Merge branches 'arm', 'at91', 'ep93xx', 'iop', 'ks8695', 'misc', 'mxc', 'ns9x', ...
[linux-2.6] / 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                                                 __FUNCTION__, 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 }