drivers/usb/chipidea/core.c

   1 /*
   2  * core.c - ChipIdea USB IP core family device controller
   3  *
   4  * Copyright (C) 2008 Chipidea - MIPS Technologies, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * Author: David Lopo
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 /*
  14  * Description: ChipIdea USB IP core family device controller
  15  *
  16  * This driver is composed of several blocks:
  17  * - HW:     hardware interface
  18  * - DBG:    debug facilities (optional)
  19  * - UTIL:   utilities
  20  * - ISR:    interrupts handling
  21  * - ENDPT:  endpoint operations (Gadget API)
  22  * - GADGET: gadget operations (Gadget API)
  23  * - BUS:    bus glue code, bus abstraction layer
  24  *
  25  * Compile Options
  26  * - CONFIG_USB_GADGET_DEBUG_FILES: enable debug facilities
  27  * - STALL_IN:  non-empty bulk-in pipes cannot be halted
  28  *              if defined mass storage compliance succeeds but with warnings
  29  *              => case 4: Hi >  Dn
  30  *              => case 5: Hi >  Di
  31  *              => case 8: Hi <> Do
  32  *              if undefined usbtest 13 fails
  33  * - TRACE:     enable function tracing (depends on DEBUG)
  34  *
  35  * Main Features
  36  * - Chapter 9 & Mass Storage Compliance with Gadget File Storage
  37  * - Chapter 9 Compliance with Gadget Zero (STALL_IN undefined)
  38  * - Normal & LPM support
  39  *
  40  * USBTEST Report
  41  * - OK: 0-12, 13 (STALL_IN defined) & 14
  42  * - Not Supported: 15 & 16 (ISO)
  43  *
  44  * TODO List
  45  * - OTG
  46  * - Isochronous & Interrupt Traffic
  47  * - Handle requests which spawns into several TDs
  48  * - GET_STATUS(device) - always reports 0
  49  * - Gadget API (majority of optional features)
  50  * - Suspend & Remote Wakeup
  51  */
  52 #include <linux/delay.h>
  53 #include <linux/device.h>
  54 #include <linux/dma-mapping.h>
  55 #include <linux/platform_device.h>
  56 #include <linux/module.h>
  57 #include <linux/idr.h>
  58 #include <linux/interrupt.h>
  59 #include <linux/io.h>
  60 #include <linux/kernel.h>
  61 #include <linux/slab.h>
  62 #include <linux/pm_runtime.h>
  63 #include <linux/usb/ch9.h>
  64 #include <linux/usb/gadget.h>
  65 #include <linux/usb/otg.h>
  66 #include <linux/usb/chipidea.h>
  67
  68 #include "ci.h"
  69 #include "udc.h"
  70 #include "bits.h"
  71 #include "host.h"
  72 #include "debug.h"
  73
  74 /* Controller register map */
  75 static uintptr_t ci_regs_nolpm[] = {
  76         [CAP_CAPLENGTH]         = 0x000UL,
  77         [CAP_HCCPARAMS]         = 0x008UL,
  78         [CAP_DCCPARAMS]         = 0x024UL,
  79         [CAP_TESTMODE]          = 0x038UL,
  80         [OP_USBCMD]             = 0x000UL,
  81         [OP_USBSTS]             = 0x004UL,
  82         [OP_USBINTR]            = 0x008UL,
  83         [OP_DEVICEADDR]         = 0x014UL,
  84         [OP_ENDPTLISTADDR]      = 0x018UL,
  85         [OP_PORTSC]             = 0x044UL,
  86         [OP_DEVLC]              = 0x084UL,
  87         [OP_OTGSC]              = 0x064UL,
  88         [OP_USBMODE]            = 0x068UL,
  89         [OP_ENDPTSETUPSTAT]     = 0x06CUL,
  90         [OP_ENDPTPRIME]         = 0x070UL,
  91         [OP_ENDPTFLUSH]         = 0x074UL,
  92         [OP_ENDPTSTAT]          = 0x078UL,
  93         [OP_ENDPTCOMPLETE]      = 0x07CUL,
  94         [OP_ENDPTCTRL]          = 0x080UL,
  95 };
  96
  97 static uintptr_t ci_regs_lpm[] = {
  98         [CAP_CAPLENGTH]         = 0x000UL,
  99         [CAP_HCCPARAMS]         = 0x008UL,
 100         [CAP_DCCPARAMS]         = 0x024UL,
 101         [CAP_TESTMODE]          = 0x0FCUL,
 102         [OP_USBCMD]             = 0x000UL,
 103         [OP_USBSTS]             = 0x004UL,
 104         [OP_USBINTR]            = 0x008UL,
 105         [OP_DEVICEADDR]         = 0x014UL,
 106         [OP_ENDPTLISTADDR]      = 0x018UL,
 107         [OP_PORTSC]             = 0x044UL,
 108         [OP_DEVLC]              = 0x084UL,
 109         [OP_OTGSC]              = 0x0C4UL,
 110         [OP_USBMODE]            = 0x0C8UL,
 111         [OP_ENDPTSETUPSTAT]     = 0x0D8UL,
 112         [OP_ENDPTPRIME]         = 0x0DCUL,
 113         [OP_ENDPTFLUSH]         = 0x0E0UL,
 114         [OP_ENDPTSTAT]          = 0x0E4UL,
 115         [OP_ENDPTCOMPLETE]      = 0x0E8UL,
 116         [OP_ENDPTCTRL]          = 0x0ECUL,
 117 };
 118
 119 static int hw_alloc_regmap(struct ci13xxx *ci, bool is_lpm)
 120 {
 121         int i;
 122
 123         kfree(ci->hw_bank.regmap);
 124
 125         ci->hw_bank.regmap = kzalloc((OP_LAST + 1) * sizeof(void *),
 126                                      GFP_KERNEL);
 127         if (!ci->hw_bank.regmap)
 128                 return -ENOMEM;
 129
 130         for (i = 0; i < OP_ENDPTCTRL; i++)
 131                 ci->hw_bank.regmap[i] =
 132                         (i <= CAP_LAST ? ci->hw_bank.cap : ci->hw_bank.op) +
 133                         (is_lpm ? ci_regs_lpm[i] : ci_regs_nolpm[i]);
 134
 135         for (; i <= OP_LAST; i++)
 136                 ci->hw_bank.regmap[i] = ci->hw_bank.op +
 137                         4 * (i - OP_ENDPTCTRL) +
 138                         (is_lpm
 139                          ? ci_regs_lpm[OP_ENDPTCTRL]
 140                          : ci_regs_nolpm[OP_ENDPTCTRL]);
 141
 142         return 0;
 143 }
 144
 145 /**
 146  * hw_port_test_set: writes port test mode (execute without interruption)
 147  * @mode: new value
 148  *
 149  * This function returns an error code
 150  */
 151 int hw_port_test_set(struct ci13xxx *ci, u8 mode)
 152 {
 153         const u8 TEST_MODE_MAX = 7;
 154
 155         if (mode > TEST_MODE_MAX)
 156                 return -EINVAL;
 157
 158         hw_write(ci, OP_PORTSC, PORTSC_PTC, mode << __ffs(PORTSC_PTC));
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 /**
 163  * hw_port_test_get: reads port test mode value
 164  *
 165  * This function returns port test mode value
 166  */
 167 u8 hw_port_test_get(struct ci13xxx *ci)
 168 {
 169         return hw_read(ci, OP_PORTSC, PORTSC_PTC) >> __ffs(PORTSC_PTC);
 170 }
 171
 172 static int hw_device_init(struct ci13xxx *ci, void __iomem *base)
 173 {
 174         u32 reg;
 175
 176         /* bank is a module variable */
 177         ci->hw_bank.abs = base;
 178
 179         ci->hw_bank.cap = ci->hw_bank.abs;
 180         ci->hw_bank.cap += ci->platdata->capoffset;
 181         ci->hw_bank.op = ci->hw_bank.cap + (ioread32(ci->hw_bank.cap) & 0xff);
 182
 183         hw_alloc_regmap(ci, false);
 184         reg = hw_read(ci, CAP_HCCPARAMS, HCCPARAMS_LEN) >>
 185                 __ffs(HCCPARAMS_LEN);
 186         ci->hw_bank.lpm  = reg;
 187         hw_alloc_regmap(ci, !!reg);
 188         ci->hw_bank.size = ci->hw_bank.op - ci->hw_bank.abs;
 189         ci->hw_bank.size += OP_LAST;
 190         ci->hw_bank.size /= sizeof(u32);
 191
 192         reg = hw_read(ci, CAP_DCCPARAMS, DCCPARAMS_DEN) >>
 193                 __ffs(DCCPARAMS_DEN);
 194         ci->hw_ep_max = reg * 2;   /* cache hw ENDPT_MAX */
 195
 196         if (ci->hw_ep_max > ENDPT_MAX)
 197                 return -ENODEV;
 198
 199         dev_dbg(ci->dev, "ChipIdea HDRC found, lpm: %d; cap: %p op: %p\n",
 200                 ci->hw_bank.lpm, ci->hw_bank.cap, ci->hw_bank.op);
 201
 202         /* setup lock mode ? */
 203
 204         /* ENDPTSETUPSTAT is '0' by default */
 205
 206         /* HCSPARAMS.bf.ppc SHOULD BE zero for device */
 207
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 /**
 212  * hw_device_reset: resets chip (execute without interruption)
 213  * @ci: the controller
 214   *
 215  * This function returns an error code
 216  */
 217 int hw_device_reset(struct ci13xxx *ci, u32 mode)
 218 {
 219         /* should flush & stop before reset */
 220         hw_write(ci, OP_ENDPTFLUSH, ~0, ~0);
 221         hw_write(ci, OP_USBCMD, USBCMD_RS, 0);
 222
 223         hw_write(ci, OP_USBCMD, USBCMD_RST, USBCMD_RST);
 224         while (hw_read(ci, OP_USBCMD, USBCMD_RST))
 225                 udelay(10);             /* not RTOS friendly */
 226
 227
 228         if (ci->platdata->notify_event)
 229                 ci->platdata->notify_event(ci,
 230                         CI13XXX_CONTROLLER_RESET_EVENT);
 231
 232         if (ci->platdata->flags & CI13XXX_DISABLE_STREAMING)
 233                 hw_write(ci, OP_USBMODE, USBMODE_CI_SDIS, USBMODE_CI_SDIS);
 234
 235         /* USBMODE should be configured step by step */
 236         hw_write(ci, OP_USBMODE, USBMODE_CM, USBMODE_CM_IDLE);
 237         hw_write(ci, OP_USBMODE, USBMODE_CM, mode);
 238         /* HW >= 2.3 */
 239         hw_write(ci, OP_USBMODE, USBMODE_SLOM, USBMODE_SLOM);
 240
 241         if (hw_read(ci, OP_USBMODE, USBMODE_CM) != mode) {
 242                 pr_err("cannot enter in %s mode", ci_role(ci)->name);
 243                 pr_err("lpm = %i", ci->hw_bank.lpm);
 244                 return -ENODEV;
 245         }
 246
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 /**
 251  * ci_otg_role - pick role based on ID pin state
 252  * @ci: the controller
 253  */
 254 static enum ci_role ci_otg_role(struct ci13xxx *ci)
 255 {
 256         u32 sts = hw_read(ci, OP_OTGSC, ~0);
 257         enum ci_role role = sts & OTGSC_ID
 258                 ? CI_ROLE_GADGET
 259                 : CI_ROLE_HOST;
 260
 261         return role;
 262 }
 263
 264 /**
 265  * ci_role_work - perform role changing based on ID pin
 266  * @work: work struct
 267  */
 268 static void ci_role_work(struct work_struct *work)
 269 {
 270         struct ci13xxx *ci = container_of(work, struct ci13xxx, work);
 271         enum ci_role role = ci_otg_role(ci);
 272
 273         if (role != ci->role) {
 274                 dev_dbg(ci->dev, "switching from %s to %s\n",
 275                         ci_role(ci)->name, ci->roles[role]->name);
 276
 277                 ci_role_stop(ci);
 278                 ci_role_start(ci, role);
 279         }
 280
 281         enable_irq(ci->irq);
 282 }
 283
 284 static irqreturn_t ci_irq(int irq, void *data)
 285 {
 286         struct ci13xxx *ci = data;
 287         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
 288         u32 otgsc = 0;
 289
 290         if (ci->is_otg)
 291                 otgsc = hw_read(ci, OP_OTGSC, ~0);
 292
 293         if (ci->role != CI_ROLE_END)
 294                 ret = ci_role(ci)->irq(ci);
 295
 296         if (ci->is_otg && (otgsc & OTGSC_IDIS)) {
 297                 hw_write(ci, OP_OTGSC, OTGSC_IDIS, OTGSC_IDIS);
 298                 disable_irq_nosync(ci->irq);
 299                 queue_work(ci->wq, &ci->work);
 300                 ret = IRQ_HANDLED;
 301         }
 302
 303         return ret;
 304 }
 305
 306 static DEFINE_IDA(ci_ida);
 307
 308 struct platform_device *ci13xxx_add_device(struct device *dev,
 309                         struct resource *res, int nres,
 310                         struct ci13xxx_platform_data *platdata)
 311 {
 312         struct platform_device *pdev;
 313         int id, ret;
 314
 315         id = ida_simple_get(&ci_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
 316         if (id < 0)
 317                 return ERR_PTR(id);
 318
 319         pdev = platform_device_alloc("ci_hdrc", id);
 320         if (!pdev) {
 321                 ret = -ENOMEM;
 322                 goto put_id;
 323         }
 324
 325         pdev->dev.parent = dev;
 326         pdev->dev.dma_mask = dev->dma_mask;
 327         pdev->dev.dma_parms = dev->dma_parms;
 328         dma_set_coherent_mask(&pdev->dev, dev->coherent_dma_mask);
 329
 330         ret = platform_device_add_resources(pdev, res, nres);
 331         if (ret)
 332                 goto err;
 333
 334         ret = platform_device_add_data(pdev, platdata, sizeof(*platdata));
 335         if (ret)
 336                 goto err;
 337
 338         ret = platform_device_add(pdev);
 339         if (ret)
 340                 goto err;
 341
 342         return pdev;
 343
 344 err:
 345         platform_device_put(pdev);
 346 put_id:
 347         ida_simple_remove(&ci_ida, id);
 348         return ERR_PTR(ret);
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL_GPL(ci13xxx_add_device);
 351
 352 void ci13xxx_remove_device(struct platform_device *pdev)
 353 {
 354         int id = pdev->id;
 355         platform_device_unregister(pdev);
 356         ida_simple_remove(&ci_ida, id);
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL_GPL(ci13xxx_remove_device);
 359
 360 static int ci_hdrc_probe(struct platform_device *pdev)
 361 {
 362         struct device   *dev = &pdev->dev;
 363         struct ci13xxx  *ci;
 364         struct resource *res;
 365         void __iomem    *base;
 366         int             ret;
 367
 368         if (!dev->platform_data) {
 369                 dev_err(dev, "platform data missing\n");
 370                 return -ENODEV;
 371         }
 372
 373         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 374         base = devm_ioremap_resource(dev, res);
 375         if (IS_ERR(base))
 376                 return PTR_ERR(base);
 377
 378         ci = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ci), GFP_KERNEL);
 379         if (!ci) {
 380                 dev_err(dev, "can't allocate device\n");
 381                 return -ENOMEM;
 382         }
 383
 384         ci->dev = dev;
 385         ci->platdata = dev->platform_data;
 386         if (ci->platdata->phy)
 387                 ci->transceiver = ci->platdata->phy;
 388         else
 389                 ci->global_phy = true;
 390
 391         ret = hw_device_init(ci, base);
 392         if (ret < 0) {
 393                 dev_err(dev, "can't initialize hardware\n");
 394                 return -ENODEV;
 395         }
 396
 397         ci->hw_bank.phys = res->start;
 398
 399         ci->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 400         if (ci->irq < 0) {
 401                 dev_err(dev, "missing IRQ\n");
 402                 return -ENODEV;
 403         }
 404
 405         INIT_WORK(&ci->work, ci_role_work);
 406         ci->wq = create_singlethread_workqueue("ci_otg");
 407         if (!ci->wq) {
 408                 dev_err(dev, "can't create workqueue\n");
 409                 return -ENODEV;
 410         }
 411
 412         /* initialize role(s) before the interrupt is requested */
 413         ret = ci_hdrc_host_init(ci);
 414         if (ret)
 415                 dev_info(dev, "doesn't support host\n");
 416
 417         ret = ci_hdrc_gadget_init(ci);
 418         if (ret)
 419                 dev_info(dev, "doesn't support gadget\n");
 420
 421         if (!ci->roles[CI_ROLE_HOST] && !ci->roles[CI_ROLE_GADGET]) {
 422                 dev_err(dev, "no supported roles\n");
 423                 ret = -ENODEV;
 424                 goto rm_wq;
 425         }
 426
 427         if (ci->roles[CI_ROLE_HOST] && ci->roles[CI_ROLE_GADGET]) {
 428                 ci->is_otg = true;
 429                 /* ID pin needs 1ms debouce time, we delay 2ms for safe */
 430                 mdelay(2);
 431                 ci->role = ci_otg_role(ci);
 432         } else {
 433                 ci->role = ci->roles[CI_ROLE_HOST]
 434                         ? CI_ROLE_HOST
 435                         : CI_ROLE_GADGET;
 436         }
 437
 438         ret = ci_role_start(ci, ci->role);
 439         if (ret) {
 440                 dev_err(dev, "can't start %s role\n", ci_role(ci)->name);
 441                 ret = -ENODEV;
 442                 goto rm_wq;
 443         }
 444
 445         platform_set_drvdata(pdev, ci);
 446         ret = request_irq(ci->irq, ci_irq, IRQF_SHARED, ci->platdata->name,
 447                           ci);
 448         if (ret)
 449                 goto stop;
 450
 451         if (ci->is_otg)
 452                 hw_write(ci, OP_OTGSC, OTGSC_IDIE, OTGSC_IDIE);
 453
 454         ret = dbg_create_files(ci);
 455         if (!ret)
 456                 return 0;
 457
 458         free_irq(ci->irq, ci);
 459 stop:
 460         ci_role_stop(ci);
 461 rm_wq:
 462         flush_workqueue(ci->wq);
 463         destroy_workqueue(ci->wq);
 464
 465         return ret;
 466 }
 467
 468 static int ci_hdrc_remove(struct platform_device *pdev)
 469 {
 470         struct ci13xxx *ci = platform_get_drvdata(pdev);
 471
 472         dbg_remove_files(ci);
 473         flush_workqueue(ci->wq);
 474         destroy_workqueue(ci->wq);
 475         free_irq(ci->irq, ci);
 476         ci_role_stop(ci);
 477
 478         return 0;
 479 }
 480
 481 static struct platform_driver ci_hdrc_driver = {
 482         .probe  = ci_hdrc_probe,
 483         .remove = ci_hdrc_remove,
 484         .driver = {
 485                 .name   = "ci_hdrc",
 486         },
 487 };
 488
 489 module_platform_driver(ci_hdrc_driver);
 490
 491 MODULE_ALIAS("platform:ci_hdrc");
 492 MODULE_ALIAS("platform:ci13xxx");
 493 MODULE_LICENSE("GPL v2");
 494 MODULE_AUTHOR("David Lopo <dlopo@chipidea.mips.com>");
 495 MODULE_DESCRIPTION("ChipIdea HDRC Driver");