drivers/firewire/core-card.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005-2007  Kristian Hoegsberg <krh@bitplanet.net>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  16  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  17  */
  18
  19 #include <linux/bug.h>
  20 #include <linux/completion.h>
  21 #include <linux/crc-itu-t.h>
  22 #include <linux/device.h>
  23 #include <linux/errno.h>
  24 #include <linux/firewire.h>
  25 #include <linux/firewire-constants.h>
  26 #include <linux/jiffies.h>
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/kref.h>
  29 #include <linux/list.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/mutex.h>
  32 #include <linux/spinlock.h>
  33 #include <linux/timer.h>
  34 #include <linux/workqueue.h>
  35
  36 #include <asm/atomic.h>
  37 #include <asm/byteorder.h>
  38
  39 #include "core.h"
  40
  41 int fw_compute_block_crc(u32 *block)
  42 {
  43         __be32 be32_block[256];
  44         int i, length;
  45
  46         length = (*block >> 16) & 0xff;
  47         for (i = 0; i < length; i++)
  48                 be32_block[i] = cpu_to_be32(block[i + 1]);
  49         *block |= crc_itu_t(0, (u8 *) be32_block, length * 4);
  50
  51         return length;
  52 }
  53
  54 static DEFINE_MUTEX(card_mutex);
  55 static LIST_HEAD(card_list);
  56
  57 static LIST_HEAD(descriptor_list);
  58 static int descriptor_count;
  59
  60 #define BIB_CRC(v)              ((v) <<  0)
  61 #define BIB_CRC_LENGTH(v)       ((v) << 16)
  62 #define BIB_INFO_LENGTH(v)      ((v) << 24)
  63
  64 #define BIB_LINK_SPEED(v)       ((v) <<  0)
  65 #define BIB_GENERATION(v)       ((v) <<  4)
  66 #define BIB_MAX_ROM(v)          ((v) <<  8)
  67 #define BIB_MAX_RECEIVE(v)      ((v) << 12)
  68 #define BIB_CYC_CLK_ACC(v)      ((v) << 16)
  69 #define BIB_PMC                 ((1) << 27)
  70 #define BIB_BMC                 ((1) << 28)
  71 #define BIB_ISC                 ((1) << 29)
  72 #define BIB_CMC                 ((1) << 30)
  73 #define BIB_IMC                 ((1) << 31)
  74
  75 static u32 *generate_config_rom(struct fw_card *card, size_t *config_rom_length)
  76 {
  77         struct fw_descriptor *desc;
  78         static u32 config_rom[256];
  79         int i, j, length;
  80
  81         /*
  82          * Initialize contents of config rom buffer.  On the OHCI
  83          * controller, block reads to the config rom accesses the host
  84          * memory, but quadlet read access the hardware bus info block
  85          * registers.  That's just crack, but it means we should make
  86          * sure the contents of bus info block in host memory matches
  87          * the version stored in the OHCI registers.
  88          */
  89
  90         memset(config_rom, 0, sizeof(config_rom));
  91         config_rom[0] = BIB_CRC_LENGTH(4) | BIB_INFO_LENGTH(4) | BIB_CRC(0);
  92         config_rom[1] = 0x31333934;
  93
  94         config_rom[2] =
  95                 BIB_LINK_SPEED(card->link_speed) |
  96                 BIB_GENERATION(card->config_rom_generation++ % 14 + 2) |
  97                 BIB_MAX_ROM(2) |
  98                 BIB_MAX_RECEIVE(card->max_receive) |
  99                 BIB_BMC | BIB_ISC | BIB_CMC | BIB_IMC;
 100         config_rom[3] = card->guid >> 32;
 101         config_rom[4] = card->guid;
 102
 103         /* Generate root directory. */
 104         i = 5;
 105         config_rom[i++] = 0;
 106         config_rom[i++] = 0x0c0083c0; /* node capabilities */
 107         j = i + descriptor_count;
 108
 109         /* Generate root directory entries for descriptors. */
 110         list_for_each_entry (desc, &descriptor_list, link) {
 111                 if (desc->immediate > 0)
 112                         config_rom[i++] = desc->immediate;
 113                 config_rom[i] = desc->key | (j - i);
 114                 i++;
 115                 j += desc->length;
 116         }
 117
 118         /* Update root directory length. */
 119         config_rom[5] = (i - 5 - 1) << 16;
 120
 121         /* End of root directory, now copy in descriptors. */
 122         list_for_each_entry (desc, &descriptor_list, link) {
 123                 memcpy(&config_rom[i], desc->data, desc->length * 4);
 124                 i += desc->length;
 125         }
 126
 127         /* Calculate CRCs for all blocks in the config rom.  This
 128          * assumes that CRC length and info length are identical for
 129          * the bus info block, which is always the case for this
 130          * implementation. */
 131         for (i = 0; i < j; i += length + 1)
 132                 length = fw_compute_block_crc(config_rom + i);
 133
 134         *config_rom_length = j;
 135
 136         return config_rom;
 137 }
 138
 139 static void update_config_roms(void)
 140 {
 141         struct fw_card *card;
 142         u32 *config_rom;
 143         size_t length;
 144
 145         list_for_each_entry (card, &card_list, link) {
 146                 config_rom = generate_config_rom(card, &length);
 147                 card->driver->set_config_rom(card, config_rom, length);
 148         }
 149 }
 150
 151 int fw_core_add_descriptor(struct fw_descriptor *desc)
 152 {
 153         size_t i;
 154
 155         /*
 156          * Check descriptor is valid; the length of all blocks in the
 157          * descriptor has to add up to exactly the length of the
 158          * block.
 159          */
 160         i = 0;
 161         while (i < desc->length)
 162                 i += (desc->data[i] >> 16) + 1;
 163
 164         if (i != desc->length)
 165                 return -EINVAL;
 166
 167         mutex_lock(&card_mutex);
 168
 169         list_add_tail(&desc->link, &descriptor_list);
 170         descriptor_count++;
 171         if (desc->immediate > 0)
 172                 descriptor_count++;
 173         update_config_roms();
 174
 175         mutex_unlock(&card_mutex);
 176
 177         return 0;
 178 }
 179 EXPORT_SYMBOL(fw_core_add_descriptor);
 180
 181 void fw_core_remove_descriptor(struct fw_descriptor *desc)
 182 {
 183         mutex_lock(&card_mutex);
 184
 185         list_del(&desc->link);
 186         descriptor_count--;
 187         if (desc->immediate > 0)
 188                 descriptor_count--;
 189         update_config_roms();
 190
 191         mutex_unlock(&card_mutex);
 192 }
 193 EXPORT_SYMBOL(fw_core_remove_descriptor);
 194
 195 static void allocate_broadcast_channel(struct fw_card *card, int generation)
 196 {
 197         int channel, bandwidth = 0;
 198
 199         fw_iso_resource_manage(card, generation, 1ULL << 31,
 200                                &channel, &bandwidth, true);
 201         if (channel == 31) {
 202                 card->broadcast_channel_allocated = true;
 203                 device_for_each_child(card->device, (void *)(long)generation,
 204                                       fw_device_set_broadcast_channel);
 205         }
 206 }
 207
 208 static const char gap_count_table[] = {
 209         63, 5, 7, 8, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26, 29, 32, 35, 37, 40
 210 };
 211
 212 void fw_schedule_bm_work(struct fw_card *card, unsigned long delay)
 213 {
 214         int scheduled;
 215
 216         fw_card_get(card);
 217         scheduled = schedule_delayed_work(&card->work, delay);
 218         if (!scheduled)
 219                 fw_card_put(card);
 220 }
 221
 222 static void fw_card_bm_work(struct work_struct *work)
 223 {
 224         struct fw_card *card = container_of(work, struct fw_card, work.work);
 225         struct fw_device *root_device;
 226         struct fw_node *root_node;
 227         unsigned long flags;
 228         int root_id, new_root_id, irm_id, local_id;
 229         int gap_count, generation, grace, rcode;
 230         bool do_reset = false;
 231         bool root_device_is_running;
 232         bool root_device_is_cmc;
 233         __be32 lock_data[2];
 234
 235         spin_lock_irqsave(&card->lock, flags);
 236
 237         if (card->local_node == NULL) {
 238                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
 239                 goto out_put_card;
 240         }
 241
 242         generation = card->generation;
 243         root_node = card->root_node;
 244         fw_node_get(root_node);
 245         root_device = root_node->data;
 246         root_device_is_running = root_device &&
 247                         atomic_read(&root_device->state) == FW_DEVICE_RUNNING;
 248         root_device_is_cmc = root_device && root_device->cmc;
 249         root_id  = root_node->node_id;
 250         irm_id   = card->irm_node->node_id;
 251         local_id = card->local_node->node_id;
 252
 253         grace = time_after(jiffies, card->reset_jiffies + DIV_ROUND_UP(HZ, 8));
 254
 255         if (is_next_generation(generation, card->bm_generation) ||
 256             (card->bm_generation != generation && grace)) {
 257                 /*
 258                  * This first step is to figure out who is IRM and
 259                  * then try to become bus manager.  If the IRM is not
 260                  * well defined (e.g. does not have an active link
 261                  * layer or does not responds to our lock request, we
 262                  * will have to do a little vigilante bus management.
 263                  * In that case, we do a goto into the gap count logic
 264                  * so that when we do the reset, we still optimize the
 265                  * gap count.  That could well save a reset in the
 266                  * next generation.
 267                  */
 268
 269                 if (!card->irm_node->link_on) {
 270                         new_root_id = local_id;
 271                         fw_notify("IRM has link off, making local node (%02x) root.\n",
 272                                   new_root_id);
 273                         goto pick_me;
 274                 }
 275
 276                 lock_data[0] = cpu_to_be32(0x3f);
 277                 lock_data[1] = cpu_to_be32(local_id);
 278
 279                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
 280
 281                 rcode = fw_run_transaction(card, TCODE_LOCK_COMPARE_SWAP,
 282                                 irm_id, generation, SCODE_100,
 283                                 CSR_REGISTER_BASE + CSR_BUS_MANAGER_ID,
 284                                 lock_data, sizeof(lock_data));
 285
 286                 if (rcode == RCODE_GENERATION)
 287                         /* Another bus reset, BM work has been rescheduled. */
 288                         goto out;
 289
 290                 if (rcode == RCODE_COMPLETE &&
 291                     lock_data[0] != cpu_to_be32(0x3f)) {
 292
 293                         /* Somebody else is BM.  Only act as IRM. */
 294                         if (local_id == irm_id)
 295                                 allocate_broadcast_channel(card, generation);
 296
 297                         goto out;
 298                 }
 299
 300                 spin_lock_irqsave(&card->lock, flags);
 301
 302                 if (rcode != RCODE_COMPLETE) {
 303                         /*
 304                          * The lock request failed, maybe the IRM
 305                          * isn't really IRM capable after all. Let's
 306                          * do a bus reset and pick the local node as
 307                          * root, and thus, IRM.
 308                          */
 309                         new_root_id = local_id;
 310                         fw_notify("BM lock failed, making local node (%02x) root.\n",
 311                                   new_root_id);
 312                         goto pick_me;
 313                 }
 314         } else if (card->bm_generation != generation) {
 315                 /*
 316                  * We weren't BM in the last generation, and the last
 317                  * bus reset is less than 125ms ago.  Reschedule this job.
 318                  */
 319                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
 320                 fw_schedule_bm_work(card, DIV_ROUND_UP(HZ, 8));
 321                 goto out;
 322         }
 323
 324         /*
 325          * We're bus manager for this generation, so next step is to
 326          * make sure we have an active cycle master and do gap count
 327          * optimization.
 328          */
 329         card->bm_generation = generation;
 330
 331         if (root_device == NULL) {
 332                 /*
 333                  * Either link_on is false, or we failed to read the
 334                  * config rom.  In either case, pick another root.
 335                  */
 336                 new_root_id = local_id;
 337         } else if (!root_device_is_running) {
 338                 /*
 339                  * If we haven't probed this device yet, bail out now
 340                  * and let's try again once that's done.
 341                  */
 342                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
 343                 goto out;
 344         } else if (root_device_is_cmc) {
 345                 /*
 346                  * FIXME: I suppose we should set the cmstr bit in the
 347                  * STATE_CLEAR register of this node, as described in
 348                  * 1394-1995, 8.4.2.6.  Also, send out a force root
 349                  * packet for this node.
 350                  */
 351                 new_root_id = root_id;
 352         } else {
 353                 /*
 354                  * Current root has an active link layer and we
 355                  * successfully read the config rom, but it's not
 356                  * cycle master capable.
 357                  */
 358                 new_root_id = local_id;
 359         }
 360
 361  pick_me:
 362         /*
 363          * Pick a gap count from 1394a table E-1.  The table doesn't cover
 364          * the typically much larger 1394b beta repeater delays though.
 365          */
 366         if (!card->beta_repeaters_present &&
 367             root_node->max_hops < ARRAY_SIZE(gap_count_table))
 368                 gap_count = gap_count_table[root_node->max_hops];
 369         else
 370                 gap_count = 63;
 371
 372         /*
 373          * Finally, figure out if we should do a reset or not.  If we have
 374          * done less than 5 resets with the same physical topology and we
 375          * have either a new root or a new gap count setting, let's do it.
 376          */
 377
 378         if (card->bm_retries++ < 5 &&
 379             (card->gap_count != gap_count || new_root_id != root_id))
 380                 do_reset = true;
 381
 382         spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
 383
 384         if (do_reset) {
 385                 fw_notify("phy config: card %d, new root=%x, gap_count=%d\n",
 386                           card->index, new_root_id, gap_count);
 387                 fw_send_phy_config(card, new_root_id, generation, gap_count);
 388                 fw_core_initiate_bus_reset(card, 1);
 389                 /* Will allocate broadcast channel after the reset. */
 390         } else {
 391                 if (local_id == irm_id)
 392                         allocate_broadcast_channel(card, generation);
 393         }
 394
 395  out:
 396         fw_node_put(root_node);
 397  out_put_card:
 398         fw_card_put(card);
 399 }
 400
 401 static void flush_timer_callback(unsigned long data)
 402 {
 403         struct fw_card *card = (struct fw_card *)data;
 404
 405         fw_flush_transactions(card);
 406 }
 407
 408 void fw_card_initialize(struct fw_card *card,
 409                         const struct fw_card_driver *driver,
 410                         struct device *device)
 411 {
 412         static atomic_t index = ATOMIC_INIT(-1);
 413
 414         card->index = atomic_inc_return(&index);
 415         card->driver = driver;
 416         card->device = device;
 417         card->current_tlabel = 0;
 418         card->tlabel_mask = 0;
 419         card->color = 0;
 420         card->broadcast_channel = BROADCAST_CHANNEL_INITIAL;
 421
 422         kref_init(&card->kref);
 423         init_completion(&card->done);
 424         INIT_LIST_HEAD(&card->transaction_list);
 425         spin_lock_init(&card->lock);
 426         setup_timer(&card->flush_timer,
 427                     flush_timer_callback, (unsigned long)card);
 428
 429         card->local_node = NULL;
 430
 431         INIT_DELAYED_WORK(&card->work, fw_card_bm_work);
 432 }
 433 EXPORT_SYMBOL(fw_card_initialize);
 434
 435 int fw_card_add(struct fw_card *card,
 436                 u32 max_receive, u32 link_speed, u64 guid)
 437 {
 438         u32 *config_rom;
 439         size_t length;
 440         int ret;
 441
 442         card->max_receive = max_receive;
 443         card->link_speed = link_speed;
 444         card->guid = guid;
 445
 446         mutex_lock(&card_mutex);
 447         config_rom = generate_config_rom(card, &length);
 448         list_add_tail(&card->link, &card_list);
 449         mutex_unlock(&card_mutex);
 450
 451         ret = card->driver->enable(card, config_rom, length);
 452         if (ret < 0) {
 453                 mutex_lock(&card_mutex);
 454                 list_del(&card->link);
 455                 mutex_unlock(&card_mutex);
 456         }
 457
 458         return ret;
 459 }
 460 EXPORT_SYMBOL(fw_card_add);
 461
 462
 463 /*
 464  * The next few functions implement a dummy driver that is used once a card
 465  * driver shuts down an fw_card.  This allows the driver to cleanly unload,
 466  * as all IO to the card will be handled (and failed) by the dummy driver
 467  * instead of calling into the module.  Only functions for iso context
 468  * shutdown still need to be provided by the card driver.
 469  */
 470
 471 static int dummy_enable(struct fw_card *card, u32 *config_rom, size_t length)
 472 {
 473         BUG();
 474         return -1;
 475 }
 476
 477 static int dummy_update_phy_reg(struct fw_card *card, int address,
 478                                 int clear_bits, int set_bits)
 479 {
 480         return -ENODEV;
 481 }
 482
 483 static int dummy_set_config_rom(struct fw_card *card,
 484                                 u32 *config_rom, size_t length)
 485 {
 486         /*
 487          * We take the card out of card_list before setting the dummy
 488          * driver, so this should never get called.
 489          */
 490         BUG();
 491         return -1;
 492 }
 493
 494 static void dummy_send_request(struct fw_card *card, struct fw_packet *packet)
 495 {
 496         packet->callback(packet, card, -ENODEV);
 497 }
 498
 499 static void dummy_send_response(struct fw_card *card, struct fw_packet *packet)
 500 {
 501         packet->callback(packet, card, -ENODEV);
 502 }
 503
 504 static int dummy_cancel_packet(struct fw_card *card, struct fw_packet *packet)
 505 {
 506         return -ENOENT;
 507 }
 508
 509 static int dummy_enable_phys_dma(struct fw_card *card,
 510                                  int node_id, int generation)
 511 {
 512         return -ENODEV;
 513 }
 514
 515 static const struct fw_card_driver dummy_driver_template = {
 516         .enable          = dummy_enable,
 517         .update_phy_reg  = dummy_update_phy_reg,
 518         .set_config_rom  = dummy_set_config_rom,
 519         .send_request    = dummy_send_request,
 520         .cancel_packet   = dummy_cancel_packet,
 521         .send_response   = dummy_send_response,
 522         .enable_phys_dma = dummy_enable_phys_dma,
 523 };
 524
 525 void fw_card_release(struct kref *kref)
 526 {
 527         struct fw_card *card = container_of(kref, struct fw_card, kref);
 528
 529         complete(&card->done);
 530 }
 531
 532 void fw_core_remove_card(struct fw_card *card)
 533 {
 534         struct fw_card_driver dummy_driver = dummy_driver_template;
 535
 536         card->driver->update_phy_reg(card, 4,
 537                                      PHY_LINK_ACTIVE | PHY_CONTENDER, 0);
 538         fw_core_initiate_bus_reset(card, 1);
 539
 540         mutex_lock(&card_mutex);
 541         list_del_init(&card->link);
 542         mutex_unlock(&card_mutex);
 543
 544         /* Switch off most of the card driver interface. */
 545         dummy_driver.free_iso_context   = card->driver->free_iso_context;
 546         dummy_driver.stop_iso           = card->driver->stop_iso;
 547         card->driver = &dummy_driver;
 548
 549         fw_destroy_nodes(card);
 550
 551         /* Wait for all users, especially device workqueue jobs, to finish. */
 552         fw_card_put(card);
 553         wait_for_completion(&card->done);
 554
 555         WARN_ON(!list_empty(&card->transaction_list));
 556         del_timer_sync(&card->flush_timer);
 557 }
 558 EXPORT_SYMBOL(fw_core_remove_card);
 559
 560 int fw_core_initiate_bus_reset(struct fw_card *card, int short_reset)
 561 {
 562         int reg = short_reset ? 5 : 1;
 563         int bit = short_reset ? PHY_BUS_SHORT_RESET : PHY_BUS_RESET;
 564
 565         return card->driver->update_phy_reg(card, reg, 0, bit);
 566 }
 567 EXPORT_SYMBOL(fw_core_initiate_bus_reset);