90ef7fbbf2fb0b927c2de9d08f9fb29b626025c6
[pandora-kernel.git] / drivers / usb / host / uhci-hcd.h
1 #ifndef __LINUX_UHCI_HCD_H
2 #define __LINUX_UHCI_HCD_H
3
4 #include <linux/list.h>
5 #include <linux/usb.h>
6
7 #define usb_packetid(pipe)      (usb_pipein(pipe) ? USB_PID_IN : USB_PID_OUT)
8 #define PIPE_DEVEP_MASK         0x0007ff00
9
10
11 /*
12  * Universal Host Controller Interface data structures and defines
13  */
14
15 /* Command register */
16 #define USBCMD          0
17 #define   USBCMD_RS             0x0001  /* Run/Stop */
18 #define   USBCMD_HCRESET        0x0002  /* Host reset */
19 #define   USBCMD_GRESET         0x0004  /* Global reset */
20 #define   USBCMD_EGSM           0x0008  /* Global Suspend Mode */
21 #define   USBCMD_FGR            0x0010  /* Force Global Resume */
22 #define   USBCMD_SWDBG          0x0020  /* SW Debug mode */
23 #define   USBCMD_CF             0x0040  /* Config Flag (sw only) */
24 #define   USBCMD_MAXP           0x0080  /* Max Packet (0 = 32, 1 = 64) */
25
26 /* Status register */
27 #define USBSTS          2
28 #define   USBSTS_USBINT         0x0001  /* Interrupt due to IOC */
29 #define   USBSTS_ERROR          0x0002  /* Interrupt due to error */
30 #define   USBSTS_RD             0x0004  /* Resume Detect */
31 #define   USBSTS_HSE            0x0008  /* Host System Error: PCI problems */
32 #define   USBSTS_HCPE           0x0010  /* Host Controller Process Error:
33                                          * the schedule is buggy */
34 #define   USBSTS_HCH            0x0020  /* HC Halted */
35
36 /* Interrupt enable register */
37 #define USBINTR         4
38 #define   USBINTR_TIMEOUT       0x0001  /* Timeout/CRC error enable */
39 #define   USBINTR_RESUME        0x0002  /* Resume interrupt enable */
40 #define   USBINTR_IOC           0x0004  /* Interrupt On Complete enable */
41 #define   USBINTR_SP            0x0008  /* Short packet interrupt enable */
42
43 #define USBFRNUM        6
44 #define USBFLBASEADD    8
45 #define USBSOF          12
46 #define   USBSOF_DEFAULT        64      /* Frame length is exactly 1 ms */
47
48 /* USB port status and control registers */
49 #define USBPORTSC1      16
50 #define USBPORTSC2      18
51 #define   USBPORTSC_CCS         0x0001  /* Current Connect Status
52                                          * ("device present") */
53 #define   USBPORTSC_CSC         0x0002  /* Connect Status Change */
54 #define   USBPORTSC_PE          0x0004  /* Port Enable */
55 #define   USBPORTSC_PEC         0x0008  /* Port Enable Change */
56 #define   USBPORTSC_DPLUS       0x0010  /* D+ high (line status) */
57 #define   USBPORTSC_DMINUS      0x0020  /* D- high (line status) */
58 #define   USBPORTSC_RD          0x0040  /* Resume Detect */
59 #define   USBPORTSC_RES1        0x0080  /* reserved, always 1 */
60 #define   USBPORTSC_LSDA        0x0100  /* Low Speed Device Attached */
61 #define   USBPORTSC_PR          0x0200  /* Port Reset */
62 /* OC and OCC from Intel 430TX and later (not UHCI 1.1d spec) */
63 #define   USBPORTSC_OC          0x0400  /* Over Current condition */
64 #define   USBPORTSC_OCC         0x0800  /* Over Current Change R/WC */
65 #define   USBPORTSC_SUSP        0x1000  /* Suspend */
66 #define   USBPORTSC_RES2        0x2000  /* reserved, write zeroes */
67 #define   USBPORTSC_RES3        0x4000  /* reserved, write zeroes */
68 #define   USBPORTSC_RES4        0x8000  /* reserved, write zeroes */
69
70 /* Legacy support register */
71 #define USBLEGSUP               0xc0
72 #define   USBLEGSUP_DEFAULT     0x2000  /* only PIRQ enable set */
73 #define   USBLEGSUP_RWC         0x8f00  /* the R/WC bits */
74 #define   USBLEGSUP_RO          0x5040  /* R/O and reserved bits */
75
76 #define UHCI_PTR_BITS           __constant_cpu_to_le32(0x000F)
77 #define UHCI_PTR_TERM           __constant_cpu_to_le32(0x0001)
78 #define UHCI_PTR_QH             __constant_cpu_to_le32(0x0002)
79 #define UHCI_PTR_DEPTH          __constant_cpu_to_le32(0x0004)
80 #define UHCI_PTR_BREADTH        __constant_cpu_to_le32(0x0000)
81
82 #define UHCI_NUMFRAMES          1024    /* in the frame list [array] */
83 #define UHCI_MAX_SOF_NUMBER     2047    /* in an SOF packet */
84 #define CAN_SCHEDULE_FRAMES     1000    /* how far in the future frames
85                                          * can be scheduled */
86
87
88 /*
89  *      Queue Headers
90  */
91
92 /*
93  * One role of a QH is to hold a queue of TDs for some endpoint.  One QH goes
94  * with each endpoint, and qh->element (updated by the HC) is either:
95  *   - the next unprocessed TD in the endpoint's queue, or
96  *   - UHCI_PTR_TERM (when there's no more traffic for this endpoint).
97  *
98  * The other role of a QH is to serve as a "skeleton" framelist entry, so we
99  * can easily splice a QH for some endpoint into the schedule at the right
100  * place.  Then qh->element is UHCI_PTR_TERM.
101  *
102  * In the schedule, qh->link maintains a list of QHs seen by the HC:
103  *     skel1 --> ep1-qh --> ep2-qh --> ... --> skel2 --> ...
104  *
105  * qh->node is the software equivalent of qh->link.  The differences
106  * are that the software list is doubly-linked and QHs in the UNLINKING
107  * state are on the software list but not the hardware schedule.
108  *
109  * For bookkeeping purposes we maintain QHs even for Isochronous endpoints,
110  * but they never get added to the hardware schedule.
111  */
112 #define QH_STATE_IDLE           1       /* QH is not being used */
113 #define QH_STATE_UNLINKING      2       /* QH has been removed from the
114                                          * schedule but the hardware may
115                                          * still be using it */
116 #define QH_STATE_ACTIVE         3       /* QH is on the schedule */
117
118 struct uhci_qh {
119         /* Hardware fields */
120         __le32 link;                    /* Next QH in the schedule */
121         __le32 element;                 /* Queue element (TD) pointer */
122
123         /* Software fields */
124         dma_addr_t dma_handle;
125
126         struct list_head node;          /* Node in the list of QHs */
127         struct usb_host_endpoint *hep;  /* Endpoint information */
128         struct usb_device *udev;
129         struct list_head queue;         /* Queue of urbps for this QH */
130         struct uhci_qh *skel;           /* Skeleton for this QH */
131         struct uhci_td *dummy_td;       /* Dummy TD to end the queue */
132         struct uhci_td *post_td;        /* Last TD completed */
133
134         unsigned int unlink_frame;      /* When the QH was unlinked */
135         int state;                      /* QH_STATE_xxx; see above */
136         int type;                       /* Queue type (control, bulk, etc) */
137
138         unsigned int initial_toggle:1;  /* Endpoint's current toggle value */
139         unsigned int needs_fixup:1;     /* Must fix the TD toggle values */
140         unsigned int is_stopped:1;      /* Queue was stopped by error/unlink */
141 } __attribute__((aligned(16)));
142
143 /*
144  * We need a special accessor for the element pointer because it is
145  * subject to asynchronous updates by the controller.
146  */
147 static inline __le32 qh_element(struct uhci_qh *qh) {
148         __le32 element = qh->element;
149
150         barrier();
151         return element;
152 }
153
154
155 /*
156  *      Transfer Descriptors
157  */
158
159 /*
160  * for TD <status>:
161  */
162 #define TD_CTRL_SPD             (1 << 29)       /* Short Packet Detect */
163 #define TD_CTRL_C_ERR_MASK      (3 << 27)       /* Error Counter bits */
164 #define TD_CTRL_C_ERR_SHIFT     27
165 #define TD_CTRL_LS              (1 << 26)       /* Low Speed Device */
166 #define TD_CTRL_IOS             (1 << 25)       /* Isochronous Select */
167 #define TD_CTRL_IOC             (1 << 24)       /* Interrupt on Complete */
168 #define TD_CTRL_ACTIVE          (1 << 23)       /* TD Active */
169 #define TD_CTRL_STALLED         (1 << 22)       /* TD Stalled */
170 #define TD_CTRL_DBUFERR         (1 << 21)       /* Data Buffer Error */
171 #define TD_CTRL_BABBLE          (1 << 20)       /* Babble Detected */
172 #define TD_CTRL_NAK             (1 << 19)       /* NAK Received */
173 #define TD_CTRL_CRCTIMEO        (1 << 18)       /* CRC/Time Out Error */
174 #define TD_CTRL_BITSTUFF        (1 << 17)       /* Bit Stuff Error */
175 #define TD_CTRL_ACTLEN_MASK     0x7FF   /* actual length, encoded as n - 1 */
176
177 #define TD_CTRL_ANY_ERROR       (TD_CTRL_STALLED | TD_CTRL_DBUFERR | \
178                                  TD_CTRL_BABBLE | TD_CTRL_CRCTIME | \
179                                  TD_CTRL_BITSTUFF)
180
181 #define uhci_maxerr(err)                ((err) << TD_CTRL_C_ERR_SHIFT)
182 #define uhci_status_bits(ctrl_sts)      ((ctrl_sts) & 0xF60000)
183 #define uhci_actual_length(ctrl_sts)    (((ctrl_sts) + 1) & \
184                         TD_CTRL_ACTLEN_MASK)    /* 1-based */
185
186 /*
187  * for TD <info>: (a.k.a. Token)
188  */
189 #define td_token(td)            le32_to_cpu((td)->token)
190 #define TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT  8
191 #define TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT   19
192 #define TD_TOKEN_TOGGLE         (1 << 19)
193 #define TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT   21
194 #define TD_TOKEN_EXPLEN_MASK    0x7FF   /* expected length, encoded as n-1 */
195 #define TD_TOKEN_PID_MASK       0xFF
196
197 #define uhci_explen(len)        ((((len) - 1) & TD_TOKEN_EXPLEN_MASK) << \
198                                         TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT)
199
200 #define uhci_expected_length(token) ((((token) >> TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT) + \
201                                         1) & TD_TOKEN_EXPLEN_MASK)
202 #define uhci_toggle(token)      (((token) >> TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT) & 1)
203 #define uhci_endpoint(token)    (((token) >> 15) & 0xf)
204 #define uhci_devaddr(token)     (((token) >> TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT) & 0x7f)
205 #define uhci_devep(token)       (((token) >> TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT) & 0x7ff)
206 #define uhci_packetid(token)    ((token) & TD_TOKEN_PID_MASK)
207 #define uhci_packetout(token)   (uhci_packetid(token) != USB_PID_IN)
208 #define uhci_packetin(token)    (uhci_packetid(token) == USB_PID_IN)
209
210 /*
211  * The documentation says "4 words for hardware, 4 words for software".
212  *
213  * That's silly, the hardware doesn't care. The hardware only cares that
214  * the hardware words are 16-byte aligned, and we can have any amount of
215  * sw space after the TD entry.
216  *
217  * td->link points to either another TD (not necessarily for the same urb or
218  * even the same endpoint), or nothing (PTR_TERM), or a QH.
219  */
220 struct uhci_td {
221         /* Hardware fields */
222         __le32 link;
223         __le32 status;
224         __le32 token;
225         __le32 buffer;
226
227         /* Software fields */
228         dma_addr_t dma_handle;
229
230         struct list_head list;
231
232         int frame;                      /* for iso: what frame? */
233         struct list_head fl_list;
234 } __attribute__((aligned(16)));
235
236 /*
237  * We need a special accessor for the control/status word because it is
238  * subject to asynchronous updates by the controller.
239  */
240 static inline u32 td_status(struct uhci_td *td) {
241         __le32 status = td->status;
242
243         barrier();
244         return le32_to_cpu(status);
245 }
246
247
248 /*
249  *      Skeleton Queue Headers
250  */
251
252 /*
253  * The UHCI driver uses QHs with Interrupt, Control and Bulk URBs for
254  * automatic queuing. To make it easy to insert entries into the schedule,
255  * we have a skeleton of QHs for each predefined Interrupt latency,
256  * low-speed control, full-speed control, bulk, and terminating QH
257  * (see explanation for the terminating QH below).
258  *
259  * When we want to add a new QH, we add it to the end of the list for the
260  * skeleton QH.  For instance, the schedule list can look like this:
261  *
262  * skel int128 QH
263  * dev 1 interrupt QH
264  * dev 5 interrupt QH
265  * skel int64 QH
266  * skel int32 QH
267  * ...
268  * skel int1 QH
269  * skel low-speed control QH
270  * dev 5 control QH
271  * skel full-speed control QH
272  * skel bulk QH
273  * dev 1 bulk QH
274  * dev 2 bulk QH
275  * skel terminating QH
276  *
277  * The terminating QH is used for 2 reasons:
278  * - To place a terminating TD which is used to workaround a PIIX bug
279  *   (see Intel errata for explanation), and
280  * - To loop back to the full-speed control queue for full-speed bandwidth
281  *   reclamation.
282  *
283  * There's a special skeleton QH for Isochronous QHs.  It never appears
284  * on the schedule, and Isochronous TDs go on the schedule before the
285  * the skeleton QHs.  The hardware accesses them directly rather than
286  * through their QH, which is used only for bookkeeping purposes.
287  * While the UHCI spec doesn't forbid the use of QHs for Isochronous,
288  * it doesn't use them either.  And the spec says that queues never
289  * advance on an error completion status, which makes them totally
290  * unsuitable for Isochronous transfers.
291  */
292
293 #define UHCI_NUM_SKELQH         14
294 #define skel_unlink_qh          skelqh[0]
295 #define skel_iso_qh             skelqh[1]
296 #define skel_int128_qh          skelqh[2]
297 #define skel_int64_qh           skelqh[3]
298 #define skel_int32_qh           skelqh[4]
299 #define skel_int16_qh           skelqh[5]
300 #define skel_int8_qh            skelqh[6]
301 #define skel_int4_qh            skelqh[7]
302 #define skel_int2_qh            skelqh[8]
303 #define skel_int1_qh            skelqh[9]
304 #define skel_ls_control_qh      skelqh[10]
305 #define skel_fs_control_qh      skelqh[11]
306 #define skel_bulk_qh            skelqh[12]
307 #define skel_term_qh            skelqh[13]
308
309 /*
310  * Search tree for determining where <interval> fits in the skelqh[]
311  * skeleton.
312  *
313  * An interrupt request should be placed into the slowest skelqh[]
314  * which meets the interval/period/frequency requirement.
315  * An interrupt request is allowed to be faster than <interval> but not slower.
316  *
317  * For a given <interval>, this function returns the appropriate/matching
318  * skelqh[] index value.
319  */
320 static inline int __interval_to_skel(int interval)
321 {
322         if (interval < 16) {
323                 if (interval < 4) {
324                         if (interval < 2)
325                                 return 9;       /* int1 for 0-1 ms */
326                         return 8;               /* int2 for 2-3 ms */
327                 }
328                 if (interval < 8)
329                         return 7;               /* int4 for 4-7 ms */
330                 return 6;                       /* int8 for 8-15 ms */
331         }
332         if (interval < 64) {
333                 if (interval < 32)
334                         return 5;               /* int16 for 16-31 ms */
335                 return 4;                       /* int32 for 32-63 ms */
336         }
337         if (interval < 128)
338                 return 3;                       /* int64 for 64-127 ms */
339         return 2;                               /* int128 for 128-255 ms (Max.) */
340 }
341
342
343 /*
344  *      The UHCI controller and root hub
345  */
346
347 /*
348  * States for the root hub:
349  *
350  * To prevent "bouncing" in the presence of electrical noise,
351  * when there are no devices attached we delay for 1 second in the
352  * RUNNING_NODEVS state before switching to the AUTO_STOPPED state.
353  * 
354  * (Note that the AUTO_STOPPED state won't be necessary once the hub
355  * driver learns to autosuspend.)
356  */
357 enum uhci_rh_state {
358         /* In the following states the HC must be halted.
359          * These two must come first. */
360         UHCI_RH_RESET,
361         UHCI_RH_SUSPENDED,
362
363         UHCI_RH_AUTO_STOPPED,
364         UHCI_RH_RESUMING,
365
366         /* In this state the HC changes from running to halted,
367          * so it can legally appear either way. */
368         UHCI_RH_SUSPENDING,
369
370         /* In the following states it's an error if the HC is halted.
371          * These two must come last. */
372         UHCI_RH_RUNNING,                /* The normal state */
373         UHCI_RH_RUNNING_NODEVS,         /* Running with no devices attached */
374 };
375
376 /*
377  * The full UHCI controller information:
378  */
379 struct uhci_hcd {
380
381         /* debugfs */
382         struct dentry *dentry;
383
384         /* Grabbed from PCI */
385         unsigned long io_addr;
386
387         struct dma_pool *qh_pool;
388         struct dma_pool *td_pool;
389
390         struct uhci_td *term_td;        /* Terminating TD, see UHCI bug */
391         struct uhci_qh *skelqh[UHCI_NUM_SKELQH];        /* Skeleton QHs */
392         struct uhci_qh *next_qh;        /* Next QH to scan */
393
394         spinlock_t lock;
395
396         dma_addr_t frame_dma_handle;    /* Hardware frame list */
397         __le32 *frame;
398         void **frame_cpu;               /* CPU's frame list */
399
400         int fsbr;                       /* Full-speed bandwidth reclamation */
401         unsigned long fsbrtimeout;      /* FSBR delay */
402
403         enum uhci_rh_state rh_state;
404         unsigned long auto_stop_time;           /* When to AUTO_STOP */
405
406         unsigned int frame_number;              /* As of last check */
407         unsigned int is_stopped;
408 #define UHCI_IS_STOPPED         9999            /* Larger than a frame # */
409
410         unsigned int scan_in_progress:1;        /* Schedule scan is running */
411         unsigned int need_rescan:1;             /* Redo the schedule scan */
412         unsigned int hc_inaccessible:1;         /* HC is suspended or dead */
413         unsigned int working_RD:1;              /* Suspended root hub doesn't
414                                                    need to be polled */
415         unsigned int is_initialized:1;          /* Data structure is usable */
416
417         /* Support for port suspend/resume/reset */
418         unsigned long port_c_suspend;           /* Bit-arrays of ports */
419         unsigned long resuming_ports;
420         unsigned long ports_timeout;            /* Time to stop signalling */
421
422         struct list_head idle_qh_list;          /* Where the idle QHs live */
423
424         int rh_numports;                        /* Number of root-hub ports */
425
426         wait_queue_head_t waitqh;               /* endpoint_disable waiters */
427         int num_waiting;                        /* Number of waiters */
428 };
429
430 /* Convert between a usb_hcd pointer and the corresponding uhci_hcd */
431 static inline struct uhci_hcd *hcd_to_uhci(struct usb_hcd *hcd)
432 {
433         return (struct uhci_hcd *) (hcd->hcd_priv);
434 }
435 static inline struct usb_hcd *uhci_to_hcd(struct uhci_hcd *uhci)
436 {
437         return container_of((void *) uhci, struct usb_hcd, hcd_priv);
438 }
439
440 #define uhci_dev(u)     (uhci_to_hcd(u)->self.controller)
441
442
443 /*
444  *      Private per-URB data
445  */
446 struct urb_priv {
447         struct list_head node;          /* Node in the QH's urbp list */
448
449         struct urb *urb;
450
451         struct uhci_qh *qh;             /* QH for this URB */
452         struct list_head td_list;
453
454         unsigned fsbr : 1;              /* URB turned on FSBR */
455 };
456
457
458 /*
459  * Locking in uhci.c
460  *
461  * Almost everything relating to the hardware schedule and processing
462  * of URBs is protected by uhci->lock.  urb->status is protected by
463  * urb->lock; that's the one exception.
464  *
465  * To prevent deadlocks, never lock uhci->lock while holding urb->lock.
466  * The safe order of locking is:
467  *
468  * #1 uhci->lock
469  * #2 urb->lock
470  */
471
472
473 /* Some special IDs */
474
475 #define PCI_VENDOR_ID_GENESYS           0x17a0
476 #define PCI_DEVICE_ID_GL880S_UHCI       0x8083
477
478 #endif