USB: xhci: Ring allocation and initialization.
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / usb / host / xhci-hcd.c
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 #include <linux/irq.h>
24 #include <linux/module.h>
25
26 #include "xhci.h"
27
28 #define DRIVER_AUTHOR "Sarah Sharp"
29 #define DRIVER_DESC "'eXtensible' Host Controller (xHC) Driver"
30
31 /* TODO: copied from ehci-hcd.c - can this be refactored? */
32 /*
33  * handshake - spin reading hc until handshake completes or fails
34  * @ptr: address of hc register to be read
35  * @mask: bits to look at in result of read
36  * @done: value of those bits when handshake succeeds
37  * @usec: timeout in microseconds
38  *
39  * Returns negative errno, or zero on success
40  *
41  * Success happens when the "mask" bits have the specified value (hardware
42  * handshake done).  There are two failure modes:  "usec" have passed (major
43  * hardware flakeout), or the register reads as all-ones (hardware removed).
44  */
45 static int handshake(struct xhci_hcd *xhci, void __iomem *ptr,
46                       u32 mask, u32 done, int usec)
47 {
48         u32     result;
49
50         do {
51                 result = xhci_readl(xhci, ptr);
52                 if (result == ~(u32)0)          /* card removed */
53                         return -ENODEV;
54                 result &= mask;
55                 if (result == done)
56                         return 0;
57                 udelay(1);
58                 usec--;
59         } while (usec > 0);
60         return -ETIMEDOUT;
61 }
62
63 /*
64  * Force HC into halt state.
65  *
66  * Disable any IRQs and clear the run/stop bit.
67  * HC will complete any current and actively pipelined transactions, and
68  * should halt within 16 microframes of the run/stop bit being cleared.
69  * Read HC Halted bit in the status register to see when the HC is finished.
70  * XXX: shouldn't we set HC_STATE_HALT here somewhere?
71  */
72 int xhci_halt(struct xhci_hcd *xhci)
73 {
74         u32 halted;
75         u32 cmd;
76         u32 mask;
77
78         xhci_dbg(xhci, "// Halt the HC\n");
79         /* Disable all interrupts from the host controller */
80         mask = ~(XHCI_IRQS);
81         halted = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->status) & STS_HALT;
82         if (!halted)
83                 mask &= ~CMD_RUN;
84
85         cmd = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->command);
86         cmd &= mask;
87         xhci_writel(xhci, cmd, &xhci->op_regs->command);
88
89         return handshake(xhci, &xhci->op_regs->status,
90                         STS_HALT, STS_HALT, XHCI_MAX_HALT_USEC);
91 }
92
93 /*
94  * Reset a halted HC, and set the internal HC state to HC_STATE_HALT.
95  *
96  * This resets pipelines, timers, counters, state machines, etc.
97  * Transactions will be terminated immediately, and operational registers
98  * will be set to their defaults.
99  */
100 int xhci_reset(struct xhci_hcd *xhci)
101 {
102         u32 command;
103         u32 state;
104
105         state = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->status);
106         BUG_ON((state & STS_HALT) == 0);
107
108         xhci_dbg(xhci, "// Reset the HC\n");
109         command = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->command);
110         command |= CMD_RESET;
111         xhci_writel(xhci, command, &xhci->op_regs->command);
112         /* XXX: Why does EHCI set this here?  Shouldn't other code do this? */
113         xhci_to_hcd(xhci)->state = HC_STATE_HALT;
114
115         return handshake(xhci, &xhci->op_regs->command, CMD_RESET, 0, 250 * 1000);
116 }
117
118 /*
119  * Stop the HC from processing the endpoint queues.
120  */
121 static void xhci_quiesce(struct xhci_hcd *xhci)
122 {
123         /*
124          * Queues are per endpoint, so we need to disable an endpoint or slot.
125          *
126          * To disable a slot, we need to insert a disable slot command on the
127          * command ring and ring the doorbell.  This will also free any internal
128          * resources associated with the slot (which might not be what we want).
129          *
130          * A Release Endpoint command sounds better - doesn't free internal HC
131          * memory, but removes the endpoints from the schedule and releases the
132          * bandwidth, disables the doorbells, and clears the endpoint enable
133          * flag.  Usually used prior to a set interface command.
134          *
135          * TODO: Implement after command ring code is done.
136          */
137         BUG_ON(!HC_IS_RUNNING(xhci_to_hcd(xhci)->state));
138         xhci_dbg(xhci, "Finished quiescing -- code not written yet\n");
139 }
140
141 #if 0
142 /* Set up MSI-X table for entry 0 (may claim other entries later) */
143 static int xhci_setup_msix(struct xhci_hcd *xhci)
144 {
145         int ret;
146         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller);
147
148         xhci->msix_count = 0;
149         /* XXX: did I do this right?  ixgbe does kcalloc for more than one */
150         xhci->msix_entries = kmalloc(sizeof(struct msix_entry), GFP_KERNEL);
151         if (!xhci->msix_entries) {
152                 xhci_err(xhci, "Failed to allocate MSI-X entries\n");
153                 return -ENOMEM;
154         }
155         xhci->msix_entries[0].entry = 0;
156
157         ret = pci_enable_msix(pdev, xhci->msix_entries, xhci->msix_count);
158         if (ret) {
159                 xhci_err(xhci, "Failed to enable MSI-X\n");
160                 goto free_entries;
161         }
162
163         /*
164          * Pass the xhci pointer value as the request_irq "cookie".
165          * If more irqs are added, this will need to be unique for each one.
166          */
167         ret = request_irq(xhci->msix_entries[0].vector, &xhci_irq, 0,
168                         "xHCI", xhci_to_hcd(xhci));
169         if (ret) {
170                 xhci_err(xhci, "Failed to allocate MSI-X interrupt\n");
171                 goto disable_msix;
172         }
173         xhci_dbg(xhci, "Finished setting up MSI-X\n");
174         return 0;
175
176 disable_msix:
177         pci_disable_msix(pdev);
178 free_entries:
179         kfree(xhci->msix_entries);
180         xhci->msix_entries = NULL;
181         return ret;
182 }
183
184 /* XXX: code duplication; can xhci_setup_msix call this? */
185 /* Free any IRQs and disable MSI-X */
186 static void xhci_cleanup_msix(struct xhci_hcd *xhci)
187 {
188         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller);
189         if (!xhci->msix_entries)
190                 return;
191
192         free_irq(xhci->msix_entries[0].vector, xhci);
193         pci_disable_msix(pdev);
194         kfree(xhci->msix_entries);
195         xhci->msix_entries = NULL;
196         xhci_dbg(xhci, "Finished cleaning up MSI-X\n");
197 }
198 #endif
199
200 /*
201  * Initialize memory for HCD and xHC (one-time init).
202  *
203  * Program the PAGESIZE register, initialize the device context array, create
204  * device contexts (?), set up a command ring segment (or two?), create event
205  * ring (one for now).
206  */
207 int xhci_init(struct usb_hcd *hcd)
208 {
209         struct xhci_hcd *xhci = hcd_to_xhci(hcd);
210         int retval = 0;
211
212         xhci_dbg(xhci, "xhci_init\n");
213         spin_lock_init(&xhci->lock);
214         retval = xhci_mem_init(xhci, GFP_KERNEL);
215         xhci_dbg(xhci, "Finished xhci_init\n");
216
217         return retval;
218 }
219
220 /*
221  * Start the HC after it was halted.
222  *
223  * This function is called by the USB core when the HC driver is added.
224  * Its opposite is xhci_stop().
225  *
226  * xhci_init() must be called once before this function can be called.
227  * Reset the HC, enable device slot contexts, program DCBAAP, and
228  * set command ring pointer and event ring pointer.
229  *
230  * Setup MSI-X vectors and enable interrupts.
231  */
232 int xhci_run(struct usb_hcd *hcd)
233 {
234         u32 temp;
235         struct xhci_hcd *xhci = hcd_to_xhci(hcd);
236         xhci_dbg(xhci, "xhci_run\n");
237
238 #if 0   /* FIXME: MSI not setup yet */
239         /* Do this at the very last minute */
240         ret = xhci_setup_msix(xhci);
241         if (!ret)
242                 return ret;
243
244         return -ENOSYS;
245 #endif
246         xhci_dbg(xhci, "// Set the interrupt modulation register\n");
247         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->ir_set->irq_control);
248         temp &= 0xffff;
249         temp |= (u32) 160;
250         xhci_writel(xhci, temp, &xhci->ir_set->irq_control);
251
252         /* Set the HCD state before we enable the irqs */
253         hcd->state = HC_STATE_RUNNING;
254         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->command);
255         temp |= (CMD_EIE);
256         xhci_dbg(xhci, "// Enable interrupts, cmd = 0x%x.\n",
257                         temp);
258         xhci_writel(xhci, temp, &xhci->op_regs->command);
259
260         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->ir_set->irq_pending);
261         xhci_dbg(xhci, "// Enabling event ring interrupter 0x%x"
262                         " by writing 0x%x to irq_pending\n",
263                         (unsigned int) xhci->ir_set,
264                         (unsigned int) ER_IRQ_ENABLE(temp));
265         xhci_writel(xhci, ER_IRQ_ENABLE(temp),
266                         &xhci->ir_set->irq_pending);
267         xhci_print_ir_set(xhci, xhci->ir_set, 0);
268
269         xhci_dbg(xhci, "Command ring memory map follows:\n");
270         xhci_debug_ring(xhci, xhci->cmd_ring);
271         xhci_dbg(xhci, "ERST memory map follows:\n");
272         xhci_dbg_erst(xhci, &xhci->erst);
273
274         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->command);
275         temp |= (CMD_RUN);
276         xhci_dbg(xhci, "// Turn on HC, cmd = 0x%x.\n",
277                         temp);
278         xhci_writel(xhci, temp, &xhci->op_regs->command);
279         /* Flush PCI posted writes */
280         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->command);
281         xhci_dbg(xhci, "// @%x = 0x%x\n",
282                         (unsigned int) &xhci->op_regs->command, temp);
283
284         xhci_dbg(xhci, "Finished xhci_run\n");
285         return 0;
286 }
287
288 /*
289  * Stop xHCI driver.
290  *
291  * This function is called by the USB core when the HC driver is removed.
292  * Its opposite is xhci_run().
293  *
294  * Disable device contexts, disable IRQs, and quiesce the HC.
295  * Reset the HC, finish any completed transactions, and cleanup memory.
296  */
297 void xhci_stop(struct usb_hcd *hcd)
298 {
299         u32 temp;
300         struct xhci_hcd *xhci = hcd_to_xhci(hcd);
301
302         spin_lock_irq(&xhci->lock);
303         if (HC_IS_RUNNING(hcd->state))
304                 xhci_quiesce(xhci);
305         xhci_halt(xhci);
306         xhci_reset(xhci);
307         spin_unlock_irq(&xhci->lock);
308
309 #if 0   /* No MSI yet */
310         xhci_cleanup_msix(xhci);
311 #endif
312         xhci_dbg(xhci, "// Disabling event ring interrupts\n");
313         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->status);
314         xhci_writel(xhci, temp & ~STS_EINT, &xhci->op_regs->status);
315         temp = xhci_readl(xhci, &xhci->ir_set->irq_pending);
316         xhci_writel(xhci, ER_IRQ_DISABLE(temp),
317                         &xhci->ir_set->irq_pending);
318         xhci_print_ir_set(xhci, xhci->ir_set, 0);
319
320         xhci_dbg(xhci, "cleaning up memory\n");
321         xhci_mem_cleanup(xhci);
322         xhci_dbg(xhci, "xhci_stop completed - status = %x\n",
323                     xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->status));
324 }
325
326 /*
327  * Shutdown HC (not bus-specific)
328  *
329  * This is called when the machine is rebooting or halting.  We assume that the
330  * machine will be powered off, and the HC's internal state will be reset.
331  * Don't bother to free memory.
332  */
333 void xhci_shutdown(struct usb_hcd *hcd)
334 {
335         struct xhci_hcd *xhci = hcd_to_xhci(hcd);
336
337         spin_lock_irq(&xhci->lock);
338         xhci_halt(xhci);
339         spin_unlock_irq(&xhci->lock);
340
341 #if 0
342         xhci_cleanup_msix(xhci);
343 #endif
344
345         xhci_dbg(xhci, "xhci_shutdown completed - status = %x\n",
346                     xhci_readl(xhci, &xhci->op_regs->status));
347 }
348
349 int xhci_get_frame(struct usb_hcd *hcd)
350 {
351         struct xhci_hcd *xhci = hcd_to_xhci(hcd);
352         /* EHCI mods by the periodic size.  Why? */
353         return xhci_readl(xhci, &xhci->run_regs->microframe_index) >> 3;
354 }
355
356 MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
357 MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
358 MODULE_LICENSE("GPL");
359
360 static int __init xhci_hcd_init(void)
361 {
362 #ifdef CONFIG_PCI
363         int retval = 0;
364
365         retval = xhci_register_pci();
366
367         if (retval < 0) {
368                 printk(KERN_DEBUG "Problem registering PCI driver.");
369                 return retval;
370         }
371 #endif
372         return 0;
373 }
374 module_init(xhci_hcd_init);
375
376 static void __exit xhci_hcd_cleanup(void)
377 {
378 #ifdef CONFIG_PCI
379         xhci_unregister_pci();
380 #endif
381 }
382 module_exit(xhci_hcd_cleanup);