1 /* Driver for USB Mass Storage compliant devices
 
   4  * Current development and maintenance by:
 
   5  *   (c) 1999-2002 Matthew Dharm (mdharm-usb@one-eyed-alien.net)
 
   7  * Developed with the assistance of:
 
   8  *   (c) 2000 David L. Brown, Jr. (usb-storage@davidb.org)
 
   9  *   (c) 2000 Stephen J. Gowdy (SGowdy@lbl.gov)
 
  12  *   (c) 1999 Michael Gee (michael@linuxspecific.com)
 
  14  * This driver is based on the 'USB Mass Storage Class' document. This
 
  15  * describes in detail the protocol used to communicate with such
 
  16  * devices.  Clearly, the designers had SCSI and ATAPI commands in
 
  17  * mind when they created this document.  The commands are all very
 
  18  * similar to commands in the SCSI-II and ATAPI specifications.
 
  20  * It is important to note that in a number of cases this class
 
  21  * exhibits class-specific exemptions from the USB specification.
 
  22  * Notably the usage of NAK, STALL and ACK differs from the norm, in
 
  23  * that they are used to communicate wait, failed and OK on commands.
 
  25  * Also, for certain devices, the interrupt endpoint is used to convey
 
  26  * status of a command.
 
  28  * Please see http://www.one-eyed-alien.net/~mdharm/linux-usb for more
 
  29  * information about this driver.
 
  31  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
 
  32  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
 
  33  * Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
 
  36  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
 
  37  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
  38  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
 
  39  * General Public License for more details.
 
  41  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
 
  42  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
 
  43  * 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
 
  46 #include <linux/slab.h>
 
  47 #include <linux/module.h>
 
  48 #include <linux/mutex.h>
 
  50 #include <scsi/scsi.h>
 
  51 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
 
  52 #include <scsi/scsi_devinfo.h>
 
  53 #include <scsi/scsi_device.h>
 
  54 #include <scsi/scsi_eh.h>
 
  59 #include "transport.h"
 
  62 /***********************************************************************
 
  64  ***********************************************************************/
 
  66 static const char* host_info(struct Scsi_Host *host)
 
  68         return "SCSI emulation for USB Mass Storage devices";
 
  71 static int slave_alloc (struct scsi_device *sdev)
 
  73         struct us_data *us = host_to_us(sdev->host);
 
  76          * Set the INQUIRY transfer length to 36.  We don't use any of
 
  77          * the extra data and many devices choke if asked for more or
 
  80         sdev->inquiry_len = 36;
 
  82         /* USB has unusual DMA-alignment requirements: Although the
 
  83          * starting address of each scatter-gather element doesn't matter,
 
  84          * the length of each element except the last must be divisible
 
  85          * by the Bulk maxpacket value.  There's currently no way to
 
  86          * express this by block-layer constraints, so we'll cop out
 
  87          * and simply require addresses to be aligned at 512-byte
 
  88          * boundaries.  This is okay since most block I/O involves
 
  89          * hardware sectors that are multiples of 512 bytes in length,
 
  90          * and since host controllers up through USB 2.0 have maxpacket
 
  91          * values no larger than 512.
 
  93          * But it doesn't suffice for Wireless USB, where Bulk maxpacket
 
  94          * values can be as large as 2048.  To make that work properly
 
  95          * will require changes to the block layer.
 
  97         blk_queue_update_dma_alignment(sdev->request_queue, (512 - 1));
 
 100          * The UFI spec treates the Peripheral Qualifier bits in an
 
 101          * INQUIRY result as reserved and requires devices to set them
 
 102          * to 0.  However the SCSI spec requires these bits to be set
 
 103          * to 3 to indicate when a LUN is not present.
 
 105          * Let the scanning code know if this target merely sets
 
 106          * Peripheral Device Type to 0x1f to indicate no LUN.
 
 108         if (us->subclass == US_SC_UFI)
 
 109                 sdev->sdev_target->pdt_1f_for_no_lun = 1;
 
 114 static int slave_configure(struct scsi_device *sdev)
 
 116         struct us_data *us = host_to_us(sdev->host);
 
 118         /* Many devices have trouble transfering more than 32KB at a time,
 
 119          * while others have trouble with more than 64K. At this time we
 
 120          * are limiting both to 32K (64 sectores).
 
 122         if (us->fflags & (US_FL_MAX_SECTORS_64 | US_FL_MAX_SECTORS_MIN)) {
 
 123                 unsigned int max_sectors = 64;
 
 125                 if (us->fflags & US_FL_MAX_SECTORS_MIN)
 
 126                         max_sectors = PAGE_CACHE_SIZE >> 9;
 
 127                 if (sdev->request_queue->max_sectors > max_sectors)
 
 128                         blk_queue_max_sectors(sdev->request_queue,
 
 132         /* We can't put these settings in slave_alloc() because that gets
 
 133          * called before the device type is known.  Consequently these
 
 134          * settings can't be overridden via the scsi devinfo mechanism. */
 
 135         if (sdev->type == TYPE_DISK) {
 
 137                 /* Disk-type devices use MODE SENSE(6) if the protocol
 
 138                  * (SubClass) is Transparent SCSI, otherwise they use
 
 140                 if (us->subclass != US_SC_SCSI && us->subclass != US_SC_CYP_ATACB)
 
 141                         sdev->use_10_for_ms = 1;
 
 143                 /* Many disks only accept MODE SENSE transfer lengths of
 
 144                  * 192 bytes (that's what Windows uses). */
 
 145                 sdev->use_192_bytes_for_3f = 1;
 
 147                 /* Some devices don't like MODE SENSE with page=0x3f,
 
 148                  * which is the command used for checking if a device
 
 149                  * is write-protected.  Now that we tell the sd driver
 
 150                  * to do a 192-byte transfer with this command the
 
 151                  * majority of devices work fine, but a few still can't
 
 152                  * handle it.  The sd driver will simply assume those
 
 153                  * devices are write-enabled. */
 
 154                 if (us->fflags & US_FL_NO_WP_DETECT)
 
 155                         sdev->skip_ms_page_3f = 1;
 
 157                 /* A number of devices have problems with MODE SENSE for
 
 158                  * page x08, so we will skip it. */
 
 159                 sdev->skip_ms_page_8 = 1;
 
 161                 /* Some disks return the total number of blocks in response
 
 162                  * to READ CAPACITY rather than the highest block number.
 
 163                  * If this device makes that mistake, tell the sd driver. */
 
 164                 if (us->fflags & US_FL_FIX_CAPACITY)
 
 165                         sdev->fix_capacity = 1;
 
 167                 /* A few disks have two indistinguishable version, one of
 
 168                  * which reports the correct capacity and the other does not.
 
 169                  * The sd driver has to guess which is the case. */
 
 170                 if (us->fflags & US_FL_CAPACITY_HEURISTICS)
 
 171                         sdev->guess_capacity = 1;
 
 173                 /* Some devices report a SCSI revision level above 2 but are
 
 174                  * unable to handle the REPORT LUNS command (for which
 
 175                  * support is mandatory at level 3).  Since we already have
 
 176                  * a Get-Max-LUN request, we won't lose much by setting the
 
 177                  * revision level down to 2.  The only devices that would be
 
 178                  * affected are those with sparse LUNs. */
 
 179                 if (sdev->scsi_level > SCSI_2)
 
 180                         sdev->sdev_target->scsi_level =
 
 181                                         sdev->scsi_level = SCSI_2;
 
 183                 /* USB-IDE bridges tend to report SK = 0x04 (Non-recoverable
 
 184                  * Hardware Error) when any low-level error occurs,
 
 185                  * recoverable or not.  Setting this flag tells the SCSI
 
 186                  * midlayer to retry such commands, which frequently will
 
 187                  * succeed and fix the error.  The worst this can lead to
 
 188                  * is an occasional series of retries that will all fail. */
 
 189                 sdev->retry_hwerror = 1;
 
 191                 /* USB disks should allow restart.  Some drives spin down
 
 192                  * automatically, requiring a START-STOP UNIT command. */
 
 193                 sdev->allow_restart = 1;
 
 195                 /* Some USB cardreaders have trouble reading an sdcard's last
 
 196                  * sector in a larger then 1 sector read, since the performance
 
 197                  * impact is negible we set this flag for all USB disks */
 
 198                 sdev->last_sector_bug = 1;
 
 201                 /* Non-disk-type devices don't need to blacklist any pages
 
 202                  * or to force 192-byte transfer lengths for MODE SENSE.
 
 203                  * But they do need to use MODE SENSE(10). */
 
 204                 sdev->use_10_for_ms = 1;
 
 207         /* The CB and CBI transports have no way to pass LUN values
 
 208          * other than the bits in the second byte of a CDB.  But those
 
 209          * bits don't get set to the LUN value if the device reports
 
 210          * scsi_level == 0 (UNKNOWN).  Hence such devices must necessarily
 
 213         if ((us->protocol == US_PR_CB || us->protocol == US_PR_CBI) &&
 
 214                         sdev->scsi_level == SCSI_UNKNOWN)
 
 217         /* Some devices choke when they receive a PREVENT-ALLOW MEDIUM
 
 218          * REMOVAL command, so suppress those commands. */
 
 219         if (us->fflags & US_FL_NOT_LOCKABLE)
 
 222         /* this is to satisfy the compiler, tho I don't think the 
 
 223          * return code is ever checked anywhere. */
 
 227 /* queue a command */
 
 228 /* This is always called with scsi_lock(host) held */
 
 229 static int queuecommand(struct scsi_cmnd *srb,
 
 230                         void (*done)(struct scsi_cmnd *))
 
 232         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
 
 234         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
 
 236         /* check for state-transition errors */
 
 237         if (us->srb != NULL) {
 
 238                 printk(KERN_ERR USB_STORAGE "Error in %s: us->srb = %p\n",
 
 240                 return SCSI_MLQUEUE_HOST_BUSY;
 
 243         /* fail the command if we are disconnecting */
 
 244         if (test_bit(US_FLIDX_DISCONNECTING, &us->dflags)) {
 
 245                 US_DEBUGP("Fail command during disconnect\n");
 
 246                 srb->result = DID_NO_CONNECT << 16;
 
 251         /* enqueue the command and wake up the control thread */
 
 252         srb->scsi_done = done;
 
 254         complete(&us->cmnd_ready);
 
 259 /***********************************************************************
 
 260  * Error handling functions
 
 261  ***********************************************************************/
 
 263 /* Command timeout and abort */
 
 264 static int command_abort(struct scsi_cmnd *srb)
 
 266         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
 
 268         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
 
 270         /* us->srb together with the TIMED_OUT, RESETTING, and ABORTING
 
 271          * bits are protected by the host lock. */
 
 272         scsi_lock(us_to_host(us));
 
 274         /* Is this command still active? */
 
 275         if (us->srb != srb) {
 
 276                 scsi_unlock(us_to_host(us));
 
 277                 US_DEBUGP ("-- nothing to abort\n");
 
 281         /* Set the TIMED_OUT bit.  Also set the ABORTING bit, but only if
 
 282          * a device reset isn't already in progress (to avoid interfering
 
 283          * with the reset).  Note that we must retain the host lock while
 
 284          * calling usb_stor_stop_transport(); otherwise it might interfere
 
 285          * with an auto-reset that begins as soon as we release the lock. */
 
 286         set_bit(US_FLIDX_TIMED_OUT, &us->dflags);
 
 287         if (!test_bit(US_FLIDX_RESETTING, &us->dflags)) {
 
 288                 set_bit(US_FLIDX_ABORTING, &us->dflags);
 
 289                 usb_stor_stop_transport(us);
 
 291         scsi_unlock(us_to_host(us));
 
 293         /* Wait for the aborted command to finish */
 
 294         wait_for_completion(&us->notify);
 
 298 /* This invokes the transport reset mechanism to reset the state of the
 
 300 static int device_reset(struct scsi_cmnd *srb)
 
 302         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
 
 305         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
 
 307         /* lock the device pointers and do the reset */
 
 308         mutex_lock(&(us->dev_mutex));
 
 309         result = us->transport_reset(us);
 
 310         mutex_unlock(&us->dev_mutex);
 
 312         return result < 0 ? FAILED : SUCCESS;
 
 315 /* Simulate a SCSI bus reset by resetting the device's USB port. */
 
 316 static int bus_reset(struct scsi_cmnd *srb)
 
 318         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
 
 321         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
 
 322         result = usb_stor_port_reset(us);
 
 323         return result < 0 ? FAILED : SUCCESS;
 
 326 /* Report a driver-initiated device reset to the SCSI layer.
 
 327  * Calling this for a SCSI-initiated reset is unnecessary but harmless.
 
 328  * The caller must own the SCSI host lock. */
 
 329 void usb_stor_report_device_reset(struct us_data *us)
 
 332         struct Scsi_Host *host = us_to_host(us);
 
 334         scsi_report_device_reset(host, 0, 0);
 
 335         if (us->fflags & US_FL_SCM_MULT_TARG) {
 
 336                 for (i = 1; i < host->max_id; ++i)
 
 337                         scsi_report_device_reset(host, 0, i);
 
 341 /* Report a driver-initiated bus reset to the SCSI layer.
 
 342  * Calling this for a SCSI-initiated reset is unnecessary but harmless.
 
 343  * The caller must not own the SCSI host lock. */
 
 344 void usb_stor_report_bus_reset(struct us_data *us)
 
 346         struct Scsi_Host *host = us_to_host(us);
 
 349         scsi_report_bus_reset(host, 0);
 
 353 /***********************************************************************
 
 354  * /proc/scsi/ functions
 
 355  ***********************************************************************/
 
 357 /* we use this macro to help us write into the buffer */
 
 359 #define SPRINTF(args...) \
 
 360         do { if (pos < buffer+length) pos += sprintf(pos, ## args); } while (0)
 
 362 static int proc_info (struct Scsi_Host *host, char *buffer,
 
 363                 char **start, off_t offset, int length, int inout)
 
 365         struct us_data *us = host_to_us(host);
 
 369         /* if someone is sending us data, just throw it away */
 
 373         /* print the controller name */
 
 374         SPRINTF("   Host scsi%d: usb-storage\n", host->host_no);
 
 376         /* print product, vendor, and serial number strings */
 
 377         if (us->pusb_dev->manufacturer)
 
 378                 string = us->pusb_dev->manufacturer;
 
 379         else if (us->unusual_dev->vendorName)
 
 380                 string = us->unusual_dev->vendorName;
 
 383         SPRINTF("       Vendor: %s\n", string);
 
 384         if (us->pusb_dev->product)
 
 385                 string = us->pusb_dev->product;
 
 386         else if (us->unusual_dev->productName)
 
 387                 string = us->unusual_dev->productName;
 
 390         SPRINTF("      Product: %s\n", string);
 
 391         if (us->pusb_dev->serial)
 
 392                 string = us->pusb_dev->serial;
 
 395         SPRINTF("Serial Number: %s\n", string);
 
 397         /* show the protocol and transport */
 
 398         SPRINTF("     Protocol: %s\n", us->protocol_name);
 
 399         SPRINTF("    Transport: %s\n", us->transport_name);
 
 401         /* show the device flags */
 
 402         if (pos < buffer + length) {
 
 403                 pos += sprintf(pos, "       Quirks:");
 
 405 #define US_FLAG(name, value) \
 
 406         if (us->fflags & value) pos += sprintf(pos, " " #name);
 
 414          * Calculate start of next buffer, and return value.
 
 416         *start = buffer + offset;
 
 418         if ((pos - buffer) < offset)
 
 420         else if ((pos - buffer - offset) < length)
 
 421                 return (pos - buffer - offset);
 
 426 /***********************************************************************
 
 428  ***********************************************************************/
 
 430 /* Output routine for the sysfs max_sectors file */
 
 431 static ssize_t show_max_sectors(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
 
 433         struct scsi_device *sdev = to_scsi_device(dev);
 
 435         return sprintf(buf, "%u\n", sdev->request_queue->max_sectors);
 
 438 /* Input routine for the sysfs max_sectors file */
 
 439 static ssize_t store_max_sectors(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf,
 
 442         struct scsi_device *sdev = to_scsi_device(dev);
 
 445         if (sscanf(buf, "%hu", &ms) > 0 && ms <= SCSI_DEFAULT_MAX_SECTORS) {
 
 446                 blk_queue_max_sectors(sdev->request_queue, ms);
 
 452 static DEVICE_ATTR(max_sectors, S_IRUGO | S_IWUSR, show_max_sectors,
 
 455 static struct device_attribute *sysfs_device_attr_list[] = {
 
 456                 &dev_attr_max_sectors,
 
 461  * this defines our host template, with which we'll allocate hosts
 
 464 struct scsi_host_template usb_stor_host_template = {
 
 465         /* basic userland interface stuff */
 
 466         .name =                         "usb-storage",
 
 467         .proc_name =                    "usb-storage",
 
 468         .proc_info =                    proc_info,
 
 471         /* command interface -- queued only */
 
 472         .queuecommand =                 queuecommand,
 
 474         /* error and abort handlers */
 
 475         .eh_abort_handler =             command_abort,
 
 476         .eh_device_reset_handler =      device_reset,
 
 477         .eh_bus_reset_handler =         bus_reset,
 
 479         /* queue commands only, only one command per LUN */
 
 483         /* unknown initiator id */
 
 486         .slave_alloc =                  slave_alloc,
 
 487         .slave_configure =              slave_configure,
 
 489         /* lots of sg segments can be handled */
 
 490         .sg_tablesize =                 SG_ALL,
 
 492         /* limit the total size of a transfer to 120 KB */
 
 495         /* merge commands... this seems to help performance, but
 
 496          * periodically someone should test to see which setting is more
 
 504         /* we do our own delay after a device or bus reset */
 
 505         .skip_settle_delay =            1,
 
 507         /* sysfs device attributes */
 
 508         .sdev_attrs =                   sysfs_device_attr_list,
 
 510         /* module management */
 
 511         .module =                       THIS_MODULE
 
 514 /* To Report "Illegal Request: Invalid Field in CDB */
 
 515 unsigned char usb_stor_sense_invalidCDB[18] = {
 
 516         [0]     = 0x70,                     /* current error */
 
 517         [2]     = ILLEGAL_REQUEST,          /* Illegal Request = 0x05 */
 
 518         [7]     = 0x0a,                     /* additional length */
 
 519         [12]    = 0x24                      /* Invalid Field in CDB */