[PATCH] USB UHCI: Add root-hub suspend/resume support
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / usb / host / uhci-hcd.h
1 #ifndef __LINUX_UHCI_HCD_H
2 #define __LINUX_UHCI_HCD_H
3
4 #include <linux/list.h>
5 #include <linux/usb.h>
6
7 #define usb_packetid(pipe)      (usb_pipein(pipe) ? USB_PID_IN : USB_PID_OUT)
8 #define PIPE_DEVEP_MASK         0x0007ff00
9
10 /*
11  * Universal Host Controller Interface data structures and defines
12  */
13
14 /* Command register */
15 #define USBCMD          0
16 #define   USBCMD_RS             0x0001  /* Run/Stop */
17 #define   USBCMD_HCRESET        0x0002  /* Host reset */
18 #define   USBCMD_GRESET         0x0004  /* Global reset */
19 #define   USBCMD_EGSM           0x0008  /* Global Suspend Mode */
20 #define   USBCMD_FGR            0x0010  /* Force Global Resume */
21 #define   USBCMD_SWDBG          0x0020  /* SW Debug mode */
22 #define   USBCMD_CF             0x0040  /* Config Flag (sw only) */
23 #define   USBCMD_MAXP           0x0080  /* Max Packet (0 = 32, 1 = 64) */
24
25 /* Status register */
26 #define USBSTS          2
27 #define   USBSTS_USBINT         0x0001  /* Interrupt due to IOC */
28 #define   USBSTS_ERROR          0x0002  /* Interrupt due to error */
29 #define   USBSTS_RD             0x0004  /* Resume Detect */
30 #define   USBSTS_HSE            0x0008  /* Host System Error - basically PCI problems */
31 #define   USBSTS_HCPE           0x0010  /* Host Controller Process Error - the scripts were buggy */
32 #define   USBSTS_HCH            0x0020  /* HC Halted */
33
34 /* Interrupt enable register */
35 #define USBINTR         4
36 #define   USBINTR_TIMEOUT       0x0001  /* Timeout/CRC error enable */
37 #define   USBINTR_RESUME        0x0002  /* Resume interrupt enable */
38 #define   USBINTR_IOC           0x0004  /* Interrupt On Complete enable */
39 #define   USBINTR_SP            0x0008  /* Short packet interrupt enable */
40
41 #define USBFRNUM        6
42 #define USBFLBASEADD    8
43 #define USBSOF          12
44 #define   USBSOF_DEFAULT        64      /* Frame length is exactly 1 ms */
45
46 /* USB port status and control registers */
47 #define USBPORTSC1      16
48 #define USBPORTSC2      18
49 #define   USBPORTSC_CCS         0x0001  /* Current Connect Status ("device present") */
50 #define   USBPORTSC_CSC         0x0002  /* Connect Status Change */
51 #define   USBPORTSC_PE          0x0004  /* Port Enable */
52 #define   USBPORTSC_PEC         0x0008  /* Port Enable Change */
53 #define   USBPORTSC_DPLUS       0x0010  /* D+ high (line status) */
54 #define   USBPORTSC_DMINUS      0x0020  /* D- high (line status) */
55 #define   USBPORTSC_RD          0x0040  /* Resume Detect */
56 #define   USBPORTSC_RES1        0x0080  /* reserved, always 1 */
57 #define   USBPORTSC_LSDA        0x0100  /* Low Speed Device Attached */
58 #define   USBPORTSC_PR          0x0200  /* Port Reset */
59 /* OC and OCC from Intel 430TX and later (not UHCI 1.1d spec) */
60 #define   USBPORTSC_OC          0x0400  /* Over Current condition */
61 #define   USBPORTSC_OCC         0x0800  /* Over Current Change R/WC */
62 #define   USBPORTSC_SUSP        0x1000  /* Suspend */
63 #define   USBPORTSC_RES2        0x2000  /* reserved, write zeroes */
64 #define   USBPORTSC_RES3        0x4000  /* reserved, write zeroes */
65 #define   USBPORTSC_RES4        0x8000  /* reserved, write zeroes */
66
67 /* Legacy support register */
68 #define USBLEGSUP               0xc0
69 #define   USBLEGSUP_DEFAULT     0x2000  /* only PIRQ enable set */
70 #define   USBLEGSUP_RWC         0x8f00  /* the R/WC bits */
71 #define   USBLEGSUP_RO          0x5040  /* R/O and reserved bits */
72
73 #define UHCI_NULL_DATA_SIZE     0x7FF   /* for UHCI controller TD */
74
75 #define UHCI_PTR_BITS           cpu_to_le32(0x000F)
76 #define UHCI_PTR_TERM           cpu_to_le32(0x0001)
77 #define UHCI_PTR_QH             cpu_to_le32(0x0002)
78 #define UHCI_PTR_DEPTH          cpu_to_le32(0x0004)
79 #define UHCI_PTR_BREADTH        cpu_to_le32(0x0000)
80
81 #define UHCI_NUMFRAMES          1024    /* in the frame list [array] */
82 #define UHCI_MAX_SOF_NUMBER     2047    /* in an SOF packet */
83 #define CAN_SCHEDULE_FRAMES     1000    /* how far future frames can be scheduled */
84
85 struct uhci_frame_list {
86         __le32 frame[UHCI_NUMFRAMES];
87
88         void *frame_cpu[UHCI_NUMFRAMES];
89
90         dma_addr_t dma_handle;
91 };
92
93 struct urb_priv;
94
95 /*
96  * One role of a QH is to hold a queue of TDs for some endpoint.  Each QH is
97  * used with one URB, and qh->element (updated by the HC) is either:
98  *   - the next unprocessed TD for the URB, or
99  *   - UHCI_PTR_TERM (when there's no more traffic for this endpoint), or
100  *   - the QH for the next URB queued to the same endpoint.
101  *
102  * The other role of a QH is to serve as a "skeleton" framelist entry, so we
103  * can easily splice a QH for some endpoint into the schedule at the right
104  * place.  Then qh->element is UHCI_PTR_TERM.
105  *
106  * In the frame list, qh->link maintains a list of QHs seen by the HC:
107  *     skel1 --> ep1-qh --> ep2-qh --> ... --> skel2 --> ...
108  */
109 struct uhci_qh {
110         /* Hardware fields */
111         __le32 link;                    /* Next queue */
112         __le32 element;                 /* Queue element pointer */
113
114         /* Software fields */
115         dma_addr_t dma_handle;
116
117         struct usb_device *dev;
118         struct urb_priv *urbp;
119
120         struct list_head list;          /* P: uhci->frame_list_lock */
121         struct list_head remove_list;   /* P: uhci->remove_list_lock */
122 } __attribute__((aligned(16)));
123
124 /*
125  * We need a special accessor for the element pointer because it is
126  * subject to asynchronous updates by the controller
127  */
128 static __le32 inline qh_element(struct uhci_qh *qh) {
129         __le32 element = qh->element;
130
131         barrier();
132         return element;
133 }
134
135 /*
136  * for TD <status>:
137  */
138 #define TD_CTRL_SPD             (1 << 29)       /* Short Packet Detect */
139 #define TD_CTRL_C_ERR_MASK      (3 << 27)       /* Error Counter bits */
140 #define TD_CTRL_C_ERR_SHIFT     27
141 #define TD_CTRL_LS              (1 << 26)       /* Low Speed Device */
142 #define TD_CTRL_IOS             (1 << 25)       /* Isochronous Select */
143 #define TD_CTRL_IOC             (1 << 24)       /* Interrupt on Complete */
144 #define TD_CTRL_ACTIVE          (1 << 23)       /* TD Active */
145 #define TD_CTRL_STALLED         (1 << 22)       /* TD Stalled */
146 #define TD_CTRL_DBUFERR         (1 << 21)       /* Data Buffer Error */
147 #define TD_CTRL_BABBLE          (1 << 20)       /* Babble Detected */
148 #define TD_CTRL_NAK             (1 << 19)       /* NAK Received */
149 #define TD_CTRL_CRCTIMEO        (1 << 18)       /* CRC/Time Out Error */
150 #define TD_CTRL_BITSTUFF        (1 << 17)       /* Bit Stuff Error */
151 #define TD_CTRL_ACTLEN_MASK     0x7FF   /* actual length, encoded as n - 1 */
152
153 #define TD_CTRL_ANY_ERROR       (TD_CTRL_STALLED | TD_CTRL_DBUFERR | \
154                                  TD_CTRL_BABBLE | TD_CTRL_CRCTIME | TD_CTRL_BITSTUFF)
155
156 #define uhci_maxerr(err)                ((err) << TD_CTRL_C_ERR_SHIFT)
157 #define uhci_status_bits(ctrl_sts)      ((ctrl_sts) & 0xF60000)
158 #define uhci_actual_length(ctrl_sts)    (((ctrl_sts) + 1) & TD_CTRL_ACTLEN_MASK) /* 1-based */
159
160 /*
161  * for TD <info>: (a.k.a. Token)
162  */
163 #define td_token(td)            le32_to_cpu((td)->token)
164 #define TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT  8
165 #define TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT   19
166 #define TD_TOKEN_TOGGLE         (1 << 19)
167 #define TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT   21
168 #define TD_TOKEN_EXPLEN_MASK    0x7FF           /* expected length, encoded as n - 1 */
169 #define TD_TOKEN_PID_MASK       0xFF
170
171 #define uhci_explen(len)        ((len) << TD_TOKEN_EXPLEN_SHIFT)
172
173 #define uhci_expected_length(token) ((((token) >> 21) + 1) & TD_TOKEN_EXPLEN_MASK)
174 #define uhci_toggle(token)      (((token) >> TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT) & 1)
175 #define uhci_endpoint(token)    (((token) >> 15) & 0xf)
176 #define uhci_devaddr(token)     (((token) >> TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT) & 0x7f)
177 #define uhci_devep(token)       (((token) >> TD_TOKEN_DEVADDR_SHIFT) & 0x7ff)
178 #define uhci_packetid(token)    ((token) & TD_TOKEN_PID_MASK)
179 #define uhci_packetout(token)   (uhci_packetid(token) != USB_PID_IN)
180 #define uhci_packetin(token)    (uhci_packetid(token) == USB_PID_IN)
181
182 /*
183  * The documentation says "4 words for hardware, 4 words for software".
184  *
185  * That's silly, the hardware doesn't care. The hardware only cares that
186  * the hardware words are 16-byte aligned, and we can have any amount of
187  * sw space after the TD entry as far as I can tell.
188  *
189  * But let's just go with the documentation, at least for 32-bit machines.
190  * On 64-bit machines we probably want to take advantage of the fact that
191  * hw doesn't really care about the size of the sw-only area.
192  *
193  * Alas, not anymore, we have more than 4 words for software, woops.
194  * Everything still works tho, surprise! -jerdfelt
195  *
196  * td->link points to either another TD (not necessarily for the same urb or
197  * even the same endpoint), or nothing (PTR_TERM), or a QH (for queued urbs)
198  */
199 struct uhci_td {
200         /* Hardware fields */
201         __le32 link;
202         __le32 status;
203         __le32 token;
204         __le32 buffer;
205
206         /* Software fields */
207         dma_addr_t dma_handle;
208
209         struct usb_device *dev;
210         struct urb *urb;
211
212         struct list_head list;          /* P: urb->lock */
213         struct list_head remove_list;   /* P: uhci->td_remove_list_lock */
214
215         int frame;                      /* for iso: what frame? */
216         struct list_head fl_list;       /* P: uhci->frame_list_lock */
217 } __attribute__((aligned(16)));
218
219 /*
220  * We need a special accessor for the control/status word because it is
221  * subject to asynchronous updates by the controller
222  */
223 static u32 inline td_status(struct uhci_td *td) {
224         __le32 status = td->status;
225
226         barrier();
227         return le32_to_cpu(status);
228 }
229
230
231 /*
232  * The UHCI driver places Interrupt, Control and Bulk into QH's both
233  * to group together TD's for one transfer, and also to faciliate queuing
234  * of URB's. To make it easy to insert entries into the schedule, we have
235  * a skeleton of QH's for each predefined Interrupt latency, low-speed
236  * control, full-speed control and terminating QH (see explanation for
237  * the terminating QH below).
238  *
239  * When we want to add a new QH, we add it to the end of the list for the
240  * skeleton QH.
241  *
242  * For instance, the queue can look like this:
243  *
244  * skel int128 QH
245  * dev 1 interrupt QH
246  * dev 5 interrupt QH
247  * skel int64 QH
248  * skel int32 QH
249  * ...
250  * skel int1 QH
251  * skel low-speed control QH
252  * dev 5 control QH
253  * skel full-speed control QH
254  * skel bulk QH
255  * dev 1 bulk QH
256  * dev 2 bulk QH
257  * skel terminating QH
258  *
259  * The terminating QH is used for 2 reasons:
260  * - To place a terminating TD which is used to workaround a PIIX bug
261  *   (see Intel errata for explanation)
262  * - To loop back to the full-speed control queue for full-speed bandwidth
263  *   reclamation
264  *
265  * Isochronous transfers are stored before the start of the skeleton
266  * schedule and don't use QH's. While the UHCI spec doesn't forbid the
267  * use of QH's for Isochronous, it doesn't use them either. Since we don't
268  * need to use them either, we follow the spec diagrams in hope that it'll
269  * be more compatible with future UHCI implementations.
270  */
271
272 #define UHCI_NUM_SKELQH         12
273 #define skel_int128_qh          skelqh[0]
274 #define skel_int64_qh           skelqh[1]
275 #define skel_int32_qh           skelqh[2]
276 #define skel_int16_qh           skelqh[3]
277 #define skel_int8_qh            skelqh[4]
278 #define skel_int4_qh            skelqh[5]
279 #define skel_int2_qh            skelqh[6]
280 #define skel_int1_qh            skelqh[7]
281 #define skel_ls_control_qh      skelqh[8]
282 #define skel_fs_control_qh      skelqh[9]
283 #define skel_bulk_qh            skelqh[10]
284 #define skel_term_qh            skelqh[11]
285
286 /*
287  * Search tree for determining where <interval> fits in the skelqh[]
288  * skeleton.
289  *
290  * An interrupt request should be placed into the slowest skelqh[]
291  * which meets the interval/period/frequency requirement.
292  * An interrupt request is allowed to be faster than <interval> but not slower.
293  *
294  * For a given <interval>, this function returns the appropriate/matching
295  * skelqh[] index value.
296  */
297 static inline int __interval_to_skel(int interval)
298 {
299         if (interval < 16) {
300                 if (interval < 4) {
301                         if (interval < 2)
302                                 return 7;       /* int1 for 0-1 ms */
303                         return 6;               /* int2 for 2-3 ms */
304                 }
305                 if (interval < 8)
306                         return 5;               /* int4 for 4-7 ms */
307                 return 4;                       /* int8 for 8-15 ms */
308         }
309         if (interval < 64) {
310                 if (interval < 32)
311                         return 3;               /* int16 for 16-31 ms */
312                 return 2;                       /* int32 for 32-63 ms */
313         }
314         if (interval < 128)
315                 return 1;                       /* int64 for 64-127 ms */
316         return 0;                               /* int128 for 128-255 ms (Max.) */
317 }
318
319 /*
320  * States for the root hub.
321  *
322  * To prevent "bouncing" in the presence of electrical noise,
323  * when there are no devices attached we delay for 1 second in the
324  * RUNNING_NODEVS state before switching to the AUTO_STOPPED state.
325  * 
326  * (Note that the AUTO_STOPPED state won't be necessary once the hub
327  * driver learns to autosuspend.)
328  */
329 enum uhci_rh_state {
330         /* In the next 4 states the HC must be halted */
331         UHCI_RH_RESET,                  /* These two must come first */
332         UHCI_RH_SUSPENDED,
333
334         UHCI_RH_AUTO_STOPPED,
335         UHCI_RH_RESUMING,
336
337         /* In the next state the HC changes from running to halted, so it
338          * can legally appear either way */
339         UHCI_RH_SUSPENDING,
340
341         /* In the next two states it's an error if the HC is halted.
342          * These two must come last */
343         UHCI_RH_RUNNING,                /* The normal state */
344         UHCI_RH_RUNNING_NODEVS,         /* Running with no devices attached */
345 };
346
347 /*
348  * This describes the full uhci information.
349  *
350  * Note how the "proper" USB information is just
351  * a subset of what the full implementation needs.
352  */
353 struct uhci_hcd {
354
355         /* debugfs */
356         struct dentry *dentry;
357
358         /* Grabbed from PCI */
359         unsigned long io_addr;
360
361         struct dma_pool *qh_pool;
362         struct dma_pool *td_pool;
363
364         struct usb_bus *bus;
365
366         struct uhci_td *term_td;        /* Terminating TD, see UHCI bug */
367         struct uhci_qh *skelqh[UHCI_NUM_SKELQH];        /* Skeleton QH's */
368
369         spinlock_t lock;
370         struct uhci_frame_list *fl;             /* P: uhci->lock */
371         int fsbr;                               /* Full-speed bandwidth reclamation */
372         unsigned long fsbrtimeout;              /* FSBR delay */
373
374         enum uhci_rh_state rh_state;
375         unsigned long auto_stop_time;           /* When to AUTO_STOP */
376
377         unsigned int frame_number;              /* As of last check */
378         unsigned int is_stopped;
379 #define UHCI_IS_STOPPED         9999            /* Larger than a frame # */
380
381         unsigned int scan_in_progress:1;        /* Schedule scan is running */
382         unsigned int need_rescan:1;             /* Redo the schedule scan */
383         unsigned int resume_detect:1;           /* Need a Global Resume */
384         unsigned int hc_inaccessible:1;         /* HC is suspended or dead */
385
386         /* Support for port suspend/resume/reset */
387         unsigned long port_c_suspend;           /* Bit-arrays of ports */
388         unsigned long suspended_ports;
389         unsigned long resuming_ports;
390         unsigned long ports_timeout;            /* Time to stop signalling */
391
392         /* Main list of URB's currently controlled by this HC */
393         struct list_head urb_list;              /* P: uhci->lock */
394
395         /* List of QH's that are done, but waiting to be unlinked (race) */
396         struct list_head qh_remove_list;        /* P: uhci->lock */
397         unsigned int qh_remove_age;             /* Age in frames */
398
399         /* List of TD's that are done, but waiting to be freed (race) */
400         struct list_head td_remove_list;        /* P: uhci->lock */
401         unsigned int td_remove_age;             /* Age in frames */
402
403         /* List of asynchronously unlinked URB's */
404         struct list_head urb_remove_list;       /* P: uhci->lock */
405         unsigned int urb_remove_age;            /* Age in frames */
406
407         /* List of URB's awaiting completion callback */
408         struct list_head complete_list;         /* P: uhci->lock */
409
410         int rh_numports;
411
412         struct timer_list stall_timer;
413
414         wait_queue_head_t waitqh;               /* endpoint_disable waiters */
415 };
416
417 /* Convert between a usb_hcd pointer and the corresponding uhci_hcd */
418 static inline struct uhci_hcd *hcd_to_uhci(struct usb_hcd *hcd)
419 {
420         return (struct uhci_hcd *) (hcd->hcd_priv);
421 }
422 static inline struct usb_hcd *uhci_to_hcd(struct uhci_hcd *uhci)
423 {
424         return container_of((void *) uhci, struct usb_hcd, hcd_priv);
425 }
426
427 #define uhci_dev(u)     (uhci_to_hcd(u)->self.controller)
428
429 struct urb_priv {
430         struct list_head urb_list;
431
432         struct urb *urb;
433
434         struct uhci_qh *qh;             /* QH for this URB */
435         struct list_head td_list;       /* P: urb->lock */
436
437         unsigned fsbr : 1;              /* URB turned on FSBR */
438         unsigned fsbr_timeout : 1;      /* URB timed out on FSBR */
439         unsigned queued : 1;            /* QH was queued (not linked in) */
440         unsigned short_control_packet : 1;      /* If we get a short packet during */
441                                                 /*  a control transfer, retrigger */
442                                                 /*  the status phase */
443
444         unsigned long inserttime;       /* In jiffies */
445         unsigned long fsbrtime;         /* In jiffies */
446
447         struct list_head queue_list;    /* P: uhci->frame_list_lock */
448 };
449
450 /*
451  * Locking in uhci.c
452  *
453  * Almost everything relating to the hardware schedule and processing
454  * of URBs is protected by uhci->lock.  urb->status is protected by
455  * urb->lock; that's the one exception.
456  *
457  * To prevent deadlocks, never lock uhci->lock while holding urb->lock.
458  * The safe order of locking is:
459  *
460  * #1 uhci->lock
461  * #2 urb->lock
462  */
463
464
465 /* Some special IDs */
466
467 #define PCI_VENDOR_ID_GENESYS           0x17a0
468 #define PCI_DEVICE_ID_GL880S_UHCI       0x8083
469 #define PCI_DEVICE_ID_GL880S_EHCI       0x8084
470
471 #endif