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_hc32(uhci, 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_hc32(uhci, 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, 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(uhci);
  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         if (!list_empty(&td->fl_list))
 129                 dev_WARN(uhci_dev(uhci), "td %p still in fl_list!\n", td);
 130
 131         dma_pool_free(uhci->td_pool, td, td->dma_handle);
 132 }
 133
 134 static inline void uhci_fill_td(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_td *td,
 135                 u32 status, u32 token, u32 buffer)
 136 {
 137         td->status = cpu_to_hc32(uhci, status);
 138         td->token = cpu_to_hc32(uhci, token);
 139         td->buffer = cpu_to_hc32(uhci, buffer);
 140 }
 141
 142 static void uhci_add_td_to_urbp(struct uhci_td *td, struct urb_priv *urbp)
 143 {
 144         list_add_tail(&td->list, &urbp->td_list);
 145 }
 146
 147 static void uhci_remove_td_from_urbp(struct uhci_td *td)
 148 {
 149         list_del_init(&td->list);
 150 }
 151
 152 /*
 153  * We insert Isochronous URBs directly into the frame list at the beginning
 154  */
 155 static inline void uhci_insert_td_in_frame_list(struct uhci_hcd *uhci,
 156                 struct uhci_td *td, unsigned framenum)
 157 {
 158         framenum &= (UHCI_NUMFRAMES - 1);
 159
 160         td->frame = framenum;
 161
 162         /* Is there a TD already mapped there? */
 163         if (uhci->frame_cpu[framenum]) {
 164                 struct uhci_td *ftd, *ltd;
 165
 166                 ftd = uhci->frame_cpu[framenum];
 167                 ltd = list_entry(ftd->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 168
 169                 list_add_tail(&td->fl_list, &ftd->fl_list);
 170
 171                 td->link = ltd->link;
 172                 wmb();
 173                 ltd->link = LINK_TO_TD(uhci, td);
 174         } else {
 175                 td->link = uhci->frame[framenum];
 176                 wmb();
 177                 uhci->frame[framenum] = LINK_TO_TD(uhci, td);
 178                 uhci->frame_cpu[framenum] = td;
 179         }
 180 }
 181
 182 static inline void uhci_remove_td_from_frame_list(struct uhci_hcd *uhci,
 183                 struct uhci_td *td)
 184 {
 185         /* If it's not inserted, don't remove it */
 186         if (td->frame == -1) {
 187                 WARN_ON(!list_empty(&td->fl_list));
 188                 return;
 189         }
 190
 191         if (uhci->frame_cpu[td->frame] == td) {
 192                 if (list_empty(&td->fl_list)) {
 193                         uhci->frame[td->frame] = td->link;
 194                         uhci->frame_cpu[td->frame] = NULL;
 195                 } else {
 196                         struct uhci_td *ntd;
 197
 198                         ntd = list_entry(td->fl_list.next,
 199                                          struct uhci_td,
 200                                          fl_list);
 201                         uhci->frame[td->frame] = LINK_TO_TD(uhci, ntd);
 202                         uhci->frame_cpu[td->frame] = ntd;
 203                 }
 204         } else {
 205                 struct uhci_td *ptd;
 206
 207                 ptd = list_entry(td->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 208                 ptd->link = td->link;
 209         }
 210
 211         list_del_init(&td->fl_list);
 212         td->frame = -1;
 213 }
 214
 215 static inline void uhci_remove_tds_from_frame(struct uhci_hcd *uhci,
 216                 unsigned int framenum)
 217 {
 218         struct uhci_td *ftd, *ltd;
 219
 220         framenum &= (UHCI_NUMFRAMES - 1);
 221
 222         ftd = uhci->frame_cpu[framenum];
 223         if (ftd) {
 224                 ltd = list_entry(ftd->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 225                 uhci->frame[framenum] = ltd->link;
 226                 uhci->frame_cpu[framenum] = NULL;
 227
 228                 while (!list_empty(&ftd->fl_list))
 229                         list_del_init(ftd->fl_list.prev);
 230         }
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Remove all the TDs for an Isochronous URB from the frame list
 235  */
 236 static void uhci_unlink_isochronous_tds(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
 237 {
 238         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
 239         struct uhci_td *td;
 240
 241         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list)
 242                 uhci_remove_td_from_frame_list(uhci, td);
 243 }
 244
 245 static struct uhci_qh *uhci_alloc_qh(struct uhci_hcd *uhci,
 246                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *hep)
 247 {
 248         dma_addr_t dma_handle;
 249         struct uhci_qh *qh;
 250
 251         qh = dma_pool_alloc(uhci->qh_pool, GFP_ATOMIC, &dma_handle);
 252         if (!qh)
 253                 return NULL;
 254
 255         memset(qh, 0, sizeof(*qh));
 256         qh->dma_handle = dma_handle;
 257
 258         qh->element = UHCI_PTR_TERM(uhci);
 259         qh->link = UHCI_PTR_TERM(uhci);
 260
 261         INIT_LIST_HEAD(&qh->queue);
 262         INIT_LIST_HEAD(&qh->node);
 263
 264         if (udev) {             /* Normal QH */
 265                 qh->type = usb_endpoint_type(&hep->desc);
 266                 if (qh->type != USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
 267                         qh->dummy_td = uhci_alloc_td(uhci);
 268                         if (!qh->dummy_td) {
 269                                 dma_pool_free(uhci->qh_pool, qh, dma_handle);
 270                                 return NULL;
 271                         }
 272                 }
 273                 qh->state = QH_STATE_IDLE;
 274                 qh->hep = hep;
 275                 qh->udev = udev;
 276                 hep->hcpriv = qh;
 277
 278                 if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_INT ||
 279                                 qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
 280                         qh->load = usb_calc_bus_time(udev->speed,
 281                                         usb_endpoint_dir_in(&hep->desc),
 282                                         qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC,
 283                                         usb_endpoint_maxp(&hep->desc))
 284                                 / 1000 + 1;
 285
 286         } else {                /* Skeleton QH */
 287                 qh->state = QH_STATE_ACTIVE;
 288                 qh->type = -1;
 289         }
 290         return qh;
 291 }
 292
 293 static void uhci_free_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 294 {
 295         WARN_ON(qh->state != QH_STATE_IDLE && qh->udev);
 296         if (!list_empty(&qh->queue))
 297                 dev_WARN(uhci_dev(uhci), "qh %p list not empty!\n", qh);
 298
 299         list_del(&qh->node);
 300         if (qh->udev) {
 301                 qh->hep->hcpriv = NULL;
 302                 if (qh->dummy_td)
 303                         uhci_free_td(uhci, qh->dummy_td);
 304         }
 305         dma_pool_free(uhci->qh_pool, qh, qh->dma_handle);
 306 }
 307
 308 /*
 309  * When a queue is stopped and a dequeued URB is given back, adjust
 310  * the previous TD link (if the URB isn't first on the queue) or
 311  * save its toggle value (if it is first and is currently executing).
 312  *
 313  * Returns 0 if the URB should not yet be given back, 1 otherwise.
 314  */
 315 static int uhci_cleanup_queue(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
 316                 struct urb *urb)
 317 {
 318         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 319         struct uhci_td *td;
 320         int ret = 1;
 321
 322         /* Isochronous pipes don't use toggles and their TD link pointers
 323          * get adjusted during uhci_urb_dequeue().  But since their queues
 324          * cannot truly be stopped, we have to watch out for dequeues
 325          * occurring after the nominal unlink frame. */
 326         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
 327                 ret = (uhci->frame_number + uhci->is_stopped !=
 328                                 qh->unlink_frame);
 329                 goto done;
 330         }
 331
 332         /* If the URB isn't first on its queue, adjust the link pointer
 333          * of the last TD in the previous URB.  The toggle doesn't need
 334          * to be saved since this URB can't be executing yet. */
 335         if (qh->queue.next != &urbp->node) {
 336                 struct urb_priv *purbp;
 337                 struct uhci_td *ptd;
 338
 339                 purbp = list_entry(urbp->node.prev, struct urb_priv, node);
 340                 WARN_ON(list_empty(&purbp->td_list));
 341                 ptd = list_entry(purbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 342                                 list);
 343                 td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 344                                 list);
 345                 ptd->link = td->link;
 346                 goto done;
 347         }
 348
 349         /* If the QH element pointer is UHCI_PTR_TERM then then currently
 350          * executing URB has already been unlinked, so this one isn't it. */
 351         if (qh_element(qh) == UHCI_PTR_TERM(uhci))
 352                 goto done;
 353         qh->element = UHCI_PTR_TERM(uhci);
 354
 355         /* Control pipes don't have to worry about toggles */
 356         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL)
 357                 goto done;
 358
 359         /* Save the next toggle value */
 360         WARN_ON(list_empty(&urbp->td_list));
 361         td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
 362         qh->needs_fixup = 1;
 363         qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(uhci, td));
 364
 365 done:
 366         return ret;
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Fix up the data toggles for URBs in a queue, when one of them
 371  * terminates early (short transfer, error, or dequeued).
 372  */
 373 static void uhci_fixup_toggles(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
 374                         int skip_first)
 375 {
 376         struct urb_priv *urbp = NULL;
 377         struct uhci_td *td;
 378         unsigned int toggle = qh->initial_toggle;
 379         unsigned int pipe;
 380
 381         /* Fixups for a short transfer start with the second URB in the
 382          * queue (the short URB is the first). */
 383         if (skip_first)
 384                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
 385
 386         /* When starting with the first URB, if the QH element pointer is
 387          * still valid then we know the URB's toggles are okay. */
 388         else if (qh_element(qh) != UHCI_PTR_TERM(uhci))
 389                 toggle = 2;
 390
 391         /* Fix up the toggle for the URBs in the queue.  Normally this
 392          * loop won't run more than once: When an error or short transfer
 393          * occurs, the queue usually gets emptied. */
 394         urbp = list_prepare_entry(urbp, &qh->queue, node);
 395         list_for_each_entry_continue(urbp, &qh->queue, node) {
 396
 397                 /* If the first TD has the right toggle value, we don't
 398                  * need to change any toggles in this URB */
 399                 td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
 400                 if (toggle > 1 || uhci_toggle(td_token(uhci, td)) == toggle) {
 401                         td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 402                                         list);
 403                         toggle = uhci_toggle(td_token(uhci, td)) ^ 1;
 404
 405                 /* Otherwise all the toggles in the URB have to be switched */
 406                 } else {
 407                         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list) {
 408                                 td->token ^= cpu_to_hc32(uhci,
 409                                                         TD_TOKEN_TOGGLE);
 410                                 toggle ^= 1;
 411                         }
 412                 }
 413         }
 414
 415         wmb();
 416         pipe = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node)->urb->pipe;
 417         usb_settoggle(qh->udev, usb_pipeendpoint(pipe),
 418                         usb_pipeout(pipe), toggle);
 419         qh->needs_fixup = 0;
 420 }
 421
 422 /*
 423  * Link an Isochronous QH into its skeleton's list
 424  */
 425 static inline void link_iso(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 426 {
 427         list_add_tail(&qh->node, &uhci->skel_iso_qh->node);
 428
 429         /* Isochronous QHs aren't linked by the hardware */
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Link a high-period interrupt QH into the schedule at the end of its
 434  * skeleton's list
 435  */
 436 static void link_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 437 {
 438         struct uhci_qh *pqh;
 439
 440         list_add_tail(&qh->node, &uhci->skelqh[qh->skel]->node);
 441
 442         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 443         qh->link = pqh->link;
 444         wmb();
 445         pqh->link = LINK_TO_QH(uhci, qh);
 446 }
 447
 448 /*
 449  * Link a period-1 interrupt or async QH into the schedule at the
 450  * correct spot in the async skeleton's list, and update the FSBR link
 451  */
 452 static void link_async(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 453 {
 454         struct uhci_qh *pqh;
 455         __hc32 link_to_new_qh;
 456
 457         /* Find the predecessor QH for our new one and insert it in the list.
 458          * The list of QHs is expected to be short, so linear search won't
 459          * take too long. */
 460         list_for_each_entry_reverse(pqh, &uhci->skel_async_qh->node, node) {
 461                 if (pqh->skel <= qh->skel)
 462                         break;
 463         }
 464         list_add(&qh->node, &pqh->node);
 465
 466         /* Link it into the schedule */
 467         qh->link = pqh->link;
 468         wmb();
 469         link_to_new_qh = LINK_TO_QH(uhci, qh);
 470         pqh->link = link_to_new_qh;
 471
 472         /* If this is now the first FSBR QH, link the terminating skeleton
 473          * QH to it. */
 474         if (pqh->skel < SKEL_FSBR && qh->skel >= SKEL_FSBR)
 475                 uhci->skel_term_qh->link = link_to_new_qh;
 476 }
 477
 478 /*
 479  * Put a QH on the schedule in both hardware and software
 480  */
 481 static void uhci_activate_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 482 {
 483         WARN_ON(list_empty(&qh->queue));
 484
 485         /* Set the element pointer if it isn't set already.
 486          * This isn't needed for Isochronous queues, but it doesn't hurt. */
 487         if (qh_element(qh) == UHCI_PTR_TERM(uhci)) {
 488                 struct urb_priv *urbp = list_entry(qh->queue.next,
 489                                 struct urb_priv, node);
 490                 struct uhci_td *td = list_entry(urbp->td_list.next,
 491                                 struct uhci_td, list);
 492
 493                 qh->element = LINK_TO_TD(uhci, td);
 494         }
 495
 496         /* Treat the queue as if it has just advanced */
 497         qh->wait_expired = 0;
 498         qh->advance_jiffies = jiffies;
 499
 500         if (qh->state == QH_STATE_ACTIVE)
 501                 return;
 502         qh->state = QH_STATE_ACTIVE;
 503
 504         /* Move the QH from its old list to the correct spot in the appropriate
 505          * skeleton's list */
 506         if (qh == uhci->next_qh)
 507                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 508                                 node);
 509         list_del(&qh->node);
 510
 511         if (qh->skel == SKEL_ISO)
 512                 link_iso(uhci, qh);
 513         else if (qh->skel < SKEL_ASYNC)
 514                 link_interrupt(uhci, qh);
 515         else
 516                 link_async(uhci, qh);
 517 }
 518
 519 /*
 520  * Unlink a high-period interrupt QH from the schedule
 521  */
 522 static void unlink_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 523 {
 524         struct uhci_qh *pqh;
 525
 526         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 527         pqh->link = qh->link;
 528         mb();
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Unlink a period-1 interrupt or async QH from the schedule
 533  */
 534 static void unlink_async(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 535 {
 536         struct uhci_qh *pqh;
 537         __hc32 link_to_next_qh = qh->link;
 538
 539         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 540         pqh->link = link_to_next_qh;
 541
 542         /* If this was the old first FSBR QH, link the terminating skeleton
 543          * QH to the next (new first FSBR) QH. */
 544         if (pqh->skel < SKEL_FSBR && qh->skel >= SKEL_FSBR)
 545                 uhci->skel_term_qh->link = link_to_next_qh;
 546         mb();
 547 }
 548
 549 /*
 550  * Take a QH off the hardware schedule
 551  */
 552 static void uhci_unlink_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 553 {
 554         if (qh->state == QH_STATE_UNLINKING)
 555                 return;
 556         WARN_ON(qh->state != QH_STATE_ACTIVE || !qh->udev);
 557         qh->state = QH_STATE_UNLINKING;
 558
 559         /* Unlink the QH from the schedule and record when we did it */
 560         if (qh->skel == SKEL_ISO)
 561                 ;
 562         else if (qh->skel < SKEL_ASYNC)
 563                 unlink_interrupt(uhci, qh);
 564         else
 565                 unlink_async(uhci, qh);
 566
 567         uhci_get_current_frame_number(uhci);
 568         qh->unlink_frame = uhci->frame_number;
 569
 570         /* Force an interrupt so we know when the QH is fully unlinked */
 571         if (list_empty(&uhci->skel_unlink_qh->node) || uhci->is_stopped)
 572                 uhci_set_next_interrupt(uhci);
 573
 574         /* Move the QH from its old list to the end of the unlinking list */
 575         if (qh == uhci->next_qh)
 576                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 577                                 node);
 578         list_move_tail(&qh->node, &uhci->skel_unlink_qh->node);
 579 }
 580
 581 /*
 582  * When we and the controller are through with a QH, it becomes IDLE.
 583  * This happens when a QH has been off the schedule (on the unlinking
 584  * list) for more than one frame, or when an error occurs while adding
 585  * the first URB onto a new QH.
 586  */
 587 static void uhci_make_qh_idle(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 588 {
 589         WARN_ON(qh->state == QH_STATE_ACTIVE);
 590
 591         if (qh == uhci->next_qh)
 592                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 593                                 node);
 594         list_move(&qh->node, &uhci->idle_qh_list);
 595         qh->state = QH_STATE_IDLE;
 596
 597         /* Now that the QH is idle, its post_td isn't being used */
 598         if (qh->post_td) {
 599                 uhci_free_td(uhci, qh->post_td);
 600                 qh->post_td = NULL;
 601         }
 602
 603         /* If anyone is waiting for a QH to become idle, wake them up */
 604         if (uhci->num_waiting)
 605                 wake_up_all(&uhci->waitqh);
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Find the highest existing bandwidth load for a given phase and period.
 610  */
 611 static int uhci_highest_load(struct uhci_hcd *uhci, int phase, int period)
 612 {
 613         int highest_load = uhci->load[phase];
 614
 615         for (phase += period; phase < MAX_PHASE; phase += period)
 616                 highest_load = max_t(int, highest_load, uhci->load[phase]);
 617         return highest_load;
 618 }
 619
 620 /*
 621  * Set qh->phase to the optimal phase for a periodic transfer and
 622  * check whether the bandwidth requirement is acceptable.
 623  */
 624 static int uhci_check_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 625 {
 626         int minimax_load;
 627
 628         /* Find the optimal phase (unless it is already set) and get
 629          * its load value. */
 630         if (qh->phase >= 0)
 631                 minimax_load = uhci_highest_load(uhci, qh->phase, qh->period);
 632         else {
 633                 int phase, load;
 634                 int max_phase = min_t(int, MAX_PHASE, qh->period);
 635
 636                 qh->phase = 0;
 637                 minimax_load = uhci_highest_load(uhci, qh->phase, qh->period);
 638                 for (phase = 1; phase < max_phase; ++phase) {
 639                         load = uhci_highest_load(uhci, phase, qh->period);
 640                         if (load < minimax_load) {
 641                                 minimax_load = load;
 642                                 qh->phase = phase;
 643                         }
 644                 }
 645         }
 646
 647         /* Maximum allowable periodic bandwidth is 90%, or 900 us per frame */
 648         if (minimax_load + qh->load > 900) {
 649                 dev_dbg(uhci_dev(uhci), "bandwidth allocation failed: "
 650                                 "period %d, phase %d, %d + %d us\n",
 651                                 qh->period, qh->phase, minimax_load, qh->load);
 652                 return -ENOSPC;
 653         }
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 /*
 658  * Reserve a periodic QH's bandwidth in the schedule
 659  */
 660 static void uhci_reserve_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 661 {
 662         int i;
 663         int load = qh->load;
 664         char *p = "??";
 665
 666         for (i = qh->phase; i < MAX_PHASE; i += qh->period) {
 667                 uhci->load[i] += load;
 668                 uhci->total_load += load;
 669         }
 670         uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_allocated =
 671                         uhci->total_load / MAX_PHASE;
 672         switch (qh->type) {
 673         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
 674                 ++uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_int_reqs;
 675                 p = "INT";
 676                 break;
 677         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
 678                 ++uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_isoc_reqs;
 679                 p = "ISO";
 680                 break;
 681         }
 682         qh->bandwidth_reserved = 1;
 683         dev_dbg(uhci_dev(uhci),
 684                         "%s dev %d ep%02x-%s, period %d, phase %d, %d us\n",
 685                         "reserve", qh->udev->devnum,
 686                         qh->hep->desc.bEndpointAddress, p,
 687                         qh->period, qh->phase, load);
 688 }
 689
 690 /*
 691  * Release a periodic QH's bandwidth reservation
 692  */
 693 static void uhci_release_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 694 {
 695         int i;
 696         int load = qh->load;
 697         char *p = "??";
 698
 699         for (i = qh->phase; i < MAX_PHASE; i += qh->period) {
 700                 uhci->load[i] -= load;
 701                 uhci->total_load -= load;
 702         }
 703         uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_allocated =
 704                         uhci->total_load / MAX_PHASE;
 705         switch (qh->type) {
 706         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
 707                 --uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_int_reqs;
 708                 p = "INT";
 709                 break;
 710         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
 711                 --uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_isoc_reqs;
 712                 p = "ISO";
 713                 break;
 714         }
 715         qh->bandwidth_reserved = 0;
 716         dev_dbg(uhci_dev(uhci),
 717                         "%s dev %d ep%02x-%s, period %d, phase %d, %d us\n",
 718                         "release", qh->udev->devnum,
 719                         qh->hep->desc.bEndpointAddress, p,
 720                         qh->period, qh->phase, load);
 721 }
 722
 723 static inline struct urb_priv *uhci_alloc_urb_priv(struct uhci_hcd *uhci,
 724                 struct urb *urb)
 725 {
 726         struct urb_priv *urbp;
 727
 728         urbp = kmem_cache_zalloc(uhci_up_cachep, GFP_ATOMIC);
 729         if (!urbp)
 730                 return NULL;
 731
 732         urbp->urb = urb;
 733         urb->hcpriv = urbp;
 734
 735         INIT_LIST_HEAD(&urbp->node);
 736         INIT_LIST_HEAD(&urbp->td_list);
 737
 738         return urbp;
 739 }
 740
 741 static void uhci_free_urb_priv(struct uhci_hcd *uhci,
 742                 struct urb_priv *urbp)
 743 {
 744         struct uhci_td *td, *tmp;
 745
 746         if (!list_empty(&urbp->node))
 747                 dev_WARN(uhci_dev(uhci), "urb %p still on QH's list!\n",
 748                                 urbp->urb);
 749
 750         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
 751                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
 752                 uhci_free_td(uhci, td);
 753         }
 754
 755         kmem_cache_free(uhci_up_cachep, urbp);
 756 }
 757
 758 /*
 759  * Map status to standard result codes
 760  *
 761  * <status> is (td_status(uhci, td) & 0xF60000), a.k.a.
 762  * uhci_status_bits(td_status(uhci, td)).
 763  * Note: <status> does not include the TD_CTRL_NAK bit.
 764  * <dir_out> is True for output TDs and False for input TDs.
 765  */
 766 static int uhci_map_status(int status, int dir_out)
 767 {
 768         if (!status)
 769                 return 0;
 770         if (status & TD_CTRL_BITSTUFF)                  /* Bitstuff error */
 771                 return -EPROTO;
 772         if (status & TD_CTRL_CRCTIMEO) {                /* CRC/Timeout */
 773                 if (dir_out)
 774                         return -EPROTO;
 775                 else
 776                         return -EILSEQ;
 777         }
 778         if (status & TD_CTRL_BABBLE)                    /* Babble */
 779                 return -EOVERFLOW;
 780         if (status & TD_CTRL_DBUFERR)                   /* Buffer error */
 781                 return -ENOSR;
 782         if (status & TD_CTRL_STALLED)                   /* Stalled */
 783                 return -EPIPE;
 784         return 0;
 785 }
 786
 787 /*
 788  * Control transfers
 789  */
 790 static int uhci_submit_control(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
 791                 struct uhci_qh *qh)
 792 {
 793         struct uhci_td *td;
 794         unsigned long destination, status;
 795         int maxsze = usb_endpoint_maxp(&qh->hep->desc);
 796         int len = urb->transfer_buffer_length;
 797         dma_addr_t data = urb->transfer_dma;
 798         __hc32 *plink;
 799         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 800         int skel;
 801
 802         /* The "pipe" thing contains the destination in bits 8--18 */
 803         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | USB_PID_SETUP;
 804
 805         /* 3 errors, dummy TD remains inactive */
 806         status = uhci_maxerr(3);
 807         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
 808                 status |= TD_CTRL_LS;
 809
 810         /*
 811          * Build the TD for the control request setup packet
 812          */
 813         td = qh->dummy_td;
 814         uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 815         uhci_fill_td(uhci, td, status, destination | uhci_explen(8),
 816                         urb->setup_dma);
 817         plink = &td->link;
 818         status |= TD_CTRL_ACTIVE;
 819
 820         /*
 821          * If direction is "send", change the packet ID from SETUP (0x2D)
 822          * to OUT (0xE1).  Else change it from SETUP to IN (0x69) and
 823          * set Short Packet Detect (SPD) for all data packets.
 824          *
 825          * 0-length transfers always get treated as "send".
 826          */
 827         if (usb_pipeout(urb->pipe) || len == 0)
 828                 destination ^= (USB_PID_SETUP ^ USB_PID_OUT);
 829         else {
 830                 destination ^= (USB_PID_SETUP ^ USB_PID_IN);
 831                 status |= TD_CTRL_SPD;
 832         }
 833
 834         /*
 835          * Build the DATA TDs
 836          */
 837         while (len > 0) {
 838                 int pktsze = maxsze;
 839
 840                 if (len <= pktsze) {            /* The last data packet */
 841                         pktsze = len;
 842                         status &= ~TD_CTRL_SPD;
 843                 }
 844
 845                 td = uhci_alloc_td(uhci);
 846                 if (!td)
 847                         goto nomem;
 848                 *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 849
 850                 /* Alternate Data0/1 (start with Data1) */
 851                 destination ^= TD_TOKEN_TOGGLE;
 852
 853                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 854                 uhci_fill_td(uhci, td, status,
 855                         destination | uhci_explen(pktsze), data);
 856                 plink = &td->link;
 857
 858                 data += pktsze;
 859                 len -= pktsze;
 860         }
 861
 862         /*
 863          * Build the final TD for control status
 864          */
 865         td = uhci_alloc_td(uhci);
 866         if (!td)
 867                 goto nomem;
 868         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 869
 870         /* Change direction for the status transaction */
 871         destination ^= (USB_PID_IN ^ USB_PID_OUT);
 872         destination |= TD_TOKEN_TOGGLE;         /* End in Data1 */
 873
 874         uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 875         uhci_fill_td(uhci, td, status | TD_CTRL_IOC,
 876                         destination | uhci_explen(0), 0);
 877         plink = &td->link;
 878
 879         /*
 880          * Build the new dummy TD and activate the old one
 881          */
 882         td = uhci_alloc_td(uhci);
 883         if (!td)
 884                 goto nomem;
 885         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 886
 887         uhci_fill_td(uhci, td, 0, USB_PID_OUT | uhci_explen(0), 0);
 888         wmb();
 889         qh->dummy_td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_ACTIVE);
 890         qh->dummy_td = td;
 891
 892         /* Low-speed transfers get a different queue, and won't hog the bus.
 893          * Also, some devices enumerate better without FSBR; the easiest way
 894          * to do that is to put URBs on the low-speed queue while the device
 895          * isn't in the CONFIGURED state. */
 896         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW ||
 897                         urb->dev->state != USB_STATE_CONFIGURED)
 898                 skel = SKEL_LS_CONTROL;
 899         else {
 900                 skel = SKEL_FS_CONTROL;
 901                 uhci_add_fsbr(uhci, urb);
 902         }
 903         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE)
 904                 qh->skel = skel;
 905         return 0;
 906
 907 nomem:
 908         /* Remove the dummy TD from the td_list so it doesn't get freed */
 909         uhci_remove_td_from_urbp(qh->dummy_td);
 910         return -ENOMEM;
 911 }
 912
 913 /*
 914  * Common submit for bulk and interrupt
 915  */
 916 static int uhci_submit_common(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
 917                 struct uhci_qh *qh)
 918 {
 919         struct uhci_td *td;
 920         unsigned long destination, status;
 921         int maxsze = usb_endpoint_maxp(&qh->hep->desc);
 922         int len = urb->transfer_buffer_length;
 923         int this_sg_len;
 924         dma_addr_t data;
 925         __hc32 *plink;
 926         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 927         unsigned int toggle;
 928         struct scatterlist  *sg;
 929         int i;
 930
 931         if (len < 0)
 932                 return -EINVAL;
 933
 934         /* The "pipe" thing contains the destination in bits 8--18 */
 935         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | usb_packetid(urb->pipe);
 936         toggle = usb_gettoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
 937                          usb_pipeout(urb->pipe));
 938
 939         /* 3 errors, dummy TD remains inactive */
 940         status = uhci_maxerr(3);
 941         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
 942                 status |= TD_CTRL_LS;
 943         if (usb_pipein(urb->pipe))
 944                 status |= TD_CTRL_SPD;
 945
 946         i = urb->num_sgs;
 947         if (len > 0 && i > 0) {
 948                 sg = urb->sg;
 949                 data = sg_dma_address(sg);
 950
 951                 /* urb->transfer_buffer_length may be smaller than the
 952                  * size of the scatterlist (or vice versa)
 953                  */
 954                 this_sg_len = min_t(int, sg_dma_len(sg), len);
 955         } else {
 956                 sg = NULL;
 957                 data = urb->transfer_dma;
 958                 this_sg_len = len;
 959         }
 960         /*
 961          * Build the DATA TDs
 962          */
 963         plink = NULL;
 964         td = qh->dummy_td;
 965         for (;;) {      /* Allow zero length packets */
 966                 int pktsze = maxsze;
 967
 968                 if (len <= pktsze) {            /* The last packet */
 969                         pktsze = len;
 970                         if (!(urb->transfer_flags & URB_SHORT_NOT_OK))
 971                                 status &= ~TD_CTRL_SPD;
 972                 }
 973
 974                 if (plink) {
 975                         td = uhci_alloc_td(uhci);
 976                         if (!td)
 977                                 goto nomem;
 978                         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 979                 }
 980                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 981                 uhci_fill_td(uhci, td, status,
 982                                 destination | uhci_explen(pktsze) |
 983                                         (toggle << TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT),
 984                                 data);
 985                 plink = &td->link;
 986                 status |= TD_CTRL_ACTIVE;
 987
 988                 toggle ^= 1;
 989                 data += pktsze;
 990                 this_sg_len -= pktsze;
 991                 len -= maxsze;
 992                 if (this_sg_len <= 0) {
 993                         if (--i <= 0 || len <= 0)
 994                                 break;
 995                         sg = sg_next(sg);
 996                         data = sg_dma_address(sg);
 997                         this_sg_len = min_t(int, sg_dma_len(sg), len);
 998                 }
 999         }
1000
1001         /*
1002          * URB_ZERO_PACKET means adding a 0-length packet, if direction
1003          * is OUT and the transfer_length was an exact multiple of maxsze,
1004          * hence (len = transfer_length - N * maxsze) == 0
1005          * however, if transfer_length == 0, the zero packet was already
1006          * prepared above.
1007          */
1008         if ((urb->transfer_flags & URB_ZERO_PACKET) &&
1009                         usb_pipeout(urb->pipe) && len == 0 &&
1010                         urb->transfer_buffer_length > 0) {
1011                 td = uhci_alloc_td(uhci);
1012                 if (!td)
1013                         goto nomem;
1014                 *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
1015
1016                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
1017                 uhci_fill_td(uhci, td, status,
1018                                 destination | uhci_explen(0) |
1019                                         (toggle << TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT),
1020                                 data);
1021                 plink = &td->link;
1022
1023                 toggle ^= 1;
1024         }
1025
1026         /* Set the interrupt-on-completion flag on the last packet.
1027          * A more-or-less typical 4 KB URB (= size of one memory page)
1028          * will require about 3 ms to transfer; that's a little on the
1029          * fast side but not enough to justify delaying an interrupt
1030          * more than 2 or 3 URBs, so we will ignore the URB_NO_INTERRUPT
1031          * flag setting. */
1032         td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
1033
1034         /*
1035          * Build the new dummy TD and activate the old one
1036          */
1037         td = uhci_alloc_td(uhci);
1038         if (!td)
1039                 goto nomem;
1040         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
1041
1042         uhci_fill_td(uhci, td, 0, USB_PID_OUT | uhci_explen(0), 0);
1043         wmb();
1044         qh->dummy_td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_ACTIVE);
1045         qh->dummy_td = td;
1046
1047         usb_settoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
1048                         usb_pipeout(urb->pipe), toggle);
1049         return 0;
1050
1051 nomem:
1052         /* Remove the dummy TD from the td_list so it doesn't get freed */
1053         uhci_remove_td_from_urbp(qh->dummy_td);
1054         return -ENOMEM;
1055 }
1056
1057 static int uhci_submit_bulk(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1058                 struct uhci_qh *qh)
1059 {
1060         int ret;
1061
1062         /* Can't have low-speed bulk transfers */
1063         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
1064                 return -EINVAL;
1065
1066         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE)
1067                 qh->skel = SKEL_BULK;
1068         ret = uhci_submit_common(uhci, urb, qh);
1069         if (ret == 0)
1070                 uhci_add_fsbr(uhci, urb);
1071         return ret;
1072 }
1073
1074 static int uhci_submit_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1075                 struct uhci_qh *qh)
1076 {
1077         int ret;
1078
1079         /* USB 1.1 interrupt transfers only involve one packet per interval.
1080          * Drivers can submit URBs of any length, but longer ones will need
1081          * multiple intervals to complete.
1082          */
1083
1084         if (!qh->bandwidth_reserved) {
1085                 int exponent;
1086
1087                 /* Figure out which power-of-two queue to use */
1088                 for (exponent = 7; exponent >= 0; --exponent) {
1089                         if ((1 << exponent) <= urb->interval)
1090                                 break;
1091                 }
1092                 if (exponent < 0)
1093                         return -EINVAL;
1094
1095                 /* If the slot is full, try a lower period */
1096                 do {
1097                         qh->period = 1 << exponent;
1098                         qh->skel = SKEL_INDEX(exponent);
1099
1100                         /* For now, interrupt phase is fixed by the layout
1101                          * of the QH lists.
1102                          */
1103                         qh->phase = (qh->period / 2) & (MAX_PHASE - 1);
1104                         ret = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1105                 } while (ret != 0 && --exponent >= 0);
1106                 if (ret)
1107                         return ret;
1108         } else if (qh->period > urb->interval)
1109                 return -EINVAL;         /* Can't decrease the period */
1110
1111         ret = uhci_submit_common(uhci, urb, qh);
1112         if (ret == 0) {
1113                 urb->interval = qh->period;
1114                 if (!qh->bandwidth_reserved)
1115                         uhci_reserve_bandwidth(uhci, qh);
1116         }
1117         return ret;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Fix up the data structures following a short transfer
1122  */
1123 static int uhci_fixup_short_transfer(struct uhci_hcd *uhci,
1124                 struct uhci_qh *qh, struct urb_priv *urbp)
1125 {
1126         struct uhci_td *td;
1127         struct list_head *tmp;
1128         int ret;
1129
1130         td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td, list);
1131         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1132
1133                 /* When a control transfer is short, we have to restart
1134                  * the queue at the status stage transaction, which is
1135                  * the last TD. */
1136                 WARN_ON(list_empty(&urbp->td_list));
1137                 qh->element = LINK_TO_TD(uhci, td);
1138                 tmp = td->list.prev;
1139                 ret = -EINPROGRESS;
1140
1141         } else {
1142
1143                 /* When a bulk/interrupt transfer is short, we have to
1144                  * fix up the toggles of the following URBs on the queue
1145                  * before restarting the queue at the next URB. */
1146                 qh->initial_toggle =
1147                         uhci_toggle(td_token(uhci, qh->post_td)) ^ 1;
1148                 uhci_fixup_toggles(uhci, qh, 1);
1149
1150                 if (list_empty(&urbp->td_list))
1151                         td = qh->post_td;
1152                 qh->element = td->link;
1153                 tmp = urbp->td_list.prev;
1154                 ret = 0;
1155         }
1156
1157         /* Remove all the TDs we skipped over, from tmp back to the start */
1158         while (tmp != &urbp->td_list) {
1159                 td = list_entry(tmp, struct uhci_td, list);
1160                 tmp = tmp->prev;
1161
1162                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1163                 uhci_free_td(uhci, td);
1164         }
1165         return ret;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Common result for control, bulk, and interrupt
1170  */
1171 static int uhci_result_common(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
1172 {
1173         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
1174         struct uhci_qh *qh = urbp->qh;
1175         struct uhci_td *td, *tmp;
1176         unsigned status;
1177         int ret = 0;
1178
1179         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
1180                 unsigned int ctrlstat;
1181                 int len;
1182
1183                 ctrlstat = td_status(uhci, td);
1184                 status = uhci_status_bits(ctrlstat);
1185                 if (status & TD_CTRL_ACTIVE)
1186                         return -EINPROGRESS;
1187
1188                 len = uhci_actual_length(ctrlstat);
1189                 urb->actual_length += len;
1190
1191                 if (status) {
1192                         ret = uhci_map_status(status,
1193                                         uhci_packetout(td_token(uhci, td)));
1194                         if ((debug == 1 && ret != -EPIPE) || debug > 1) {
1195                                 /* Some debugging code */
1196                                 dev_dbg(&urb->dev->dev,
1197                                                 "%s: failed with status %x\n",
1198                                                 __func__, status);
1199
1200                                 if (debug > 1 && errbuf) {
1201                                         /* Print the chain for debugging */
1202                                         uhci_show_qh(uhci, urbp->qh, errbuf,
1203                                                         ERRBUF_LEN, 0);
1204                                         lprintk(errbuf);
1205                                 }
1206                         }
1207
1208                 /* Did we receive a short packet? */
1209                 } else if (len < uhci_expected_length(td_token(uhci, td))) {
1210
1211                         /* For control transfers, go to the status TD if
1212                          * this isn't already the last data TD */
1213                         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1214                                 if (td->list.next != urbp->td_list.prev)
1215                                         ret = 1;
1216                         }
1217
1218                         /* For bulk and interrupt, this may be an error */
1219                         else if (urb->transfer_flags & URB_SHORT_NOT_OK)
1220                                 ret = -EREMOTEIO;
1221
1222                         /* Fixup needed only if this isn't the URB's last TD */
1223                         else if (&td->list != urbp->td_list.prev)
1224                                 ret = 1;
1225                 }
1226
1227                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1228                 if (qh->post_td)
1229                         uhci_free_td(uhci, qh->post_td);
1230                 qh->post_td = td;
1231
1232                 if (ret != 0)
1233                         goto err;
1234         }
1235         return ret;
1236
1237 err:
1238         if (ret < 0) {
1239                 /* Note that the queue has stopped and save
1240                  * the next toggle value */
1241                 qh->element = UHCI_PTR_TERM(uhci);
1242                 qh->is_stopped = 1;
1243                 qh->needs_fixup = (qh->type != USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL);
1244                 qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(uhci, td)) ^
1245                                 (ret == -EREMOTEIO);
1246
1247         } else          /* Short packet received */
1248                 ret = uhci_fixup_short_transfer(uhci, qh, urbp);
1249         return ret;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Isochronous transfers
1254  */
1255 static int uhci_submit_isochronous(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1256                 struct uhci_qh *qh)
1257 {
1258         struct uhci_td *td = NULL;      /* Since urb->number_of_packets > 0 */
1259         int i, frame;
1260         unsigned long destination, status;
1261         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
1262
1263         /* Values must not be too big (could overflow below) */
1264         if (urb->interval >= UHCI_NUMFRAMES ||
1265                         urb->number_of_packets >= UHCI_NUMFRAMES)
1266                 return -EFBIG;
1267
1268         /* Check the period and figure out the starting frame number */
1269         if (!qh->bandwidth_reserved) {
1270                 qh->period = urb->interval;
1271                 if (urb->transfer_flags & URB_ISO_ASAP) {
1272                         qh->phase = -1;         /* Find the best phase */
1273                         i = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1274                         if (i)
1275                                 return i;
1276
1277                         /* Allow a little time to allocate the TDs */
1278                         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1279                         frame = uhci->frame_number + 10;
1280
1281                         /* Move forward to the first frame having the
1282                          * correct phase */
1283                         urb->start_frame = frame + ((qh->phase - frame) &
1284                                         (qh->period - 1));
1285                 } else {
1286                         i = urb->start_frame - uhci->last_iso_frame;
1287                         if (i <= 0 || i >= UHCI_NUMFRAMES)
1288                                 return -EINVAL;
1289                         qh->phase = urb->start_frame & (qh->period - 1);
1290                         i = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1291                         if (i)
1292                                 return i;
1293                 }
1294
1295         } else if (qh->period != urb->interval) {
1296                 return -EINVAL;         /* Can't change the period */
1297
1298         } else {
1299                 /* Find the next unused frame */
1300                 if (list_empty(&qh->queue)) {
1301                         frame = qh->iso_frame;
1302                 } else {
1303                         struct urb *lurb;
1304
1305                         lurb = list_entry(qh->queue.prev,
1306                                         struct urb_priv, node)->urb;
1307                         frame = lurb->start_frame +
1308                                         lurb->number_of_packets *
1309                                         lurb->interval;
1310                 }
1311                 if (urb->transfer_flags & URB_ISO_ASAP) {
1312                         /* Skip some frames if necessary to insure
1313                          * the start frame is in the future.
1314                          */
1315                         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1316                         if (uhci_frame_before_eq(frame, uhci->frame_number)) {
1317                                 frame = uhci->frame_number + 1;
1318                                 frame += ((qh->phase - frame) &
1319                                         (qh->period - 1));
1320                         }
1321                 }       /* Otherwise pick up where the last URB leaves off */
1322                 urb->start_frame = frame;
1323         }
1324
1325         /* Make sure we won't have to go too far into the future */
1326         if (uhci_frame_before_eq(uhci->last_iso_frame + UHCI_NUMFRAMES,
1327                         urb->start_frame + urb->number_of_packets *
1328                                 urb->interval))
1329                 return -EFBIG;
1330
1331         status = TD_CTRL_ACTIVE | TD_CTRL_IOS;
1332         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | usb_packetid(urb->pipe);
1333
1334         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1335                 td = uhci_alloc_td(uhci);
1336                 if (!td)
1337                         return -ENOMEM;
1338
1339                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
1340                 uhci_fill_td(uhci, td, status, destination |
1341                                 uhci_explen(urb->iso_frame_desc[i].length),
1342                                 urb->transfer_dma +
1343                                         urb->iso_frame_desc[i].offset);
1344         }
1345
1346         /* Set the interrupt-on-completion flag on the last packet. */
1347         td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
1348
1349         /* Add the TDs to the frame list */
1350         frame = urb->start_frame;
1351         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list) {
1352                 uhci_insert_td_in_frame_list(uhci, td, frame);
1353                 frame += qh->period;
1354         }
1355
1356         if (list_empty(&qh->queue)) {
1357                 qh->iso_packet_desc = &urb->iso_frame_desc[0];
1358                 qh->iso_frame = urb->start_frame;
1359         }
1360
1361         qh->skel = SKEL_ISO;
1362         if (!qh->bandwidth_reserved)
1363                 uhci_reserve_bandwidth(uhci, qh);
1364         return 0;
1365 }
1366
1367 static int uhci_result_isochronous(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
1368 {
1369         struct uhci_td *td, *tmp;
1370         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
1371         struct uhci_qh *qh = urbp->qh;
1372
1373         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
1374                 unsigned int ctrlstat;
1375                 int status;
1376                 int actlength;
1377
1378                 if (uhci_frame_before_eq(uhci->cur_iso_frame, qh->iso_frame))
1379                         return -EINPROGRESS;
1380
1381                 uhci_remove_tds_from_frame(uhci, qh->iso_frame);
1382
1383                 ctrlstat = td_status(uhci, td);
1384                 if (ctrlstat & TD_CTRL_ACTIVE) {
1385                         status = -EXDEV;        /* TD was added too late? */
1386                 } else {
1387                         status = uhci_map_status(uhci_status_bits(ctrlstat),
1388                                         usb_pipeout(urb->pipe));
1389                         actlength = uhci_actual_length(ctrlstat);
1390
1391                         urb->actual_length += actlength;
1392                         qh->iso_packet_desc->actual_length = actlength;
1393                         qh->iso_packet_desc->status = status;
1394                 }
1395                 if (status)
1396                         urb->error_count++;
1397
1398                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1399                 uhci_free_td(uhci, td);
1400                 qh->iso_frame += qh->period;
1401                 ++qh->iso_packet_desc;
1402         }
1403         return 0;
1404 }
1405
1406 static int uhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd,
1407                 struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
1408 {
1409         int ret;
1410         struct uhci_hcd *uhci = hcd_to_uhci(hcd);
1411         unsigned long flags;
1412         struct urb_priv *urbp;
1413         struct uhci_qh *qh;
1414
1415         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
1416
1417         ret = usb_hcd_link_urb_to_ep(hcd, urb);
1418         if (ret)
1419                 goto done_not_linked;
1420
1421         ret = -ENOMEM;
1422         urbp = uhci_alloc_urb_priv(uhci, urb);
1423         if (!urbp)
1424                 goto done;
1425
1426         if (urb->ep->hcpriv)
1427                 qh = urb->ep->hcpriv;
1428         else {
1429                 qh = uhci_alloc_qh(uhci, urb->dev, urb->ep);
1430                 if (!qh)
1431                         goto err_no_qh;
1432         }
1433         urbp->qh = qh;
1434
1435         switch (qh->type) {
1436         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
1437                 ret = uhci_submit_control(uhci, urb, qh);
1438                 break;
1439         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
1440                 ret = uhci_submit_bulk(uhci, urb, qh);
1441                 break;
1442         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
1443                 ret = uhci_submit_interrupt(uhci, urb, qh);
1444                 break;
1445         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
1446                 urb->error_count = 0;
1447                 ret = uhci_submit_isochronous(uhci, urb, qh);
1448                 break;
1449         }
1450         if (ret != 0)
1451                 goto err_submit_failed;
1452
1453         /* Add this URB to the QH */
1454         list_add_tail(&urbp->node, &qh->queue);
1455
1456         /* If the new URB is the first and only one on this QH then either
1457          * the QH is new and idle or else it's unlinked and waiting to
1458          * become idle, so we can activate it right away.  But only if the
1459          * queue isn't stopped. */
1460         if (qh->queue.next == &urbp->node && !qh->is_stopped) {
1461                 uhci_activate_qh(uhci, qh);
1462                 uhci_urbp_wants_fsbr(uhci, urbp);
1463         }
1464         goto done;
1465
1466 err_submit_failed:
1467         if (qh->state == QH_STATE_IDLE)
1468                 uhci_make_qh_idle(uhci, qh);    /* Reclaim unused QH */
1469 err_no_qh:
1470         uhci_free_urb_priv(uhci, urbp);
1471 done:
1472         if (ret)
1473                 usb_hcd_unlink_urb_from_ep(hcd, urb);
1474 done_not_linked:
1475         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static int uhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status)
1480 {
1481         struct uhci_hcd *uhci = hcd_to_uhci(hcd);
1482         unsigned long flags;
1483         struct uhci_qh *qh;
1484         int rc;
1485
1486         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
1487         rc = usb_hcd_check_unlink_urb(hcd, urb, status);
1488         if (rc)
1489                 goto done;
1490
1491         qh = ((struct urb_priv *) urb->hcpriv)->qh;
1492
1493         /* Remove Isochronous TDs from the frame list ASAP */
1494         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
1495                 uhci_unlink_isochronous_tds(uhci, urb);
1496                 mb();
1497
1498                 /* If the URB has already started, update the QH unlink time */
1499                 uhci_get_current_frame_number(uhci);
1500                 if (uhci_frame_before_eq(urb->start_frame, uhci->frame_number))
1501                         qh->unlink_frame = uhci->frame_number;
1502         }
1503
1504         uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1505
1506 done:
1507         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
1508         return rc;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Finish unlinking an URB and give it back
1513  */
1514 static void uhci_giveback_urb(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
1515                 struct urb *urb, int status)
1516 __releases(uhci->lock)
1517 __acquires(uhci->lock)
1518 {
1519         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
1520
1521         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1522
1523                 /* Subtract off the length of the SETUP packet from
1524                  * urb->actual_length.
1525                  */
1526                 urb->actual_length -= min_t(u32, 8, urb->actual_length);
1527         }
1528
1529         /* When giving back the first URB in an Isochronous queue,
1530          * reinitialize the QH's iso-related members for the next URB. */
1531         else if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC &&
1532                         urbp->node.prev == &qh->queue &&
1533                         urbp->node.next != &qh->queue) {
1534                 struct urb *nurb = list_entry(urbp->node.next,
1535                                 struct urb_priv, node)->urb;
1536
1537                 qh->iso_packet_desc = &nurb->iso_frame_desc[0];
1538                 qh->iso_frame = nurb->start_frame;
1539         }
1540
1541         /* Take the URB off the QH's queue.  If the queue is now empty,
1542          * this is a perfect time for a toggle fixup. */
1543         list_del_init(&urbp->node);
1544         if (list_empty(&qh->queue) && qh->needs_fixup) {
1545                 usb_settoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
1546                                 usb_pipeout(urb->pipe), qh->initial_toggle);
1547                 qh->needs_fixup = 0;
1548         }
1549
1550         uhci_free_urb_priv(uhci, urbp);
1551         usb_hcd_unlink_urb_from_ep(uhci_to_hcd(uhci), urb);
1552
1553         spin_unlock(&uhci->lock);
1554         usb_hcd_giveback_urb(uhci_to_hcd(uhci), urb, status);
1555         spin_lock(&uhci->lock);
1556
1557         /* If the queue is now empty, we can unlink the QH and give up its
1558          * reserved bandwidth. */
1559         if (list_empty(&qh->queue)) {
1560                 uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1561                 if (qh->bandwidth_reserved)
1562                         uhci_release_bandwidth(uhci, qh);
1563         }
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Scan the URBs in a QH's queue
1568  */
1569 #define QH_FINISHED_UNLINKING(qh)                       \
1570                 (qh->state == QH_STATE_UNLINKING &&     \
1571                 uhci->frame_number + uhci->is_stopped != qh->unlink_frame)
1572
1573 static void uhci_scan_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
1574 {
1575         struct urb_priv *urbp;
1576         struct urb *urb;
1577         int status;
1578
1579         while (!list_empty(&qh->queue)) {
1580                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1581                 urb = urbp->urb;
1582
1583                 if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
1584                         status = uhci_result_isochronous(uhci, urb);
1585                 else
1586                         status = uhci_result_common(uhci, urb);
1587                 if (status == -EINPROGRESS)
1588                         break;
1589
1590                 /* Dequeued but completed URBs can't be given back unless
1591                  * the QH is stopped or has finished unlinking. */
1592                 if (urb->unlinked) {
1593                         if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1594                                 qh->is_stopped = 1;
1595                         else if (!qh->is_stopped)
1596                                 return;
1597                 }
1598
1599                 uhci_giveback_urb(uhci, qh, urb, status);
1600                 if (status < 0)
1601                         break;
1602         }
1603
1604         /* If the QH is neither stopped nor finished unlinking (normal case),
1605          * our work here is done. */
1606         if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1607                 qh->is_stopped = 1;
1608         else if (!qh->is_stopped)
1609                 return;
1610
1611         /* Otherwise give back each of the dequeued URBs */
1612 restart:
1613         list_for_each_entry(urbp, &qh->queue, node) {
1614                 urb = urbp->urb;
1615                 if (urb->unlinked) {
1616
1617                         /* Fix up the TD links and save the toggles for
1618                          * non-Isochronous queues.  For Isochronous queues,
1619                          * test for too-recent dequeues. */
1620                         if (!uhci_cleanup_queue(uhci, qh, urb)) {
1621                                 qh->is_stopped = 0;
1622                                 return;
1623                         }
1624                         uhci_giveback_urb(uhci, qh, urb, 0);
1625                         goto restart;
1626                 }
1627         }
1628         qh->is_stopped = 0;
1629
1630         /* There are no more dequeued URBs.  If there are still URBs on the
1631          * queue, the QH can now be re-activated. */
1632         if (!list_empty(&qh->queue)) {
1633                 if (qh->needs_fixup)
1634                         uhci_fixup_toggles(uhci, qh, 0);
1635
1636                 /* If the first URB on the queue wants FSBR but its time
1637                  * limit has expired, set the next TD to interrupt on
1638                  * completion before reactivating the QH. */
1639                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1640                 if (urbp->fsbr && qh->wait_expired) {
1641                         struct uhci_td *td = list_entry(urbp->td_list.next,
1642                                         struct uhci_td, list);
1643
1644                         td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
1645                 }
1646
1647                 uhci_activate_qh(uhci, qh);
1648         }
1649
1650         /* The queue is empty.  The QH can become idle if it is fully
1651          * unlinked. */
1652         else if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1653                 uhci_make_qh_idle(uhci, qh);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Check for queues that have made some forward progress.
1658  * Returns 0 if the queue is not Isochronous, is ACTIVE, and
1659  * has not advanced since last examined; 1 otherwise.
1660  *
1661  * Early Intel controllers have a bug which causes qh->element sometimes
1662  * not to advance when a TD completes successfully.  The queue remains
1663  * stuck on the inactive completed TD.  We detect such cases and advance
1664  * the element pointer by hand.
1665  */
1666 static int uhci_advance_check(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
1667 {
1668         struct urb_priv *urbp = NULL;
1669         struct uhci_td *td;
1670         int ret = 1;
1671         unsigned status;
1672
1673         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
1674                 goto done;
1675
1676         /* Treat an UNLINKING queue as though it hasn't advanced.
1677          * This is okay because reactivation will treat it as though
1678          * it has advanced, and if it is going to become IDLE then
1679          * this doesn't matter anyway.  Furthermore it's possible
1680          * for an UNLINKING queue not to have any URBs at all, or
1681          * for its first URB not to have any TDs (if it was dequeued
1682          * just as it completed).  So it's not easy in any case to
1683          * test whether such queues have advanced. */
1684         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE) {
1685                 urbp = NULL;
1686                 status = 0;
1687
1688         } else {
1689                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1690                 td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
1691                 status = td_status(uhci, td);
1692                 if (!(status & TD_CTRL_ACTIVE)) {
1693
1694                         /* We're okay, the queue has advanced */
1695                         qh->wait_expired = 0;
1696                         qh->advance_jiffies = jiffies;
1697                         goto done;
1698                 }
1699                 ret = uhci->is_stopped;
1700         }
1701
1702         /* The queue hasn't advanced; check for timeout */
1703         if (qh->wait_expired)
1704                 goto done;
1705
1706         if (time_after(jiffies, qh->advance_jiffies + QH_WAIT_TIMEOUT)) {
1707
1708                 /* Detect the Intel bug and work around it */
1709                 if (qh->post_td && qh_element(qh) ==
1710                         LINK_TO_TD(uhci, qh->post_td)) {
1711                         qh->element = qh->post_td->link;
1712                         qh->advance_jiffies = jiffies;
1713                         ret = 1;
1714                         goto done;
1715                 }
1716
1717                 qh->wait_expired = 1;
1718
1719                 /* If the current URB wants FSBR, unlink it temporarily
1720                  * so that we can safely set the next TD to interrupt on
1721                  * completion.  That way we'll know as soon as the queue
1722                  * starts moving again. */
1723                 if (urbp && urbp->fsbr && !(status & TD_CTRL_IOC))
1724                         uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1725
1726         } else {
1727                 /* Unmoving but not-yet-expired queues keep FSBR alive */
1728                 if (urbp)
1729                         uhci_urbp_wants_fsbr(uhci, urbp);
1730         }
1731
1732 done:
1733         return ret;
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Process events in the schedule, but only in one thread at a time
1738  */
1739 static void uhci_scan_schedule(struct uhci_hcd *uhci)
1740 {
1741         int i;
1742         struct uhci_qh *qh;
1743
1744         /* Don't allow re-entrant calls */
1745         if (uhci->scan_in_progress) {
1746                 uhci->need_rescan = 1;
1747                 return;
1748         }
1749         uhci->scan_in_progress = 1;
1750 rescan:
1751         uhci->need_rescan = 0;
1752         uhci->fsbr_is_wanted = 0;
1753
1754         uhci_clear_next_interrupt(uhci);
1755         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1756         uhci->cur_iso_frame = uhci->frame_number;
1757
1758         /* Go through all the QH queues and process the URBs in each one */
1759         for (i = 0; i < UHCI_NUM_SKELQH - 1; ++i) {
1760                 uhci->next_qh = list_entry(uhci->skelqh[i]->node.next,
1761                                 struct uhci_qh, node);
1762                 while ((qh = uhci->next_qh) != uhci->skelqh[i]) {
1763                         uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next,
1764                                         struct uhci_qh, node);
1765
1766                         if (uhci_advance_check(uhci, qh)) {
1767                                 uhci_scan_qh(uhci, qh);
1768                                 if (qh->state == QH_STATE_ACTIVE) {
1769                                         uhci_urbp_wants_fsbr(uhci,
1770         list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node));
1771                                 }
1772                         }
1773                 }
1774         }
1775
1776         uhci->last_iso_frame = uhci->cur_iso_frame;
1777         if (uhci->need_rescan)
1778                 goto rescan;
1779         uhci->scan_in_progress = 0;
1780
1781         if (uhci->fsbr_is_on && !uhci->fsbr_is_wanted &&
1782                         !uhci->fsbr_expiring) {
1783                 uhci->fsbr_expiring = 1;
1784                 mod_timer(&uhci->fsbr_timer, jiffies + FSBR_OFF_DELAY);
1785         }
1786
1787         if (list_empty(&uhci->skel_unlink_qh->node))
1788                 uhci_clear_next_interrupt(uhci);
1789         else
1790                 uhci_set_next_interrupt(uhci);
1791 }