 p = "INT";
 712                 break;
 713         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
 714                 --uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_isoc_reqs;
 715                 p = "ISO";
 716                 break;
 717         }
 718         qh->bandwidth_reserved = 0;
 719         dev_dbg(uhci_dev(uhci),
 720                         "%s dev %d ep%02x-%s, period %d, phase %d, %d us\n",
 721                         "release", qh->udev->devnum,
 722                         qh->hep->desc.bEndpointAddress, p,
 723                         qh->period, qh->phase, load);
 724 }
 725
 726 static inline struct urb_priv *uhci_alloc_urb_priv(struct uhci_hcd *uhci,
 727                 struct urb *urb)
 728 {
 729         struct urb_priv *urbp;
 730
 731         urbp = kmem_cache_zalloc(uhci_up_cachep, GFP_ATOMIC);
 732         if (!urbp)
 733                 return NULL;
 734
 735         urbp->urb = urb;
 736         urb->hcpriv = urbp;
 737
 738         INIT_LIST_HEAD(&urbp->node);
 739         INIT_LIST_HEAD(&urbp->td_list);
 740
 741         return urbp;
 742 }
 743
 744 static void uhci_free_urb_priv(struct uhci_hcd *uhci,
 745                 struct urb_priv *urbp)
 746 {
 747         struct uhci_td *td, *tmp;
 748
 749         if (!list_empty(&urbp->node)) {
 750                 dev_warn(uhci_dev(uhci), "urb %p still on QH's list!\n",
 751                                 urbp->urb);
 752                 WARN_ON(1);
 753         }
 754
 755         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
 756                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
 757                 uhci_free_td(uhci, td);
 758         }
 759
 760         kmem_cache_free(uhci_up_cachep, urbp);
 761 }
 762
 763 /*
 764  * Map status to standard result codes
 765  *
 766  * <status> is (td_status(td) & 0xF60000), a.k.a.
 767  * uhci_status_bits(td_status(td)).
 768  * Note: <status> does not include the TD_CTRL_NAK bit.
 769  * <dir_out> is True for output TDs and False for input TDs.
 770  */
 771 static int uhci_map_status(int status, int dir_out)
 772 {
 773         if (!status)
 774                 return 0;
 775         if (status & TD_CTRL_BITSTUFF)                  /* Bitstuff error */
 776                 return -EPROTO;
 777         if (status & TD_CTRL_CRCTIMEO) {                /* CRC/Timeout */
 778                 if (dir_out)
 779                         return -EPROTO;
 780                 else
 781                         return -EILSEQ;
 782         }
 783         if (status & TD_CTRL_BABBLE)                    /* Babble */
 784                 return -EOVERFLOW;
 785         if (status & TD_CTRL_DBUFERR)                   /* Buffer error */
 786                 return -ENOSR;
 787         if (status & TD_CTRL_STALLED)                   /* Stalled */
 788                 return -EPIPE;
 789         return 0;
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Control transfers
 794  */
 795 static int uhci_submit_control(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
 796                 struct uhci_qh *qh)
 797 {
 798         struct uhci_td *td;
 799         unsigned long destination, status;
 800         int maxsze = le16_to_cpu(qh->hep->desc.wMaxPacketSize);
 801         int len = urb->transfer_buffer_length;
 802         dma_addr_t data = urb->transfer_dma;
 803         __le32 *plink;
 804         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 805         int skel;
 806
 807         /* The "pipe" thing contains the destination in bits 8--18 */
 808         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | USB_PID_SETUP;
 809
 810         /* 3 errors, dummy TD remains inactive */
 811         status = uhci_maxerr(3);
 812         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
 813                 status |= TD_CTRL_LS;
 814
 815         /*
 816          * Build the TD for the control request setup packet
 817          */
 818         td = qh->dummy_td;
 819         uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 820         uhci_fill_td(td, status, destination | uhci_explen(8),
 821                         urb->setup_dma);
 822         plink = &td->link;
 823         status |= TD_CTRL_ACTIVE;
 824
 825         /*
 826          * If direction is "send", change the packet ID from SETUP (0x2D)
 827          * to OUT (0xE1).  Else change it from SETUP to IN (0x69) and
 828          * set Short Packet Detect (SPD) for all data packets.
 829          *
 830          * 0-length transfers always get treated as "send".
 831          */
 832         if (usb_pipeout(urb->pipe) || len == 0)
 833                 destination ^= (USB_PID_SETUP ^ USB_PID_OUT);
 834         else {
 835                 destination ^= (USB_PID_SETUP ^ USB_PID_IN);
 836                 status |= TD_CTRL_SPD;
 837         }
 838
 839         /*
 840          * Build the DATA TDs
 841          */
 842         while (len > 0) {
 843                 int pktsze = maxsze;
 844
 845                 if (len <= pktsze) {            /* The last data packet */
 846                         pktsze = len;
 847                         status &= ~TD_CTRL_SPD;
 848                 }
 849
 850                 td = uhci_alloc_td(uhci);
 851                 if (!td)
 852                         goto nomem;
 853                 *plink = LINK_TO_TD(td);
 854
 855                 /* Alternate Data0/1 (start with Data1) */
 856                 destination ^= TD_TOKEN_TOGGLE;
 857
 858                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 859                 uhci_fill_td(td, status, destination | uhci_explen(pktsze),
 860                                 data);
 861                 plink = &td->link;
 862
 863                 data += pktsze;
 864                 len -= pktsze;
 865         }
 866
 867         /*
 868          * Build the final TD for control status
 869          */
 870         td = uhci_alloc_td(uhci);
 871         if (!td)
 872                 goto nomem;
 873         *plink = LINK_TO_TD(td);
 874
 875         /* Change direction for the status transaction */
 876         destination ^= (USB_PID_IN ^ USB_PID_OUT);
 877         destination |= TD_TOKEN_TOGGLE;         /* End in Data1 */
 878
 879         uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 880         uhci_fill_td(td, status | TD_CTRL_IOC,
 881                         destination | uhci_explen(0), 0);
 882         plink = &td->link;
 883
 884         /*
 885          * Build the new dummy TD and activate the old one
 886          */
 887         td = uhci_alloc_td(uhci);
 888         if (!td)
 889                 goto nomem;
 890         *plink = LINK_TO_TD(td);
 891
 892         uhci_fill_td(td, 0, USB_PID_OUT | uhci_explen(0), 0);
 893         wmb();
 894         qh->dummy_td->status |= __constant_cpu_to_le32(TD_CTRL_ACTIVE);
 895         qh->dummy_td = td;
 896
 897         /* Low-speed transfers get a different queue, and won't hog the bus.
 898          * Also, some devices enumerate better without FSBR; the easiest way
 899          * to do that is to put URBs on the low-speed queue while the device
 900          * isn't in the CONFIGURED state. */
 901         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW ||
 902                         urb->dev->state != USB_STATE_CONFIGURED)
 903                 skel = SKEL_LS_CONTROL;
 904         else {
 905                 skel = SKEL_FS_CONTROL;
 906                 uhci_add_fsbr(uhci, urb);
 907         }
 908         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE)
 909                 qh->skel = skel;
 910
 911         urb->actual_length = -8;        /* Account for the SETUP packet */
 912         return 0;
 913
 914 nomem:
 915         /* Remove the dummy TD from the td_list so it doesn't get freed */
 916         uhci_remove_td_from_urbp(qh->dummy_td);
 917         return -ENOMEM;
 918 }
 919
 920 /*
 921  * Common submit for bulk and interrupt
 922  */
 923 static int uhci_submit_common(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
 924                 struct uhci_qh *qh)
 925 {
 926         struct uhci_td *td;
 927         unsigned long destination, status;
 928         int maxsze = le16_to_cpu(qh->hep->desc.wMaxPacketSize);
 929         int len = urb->transfer_buffer_length;
 930         dma_addr_t data = urb->transfer_dma;
 931         __le32 *plink;
 932         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 933         unsigned int toggle;
 934
 935         if (len < 0)
 936                 return -EINVAL;
 937
 938         /* The "pipe" thing contains the destination in bits 8--18 */
 939         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | usb_packetid(urb->pipe);
 940         toggle = usb_gettoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
 941                          usb_pipeout(urb->pipe));
 942
 943         /* 3 errors, dummy TD remains inactive */
 944         status = uhci_maxerr(3);
 945         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
 946                 status |= TD_CTRL_LS;
 947         if (usb_pipein(urb->pipe))
 948                 status |= TD_CTRL_SPD;
 949
 950         /*
 951          * Build the DATA TDs
 952          */
 953         plink = NULL;
 954         td = qh->dummy_td;
 955         do {    /* Allow zero length packets */
 956                 int pktsze = maxsze;
 957
 958                 if (len <= pktsze) {            /* The last packet */
 959                         pktsze = len;
 960                         if (!(urb->transfer_flags & URB_SHORT_NOT_OK))
 961                                 status &= ~TD_CTRL_SPD;
 962                 }
 963
 964                 if (plink) {
 965                         td = uhci_alloc_td(uhci);
 966                         if (!td)
 967                                 goto nomem;
 968                         *plink = LINK_TO_TD(td);
 969                 }
 970                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 971                 uhci_fill_td(td, status,
 972                                 destination | uhci_explen(pktsze) |
 973                                         (toggle << TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT),
 974                                 data);
 975                 plink = &td->link;
 976                 status |= TD_CTRL_ACTIVE;
 977
 978                 data += pktsze;
 979                 len -= maxsze;
 980                 toggle ^= 1;
 981         } while (len > 0);
 982
 983         /*
 984          * URB_ZERO_PACKET means adding a 0-length packet, if direction
 985          * is OUT and the transfer_length was an exact multiple of maxsze,
 986          * hence (len = transfer_length - N * maxsze) == 0
 987          * however, if transfer_length == 0, the zero packet was already
 988          * prepared above.
 989          */
 990         if ((urb->transfer_flags & URB_ZERO_PACKET) &&
 991                         usb_pipeout(urb->pipe) && len == 0 &&
 992                         urb->transfer_buffer_length > 0) {
 993                 td = uhci_alloc_td(uhci);
 994                 if (!td)
 995                         goto nomem;
 996                 *plink = LINK_TO_TD(td);
 997
 998                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 999                 uhci_fill_td(td, status,
1000                                 destination | uhci_explen(0) |
1001                                         (toggle << TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT),
1002                                 data);
1003                 plink = &td->link;
1004
1005                 toggle ^= 1;
1006         }
1007
1008         /* Set the interrupt-on-completion flag on the last packet.
1009          * A more-or-less typical 4 KB URB (= size of one memory page)
1010          * will require about 3 ms to transfer; that's a little on the
1011          * fast side but not enough to justify delaying an interrupt
1012          * more than 2 or 3 URBs, so we will ignore the URB_NO_INTERRUPT
1013          * flag setting. */
1014         td->status |= __constant_cpu_to_le32(TD_CTRL_IOC);
1015
1016         /*
1017          * Build the new dummy TD and activate the old one
1018          */
1019         td = uhci_alloc_td(uhci);
1020         if (!td)
1021                 goto nomem;
1022         *plink = LINK_TO_TD(td);
1023
1024         uhci_fill_td(td, 0, USB_PID_OUT | uhci_explen(0), 0);
1025         wmb();
1026         qh->dummy_td->status |= __constant_cpu_to_le32(TD_CTRL_ACTIVE);
1027         qh->dummy_td = td;
1028
1029         usb_settoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
1030                         usb_pipeout(urb->pipe), toggle);
1031         return 0;
1032
1033 nomem:
1034         /* Remove the dummy TD from the td_list so it doesn't get freed */
1035         uhci_remove_td_from_urbp(qh->dummy_td);
1036         return -ENOMEM;
1037 }
1038
1039 static int uhci_submit_bulk(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1040                 struct uhci_qh *qh)
1041 {
1042         int ret;
1043
1044         /* Can't have low-speed bulk transfers */
1045         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
1046                 return -EINVAL;
1047
1048         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE)
1049                 qh->skel = SKEL_BULK;
1050         ret = uhci_submit_common(uhci, urb, qh);
1051         if (ret == 0)
1052                 uhci_add_fsbr(uhci, urb);
1053         return ret;
1054 }
1055
1056 static int uhci_submit_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1057                 struct uhci_qh *qh)
1058 {
1059         int ret;
1060
1061         /* USB 1.1 interrupt transfers only involve one packet per interval.
1062          * Drivers can submit URBs of any length, but longer ones will need
1063          * multiple intervals to complete.
1064          */
1065
1066         if (!qh->bandwidth_reserved) {
1067                 int exponent;
1068
1069                 /* Figure out which power-of-two queue to use */
1070                 for (exponent = 7; exponent >= 0; --exponent) {
1071                         if ((1 << exponent) <= urb->interval)
1072                                 break;
1073                 }
1074                 if (exponent < 0)
1075                         return -EINVAL;
1076                 qh->period = 1 << exponent;
1077                 qh->skel = SKEL_INDEX(exponent);
1078
1079                 /* For now, interrupt phase is fixed by the layout
1080                  * of the QH lists. */
1081                 qh->phase = (qh->period / 2) & (MAX_PHASE - 1);
1082                 ret = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1083                 if (ret)
1084                         return ret;
1085         } else if (qh->period > urb->interval)
1086                 return -EINVAL;         /* Can't decrease the period */
1087
1088         ret = uhci_submit_common(uhci, urb, qh);
1089         if (ret == 0) {
1090                 urb->interval = qh->period;
1091                 if (!qh->bandwidth_reserved)
1092                         uhci_reserve_bandwidth(uhci, qh);
1093         }
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Fix up the data structures following a short transfer
1099  */
1100 static int uhci_fixup_short_transfer(struct uhci_hcd *uhci,
1101                 struct uhci_qh *qh, struct urb_priv *urbp)
1102 {
1103         struct uhci_td *td;
1104         struct list_head *tmp;
1105         int ret;
1106
1107         td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td, list);
1108         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1109
1110                 /* When a control transfer is short, we have to restart
1111                  * the queue at the status stage transaction, which is
1112                  * the last TD. */
1113                 WARN_ON(list_empty(&urbp->td_list));
1114                 qh->element = LINK_TO_TD(td);
1115                 tmp = td->list.prev;
1116                 ret = -EINPROGRESS;
1117
1118         } else {
1119
1120                 /* When a bulk/interrupt transfer is short, we have to
1121                  * fix up the toggles of the following URBs on the queue
1122                  * before restarting the queue at the next URB. */
1123                 qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(qh->post_td)) ^ 1;
1124                 uhci_fixup_toggles(qh, 1);
1125
1126                 if (list_empty(&urbp->td_list))
1127                         td = qh->post_td;
1128                 qh->element = td->link;
1129                 tmp = urbp->td_list.prev;
1130                 ret = 0;
1131         }
1132
1133         /* Remove all the TDs we skipped over, from tmp back to the start */
1134         while (tmp != &urbp->td_list) {
1135                 td = list_entry(tmp, struct uhci_td, list);
1136                 tmp = tmp->prev;
1137
1138                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1139                 uhci_free_td(uhci, td);
1140         }
1141         return ret;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Common result for control, bulk, and interrupt
1146  */
1147 static int uhci_result_common(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
1148 {
1149         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
1150         struct uhci_qh *qh = urbp->qh;
1151         struct uhci_td *td, *tmp;
1152         unsigned status;
1153         int ret = 0;
1154
1155         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
1156                 unsigned int ctrlstat;
1157                 int len;
1158
1159                 ctrlstat = td_status(td);
1160                 status = uhci_status_bits(ctrlstat);
1161                 if (status & TD_CTRL_ACTIVE)
1162                         return -EINPROGRESS;
1163
1164                 len = uhci_actual_length(ctrlstat);
1165                 urb->actual_length += len;
1166
1167                 if (status) {
1168                         ret = uhci_map_status(status,
1169                                         uhci_packetout(td_token(td)));
1170                         if ((debug == 1 && ret != -EPIPE) || debug > 1) {
1171                                 /* Some debugging code */
1172                                 dev_dbg(&urb->dev->dev,
1173                                                 "%s: failed with status %x\n",
1174                                                 __func__, status);
1175
1176                                 if (debug > 1 && errbuf) {
1177                                         /* Print the chain for debugging */
1178                                         uhci_show_qh(uhci, urbp->qh, errbuf,
1179                                                         ERRBUF_LEN, 0);
1180                                         lprintk(errbuf);
1181                                 }
1182                         }
1183
1184                 /* Did we receive a short packet? */
1185                 } else if (len < uhci_expected_length(td_token(td))) {
1186
1187                         /* For control transfers, go to the status TD if
1188                          * this isn't already the last data TD */
1189                         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1190                                 if (td->list.next != urbp->td_list.prev)
1191                                         ret = 1;
1192                         }
1193
1194                         /* For bulk and interrupt, this may be an error */
1195                         else if (urb->transfer_flags & URB_SHORT_NOT_OK)
1196                                 ret = -EREMOTEIO;
1197
1198                         /* Fixup needed only if this isn't the URB's last TD */
1199                         else if (&td->list != urbp->td_list.prev)
1200                                 ret = 1;
1201                 }
1202
1203                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1204                 if (qh->post_td)
1205                         uhci_free_td(uhci, qh->post_td);
1206                 qh->post_td = td;
1207
1208                 if (ret != 0)
1209                         goto err;
1210         }
1211         return ret;
1212
1213 err:
1214         if (ret < 0) {
1215                 /* Note that the queue has stopped and save
1216                  * the next toggle value */
1217                 qh->element = UHCI_PTR_TERM;
1218                 qh->is_stopped = 1;
1219                 qh->needs_fixup = (qh->type != USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL);
1220                 qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(td)) ^
1221                                 (ret == -EREMOTEIO);
1222
1223         } else          /* Short packet received */
1224                 ret = uhci_fixup_short_transfer(uhci, qh, urbp);
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Isochronous transfers
1230  */
1231 static int uhci_submit_isochronous(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1232                 struct uhci_qh *qh)
1233 {
1234         struct uhci_td *td = NULL;      /* Since urb->number_of_packets > 0 */
1235         int i, frame;
1236         unsigned long destination, status;
1237         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
1238
1239         /* Values must not be too big (could overflow below) */
1240         if (urb->interval >= UHCI_NUMFRAMES ||
1241                         urb->number_of_packets >= UHCI_NUMFRAMES)
1242                 return -EFBIG;
1243
1244         /* Check the period and figure out the starting frame number */
1245         if (!qh->bandwidth_reserved) {
1246                 qh->period = urb->interval;
1247                 if (urb->transfer_flags & URB_ISO_ASAP) {
1248                         qh->phase = -1;         /* Find the best phase */
1249                         i = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1250                         if (i)
1251                                 return i;
1252
1253                         /* Allow a little time to allocate the TDs */
1254                         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1255                         frame = uhci->frame_number + 10;
1256
1257                         /* Move forward to the first frame having the
1258                          * correct phase */
1259                         urb->start_frame = frame + ((qh->phase - frame) &
1260                                         (qh->period - 1));
1261                 } else {
1262                         i = urb->start_frame - uhci->last_iso_frame;
1263                         if (i <= 0 || i >= UHCI_NUMFRAMES)
1264                                 return -EINVAL;
1265                         qh->phase = urb->start_frame & (qh->period - 1);
1266                         i = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1267                         if (i)
1268                                 return i;
1269                 }
1270
1271         } else if (qh->period != urb->interval) {
1272                 return -EINVAL;         /* Can't change the period */
1273
1274         } else {
1275                 /* Find the next unused frame */
1276                 if (list_empty(&qh->queue)) {
1277                         frame = qh->iso_frame;
1278                 } else {
1279                         struct urb *lurb;
1280
1281                         lurb = list_entry(qh->queue.prev,
1282                                         struct urb_priv, node)->urb;
1283                         frame = lurb->start_frame +
1284                                         lurb->number_of_packets *
1285                                         lurb->interval;
1286                 }
1287                 if (urb->transfer_flags & URB_ISO_ASAP) {
1288                         /* Skip some frames if necessary to insure
1289                          * the start frame is in the future.
1290                          */
1291                         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1292                         if (uhci_frame_before_eq(frame, uhci->frame_number)) {
1293                                 frame = uhci->frame_number + 1;
1294                                 frame += ((qh->phase - frame) &
1295                                         (qh->period - 1));
1296                         }
1297                 }       /* Otherwise pick up where the last URB leaves off */
1298                 urb->start_frame = frame;
1299         }
1300
1301         /* Make sure we won't have to go too far into the future */
1302         if (uhci_frame_before_eq(uhci->last_iso_frame + UHCI_NUMFRAMES,
1303                         urb->start_frame + urb->number_of_packets *
1304                                 urb->interval))
1305                 return -EFBIG;
1306
1307         status = TD_CTRL_ACTIVE | TD_CTRL_IOS;
1308         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | usb_packetid(urb->pipe);
1309
1310         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1311                 td = uhci_alloc_td(uhci);
1312                 if (!td)
1313                         return -ENOMEM;
1314
1315                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
1316                 uhci_fill_td(td, status, destination |
1317                                 uhci_explen(urb->iso_frame_desc[i].length),
1318                                 urb->transfer_dma +
1319                                         urb->iso_frame_desc[i].offset);
1320         }
1321
1322         /* Set the interrupt-on-completion flag on the last packet. */
1323         td->status |= __constant_cpu_to_le32(TD_CTRL_IOC);
1324
1325         /* Add the TDs to the frame list */
1326         frame = urb->start_frame;
1327         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list) {
1328                 uhci_insert_td_in_frame_list(uhci, td, frame);
1329                 frame += qh->period;
1330         }
1331
1332         if (list_empty(&qh->queue)) {
1333                 qh->iso_packet_desc = &urb->iso_frame_desc[0];
1334                 qh->iso_frame = urb->start_frame;
1335         }
1336
1337         qh->skel = SKEL_ISO;
1338         if (!qh->bandwidth_reserved)
1339                 uhci_reserve_bandwidth(uhci, qh);
1340         return 0;
1341 }
1342
1343 static int uhci_result_isochronous(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
1344 {
1345         struct uhci_td *td, *tmp;
1346         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
1347         struct uhci_qh *qh = urbp->qh;
1348
1349         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
1350                 unsigned int ctrlstat;
1351                 int status;
1352                 int actlength;
1353
1354                 if (uhci_frame_before_eq(uhci->cur_iso_frame, qh->iso_frame))
1355                         return -EINPROGRESS;
1356
1357                 uhci_remove_tds_from_frame(uhci, qh->iso_frame);
1358
1359                 ctrlstat = td_status(td);
1360                 if (ctrlstat & TD_CTRL_ACTIVE) {
1361                         status = -EXDEV;        /* TD was added too late? */
1362                 } else {
1363                         status = uhci_map_status(uhci_status_bits(ctrlstat),
1364                                         usb_pipeout(urb->pipe));
1365                         actlength = uhci_actual_length(ctrlstat);
1366
1367                         urb->actual_length += actlength;
1368                         qh->iso_packet_desc->actual_length = actlength;
1369                         qh->iso_packet_desc->status = status;
1370                 }
1371                 if (status)
1372                         urb->error_count++;
1373
1374                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1375                 uhci_free_td(uhci, td);
1376                 qh->iso_frame += qh->period;
1377                 ++qh->iso_packet_desc;
1378         }
1379         return 0;
1380 }
1381
1382 static int uhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd,
1383                 struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
1384 {
1385         int ret;
1386         struct uhci_hcd *uhci = hcd_to_uhci(hcd);
1387         unsigned long flags;
1388         struct urb_priv *urbp;
1389         struct uhci_qh *qh;
1390
1391         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
1392
1393         ret = usb_hcd_link_urb_to_ep(hcd, urb);
1394         if (ret)
1395                 goto done_not_linked;
1396
1397         ret = -ENOMEM;
1398         urbp = uhci_alloc_urb_priv(uhci, urb);
1399         if (!urbp)
1400                 goto done;
1401
1402         if (urb->ep->hcpriv)
1403                 qh = urb->ep->hcpriv;
1404         else {
1405                 qh = uhci_alloc_qh(uhci, urb->dev, urb->ep);
1406                 if (!qh)
1407                         goto err_no_qh;
1408         }
1409         urbp->qh = qh;
1410
1411         switch (qh->type) {
1412         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
1413                 ret = uhci_submit_control(uhci, urb, qh);
1414                 break;
1415         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
1416                 ret = uhci_submit_bulk(uhci, urb, qh);
1417                 break;
1418         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
1419                 ret = uhci_submit_interrupt(uhci, urb, qh);
1420                 break;
1421         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
1422                 urb->error_count = 0;
1423                 ret = uhci_submit_isochronous(uhci, urb, qh);
1424                 break;
1425         }
1426         if (ret != 0)
1427                 goto err_submit_failed;
1428
1429         /* Add this URB to the QH */
1430         urbp->qh = qh;
1431         list_add_tail(&urbp->node, &qh->queue);
1432
1433         /* If the new URB is the first and only one on this QH then either
1434          * the QH is new and idle or else it's unlinked and waiting to
1435          * become idle, so we can activate it right away.  But only if the
1436          * queue isn't stopped. */
1437         if (qh->queue.next == &urbp->node && !qh->is_stopped) {
1438                 uhci_activate_qh(uhci, qh);
1439                 uhci_urbp_wants_fsbr(uhci, urbp);
1440         }
1441         goto done;
1442
1443 err_submit_failed:
1444         if (qh->state == QH_STATE_IDLE)
1445                 uhci_make_qh_idle(uhci, qh);    /* Reclaim unused QH */
1446 err_no_qh:
1447         uhci_free_urb_priv(uhci, urbp);
1448 done:
1449         if (ret)
1450                 usb_hcd_unlink_urb_from_ep(hcd, urb);
1451 done_not_linked:
1452         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
1453         return ret;
1454 }
1455
1456 static int uhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status)
1457 {
1458         struct uhci_hcd *uhci = hcd_to_uhci(hcd);
1459         unsigned long flags;
1460         struct uhci_qh *qh;
1461         int rc;
1462
1463         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
1464         rc = usb_hcd_check_unlink_urb(hcd, urb, status);
1465         if (rc)
1466                 goto done;
1467
1468         qh = ((struct urb_priv *) urb->hcpriv)->qh;
1469
1470         /* Remove Isochronous TDs from the frame list ASAP */
1471         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
1472                 uhci_unlink_isochronous_tds(uhci, urb);
1473                 mb();
1474
1475                 /* If the URB has already started, update the QH unlink time */
1476                 uhci_get_current_frame_number(uhci);
1477                 if (uhci_frame_before_eq(urb->start_frame, uhci->frame_number))
1478                         qh->unlink_frame = uhci->frame_number;
1479         }
1480
1481         uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1482
1483 done:
1484         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
1485         return rc;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Finish unlinking an URB and give it back
1490  */
1491 static void uhci_giveback_urb(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
1492                 struct urb *urb, int status)
1493 __releases(uhci->lock)
1494 __acquires(uhci->lock)
1495 {
1496         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
1497
1498         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1499
1500                 /* urb->actual_length < 0 means the setup transaction didn't
1501                  * complete successfully.  Either it failed or the URB was
1502                  * unlinked first.  Regardless, don't confuse people with a
1503                  * negative length. */
1504                 urb->actual_length = max(urb->actual_length, 0);
1505         }
1506
1507         /* When giving back the first URB in an Isochronous queue,
1508          * reinitialize the QH's iso-related members for the next URB. */
1509         else if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC &&
1510                         urbp->node.prev == &qh->queue &&
1511                         urbp->node.next != &qh->queue) {
1512                 struct urb *nurb = list_entry(urbp->node.next,
1513                                 struct urb_priv, node)->urb;
1514
1515                 qh->iso_packet_desc = &nurb->iso_frame_desc[0];
1516                 qh->iso_frame = nurb->start_frame;
1517         }
1518
1519         /* Take the URB off the QH's queue.  If the queue is now empty,
1520          * this is a perfect time for a toggle fixup. */
1521         list_del_init(&urbp->node);
1522         if (list_empty(&qh->queue) && qh->needs_fixup) {
1523                 usb_settoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
1524                                 usb_pipeout(urb->pipe), qh->initial_toggle);
1525                 qh->needs_fixup = 0;
1526         }
1527
1528         uhci_free_urb_priv(uhci, urbp);
1529         usb_hcd_unlink_urb_from_ep(uhci_to_hcd(uhci), urb);
1530
1531         spin_unlock(&uhci->lock);
1532         usb_hcd_giveback_urb(uhci_to_hcd(uhci), urb, status);
1533         spin_lock(&uhci->lock);
1534
1535         /* If the queue is now empty, we can unlink the QH and give up its
1536          * reserved bandwidth. */
1537         if (list_empty(&qh->queue)) {
1538                 uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1539                 if (qh->bandwidth_reserved)
1540                         uhci_release_bandwidth(uhci, qh);
1541         }
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Scan the URBs in a QH's queue
1546  */
1547 #define QH_FINISHED_UNLINKING(qh)                       \
1548                 (qh->state == QH_STATE_UNLINKING &&     \
1549                 uhci->frame_number + uhci->is_stopped != qh->unlink_frame)
1550
1551 static void uhci_scan_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
1552 {
1553         struct urb_priv *urbp;
1554         struct urb *urb;
1555         int status;
1556
1557         while (!list_empty(&qh->queue)) {
1558                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1559                 urb = urbp->urb;
1560
1561                 if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
1562                         status = uhci_result_isochronous(uhci, urb);
1563                 else
1564                         status = uhci_result_common(uhci, urb);
1565                 if (status == -EINPROGRESS)
1566                         break;
1567
1568                 /* Dequeued but completed URBs can't be given back unless
1569                  * the QH is stopped or has finished unlinking. */
1570                 if (urb->unlinked) {
1571                         if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1572                                 qh->is_stopped = 1;
1573                         else if (!qh->is_stopped)
1574                                 return;
1575                 }
1576
1577                 uhci_giveback_urb(uhci, qh, urb, status);
1578                 if (status < 0)
1579                         break;
1580         }
1581
1582         /* If the QH is neither stopped nor finished unlinking (normal case),
1583          * our work here is done. */
1584         if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1585                 qh->is_stopped = 1;
1586         else if (!qh->is_stopped)
1587                 return;
1588
1589         /* Otherwise give back each of the dequeued URBs */
1590 restart:
1591         list_for_each_entry(urbp, &qh->queue, node) {
1592                 urb = urbp->urb;
1593                 if (urb->unlinked) {
1594
1595                         /* Fix up the TD links and save the toggles for
1596                          * non-Isochronous queues.  For Isochronous queues,
1597                          * test for too-recent dequeues. */
1598                         if (!uhci_cleanup_queue(uhci, qh, urb)) {
1599                                 qh->is_stopped = 0;
1600                                 return;
1601                         }
1602                         uhci_giveback_urb(uhci, qh, urb, 0);
1603                         goto restart;
1604                 }
1605         }
1606         qh->is_stopped = 0;
1607
1608         /* There are no more dequeued URBs.  If there are still URBs on the
1609          * queue, the QH can now be re-activated. */
1610         if (!list_empty(&qh->queue)) {
1611                 if (qh->needs_fixup)
1612                         uhci_fixup_toggles(qh, 0);
1613
1614                 /* If the first URB on the queue wants FSBR but its time
1615                  * limit has expired, set the next TD to interrupt on
1616                  * completion before reactivating the QH. */
1617                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1618                 if (urbp->fsbr && qh->wait_expired) {
1619                         struct uhci_td *td = list_entry(urbp->td_list.next,
1620                                         struct uhci_td, list);
1621
1622                         td->status |= __cpu_to_le32(TD_CTRL_IOC);
1623                 }
1624
1625                 uhci_activate_qh(uhci, qh);
1626         }
1627
1628         /* The queue is empty.  The QH can become idle if it is fully
1629          * unlinked. */
1630         else if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1631                 uhci_make_qh_idle(uhci, qh);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Check for queues that have made some forward progress.
1636  * Returns 0 if the queue is not Isochronous, is ACTIVE, and
1637  * has not advanced since last examined; 1 otherwise.
1638  *
1639  * Early Intel controllers have a bug which causes qh->element sometimes
1640  * not to advance when a TD completes successfully.  The queue remains
1641  * stuck on the inactive completed TD.  We detect such cases and advance
1642  * the element pointer by hand.
1643  */
1644 static int uhci_advance_check(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
1645 {
1646         struct urb_priv *urbp = NULL;
1647         struct uhci_td *td;
1648         int ret = 1;
1649         unsigned status;
1650
1651         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
1652                 goto done;
1653
1654         /* Treat an UNLINKING queue as though it hasn't advanced.
1655          * This is okay because reactivation will treat it as though
1656          * it has advanced, and if it is going to become IDLE then
1657          * this doesn't matter anyway.  Furthermore it's possible
1658          * for an UNLINKING queue not to have any URBs at all, or
1659          * for its first URB not to have any TDs (if it was dequeued
1660          * just as it completed).  So it's not easy in any case to
1661          * test whether such queues have advanced. */
1662         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE) {
1663                 urbp = NULL;
1664                 status = 0;
1665
1666         } else {
1667                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1668                 td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
1669                 status = td_status(td);
1670                 if (!(status & TD_CTRL_ACTIVE)) {
1671
1672                         /* We're okay, the queue has advanced */
1673                         qh->wait_expired = 0;
1674                         qh->advance_jiffies = jiffies;
1675                         goto done;
1676                 }
1677                 ret = 0;
1678         }
1679
1680         /* The queue hasn't advanced; check for timeout */
1681         if (qh->wait_expired)
1682                 goto done;
1683
1684         if (time_after(jiffies, qh->advance_jiffies + QH_WAIT_TIMEOUT)) {
1685
1686                 /* Detect the Intel bug and work around it */
1687                 if (qh->post_td && qh_element(qh) == LINK_TO_TD(qh->post_td)) {
1688                         qh->element = qh->post_td->link;
1689                         qh->advance_jiffies = jiffies;
1690                         ret = 1;
1691                         goto done;
1692                 }
1693
1694                 qh->wait_expired = 1;
1695
1696                 /* If the current URB wants FSBR, unlink it temporarily
1697                  * so that we can safely set the next TD to interrupt on
1698                  * completion.  That way we'll know as soon as the queue
1699                  * starts moving again. */
1700                 if (urbp && urbp->fsbr && !(status & TD_CTRL_IOC))
1701                         uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1702
1703         } else {
1704                 /* Unmoving but not-yet-expired queues keep FSBR alive */
1705                 if (urbp)
1706                         uhci_urbp_wants_fsbr(uhci, urbp);
1707         }
1708
1709 done:
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Process events in the schedule, but only in one thread at a time
1715  */
1716 static void uhci_scan_schedule(struct uhci_hcd *uhci)
1717 {
1718         int i;
1719         struct uhci_qh *qh;
1720
1721         /* Don't allow re-entrant calls */
1722         if (uhci->scan_in_progress) {
1723                 uhci->need_rescan = 1;
1724                 return;
1725         }
1726         uhci->scan_in_progress = 1;
1727 rescan:
1728         uhci->need_rescan = 0;
1729         uhci->fsbr_is_wanted = 0;
1730
1731         uhci_clear_next_interrupt(uhci);
1732         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1733         uhci->cur_iso_frame = uhci->frame_number;
1734
1735         /* Go through all the QH queues and process the URBs in each one */
1736         for (i = 0; i < UHCI_NUM_SKELQH - 1; ++i) {
1737                 uhci->next_qh = list_entry(uhci->skelqh[i]->node.next,
1738                                 struct uhci_qh, node);
1739                 while ((qh = uhci->next_qh) != uhci->skelqh[i]) {
1740                         uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next,
1741                                         struct uhci_qh, node);
1742
1743                         if (uhci_advance_check(uhci, qh)) {
1744                                 uhci_scan_qh(uhci, qh);
1745                                 if (qh->state == QH_STATE_ACTIVE) {
1746                                         uhci_urbp_wants_fsbr(uhci,
1747         list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node));
1748                                 }
1749                         }
1750                 }
1751         }
1752
1753         uhci->last_iso_frame = uhci->cur_iso_frame;
1754         if (uhci->need_rescan)
1755                 goto rescan;
1756         uhci->scan_in_progress = 0;
1757
1758         if (uhci->fsbr_is_on && !uhci->fsbr_is_wanted &&
1759                         !uhci->fsbr_expiring) {
1760                 uhci->fsbr_expiring = 1;
1761                 mod_timer(&uhci->fsbr_timer, jiffies + FSBR_OFF_DELAY);
1762         }
1763
1764         if (list_empty(&uhci->skel_unlink_qh->node))
1765                 uhci_clear_next_interrupt(uhci);
1766         else
1767                 uhci_set_next_interrupt(uhci);
1768 }