Merge branch 'topic/asoc' into for-linus
[pandora-kernel.git] / drivers / usb / host / xhci.h
1 /*
2  * xHCI host controller driver
3  *
4  * Copyright (C) 2008 Intel Corp.
5  *
6  * Author: Sarah Sharp
7  * Some code borrowed from the Linux EHCI driver.
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
11  * published by the Free Software Foundation.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
15  * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16  * for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
20  * Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
21  */
22
23 #ifndef __LINUX_XHCI_HCD_H
24 #define __LINUX_XHCI_HCD_H
25
26 #include <linux/usb.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/usb/hcd.h>
30
31 /* Code sharing between pci-quirks and xhci hcd */
32 #include        "xhci-ext-caps.h"
33
34 /* xHCI PCI Configuration Registers */
35 #define XHCI_SBRN_OFFSET        (0x60)
36
37 /* Max number of USB devices for any host controller - limit in section 6.1 */
38 #define MAX_HC_SLOTS            256
39 /* Section 5.3.3 - MaxPorts */
40 #define MAX_HC_PORTS            127
41
42 /*
43  * xHCI register interface.
44  * This corresponds to the eXtensible Host Controller Interface (xHCI)
45  * Revision 0.95 specification
46  */
47
48 /**
49  * struct xhci_cap_regs - xHCI Host Controller Capability Registers.
50  * @hc_capbase:         length of the capabilities register and HC version number
51  * @hcs_params1:        HCSPARAMS1 - Structural Parameters 1
52  * @hcs_params2:        HCSPARAMS2 - Structural Parameters 2
53  * @hcs_params3:        HCSPARAMS3 - Structural Parameters 3
54  * @hcc_params:         HCCPARAMS - Capability Parameters
55  * @db_off:             DBOFF - Doorbell array offset
56  * @run_regs_off:       RTSOFF - Runtime register space offset
57  */
58 struct xhci_cap_regs {
59         u32     hc_capbase;
60         u32     hcs_params1;
61         u32     hcs_params2;
62         u32     hcs_params3;
63         u32     hcc_params;
64         u32     db_off;
65         u32     run_regs_off;
66         /* Reserved up to (CAPLENGTH - 0x1C) */
67 };
68
69 /* hc_capbase bitmasks */
70 /* bits 7:0 - how long is the Capabilities register */
71 #define HC_LENGTH(p)            XHCI_HC_LENGTH(p)
72 /* bits 31:16   */
73 #define HC_VERSION(p)           (((p) >> 16) & 0xffff)
74
75 /* HCSPARAMS1 - hcs_params1 - bitmasks */
76 /* bits 0:7, Max Device Slots */
77 #define HCS_MAX_SLOTS(p)        (((p) >> 0) & 0xff)
78 #define HCS_SLOTS_MASK          0xff
79 /* bits 8:18, Max Interrupters */
80 #define HCS_MAX_INTRS(p)        (((p) >> 8) & 0x7ff)
81 /* bits 24:31, Max Ports - max value is 0x7F = 127 ports */
82 #define HCS_MAX_PORTS(p)        (((p) >> 24) & 0x7f)
83
84 /* HCSPARAMS2 - hcs_params2 - bitmasks */
85 /* bits 0:3, frames or uframes that SW needs to queue transactions
86  * ahead of the HW to meet periodic deadlines */
87 #define HCS_IST(p)              (((p) >> 0) & 0xf)
88 /* bits 4:7, max number of Event Ring segments */
89 #define HCS_ERST_MAX(p)         (((p) >> 4) & 0xf)
90 /* bit 26 Scratchpad restore - for save/restore HW state - not used yet */
91 /* bits 27:31 number of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
92 #define HCS_MAX_SCRATCHPAD(p)   (((p) >> 27) & 0x1f)
93
94 /* HCSPARAMS3 - hcs_params3 - bitmasks */
95 /* bits 0:7, Max U1 to U0 latency for the roothub ports */
96 #define HCS_U1_LATENCY(p)       (((p) >> 0) & 0xff)
97 /* bits 16:31, Max U2 to U0 latency for the roothub ports */
98 #define HCS_U2_LATENCY(p)       (((p) >> 16) & 0xffff)
99
100 /* HCCPARAMS - hcc_params - bitmasks */
101 /* true: HC can use 64-bit address pointers */
102 #define HCC_64BIT_ADDR(p)       ((p) & (1 << 0))
103 /* true: HC can do bandwidth negotiation */
104 #define HCC_BANDWIDTH_NEG(p)    ((p) & (1 << 1))
105 /* true: HC uses 64-byte Device Context structures
106  * FIXME 64-byte context structures aren't supported yet.
107  */
108 #define HCC_64BYTE_CONTEXT(p)   ((p) & (1 << 2))
109 /* true: HC has port power switches */
110 #define HCC_PPC(p)              ((p) & (1 << 3))
111 /* true: HC has port indicators */
112 #define HCS_INDICATOR(p)        ((p) & (1 << 4))
113 /* true: HC has Light HC Reset Capability */
114 #define HCC_LIGHT_RESET(p)      ((p) & (1 << 5))
115 /* true: HC supports latency tolerance messaging */
116 #define HCC_LTC(p)              ((p) & (1 << 6))
117 /* true: no secondary Stream ID Support */
118 #define HCC_NSS(p)              ((p) & (1 << 7))
119 /* Max size for Primary Stream Arrays - 2^(n+1), where n is bits 12:15 */
120 #define HCC_MAX_PSA(p)          (1 << ((((p) >> 12) & 0xf) + 1))
121 /* Extended Capabilities pointer from PCI base - section 5.3.6 */
122 #define HCC_EXT_CAPS(p)         XHCI_HCC_EXT_CAPS(p)
123
124 /* db_off bitmask - bits 0:1 reserved */
125 #define DBOFF_MASK      (~0x3)
126
127 /* run_regs_off bitmask - bits 0:4 reserved */
128 #define RTSOFF_MASK     (~0x1f)
129
130
131 /* Number of registers per port */
132 #define NUM_PORT_REGS   4
133
134 /**
135  * struct xhci_op_regs - xHCI Host Controller Operational Registers.
136  * @command:            USBCMD - xHC command register
137  * @status:             USBSTS - xHC status register
138  * @page_size:          This indicates the page size that the host controller
139  *                      supports.  If bit n is set, the HC supports a page size
140  *                      of 2^(n+12), up to a 128MB page size.
141  *                      4K is the minimum page size.
142  * @cmd_ring:           CRP - 64-bit Command Ring Pointer
143  * @dcbaa_ptr:          DCBAAP - 64-bit Device Context Base Address Array Pointer
144  * @config_reg:         CONFIG - Configure Register
145  * @port_status_base:   PORTSCn - base address for Port Status and Control
146  *                      Each port has a Port Status and Control register,
147  *                      followed by a Port Power Management Status and Control
148  *                      register, a Port Link Info register, and a reserved
149  *                      register.
150  * @port_power_base:    PORTPMSCn - base address for
151  *                      Port Power Management Status and Control
152  * @port_link_base:     PORTLIn - base address for Port Link Info (current
153  *                      Link PM state and control) for USB 2.1 and USB 3.0
154  *                      devices.
155  */
156 struct xhci_op_regs {
157         u32     command;
158         u32     status;
159         u32     page_size;
160         u32     reserved1;
161         u32     reserved2;
162         u32     dev_notification;
163         u64     cmd_ring;
164         /* rsvd: offset 0x20-2F */
165         u32     reserved3[4];
166         u64     dcbaa_ptr;
167         u32     config_reg;
168         /* rsvd: offset 0x3C-3FF */
169         u32     reserved4[241];
170         /* port 1 registers, which serve as a base address for other ports */
171         u32     port_status_base;
172         u32     port_power_base;
173         u32     port_link_base;
174         u32     reserved5;
175         /* registers for ports 2-255 */
176         u32     reserved6[NUM_PORT_REGS*254];
177 };
178
179 /* USBCMD - USB command - command bitmasks */
180 /* start/stop HC execution - do not write unless HC is halted*/
181 #define CMD_RUN         XHCI_CMD_RUN
182 /* Reset HC - resets internal HC state machine and all registers (except
183  * PCI config regs).  HC does NOT drive a USB reset on the downstream ports.
184  * The xHCI driver must reinitialize the xHC after setting this bit.
185  */
186 #define CMD_RESET       (1 << 1)
187 /* Event Interrupt Enable - a '1' allows interrupts from the host controller */
188 #define CMD_EIE         XHCI_CMD_EIE
189 /* Host System Error Interrupt Enable - get out-of-band signal for HC errors */
190 #define CMD_HSEIE       XHCI_CMD_HSEIE
191 /* bits 4:6 are reserved (and should be preserved on writes). */
192 /* light reset (port status stays unchanged) - reset completed when this is 0 */
193 #define CMD_LRESET      (1 << 7)
194 /* host controller save/restore state. */
195 #define CMD_CSS         (1 << 8)
196 #define CMD_CRS         (1 << 9)
197 /* Enable Wrap Event - '1' means xHC generates an event when MFINDEX wraps. */
198 #define CMD_EWE         XHCI_CMD_EWE
199 /* MFINDEX power management - '1' means xHC can stop MFINDEX counter if all root
200  * hubs are in U3 (selective suspend), disconnect, disabled, or powered-off.
201  * '0' means the xHC can power it off if all ports are in the disconnect,
202  * disabled, or powered-off state.
203  */
204 #define CMD_PM_INDEX    (1 << 11)
205 /* bits 12:31 are reserved (and should be preserved on writes). */
206
207 /* USBSTS - USB status - status bitmasks */
208 /* HC not running - set to 1 when run/stop bit is cleared. */
209 #define STS_HALT        XHCI_STS_HALT
210 /* serious error, e.g. PCI parity error.  The HC will clear the run/stop bit. */
211 #define STS_FATAL       (1 << 2)
212 /* event interrupt - clear this prior to clearing any IP flags in IR set*/
213 #define STS_EINT        (1 << 3)
214 /* port change detect */
215 #define STS_PORT        (1 << 4)
216 /* bits 5:7 reserved and zeroed */
217 /* save state status - '1' means xHC is saving state */
218 #define STS_SAVE        (1 << 8)
219 /* restore state status - '1' means xHC is restoring state */
220 #define STS_RESTORE     (1 << 9)
221 /* true: save or restore error */
222 #define STS_SRE         (1 << 10)
223 /* true: Controller Not Ready to accept doorbell or op reg writes after reset */
224 #define STS_CNR         XHCI_STS_CNR
225 /* true: internal Host Controller Error - SW needs to reset and reinitialize */
226 #define STS_HCE         (1 << 12)
227 /* bits 13:31 reserved and should be preserved */
228
229 /*
230  * DNCTRL - Device Notification Control Register - dev_notification bitmasks
231  * Generate a device notification event when the HC sees a transaction with a
232  * notification type that matches a bit set in this bit field.
233  */
234 #define DEV_NOTE_MASK           (0xffff)
235 #define ENABLE_DEV_NOTE(x)      (1 << x)
236 /* Most of the device notification types should only be used for debug.
237  * SW does need to pay attention to function wake notifications.
238  */
239 #define DEV_NOTE_FWAKE          ENABLE_DEV_NOTE(1)
240
241 /* CRCR - Command Ring Control Register - cmd_ring bitmasks */
242 /* bit 0 is the command ring cycle state */
243 /* stop ring operation after completion of the currently executing command */
244 #define CMD_RING_PAUSE          (1 << 1)
245 /* stop ring immediately - abort the currently executing command */
246 #define CMD_RING_ABORT          (1 << 2)
247 /* true: command ring is running */
248 #define CMD_RING_RUNNING        (1 << 3)
249 /* bits 4:5 reserved and should be preserved */
250 /* Command Ring pointer - bit mask for the lower 32 bits. */
251 #define CMD_RING_RSVD_BITS      (0x3f)
252
253 /* CONFIG - Configure Register - config_reg bitmasks */
254 /* bits 0:7 - maximum number of device slots enabled (NumSlotsEn) */
255 #define MAX_DEVS(p)     ((p) & 0xff)
256 /* bits 8:31 - reserved and should be preserved */
257
258 /* PORTSC - Port Status and Control Register - port_status_base bitmasks */
259 /* true: device connected */
260 #define PORT_CONNECT    (1 << 0)
261 /* true: port enabled */
262 #define PORT_PE         (1 << 1)
263 /* bit 2 reserved and zeroed */
264 /* true: port has an over-current condition */
265 #define PORT_OC         (1 << 3)
266 /* true: port reset signaling asserted */
267 #define PORT_RESET      (1 << 4)
268 /* Port Link State - bits 5:8
269  * A read gives the current link PM state of the port,
270  * a write with Link State Write Strobe set sets the link state.
271  */
272 #define PORT_PLS_MASK   (0xf << 5)
273 #define XDEV_U0         (0x0 << 5)
274 #define XDEV_U3         (0x3 << 5)
275 #define XDEV_RESUME     (0xf << 5)
276 /* true: port has power (see HCC_PPC) */
277 #define PORT_POWER      (1 << 9)
278 /* bits 10:13 indicate device speed:
279  * 0 - undefined speed - port hasn't be initialized by a reset yet
280  * 1 - full speed
281  * 2 - low speed
282  * 3 - high speed
283  * 4 - super speed
284  * 5-15 reserved
285  */
286 #define DEV_SPEED_MASK          (0xf << 10)
287 #define XDEV_FS                 (0x1 << 10)
288 #define XDEV_LS                 (0x2 << 10)
289 #define XDEV_HS                 (0x3 << 10)
290 #define XDEV_SS                 (0x4 << 10)
291 #define DEV_UNDEFSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == (0x0<<10))
292 #define DEV_FULLSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_FS)
293 #define DEV_LOWSPEED(p)         (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_LS)
294 #define DEV_HIGHSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_HS)
295 #define DEV_SUPERSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SS)
296 /* Bits 20:23 in the Slot Context are the speed for the device */
297 #define SLOT_SPEED_FS           (XDEV_FS << 10)
298 #define SLOT_SPEED_LS           (XDEV_LS << 10)
299 #define SLOT_SPEED_HS           (XDEV_HS << 10)
300 #define SLOT_SPEED_SS           (XDEV_SS << 10)
301 /* Port Indicator Control */
302 #define PORT_LED_OFF    (0 << 14)
303 #define PORT_LED_AMBER  (1 << 14)
304 #define PORT_LED_GREEN  (2 << 14)
305 #define PORT_LED_MASK   (3 << 14)
306 /* Port Link State Write Strobe - set this when changing link state */
307 #define PORT_LINK_STROBE        (1 << 16)
308 /* true: connect status change */
309 #define PORT_CSC        (1 << 17)
310 /* true: port enable change */
311 #define PORT_PEC        (1 << 18)
312 /* true: warm reset for a USB 3.0 device is done.  A "hot" reset puts the port
313  * into an enabled state, and the device into the default state.  A "warm" reset
314  * also resets the link, forcing the device through the link training sequence.
315  * SW can also look at the Port Reset register to see when warm reset is done.
316  */
317 #define PORT_WRC        (1 << 19)
318 /* true: over-current change */
319 #define PORT_OCC        (1 << 20)
320 /* true: reset change - 1 to 0 transition of PORT_RESET */
321 #define PORT_RC         (1 << 21)
322 /* port link status change - set on some port link state transitions:
323  *  Transition                          Reason
324  *  ------------------------------------------------------------------------------
325  *  - U3 to Resume                      Wakeup signaling from a device
326  *  - Resume to Recovery to U0          USB 3.0 device resume
327  *  - Resume to U0                      USB 2.0 device resume
328  *  - U3 to Recovery to U0              Software resume of USB 3.0 device complete
329  *  - U3 to U0                          Software resume of USB 2.0 device complete
330  *  - U2 to U0                          L1 resume of USB 2.1 device complete
331  *  - U0 to U0 (???)                    L1 entry rejection by USB 2.1 device
332  *  - U0 to disabled                    L1 entry error with USB 2.1 device
333  *  - Any state to inactive             Error on USB 3.0 port
334  */
335 #define PORT_PLC        (1 << 22)
336 /* port configure error change - port failed to configure its link partner */
337 #define PORT_CEC        (1 << 23)
338 /* bit 24 reserved */
339 /* wake on connect (enable) */
340 #define PORT_WKCONN_E   (1 << 25)
341 /* wake on disconnect (enable) */
342 #define PORT_WKDISC_E   (1 << 26)
343 /* wake on over-current (enable) */
344 #define PORT_WKOC_E     (1 << 27)
345 /* bits 28:29 reserved */
346 /* true: device is removable - for USB 3.0 roothub emulation */
347 #define PORT_DEV_REMOVE (1 << 30)
348 /* Initiate a warm port reset - complete when PORT_WRC is '1' */
349 #define PORT_WR         (1 << 31)
350
351 /* Port Power Management Status and Control - port_power_base bitmasks */
352 /* Inactivity timer value for transitions into U1, in microseconds.
353  * Timeout can be up to 127us.  0xFF means an infinite timeout.
354  */
355 #define PORT_U1_TIMEOUT(p)      ((p) & 0xff)
356 /* Inactivity timer value for transitions into U2 */
357 #define PORT_U2_TIMEOUT(p)      (((p) & 0xff) << 8)
358 /* Bits 24:31 for port testing */
359
360 /* USB2 Protocol PORTSPMSC */
361 #define PORT_RWE        (1 << 0x3)
362
363 /**
364  * struct xhci_intr_reg - Interrupt Register Set
365  * @irq_pending:        IMAN - Interrupt Management Register.  Used to enable
366  *                      interrupts and check for pending interrupts.
367  * @irq_control:        IMOD - Interrupt Moderation Register.
368  *                      Used to throttle interrupts.
369  * @erst_size:          Number of segments in the Event Ring Segment Table (ERST).
370  * @erst_base:          ERST base address.
371  * @erst_dequeue:       Event ring dequeue pointer.
372  *
373  * Each interrupter (defined by a MSI-X vector) has an event ring and an Event
374  * Ring Segment Table (ERST) associated with it.  The event ring is comprised of
375  * multiple segments of the same size.  The HC places events on the ring and
376  * "updates the Cycle bit in the TRBs to indicate to software the current
377  * position of the Enqueue Pointer." The HCD (Linux) processes those events and
378  * updates the dequeue pointer.
379  */
380 struct xhci_intr_reg {
381         u32     irq_pending;
382         u32     irq_control;
383         u32     erst_size;
384         u32     rsvd;
385         u64     erst_base;
386         u64     erst_dequeue;
387 };
388
389 /* irq_pending bitmasks */
390 #define ER_IRQ_PENDING(p)       ((p) & 0x1)
391 /* bits 2:31 need to be preserved */
392 /* THIS IS BUGGY - FIXME - IP IS WRITE 1 TO CLEAR */
393 #define ER_IRQ_CLEAR(p)         ((p) & 0xfffffffe)
394 #define ER_IRQ_ENABLE(p)        ((ER_IRQ_CLEAR(p)) | 0x2)
395 #define ER_IRQ_DISABLE(p)       ((ER_IRQ_CLEAR(p)) & ~(0x2))
396
397 /* irq_control bitmasks */
398 /* Minimum interval between interrupts (in 250ns intervals).  The interval
399  * between interrupts will be longer if there are no events on the event ring.
400  * Default is 4000 (1 ms).
401  */
402 #define ER_IRQ_INTERVAL_MASK    (0xffff)
403 /* Counter used to count down the time to the next interrupt - HW use only */
404 #define ER_IRQ_COUNTER_MASK     (0xffff << 16)
405
406 /* erst_size bitmasks */
407 /* Preserve bits 16:31 of erst_size */
408 #define ERST_SIZE_MASK          (0xffff << 16)
409
410 /* erst_dequeue bitmasks */
411 /* Dequeue ERST Segment Index (DESI) - Segment number (or alias)
412  * where the current dequeue pointer lies.  This is an optional HW hint.
413  */
414 #define ERST_DESI_MASK          (0x7)
415 /* Event Handler Busy (EHB) - is the event ring scheduled to be serviced by
416  * a work queue (or delayed service routine)?
417  */
418 #define ERST_EHB                (1 << 3)
419 #define ERST_PTR_MASK           (0xf)
420
421 /**
422  * struct xhci_run_regs
423  * @microframe_index:
424  *              MFINDEX - current microframe number
425  *
426  * Section 5.5 Host Controller Runtime Registers:
427  * "Software should read and write these registers using only Dword (32 bit)
428  * or larger accesses"
429  */
430 struct xhci_run_regs {
431         u32                     microframe_index;
432         u32                     rsvd[7];
433         struct xhci_intr_reg    ir_set[128];
434 };
435
436 /**
437  * struct doorbell_array
438  *
439  * Bits  0 -  7: Endpoint target
440  * Bits  8 - 15: RsvdZ
441  * Bits 16 - 31: Stream ID
442  *
443  * Section 5.6
444  */
445 struct xhci_doorbell_array {
446         u32     doorbell[256];
447 };
448
449 #define DB_VALUE(ep, stream)    ((((ep) + 1) & 0xff) | ((stream) << 16))
450 #define DB_VALUE_HOST           0x00000000
451
452 /**
453  * struct xhci_protocol_caps
454  * @revision:           major revision, minor revision, capability ID,
455  *                      and next capability pointer.
456  * @name_string:        Four ASCII characters to say which spec this xHC
457  *                      follows, typically "USB ".
458  * @port_info:          Port offset, count, and protocol-defined information.
459  */
460 struct xhci_protocol_caps {
461         u32     revision;
462         u32     name_string;
463         u32     port_info;
464 };
465
466 #define XHCI_EXT_PORT_MAJOR(x)  (((x) >> 24) & 0xff)
467 #define XHCI_EXT_PORT_OFF(x)    ((x) & 0xff)
468 #define XHCI_EXT_PORT_COUNT(x)  (((x) >> 8) & 0xff)
469
470 /**
471  * struct xhci_container_ctx
472  * @type: Type of context.  Used to calculated offsets to contained contexts.
473  * @size: Size of the context data
474  * @bytes: The raw context data given to HW
475  * @dma: dma address of the bytes
476  *
477  * Represents either a Device or Input context.  Holds a pointer to the raw
478  * memory used for the context (bytes) and dma address of it (dma).
479  */
480 struct xhci_container_ctx {
481         unsigned type;
482 #define XHCI_CTX_TYPE_DEVICE  0x1
483 #define XHCI_CTX_TYPE_INPUT   0x2
484
485         int size;
486
487         u8 *bytes;
488         dma_addr_t dma;
489 };
490
491 /**
492  * struct xhci_slot_ctx
493  * @dev_info:   Route string, device speed, hub info, and last valid endpoint
494  * @dev_info2:  Max exit latency for device number, root hub port number
495  * @tt_info:    tt_info is used to construct split transaction tokens
496  * @dev_state:  slot state and device address
497  *
498  * Slot Context - section 6.2.1.1.  This assumes the HC uses 32-byte context
499  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
500  * reserved at the end of the slot context for HC internal use.
501  */
502 struct xhci_slot_ctx {
503         u32     dev_info;
504         u32     dev_info2;
505         u32     tt_info;
506         u32     dev_state;
507         /* offset 0x10 to 0x1f reserved for HC internal use */
508         u32     reserved[4];
509 };
510
511 /* dev_info bitmasks */
512 /* Route String - 0:19 */
513 #define ROUTE_STRING_MASK       (0xfffff)
514 /* Device speed - values defined by PORTSC Device Speed field - 20:23 */
515 #define DEV_SPEED       (0xf << 20)
516 /* bit 24 reserved */
517 /* Is this LS/FS device connected through a HS hub? - bit 25 */
518 #define DEV_MTT         (0x1 << 25)
519 /* Set if the device is a hub - bit 26 */
520 #define DEV_HUB         (0x1 << 26)
521 /* Index of the last valid endpoint context in this device context - 27:31 */
522 #define LAST_CTX_MASK   (0x1f << 27)
523 #define LAST_CTX(p)     ((p) << 27)
524 #define LAST_CTX_TO_EP_NUM(p)   (((p) >> 27) - 1)
525 #define SLOT_FLAG       (1 << 0)
526 #define EP0_FLAG        (1 << 1)
527
528 /* dev_info2 bitmasks */
529 /* Max Exit Latency (ms) - worst case time to wake up all links in dev path */
530 #define MAX_EXIT        (0xffff)
531 /* Root hub port number that is needed to access the USB device */
532 #define ROOT_HUB_PORT(p)        (((p) & 0xff) << 16)
533 #define DEVINFO_TO_ROOT_HUB_PORT(p)     (((p) >> 16) & 0xff)
534 /* Maximum number of ports under a hub device */
535 #define XHCI_MAX_PORTS(p)       (((p) & 0xff) << 24)
536
537 /* tt_info bitmasks */
538 /*
539  * TT Hub Slot ID - for low or full speed devices attached to a high-speed hub
540  * The Slot ID of the hub that isolates the high speed signaling from
541  * this low or full-speed device.  '0' if attached to root hub port.
542  */
543 #define TT_SLOT         (0xff)
544 /*
545  * The number of the downstream facing port of the high-speed hub
546  * '0' if the device is not low or full speed.
547  */
548 #define TT_PORT         (0xff << 8)
549 #define TT_THINK_TIME(p)        (((p) & 0x3) << 16)
550
551 /* dev_state bitmasks */
552 /* USB device address - assigned by the HC */
553 #define DEV_ADDR_MASK   (0xff)
554 /* bits 8:26 reserved */
555 /* Slot state */
556 #define SLOT_STATE      (0x1f << 27)
557 #define GET_SLOT_STATE(p)       (((p) & (0x1f << 27)) >> 27)
558
559
560 /**
561  * struct xhci_ep_ctx
562  * @ep_info:    endpoint state, streams, mult, and interval information.
563  * @ep_info2:   information on endpoint type, max packet size, max burst size,
564  *              error count, and whether the HC will force an event for all
565  *              transactions.
566  * @deq:        64-bit ring dequeue pointer address.  If the endpoint only
567  *              defines one stream, this points to the endpoint transfer ring.
568  *              Otherwise, it points to a stream context array, which has a
569  *              ring pointer for each flow.
570  * @tx_info:
571  *              Average TRB lengths for the endpoint ring and
572  *              max payload within an Endpoint Service Interval Time (ESIT).
573  *
574  * Endpoint Context - section 6.2.1.2.  This assumes the HC uses 32-byte context
575  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
576  * reserved at the end of the endpoint context for HC internal use.
577  */
578 struct xhci_ep_ctx {
579         u32     ep_info;
580         u32     ep_info2;
581         u64     deq;
582         u32     tx_info;
583         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
584         u32     reserved[3];
585 };
586
587 /* ep_info bitmasks */
588 /*
589  * Endpoint State - bits 0:2
590  * 0 - disabled
591  * 1 - running
592  * 2 - halted due to halt condition - ok to manipulate endpoint ring
593  * 3 - stopped
594  * 4 - TRB error
595  * 5-7 - reserved
596  */
597 #define EP_STATE_MASK           (0xf)
598 #define EP_STATE_DISABLED       0
599 #define EP_STATE_RUNNING        1
600 #define EP_STATE_HALTED         2
601 #define EP_STATE_STOPPED        3
602 #define EP_STATE_ERROR          4
603 /* Mult - Max number of burtst within an interval, in EP companion desc. */
604 #define EP_MULT(p)              ((p & 0x3) << 8)
605 /* bits 10:14 are Max Primary Streams */
606 /* bit 15 is Linear Stream Array */
607 /* Interval - period between requests to an endpoint - 125u increments. */
608 #define EP_INTERVAL(p)          ((p & 0xff) << 16)
609 #define EP_INTERVAL_TO_UFRAMES(p)               (1 << (((p) >> 16) & 0xff))
610 #define EP_MAXPSTREAMS_MASK     (0x1f << 10)
611 #define EP_MAXPSTREAMS(p)       (((p) << 10) & EP_MAXPSTREAMS_MASK)
612 /* Endpoint is set up with a Linear Stream Array (vs. Secondary Stream Array) */
613 #define EP_HAS_LSA              (1 << 15)
614
615 /* ep_info2 bitmasks */
616 /*
617  * Force Event - generate transfer events for all TRBs for this endpoint
618  * This will tell the HC to ignore the IOC and ISP flags (for debugging only).
619  */
620 #define FORCE_EVENT     (0x1)
621 #define ERROR_COUNT(p)  (((p) & 0x3) << 1)
622 #define CTX_TO_EP_TYPE(p)       (((p) >> 3) & 0x7)
623 #define EP_TYPE(p)      ((p) << 3)
624 #define ISOC_OUT_EP     1
625 #define BULK_OUT_EP     2
626 #define INT_OUT_EP      3
627 #define CTRL_EP         4
628 #define ISOC_IN_EP      5
629 #define BULK_IN_EP      6
630 #define INT_IN_EP       7
631 /* bit 6 reserved */
632 /* bit 7 is Host Initiate Disable - for disabling stream selection */
633 #define MAX_BURST(p)    (((p)&0xff) << 8)
634 #define MAX_PACKET(p)   (((p)&0xffff) << 16)
635 #define MAX_PACKET_MASK         (0xffff << 16)
636 #define MAX_PACKET_DECODED(p)   (((p) >> 16) & 0xffff)
637
638 /* Get max packet size from ep desc. Bit 10..0 specify the max packet size.
639  * USB2.0 spec 9.6.6.
640  */
641 #define GET_MAX_PACKET(p)       ((p) & 0x7ff)
642
643 /* tx_info bitmasks */
644 #define AVG_TRB_LENGTH_FOR_EP(p)        ((p) & 0xffff)
645 #define MAX_ESIT_PAYLOAD_FOR_EP(p)      (((p) & 0xffff) << 16)
646
647
648 /**
649  * struct xhci_input_control_context
650  * Input control context; see section 6.2.5.
651  *
652  * @drop_context:       set the bit of the endpoint context you want to disable
653  * @add_context:        set the bit of the endpoint context you want to enable
654  */
655 struct xhci_input_control_ctx {
656         u32     drop_flags;
657         u32     add_flags;
658         u32     rsvd2[6];
659 };
660
661 /* Represents everything that is needed to issue a command on the command ring.
662  * It's useful to pre-allocate these for commands that cannot fail due to
663  * out-of-memory errors, like freeing streams.
664  */
665 struct xhci_command {
666         /* Input context for changing device state */
667         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
668         u32                             status;
669         /* If completion is null, no one is waiting on this command
670          * and the structure can be freed after the command completes.
671          */
672         struct completion               *completion;
673         union xhci_trb                  *command_trb;
674         struct list_head                cmd_list;
675 };
676
677 /* drop context bitmasks */
678 #define DROP_EP(x)      (0x1 << x)
679 /* add context bitmasks */
680 #define ADD_EP(x)       (0x1 << x)
681
682 struct xhci_stream_ctx {
683         /* 64-bit stream ring address, cycle state, and stream type */
684         u64     stream_ring;
685         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
686         u32     reserved[2];
687 };
688
689 /* Stream Context Types (section 6.4.1) - bits 3:1 of stream ctx deq ptr */
690 #define SCT_FOR_CTX(p)          (((p) << 1) & 0x7)
691 /* Secondary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
692 #define SCT_SEC_TR              0
693 /* Primary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
694 #define SCT_PRI_TR              1
695 /* Dequeue pointer is for a secondary stream array (SSA) with 8 entries */
696 #define SCT_SSA_8               2
697 #define SCT_SSA_16              3
698 #define SCT_SSA_32              4
699 #define SCT_SSA_64              5
700 #define SCT_SSA_128             6
701 #define SCT_SSA_256             7
702
703 /* Assume no secondary streams for now */
704 struct xhci_stream_info {
705         struct xhci_ring                **stream_rings;
706         /* Number of streams, including stream 0 (which drivers can't use) */
707         unsigned int                    num_streams;
708         /* The stream context array may be bigger than
709          * the number of streams the driver asked for
710          */
711         struct xhci_stream_ctx          *stream_ctx_array;
712         unsigned int                    num_stream_ctxs;
713         dma_addr_t                      ctx_array_dma;
714         /* For mapping physical TRB addresses to segments in stream rings */
715         struct radix_tree_root          trb_address_map;
716         struct xhci_command             *free_streams_command;
717 };
718
719 #define SMALL_STREAM_ARRAY_SIZE         256
720 #define MEDIUM_STREAM_ARRAY_SIZE        1024
721
722 struct xhci_virt_ep {
723         struct xhci_ring                *ring;
724         /* Related to endpoints that are configured to use stream IDs only */
725         struct xhci_stream_info         *stream_info;
726         /* Temporary storage in case the configure endpoint command fails and we
727          * have to restore the device state to the previous state
728          */
729         struct xhci_ring                *new_ring;
730         unsigned int                    ep_state;
731 #define SET_DEQ_PENDING         (1 << 0)
732 #define EP_HALTED               (1 << 1)        /* For stall handling */
733 #define EP_HALT_PENDING         (1 << 2)        /* For URB cancellation */
734 /* Transitioning the endpoint to using streams, don't enqueue URBs */
735 #define EP_GETTING_STREAMS      (1 << 3)
736 #define EP_HAS_STREAMS          (1 << 4)
737 /* Transitioning the endpoint to not using streams, don't enqueue URBs */
738 #define EP_GETTING_NO_STREAMS   (1 << 5)
739         /* ----  Related to URB cancellation ---- */
740         struct list_head        cancelled_td_list;
741         /* The TRB that was last reported in a stopped endpoint ring */
742         union xhci_trb          *stopped_trb;
743         struct xhci_td          *stopped_td;
744         unsigned int            stopped_stream;
745         /* Watchdog timer for stop endpoint command to cancel URBs */
746         struct timer_list       stop_cmd_timer;
747         int                     stop_cmds_pending;
748         struct xhci_hcd         *xhci;
749         /*
750          * Sometimes the xHC can not process isochronous endpoint ring quickly
751          * enough, and it will miss some isoc tds on the ring and generate
752          * a Missed Service Error Event.
753          * Set skip flag when receive a Missed Service Error Event and
754          * process the missed tds on the endpoint ring.
755          */
756         bool                    skip;
757 };
758
759 struct xhci_virt_device {
760         struct usb_device               *udev;
761         /*
762          * Commands to the hardware are passed an "input context" that
763          * tells the hardware what to change in its data structures.
764          * The hardware will return changes in an "output context" that
765          * software must allocate for the hardware.  We need to keep
766          * track of input and output contexts separately because
767          * these commands might fail and we don't trust the hardware.
768          */
769         struct xhci_container_ctx       *out_ctx;
770         /* Used for addressing devices and configuration changes */
771         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
772         /* Rings saved to ensure old alt settings can be re-instated */
773         struct xhci_ring                **ring_cache;
774         int                             num_rings_cached;
775         /* Store xHC assigned device address */
776         int                             address;
777 #define XHCI_MAX_RINGS_CACHED   31
778         struct xhci_virt_ep             eps[31];
779         struct completion               cmd_completion;
780         /* Status of the last command issued for this device */
781         u32                             cmd_status;
782         struct list_head                cmd_list;
783         u8                              port;
784 };
785
786
787 /**
788  * struct xhci_device_context_array
789  * @dev_context_ptr     array of 64-bit DMA addresses for device contexts
790  */
791 struct xhci_device_context_array {
792         /* 64-bit device addresses; we only write 32-bit addresses */
793         u64                     dev_context_ptrs[MAX_HC_SLOTS];
794         /* private xHCD pointers */
795         dma_addr_t      dma;
796 };
797 /* TODO: write function to set the 64-bit device DMA address */
798 /*
799  * TODO: change this to be dynamically sized at HC mem init time since the HC
800  * might not be able to handle the maximum number of devices possible.
801  */
802
803
804 struct xhci_transfer_event {
805         /* 64-bit buffer address, or immediate data */
806         u64     buffer;
807         u32     transfer_len;
808         /* This field is interpreted differently based on the type of TRB */
809         u32     flags;
810 };
811
812 /** Transfer Event bit fields **/
813 #define TRB_TO_EP_ID(p) (((p) >> 16) & 0x1f)
814
815 /* Completion Code - only applicable for some types of TRBs */
816 #define COMP_CODE_MASK          (0xff << 24)
817 #define GET_COMP_CODE(p)        (((p) & COMP_CODE_MASK) >> 24)
818 #define COMP_SUCCESS    1
819 /* Data Buffer Error */
820 #define COMP_DB_ERR     2
821 /* Babble Detected Error */
822 #define COMP_BABBLE     3
823 /* USB Transaction Error */
824 #define COMP_TX_ERR     4
825 /* TRB Error - some TRB field is invalid */
826 #define COMP_TRB_ERR    5
827 /* Stall Error - USB device is stalled */
828 #define COMP_STALL      6
829 /* Resource Error - HC doesn't have memory for that device configuration */
830 #define COMP_ENOMEM     7
831 /* Bandwidth Error - not enough room in schedule for this dev config */
832 #define COMP_BW_ERR     8
833 /* No Slots Available Error - HC ran out of device slots */
834 #define COMP_ENOSLOTS   9
835 /* Invalid Stream Type Error */
836 #define COMP_STREAM_ERR 10
837 /* Slot Not Enabled Error - doorbell rung for disabled device slot */
838 #define COMP_EBADSLT    11
839 /* Endpoint Not Enabled Error */
840 #define COMP_EBADEP     12
841 /* Short Packet */
842 #define COMP_SHORT_TX   13
843 /* Ring Underrun - doorbell rung for an empty isoc OUT ep ring */
844 #define COMP_UNDERRUN   14
845 /* Ring Overrun - isoc IN ep ring is empty when ep is scheduled to RX */
846 #define COMP_OVERRUN    15
847 /* Virtual Function Event Ring Full Error */
848 #define COMP_VF_FULL    16
849 /* Parameter Error - Context parameter is invalid */
850 #define COMP_EINVAL     17
851 /* Bandwidth Overrun Error - isoc ep exceeded its allocated bandwidth */
852 #define COMP_BW_OVER    18
853 /* Context State Error - illegal context state transition requested */
854 #define COMP_CTX_STATE  19
855 /* No Ping Response Error - HC didn't get PING_RESPONSE in time to TX */
856 #define COMP_PING_ERR   20
857 /* Event Ring is full */
858 #define COMP_ER_FULL    21
859 /* Missed Service Error - HC couldn't service an isoc ep within interval */
860 #define COMP_MISSED_INT 23
861 /* Successfully stopped command ring */
862 #define COMP_CMD_STOP   24
863 /* Successfully aborted current command and stopped command ring */
864 #define COMP_CMD_ABORT  25
865 /* Stopped - transfer was terminated by a stop endpoint command */
866 #define COMP_STOP       26
867 /* Same as COMP_EP_STOPPED, but the transfered length in the event is invalid */
868 #define COMP_STOP_INVAL 27
869 /* Control Abort Error - Debug Capability - control pipe aborted */
870 #define COMP_DBG_ABORT  28
871 /* TRB type 29 and 30 reserved */
872 /* Isoc Buffer Overrun - an isoc IN ep sent more data than could fit in TD */
873 #define COMP_BUFF_OVER  31
874 /* Event Lost Error - xHC has an "internal event overrun condition" */
875 #define COMP_ISSUES     32
876 /* Undefined Error - reported when other error codes don't apply */
877 #define COMP_UNKNOWN    33
878 /* Invalid Stream ID Error */
879 #define COMP_STRID_ERR  34
880 /* Secondary Bandwidth Error - may be returned by a Configure Endpoint cmd */
881 /* FIXME - check for this */
882 #define COMP_2ND_BW_ERR 35
883 /* Split Transaction Error */
884 #define COMP_SPLIT_ERR  36
885
886 struct xhci_link_trb {
887         /* 64-bit segment pointer*/
888         u64 segment_ptr;
889         u32 intr_target;
890         u32 control;
891 };
892
893 /* control bitfields */
894 #define LINK_TOGGLE     (0x1<<1)
895
896 /* Command completion event TRB */
897 struct xhci_event_cmd {
898         /* Pointer to command TRB, or the value passed by the event data trb */
899         u64 cmd_trb;
900         u32 status;
901         u32 flags;
902 };
903
904 /* flags bitmasks */
905 /* bits 16:23 are the virtual function ID */
906 /* bits 24:31 are the slot ID */
907 #define TRB_TO_SLOT_ID(p)       (((p) & (0xff<<24)) >> 24)
908 #define SLOT_ID_FOR_TRB(p)      (((p) & 0xff) << 24)
909
910 /* Stop Endpoint TRB - ep_index to endpoint ID for this TRB */
911 #define TRB_TO_EP_INDEX(p)              ((((p) & (0x1f << 16)) >> 16) - 1)
912 #define EP_ID_FOR_TRB(p)                ((((p) + 1) & 0x1f) << 16)
913
914 #define SUSPEND_PORT_FOR_TRB(p)         (((p) & 1) << 23)
915 #define TRB_TO_SUSPEND_PORT(p)          (((p) & (1 << 23)) >> 23)
916 #define LAST_EP_INDEX                   30
917
918 /* Set TR Dequeue Pointer command TRB fields */
919 #define TRB_TO_STREAM_ID(p)             ((((p) & (0xffff << 16)) >> 16))
920 #define STREAM_ID_FOR_TRB(p)            ((((p)) & 0xffff) << 16)
921
922
923 /* Port Status Change Event TRB fields */
924 /* Port ID - bits 31:24 */
925 #define GET_PORT_ID(p)          (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
926
927 /* Normal TRB fields */
928 /* transfer_len bitmasks - bits 0:16 */
929 #define TRB_LEN(p)              ((p) & 0x1ffff)
930 /* Interrupter Target - which MSI-X vector to target the completion event at */
931 #define TRB_INTR_TARGET(p)      (((p) & 0x3ff) << 22)
932 #define GET_INTR_TARGET(p)      (((p) >> 22) & 0x3ff)
933
934 /* Cycle bit - indicates TRB ownership by HC or HCD */
935 #define TRB_CYCLE               (1<<0)
936 /*
937  * Force next event data TRB to be evaluated before task switch.
938  * Used to pass OS data back after a TD completes.
939  */
940 #define TRB_ENT                 (1<<1)
941 /* Interrupt on short packet */
942 #define TRB_ISP                 (1<<2)
943 /* Set PCIe no snoop attribute */
944 #define TRB_NO_SNOOP            (1<<3)
945 /* Chain multiple TRBs into a TD */
946 #define TRB_CHAIN               (1<<4)
947 /* Interrupt on completion */
948 #define TRB_IOC                 (1<<5)
949 /* The buffer pointer contains immediate data */
950 #define TRB_IDT                 (1<<6)
951
952
953 /* Control transfer TRB specific fields */
954 #define TRB_DIR_IN              (1<<16)
955
956 /* Isochronous TRB specific fields */
957 #define TRB_SIA                 (1<<31)
958
959 struct xhci_generic_trb {
960         u32 field[4];
961 };
962
963 union xhci_trb {
964         struct xhci_link_trb            link;
965         struct xhci_transfer_event      trans_event;
966         struct xhci_event_cmd           event_cmd;
967         struct xhci_generic_trb         generic;
968 };
969
970 /* TRB bit mask */
971 #define TRB_TYPE_BITMASK        (0xfc00)
972 #define TRB_TYPE(p)             ((p) << 10)
973 #define TRB_FIELD_TO_TYPE(p)    (((p) & TRB_TYPE_BITMASK) >> 10)
974 /* TRB type IDs */
975 /* bulk, interrupt, isoc scatter/gather, and control data stage */
976 #define TRB_NORMAL              1
977 /* setup stage for control transfers */
978 #define TRB_SETUP               2
979 /* data stage for control transfers */
980 #define TRB_DATA                3
981 /* status stage for control transfers */
982 #define TRB_STATUS              4
983 /* isoc transfers */
984 #define TRB_ISOC                5
985 /* TRB for linking ring segments */
986 #define TRB_LINK                6
987 #define TRB_EVENT_DATA          7
988 /* Transfer Ring No-op (not for the command ring) */
989 #define TRB_TR_NOOP             8
990 /* Command TRBs */
991 /* Enable Slot Command */
992 #define TRB_ENABLE_SLOT         9
993 /* Disable Slot Command */
994 #define TRB_DISABLE_SLOT        10
995 /* Address Device Command */
996 #define TRB_ADDR_DEV            11
997 /* Configure Endpoint Command */
998 #define TRB_CONFIG_EP           12
999 /* Evaluate Context Command */
1000 #define TRB_EVAL_CONTEXT        13
1001 /* Reset Endpoint Command */
1002 #define TRB_RESET_EP            14
1003 /* Stop Transfer Ring Command */
1004 #define TRB_STOP_RING           15
1005 /* Set Transfer Ring Dequeue Pointer Command */
1006 #define TRB_SET_DEQ             16
1007 /* Reset Device Command */
1008 #define TRB_RESET_DEV           17
1009 /* Force Event Command (opt) */
1010 #define TRB_FORCE_EVENT         18
1011 /* Negotiate Bandwidth Command (opt) */
1012 #define TRB_NEG_BANDWIDTH       19
1013 /* Set Latency Tolerance Value Command (opt) */
1014 #define TRB_SET_LT              20
1015 /* Get port bandwidth Command */
1016 #define TRB_GET_BW              21
1017 /* Force Header Command - generate a transaction or link management packet */
1018 #define TRB_FORCE_HEADER        22
1019 /* No-op Command - not for transfer rings */
1020 #define TRB_CMD_NOOP            23
1021 /* TRB IDs 24-31 reserved */
1022 /* Event TRBS */
1023 /* Transfer Event */
1024 #define TRB_TRANSFER            32
1025 /* Command Completion Event */
1026 #define TRB_COMPLETION          33
1027 /* Port Status Change Event */
1028 #define TRB_PORT_STATUS         34
1029 /* Bandwidth Request Event (opt) */
1030 #define TRB_BANDWIDTH_EVENT     35
1031 /* Doorbell Event (opt) */
1032 #define TRB_DOORBELL            36
1033 /* Host Controller Event */
1034 #define TRB_HC_EVENT            37
1035 /* Device Notification Event - device sent function wake notification */
1036 #define TRB_DEV_NOTE            38
1037 /* MFINDEX Wrap Event - microframe counter wrapped */
1038 #define TRB_MFINDEX_WRAP        39
1039 /* TRB IDs 40-47 reserved, 48-63 is vendor-defined */
1040
1041 /* Nec vendor-specific command completion event. */
1042 #define TRB_NEC_CMD_COMP        48
1043 /* Get NEC firmware revision. */
1044 #define TRB_NEC_GET_FW          49
1045
1046 #define NEC_FW_MINOR(p)         (((p) >> 0) & 0xff)
1047 #define NEC_FW_MAJOR(p)         (((p) >> 8) & 0xff)
1048
1049 /*
1050  * TRBS_PER_SEGMENT must be a multiple of 4,
1051  * since the command ring is 64-byte aligned.
1052  * It must also be greater than 16.
1053  */
1054 #define TRBS_PER_SEGMENT        64
1055 /* Allow two commands + a link TRB, along with any reserved command TRBs */
1056 #define MAX_RSVD_CMD_TRBS       (TRBS_PER_SEGMENT - 3)
1057 #define SEGMENT_SIZE            (TRBS_PER_SEGMENT*16)
1058 /* SEGMENT_SHIFT should be log2(SEGMENT_SIZE).
1059  * Change this if you change TRBS_PER_SEGMENT!
1060  */
1061 #define SEGMENT_SHIFT           10
1062 /* TRB buffer pointers can't cross 64KB boundaries */
1063 #define TRB_MAX_BUFF_SHIFT              16
1064 #define TRB_MAX_BUFF_SIZE       (1 << TRB_MAX_BUFF_SHIFT)
1065
1066 struct xhci_segment {
1067         union xhci_trb          *trbs;
1068         /* private to HCD */
1069         struct xhci_segment     *next;
1070         dma_addr_t              dma;
1071 };
1072
1073 struct xhci_td {
1074         struct list_head        td_list;
1075         struct list_head        cancelled_td_list;
1076         struct urb              *urb;
1077         struct xhci_segment     *start_seg;
1078         union xhci_trb          *first_trb;
1079         union xhci_trb          *last_trb;
1080 };
1081
1082 struct xhci_dequeue_state {
1083         struct xhci_segment *new_deq_seg;
1084         union xhci_trb *new_deq_ptr;
1085         int new_cycle_state;
1086 };
1087
1088 struct xhci_ring {
1089         struct xhci_segment     *first_seg;
1090         union  xhci_trb         *enqueue;
1091         struct xhci_segment     *enq_seg;
1092         unsigned int            enq_updates;
1093         union  xhci_trb         *dequeue;
1094         struct xhci_segment     *deq_seg;
1095         unsigned int            deq_updates;
1096         struct list_head        td_list;
1097         /*
1098          * Write the cycle state into the TRB cycle field to give ownership of
1099          * the TRB to the host controller (if we are the producer), or to check
1100          * if we own the TRB (if we are the consumer).  See section 4.9.1.
1101          */
1102         u32                     cycle_state;
1103         unsigned int            stream_id;
1104 };
1105
1106 struct xhci_erst_entry {
1107         /* 64-bit event ring segment address */
1108         u64     seg_addr;
1109         u32     seg_size;
1110         /* Set to zero */
1111         u32     rsvd;
1112 };
1113
1114 struct xhci_erst {
1115         struct xhci_erst_entry  *entries;
1116         unsigned int            num_entries;
1117         /* xhci->event_ring keeps track of segment dma addresses */
1118         dma_addr_t              erst_dma_addr;
1119         /* Num entries the ERST can contain */
1120         unsigned int            erst_size;
1121 };
1122
1123 struct xhci_scratchpad {
1124         u64 *sp_array;
1125         dma_addr_t sp_dma;
1126         void **sp_buffers;
1127         dma_addr_t *sp_dma_buffers;
1128 };
1129
1130 struct urb_priv {
1131         int     length;
1132         int     td_cnt;
1133         struct  xhci_td *td[0];
1134 };
1135
1136 /*
1137  * Each segment table entry is 4*32bits long.  1K seems like an ok size:
1138  * (1K bytes * 8bytes/bit) / (4*32 bits) = 64 segment entries in the table,
1139  * meaning 64 ring segments.
1140  * Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1141 #define ERST_NUM_SEGS   1
1142 /* Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1143 #define ERST_SIZE       64
1144 /* Initial number of event segment rings allocated */
1145 #define ERST_ENTRIES    1
1146 /* Poll every 60 seconds */
1147 #define POLL_TIMEOUT    60
1148 /* Stop endpoint command timeout (secs) for URB cancellation watchdog timer */
1149 #define XHCI_STOP_EP_CMD_TIMEOUT        5
1150 /* XXX: Make these module parameters */
1151
1152 struct s3_save {
1153         u32     command;
1154         u32     dev_nt;
1155         u64     dcbaa_ptr;
1156         u32     config_reg;
1157         u32     irq_pending;
1158         u32     irq_control;
1159         u32     erst_size;
1160         u64     erst_base;
1161         u64     erst_dequeue;
1162 };
1163
1164 /* There is one ehci_hci structure per controller */
1165 struct xhci_hcd {
1166         /* glue to PCI and HCD framework */
1167         struct xhci_cap_regs __iomem *cap_regs;
1168         struct xhci_op_regs __iomem *op_regs;
1169         struct xhci_run_regs __iomem *run_regs;
1170         struct xhci_doorbell_array __iomem *dba;
1171         /* Our HCD's current interrupter register set */
1172         struct  xhci_intr_reg __iomem *ir_set;
1173
1174         /* Cached register copies of read-only HC data */
1175         __u32           hcs_params1;
1176         __u32           hcs_params2;
1177         __u32           hcs_params3;
1178         __u32           hcc_params;
1179
1180         spinlock_t      lock;
1181
1182         /* packed release number */
1183         u8              sbrn;
1184         u16             hci_version;
1185         u8              max_slots;
1186         u8              max_interrupters;
1187         u8              max_ports;
1188         u8              isoc_threshold;
1189         int             event_ring_max;
1190         int             addr_64;
1191         /* 4KB min, 128MB max */
1192         int             page_size;
1193         /* Valid values are 12 to 20, inclusive */
1194         int             page_shift;
1195         /* msi-x vectors */
1196         int             msix_count;
1197         struct msix_entry       *msix_entries;
1198         /* data structures */
1199         struct xhci_device_context_array *dcbaa;
1200         struct xhci_ring        *cmd_ring;
1201         unsigned int            cmd_ring_reserved_trbs;
1202         struct xhci_ring        *event_ring;
1203         struct xhci_erst        erst;
1204         /* Scratchpad */
1205         struct xhci_scratchpad  *scratchpad;
1206
1207         /* slot enabling and address device helpers */
1208         struct completion       addr_dev;
1209         int slot_id;
1210         /* Internal mirror of the HW's dcbaa */
1211         struct xhci_virt_device *devs[MAX_HC_SLOTS];
1212
1213         /* DMA pools */
1214         struct dma_pool *device_pool;
1215         struct dma_pool *segment_pool;
1216         struct dma_pool *small_streams_pool;
1217         struct dma_pool *medium_streams_pool;
1218
1219 #ifdef CONFIG_USB_XHCI_HCD_DEBUGGING
1220         /* Poll the rings - for debugging */
1221         struct timer_list       event_ring_timer;
1222         int                     zombie;
1223 #endif
1224         /* Host controller watchdog timer structures */
1225         unsigned int            xhc_state;
1226
1227         unsigned long           bus_suspended;
1228         unsigned long           next_statechange;
1229
1230         u32                     command;
1231         struct s3_save          s3;
1232 /* Host controller is dying - not responding to commands. "I'm not dead yet!"
1233  *
1234  * xHC interrupts have been disabled and a watchdog timer will (or has already)
1235  * halt the xHCI host, and complete all URBs with an -ESHUTDOWN code.  Any code
1236  * that sees this status (other than the timer that set it) should stop touching
1237  * hardware immediately.  Interrupt handlers should return immediately when
1238  * they see this status (any time they drop and re-acquire xhci->lock).
1239  * xhci_urb_dequeue() should call usb_hcd_check_unlink_urb() and return without
1240  * putting the TD on the canceled list, etc.
1241  *
1242  * There are no reports of xHCI host controllers that display this issue.
1243  */
1244 #define XHCI_STATE_DYING        (1 << 0)
1245         /* Statistics */
1246         int                     noops_submitted;
1247         int                     noops_handled;
1248         int                     error_bitmask;
1249         unsigned int            quirks;
1250 #define XHCI_LINK_TRB_QUIRK     (1 << 0)
1251 #define XHCI_RESET_EP_QUIRK     (1 << 1)
1252 #define XHCI_NEC_HOST           (1 << 2)
1253         u32                     port_c_suspend[8];      /* port suspend change*/
1254         u32                     suspended_ports[8];     /* which ports are
1255                                                            suspended */
1256         unsigned long           resume_done[MAX_HC_PORTS];
1257         /* Is each xHCI roothub port a USB 3.0, USB 2.0, or USB 1.1 port? */
1258         u8                      *port_array;
1259         /* Array of pointers to USB 3.0 PORTSC registers */
1260         u32 __iomem             **usb3_ports;
1261         unsigned int            num_usb3_ports;
1262         /* Array of pointers to USB 2.0 PORTSC registers */
1263         u32 __iomem             **usb2_ports;
1264         unsigned int            num_usb2_ports;
1265 };
1266
1267 /* For testing purposes */
1268 #define NUM_TEST_NOOPS  0
1269
1270 /* convert between an HCD pointer and the corresponding EHCI_HCD */
1271 static inline struct xhci_hcd *hcd_to_xhci(struct usb_hcd *hcd)
1272 {
1273         return (struct xhci_hcd *) (hcd->hcd_priv);
1274 }
1275
1276 static inline struct usb_hcd *xhci_to_hcd(struct xhci_hcd *xhci)
1277 {
1278         return container_of((void *) xhci, struct usb_hcd, hcd_priv);
1279 }
1280
1281 #ifdef CONFIG_USB_XHCI_HCD_DEBUGGING
1282 #define XHCI_DEBUG      1
1283 #else
1284 #define XHCI_DEBUG      0
1285 #endif
1286
1287 #define xhci_dbg(xhci, fmt, args...) \
1288         do { if (XHCI_DEBUG) dev_dbg(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args); } while (0)
1289 #define xhci_info(xhci, fmt, args...) \
1290         do { if (XHCI_DEBUG) dev_info(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args); } while (0)
1291 #define xhci_err(xhci, fmt, args...) \
1292         dev_err(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1293 #define xhci_warn(xhci, fmt, args...) \
1294         dev_warn(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1295
1296 /* TODO: copied from ehci.h - can be refactored? */
1297 /* xHCI spec says all registers are little endian */
1298 static inline unsigned int xhci_readl(const struct xhci_hcd *xhci,
1299                 __u32 __iomem *regs)
1300 {
1301         return readl(regs);
1302 }
1303 static inline void xhci_writel(struct xhci_hcd *xhci,
1304                 const unsigned int val, __u32 __iomem *regs)
1305 {
1306         xhci_dbg(xhci,
1307                         "`MEM_WRITE_DWORD(3'b000, 32'h%p, 32'h%0x, 4'hf);\n",
1308                         regs, val);
1309         writel(val, regs);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Registers should always be accessed with double word or quad word accesses.
1314  *
1315  * Some xHCI implementations may support 64-bit address pointers.  Registers
1316  * with 64-bit address pointers should be written to with dword accesses by
1317  * writing the low dword first (ptr[0]), then the high dword (ptr[1]) second.
1318  * xHCI implementations that do not support 64-bit address pointers will ignore
1319  * the high dword, and write order is irrelevant.
1320  */
1321 static inline u64 xhci_read_64(const struct xhci_hcd *xhci,
1322                 __u64 __iomem *regs)
1323 {
1324         __u32 __iomem *ptr = (__u32 __iomem *) regs;
1325         u64 val_lo = readl(ptr);
1326         u64 val_hi = readl(ptr + 1);
1327         return val_lo + (val_hi << 32);
1328 }
1329 static inline void xhci_write_64(struct xhci_hcd *xhci,
1330                 const u64 val, __u64 __iomem *regs)
1331 {
1332         __u32 __iomem *ptr = (__u32 __iomem *) regs;
1333         u32 val_lo = lower_32_bits(val);
1334         u32 val_hi = upper_32_bits(val);
1335
1336         xhci_dbg(xhci,
1337                         "`MEM_WRITE_DWORD(3'b000, 64'h%p, 64'h%0lx, 4'hf);\n",
1338                         regs, (long unsigned int) val);
1339         writel(val_lo, ptr);
1340         writel(val_hi, ptr + 1);
1341 }
1342
1343 static inline int xhci_link_trb_quirk(struct xhci_hcd *xhci)
1344 {
1345         u32 temp = xhci_readl(xhci, &xhci->cap_regs->hc_capbase);
1346         return ((HC_VERSION(temp) == 0x95) &&
1347                         (xhci->quirks & XHCI_LINK_TRB_QUIRK));
1348 }
1349
1350 /* xHCI debugging */
1351 void xhci_print_ir_set(struct xhci_hcd *xhci, int set_num);
1352 void xhci_print_registers(struct xhci_hcd *xhci);
1353 void xhci_dbg_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1354 void xhci_print_run_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1355 void xhci_print_trb_offsets(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1356 void xhci_debug_trb(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1357 void xhci_debug_segment(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_segment *seg);
1358 void xhci_debug_ring(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1359 void xhci_dbg_erst(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_erst *erst);
1360 void xhci_dbg_cmd_ptrs(struct xhci_hcd *xhci);
1361 void xhci_dbg_ring_ptrs(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1362 void xhci_dbg_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int last_ep);
1363 char *xhci_get_slot_state(struct xhci_hcd *xhci,
1364                 struct xhci_container_ctx *ctx);
1365 void xhci_dbg_ep_rings(struct xhci_hcd *xhci,
1366                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1367                 struct xhci_virt_ep *ep);
1368
1369 /* xHCI memory management */
1370 void xhci_mem_cleanup(struct xhci_hcd *xhci);
1371 int xhci_mem_init(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t flags);
1372 void xhci_free_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1373 int xhci_alloc_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id, struct usb_device *udev, gfp_t flags);
1374 int xhci_setup_addressable_virt_dev(struct xhci_hcd *xhci, struct usb_device *udev);
1375 void xhci_copy_ep0_dequeue_into_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1376                 struct usb_device *udev);
1377 unsigned int xhci_get_endpoint_index(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1378 unsigned int xhci_get_endpoint_flag(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1379 unsigned int xhci_get_endpoint_flag_from_index(unsigned int ep_index);
1380 unsigned int xhci_last_valid_endpoint(u32 added_ctxs);
1381 void xhci_endpoint_zero(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev, struct usb_host_endpoint *ep);
1382 void xhci_endpoint_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1383                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1384                 struct xhci_container_ctx *out_ctx,
1385                 unsigned int ep_index);
1386 void xhci_slot_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1387                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1388                 struct xhci_container_ctx *out_ctx);
1389 int xhci_endpoint_init(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev,
1390                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep,
1391                 gfp_t mem_flags);
1392 void xhci_ring_free(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1393 void xhci_free_or_cache_endpoint_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1394                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1395                 unsigned int ep_index);
1396 struct xhci_stream_info *xhci_alloc_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1397                 unsigned int num_stream_ctxs,
1398                 unsigned int num_streams, gfp_t flags);
1399 void xhci_free_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1400                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1401 void xhci_setup_streams_ep_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1402                 struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1403                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1404 void xhci_setup_no_streams_ep_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1405                 struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1406                 struct xhci_virt_ep *ep);
1407 struct xhci_ring *xhci_dma_to_transfer_ring(
1408                 struct xhci_virt_ep *ep,
1409                 u64 address);
1410 struct xhci_ring *xhci_stream_id_to_ring(
1411                 struct xhci_virt_device *dev,
1412                 unsigned int ep_index,
1413                 unsigned int stream_id);
1414 struct xhci_command *xhci_alloc_command(struct xhci_hcd *xhci,
1415                 bool allocate_in_ctx, bool allocate_completion,
1416                 gfp_t mem_flags);
1417 void xhci_urb_free_priv(struct xhci_hcd *xhci, struct urb_priv *urb_priv);
1418 void xhci_free_command(struct xhci_hcd *xhci,
1419                 struct xhci_command *command);
1420
1421 #ifdef CONFIG_PCI
1422 /* xHCI PCI glue */
1423 int xhci_register_pci(void);
1424 void xhci_unregister_pci(void);
1425 #endif
1426
1427 /* xHCI host controller glue */
1428 void xhci_quiesce(struct xhci_hcd *xhci);
1429 int xhci_halt(struct xhci_hcd *xhci);
1430 int xhci_reset(struct xhci_hcd *xhci);
1431 int xhci_init(struct usb_hcd *hcd);
1432 int xhci_run(struct usb_hcd *hcd);
1433 void xhci_stop(struct usb_hcd *hcd);
1434 void xhci_shutdown(struct usb_hcd *hcd);
1435
1436 #ifdef  CONFIG_PM
1437 int xhci_suspend(struct xhci_hcd *xhci);
1438 int xhci_resume(struct xhci_hcd *xhci, bool hibernated);
1439 #else
1440 #define xhci_suspend    NULL
1441 #define xhci_resume     NULL
1442 #endif
1443
1444 int xhci_get_frame(struct usb_hcd *hcd);
1445 irqreturn_t xhci_irq(struct usb_hcd *hcd);
1446 irqreturn_t xhci_msi_irq(int irq, struct usb_hcd *hcd);
1447 int xhci_alloc_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1448 void xhci_free_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1449 int xhci_alloc_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1450                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1451                 unsigned int num_streams, gfp_t mem_flags);
1452 int xhci_free_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1453                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1454                 gfp_t mem_flags);
1455 int xhci_address_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1456 int xhci_update_hub_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *hdev,
1457                         struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1458 int xhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, gfp_t mem_flags);
1459 int xhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status);
1460 int xhci_add_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1461 int xhci_drop_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1462 void xhci_endpoint_reset(struct usb_hcd *hcd, struct usb_host_endpoint *ep);
1463 int xhci_discover_or_reset_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1464 int xhci_check_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1465 void xhci_reset_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1466
1467 /* xHCI ring, segment, TRB, and TD functions */
1468 dma_addr_t xhci_trb_virt_to_dma(struct xhci_segment *seg, union xhci_trb *trb);
1469 struct xhci_segment *trb_in_td(struct xhci_segment *start_seg,
1470                 union xhci_trb *start_trb, union xhci_trb *end_trb,
1471                 dma_addr_t suspect_dma);
1472 int xhci_is_vendor_info_code(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int trb_comp_code);
1473 void xhci_ring_cmd_db(struct xhci_hcd *xhci);
1474 void *xhci_setup_one_noop(struct xhci_hcd *xhci);
1475 int xhci_queue_slot_control(struct xhci_hcd *xhci, u32 trb_type, u32 slot_id);
1476 int xhci_queue_address_device(struct xhci_hcd *xhci, dma_addr_t in_ctx_ptr,
1477                 u32 slot_id);
1478 int xhci_queue_vendor_command(struct xhci_hcd *xhci,
1479                 u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4);
1480 int xhci_queue_stop_endpoint(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id,
1481                 unsigned int ep_index, int suspend);
1482 int xhci_queue_ctrl_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1483                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1484 int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1485                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1486 int xhci_queue_intr_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1487                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1488 int xhci_queue_isoc_tx_prepare(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
1489                 struct urb *urb, int slot_id, unsigned int ep_index);
1490 int xhci_queue_configure_endpoint(struct xhci_hcd *xhci, dma_addr_t in_ctx_ptr,
1491                 u32 slot_id, bool command_must_succeed);
1492 int xhci_queue_evaluate_context(struct xhci_hcd *xhci, dma_addr_t in_ctx_ptr,
1493                 u32 slot_id);
1494 int xhci_queue_reset_ep(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id,
1495                 unsigned int ep_index);
1496 int xhci_queue_reset_device(struct xhci_hcd *xhci, u32 slot_id);
1497 void xhci_find_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1498                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1499                 unsigned int stream_id, struct xhci_td *cur_td,
1500                 struct xhci_dequeue_state *state);
1501 void xhci_queue_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1502                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1503                 unsigned int stream_id,
1504                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1505 void xhci_cleanup_stalled_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1506                 struct usb_device *udev, unsigned int ep_index);
1507 void xhci_queue_config_ep_quirk(struct xhci_hcd *xhci,
1508                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1509                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1510 void xhci_stop_endpoint_command_watchdog(unsigned long arg);
1511 void xhci_ring_ep_doorbell(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int slot_id,
1512                 unsigned int ep_index, unsigned int stream_id);
1513
1514 /* xHCI roothub code */
1515 int xhci_hub_control(struct usb_hcd *hcd, u16 typeReq, u16 wValue, u16 wIndex,
1516                 char *buf, u16 wLength);
1517 int xhci_hub_status_data(struct usb_hcd *hcd, char *buf);
1518
1519 #ifdef CONFIG_PM
1520 int xhci_bus_suspend(struct usb_hcd *hcd);
1521 int xhci_bus_resume(struct usb_hcd *hcd);
1522 #else
1523 #define xhci_bus_suspend        NULL
1524 #define xhci_bus_resume         NULL
1525 #endif  /* CONFIG_PM */
1526
1527 u32 xhci_port_state_to_neutral(u32 state);
1528 int xhci_find_slot_id_by_port(struct xhci_hcd *xhci, u16 port);
1529 void xhci_ring_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1530
1531 /* xHCI contexts */
1532 struct xhci_input_control_ctx *xhci_get_input_control_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx);
1533 struct xhci_slot_ctx *xhci_get_slot_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx);
1534 struct xhci_ep_ctx *xhci_get_ep_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int ep_index);
1535
1536 #endif /* __LINUX_XHCI_HCD_H */