firewire: core: simplify broadcast channel allocation
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / firewire / fw-card.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2005-2007  Kristian Hoegsberg <krh@bitplanet.net>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  */
18
19 #include <linux/completion.h>
20 #include <linux/crc-itu-t.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/device.h>
23 #include <linux/errno.h>
24 #include <linux/kref.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/mutex.h>
27
28 #include "fw-transaction.h"
29 #include "fw-topology.h"
30 #include "fw-device.h"
31
32 int fw_compute_block_crc(u32 *block)
33 {
34         __be32 be32_block[256];
35         int i, length;
36
37         length = (*block >> 16) & 0xff;
38         for (i = 0; i < length; i++)
39                 be32_block[i] = cpu_to_be32(block[i + 1]);
40         *block |= crc_itu_t(0, (u8 *) be32_block, length * 4);
41
42         return length;
43 }
44
45 static DEFINE_MUTEX(card_mutex);
46 static LIST_HEAD(card_list);
47
48 static LIST_HEAD(descriptor_list);
49 static int descriptor_count;
50
51 #define BIB_CRC(v)              ((v) <<  0)
52 #define BIB_CRC_LENGTH(v)       ((v) << 16)
53 #define BIB_INFO_LENGTH(v)      ((v) << 24)
54
55 #define BIB_LINK_SPEED(v)       ((v) <<  0)
56 #define BIB_GENERATION(v)       ((v) <<  4)
57 #define BIB_MAX_ROM(v)          ((v) <<  8)
58 #define BIB_MAX_RECEIVE(v)      ((v) << 12)
59 #define BIB_CYC_CLK_ACC(v)      ((v) << 16)
60 #define BIB_PMC                 ((1) << 27)
61 #define BIB_BMC                 ((1) << 28)
62 #define BIB_ISC                 ((1) << 29)
63 #define BIB_CMC                 ((1) << 30)
64 #define BIB_IMC                 ((1) << 31)
65
66 static u32 *generate_config_rom(struct fw_card *card, size_t *config_rom_length)
67 {
68         struct fw_descriptor *desc;
69         static u32 config_rom[256];
70         int i, j, length;
71
72         /*
73          * Initialize contents of config rom buffer.  On the OHCI
74          * controller, block reads to the config rom accesses the host
75          * memory, but quadlet read access the hardware bus info block
76          * registers.  That's just crack, but it means we should make
77          * sure the contents of bus info block in host memory matches
78          * the version stored in the OHCI registers.
79          */
80
81         memset(config_rom, 0, sizeof(config_rom));
82         config_rom[0] = BIB_CRC_LENGTH(4) | BIB_INFO_LENGTH(4) | BIB_CRC(0);
83         config_rom[1] = 0x31333934;
84
85         config_rom[2] =
86                 BIB_LINK_SPEED(card->link_speed) |
87                 BIB_GENERATION(card->config_rom_generation++ % 14 + 2) |
88                 BIB_MAX_ROM(2) |
89                 BIB_MAX_RECEIVE(card->max_receive) |
90                 BIB_BMC | BIB_ISC | BIB_CMC | BIB_IMC;
91         config_rom[3] = card->guid >> 32;
92         config_rom[4] = card->guid;
93
94         /* Generate root directory. */
95         i = 5;
96         config_rom[i++] = 0;
97         config_rom[i++] = 0x0c0083c0; /* node capabilities */
98         j = i + descriptor_count;
99
100         /* Generate root directory entries for descriptors. */
101         list_for_each_entry (desc, &descriptor_list, link) {
102                 if (desc->immediate > 0)
103                         config_rom[i++] = desc->immediate;
104                 config_rom[i] = desc->key | (j - i);
105                 i++;
106                 j += desc->length;
107         }
108
109         /* Update root directory length. */
110         config_rom[5] = (i - 5 - 1) << 16;
111
112         /* End of root directory, now copy in descriptors. */
113         list_for_each_entry (desc, &descriptor_list, link) {
114                 memcpy(&config_rom[i], desc->data, desc->length * 4);
115                 i += desc->length;
116         }
117
118         /* Calculate CRCs for all blocks in the config rom.  This
119          * assumes that CRC length and info length are identical for
120          * the bus info block, which is always the case for this
121          * implementation. */
122         for (i = 0; i < j; i += length + 1)
123                 length = fw_compute_block_crc(config_rom + i);
124
125         *config_rom_length = j;
126
127         return config_rom;
128 }
129
130 static void update_config_roms(void)
131 {
132         struct fw_card *card;
133         u32 *config_rom;
134         size_t length;
135
136         list_for_each_entry (card, &card_list, link) {
137                 config_rom = generate_config_rom(card, &length);
138                 card->driver->set_config_rom(card, config_rom, length);
139         }
140 }
141
142 int fw_core_add_descriptor(struct fw_descriptor *desc)
143 {
144         size_t i;
145
146         /*
147          * Check descriptor is valid; the length of all blocks in the
148          * descriptor has to add up to exactly the length of the
149          * block.
150          */
151         i = 0;
152         while (i < desc->length)
153                 i += (desc->data[i] >> 16) + 1;
154
155         if (i != desc->length)
156                 return -EINVAL;
157
158         mutex_lock(&card_mutex);
159
160         list_add_tail(&desc->link, &descriptor_list);
161         descriptor_count++;
162         if (desc->immediate > 0)
163                 descriptor_count++;
164         update_config_roms();
165
166         mutex_unlock(&card_mutex);
167
168         return 0;
169 }
170
171 void fw_core_remove_descriptor(struct fw_descriptor *desc)
172 {
173         mutex_lock(&card_mutex);
174
175         list_del(&desc->link);
176         descriptor_count--;
177         if (desc->immediate > 0)
178                 descriptor_count--;
179         update_config_roms();
180
181         mutex_unlock(&card_mutex);
182 }
183
184 #define IRM_RETRIES 2
185
186 /*
187  * The abi is set by device_for_each_child(), even though we have no use
188  * for data, nor do we have a meaningful return value.
189  */
190 int fw_irm_set_broadcast_channel_register(struct device *dev, void *data)
191 {
192         struct fw_device *d;
193         int rcode;
194         int node_id;
195         int max_speed;
196         int retries;
197         int generation;
198         __be32 regval;
199         struct fw_card *card;
200
201         d = fw_device(dev);
202         /* FIXME: do we need locking here? */
203         generation = d->generation;
204         smp_rmb(); /* Ensure generation is at least as old as node_id */
205         node_id = d->node_id;
206         max_speed = d->max_speed;
207         retries = IRM_RETRIES;
208         card = d->card;
209 tryagain_r:
210         rcode = fw_run_transaction(card, TCODE_READ_QUADLET_REQUEST,
211                                    node_id, generation, max_speed,
212                                    CSR_REGISTER_BASE + CSR_BROADCAST_CHANNEL,
213                                    &regval, 4);
214         switch (rcode) {
215         case RCODE_BUSY:
216                 if (retries--)
217                         goto tryagain_r;
218                 fw_notify("node %x read broadcast channel busy\n",
219                           node_id);
220                 return 0;
221
222         default:
223                 fw_notify("node %x read broadcast channel failed %x\n",
224                           node_id, rcode);
225                 return 0;
226
227         case RCODE_COMPLETE:
228                 /*
229                  * Paranoid reporting of nonstandard broadcast channel
230                  * contents goes here
231                  */
232                 if (regval != cpu_to_be32(BROADCAST_CHANNEL_INITIAL))
233                         return 0;
234                 break;
235         }
236         retries = IRM_RETRIES;
237         regval = cpu_to_be32(BROADCAST_CHANNEL_INITIAL |
238                              BROADCAST_CHANNEL_VALID);
239 tryagain_w:
240         rcode = fw_run_transaction(card,
241                         TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST, node_id,
242                         generation, max_speed,
243                         CSR_REGISTER_BASE + CSR_BROADCAST_CHANNEL,
244                         &regval, 4);
245         switch (rcode) {
246         case RCODE_BUSY:
247                 if (retries--)
248                         goto tryagain_w;
249                 fw_notify("node %x write broadcast channel busy\n",
250                           node_id);
251                 return 0;
252
253         default:
254                 fw_notify("node %x write broadcast channel failed %x\n",
255                           node_id, rcode);
256                 return 0;
257
258         case RCODE_COMPLETE:
259                 return 0;
260         }
261         return 0;
262 }
263
264 static void allocate_broadcast_channel(struct fw_card *card, int generation)
265 {
266         int channel, bandwidth = 0;
267
268         fw_iso_resource_manage(card, generation, 1ULL << 31,
269                                &channel, &bandwidth, true);
270         if (channel == 31) {
271                 card->is_irm = true;
272                 device_for_each_child(card->device, NULL,
273                                       fw_irm_set_broadcast_channel_register);
274         }
275 }
276
277 static const char gap_count_table[] = {
278         63, 5, 7, 8, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26, 29, 32, 35, 37, 40
279 };
280
281 void fw_schedule_bm_work(struct fw_card *card, unsigned long delay)
282 {
283         int scheduled;
284
285         fw_card_get(card);
286         scheduled = schedule_delayed_work(&card->work, delay);
287         if (!scheduled)
288                 fw_card_put(card);
289 }
290
291 static void fw_card_bm_work(struct work_struct *work)
292 {
293         struct fw_card *card = container_of(work, struct fw_card, work.work);
294         struct fw_device *root_device;
295         struct fw_node *root_node;
296         unsigned long flags;
297         int root_id, new_root_id, irm_id, local_id;
298         int gap_count, generation, grace, rcode;
299         bool do_reset = false;
300         bool root_device_is_running;
301         bool root_device_is_cmc;
302         __be32 lock_data[2];
303
304         spin_lock_irqsave(&card->lock, flags);
305         card->is_irm = false;
306
307         if (card->local_node == NULL) {
308                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
309                 goto out_put_card;
310         }
311
312         generation = card->generation;
313         root_node = card->root_node;
314         fw_node_get(root_node);
315         root_device = root_node->data;
316         root_device_is_running = root_device &&
317                         atomic_read(&root_device->state) == FW_DEVICE_RUNNING;
318         root_device_is_cmc = root_device && root_device->cmc;
319         root_id  = root_node->node_id;
320         irm_id   = card->irm_node->node_id;
321         local_id = card->local_node->node_id;
322
323         grace = time_after(jiffies, card->reset_jiffies + DIV_ROUND_UP(HZ, 8));
324
325         if (is_next_generation(generation, card->bm_generation) ||
326             (card->bm_generation != generation && grace)) {
327                 /*
328                  * This first step is to figure out who is IRM and
329                  * then try to become bus manager.  If the IRM is not
330                  * well defined (e.g. does not have an active link
331                  * layer or does not responds to our lock request, we
332                  * will have to do a little vigilante bus management.
333                  * In that case, we do a goto into the gap count logic
334                  * so that when we do the reset, we still optimize the
335                  * gap count.  That could well save a reset in the
336                  * next generation.
337                  */
338
339                 if (!card->irm_node->link_on) {
340                         new_root_id = local_id;
341                         fw_notify("IRM has link off, making local node (%02x) root.\n",
342                                   new_root_id);
343                         goto pick_me;
344                 }
345
346                 lock_data[0] = cpu_to_be32(0x3f);
347                 lock_data[1] = cpu_to_be32(local_id);
348
349                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
350
351                 rcode = fw_run_transaction(card, TCODE_LOCK_COMPARE_SWAP,
352                                 irm_id, generation, SCODE_100,
353                                 CSR_REGISTER_BASE + CSR_BUS_MANAGER_ID,
354                                 lock_data, sizeof(lock_data));
355
356                 if (rcode == RCODE_GENERATION)
357                         /* Another bus reset, BM work has been rescheduled. */
358                         goto out;
359
360                 if (rcode == RCODE_COMPLETE &&
361                     lock_data[0] != cpu_to_be32(0x3f)) {
362
363                         /* Somebody else is BM.  Only act as IRM. */
364                         if (local_id == irm_id)
365                                 allocate_broadcast_channel(card, generation);
366
367                         goto out;
368                 }
369
370                 spin_lock_irqsave(&card->lock, flags);
371
372                 if (rcode != RCODE_COMPLETE) {
373                         /*
374                          * The lock request failed, maybe the IRM
375                          * isn't really IRM capable after all. Let's
376                          * do a bus reset and pick the local node as
377                          * root, and thus, IRM.
378                          */
379                         new_root_id = local_id;
380                         fw_notify("BM lock failed, making local node (%02x) root.\n",
381                                   new_root_id);
382                         goto pick_me;
383                 }
384         } else if (card->bm_generation != generation) {
385                 /*
386                  * We weren't BM in the last generation, and the last
387                  * bus reset is less than 125ms ago.  Reschedule this job.
388                  */
389                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
390                 fw_schedule_bm_work(card, DIV_ROUND_UP(HZ, 8));
391                 goto out;
392         }
393
394         /*
395          * We're bus manager for this generation, so next step is to
396          * make sure we have an active cycle master and do gap count
397          * optimization.
398          */
399         card->bm_generation = generation;
400
401         if (root_device == NULL) {
402                 /*
403                  * Either link_on is false, or we failed to read the
404                  * config rom.  In either case, pick another root.
405                  */
406                 new_root_id = local_id;
407         } else if (!root_device_is_running) {
408                 /*
409                  * If we haven't probed this device yet, bail out now
410                  * and let's try again once that's done.
411                  */
412                 spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
413                 goto out;
414         } else if (root_device_is_cmc) {
415                 /*
416                  * FIXME: I suppose we should set the cmstr bit in the
417                  * STATE_CLEAR register of this node, as described in
418                  * 1394-1995, 8.4.2.6.  Also, send out a force root
419                  * packet for this node.
420                  */
421                 new_root_id = root_id;
422         } else {
423                 /*
424                  * Current root has an active link layer and we
425                  * successfully read the config rom, but it's not
426                  * cycle master capable.
427                  */
428                 new_root_id = local_id;
429         }
430
431  pick_me:
432         /*
433          * Pick a gap count from 1394a table E-1.  The table doesn't cover
434          * the typically much larger 1394b beta repeater delays though.
435          */
436         if (!card->beta_repeaters_present &&
437             root_node->max_hops < ARRAY_SIZE(gap_count_table))
438                 gap_count = gap_count_table[root_node->max_hops];
439         else
440                 gap_count = 63;
441
442         /*
443          * Finally, figure out if we should do a reset or not.  If we have
444          * done less than 5 resets with the same physical topology and we
445          * have either a new root or a new gap count setting, let's do it.
446          */
447
448         if (card->bm_retries++ < 5 &&
449             (card->gap_count != gap_count || new_root_id != root_id))
450                 do_reset = true;
451
452         spin_unlock_irqrestore(&card->lock, flags);
453
454         if (do_reset) {
455                 fw_notify("phy config: card %d, new root=%x, gap_count=%d\n",
456                           card->index, new_root_id, gap_count);
457                 fw_send_phy_config(card, new_root_id, generation, gap_count);
458                 fw_core_initiate_bus_reset(card, 1);
459                 /* Will allocate broadcast channel after the reset. */
460         } else {
461                 if (local_id == irm_id)
462                         allocate_broadcast_channel(card, generation);
463         }
464
465  out:
466         fw_node_put(root_node);
467  out_put_card:
468         fw_card_put(card);
469 }
470
471 static void flush_timer_callback(unsigned long data)
472 {
473         struct fw_card *card = (struct fw_card *)data;
474
475         fw_flush_transactions(card);
476 }
477
478 void fw_card_initialize(struct fw_card *card,
479                         const struct fw_card_driver *driver,
480                         struct device *device)
481 {
482         static atomic_t index = ATOMIC_INIT(-1);
483
484         card->index = atomic_inc_return(&index);
485         card->driver = driver;
486         card->device = device;
487         card->current_tlabel = 0;
488         card->tlabel_mask = 0;
489         card->color = 0;
490         card->broadcast_channel = BROADCAST_CHANNEL_INITIAL;
491
492         kref_init(&card->kref);
493         init_completion(&card->done);
494         INIT_LIST_HEAD(&card->transaction_list);
495         spin_lock_init(&card->lock);
496         setup_timer(&card->flush_timer,
497                     flush_timer_callback, (unsigned long)card);
498
499         card->local_node = NULL;
500
501         INIT_DELAYED_WORK(&card->work, fw_card_bm_work);
502 }
503 EXPORT_SYMBOL(fw_card_initialize);
504
505 int fw_card_add(struct fw_card *card,
506                 u32 max_receive, u32 link_speed, u64 guid)
507 {
508         u32 *config_rom;
509         size_t length;
510         int ret;
511
512         card->max_receive = max_receive;
513         card->link_speed = link_speed;
514         card->guid = guid;
515
516         mutex_lock(&card_mutex);
517         config_rom = generate_config_rom(card, &length);
518         list_add_tail(&card->link, &card_list);
519         mutex_unlock(&card_mutex);
520
521         ret = card->driver->enable(card, config_rom, length);
522         if (ret < 0) {
523                 mutex_lock(&card_mutex);
524                 list_del(&card->link);
525                 mutex_unlock(&card_mutex);
526         }
527
528         return ret;
529 }
530 EXPORT_SYMBOL(fw_card_add);
531
532
533 /*
534  * The next few functions implements a dummy driver that use once a
535  * card driver shuts down an fw_card.  This allows the driver to
536  * cleanly unload, as all IO to the card will be handled by the dummy
537  * driver instead of calling into the (possibly) unloaded module.  The
538  * dummy driver just fails all IO.
539  */
540
541 static int dummy_enable(struct fw_card *card, u32 *config_rom, size_t length)
542 {
543         BUG();
544         return -1;
545 }
546
547 static int dummy_update_phy_reg(struct fw_card *card, int address,
548                                 int clear_bits, int set_bits)
549 {
550         return -ENODEV;
551 }
552
553 static int dummy_set_config_rom(struct fw_card *card,
554                                 u32 *config_rom, size_t length)
555 {
556         /*
557          * We take the card out of card_list before setting the dummy
558          * driver, so this should never get called.
559          */
560         BUG();
561         return -1;
562 }
563
564 static void dummy_send_request(struct fw_card *card, struct fw_packet *packet)
565 {
566         packet->callback(packet, card, -ENODEV);
567 }
568
569 static void dummy_send_response(struct fw_card *card, struct fw_packet *packet)
570 {
571         packet->callback(packet, card, -ENODEV);
572 }
573
574 static int dummy_cancel_packet(struct fw_card *card, struct fw_packet *packet)
575 {
576         return -ENOENT;
577 }
578
579 static int dummy_enable_phys_dma(struct fw_card *card,
580                                  int node_id, int generation)
581 {
582         return -ENODEV;
583 }
584
585 static struct fw_card_driver dummy_driver = {
586         .enable          = dummy_enable,
587         .update_phy_reg  = dummy_update_phy_reg,
588         .set_config_rom  = dummy_set_config_rom,
589         .send_request    = dummy_send_request,
590         .cancel_packet   = dummy_cancel_packet,
591         .send_response   = dummy_send_response,
592         .enable_phys_dma = dummy_enable_phys_dma,
593 };
594
595 void fw_card_release(struct kref *kref)
596 {
597         struct fw_card *card = container_of(kref, struct fw_card, kref);
598
599         complete(&card->done);
600 }
601
602 void fw_core_remove_card(struct fw_card *card)
603 {
604         card->driver->update_phy_reg(card, 4,
605                                      PHY_LINK_ACTIVE | PHY_CONTENDER, 0);
606         fw_core_initiate_bus_reset(card, 1);
607
608         mutex_lock(&card_mutex);
609         list_del_init(&card->link);
610         mutex_unlock(&card_mutex);
611
612         /* Set up the dummy driver. */
613         card->driver = &dummy_driver;
614
615         fw_destroy_nodes(card);
616
617         /* Wait for all users, especially device workqueue jobs, to finish. */
618         fw_card_put(card);
619         wait_for_completion(&card->done);
620
621         WARN_ON(!list_empty(&card->transaction_list));
622         del_timer_sync(&card->flush_timer);
623 }
624 EXPORT_SYMBOL(fw_core_remove_card);
625
626 int fw_core_initiate_bus_reset(struct fw_card *card, int short_reset)
627 {
628         int reg = short_reset ? 5 : 1;
629         int bit = short_reset ? PHY_BUS_SHORT_RESET : PHY_BUS_RESET;
630
631         return card->driver->update_phy_reg(card, reg, 0, bit);
632 }
633 EXPORT_SYMBOL(fw_core_initiate_bus_reset);