Linux-libre 4.10.3-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / usb / host / xhci.h
1
2 /*
3  * xHCI host controller driver
4  *
5  * Copyright (C) 2008 Intel Corp.
6  *
7  * Author: Sarah Sharp
8  * Some code borrowed from the Linux EHCI driver.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
12  * published by the Free Software Foundation.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
16  * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17  * for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
21  * Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
22  */
23
24 #ifndef __LINUX_XHCI_HCD_H
25 #define __LINUX_XHCI_HCD_H
26
27 #include <linux/usb.h>
28 #include <linux/timer.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/usb/hcd.h>
31 #include <linux/io-64-nonatomic-lo-hi.h>
32
33 /* Code sharing between pci-quirks and xhci hcd */
34 #include        "xhci-ext-caps.h"
35 #include "pci-quirks.h"
36
37 /* xHCI PCI Configuration Registers */
38 #define XHCI_SBRN_OFFSET        (0x60)
39
40 /* Max number of USB devices for any host controller - limit in section 6.1 */
41 #define MAX_HC_SLOTS            256
42 /* Section 5.3.3 - MaxPorts */
43 #define MAX_HC_PORTS            127
44
45 /*
46  * xHCI register interface.
47  * This corresponds to the eXtensible Host Controller Interface (xHCI)
48  * Revision 0.95 specification
49  */
50
51 /**
52  * struct xhci_cap_regs - xHCI Host Controller Capability Registers.
53  * @hc_capbase:         length of the capabilities register and HC version number
54  * @hcs_params1:        HCSPARAMS1 - Structural Parameters 1
55  * @hcs_params2:        HCSPARAMS2 - Structural Parameters 2
56  * @hcs_params3:        HCSPARAMS3 - Structural Parameters 3
57  * @hcc_params:         HCCPARAMS - Capability Parameters
58  * @db_off:             DBOFF - Doorbell array offset
59  * @run_regs_off:       RTSOFF - Runtime register space offset
60  * @hcc_params2:        HCCPARAMS2 Capability Parameters 2, xhci 1.1 only
61  */
62 struct xhci_cap_regs {
63         __le32  hc_capbase;
64         __le32  hcs_params1;
65         __le32  hcs_params2;
66         __le32  hcs_params3;
67         __le32  hcc_params;
68         __le32  db_off;
69         __le32  run_regs_off;
70         __le32  hcc_params2; /* xhci 1.1 */
71         /* Reserved up to (CAPLENGTH - 0x1C) */
72 };
73
74 /* hc_capbase bitmasks */
75 /* bits 7:0 - how long is the Capabilities register */
76 #define HC_LENGTH(p)            XHCI_HC_LENGTH(p)
77 /* bits 31:16   */
78 #define HC_VERSION(p)           (((p) >> 16) & 0xffff)
79
80 /* HCSPARAMS1 - hcs_params1 - bitmasks */
81 /* bits 0:7, Max Device Slots */
82 #define HCS_MAX_SLOTS(p)        (((p) >> 0) & 0xff)
83 #define HCS_SLOTS_MASK          0xff
84 /* bits 8:18, Max Interrupters */
85 #define HCS_MAX_INTRS(p)        (((p) >> 8) & 0x7ff)
86 /* bits 24:31, Max Ports - max value is 0x7F = 127 ports */
87 #define HCS_MAX_PORTS(p)        (((p) >> 24) & 0x7f)
88
89 /* HCSPARAMS2 - hcs_params2 - bitmasks */
90 /* bits 0:3, frames or uframes that SW needs to queue transactions
91  * ahead of the HW to meet periodic deadlines */
92 #define HCS_IST(p)              (((p) >> 0) & 0xf)
93 /* bits 4:7, max number of Event Ring segments */
94 #define HCS_ERST_MAX(p)         (((p) >> 4) & 0xf)
95 /* bits 21:25 Hi 5 bits of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
96 /* bit 26 Scratchpad restore - for save/restore HW state - not used yet */
97 /* bits 27:31 Lo 5 bits of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
98 #define HCS_MAX_SCRATCHPAD(p)   ((((p) >> 16) & 0x3e0) | (((p) >> 27) & 0x1f))
99
100 /* HCSPARAMS3 - hcs_params3 - bitmasks */
101 /* bits 0:7, Max U1 to U0 latency for the roothub ports */
102 #define HCS_U1_LATENCY(p)       (((p) >> 0) & 0xff)
103 /* bits 16:31, Max U2 to U0 latency for the roothub ports */
104 #define HCS_U2_LATENCY(p)       (((p) >> 16) & 0xffff)
105
106 /* HCCPARAMS - hcc_params - bitmasks */
107 /* true: HC can use 64-bit address pointers */
108 #define HCC_64BIT_ADDR(p)       ((p) & (1 << 0))
109 /* true: HC can do bandwidth negotiation */
110 #define HCC_BANDWIDTH_NEG(p)    ((p) & (1 << 1))
111 /* true: HC uses 64-byte Device Context structures
112  * FIXME 64-byte context structures aren't supported yet.
113  */
114 #define HCC_64BYTE_CONTEXT(p)   ((p) & (1 << 2))
115 /* true: HC has port power switches */
116 #define HCC_PPC(p)              ((p) & (1 << 3))
117 /* true: HC has port indicators */
118 #define HCS_INDICATOR(p)        ((p) & (1 << 4))
119 /* true: HC has Light HC Reset Capability */
120 #define HCC_LIGHT_RESET(p)      ((p) & (1 << 5))
121 /* true: HC supports latency tolerance messaging */
122 #define HCC_LTC(p)              ((p) & (1 << 6))
123 /* true: no secondary Stream ID Support */
124 #define HCC_NSS(p)              ((p) & (1 << 7))
125 /* true: HC supports Stopped - Short Packet */
126 #define HCC_SPC(p)              ((p) & (1 << 9))
127 /* true: HC has Contiguous Frame ID Capability */
128 #define HCC_CFC(p)              ((p) & (1 << 11))
129 /* Max size for Primary Stream Arrays - 2^(n+1), where n is bits 12:15 */
130 #define HCC_MAX_PSA(p)          (1 << ((((p) >> 12) & 0xf) + 1))
131 /* Extended Capabilities pointer from PCI base - section 5.3.6 */
132 #define HCC_EXT_CAPS(p)         XHCI_HCC_EXT_CAPS(p)
133
134 /* db_off bitmask - bits 0:1 reserved */
135 #define DBOFF_MASK      (~0x3)
136
137 /* run_regs_off bitmask - bits 0:4 reserved */
138 #define RTSOFF_MASK     (~0x1f)
139
140 /* HCCPARAMS2 - hcc_params2 - bitmasks */
141 /* true: HC supports U3 entry Capability */
142 #define HCC2_U3C(p)             ((p) & (1 << 0))
143 /* true: HC supports Configure endpoint command Max exit latency too large */
144 #define HCC2_CMC(p)             ((p) & (1 << 1))
145 /* true: HC supports Force Save context Capability */
146 #define HCC2_FSC(p)             ((p) & (1 << 2))
147 /* true: HC supports Compliance Transition Capability */
148 #define HCC2_CTC(p)             ((p) & (1 << 3))
149 /* true: HC support Large ESIT payload Capability > 48k */
150 #define HCC2_LEC(p)             ((p) & (1 << 4))
151 /* true: HC support Configuration Information Capability */
152 #define HCC2_CIC(p)             ((p) & (1 << 5))
153 /* true: HC support Extended TBC Capability, Isoc burst count > 65535 */
154 #define HCC2_ETC(p)             ((p) & (1 << 6))
155
156 /* Number of registers per port */
157 #define NUM_PORT_REGS   4
158
159 #define PORTSC          0
160 #define PORTPMSC        1
161 #define PORTLI          2
162 #define PORTHLPMC       3
163
164 /**
165  * struct xhci_op_regs - xHCI Host Controller Operational Registers.
166  * @command:            USBCMD - xHC command register
167  * @status:             USBSTS - xHC status register
168  * @page_size:          This indicates the page size that the host controller
169  *                      supports.  If bit n is set, the HC supports a page size
170  *                      of 2^(n+12), up to a 128MB page size.
171  *                      4K is the minimum page size.
172  * @cmd_ring:           CRP - 64-bit Command Ring Pointer
173  * @dcbaa_ptr:          DCBAAP - 64-bit Device Context Base Address Array Pointer
174  * @config_reg:         CONFIG - Configure Register
175  * @port_status_base:   PORTSCn - base address for Port Status and Control
176  *                      Each port has a Port Status and Control register,
177  *                      followed by a Port Power Management Status and Control
178  *                      register, a Port Link Info register, and a reserved
179  *                      register.
180  * @port_power_base:    PORTPMSCn - base address for
181  *                      Port Power Management Status and Control
182  * @port_link_base:     PORTLIn - base address for Port Link Info (current
183  *                      Link PM state and control) for USB 2.1 and USB 3.0
184  *                      devices.
185  */
186 struct xhci_op_regs {
187         __le32  command;
188         __le32  status;
189         __le32  page_size;
190         __le32  reserved1;
191         __le32  reserved2;
192         __le32  dev_notification;
193         __le64  cmd_ring;
194         /* rsvd: offset 0x20-2F */
195         __le32  reserved3[4];
196         __le64  dcbaa_ptr;
197         __le32  config_reg;
198         /* rsvd: offset 0x3C-3FF */
199         __le32  reserved4[241];
200         /* port 1 registers, which serve as a base address for other ports */
201         __le32  port_status_base;
202         __le32  port_power_base;
203         __le32  port_link_base;
204         __le32  reserved5;
205         /* registers for ports 2-255 */
206         __le32  reserved6[NUM_PORT_REGS*254];
207 };
208
209 /* USBCMD - USB command - command bitmasks */
210 /* start/stop HC execution - do not write unless HC is halted*/
211 #define CMD_RUN         XHCI_CMD_RUN
212 /* Reset HC - resets internal HC state machine and all registers (except
213  * PCI config regs).  HC does NOT drive a USB reset on the downstream ports.
214  * The xHCI driver must reinitialize the xHC after setting this bit.
215  */
216 #define CMD_RESET       (1 << 1)
217 /* Event Interrupt Enable - a '1' allows interrupts from the host controller */
218 #define CMD_EIE         XHCI_CMD_EIE
219 /* Host System Error Interrupt Enable - get out-of-band signal for HC errors */
220 #define CMD_HSEIE       XHCI_CMD_HSEIE
221 /* bits 4:6 are reserved (and should be preserved on writes). */
222 /* light reset (port status stays unchanged) - reset completed when this is 0 */
223 #define CMD_LRESET      (1 << 7)
224 /* host controller save/restore state. */
225 #define CMD_CSS         (1 << 8)
226 #define CMD_CRS         (1 << 9)
227 /* Enable Wrap Event - '1' means xHC generates an event when MFINDEX wraps. */
228 #define CMD_EWE         XHCI_CMD_EWE
229 /* MFINDEX power management - '1' means xHC can stop MFINDEX counter if all root
230  * hubs are in U3 (selective suspend), disconnect, disabled, or powered-off.
231  * '0' means the xHC can power it off if all ports are in the disconnect,
232  * disabled, or powered-off state.
233  */
234 #define CMD_PM_INDEX    (1 << 11)
235 /* bit 14 Extended TBC Enable, changes Isoc TRB fields to support larger TBC */
236 #define CMD_ETE         (1 << 14)
237 /* bits 15:31 are reserved (and should be preserved on writes). */
238
239 /* IMAN - Interrupt Management Register */
240 #define IMAN_IE         (1 << 1)
241 #define IMAN_IP         (1 << 0)
242
243 /* USBSTS - USB status - status bitmasks */
244 /* HC not running - set to 1 when run/stop bit is cleared. */
245 #define STS_HALT        XHCI_STS_HALT
246 /* serious error, e.g. PCI parity error.  The HC will clear the run/stop bit. */
247 #define STS_FATAL       (1 << 2)
248 /* event interrupt - clear this prior to clearing any IP flags in IR set*/
249 #define STS_EINT        (1 << 3)
250 /* port change detect */
251 #define STS_PORT        (1 << 4)
252 /* bits 5:7 reserved and zeroed */
253 /* save state status - '1' means xHC is saving state */
254 #define STS_SAVE        (1 << 8)
255 /* restore state status - '1' means xHC is restoring state */
256 #define STS_RESTORE     (1 << 9)
257 /* true: save or restore error */
258 #define STS_SRE         (1 << 10)
259 /* true: Controller Not Ready to accept doorbell or op reg writes after reset */
260 #define STS_CNR         XHCI_STS_CNR
261 /* true: internal Host Controller Error - SW needs to reset and reinitialize */
262 #define STS_HCE         (1 << 12)
263 /* bits 13:31 reserved and should be preserved */
264
265 /*
266  * DNCTRL - Device Notification Control Register - dev_notification bitmasks
267  * Generate a device notification event when the HC sees a transaction with a
268  * notification type that matches a bit set in this bit field.
269  */
270 #define DEV_NOTE_MASK           (0xffff)
271 #define ENABLE_DEV_NOTE(x)      (1 << (x))
272 /* Most of the device notification types should only be used for debug.
273  * SW does need to pay attention to function wake notifications.
274  */
275 #define DEV_NOTE_FWAKE          ENABLE_DEV_NOTE(1)
276
277 /* CRCR - Command Ring Control Register - cmd_ring bitmasks */
278 /* bit 0 is the command ring cycle state */
279 /* stop ring operation after completion of the currently executing command */
280 #define CMD_RING_PAUSE          (1 << 1)
281 /* stop ring immediately - abort the currently executing command */
282 #define CMD_RING_ABORT          (1 << 2)
283 /* true: command ring is running */
284 #define CMD_RING_RUNNING        (1 << 3)
285 /* bits 4:5 reserved and should be preserved */
286 /* Command Ring pointer - bit mask for the lower 32 bits. */
287 #define CMD_RING_RSVD_BITS      (0x3f)
288
289 /* CONFIG - Configure Register - config_reg bitmasks */
290 /* bits 0:7 - maximum number of device slots enabled (NumSlotsEn) */
291 #define MAX_DEVS(p)     ((p) & 0xff)
292 /* bit 8: U3 Entry Enabled, assert PLC when root port enters U3, xhci 1.1 */
293 #define CONFIG_U3E              (1 << 8)
294 /* bit 9: Configuration Information Enable, xhci 1.1 */
295 #define CONFIG_CIE              (1 << 9)
296 /* bits 10:31 - reserved and should be preserved */
297
298 /* PORTSC - Port Status and Control Register - port_status_base bitmasks */
299 /* true: device connected */
300 #define PORT_CONNECT    (1 << 0)
301 /* true: port enabled */
302 #define PORT_PE         (1 << 1)
303 /* bit 2 reserved and zeroed */
304 /* true: port has an over-current condition */
305 #define PORT_OC         (1 << 3)
306 /* true: port reset signaling asserted */
307 #define PORT_RESET      (1 << 4)
308 /* Port Link State - bits 5:8
309  * A read gives the current link PM state of the port,
310  * a write with Link State Write Strobe set sets the link state.
311  */
312 #define PORT_PLS_MASK   (0xf << 5)
313 #define XDEV_U0         (0x0 << 5)
314 #define XDEV_U2         (0x2 << 5)
315 #define XDEV_U3         (0x3 << 5)
316 #define XDEV_INACTIVE   (0x6 << 5)
317 #define XDEV_POLLING    (0x7 << 5)
318 #define XDEV_COMP_MODE  (0xa << 5)
319 #define XDEV_RESUME     (0xf << 5)
320 /* true: port has power (see HCC_PPC) */
321 #define PORT_POWER      (1 << 9)
322 /* bits 10:13 indicate device speed:
323  * 0 - undefined speed - port hasn't be initialized by a reset yet
324  * 1 - full speed
325  * 2 - low speed
326  * 3 - high speed
327  * 4 - super speed
328  * 5-15 reserved
329  */
330 #define DEV_SPEED_MASK          (0xf << 10)
331 #define XDEV_FS                 (0x1 << 10)
332 #define XDEV_LS                 (0x2 << 10)
333 #define XDEV_HS                 (0x3 << 10)
334 #define XDEV_SS                 (0x4 << 10)
335 #define XDEV_SSP                (0x5 << 10)
336 #define DEV_UNDEFSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == (0x0<<10))
337 #define DEV_FULLSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_FS)
338 #define DEV_LOWSPEED(p)         (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_LS)
339 #define DEV_HIGHSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_HS)
340 #define DEV_SUPERSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SS)
341 #define DEV_SUPERSPEEDPLUS(p)   (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SSP)
342 #define DEV_SUPERSPEED_ANY(p)   (((p) & DEV_SPEED_MASK) >= XDEV_SS)
343 #define DEV_PORT_SPEED(p)       (((p) >> 10) & 0x0f)
344
345 /* Bits 20:23 in the Slot Context are the speed for the device */
346 #define SLOT_SPEED_FS           (XDEV_FS << 10)
347 #define SLOT_SPEED_LS           (XDEV_LS << 10)
348 #define SLOT_SPEED_HS           (XDEV_HS << 10)
349 #define SLOT_SPEED_SS           (XDEV_SS << 10)
350 #define SLOT_SPEED_SSP          (XDEV_SSP << 10)
351 /* Port Indicator Control */
352 #define PORT_LED_OFF    (0 << 14)
353 #define PORT_LED_AMBER  (1 << 14)
354 #define PORT_LED_GREEN  (2 << 14)
355 #define PORT_LED_MASK   (3 << 14)
356 /* Port Link State Write Strobe - set this when changing link state */
357 #define PORT_LINK_STROBE        (1 << 16)
358 /* true: connect status change */
359 #define PORT_CSC        (1 << 17)
360 /* true: port enable change */
361 #define PORT_PEC        (1 << 18)
362 /* true: warm reset for a USB 3.0 device is done.  A "hot" reset puts the port
363  * into an enabled state, and the device into the default state.  A "warm" reset
364  * also resets the link, forcing the device through the link training sequence.
365  * SW can also look at the Port Reset register to see when warm reset is done.
366  */
367 #define PORT_WRC        (1 << 19)
368 /* true: over-current change */
369 #define PORT_OCC        (1 << 20)
370 /* true: reset change - 1 to 0 transition of PORT_RESET */
371 #define PORT_RC         (1 << 21)
372 /* port link status change - set on some port link state transitions:
373  *  Transition                          Reason
374  *  ------------------------------------------------------------------------------
375  *  - U3 to Resume                      Wakeup signaling from a device
376  *  - Resume to Recovery to U0          USB 3.0 device resume
377  *  - Resume to U0                      USB 2.0 device resume
378  *  - U3 to Recovery to U0              Software resume of USB 3.0 device complete
379  *  - U3 to U0                          Software resume of USB 2.0 device complete
380  *  - U2 to U0                          L1 resume of USB 2.1 device complete
381  *  - U0 to U0 (???)                    L1 entry rejection by USB 2.1 device
382  *  - U0 to disabled                    L1 entry error with USB 2.1 device
383  *  - Any state to inactive             Error on USB 3.0 port
384  */
385 #define PORT_PLC        (1 << 22)
386 /* port configure error change - port failed to configure its link partner */
387 #define PORT_CEC        (1 << 23)
388 /* Cold Attach Status - xHC can set this bit to report device attached during
389  * Sx state. Warm port reset should be perfomed to clear this bit and move port
390  * to connected state.
391  */
392 #define PORT_CAS        (1 << 24)
393 /* wake on connect (enable) */
394 #define PORT_WKCONN_E   (1 << 25)
395 /* wake on disconnect (enable) */
396 #define PORT_WKDISC_E   (1 << 26)
397 /* wake on over-current (enable) */
398 #define PORT_WKOC_E     (1 << 27)
399 /* bits 28:29 reserved */
400 /* true: device is non-removable - for USB 3.0 roothub emulation */
401 #define PORT_DEV_REMOVE (1 << 30)
402 /* Initiate a warm port reset - complete when PORT_WRC is '1' */
403 #define PORT_WR         (1 << 31)
404
405 /* We mark duplicate entries with -1 */
406 #define DUPLICATE_ENTRY ((u8)(-1))
407
408 /* Port Power Management Status and Control - port_power_base bitmasks */
409 /* Inactivity timer value for transitions into U1, in microseconds.
410  * Timeout can be up to 127us.  0xFF means an infinite timeout.
411  */
412 #define PORT_U1_TIMEOUT(p)      ((p) & 0xff)
413 #define PORT_U1_TIMEOUT_MASK    0xff
414 /* Inactivity timer value for transitions into U2 */
415 #define PORT_U2_TIMEOUT(p)      (((p) & 0xff) << 8)
416 #define PORT_U2_TIMEOUT_MASK    (0xff << 8)
417 /* Bits 24:31 for port testing */
418
419 /* USB2 Protocol PORTSPMSC */
420 #define PORT_L1S_MASK           7
421 #define PORT_L1S_SUCCESS        1
422 #define PORT_RWE                (1 << 3)
423 #define PORT_HIRD(p)            (((p) & 0xf) << 4)
424 #define PORT_HIRD_MASK          (0xf << 4)
425 #define PORT_L1DS_MASK          (0xff << 8)
426 #define PORT_L1DS(p)            (((p) & 0xff) << 8)
427 #define PORT_HLE                (1 << 16)
428
429 /* USB3 Protocol PORTLI  Port Link Information */
430 #define PORT_RX_LANES(p)        (((p) >> 16) & 0xf)
431 #define PORT_TX_LANES(p)        (((p) >> 20) & 0xf)
432
433 /* USB2 Protocol PORTHLPMC */
434 #define PORT_HIRDM(p)((p) & 3)
435 #define PORT_L1_TIMEOUT(p)(((p) & 0xff) << 2)
436 #define PORT_BESLD(p)(((p) & 0xf) << 10)
437
438 /* use 512 microseconds as USB2 LPM L1 default timeout. */
439 #define XHCI_L1_TIMEOUT         512
440
441 /* Set default HIRD/BESL value to 4 (350/400us) for USB2 L1 LPM resume latency.
442  * Safe to use with mixed HIRD and BESL systems (host and device) and is used
443  * by other operating systems.
444  *
445  * XHCI 1.0 errata 8/14/12 Table 13 notes:
446  * "Software should choose xHC BESL/BESLD field values that do not violate a
447  * device's resume latency requirements,
448  * e.g. not program values > '4' if BLC = '1' and a HIRD device is attached,
449  * or not program values < '4' if BLC = '0' and a BESL device is attached.
450  */
451 #define XHCI_DEFAULT_BESL       4
452
453 /**
454  * struct xhci_intr_reg - Interrupt Register Set
455  * @irq_pending:        IMAN - Interrupt Management Register.  Used to enable
456  *                      interrupts and check for pending interrupts.
457  * @irq_control:        IMOD - Interrupt Moderation Register.
458  *                      Used to throttle interrupts.
459  * @erst_size:          Number of segments in the Event Ring Segment Table (ERST).
460  * @erst_base:          ERST base address.
461  * @erst_dequeue:       Event ring dequeue pointer.
462  *
463  * Each interrupter (defined by a MSI-X vector) has an event ring and an Event
464  * Ring Segment Table (ERST) associated with it.  The event ring is comprised of
465  * multiple segments of the same size.  The HC places events on the ring and
466  * "updates the Cycle bit in the TRBs to indicate to software the current
467  * position of the Enqueue Pointer." The HCD (Linux) processes those events and
468  * updates the dequeue pointer.
469  */
470 struct xhci_intr_reg {
471         __le32  irq_pending;
472         __le32  irq_control;
473         __le32  erst_size;
474         __le32  rsvd;
475         __le64  erst_base;
476         __le64  erst_dequeue;
477 };
478
479 /* irq_pending bitmasks */
480 #define ER_IRQ_PENDING(p)       ((p) & 0x1)
481 /* bits 2:31 need to be preserved */
482 /* THIS IS BUGGY - FIXME - IP IS WRITE 1 TO CLEAR */
483 #define ER_IRQ_CLEAR(p)         ((p) & 0xfffffffe)
484 #define ER_IRQ_ENABLE(p)        ((ER_IRQ_CLEAR(p)) | 0x2)
485 #define ER_IRQ_DISABLE(p)       ((ER_IRQ_CLEAR(p)) & ~(0x2))
486
487 /* irq_control bitmasks */
488 /* Minimum interval between interrupts (in 250ns intervals).  The interval
489  * between interrupts will be longer if there are no events on the event ring.
490  * Default is 4000 (1 ms).
491  */
492 #define ER_IRQ_INTERVAL_MASK    (0xffff)
493 /* Counter used to count down the time to the next interrupt - HW use only */
494 #define ER_IRQ_COUNTER_MASK     (0xffff << 16)
495
496 /* erst_size bitmasks */
497 /* Preserve bits 16:31 of erst_size */
498 #define ERST_SIZE_MASK          (0xffff << 16)
499
500 /* erst_dequeue bitmasks */
501 /* Dequeue ERST Segment Index (DESI) - Segment number (or alias)
502  * where the current dequeue pointer lies.  This is an optional HW hint.
503  */
504 #define ERST_DESI_MASK          (0x7)
505 /* Event Handler Busy (EHB) - is the event ring scheduled to be serviced by
506  * a work queue (or delayed service routine)?
507  */
508 #define ERST_EHB                (1 << 3)
509 #define ERST_PTR_MASK           (0xf)
510
511 /**
512  * struct xhci_run_regs
513  * @microframe_index:
514  *              MFINDEX - current microframe number
515  *
516  * Section 5.5 Host Controller Runtime Registers:
517  * "Software should read and write these registers using only Dword (32 bit)
518  * or larger accesses"
519  */
520 struct xhci_run_regs {
521         __le32                  microframe_index;
522         __le32                  rsvd[7];
523         struct xhci_intr_reg    ir_set[128];
524 };
525
526 /**
527  * struct doorbell_array
528  *
529  * Bits  0 -  7: Endpoint target
530  * Bits  8 - 15: RsvdZ
531  * Bits 16 - 31: Stream ID
532  *
533  * Section 5.6
534  */
535 struct xhci_doorbell_array {
536         __le32  doorbell[256];
537 };
538
539 #define DB_VALUE(ep, stream)    ((((ep) + 1) & 0xff) | ((stream) << 16))
540 #define DB_VALUE_HOST           0x00000000
541
542 /**
543  * struct xhci_protocol_caps
544  * @revision:           major revision, minor revision, capability ID,
545  *                      and next capability pointer.
546  * @name_string:        Four ASCII characters to say which spec this xHC
547  *                      follows, typically "USB ".
548  * @port_info:          Port offset, count, and protocol-defined information.
549  */
550 struct xhci_protocol_caps {
551         u32     revision;
552         u32     name_string;
553         u32     port_info;
554 };
555
556 #define XHCI_EXT_PORT_MAJOR(x)  (((x) >> 24) & 0xff)
557 #define XHCI_EXT_PORT_MINOR(x)  (((x) >> 16) & 0xff)
558 #define XHCI_EXT_PORT_PSIC(x)   (((x) >> 28) & 0x0f)
559 #define XHCI_EXT_PORT_OFF(x)    ((x) & 0xff)
560 #define XHCI_EXT_PORT_COUNT(x)  (((x) >> 8) & 0xff)
561
562 #define XHCI_EXT_PORT_PSIV(x)   (((x) >> 0) & 0x0f)
563 #define XHCI_EXT_PORT_PSIE(x)   (((x) >> 4) & 0x03)
564 #define XHCI_EXT_PORT_PLT(x)    (((x) >> 6) & 0x03)
565 #define XHCI_EXT_PORT_PFD(x)    (((x) >> 8) & 0x01)
566 #define XHCI_EXT_PORT_LP(x)     (((x) >> 14) & 0x03)
567 #define XHCI_EXT_PORT_PSIM(x)   (((x) >> 16) & 0xffff)
568
569 #define PLT_MASK        (0x03 << 6)
570 #define PLT_SYM         (0x00 << 6)
571 #define PLT_ASYM_RX     (0x02 << 6)
572 #define PLT_ASYM_TX     (0x03 << 6)
573
574 /**
575  * struct xhci_container_ctx
576  * @type: Type of context.  Used to calculated offsets to contained contexts.
577  * @size: Size of the context data
578  * @bytes: The raw context data given to HW
579  * @dma: dma address of the bytes
580  *
581  * Represents either a Device or Input context.  Holds a pointer to the raw
582  * memory used for the context (bytes) and dma address of it (dma).
583  */
584 struct xhci_container_ctx {
585         unsigned type;
586 #define XHCI_CTX_TYPE_DEVICE  0x1
587 #define XHCI_CTX_TYPE_INPUT   0x2
588
589         int size;
590
591         u8 *bytes;
592         dma_addr_t dma;
593 };
594
595 /**
596  * struct xhci_slot_ctx
597  * @dev_info:   Route string, device speed, hub info, and last valid endpoint
598  * @dev_info2:  Max exit latency for device number, root hub port number
599  * @tt_info:    tt_info is used to construct split transaction tokens
600  * @dev_state:  slot state and device address
601  *
602  * Slot Context - section 6.2.1.1.  This assumes the HC uses 32-byte context
603  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
604  * reserved at the end of the slot context for HC internal use.
605  */
606 struct xhci_slot_ctx {
607         __le32  dev_info;
608         __le32  dev_info2;
609         __le32  tt_info;
610         __le32  dev_state;
611         /* offset 0x10 to 0x1f reserved for HC internal use */
612         __le32  reserved[4];
613 };
614
615 /* dev_info bitmasks */
616 /* Route String - 0:19 */
617 #define ROUTE_STRING_MASK       (0xfffff)
618 /* Device speed - values defined by PORTSC Device Speed field - 20:23 */
619 #define DEV_SPEED       (0xf << 20)
620 /* bit 24 reserved */
621 /* Is this LS/FS device connected through a HS hub? - bit 25 */
622 #define DEV_MTT         (0x1 << 25)
623 /* Set if the device is a hub - bit 26 */
624 #define DEV_HUB         (0x1 << 26)
625 /* Index of the last valid endpoint context in this device context - 27:31 */
626 #define LAST_CTX_MASK   (0x1f << 27)
627 #define LAST_CTX(p)     ((p) << 27)
628 #define LAST_CTX_TO_EP_NUM(p)   (((p) >> 27) - 1)
629 #define SLOT_FLAG       (1 << 0)
630 #define EP0_FLAG        (1 << 1)
631
632 /* dev_info2 bitmasks */
633 /* Max Exit Latency (ms) - worst case time to wake up all links in dev path */
634 #define MAX_EXIT        (0xffff)
635 /* Root hub port number that is needed to access the USB device */
636 #define ROOT_HUB_PORT(p)        (((p) & 0xff) << 16)
637 #define DEVINFO_TO_ROOT_HUB_PORT(p)     (((p) >> 16) & 0xff)
638 /* Maximum number of ports under a hub device */
639 #define XHCI_MAX_PORTS(p)       (((p) & 0xff) << 24)
640
641 /* tt_info bitmasks */
642 /*
643  * TT Hub Slot ID - for low or full speed devices attached to a high-speed hub
644  * The Slot ID of the hub that isolates the high speed signaling from
645  * this low or full-speed device.  '0' if attached to root hub port.
646  */
647 #define TT_SLOT         (0xff)
648 /*
649  * The number of the downstream facing port of the high-speed hub
650  * '0' if the device is not low or full speed.
651  */
652 #define TT_PORT         (0xff << 8)
653 #define TT_THINK_TIME(p)        (((p) & 0x3) << 16)
654
655 /* dev_state bitmasks */
656 /* USB device address - assigned by the HC */
657 #define DEV_ADDR_MASK   (0xff)
658 /* bits 8:26 reserved */
659 /* Slot state */
660 #define SLOT_STATE      (0x1f << 27)
661 #define GET_SLOT_STATE(p)       (((p) & (0x1f << 27)) >> 27)
662
663 #define SLOT_STATE_DISABLED     0
664 #define SLOT_STATE_ENABLED      SLOT_STATE_DISABLED
665 #define SLOT_STATE_DEFAULT      1
666 #define SLOT_STATE_ADDRESSED    2
667 #define SLOT_STATE_CONFIGURED   3
668
669 /**
670  * struct xhci_ep_ctx
671  * @ep_info:    endpoint state, streams, mult, and interval information.
672  * @ep_info2:   information on endpoint type, max packet size, max burst size,
673  *              error count, and whether the HC will force an event for all
674  *              transactions.
675  * @deq:        64-bit ring dequeue pointer address.  If the endpoint only
676  *              defines one stream, this points to the endpoint transfer ring.
677  *              Otherwise, it points to a stream context array, which has a
678  *              ring pointer for each flow.
679  * @tx_info:
680  *              Average TRB lengths for the endpoint ring and
681  *              max payload within an Endpoint Service Interval Time (ESIT).
682  *
683  * Endpoint Context - section 6.2.1.2.  This assumes the HC uses 32-byte context
684  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
685  * reserved at the end of the endpoint context for HC internal use.
686  */
687 struct xhci_ep_ctx {
688         __le32  ep_info;
689         __le32  ep_info2;
690         __le64  deq;
691         __le32  tx_info;
692         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
693         __le32  reserved[3];
694 };
695
696 /* ep_info bitmasks */
697 /*
698  * Endpoint State - bits 0:2
699  * 0 - disabled
700  * 1 - running
701  * 2 - halted due to halt condition - ok to manipulate endpoint ring
702  * 3 - stopped
703  * 4 - TRB error
704  * 5-7 - reserved
705  */
706 #define EP_STATE_MASK           (0xf)
707 #define EP_STATE_DISABLED       0
708 #define EP_STATE_RUNNING        1
709 #define EP_STATE_HALTED         2
710 #define EP_STATE_STOPPED        3
711 #define EP_STATE_ERROR          4
712 #define GET_EP_CTX_STATE(ctx)   (le32_to_cpu((ctx)->ep_info) & EP_STATE_MASK)
713
714 /* Mult - Max number of burtst within an interval, in EP companion desc. */
715 #define EP_MULT(p)              (((p) & 0x3) << 8)
716 #define CTX_TO_EP_MULT(p)       (((p) >> 8) & 0x3)
717 /* bits 10:14 are Max Primary Streams */
718 /* bit 15 is Linear Stream Array */
719 /* Interval - period between requests to an endpoint - 125u increments. */
720 #define EP_INTERVAL(p)          (((p) & 0xff) << 16)
721 #define EP_INTERVAL_TO_UFRAMES(p)               (1 << (((p) >> 16) & 0xff))
722 #define CTX_TO_EP_INTERVAL(p)   (((p) >> 16) & 0xff)
723 #define EP_MAXPSTREAMS_MASK     (0x1f << 10)
724 #define EP_MAXPSTREAMS(p)       (((p) << 10) & EP_MAXPSTREAMS_MASK)
725 /* Endpoint is set up with a Linear Stream Array (vs. Secondary Stream Array) */
726 #define EP_HAS_LSA              (1 << 15)
727
728 /* ep_info2 bitmasks */
729 /*
730  * Force Event - generate transfer events for all TRBs for this endpoint
731  * This will tell the HC to ignore the IOC and ISP flags (for debugging only).
732  */
733 #define FORCE_EVENT     (0x1)
734 #define ERROR_COUNT(p)  (((p) & 0x3) << 1)
735 #define CTX_TO_EP_TYPE(p)       (((p) >> 3) & 0x7)
736 #define EP_TYPE(p)      ((p) << 3)
737 #define ISOC_OUT_EP     1
738 #define BULK_OUT_EP     2
739 #define INT_OUT_EP      3
740 #define CTRL_EP         4
741 #define ISOC_IN_EP      5
742 #define BULK_IN_EP      6
743 #define INT_IN_EP       7
744 /* bit 6 reserved */
745 /* bit 7 is Host Initiate Disable - for disabling stream selection */
746 #define MAX_BURST(p)    (((p)&0xff) << 8)
747 #define CTX_TO_MAX_BURST(p)     (((p) >> 8) & 0xff)
748 #define MAX_PACKET(p)   (((p)&0xffff) << 16)
749 #define MAX_PACKET_MASK         (0xffff << 16)
750 #define MAX_PACKET_DECODED(p)   (((p) >> 16) & 0xffff)
751
752 /* tx_info bitmasks */
753 #define EP_AVG_TRB_LENGTH(p)            ((p) & 0xffff)
754 #define EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_LO(p)       (((p) & 0xffff) << 16)
755 #define EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_HI(p)       ((((p) >> 16) & 0xff) << 24)
756 #define CTX_TO_MAX_ESIT_PAYLOAD(p)      (((p) >> 16) & 0xffff)
757
758 /* deq bitmasks */
759 #define EP_CTX_CYCLE_MASK               (1 << 0)
760 #define SCTX_DEQ_MASK                   (~0xfL)
761
762
763 /**
764  * struct xhci_input_control_context
765  * Input control context; see section 6.2.5.
766  *
767  * @drop_context:       set the bit of the endpoint context you want to disable
768  * @add_context:        set the bit of the endpoint context you want to enable
769  */
770 struct xhci_input_control_ctx {
771         __le32  drop_flags;
772         __le32  add_flags;
773         __le32  rsvd2[6];
774 };
775
776 #define EP_IS_ADDED(ctrl_ctx, i) \
777         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->add_flags) & (1 << (i + 1)))
778 #define EP_IS_DROPPED(ctrl_ctx, i)       \
779         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->drop_flags) & (1 << (i + 1)))
780
781 /* Represents everything that is needed to issue a command on the command ring.
782  * It's useful to pre-allocate these for commands that cannot fail due to
783  * out-of-memory errors, like freeing streams.
784  */
785 struct xhci_command {
786         /* Input context for changing device state */
787         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
788         u32                             status;
789         int                             slot_id;
790         /* If completion is null, no one is waiting on this command
791          * and the structure can be freed after the command completes.
792          */
793         struct completion               *completion;
794         union xhci_trb                  *command_trb;
795         struct list_head                cmd_list;
796 };
797
798 /* drop context bitmasks */
799 #define DROP_EP(x)      (0x1 << x)
800 /* add context bitmasks */
801 #define ADD_EP(x)       (0x1 << x)
802
803 struct xhci_stream_ctx {
804         /* 64-bit stream ring address, cycle state, and stream type */
805         __le64  stream_ring;
806         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
807         __le32  reserved[2];
808 };
809
810 /* Stream Context Types (section 6.4.1) - bits 3:1 of stream ctx deq ptr */
811 #define SCT_FOR_CTX(p)          (((p) & 0x7) << 1)
812 /* Secondary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
813 #define SCT_SEC_TR              0
814 /* Primary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
815 #define SCT_PRI_TR              1
816 /* Dequeue pointer is for a secondary stream array (SSA) with 8 entries */
817 #define SCT_SSA_8               2
818 #define SCT_SSA_16              3
819 #define SCT_SSA_32              4
820 #define SCT_SSA_64              5
821 #define SCT_SSA_128             6
822 #define SCT_SSA_256             7
823
824 /* Assume no secondary streams for now */
825 struct xhci_stream_info {
826         struct xhci_ring                **stream_rings;
827         /* Number of streams, including stream 0 (which drivers can't use) */
828         unsigned int                    num_streams;
829         /* The stream context array may be bigger than
830          * the number of streams the driver asked for
831          */
832         struct xhci_stream_ctx          *stream_ctx_array;
833         unsigned int                    num_stream_ctxs;
834         dma_addr_t                      ctx_array_dma;
835         /* For mapping physical TRB addresses to segments in stream rings */
836         struct radix_tree_root          trb_address_map;
837         struct xhci_command             *free_streams_command;
838 };
839
840 #define SMALL_STREAM_ARRAY_SIZE         256
841 #define MEDIUM_STREAM_ARRAY_SIZE        1024
842
843 /* Some Intel xHCI host controllers need software to keep track of the bus
844  * bandwidth.  Keep track of endpoint info here.  Each root port is allocated
845  * the full bus bandwidth.  We must also treat TTs (including each port under a
846  * multi-TT hub) as a separate bandwidth domain.  The direct memory interface
847  * (DMI) also limits the total bandwidth (across all domains) that can be used.
848  */
849 struct xhci_bw_info {
850         /* ep_interval is zero-based */
851         unsigned int            ep_interval;
852         /* mult and num_packets are one-based */
853         unsigned int            mult;
854         unsigned int            num_packets;
855         unsigned int            max_packet_size;
856         unsigned int            max_esit_payload;
857         unsigned int            type;
858 };
859
860 /* "Block" sizes in bytes the hardware uses for different device speeds.
861  * The logic in this part of the hardware limits the number of bits the hardware
862  * can use, so must represent bandwidth in a less precise manner to mimic what
863  * the scheduler hardware computes.
864  */
865 #define FS_BLOCK        1
866 #define HS_BLOCK        4
867 #define SS_BLOCK        16
868 #define DMI_BLOCK       32
869
870 /* Each device speed has a protocol overhead (CRC, bit stuffing, etc) associated
871  * with each byte transferred.  SuperSpeed devices have an initial overhead to
872  * set up bursts.  These are in blocks, see above.  LS overhead has already been
873  * translated into FS blocks.
874  */
875 #define DMI_OVERHEAD 8
876 #define DMI_OVERHEAD_BURST 4
877 #define SS_OVERHEAD 8
878 #define SS_OVERHEAD_BURST 32
879 #define HS_OVERHEAD 26
880 #define FS_OVERHEAD 20
881 #define LS_OVERHEAD 128
882 /* The TTs need to claim roughly twice as much bandwidth (94 bytes per
883  * microframe ~= 24Mbps) of the HS bus as the devices can actually use because
884  * of overhead associated with split transfers crossing microframe boundaries.
885  * 31 blocks is pure protocol overhead.
886  */
887 #define TT_HS_OVERHEAD (31 + 94)
888 #define TT_DMI_OVERHEAD (25 + 12)
889
890 /* Bandwidth limits in blocks */
891 #define FS_BW_LIMIT             1285
892 #define TT_BW_LIMIT             1320
893 #define HS_BW_LIMIT             1607
894 #define SS_BW_LIMIT_IN          3906
895 #define DMI_BW_LIMIT_IN         3906
896 #define SS_BW_LIMIT_OUT         3906
897 #define DMI_BW_LIMIT_OUT        3906
898
899 /* Percentage of bus bandwidth reserved for non-periodic transfers */
900 #define FS_BW_RESERVED          10
901 #define HS_BW_RESERVED          20
902 #define SS_BW_RESERVED          10
903
904 struct xhci_virt_ep {
905         struct xhci_ring                *ring;
906         /* Related to endpoints that are configured to use stream IDs only */
907         struct xhci_stream_info         *stream_info;
908         /* Temporary storage in case the configure endpoint command fails and we
909          * have to restore the device state to the previous state
910          */
911         struct xhci_ring                *new_ring;
912         unsigned int                    ep_state;
913 #define SET_DEQ_PENDING         (1 << 0)
914 #define EP_HALTED               (1 << 1)        /* For stall handling */
915 #define EP_HALT_PENDING         (1 << 2)        /* For URB cancellation */
916 /* Transitioning the endpoint to using streams, don't enqueue URBs */
917 #define EP_GETTING_STREAMS      (1 << 3)
918 #define EP_HAS_STREAMS          (1 << 4)
919 /* Transitioning the endpoint to not using streams, don't enqueue URBs */
920 #define EP_GETTING_NO_STREAMS   (1 << 5)
921         /* ----  Related to URB cancellation ---- */
922         struct list_head        cancelled_td_list;
923         struct xhci_td          *stopped_td;
924         unsigned int            stopped_stream;
925         /* Watchdog timer for stop endpoint command to cancel URBs */
926         struct timer_list       stop_cmd_timer;
927         int                     stop_cmds_pending;
928         struct xhci_hcd         *xhci;
929         /* Dequeue pointer and dequeue segment for a submitted Set TR Dequeue
930          * command.  We'll need to update the ring's dequeue segment and dequeue
931          * pointer after the command completes.
932          */
933         struct xhci_segment     *queued_deq_seg;
934         union xhci_trb          *queued_deq_ptr;
935         /*
936          * Sometimes the xHC can not process isochronous endpoint ring quickly
937          * enough, and it will miss some isoc tds on the ring and generate
938          * a Missed Service Error Event.
939          * Set skip flag when receive a Missed Service Error Event and
940          * process the missed tds on the endpoint ring.
941          */
942         bool                    skip;
943         /* Bandwidth checking storage */
944         struct xhci_bw_info     bw_info;
945         struct list_head        bw_endpoint_list;
946         /* Isoch Frame ID checking storage */
947         int                     next_frame_id;
948         /* Use new Isoch TRB layout needed for extended TBC support */
949         bool                    use_extended_tbc;
950 };
951
952 enum xhci_overhead_type {
953         LS_OVERHEAD_TYPE = 0,
954         FS_OVERHEAD_TYPE,
955         HS_OVERHEAD_TYPE,
956 };
957
958 struct xhci_interval_bw {
959         unsigned int            num_packets;
960         /* Sorted by max packet size.
961          * Head of the list is the greatest max packet size.
962          */
963         struct list_head        endpoints;
964         /* How many endpoints of each speed are present. */
965         unsigned int            overhead[3];
966 };
967
968 #define XHCI_MAX_INTERVAL       16
969
970 struct xhci_interval_bw_table {
971         unsigned int            interval0_esit_payload;
972         struct xhci_interval_bw interval_bw[XHCI_MAX_INTERVAL];
973         /* Includes reserved bandwidth for async endpoints */
974         unsigned int            bw_used;
975         unsigned int            ss_bw_in;
976         unsigned int            ss_bw_out;
977 };
978
979
980 struct xhci_virt_device {
981         struct usb_device               *udev;
982         /*
983          * Commands to the hardware are passed an "input context" that
984          * tells the hardware what to change in its data structures.
985          * The hardware will return changes in an "output context" that
986          * software must allocate for the hardware.  We need to keep
987          * track of input and output contexts separately because
988          * these commands might fail and we don't trust the hardware.
989          */
990         struct xhci_container_ctx       *out_ctx;
991         /* Used for addressing devices and configuration changes */
992         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
993         /* Rings saved to ensure old alt settings can be re-instated */
994         struct xhci_ring                **ring_cache;
995         int                             num_rings_cached;
996 #define XHCI_MAX_RINGS_CACHED   31
997         struct xhci_virt_ep             eps[31];
998         u8                              fake_port;
999         u8                              real_port;
1000         struct xhci_interval_bw_table   *bw_table;
1001         struct xhci_tt_bw_info          *tt_info;
1002         /* The current max exit latency for the enabled USB3 link states. */
1003         u16                             current_mel;
1004 };
1005
1006 /*
1007  * For each roothub, keep track of the bandwidth information for each periodic
1008  * interval.
1009  *
1010  * If a high speed hub is attached to the roothub, each TT associated with that
1011  * hub is a separate bandwidth domain.  The interval information for the
1012  * endpoints on the devices under that TT will appear in the TT structure.
1013  */
1014 struct xhci_root_port_bw_info {
1015         struct list_head                tts;
1016         unsigned int                    num_active_tts;
1017         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
1018 };
1019
1020 struct xhci_tt_bw_info {
1021         struct list_head                tt_list;
1022         int                             slot_id;
1023         int                             ttport;
1024         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
1025         int                             active_eps;
1026 };
1027
1028
1029 /**
1030  * struct xhci_device_context_array
1031  * @dev_context_ptr     array of 64-bit DMA addresses for device contexts
1032  */
1033 struct xhci_device_context_array {
1034         /* 64-bit device addresses; we only write 32-bit addresses */
1035         __le64                  dev_context_ptrs[MAX_HC_SLOTS];
1036         /* private xHCD pointers */
1037         dma_addr_t      dma;
1038 };
1039 /* TODO: write function to set the 64-bit device DMA address */
1040 /*
1041  * TODO: change this to be dynamically sized at HC mem init time since the HC
1042  * might not be able to handle the maximum number of devices possible.
1043  */
1044
1045
1046 struct xhci_transfer_event {
1047         /* 64-bit buffer address, or immediate data */
1048         __le64  buffer;
1049         __le32  transfer_len;
1050         /* This field is interpreted differently based on the type of TRB */
1051         __le32  flags;
1052 };
1053
1054 /* Transfer event TRB length bit mask */
1055 /* bits 0:23 */
1056 #define EVENT_TRB_LEN(p)                ((p) & 0xffffff)
1057
1058 /** Transfer Event bit fields **/
1059 #define TRB_TO_EP_ID(p) (((p) >> 16) & 0x1f)
1060
1061 /* Completion Code - only applicable for some types of TRBs */
1062 #define COMP_CODE_MASK          (0xff << 24)
1063 #define GET_COMP_CODE(p)        (((p) & COMP_CODE_MASK) >> 24)
1064 #define COMP_SUCCESS    1
1065 /* Data Buffer Error */
1066 #define COMP_DB_ERR     2
1067 /* Babble Detected Error */
1068 #define COMP_BABBLE     3
1069 /* USB Transaction Error */
1070 #define COMP_TX_ERR     4
1071 /* TRB Error - some TRB field is invalid */
1072 #define COMP_TRB_ERR    5
1073 /* Stall Error - USB device is stalled */
1074 #define COMP_STALL      6
1075 /* Resource Error - HC doesn't have memory for that device configuration */
1076 #define COMP_ENOMEM     7
1077 /* Bandwidth Error - not enough room in schedule for this dev config */
1078 #define COMP_BW_ERR     8
1079 /* No Slots Available Error - HC ran out of device slots */
1080 #define COMP_ENOSLOTS   9
1081 /* Invalid Stream Type Error */
1082 #define COMP_STREAM_ERR 10
1083 /* Slot Not Enabled Error - doorbell rung for disabled device slot */
1084 #define COMP_EBADSLT    11
1085 /* Endpoint Not Enabled Error */
1086 #define COMP_EBADEP     12
1087 /* Short Packet */
1088 #define COMP_SHORT_TX   13
1089 /* Ring Underrun - doorbell rung for an empty isoc OUT ep ring */
1090 #define COMP_UNDERRUN   14
1091 /* Ring Overrun - isoc IN ep ring is empty when ep is scheduled to RX */
1092 #define COMP_OVERRUN    15
1093 /* Virtual Function Event Ring Full Error */
1094 #define COMP_VF_FULL    16
1095 /* Parameter Error - Context parameter is invalid */
1096 #define COMP_EINVAL     17
1097 /* Bandwidth Overrun Error - isoc ep exceeded its allocated bandwidth */
1098 #define COMP_BW_OVER    18
1099 /* Context State Error - illegal context state transition requested */
1100 #define COMP_CTX_STATE  19
1101 /* No Ping Response Error - HC didn't get PING_RESPONSE in time to TX */
1102 #define COMP_PING_ERR   20
1103 /* Event Ring is full */
1104 #define COMP_ER_FULL    21
1105 /* Incompatible Device Error */
1106 #define COMP_DEV_ERR    22
1107 /* Missed Service Error - HC couldn't service an isoc ep within interval */
1108 #define COMP_MISSED_INT 23
1109 /* Successfully stopped command ring */
1110 #define COMP_CMD_STOP   24
1111 /* Successfully aborted current command and stopped command ring */
1112 #define COMP_CMD_ABORT  25
1113 /* Stopped - transfer was terminated by a stop endpoint command */
1114 #define COMP_STOP       26
1115 /* Same as COMP_EP_STOPPED, but the transferred length in the event is invalid */
1116 #define COMP_STOP_INVAL 27
1117 /* Same as COMP_EP_STOPPED, but a short packet detected */
1118 #define COMP_STOP_SHORT 28
1119 /* Max Exit Latency Too Large Error */
1120 #define COMP_MEL_ERR    29
1121 /* TRB type 30 reserved */
1122 /* Isoc Buffer Overrun - an isoc IN ep sent more data than could fit in TD */
1123 #define COMP_BUFF_OVER  31
1124 /* Event Lost Error - xHC has an "internal event overrun condition" */
1125 #define COMP_ISSUES     32
1126 /* Undefined Error - reported when other error codes don't apply */
1127 #define COMP_UNKNOWN    33
1128 /* Invalid Stream ID Error */
1129 #define COMP_STRID_ERR  34
1130 /* Secondary Bandwidth Error - may be returned by a Configure Endpoint cmd */
1131 #define COMP_2ND_BW_ERR 35
1132 /* Split Transaction Error */
1133 #define COMP_SPLIT_ERR  36
1134
1135 struct xhci_link_trb {
1136         /* 64-bit segment pointer*/
1137         __le64 segment_ptr;
1138         __le32 intr_target;
1139         __le32 control;
1140 };
1141
1142 /* control bitfields */
1143 #define LINK_TOGGLE     (0x1<<1)
1144
1145 /* Command completion event TRB */
1146 struct xhci_event_cmd {
1147         /* Pointer to command TRB, or the value passed by the event data trb */
1148         __le64 cmd_trb;
1149         __le32 status;
1150         __le32 flags;
1151 };
1152
1153 /* flags bitmasks */
1154
1155 /* Address device - disable SetAddress */
1156 #define TRB_BSR         (1<<9)
1157 enum xhci_setup_dev {
1158         SETUP_CONTEXT_ONLY,
1159         SETUP_CONTEXT_ADDRESS,
1160 };
1161
1162 /* bits 16:23 are the virtual function ID */
1163 /* bits 24:31 are the slot ID */
1164 #define TRB_TO_SLOT_ID(p)       (((p) & (0xff<<24)) >> 24)
1165 #define SLOT_ID_FOR_TRB(p)      (((p) & 0xff) << 24)
1166
1167 /* Stop Endpoint TRB - ep_index to endpoint ID for this TRB */
1168 #define TRB_TO_EP_INDEX(p)              ((((p) & (0x1f << 16)) >> 16) - 1)
1169 #define EP_ID_FOR_TRB(p)                ((((p) + 1) & 0x1f) << 16)
1170
1171 #define SUSPEND_PORT_FOR_TRB(p)         (((p) & 1) << 23)
1172 #define TRB_TO_SUSPEND_PORT(p)          (((p) & (1 << 23)) >> 23)
1173 #define LAST_EP_INDEX                   30
1174
1175 /* Set TR Dequeue Pointer command TRB fields, 6.4.3.9 */
1176 #define TRB_TO_STREAM_ID(p)             ((((p) & (0xffff << 16)) >> 16))
1177 #define STREAM_ID_FOR_TRB(p)            ((((p)) & 0xffff) << 16)
1178 #define SCT_FOR_TRB(p)                  (((p) << 1) & 0x7)
1179
1180
1181 /* Port Status Change Event TRB fields */
1182 /* Port ID - bits 31:24 */
1183 #define GET_PORT_ID(p)          (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
1184
1185 /* Normal TRB fields */
1186 /* transfer_len bitmasks - bits 0:16 */
1187 #define TRB_LEN(p)              ((p) & 0x1ffff)
1188 /* TD Size, packets remaining in this TD, bits 21:17 (5 bits, so max 31) */
1189 #define TRB_TD_SIZE(p)          (min((p), (u32)31) << 17)
1190 /* xhci 1.1 uses the TD_SIZE field for TBC if Extended TBC is enabled (ETE) */
1191 #define TRB_TD_SIZE_TBC(p)      (min((p), (u32)31) << 17)
1192 /* Interrupter Target - which MSI-X vector to target the completion event at */
1193 #define TRB_INTR_TARGET(p)      (((p) & 0x3ff) << 22)
1194 #define GET_INTR_TARGET(p)      (((p) >> 22) & 0x3ff)
1195 /* Total burst count field, Rsvdz on xhci 1.1 with Extended TBC enabled (ETE) */
1196 #define TRB_TBC(p)              (((p) & 0x3) << 7)
1197 #define TRB_TLBPC(p)            (((p) & 0xf) << 16)
1198
1199 /* Cycle bit - indicates TRB ownership by HC or HCD */
1200 #define TRB_CYCLE               (1<<0)
1201 /*
1202  * Force next event data TRB to be evaluated before task switch.
1203  * Used to pass OS data back after a TD completes.
1204  */
1205 #define TRB_ENT                 (1<<1)
1206 /* Interrupt on short packet */
1207 #define TRB_ISP                 (1<<2)
1208 /* Set PCIe no snoop attribute */
1209 #define TRB_NO_SNOOP            (1<<3)
1210 /* Chain multiple TRBs into a TD */
1211 #define TRB_CHAIN               (1<<4)
1212 /* Interrupt on completion */
1213 #define TRB_IOC                 (1<<5)
1214 /* The buffer pointer contains immediate data */
1215 #define TRB_IDT                 (1<<6)
1216
1217 /* Block Event Interrupt */
1218 #define TRB_BEI                 (1<<9)
1219
1220 /* Control transfer TRB specific fields */
1221 #define TRB_DIR_IN              (1<<16)
1222 #define TRB_TX_TYPE(p)          ((p) << 16)
1223 #define TRB_DATA_OUT            2
1224 #define TRB_DATA_IN             3
1225
1226 /* Isochronous TRB specific fields */
1227 #define TRB_SIA                 (1<<31)
1228 #define TRB_FRAME_ID(p)         (((p) & 0x7ff) << 20)
1229
1230 struct xhci_generic_trb {
1231         __le32 field[4];
1232 };
1233
1234 union xhci_trb {
1235         struct xhci_link_trb            link;
1236         struct xhci_transfer_event      trans_event;
1237         struct xhci_event_cmd           event_cmd;
1238         struct xhci_generic_trb         generic;
1239 };
1240
1241 /* TRB bit mask */
1242 #define TRB_TYPE_BITMASK        (0xfc00)
1243 #define TRB_TYPE(p)             ((p) << 10)
1244 #define TRB_FIELD_TO_TYPE(p)    (((p) & TRB_TYPE_BITMASK) >> 10)
1245 /* TRB type IDs */
1246 /* bulk, interrupt, isoc scatter/gather, and control data stage */
1247 #define TRB_NORMAL              1
1248 /* setup stage for control transfers */
1249 #define TRB_SETUP               2
1250 /* data stage for control transfers */
1251 #define TRB_DATA                3
1252 /* status stage for control transfers */
1253 #define TRB_STATUS              4
1254 /* isoc transfers */
1255 #define TRB_ISOC                5
1256 /* TRB for linking ring segments */
1257 #define TRB_LINK                6
1258 #define TRB_EVENT_DATA          7
1259 /* Transfer Ring No-op (not for the command ring) */
1260 #define TRB_TR_NOOP             8
1261 /* Command TRBs */
1262 /* Enable Slot Command */
1263 #define TRB_ENABLE_SLOT         9
1264 /* Disable Slot Command */
1265 #define TRB_DISABLE_SLOT        10
1266 /* Address Device Command */
1267 #define TRB_ADDR_DEV            11
1268 /* Configure Endpoint Command */
1269 #define TRB_CONFIG_EP           12
1270 /* Evaluate Context Command */
1271 #define TRB_EVAL_CONTEXT        13
1272 /* Reset Endpoint Command */
1273 #define TRB_RESET_EP            14
1274 /* Stop Transfer Ring Command */
1275 #define TRB_STOP_RING           15
1276 /* Set Transfer Ring Dequeue Pointer Command */
1277 #define TRB_SET_DEQ             16
1278 /* Reset Device Command */
1279 #define TRB_RESET_DEV           17
1280 /* Force Event Command (opt) */
1281 #define TRB_FORCE_EVENT         18
1282 /* Negotiate Bandwidth Command (opt) */
1283 #define TRB_NEG_BANDWIDTH       19
1284 /* Set Latency Tolerance Value Command (opt) */
1285 #define TRB_SET_LT              20
1286 /* Get port bandwidth Command */
1287 #define TRB_GET_BW              21
1288 /* Force Header Command - generate a transaction or link management packet */
1289 #define TRB_FORCE_HEADER        22
1290 /* No-op Command - not for transfer rings */
1291 #define TRB_CMD_NOOP            23
1292 /* TRB IDs 24-31 reserved */
1293 /* Event TRBS */
1294 /* Transfer Event */
1295 #define TRB_TRANSFER            32
1296 /* Command Completion Event */
1297 #define TRB_COMPLETION          33
1298 /* Port Status Change Event */
1299 #define TRB_PORT_STATUS         34
1300 /* Bandwidth Request Event (opt) */
1301 #define TRB_BANDWIDTH_EVENT     35
1302 /* Doorbell Event (opt) */
1303 #define TRB_DOORBELL            36
1304 /* Host Controller Event */
1305 #define TRB_HC_EVENT            37
1306 /* Device Notification Event - device sent function wake notification */
1307 #define TRB_DEV_NOTE            38
1308 /* MFINDEX Wrap Event - microframe counter wrapped */
1309 #define TRB_MFINDEX_WRAP        39
1310 /* TRB IDs 40-47 reserved, 48-63 is vendor-defined */
1311
1312 /* Nec vendor-specific command completion event. */
1313 #define TRB_NEC_CMD_COMP        48
1314 /* Get NEC firmware revision. */
1315 #define TRB_NEC_GET_FW          49
1316
1317 #define TRB_TYPE_LINK(x)        (((x) & TRB_TYPE_BITMASK) == TRB_TYPE(TRB_LINK))
1318 /* Above, but for __le32 types -- can avoid work by swapping constants: */
1319 #define TRB_TYPE_LINK_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1320                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_LINK)))
1321 #define TRB_TYPE_NOOP_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1322                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_TR_NOOP)))
1323
1324 #define NEC_FW_MINOR(p)         (((p) >> 0) & 0xff)
1325 #define NEC_FW_MAJOR(p)         (((p) >> 8) & 0xff)
1326
1327 /*
1328  * TRBS_PER_SEGMENT must be a multiple of 4,
1329  * since the command ring is 64-byte aligned.
1330  * It must also be greater than 16.
1331  */
1332 #define TRBS_PER_SEGMENT        256
1333 /* Allow two commands + a link TRB, along with any reserved command TRBs */
1334 #define MAX_RSVD_CMD_TRBS       (TRBS_PER_SEGMENT - 3)
1335 #define TRB_SEGMENT_SIZE        (TRBS_PER_SEGMENT*16)
1336 #define TRB_SEGMENT_SHIFT       (ilog2(TRB_SEGMENT_SIZE))
1337 /* TRB buffer pointers can't cross 64KB boundaries */
1338 #define TRB_MAX_BUFF_SHIFT              16
1339 #define TRB_MAX_BUFF_SIZE       (1 << TRB_MAX_BUFF_SHIFT)
1340 /* How much data is left before the 64KB boundary? */
1341 #define TRB_BUFF_LEN_UP_TO_BOUNDARY(addr)       (TRB_MAX_BUFF_SIZE - \
1342                                         (addr & (TRB_MAX_BUFF_SIZE - 1)))
1343
1344 struct xhci_segment {
1345         union xhci_trb          *trbs;
1346         /* private to HCD */
1347         struct xhci_segment     *next;
1348         dma_addr_t              dma;
1349         /* Max packet sized bounce buffer for td-fragmant alignment */
1350         dma_addr_t              bounce_dma;
1351         void                    *bounce_buf;
1352         unsigned int            bounce_offs;
1353         unsigned int            bounce_len;
1354 };
1355
1356 struct xhci_td {
1357         struct list_head        td_list;
1358         struct list_head        cancelled_td_list;
1359         struct urb              *urb;
1360         struct xhci_segment     *start_seg;
1361         union xhci_trb          *first_trb;
1362         union xhci_trb          *last_trb;
1363         struct xhci_segment     *bounce_seg;
1364         /* actual_length of the URB has already been set */
1365         bool                    urb_length_set;
1366 };
1367
1368 /* xHCI command default timeout value */
1369 #define XHCI_CMD_DEFAULT_TIMEOUT        (5 * HZ)
1370
1371 /* command descriptor */
1372 struct xhci_cd {
1373         struct xhci_command     *command;
1374         union xhci_trb          *cmd_trb;
1375 };
1376
1377 struct xhci_dequeue_state {
1378         struct xhci_segment *new_deq_seg;
1379         union xhci_trb *new_deq_ptr;
1380         int new_cycle_state;
1381 };
1382
1383 enum xhci_ring_type {
1384         TYPE_CTRL = 0,
1385         TYPE_ISOC,
1386         TYPE_BULK,
1387         TYPE_INTR,
1388         TYPE_STREAM,
1389         TYPE_COMMAND,
1390         TYPE_EVENT,
1391 };
1392
1393 struct xhci_ring {
1394         struct xhci_segment     *first_seg;
1395         struct xhci_segment     *last_seg;
1396         union  xhci_trb         *enqueue;
1397         struct xhci_segment     *enq_seg;
1398         unsigned int            enq_updates;
1399         union  xhci_trb         *dequeue;
1400         struct xhci_segment     *deq_seg;
1401         unsigned int            deq_updates;
1402         struct list_head        td_list;
1403         /*
1404          * Write the cycle state into the TRB cycle field to give ownership of
1405          * the TRB to the host controller (if we are the producer), or to check
1406          * if we own the TRB (if we are the consumer).  See section 4.9.1.
1407          */
1408         u32                     cycle_state;
1409         unsigned int            stream_id;
1410         unsigned int            num_segs;
1411         unsigned int            num_trbs_free;
1412         unsigned int            num_trbs_free_temp;
1413         unsigned int            bounce_buf_len;
1414         enum xhci_ring_type     type;
1415         bool                    last_td_was_short;
1416         struct radix_tree_root  *trb_address_map;
1417 };
1418
1419 struct xhci_erst_entry {
1420         /* 64-bit event ring segment address */
1421         __le64  seg_addr;
1422         __le32  seg_size;
1423         /* Set to zero */
1424         __le32  rsvd;
1425 };
1426
1427 struct xhci_erst {
1428         struct xhci_erst_entry  *entries;
1429         unsigned int            num_entries;
1430         /* xhci->event_ring keeps track of segment dma addresses */
1431         dma_addr_t              erst_dma_addr;
1432         /* Num entries the ERST can contain */
1433         unsigned int            erst_size;
1434 };
1435
1436 struct xhci_scratchpad {
1437         u64 *sp_array;
1438         dma_addr_t sp_dma;
1439         void **sp_buffers;
1440         dma_addr_t *sp_dma_buffers;
1441 };
1442
1443 struct urb_priv {
1444         int     length;
1445         int     td_cnt;
1446         struct  xhci_td *td[0];
1447 };
1448
1449 /*
1450  * Each segment table entry is 4*32bits long.  1K seems like an ok size:
1451  * (1K bytes * 8bytes/bit) / (4*32 bits) = 64 segment entries in the table,
1452  * meaning 64 ring segments.
1453  * Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1454 #define ERST_NUM_SEGS   1
1455 /* Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1456 #define ERST_SIZE       64
1457 /* Initial number of event segment rings allocated */
1458 #define ERST_ENTRIES    1
1459 /* Poll every 60 seconds */
1460 #define POLL_TIMEOUT    60
1461 /* Stop endpoint command timeout (secs) for URB cancellation watchdog timer */
1462 #define XHCI_STOP_EP_CMD_TIMEOUT        5
1463 /* XXX: Make these module parameters */
1464
1465 struct s3_save {
1466         u32     command;
1467         u32     dev_nt;
1468         u64     dcbaa_ptr;
1469         u32     config_reg;
1470         u32     irq_pending;
1471         u32     irq_control;
1472         u32     erst_size;
1473         u64     erst_base;
1474         u64     erst_dequeue;
1475 };
1476
1477 /* Use for lpm */
1478 struct dev_info {
1479         u32                     dev_id;
1480         struct  list_head       list;
1481 };
1482
1483 struct xhci_bus_state {
1484         unsigned long           bus_suspended;
1485         unsigned long           next_statechange;
1486
1487         /* Port suspend arrays are indexed by the portnum of the fake roothub */
1488         /* ports suspend status arrays - max 31 ports for USB2, 15 for USB3 */
1489         u32                     port_c_suspend;
1490         u32                     suspended_ports;
1491         u32                     port_remote_wakeup;
1492         unsigned long           resume_done[USB_MAXCHILDREN];
1493         /* which ports have started to resume */
1494         unsigned long           resuming_ports;
1495         /* Which ports are waiting on RExit to U0 transition. */
1496         unsigned long           rexit_ports;
1497         struct completion       rexit_done[USB_MAXCHILDREN];
1498 };
1499
1500
1501 /*
1502  * It can take up to 20 ms to transition from RExit to U0 on the
1503  * Intel Lynx Point LP xHCI host.
1504  */
1505 #define XHCI_MAX_REXIT_TIMEOUT  (20 * 1000)
1506
1507 static inline unsigned int hcd_index(struct usb_hcd *hcd)
1508 {
1509         if (hcd->speed == HCD_USB3)
1510                 return 0;
1511         else
1512                 return 1;
1513 }
1514
1515 struct xhci_hub {
1516         u8      maj_rev;
1517         u8      min_rev;
1518         u32     *psi;           /* array of protocol speed ID entries */
1519         u8      psi_count;
1520         u8      psi_uid_count;
1521 };
1522
1523 /* There is one xhci_hcd structure per controller */
1524 struct xhci_hcd {
1525         struct usb_hcd *main_hcd;
1526         struct usb_hcd *shared_hcd;
1527         /* glue to PCI and HCD framework */
1528         struct xhci_cap_regs __iomem *cap_regs;
1529         struct xhci_op_regs __iomem *op_regs;
1530         struct xhci_run_regs __iomem *run_regs;
1531         struct xhci_doorbell_array __iomem *dba;
1532         /* Our HCD's current interrupter register set */
1533         struct  xhci_intr_reg __iomem *ir_set;
1534
1535         /* Cached register copies of read-only HC data */
1536         __u32           hcs_params1;
1537         __u32           hcs_params2;
1538         __u32           hcs_params3;
1539         __u32           hcc_params;
1540         __u32           hcc_params2;
1541
1542         spinlock_t      lock;
1543
1544         /* packed release number */
1545         u8              sbrn;
1546         u16             hci_version;
1547         u8              max_slots;
1548         u8              max_interrupters;
1549         u8              max_ports;
1550         u8              isoc_threshold;
1551         int             event_ring_max;
1552         int             addr_64;
1553         /* 4KB min, 128MB max */
1554         int             page_size;
1555         /* Valid values are 12 to 20, inclusive */
1556         int             page_shift;
1557         /* msi-x vectors */
1558         int             msix_count;
1559         struct msix_entry       *msix_entries;
1560         /* optional clock */
1561         struct clk              *clk;
1562         /* data structures */
1563         struct xhci_device_context_array *dcbaa;
1564         struct xhci_ring        *cmd_ring;
1565         unsigned int            cmd_ring_state;
1566 #define CMD_RING_STATE_RUNNING         (1 << 0)
1567 #define CMD_RING_STATE_ABORTED         (1 << 1)
1568 #define CMD_RING_STATE_STOPPED         (1 << 2)
1569         struct list_head        cmd_list;
1570         unsigned int            cmd_ring_reserved_trbs;
1571         struct delayed_work     cmd_timer;
1572         struct completion       cmd_ring_stop_completion;
1573         struct xhci_command     *current_cmd;
1574         struct xhci_ring        *event_ring;
1575         struct xhci_erst        erst;
1576         /* Scratchpad */
1577         struct xhci_scratchpad  *scratchpad;
1578         /* Store LPM test failed devices' information */
1579         struct list_head        lpm_failed_devs;
1580
1581         /* slot enabling and address device helpers */
1582         /* these are not thread safe so use mutex */
1583         struct mutex mutex;
1584         /* For USB 3.0 LPM enable/disable. */
1585         struct xhci_command             *lpm_command;
1586         /* Internal mirror of the HW's dcbaa */
1587         struct xhci_virt_device *devs[MAX_HC_SLOTS];
1588         /* For keeping track of bandwidth domains per roothub. */
1589         struct xhci_root_port_bw_info   *rh_bw;
1590
1591         /* DMA pools */
1592         struct dma_pool *device_pool;
1593         struct dma_pool *segment_pool;
1594         struct dma_pool *small_streams_pool;
1595         struct dma_pool *medium_streams_pool;
1596
1597         /* Host controller watchdog timer structures */
1598         unsigned int            xhc_state;
1599
1600         u32                     command;
1601         struct s3_save          s3;
1602 /* Host controller is dying - not responding to commands. "I'm not dead yet!"
1603  *
1604  * xHC interrupts have been disabled and a watchdog timer will (or has already)
1605  * halt the xHCI host, and complete all URBs with an -ESHUTDOWN code.  Any code
1606  * that sees this status (other than the timer that set it) should stop touching
1607  * hardware immediately.  Interrupt handlers should return immediately when
1608  * they see this status (any time they drop and re-acquire xhci->lock).
1609  * xhci_urb_dequeue() should call usb_hcd_check_unlink_urb() and return without
1610  * putting the TD on the canceled list, etc.
1611  *
1612  * There are no reports of xHCI host controllers that display this issue.
1613  */
1614 #define XHCI_STATE_DYING        (1 << 0)
1615 #define XHCI_STATE_HALTED       (1 << 1)
1616 #define XHCI_STATE_REMOVING     (1 << 2)
1617         unsigned int            quirks;
1618 #define XHCI_LINK_TRB_QUIRK     (1 << 0)
1619 #define XHCI_RESET_EP_QUIRK     (1 << 1)
1620 #define XHCI_NEC_HOST           (1 << 2)
1621 #define XHCI_AMD_PLL_FIX        (1 << 3)
1622 #define XHCI_SPURIOUS_SUCCESS   (1 << 4)
1623 /*
1624  * Certain Intel host controllers have a limit to the number of endpoint
1625  * contexts they can handle.  Ideally, they would signal that they can't handle
1626  * anymore endpoint contexts by returning a Resource Error for the Configure
1627  * Endpoint command, but they don't.  Instead they expect software to keep track
1628  * of the number of active endpoints for them, across configure endpoint
1629  * commands, reset device commands, disable slot commands, and address device
1630  * commands.
1631  */
1632 #define XHCI_EP_LIMIT_QUIRK     (1 << 5)
1633 #define XHCI_BROKEN_MSI         (1 << 6)
1634 #define XHCI_RESET_ON_RESUME    (1 << 7)
1635 #define XHCI_SW_BW_CHECKING     (1 << 8)
1636 #define XHCI_AMD_0x96_HOST      (1 << 9)
1637 #define XHCI_TRUST_TX_LENGTH    (1 << 10)
1638 #define XHCI_LPM_SUPPORT        (1 << 11)
1639 #define XHCI_INTEL_HOST         (1 << 12)
1640 #define XHCI_SPURIOUS_REBOOT    (1 << 13)
1641 #define XHCI_COMP_MODE_QUIRK    (1 << 14)
1642 #define XHCI_AVOID_BEI          (1 << 15)
1643 #define XHCI_PLAT               (1 << 16)
1644 #define XHCI_SLOW_SUSPEND       (1 << 17)
1645 #define XHCI_SPURIOUS_WAKEUP    (1 << 18)
1646 /* For controllers with a broken beyond repair streams implementation */
1647 #define XHCI_BROKEN_STREAMS     (1 << 19)
1648 #define XHCI_PME_STUCK_QUIRK    (1 << 20)
1649 #define XHCI_MTK_HOST           (1 << 21)
1650 #define XHCI_SSIC_PORT_UNUSED   (1 << 22)
1651 #define XHCI_NO_64BIT_SUPPORT   (1 << 23)
1652 #define XHCI_MISSING_CAS        (1 << 24)
1653         unsigned int            num_active_eps;
1654         unsigned int            limit_active_eps;
1655         /* There are two roothubs to keep track of bus suspend info for */
1656         struct xhci_bus_state   bus_state[2];
1657         /* Is each xHCI roothub port a USB 3.0, USB 2.0, or USB 1.1 port? */
1658         u8                      *port_array;
1659         /* Array of pointers to USB 3.0 PORTSC registers */
1660         __le32 __iomem          **usb3_ports;
1661         unsigned int            num_usb3_ports;
1662         /* Array of pointers to USB 2.0 PORTSC registers */
1663         __le32 __iomem          **usb2_ports;
1664         struct xhci_hub         usb2_rhub;
1665         struct xhci_hub         usb3_rhub;
1666         unsigned int            num_usb2_ports;
1667         /* support xHCI 0.96 spec USB2 software LPM */
1668         unsigned                sw_lpm_support:1;
1669         /* support xHCI 1.0 spec USB2 hardware LPM */
1670         unsigned                hw_lpm_support:1;
1671         /* cached usb2 extened protocol capabilites */
1672         u32                     *ext_caps;
1673         unsigned int            num_ext_caps;
1674         /* Compliance Mode Recovery Data */
1675         struct timer_list       comp_mode_recovery_timer;
1676         u32                     port_status_u0;
1677 /* Compliance Mode Timer Triggered every 2 seconds */
1678 #define COMP_MODE_RCVRY_MSECS 2000
1679
1680         /* platform-specific data -- must come last */
1681         unsigned long           priv[0] __aligned(sizeof(s64));
1682 };
1683
1684 /* Platform specific overrides to generic XHCI hc_driver ops */
1685 struct xhci_driver_overrides {
1686         size_t extra_priv_size;
1687         int (*reset)(struct usb_hcd *hcd);
1688         int (*start)(struct usb_hcd *hcd);
1689 };
1690
1691 #define XHCI_CFC_DELAY          10
1692
1693 /* convert between an HCD pointer and the corresponding EHCI_HCD */
1694 static inline struct xhci_hcd *hcd_to_xhci(struct usb_hcd *hcd)
1695 {
1696         struct usb_hcd *primary_hcd;
1697
1698         if (usb_hcd_is_primary_hcd(hcd))
1699                 primary_hcd = hcd;
1700         else
1701                 primary_hcd = hcd->primary_hcd;
1702
1703         return (struct xhci_hcd *) (primary_hcd->hcd_priv);
1704 }
1705
1706 static inline struct usb_hcd *xhci_to_hcd(struct xhci_hcd *xhci)
1707 {
1708         return xhci->main_hcd;
1709 }
1710
1711 #define xhci_dbg(xhci, fmt, args...) \
1712         dev_dbg(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1713 #define xhci_err(xhci, fmt, args...) \
1714         dev_err(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1715 #define xhci_warn(xhci, fmt, args...) \
1716         dev_warn(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1717 #define xhci_warn_ratelimited(xhci, fmt, args...) \
1718         dev_warn_ratelimited(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1719 #define xhci_info(xhci, fmt, args...) \
1720         dev_info(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1721
1722 /*
1723  * Registers should always be accessed with double word or quad word accesses.
1724  *
1725  * Some xHCI implementations may support 64-bit address pointers.  Registers
1726  * with 64-bit address pointers should be written to with dword accesses by
1727  * writing the low dword first (ptr[0]), then the high dword (ptr[1]) second.
1728  * xHCI implementations that do not support 64-bit address pointers will ignore
1729  * the high dword, and write order is irrelevant.
1730  */
1731 static inline u64 xhci_read_64(const struct xhci_hcd *xhci,
1732                 __le64 __iomem *regs)
1733 {
1734         return lo_hi_readq(regs);
1735 }
1736 static inline void xhci_write_64(struct xhci_hcd *xhci,
1737                                  const u64 val, __le64 __iomem *regs)
1738 {
1739         lo_hi_writeq(val, regs);
1740 }
1741
1742 static inline int xhci_link_trb_quirk(struct xhci_hcd *xhci)
1743 {
1744         return xhci->quirks & XHCI_LINK_TRB_QUIRK;
1745 }
1746
1747 /* xHCI debugging */
1748 void xhci_print_ir_set(struct xhci_hcd *xhci, int set_num);
1749 void xhci_print_registers(struct xhci_hcd *xhci);
1750 void xhci_dbg_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1751 void xhci_print_run_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1752 void xhci_print_trb_offsets(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1753 void xhci_debug_trb(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1754 void xhci_debug_segment(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_segment *seg);
1755 void xhci_debug_ring(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1756 void xhci_dbg_erst(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_erst *erst);
1757 void xhci_dbg_cmd_ptrs(struct xhci_hcd *xhci);
1758 void xhci_dbg_ring_ptrs(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1759 void xhci_dbg_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int last_ep);
1760 char *xhci_get_slot_state(struct xhci_hcd *xhci,
1761                 struct xhci_container_ctx *ctx);
1762 void xhci_dbg_ep_rings(struct xhci_hcd *xhci,
1763                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1764                 struct xhci_virt_ep *ep);
1765 void xhci_dbg_trace(struct xhci_hcd *xhci, void (*trace)(struct va_format *),
1766                         const char *fmt, ...);
1767
1768 /* xHCI memory management */
1769 void xhci_mem_cleanup(struct xhci_hcd *xhci);
1770 int xhci_mem_init(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t flags);
1771 void xhci_free_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1772 int xhci_alloc_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id, struct usb_device *udev, gfp_t flags);
1773 int xhci_setup_addressable_virt_dev(struct xhci_hcd *xhci, struct usb_device *udev);
1774 void xhci_copy_ep0_dequeue_into_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1775                 struct usb_device *udev);
1776 unsigned int xhci_get_endpoint_index(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1777 unsigned int xhci_get_endpoint_address(unsigned int ep_index);
1778 unsigned int xhci_get_endpoint_flag(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1779 unsigned int xhci_get_endpoint_flag_from_index(unsigned int ep_index);
1780 unsigned int xhci_last_valid_endpoint(u32 added_ctxs);
1781 void xhci_endpoint_zero(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev, struct usb_host_endpoint *ep);
1782 void xhci_drop_ep_from_interval_table(struct xhci_hcd *xhci,
1783                 struct xhci_bw_info *ep_bw,
1784                 struct xhci_interval_bw_table *bw_table,
1785                 struct usb_device *udev,
1786                 struct xhci_virt_ep *virt_ep,
1787                 struct xhci_tt_bw_info *tt_info);
1788 void xhci_update_tt_active_eps(struct xhci_hcd *xhci,
1789                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1790                 int old_active_eps);
1791 void xhci_clear_endpoint_bw_info(struct xhci_bw_info *bw_info);
1792 void xhci_update_bw_info(struct xhci_hcd *xhci,
1793                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1794                 struct xhci_input_control_ctx *ctrl_ctx,
1795                 struct xhci_virt_device *virt_dev);
1796 void xhci_endpoint_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1797                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1798                 struct xhci_container_ctx *out_ctx,
1799                 unsigned int ep_index);
1800 void xhci_slot_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1801                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1802                 struct xhci_container_ctx *out_ctx);
1803 int xhci_endpoint_init(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev,
1804                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep,
1805                 gfp_t mem_flags);
1806 void xhci_ring_free(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1807 int xhci_ring_expansion(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring,
1808                                 unsigned int num_trbs, gfp_t flags);
1809 void xhci_free_or_cache_endpoint_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1810                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1811                 unsigned int ep_index);
1812 struct xhci_stream_info *xhci_alloc_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1813                 unsigned int num_stream_ctxs,
1814                 unsigned int num_streams,
1815                 unsigned int max_packet, gfp_t flags);
1816 void xhci_free_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1817                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1818 void xhci_setup_streams_ep_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1819                 struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1820                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1821 void xhci_setup_no_streams_ep_input_ctx(struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1822                 struct xhci_virt_ep *ep);
1823 void xhci_free_device_endpoint_resources(struct xhci_hcd *xhci,
1824         struct xhci_virt_device *virt_dev, bool drop_control_ep);
1825 struct xhci_ring *xhci_dma_to_transfer_ring(
1826                 struct xhci_virt_ep *ep,
1827                 u64 address);
1828 struct xhci_ring *xhci_stream_id_to_ring(
1829                 struct xhci_virt_device *dev,
1830                 unsigned int ep_index,
1831                 unsigned int stream_id);
1832 struct xhci_command *xhci_alloc_command(struct xhci_hcd *xhci,
1833                 bool allocate_in_ctx, bool allocate_completion,
1834                 gfp_t mem_flags);
1835 void xhci_urb_free_priv(struct urb_priv *urb_priv);
1836 void xhci_free_command(struct xhci_hcd *xhci,
1837                 struct xhci_command *command);
1838
1839 /* xHCI host controller glue */
1840 typedef void (*xhci_get_quirks_t)(struct device *, struct xhci_hcd *);
1841 int xhci_handshake(void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int usec);
1842 void xhci_quiesce(struct xhci_hcd *xhci);
1843 int xhci_halt(struct xhci_hcd *xhci);
1844 int xhci_reset(struct xhci_hcd *xhci);
1845 int xhci_init(struct usb_hcd *hcd);
1846 int xhci_run(struct usb_hcd *hcd);
1847 void xhci_stop(struct usb_hcd *hcd);
1848 void xhci_shutdown(struct usb_hcd *hcd);
1849 int xhci_gen_setup(struct usb_hcd *hcd, xhci_get_quirks_t get_quirks);
1850 void xhci_init_driver(struct hc_driver *drv,
1851                       const struct xhci_driver_overrides *over);
1852
1853 #ifdef  CONFIG_PM
1854 int xhci_suspend(struct xhci_hcd *xhci, bool do_wakeup);
1855 int xhci_resume(struct xhci_hcd *xhci, bool hibernated);
1856 #else
1857 #define xhci_suspend    NULL
1858 #define xhci_resume     NULL
1859 #endif
1860
1861 int xhci_get_frame(struct usb_hcd *hcd);
1862 irqreturn_t xhci_irq(struct usb_hcd *hcd);
1863 irqreturn_t xhci_msi_irq(int irq, void *hcd);
1864 int xhci_alloc_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1865 void xhci_free_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1866 int xhci_alloc_tt_info(struct xhci_hcd *xhci,
1867                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1868                 struct usb_device *hdev,
1869                 struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1870 int xhci_alloc_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1871                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1872                 unsigned int num_streams, gfp_t mem_flags);
1873 int xhci_free_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1874                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1875                 gfp_t mem_flags);
1876 int xhci_address_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1877 int xhci_enable_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1878 int xhci_update_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1879 int xhci_set_usb2_hardware_lpm(struct usb_hcd *hcd,
1880                                 struct usb_device *udev, int enable);
1881 int xhci_update_hub_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *hdev,
1882                         struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1883 int xhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, gfp_t mem_flags);
1884 int xhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status);
1885 int xhci_add_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1886 int xhci_drop_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1887 void xhci_endpoint_reset(struct usb_hcd *hcd, struct usb_host_endpoint *ep);
1888 int xhci_discover_or_reset_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1889 int xhci_check_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1890 void xhci_reset_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1891
1892 /* xHCI ring, segment, TRB, and TD functions */
1893 dma_addr_t xhci_trb_virt_to_dma(struct xhci_segment *seg, union xhci_trb *trb);
1894 struct xhci_segment *trb_in_td(struct xhci_hcd *xhci,
1895                 struct xhci_segment *start_seg, union xhci_trb *start_trb,
1896                 union xhci_trb *end_trb, dma_addr_t suspect_dma, bool debug);
1897 int xhci_is_vendor_info_code(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int trb_comp_code);
1898 void xhci_ring_cmd_db(struct xhci_hcd *xhci);
1899 int xhci_queue_slot_control(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1900                 u32 trb_type, u32 slot_id);
1901 int xhci_queue_address_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1902                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, enum xhci_setup_dev);
1903 int xhci_queue_vendor_command(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1904                 u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4);
1905 int xhci_queue_stop_endpoint(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1906                 int slot_id, unsigned int ep_index, int suspend);
1907 int xhci_queue_ctrl_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1908                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1909 int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1910                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1911 int xhci_queue_intr_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1912                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1913 int xhci_queue_isoc_tx_prepare(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
1914                 struct urb *urb, int slot_id, unsigned int ep_index);
1915 int xhci_queue_configure_endpoint(struct xhci_hcd *xhci,
1916                 struct xhci_command *cmd, dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id,
1917                 bool command_must_succeed);
1918 int xhci_queue_evaluate_context(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1919                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, bool command_must_succeed);
1920 int xhci_queue_reset_ep(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1921                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1922 int xhci_queue_reset_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1923                 u32 slot_id);
1924 void xhci_find_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1925                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1926                 unsigned int stream_id, struct xhci_td *cur_td,
1927                 struct xhci_dequeue_state *state);
1928 void xhci_queue_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1929                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1930                 unsigned int stream_id,
1931                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1932 void xhci_cleanup_stalled_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1933                 unsigned int ep_index, struct xhci_td *td);
1934 void xhci_queue_config_ep_quirk(struct xhci_hcd *xhci,
1935                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1936                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1937 void xhci_stop_endpoint_command_watchdog(unsigned long arg);
1938 void xhci_handle_command_timeout(struct work_struct *work);
1939
1940 void xhci_ring_ep_doorbell(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int slot_id,
1941                 unsigned int ep_index, unsigned int stream_id);
1942 void xhci_cleanup_command_queue(struct xhci_hcd *xhci);
1943
1944 /* xHCI roothub code */
1945 void xhci_set_link_state(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
1946                                 int port_id, u32 link_state);
1947 int xhci_enable_usb3_lpm_timeout(struct usb_hcd *hcd,
1948                         struct usb_device *udev, enum usb3_link_state state);
1949 int xhci_disable_usb3_lpm_timeout(struct usb_hcd *hcd,
1950                         struct usb_device *udev, enum usb3_link_state state);
1951 void xhci_test_and_clear_bit(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
1952                                 int port_id, u32 port_bit);
1953 int xhci_hub_control(struct usb_hcd *hcd, u16 typeReq, u16 wValue, u16 wIndex,
1954                 char *buf, u16 wLength);
1955 int xhci_hub_status_data(struct usb_hcd *hcd, char *buf);
1956 int xhci_find_raw_port_number(struct usb_hcd *hcd, int port1);
1957
1958 #ifdef CONFIG_PM
1959 int xhci_bus_suspend(struct usb_hcd *hcd);
1960 int xhci_bus_resume(struct usb_hcd *hcd);
1961 #else
1962 #define xhci_bus_suspend        NULL
1963 #define xhci_bus_resume         NULL
1964 #endif  /* CONFIG_PM */
1965
1966 u32 xhci_port_state_to_neutral(u32 state);
1967 int xhci_find_slot_id_by_port(struct usb_hcd *hcd, struct xhci_hcd *xhci,
1968                 u16 port);
1969 void xhci_ring_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1970
1971 /* xHCI contexts */
1972 struct xhci_input_control_ctx *xhci_get_input_control_ctx(struct xhci_container_ctx *ctx);
1973 struct xhci_slot_ctx *xhci_get_slot_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx);
1974 struct xhci_ep_ctx *xhci_get_ep_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int ep_index);
1975
1976 struct xhci_ring *xhci_triad_to_transfer_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1977                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1978                 unsigned int stream_id);
1979 static inline struct xhci_ring *xhci_urb_to_transfer_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1980                                                                 struct urb *urb)
1981 {
1982         return xhci_triad_to_transfer_ring(xhci, urb->dev->slot_id,
1983                                         xhci_get_endpoint_index(&urb->ep->desc),
1984                                         urb->stream_id);
1985 }
1986
1987 #endif /* __LINUX_XHCI_HCD_H */