Merge branch 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tytso/ext4
[linux-2.6] / drivers / usb / gadget / f_acm.c
1 /*
2  * f_acm.c -- USB CDC serial (ACM) function driver
3  *
4  * Copyright (C) 2003 Al Borchers (alborchers@steinerpoint.com)
5  * Copyright (C) 2008 by David Brownell
6  * Copyright (C) 2008 by Nokia Corporation
7  *
8  * This software is distributed under the terms of the GNU General
9  * Public License ("GPL") as published by the Free Software Foundation,
10  * either version 2 of that License or (at your option) any later version.
11  */
12
13 /* #define VERBOSE_DEBUG */
14
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/device.h>
17
18 #include "u_serial.h"
19 #include "gadget_chips.h"
20
21
22 /*
23  * This CDC ACM function support just wraps control functions and
24  * notifications around the generic serial-over-usb code.
25  *
26  * Because CDC ACM is standardized by the USB-IF, many host operating
27  * systems have drivers for it.  Accordingly, ACM is the preferred
28  * interop solution for serial-port type connections.  The control
29  * models are often not necessary, and in any case don't do much in
30  * this bare-bones implementation.
31  *
32  * Note that even MS-Windows has some support for ACM.  However, that
33  * support is somewhat broken because when you use ACM in a composite
34  * device, having multiple interfaces confuses the poor OS.  It doesn't
35  * seem to understand CDC Union descriptors.  The new "association"
36  * descriptors (roughly equivalent to CDC Unions) may sometimes help.
37  */
38
39 struct acm_ep_descs {
40         struct usb_endpoint_descriptor  *in;
41         struct usb_endpoint_descriptor  *out;
42         struct usb_endpoint_descriptor  *notify;
43 };
44
45 struct f_acm {
46         struct gserial                  port;
47         u8                              ctrl_id, data_id;
48         u8                              port_num;
49
50         struct usb_descriptor_header    **fs_function;
51         struct acm_ep_descs             fs;
52         struct usb_descriptor_header    **hs_function;
53         struct acm_ep_descs             hs;
54
55         struct usb_ep                   *notify;
56         struct usb_endpoint_descriptor  *notify_desc;
57
58         struct usb_cdc_line_coding      port_line_coding;       /* 8-N-1 etc */
59         u16                             port_handshake_bits;
60 #define RS232_RTS       (1 << 1)        /* unused with full duplex */
61 #define RS232_DTR       (1 << 0)        /* host is ready for data r/w */
62 };
63
64 static inline struct f_acm *func_to_acm(struct usb_function *f)
65 {
66         return container_of(f, struct f_acm, port.func);
67 }
68
69 /*-------------------------------------------------------------------------*/
70
71 /* notification endpoint uses smallish and infrequent fixed-size messages */
72
73 #define GS_LOG2_NOTIFY_INTERVAL         5       /* 1 << 5 == 32 msec */
74 #define GS_NOTIFY_MAXPACKET             8
75
76 /* interface and class descriptors: */
77
78 static struct usb_interface_descriptor acm_control_interface_desc __initdata = {
79         .bLength =              USB_DT_INTERFACE_SIZE,
80         .bDescriptorType =      USB_DT_INTERFACE,
81         /* .bInterfaceNumber = DYNAMIC */
82         .bNumEndpoints =        1,
83         .bInterfaceClass =      USB_CLASS_COMM,
84         .bInterfaceSubClass =   USB_CDC_SUBCLASS_ACM,
85         .bInterfaceProtocol =   USB_CDC_ACM_PROTO_AT_V25TER,
86         /* .iInterface = DYNAMIC */
87 };
88
89 static struct usb_interface_descriptor acm_data_interface_desc __initdata = {
90         .bLength =              USB_DT_INTERFACE_SIZE,
91         .bDescriptorType =      USB_DT_INTERFACE,
92         /* .bInterfaceNumber = DYNAMIC */
93         .bNumEndpoints =        2,
94         .bInterfaceClass =      USB_CLASS_CDC_DATA,
95         .bInterfaceSubClass =   0,
96         .bInterfaceProtocol =   0,
97         /* .iInterface = DYNAMIC */
98 };
99
100 static struct usb_cdc_header_desc acm_header_desc __initdata = {
101         .bLength =              sizeof(acm_header_desc),
102         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
103         .bDescriptorSubType =   USB_CDC_HEADER_TYPE,
104         .bcdCDC =               __constant_cpu_to_le16(0x0110),
105 };
106
107 static struct usb_cdc_call_mgmt_descriptor
108 acm_call_mgmt_descriptor __initdata = {
109         .bLength =              sizeof(acm_call_mgmt_descriptor),
110         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
111         .bDescriptorSubType =   USB_CDC_CALL_MANAGEMENT_TYPE,
112         .bmCapabilities =       0,
113         /* .bDataInterface = DYNAMIC */
114 };
115
116 static struct usb_cdc_acm_descriptor acm_descriptor __initdata = {
117         .bLength =              sizeof(acm_descriptor),
118         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
119         .bDescriptorSubType =   USB_CDC_ACM_TYPE,
120         .bmCapabilities =       (1 << 1),
121 };
122
123 static struct usb_cdc_union_desc acm_union_desc __initdata = {
124         .bLength =              sizeof(acm_union_desc),
125         .bDescriptorType =      USB_DT_CS_INTERFACE,
126         .bDescriptorSubType =   USB_CDC_UNION_TYPE,
127         /* .bMasterInterface0 = DYNAMIC */
128         /* .bSlaveInterface0 =  DYNAMIC */
129 };
130
131 /* full speed support: */
132
133 static struct usb_endpoint_descriptor acm_fs_notify_desc __initdata = {
134         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_SIZE,
135         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
136         .bEndpointAddress =     USB_DIR_IN,
137         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_INT,
138         .wMaxPacketSize =       __constant_cpu_to_le16(GS_NOTIFY_MAXPACKET),
139         .bInterval =            1 << GS_LOG2_NOTIFY_INTERVAL,
140 };
141
142 static struct usb_endpoint_descriptor acm_fs_in_desc __initdata = {
143         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_SIZE,
144         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
145         .bEndpointAddress =     USB_DIR_IN,
146         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
147 };
148
149 static struct usb_endpoint_descriptor acm_fs_out_desc __initdata = {
150         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_SIZE,
151         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
152         .bEndpointAddress =     USB_DIR_OUT,
153         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
154 };
155
156 static struct usb_descriptor_header *acm_fs_function[] __initdata = {
157         (struct usb_descriptor_header *) &acm_control_interface_desc,
158         (struct usb_descriptor_header *) &acm_header_desc,
159         (struct usb_descriptor_header *) &acm_call_mgmt_descriptor,
160         (struct usb_descriptor_header *) &acm_descriptor,
161         (struct usb_descriptor_header *) &acm_union_desc,
162         (struct usb_descriptor_header *) &acm_fs_notify_desc,
163         (struct usb_descriptor_header *) &acm_data_interface_desc,
164         (struct usb_descriptor_header *) &acm_fs_in_desc,
165         (struct usb_descriptor_header *) &acm_fs_out_desc,
166         NULL,
167 };
168
169 /* high speed support: */
170
171 static struct usb_endpoint_descriptor acm_hs_notify_desc __initdata = {
172         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_SIZE,
173         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
174         .bEndpointAddress =     USB_DIR_IN,
175         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_INT,
176         .wMaxPacketSize =       __constant_cpu_to_le16(GS_NOTIFY_MAXPACKET),
177         .bInterval =            GS_LOG2_NOTIFY_INTERVAL+4,
178 };
179
180 static struct usb_endpoint_descriptor acm_hs_in_desc __initdata = {
181         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_SIZE,
182         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
183         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
184         .wMaxPacketSize =       __constant_cpu_to_le16(512),
185 };
186
187 static struct usb_endpoint_descriptor acm_hs_out_desc __initdata = {
188         .bLength =              USB_DT_ENDPOINT_SIZE,
189         .bDescriptorType =      USB_DT_ENDPOINT,
190         .bmAttributes =         USB_ENDPOINT_XFER_BULK,
191         .wMaxPacketSize =       __constant_cpu_to_le16(512),
192 };
193
194 static struct usb_descriptor_header *acm_hs_function[] __initdata = {
195         (struct usb_descriptor_header *) &acm_control_interface_desc,
196         (struct usb_descriptor_header *) &acm_header_desc,
197         (struct usb_descriptor_header *) &acm_call_mgmt_descriptor,
198         (struct usb_descriptor_header *) &acm_descriptor,
199         (struct usb_descriptor_header *) &acm_union_desc,
200         (struct usb_descriptor_header *) &acm_hs_notify_desc,
201         (struct usb_descriptor_header *) &acm_data_interface_desc,
202         (struct usb_descriptor_header *) &acm_hs_in_desc,
203         (struct usb_descriptor_header *) &acm_hs_out_desc,
204         NULL,
205 };
206
207 /* string descriptors: */
208
209 #define ACM_CTRL_IDX    0
210 #define ACM_DATA_IDX    1
211
212 /* static strings, in UTF-8 */
213 static struct usb_string acm_string_defs[] = {
214         [ACM_CTRL_IDX].s = "CDC Abstract Control Model (ACM)",
215         [ACM_DATA_IDX].s = "CDC ACM Data",
216         {  /* ZEROES END LIST */ },
217 };
218
219 static struct usb_gadget_strings acm_string_table = {
220         .language =             0x0409, /* en-us */
221         .strings =              acm_string_defs,
222 };
223
224 static struct usb_gadget_strings *acm_strings[] = {
225         &acm_string_table,
226         NULL,
227 };
228
229 /*-------------------------------------------------------------------------*/
230
231 /* ACM control ... data handling is delegated to tty library code.
232  * The main task of this function is to activate and deactivate
233  * that code based on device state; track parameters like line
234  * speed, handshake state, and so on; and issue notifications.
235  */
236
237 static void acm_complete_set_line_coding(struct usb_ep *ep,
238                 struct usb_request *req)
239 {
240         struct f_acm    *acm = ep->driver_data;
241         struct usb_composite_dev *cdev = acm->port.func.config->cdev;
242
243         if (req->status != 0) {
244                 DBG(cdev, "acm ttyGS%d completion, err %d\n",
245                                 acm->port_num, req->status);
246                 return;
247         }
248
249         /* normal completion */
250         if (req->actual != sizeof(acm->port_line_coding)) {
251                 DBG(cdev, "acm ttyGS%d short resp, len %d\n",
252                                 acm->port_num, req->actual);
253                 usb_ep_set_halt(ep);
254         } else {
255                 struct usb_cdc_line_coding      *value = req->buf;
256
257                 /* REVISIT:  we currently just remember this data.
258                  * If we change that, (a) validate it first, then
259                  * (b) update whatever hardware needs updating,
260                  * (c) worry about locking.  This is information on
261                  * the order of 9600-8-N-1 ... most of which means
262                  * nothing unless we control a real RS232 line.
263                  */
264                 acm->port_line_coding = *value;
265         }
266 }
267
268 static int acm_setup(struct usb_function *f, const struct usb_ctrlrequest *ctrl)
269 {
270         struct f_acm            *acm = func_to_acm(f);
271         struct usb_composite_dev *cdev = f->config->cdev;
272         struct usb_request      *req = cdev->req;
273         int                     value = -EOPNOTSUPP;
274         u16                     w_index = le16_to_cpu(ctrl->wIndex);
275         u16                     w_value = le16_to_cpu(ctrl->wValue);
276         u16                     w_length = le16_to_cpu(ctrl->wLength);
277
278         /* composite driver infrastructure handles everything except
279          * CDC class messages; interface activation uses set_alt().
280          */
281         switch ((ctrl->bRequestType << 8) | ctrl->bRequest) {
282
283         /* SET_LINE_CODING ... just read and save what the host sends */
284         case ((USB_DIR_OUT | USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE) << 8)
285                         | USB_CDC_REQ_SET_LINE_CODING:
286                 if (w_length != sizeof(struct usb_cdc_line_coding)
287                                 || w_index != acm->ctrl_id)
288                         goto invalid;
289
290                 value = w_length;
291                 cdev->gadget->ep0->driver_data = acm;
292                 req->complete = acm_complete_set_line_coding;
293                 break;
294
295         /* GET_LINE_CODING ... return what host sent, or initial value */
296         case ((USB_DIR_IN | USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE) << 8)
297                         | USB_CDC_REQ_GET_LINE_CODING:
298                 if (w_index != acm->ctrl_id)
299                         goto invalid;
300
301                 value = min_t(unsigned, w_length,
302                                 sizeof(struct usb_cdc_line_coding));
303                 memcpy(req->buf, &acm->port_line_coding, value);
304                 break;
305
306         /* SET_CONTROL_LINE_STATE ... save what the host sent */
307         case ((USB_DIR_OUT | USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE) << 8)
308                         | USB_CDC_REQ_SET_CONTROL_LINE_STATE:
309                 if (w_index != acm->ctrl_id)
310                         goto invalid;
311
312                 value = 0;
313
314                 /* FIXME we should not allow data to flow until the
315                  * host sets the RS232_DTR bit; and when it clears
316                  * that bit, we should return to that no-flow state.
317                  */
318                 acm->port_handshake_bits = w_value;
319                 break;
320
321         default:
322 invalid:
323                 VDBG(cdev, "invalid control req%02x.%02x v%04x i%04x l%d\n",
324                         ctrl->bRequestType, ctrl->bRequest,
325                         w_value, w_index, w_length);
326         }
327
328         /* respond with data transfer or status phase? */
329         if (value >= 0) {
330                 DBG(cdev, "acm ttyGS%d req%02x.%02x v%04x i%04x l%d\n",
331                         acm->port_num, ctrl->bRequestType, ctrl->bRequest,
332                         w_value, w_index, w_length);
333                 req->zero = 0;
334                 req->length = value;
335                 value = usb_ep_queue(cdev->gadget->ep0, req, GFP_ATOMIC);
336                 if (value < 0)
337                         ERROR(cdev, "acm response on ttyGS%d, err %d\n",
338                                         acm->port_num, value);
339         }
340
341         /* device either stalls (value < 0) or reports success */
342         return value;
343 }
344
345 static int acm_set_alt(struct usb_function *f, unsigned intf, unsigned alt)
346 {
347         struct f_acm            *acm = func_to_acm(f);
348         struct usb_composite_dev *cdev = f->config->cdev;
349
350         /* we know alt == 0, so this is an activation or a reset */
351
352         if (intf == acm->ctrl_id) {
353                 /* REVISIT this may need more work when we start to
354                  * send notifications ...
355                  */
356                 if (acm->notify->driver_data) {
357                         VDBG(cdev, "reset acm control interface %d\n", intf);
358                         usb_ep_disable(acm->notify);
359                 } else {
360                         VDBG(cdev, "init acm ctrl interface %d\n", intf);
361                         acm->notify_desc = ep_choose(cdev->gadget,
362                                         acm->hs.notify,
363                                         acm->fs.notify);
364                 }
365                 usb_ep_enable(acm->notify, acm->notify_desc);
366                 acm->notify->driver_data = acm;
367
368         } else if (intf == acm->data_id) {
369                 if (acm->port.in->driver_data) {
370                         DBG(cdev, "reset acm ttyGS%d\n", acm->port_num);
371                         gserial_disconnect(&acm->port);
372                 } else {
373                         DBG(cdev, "activate acm ttyGS%d\n", acm->port_num);
374                         acm->port.in_desc = ep_choose(cdev->gadget,
375                                         acm->hs.in, acm->fs.in);
376                         acm->port.out_desc = ep_choose(cdev->gadget,
377                                         acm->hs.out, acm->fs.out);
378                 }
379                 gserial_connect(&acm->port, acm->port_num);
380
381         } else
382                 return -EINVAL;
383
384         return 0;
385 }
386
387 static void acm_disable(struct usb_function *f)
388 {
389         struct f_acm    *acm = func_to_acm(f);
390         struct usb_composite_dev *cdev = f->config->cdev;
391
392         DBG(cdev, "acm ttyGS%d deactivated\n", acm->port_num);
393         gserial_disconnect(&acm->port);
394         usb_ep_disable(acm->notify);
395         acm->notify->driver_data = NULL;
396 }
397
398 /*-------------------------------------------------------------------------*/
399
400 /* ACM function driver setup/binding */
401 static int __init
402 acm_bind(struct usb_configuration *c, struct usb_function *f)
403 {
404         struct usb_composite_dev *cdev = c->cdev;
405         struct f_acm            *acm = func_to_acm(f);
406         int                     status;
407         struct usb_ep           *ep;
408
409         /* allocate instance-specific interface IDs, and patch descriptors */
410         status = usb_interface_id(c, f);
411         if (status < 0)
412                 goto fail;
413         acm->ctrl_id = status;
414
415         acm_control_interface_desc.bInterfaceNumber = status;
416         acm_union_desc .bMasterInterface0 = status;
417
418         status = usb_interface_id(c, f);
419         if (status < 0)
420                 goto fail;
421         acm->data_id = status;
422
423         acm_data_interface_desc.bInterfaceNumber = status;
424         acm_union_desc.bSlaveInterface0 = status;
425         acm_call_mgmt_descriptor.bDataInterface = status;
426
427         status = -ENODEV;
428
429         /* allocate instance-specific endpoints */
430         ep = usb_ep_autoconfig(cdev->gadget, &acm_fs_in_desc);
431         if (!ep)
432                 goto fail;
433         acm->port.in = ep;
434         ep->driver_data = cdev; /* claim */
435
436         ep = usb_ep_autoconfig(cdev->gadget, &acm_fs_out_desc);
437         if (!ep)
438                 goto fail;
439         acm->port.out = ep;
440         ep->driver_data = cdev; /* claim */
441
442         ep = usb_ep_autoconfig(cdev->gadget, &acm_fs_notify_desc);
443         if (!ep)
444                 goto fail;
445         acm->notify = ep;
446         ep->driver_data = cdev; /* claim */
447
448         /* copy descriptors, and track endpoint copies */
449         f->descriptors = usb_copy_descriptors(acm_fs_function);
450
451         acm->fs.in = usb_find_endpoint(acm_fs_function,
452                         f->descriptors, &acm_fs_in_desc);
453         acm->fs.out = usb_find_endpoint(acm_fs_function,
454                         f->descriptors, &acm_fs_out_desc);
455         acm->fs.notify = usb_find_endpoint(acm_fs_function,
456                         f->descriptors, &acm_fs_notify_desc);
457
458         /* support all relevant hardware speeds... we expect that when
459          * hardware is dual speed, all bulk-capable endpoints work at
460          * both speeds
461          */
462         if (gadget_is_dualspeed(c->cdev->gadget)) {
463                 acm_hs_in_desc.bEndpointAddress =
464                                 acm_fs_in_desc.bEndpointAddress;
465                 acm_hs_out_desc.bEndpointAddress =
466                                 acm_fs_out_desc.bEndpointAddress;
467                 acm_hs_notify_desc.bEndpointAddress =
468                                 acm_fs_notify_desc.bEndpointAddress;
469
470                 /* copy descriptors, and track endpoint copies */
471                 f->hs_descriptors = usb_copy_descriptors(acm_hs_function);
472
473                 acm->hs.in = usb_find_endpoint(acm_hs_function,
474                                 f->hs_descriptors, &acm_hs_in_desc);
475                 acm->hs.out = usb_find_endpoint(acm_hs_function,
476                                 f->hs_descriptors, &acm_hs_out_desc);
477                 acm->hs.notify = usb_find_endpoint(acm_hs_function,
478                                 f->hs_descriptors, &acm_hs_notify_desc);
479         }
480
481         /* FIXME provide a callback for triggering notifications */
482
483         DBG(cdev, "acm ttyGS%d: %s speed IN/%s OUT/%s NOTIFY/%s\n",
484                         acm->port_num,
485                         gadget_is_dualspeed(c->cdev->gadget) ? "dual" : "full",
486                         acm->port.in->name, acm->port.out->name,
487                         acm->notify->name);
488         return 0;
489
490 fail:
491         /* we might as well release our claims on endpoints */
492         if (acm->notify)
493                 acm->notify->driver_data = NULL;
494         if (acm->port.out)
495                 acm->port.out->driver_data = NULL;
496         if (acm->port.in)
497                 acm->port.in->driver_data = NULL;
498
499         ERROR(cdev, "%s/%p: can't bind, err %d\n", f->name, f, status);
500
501         return status;
502 }
503
504 static void
505 acm_unbind(struct usb_configuration *c, struct usb_function *f)
506 {
507         if (gadget_is_dualspeed(c->cdev->gadget))
508                 usb_free_descriptors(f->hs_descriptors);
509         usb_free_descriptors(f->descriptors);
510         kfree(func_to_acm(f));
511 }
512
513 /* Some controllers can't support CDC ACM ... */
514 static inline bool can_support_cdc(struct usb_configuration *c)
515 {
516         /* SH3 doesn't support multiple interfaces */
517         if (gadget_is_sh(c->cdev->gadget))
518                 return false;
519
520         /* sa1100 doesn't have a third interrupt endpoint */
521         if (gadget_is_sa1100(c->cdev->gadget))
522                 return false;
523
524         /* everything else is *probably* fine ... */
525         return true;
526 }
527
528 /**
529  * acm_bind_config - add a CDC ACM function to a configuration
530  * @c: the configuration to support the CDC ACM instance
531  * @port_num: /dev/ttyGS* port this interface will use
532  * Context: single threaded during gadget setup
533  *
534  * Returns zero on success, else negative errno.
535  *
536  * Caller must have called @gserial_setup() with enough ports to
537  * handle all the ones it binds.  Caller is also responsible
538  * for calling @gserial_cleanup() before module unload.
539  */
540 int __init acm_bind_config(struct usb_configuration *c, u8 port_num)
541 {
542         struct f_acm    *acm;
543         int             status;
544
545         if (!can_support_cdc(c))
546                 return -EINVAL;
547
548         /* REVISIT might want instance-specific strings to help
549          * distinguish instances ...
550          */
551
552         /* maybe allocate device-global string IDs, and patch descriptors */
553         if (acm_string_defs[ACM_CTRL_IDX].id == 0) {
554                 status = usb_string_id(c->cdev);
555                 if (status < 0)
556                         return status;
557                 acm_string_defs[ACM_CTRL_IDX].id = status;
558
559                 acm_control_interface_desc.iInterface = status;
560
561                 status = usb_string_id(c->cdev);
562                 if (status < 0)
563                         return status;
564                 acm_string_defs[ACM_DATA_IDX].id = status;
565
566                 acm_data_interface_desc.iInterface = status;
567         }
568
569         /* allocate and initialize one new instance */
570         acm = kzalloc(sizeof *acm, GFP_KERNEL);
571         if (!acm)
572                 return -ENOMEM;
573
574         acm->port_num = port_num;
575
576         acm->port.func.name = "acm";
577         acm->port.func.strings = acm_strings;
578         /* descriptors are per-instance copies */
579         acm->port.func.bind = acm_bind;
580         acm->port.func.unbind = acm_unbind;
581         acm->port.func.set_alt = acm_set_alt;
582         acm->port.func.setup = acm_setup;
583         acm->port.func.disable = acm_disable;
584
585         status = usb_add_function(c, &acm->port.func);
586         if (status)
587                 kfree(acm);
588         return status;
589 }