driver core: Make Kconfig text for DEBUG_TEST_DRIVER_REMOVE stronger
[cascardo/linux.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_RESUME     (0xf << 5)
318 /* true: port has power (see HCC_PPC) */
319 #define PORT_POWER      (1 << 9)
320 /* bits 10:13 indicate device speed:
321  * 0 - undefined speed - port hasn't be initialized by a reset yet
322  * 1 - full speed
323  * 2 - low speed
324  * 3 - high speed
325  * 4 - super speed
326  * 5-15 reserved
327  */
328 #define DEV_SPEED_MASK          (0xf << 10)
329 #define XDEV_FS                 (0x1 << 10)
330 #define XDEV_LS                 (0x2 << 10)
331 #define XDEV_HS                 (0x3 << 10)
332 #define XDEV_SS                 (0x4 << 10)
333 #define XDEV_SSP                (0x5 << 10)
334 #define DEV_UNDEFSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == (0x0<<10))
335 #define DEV_FULLSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_FS)
336 #define DEV_LOWSPEED(p)         (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_LS)
337 #define DEV_HIGHSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_HS)
338 #define DEV_SUPERSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SS)
339 #define DEV_SUPERSPEEDPLUS(p)   (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SSP)
340 #define DEV_SUPERSPEED_ANY(p)   (((p) & DEV_SPEED_MASK) >= XDEV_SS)
341 #define DEV_PORT_SPEED(p)       (((p) >> 10) & 0x0f)
342
343 /* Bits 20:23 in the Slot Context are the speed for the device */
344 #define SLOT_SPEED_FS           (XDEV_FS << 10)
345 #define SLOT_SPEED_LS           (XDEV_LS << 10)
346 #define SLOT_SPEED_HS           (XDEV_HS << 10)
347 #define SLOT_SPEED_SS           (XDEV_SS << 10)
348 #define SLOT_SPEED_SSP          (XDEV_SSP << 10)
349 /* Port Indicator Control */
350 #define PORT_LED_OFF    (0 << 14)
351 #define PORT_LED_AMBER  (1 << 14)
352 #define PORT_LED_GREEN  (2 << 14)
353 #define PORT_LED_MASK   (3 << 14)
354 /* Port Link State Write Strobe - set this when changing link state */
355 #define PORT_LINK_STROBE        (1 << 16)
356 /* true: connect status change */
357 #define PORT_CSC        (1 << 17)
358 /* true: port enable change */
359 #define PORT_PEC        (1 << 18)
360 /* true: warm reset for a USB 3.0 device is done.  A "hot" reset puts the port
361  * into an enabled state, and the device into the default state.  A "warm" reset
362  * also resets the link, forcing the device through the link training sequence.
363  * SW can also look at the Port Reset register to see when warm reset is done.
364  */
365 #define PORT_WRC        (1 << 19)
366 /* true: over-current change */
367 #define PORT_OCC        (1 << 20)
368 /* true: reset change - 1 to 0 transition of PORT_RESET */
369 #define PORT_RC         (1 << 21)
370 /* port link status change - set on some port link state transitions:
371  *  Transition                          Reason
372  *  ------------------------------------------------------------------------------
373  *  - U3 to Resume                      Wakeup signaling from a device
374  *  - Resume to Recovery to U0          USB 3.0 device resume
375  *  - Resume to U0                      USB 2.0 device resume
376  *  - U3 to Recovery to U0              Software resume of USB 3.0 device complete
377  *  - U3 to U0                          Software resume of USB 2.0 device complete
378  *  - U2 to U0                          L1 resume of USB 2.1 device complete
379  *  - U0 to U0 (???)                    L1 entry rejection by USB 2.1 device
380  *  - U0 to disabled                    L1 entry error with USB 2.1 device
381  *  - Any state to inactive             Error on USB 3.0 port
382  */
383 #define PORT_PLC        (1 << 22)
384 /* port configure error change - port failed to configure its link partner */
385 #define PORT_CEC        (1 << 23)
386 /* Cold Attach Status - xHC can set this bit to report device attached during
387  * Sx state. Warm port reset should be perfomed to clear this bit and move port
388  * to connected state.
389  */
390 #define PORT_CAS        (1 << 24)
391 /* wake on connect (enable) */
392 #define PORT_WKCONN_E   (1 << 25)
393 /* wake on disconnect (enable) */
394 #define PORT_WKDISC_E   (1 << 26)
395 /* wake on over-current (enable) */
396 #define PORT_WKOC_E     (1 << 27)
397 /* bits 28:29 reserved */
398 /* true: device is non-removable - for USB 3.0 roothub emulation */
399 #define PORT_DEV_REMOVE (1 << 30)
400 /* Initiate a warm port reset - complete when PORT_WRC is '1' */
401 #define PORT_WR         (1 << 31)
402
403 /* We mark duplicate entries with -1 */
404 #define DUPLICATE_ENTRY ((u8)(-1))
405
406 /* Port Power Management Status and Control - port_power_base bitmasks */
407 /* Inactivity timer value for transitions into U1, in microseconds.
408  * Timeout can be up to 127us.  0xFF means an infinite timeout.
409  */
410 #define PORT_U1_TIMEOUT(p)      ((p) & 0xff)
411 #define PORT_U1_TIMEOUT_MASK    0xff
412 /* Inactivity timer value for transitions into U2 */
413 #define PORT_U2_TIMEOUT(p)      (((p) & 0xff) << 8)
414 #define PORT_U2_TIMEOUT_MASK    (0xff << 8)
415 /* Bits 24:31 for port testing */
416
417 /* USB2 Protocol PORTSPMSC */
418 #define PORT_L1S_MASK           7
419 #define PORT_L1S_SUCCESS        1
420 #define PORT_RWE                (1 << 3)
421 #define PORT_HIRD(p)            (((p) & 0xf) << 4)
422 #define PORT_HIRD_MASK          (0xf << 4)
423 #define PORT_L1DS_MASK          (0xff << 8)
424 #define PORT_L1DS(p)            (((p) & 0xff) << 8)
425 #define PORT_HLE                (1 << 16)
426
427 /* USB3 Protocol PORTLI  Port Link Information */
428 #define PORT_RX_LANES(p)        (((p) >> 16) & 0xf)
429 #define PORT_TX_LANES(p)        (((p) >> 20) & 0xf)
430
431 /* USB2 Protocol PORTHLPMC */
432 #define PORT_HIRDM(p)((p) & 3)
433 #define PORT_L1_TIMEOUT(p)(((p) & 0xff) << 2)
434 #define PORT_BESLD(p)(((p) & 0xf) << 10)
435
436 /* use 512 microseconds as USB2 LPM L1 default timeout. */
437 #define XHCI_L1_TIMEOUT         512
438
439 /* Set default HIRD/BESL value to 4 (350/400us) for USB2 L1 LPM resume latency.
440  * Safe to use with mixed HIRD and BESL systems (host and device) and is used
441  * by other operating systems.
442  *
443  * XHCI 1.0 errata 8/14/12 Table 13 notes:
444  * "Software should choose xHC BESL/BESLD field values that do not violate a
445  * device's resume latency requirements,
446  * e.g. not program values > '4' if BLC = '1' and a HIRD device is attached,
447  * or not program values < '4' if BLC = '0' and a BESL device is attached.
448  */
449 #define XHCI_DEFAULT_BESL       4
450
451 /**
452  * struct xhci_intr_reg - Interrupt Register Set
453  * @irq_pending:        IMAN - Interrupt Management Register.  Used to enable
454  *                      interrupts and check for pending interrupts.
455  * @irq_control:        IMOD - Interrupt Moderation Register.
456  *                      Used to throttle interrupts.
457  * @erst_size:          Number of segments in the Event Ring Segment Table (ERST).
458  * @erst_base:          ERST base address.
459  * @erst_dequeue:       Event ring dequeue pointer.
460  *
461  * Each interrupter (defined by a MSI-X vector) has an event ring and an Event
462  * Ring Segment Table (ERST) associated with it.  The event ring is comprised of
463  * multiple segments of the same size.  The HC places events on the ring and
464  * "updates the Cycle bit in the TRBs to indicate to software the current
465  * position of the Enqueue Pointer." The HCD (Linux) processes those events and
466  * updates the dequeue pointer.
467  */
468 struct xhci_intr_reg {
469         __le32  irq_pending;
470         __le32  irq_control;
471         __le32  erst_size;
472         __le32  rsvd;
473         __le64  erst_base;
474         __le64  erst_dequeue;
475 };
476
477 /* irq_pending bitmasks */
478 #define ER_IRQ_PENDING(p)       ((p) & 0x1)
479 /* bits 2:31 need to be preserved */
480 /* THIS IS BUGGY - FIXME - IP IS WRITE 1 TO CLEAR */
481 #define ER_IRQ_CLEAR(p)         ((p) & 0xfffffffe)
482 #define ER_IRQ_ENABLE(p)        ((ER_IRQ_CLEAR(p)) | 0x2)
483 #define ER_IRQ_DISABLE(p)       ((ER_IRQ_CLEAR(p)) & ~(0x2))
484
485 /* irq_control bitmasks */
486 /* Minimum interval between interrupts (in 250ns intervals).  The interval
487  * between interrupts will be longer if there are no events on the event ring.
488  * Default is 4000 (1 ms).
489  */
490 #define ER_IRQ_INTERVAL_MASK    (0xffff)
491 /* Counter used to count down the time to the next interrupt - HW use only */
492 #define ER_IRQ_COUNTER_MASK     (0xffff << 16)
493
494 /* erst_size bitmasks */
495 /* Preserve bits 16:31 of erst_size */
496 #define ERST_SIZE_MASK          (0xffff << 16)
497
498 /* erst_dequeue bitmasks */
499 /* Dequeue ERST Segment Index (DESI) - Segment number (or alias)
500  * where the current dequeue pointer lies.  This is an optional HW hint.
501  */
502 #define ERST_DESI_MASK          (0x7)
503 /* Event Handler Busy (EHB) - is the event ring scheduled to be serviced by
504  * a work queue (or delayed service routine)?
505  */
506 #define ERST_EHB                (1 << 3)
507 #define ERST_PTR_MASK           (0xf)
508
509 /**
510  * struct xhci_run_regs
511  * @microframe_index:
512  *              MFINDEX - current microframe number
513  *
514  * Section 5.5 Host Controller Runtime Registers:
515  * "Software should read and write these registers using only Dword (32 bit)
516  * or larger accesses"
517  */
518 struct xhci_run_regs {
519         __le32                  microframe_index;
520         __le32                  rsvd[7];
521         struct xhci_intr_reg    ir_set[128];
522 };
523
524 /**
525  * struct doorbell_array
526  *
527  * Bits  0 -  7: Endpoint target
528  * Bits  8 - 15: RsvdZ
529  * Bits 16 - 31: Stream ID
530  *
531  * Section 5.6
532  */
533 struct xhci_doorbell_array {
534         __le32  doorbell[256];
535 };
536
537 #define DB_VALUE(ep, stream)    ((((ep) + 1) & 0xff) | ((stream) << 16))
538 #define DB_VALUE_HOST           0x00000000
539
540 /**
541  * struct xhci_protocol_caps
542  * @revision:           major revision, minor revision, capability ID,
543  *                      and next capability pointer.
544  * @name_string:        Four ASCII characters to say which spec this xHC
545  *                      follows, typically "USB ".
546  * @port_info:          Port offset, count, and protocol-defined information.
547  */
548 struct xhci_protocol_caps {
549         u32     revision;
550         u32     name_string;
551         u32     port_info;
552 };
553
554 #define XHCI_EXT_PORT_MAJOR(x)  (((x) >> 24) & 0xff)
555 #define XHCI_EXT_PORT_MINOR(x)  (((x) >> 16) & 0xff)
556 #define XHCI_EXT_PORT_PSIC(x)   (((x) >> 28) & 0x0f)
557 #define XHCI_EXT_PORT_OFF(x)    ((x) & 0xff)
558 #define XHCI_EXT_PORT_COUNT(x)  (((x) >> 8) & 0xff)
559
560 #define XHCI_EXT_PORT_PSIV(x)   (((x) >> 0) & 0x0f)
561 #define XHCI_EXT_PORT_PSIE(x)   (((x) >> 4) & 0x03)
562 #define XHCI_EXT_PORT_PLT(x)    (((x) >> 6) & 0x03)
563 #define XHCI_EXT_PORT_PFD(x)    (((x) >> 8) & 0x01)
564 #define XHCI_EXT_PORT_LP(x)     (((x) >> 14) & 0x03)
565 #define XHCI_EXT_PORT_PSIM(x)   (((x) >> 16) & 0xffff)
566
567 #define PLT_MASK        (0x03 << 6)
568 #define PLT_SYM         (0x00 << 6)
569 #define PLT_ASYM_RX     (0x02 << 6)
570 #define PLT_ASYM_TX     (0x03 << 6)
571
572 /**
573  * struct xhci_container_ctx
574  * @type: Type of context.  Used to calculated offsets to contained contexts.
575  * @size: Size of the context data
576  * @bytes: The raw context data given to HW
577  * @dma: dma address of the bytes
578  *
579  * Represents either a Device or Input context.  Holds a pointer to the raw
580  * memory used for the context (bytes) and dma address of it (dma).
581  */
582 struct xhci_container_ctx {
583         unsigned type;
584 #define XHCI_CTX_TYPE_DEVICE  0x1
585 #define XHCI_CTX_TYPE_INPUT   0x2
586
587         int size;
588
589         u8 *bytes;
590         dma_addr_t dma;
591 };
592
593 /**
594  * struct xhci_slot_ctx
595  * @dev_info:   Route string, device speed, hub info, and last valid endpoint
596  * @dev_info2:  Max exit latency for device number, root hub port number
597  * @tt_info:    tt_info is used to construct split transaction tokens
598  * @dev_state:  slot state and device address
599  *
600  * Slot Context - section 6.2.1.1.  This assumes the HC uses 32-byte context
601  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
602  * reserved at the end of the slot context for HC internal use.
603  */
604 struct xhci_slot_ctx {
605         __le32  dev_info;
606         __le32  dev_info2;
607         __le32  tt_info;
608         __le32  dev_state;
609         /* offset 0x10 to 0x1f reserved for HC internal use */
610         __le32  reserved[4];
611 };
612
613 /* dev_info bitmasks */
614 /* Route String - 0:19 */
615 #define ROUTE_STRING_MASK       (0xfffff)
616 /* Device speed - values defined by PORTSC Device Speed field - 20:23 */
617 #define DEV_SPEED       (0xf << 20)
618 /* bit 24 reserved */
619 /* Is this LS/FS device connected through a HS hub? - bit 25 */
620 #define DEV_MTT         (0x1 << 25)
621 /* Set if the device is a hub - bit 26 */
622 #define DEV_HUB         (0x1 << 26)
623 /* Index of the last valid endpoint context in this device context - 27:31 */
624 #define LAST_CTX_MASK   (0x1f << 27)
625 #define LAST_CTX(p)     ((p) << 27)
626 #define LAST_CTX_TO_EP_NUM(p)   (((p) >> 27) - 1)
627 #define SLOT_FLAG       (1 << 0)
628 #define EP0_FLAG        (1 << 1)
629
630 /* dev_info2 bitmasks */
631 /* Max Exit Latency (ms) - worst case time to wake up all links in dev path */
632 #define MAX_EXIT        (0xffff)
633 /* Root hub port number that is needed to access the USB device */
634 #define ROOT_HUB_PORT(p)        (((p) & 0xff) << 16)
635 #define DEVINFO_TO_ROOT_HUB_PORT(p)     (((p) >> 16) & 0xff)
636 /* Maximum number of ports under a hub device */
637 #define XHCI_MAX_PORTS(p)       (((p) & 0xff) << 24)
638
639 /* tt_info bitmasks */
640 /*
641  * TT Hub Slot ID - for low or full speed devices attached to a high-speed hub
642  * The Slot ID of the hub that isolates the high speed signaling from
643  * this low or full-speed device.  '0' if attached to root hub port.
644  */
645 #define TT_SLOT         (0xff)
646 /*
647  * The number of the downstream facing port of the high-speed hub
648  * '0' if the device is not low or full speed.
649  */
650 #define TT_PORT         (0xff << 8)
651 #define TT_THINK_TIME(p)        (((p) & 0x3) << 16)
652
653 /* dev_state bitmasks */
654 /* USB device address - assigned by the HC */
655 #define DEV_ADDR_MASK   (0xff)
656 /* bits 8:26 reserved */
657 /* Slot state */
658 #define SLOT_STATE      (0x1f << 27)
659 #define GET_SLOT_STATE(p)       (((p) & (0x1f << 27)) >> 27)
660
661 #define SLOT_STATE_DISABLED     0
662 #define SLOT_STATE_ENABLED      SLOT_STATE_DISABLED
663 #define SLOT_STATE_DEFAULT      1
664 #define SLOT_STATE_ADDRESSED    2
665 #define SLOT_STATE_CONFIGURED   3
666
667 /**
668  * struct xhci_ep_ctx
669  * @ep_info:    endpoint state, streams, mult, and interval information.
670  * @ep_info2:   information on endpoint type, max packet size, max burst size,
671  *              error count, and whether the HC will force an event for all
672  *              transactions.
673  * @deq:        64-bit ring dequeue pointer address.  If the endpoint only
674  *              defines one stream, this points to the endpoint transfer ring.
675  *              Otherwise, it points to a stream context array, which has a
676  *              ring pointer for each flow.
677  * @tx_info:
678  *              Average TRB lengths for the endpoint ring and
679  *              max payload within an Endpoint Service Interval Time (ESIT).
680  *
681  * Endpoint Context - section 6.2.1.2.  This assumes the HC uses 32-byte context
682  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
683  * reserved at the end of the endpoint context for HC internal use.
684  */
685 struct xhci_ep_ctx {
686         __le32  ep_info;
687         __le32  ep_info2;
688         __le64  deq;
689         __le32  tx_info;
690         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
691         __le32  reserved[3];
692 };
693
694 /* ep_info bitmasks */
695 /*
696  * Endpoint State - bits 0:2
697  * 0 - disabled
698  * 1 - running
699  * 2 - halted due to halt condition - ok to manipulate endpoint ring
700  * 3 - stopped
701  * 4 - TRB error
702  * 5-7 - reserved
703  */
704 #define EP_STATE_MASK           (0xf)
705 #define EP_STATE_DISABLED       0
706 #define EP_STATE_RUNNING        1
707 #define EP_STATE_HALTED         2
708 #define EP_STATE_STOPPED        3
709 #define EP_STATE_ERROR          4
710 /* Mult - Max number of burtst within an interval, in EP companion desc. */
711 #define EP_MULT(p)              (((p) & 0x3) << 8)
712 #define CTX_TO_EP_MULT(p)       (((p) >> 8) & 0x3)
713 /* bits 10:14 are Max Primary Streams */
714 /* bit 15 is Linear Stream Array */
715 /* Interval - period between requests to an endpoint - 125u increments. */
716 #define EP_INTERVAL(p)          (((p) & 0xff) << 16)
717 #define EP_INTERVAL_TO_UFRAMES(p)               (1 << (((p) >> 16) & 0xff))
718 #define CTX_TO_EP_INTERVAL(p)   (((p) >> 16) & 0xff)
719 #define EP_MAXPSTREAMS_MASK     (0x1f << 10)
720 #define EP_MAXPSTREAMS(p)       (((p) << 10) & EP_MAXPSTREAMS_MASK)
721 /* Endpoint is set up with a Linear Stream Array (vs. Secondary Stream Array) */
722 #define EP_HAS_LSA              (1 << 15)
723
724 /* ep_info2 bitmasks */
725 /*
726  * Force Event - generate transfer events for all TRBs for this endpoint
727  * This will tell the HC to ignore the IOC and ISP flags (for debugging only).
728  */
729 #define FORCE_EVENT     (0x1)
730 #define ERROR_COUNT(p)  (((p) & 0x3) << 1)
731 #define CTX_TO_EP_TYPE(p)       (((p) >> 3) & 0x7)
732 #define EP_TYPE(p)      ((p) << 3)
733 #define ISOC_OUT_EP     1
734 #define BULK_OUT_EP     2
735 #define INT_OUT_EP      3
736 #define CTRL_EP         4
737 #define ISOC_IN_EP      5
738 #define BULK_IN_EP      6
739 #define INT_IN_EP       7
740 /* bit 6 reserved */
741 /* bit 7 is Host Initiate Disable - for disabling stream selection */
742 #define MAX_BURST(p)    (((p)&0xff) << 8)
743 #define CTX_TO_MAX_BURST(p)     (((p) >> 8) & 0xff)
744 #define MAX_PACKET(p)   (((p)&0xffff) << 16)
745 #define MAX_PACKET_MASK         (0xffff << 16)
746 #define MAX_PACKET_DECODED(p)   (((p) >> 16) & 0xffff)
747
748 /* Get max packet size from ep desc. Bit 10..0 specify the max packet size.
749  * USB2.0 spec 9.6.6.
750  */
751 #define GET_MAX_PACKET(p)       ((p) & 0x7ff)
752
753 /* tx_info bitmasks */
754 #define EP_AVG_TRB_LENGTH(p)            ((p) & 0xffff)
755 #define EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_LO(p)       (((p) & 0xffff) << 16)
756 #define EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_HI(p)       ((((p) >> 16) & 0xff) << 24)
757 #define CTX_TO_MAX_ESIT_PAYLOAD(p)      (((p) >> 16) & 0xffff)
758
759 /* deq bitmasks */
760 #define EP_CTX_CYCLE_MASK               (1 << 0)
761 #define SCTX_DEQ_MASK                   (~0xfL)
762
763
764 /**
765  * struct xhci_input_control_context
766  * Input control context; see section 6.2.5.
767  *
768  * @drop_context:       set the bit of the endpoint context you want to disable
769  * @add_context:        set the bit of the endpoint context you want to enable
770  */
771 struct xhci_input_control_ctx {
772         __le32  drop_flags;
773         __le32  add_flags;
774         __le32  rsvd2[6];
775 };
776
777 #define EP_IS_ADDED(ctrl_ctx, i) \
778         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->add_flags) & (1 << (i + 1)))
779 #define EP_IS_DROPPED(ctrl_ctx, i)       \
780         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->drop_flags) & (1 << (i + 1)))
781
782 /* Represents everything that is needed to issue a command on the command ring.
783  * It's useful to pre-allocate these for commands that cannot fail due to
784  * out-of-memory errors, like freeing streams.
785  */
786 struct xhci_command {
787         /* Input context for changing device state */
788         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
789         u32                             status;
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         struct completion               cmd_completion;
999         u8                              fake_port;
1000         u8                              real_port;
1001         struct xhci_interval_bw_table   *bw_table;
1002         struct xhci_tt_bw_info          *tt_info;
1003         /* The current max exit latency for the enabled USB3 link states. */
1004         u16                             current_mel;
1005 };
1006
1007 /*
1008  * For each roothub, keep track of the bandwidth information for each periodic
1009  * interval.
1010  *
1011  * If a high speed hub is attached to the roothub, each TT associated with that
1012  * hub is a separate bandwidth domain.  The interval information for the
1013  * endpoints on the devices under that TT will appear in the TT structure.
1014  */
1015 struct xhci_root_port_bw_info {
1016         struct list_head                tts;
1017         unsigned int                    num_active_tts;
1018         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
1019 };
1020
1021 struct xhci_tt_bw_info {
1022         struct list_head                tt_list;
1023         int                             slot_id;
1024         int                             ttport;
1025         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
1026         int                             active_eps;
1027 };
1028
1029
1030 /**
1031  * struct xhci_device_context_array
1032  * @dev_context_ptr     array of 64-bit DMA addresses for device contexts
1033  */
1034 struct xhci_device_context_array {
1035         /* 64-bit device addresses; we only write 32-bit addresses */
1036         __le64                  dev_context_ptrs[MAX_HC_SLOTS];
1037         /* private xHCD pointers */
1038         dma_addr_t      dma;
1039 };
1040 /* TODO: write function to set the 64-bit device DMA address */
1041 /*
1042  * TODO: change this to be dynamically sized at HC mem init time since the HC
1043  * might not be able to handle the maximum number of devices possible.
1044  */
1045
1046
1047 struct xhci_transfer_event {
1048         /* 64-bit buffer address, or immediate data */
1049         __le64  buffer;
1050         __le32  transfer_len;
1051         /* This field is interpreted differently based on the type of TRB */
1052         __le32  flags;
1053 };
1054
1055 /* Transfer event TRB length bit mask */
1056 /* bits 0:23 */
1057 #define EVENT_TRB_LEN(p)                ((p) & 0xffffff)
1058
1059 /** Transfer Event bit fields **/
1060 #define TRB_TO_EP_ID(p) (((p) >> 16) & 0x1f)
1061
1062 /* Completion Code - only applicable for some types of TRBs */
1063 #define COMP_CODE_MASK          (0xff << 24)
1064 #define GET_COMP_CODE(p)        (((p) & COMP_CODE_MASK) >> 24)
1065 #define COMP_SUCCESS    1
1066 /* Data Buffer Error */
1067 #define COMP_DB_ERR     2
1068 /* Babble Detected Error */
1069 #define COMP_BABBLE     3
1070 /* USB Transaction Error */
1071 #define COMP_TX_ERR     4
1072 /* TRB Error - some TRB field is invalid */
1073 #define COMP_TRB_ERR    5
1074 /* Stall Error - USB device is stalled */
1075 #define COMP_STALL      6
1076 /* Resource Error - HC doesn't have memory for that device configuration */
1077 #define COMP_ENOMEM     7
1078 /* Bandwidth Error - not enough room in schedule for this dev config */
1079 #define COMP_BW_ERR     8
1080 /* No Slots Available Error - HC ran out of device slots */
1081 #define COMP_ENOSLOTS   9
1082 /* Invalid Stream Type Error */
1083 #define COMP_STREAM_ERR 10
1084 /* Slot Not Enabled Error - doorbell rung for disabled device slot */
1085 #define COMP_EBADSLT    11
1086 /* Endpoint Not Enabled Error */
1087 #define COMP_EBADEP     12
1088 /* Short Packet */
1089 #define COMP_SHORT_TX   13
1090 /* Ring Underrun - doorbell rung for an empty isoc OUT ep ring */
1091 #define COMP_UNDERRUN   14
1092 /* Ring Overrun - isoc IN ep ring is empty when ep is scheduled to RX */
1093 #define COMP_OVERRUN    15
1094 /* Virtual Function Event Ring Full Error */
1095 #define COMP_VF_FULL    16
1096 /* Parameter Error - Context parameter is invalid */
1097 #define COMP_EINVAL     17
1098 /* Bandwidth Overrun Error - isoc ep exceeded its allocated bandwidth */
1099 #define COMP_BW_OVER    18
1100 /* Context State Error - illegal context state transition requested */
1101 #define COMP_CTX_STATE  19
1102 /* No Ping Response Error - HC didn't get PING_RESPONSE in time to TX */
1103 #define COMP_PING_ERR   20
1104 /* Event Ring is full */
1105 #define COMP_ER_FULL    21
1106 /* Incompatible Device Error */
1107 #define COMP_DEV_ERR    22
1108 /* Missed Service Error - HC couldn't service an isoc ep within interval */
1109 #define COMP_MISSED_INT 23
1110 /* Successfully stopped command ring */
1111 #define COMP_CMD_STOP   24
1112 /* Successfully aborted current command and stopped command ring */
1113 #define COMP_CMD_ABORT  25
1114 /* Stopped - transfer was terminated by a stop endpoint command */
1115 #define COMP_STOP       26
1116 /* Same as COMP_EP_STOPPED, but the transferred length in the event is invalid */
1117 #define COMP_STOP_INVAL 27
1118 /* Same as COMP_EP_STOPPED, but a short packet detected */
1119 #define COMP_STOP_SHORT 28
1120 /* Max Exit Latency Too Large Error */
1121 #define COMP_MEL_ERR    29
1122 /* TRB type 30 reserved */
1123 /* Isoc Buffer Overrun - an isoc IN ep sent more data than could fit in TD */
1124 #define COMP_BUFF_OVER  31
1125 /* Event Lost Error - xHC has an "internal event overrun condition" */
1126 #define COMP_ISSUES     32
1127 /* Undefined Error - reported when other error codes don't apply */
1128 #define COMP_UNKNOWN    33
1129 /* Invalid Stream ID Error */
1130 #define COMP_STRID_ERR  34
1131 /* Secondary Bandwidth Error - may be returned by a Configure Endpoint cmd */
1132 #define COMP_2ND_BW_ERR 35
1133 /* Split Transaction Error */
1134 #define COMP_SPLIT_ERR  36
1135
1136 struct xhci_link_trb {
1137         /* 64-bit segment pointer*/
1138         __le64 segment_ptr;
1139         __le32 intr_target;
1140         __le32 control;
1141 };
1142
1143 /* control bitfields */
1144 #define LINK_TOGGLE     (0x1<<1)
1145
1146 /* Command completion event TRB */
1147 struct xhci_event_cmd {
1148         /* Pointer to command TRB, or the value passed by the event data trb */
1149         __le64 cmd_trb;
1150         __le32 status;
1151         __le32 flags;
1152 };
1153
1154 /* flags bitmasks */
1155
1156 /* Address device - disable SetAddress */
1157 #define TRB_BSR         (1<<9)
1158 enum xhci_setup_dev {
1159         SETUP_CONTEXT_ONLY,
1160         SETUP_CONTEXT_ADDRESS,
1161 };
1162
1163 /* bits 16:23 are the virtual function ID */
1164 /* bits 24:31 are the slot ID */
1165 #define TRB_TO_SLOT_ID(p)       (((p) & (0xff<<24)) >> 24)
1166 #define SLOT_ID_FOR_TRB(p)      (((p) & 0xff) << 24)
1167
1168 /* Stop Endpoint TRB - ep_index to endpoint ID for this TRB */
1169 #define TRB_TO_EP_INDEX(p)              ((((p) & (0x1f << 16)) >> 16) - 1)
1170 #define EP_ID_FOR_TRB(p)                ((((p) + 1) & 0x1f) << 16)
1171
1172 #define SUSPEND_PORT_FOR_TRB(p)         (((p) & 1) << 23)
1173 #define TRB_TO_SUSPEND_PORT(p)          (((p) & (1 << 23)) >> 23)
1174 #define LAST_EP_INDEX                   30
1175
1176 /* Set TR Dequeue Pointer command TRB fields, 6.4.3.9 */
1177 #define TRB_TO_STREAM_ID(p)             ((((p) & (0xffff << 16)) >> 16))
1178 #define STREAM_ID_FOR_TRB(p)            ((((p)) & 0xffff) << 16)
1179 #define SCT_FOR_TRB(p)                  (((p) << 1) & 0x7)
1180
1181
1182 /* Port Status Change Event TRB fields */
1183 /* Port ID - bits 31:24 */
1184 #define GET_PORT_ID(p)          (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
1185
1186 /* Normal TRB fields */
1187 /* transfer_len bitmasks - bits 0:16 */
1188 #define TRB_LEN(p)              ((p) & 0x1ffff)
1189 /* TD Size, packets remaining in this TD, bits 21:17 (5 bits, so max 31) */
1190 #define TRB_TD_SIZE(p)          (min((p), (u32)31) << 17)
1191 /* xhci 1.1 uses the TD_SIZE field for TBC if Extended TBC is enabled (ETE) */
1192 #define TRB_TD_SIZE_TBC(p)      (min((p), (u32)31) << 17)
1193 /* Interrupter Target - which MSI-X vector to target the completion event at */
1194 #define TRB_INTR_TARGET(p)      (((p) & 0x3ff) << 22)
1195 #define GET_INTR_TARGET(p)      (((p) >> 22) & 0x3ff)
1196 /* Total burst count field, Rsvdz on xhci 1.1 with Extended TBC enabled (ETE) */
1197 #define TRB_TBC(p)              (((p) & 0x3) << 7)
1198 #define TRB_TLBPC(p)            (((p) & 0xf) << 16)
1199
1200 /* Cycle bit - indicates TRB ownership by HC or HCD */
1201 #define TRB_CYCLE               (1<<0)
1202 /*
1203  * Force next event data TRB to be evaluated before task switch.
1204  * Used to pass OS data back after a TD completes.
1205  */
1206 #define TRB_ENT                 (1<<1)
1207 /* Interrupt on short packet */
1208 #define TRB_ISP                 (1<<2)
1209 /* Set PCIe no snoop attribute */
1210 #define TRB_NO_SNOOP            (1<<3)
1211 /* Chain multiple TRBs into a TD */
1212 #define TRB_CHAIN               (1<<4)
1213 /* Interrupt on completion */
1214 #define TRB_IOC                 (1<<5)
1215 /* The buffer pointer contains immediate data */
1216 #define TRB_IDT                 (1<<6)
1217
1218 /* Block Event Interrupt */
1219 #define TRB_BEI                 (1<<9)
1220
1221 /* Control transfer TRB specific fields */
1222 #define TRB_DIR_IN              (1<<16)
1223 #define TRB_TX_TYPE(p)          ((p) << 16)
1224 #define TRB_DATA_OUT            2
1225 #define TRB_DATA_IN             3
1226
1227 /* Isochronous TRB specific fields */
1228 #define TRB_SIA                 (1<<31)
1229 #define TRB_FRAME_ID(p)         (((p) & 0x7ff) << 20)
1230
1231 struct xhci_generic_trb {
1232         __le32 field[4];
1233 };
1234
1235 union xhci_trb {
1236         struct xhci_link_trb            link;
1237         struct xhci_transfer_event      trans_event;
1238         struct xhci_event_cmd           event_cmd;
1239         struct xhci_generic_trb         generic;
1240 };
1241
1242 /* TRB bit mask */
1243 #define TRB_TYPE_BITMASK        (0xfc00)
1244 #define TRB_TYPE(p)             ((p) << 10)
1245 #define TRB_FIELD_TO_TYPE(p)    (((p) & TRB_TYPE_BITMASK) >> 10)
1246 /* TRB type IDs */
1247 /* bulk, interrupt, isoc scatter/gather, and control data stage */
1248 #define TRB_NORMAL              1
1249 /* setup stage for control transfers */
1250 #define TRB_SETUP               2
1251 /* data stage for control transfers */
1252 #define TRB_DATA                3
1253 /* status stage for control transfers */
1254 #define TRB_STATUS              4
1255 /* isoc transfers */
1256 #define TRB_ISOC                5
1257 /* TRB for linking ring segments */
1258 #define TRB_LINK                6
1259 #define TRB_EVENT_DATA          7
1260 /* Transfer Ring No-op (not for the command ring) */
1261 #define TRB_TR_NOOP             8
1262 /* Command TRBs */
1263 /* Enable Slot Command */
1264 #define TRB_ENABLE_SLOT         9
1265 /* Disable Slot Command */
1266 #define TRB_DISABLE_SLOT        10
1267 /* Address Device Command */
1268 #define TRB_ADDR_DEV            11
1269 /* Configure Endpoint Command */
1270 #define TRB_CONFIG_EP           12
1271 /* Evaluate Context Command */
1272 #define TRB_EVAL_CONTEXT        13
1273 /* Reset Endpoint Command */
1274 #define TRB_RESET_EP            14
1275 /* Stop Transfer Ring Command */
1276 #define TRB_STOP_RING           15
1277 /* Set Transfer Ring Dequeue Pointer Command */
1278 #define TRB_SET_DEQ             16
1279 /* Reset Device Command */
1280 #define TRB_RESET_DEV           17
1281 /* Force Event Command (opt) */
1282 #define TRB_FORCE_EVENT         18
1283 /* Negotiate Bandwidth Command (opt) */
1284 #define TRB_NEG_BANDWIDTH       19
1285 /* Set Latency Tolerance Value Command (opt) */
1286 #define TRB_SET_LT              20
1287 /* Get port bandwidth Command */
1288 #define TRB_GET_BW              21
1289 /* Force Header Command - generate a transaction or link management packet */
1290 #define TRB_FORCE_HEADER        22
1291 /* No-op Command - not for transfer rings */
1292 #define TRB_CMD_NOOP            23
1293 /* TRB IDs 24-31 reserved */
1294 /* Event TRBS */
1295 /* Transfer Event */
1296 #define TRB_TRANSFER            32
1297 /* Command Completion Event */
1298 #define TRB_COMPLETION          33
1299 /* Port Status Change Event */
1300 #define TRB_PORT_STATUS         34
1301 /* Bandwidth Request Event (opt) */
1302 #define TRB_BANDWIDTH_EVENT     35
1303 /* Doorbell Event (opt) */
1304 #define TRB_DOORBELL            36
1305 /* Host Controller Event */
1306 #define TRB_HC_EVENT            37
1307 /* Device Notification Event - device sent function wake notification */
1308 #define TRB_DEV_NOTE            38
1309 /* MFINDEX Wrap Event - microframe counter wrapped */
1310 #define TRB_MFINDEX_WRAP        39
1311 /* TRB IDs 40-47 reserved, 48-63 is vendor-defined */
1312
1313 /* Nec vendor-specific command completion event. */
1314 #define TRB_NEC_CMD_COMP        48
1315 /* Get NEC firmware revision. */
1316 #define TRB_NEC_GET_FW          49
1317
1318 #define TRB_TYPE_LINK(x)        (((x) & TRB_TYPE_BITMASK) == TRB_TYPE(TRB_LINK))
1319 /* Above, but for __le32 types -- can avoid work by swapping constants: */
1320 #define TRB_TYPE_LINK_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1321                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_LINK)))
1322 #define TRB_TYPE_NOOP_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1323                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_TR_NOOP)))
1324
1325 #define NEC_FW_MINOR(p)         (((p) >> 0) & 0xff)
1326 #define NEC_FW_MAJOR(p)         (((p) >> 8) & 0xff)
1327
1328 /*
1329  * TRBS_PER_SEGMENT must be a multiple of 4,
1330  * since the command ring is 64-byte aligned.
1331  * It must also be greater than 16.
1332  */
1333 #define TRBS_PER_SEGMENT        256
1334 /* Allow two commands + a link TRB, along with any reserved command TRBs */
1335 #define MAX_RSVD_CMD_TRBS       (TRBS_PER_SEGMENT - 3)
1336 #define TRB_SEGMENT_SIZE        (TRBS_PER_SEGMENT*16)
1337 #define TRB_SEGMENT_SHIFT       (ilog2(TRB_SEGMENT_SIZE))
1338 /* TRB buffer pointers can't cross 64KB boundaries */
1339 #define TRB_MAX_BUFF_SHIFT              16
1340 #define TRB_MAX_BUFF_SIZE       (1 << TRB_MAX_BUFF_SHIFT)
1341 /* How much data is left before the 64KB boundary? */
1342 #define TRB_BUFF_LEN_UP_TO_BOUNDARY(addr)       (TRB_MAX_BUFF_SIZE - \
1343                                         (addr & (TRB_MAX_BUFF_SIZE - 1)))
1344
1345 struct xhci_segment {
1346         union xhci_trb          *trbs;
1347         /* private to HCD */
1348         struct xhci_segment     *next;
1349         dma_addr_t              dma;
1350         /* Max packet sized bounce buffer for td-fragmant alignment */
1351         dma_addr_t              bounce_dma;
1352         void                    *bounce_buf;
1353         unsigned int            bounce_offs;
1354         unsigned int            bounce_len;
1355 };
1356
1357 struct xhci_td {
1358         struct list_head        td_list;
1359         struct list_head        cancelled_td_list;
1360         struct urb              *urb;
1361         struct xhci_segment     *start_seg;
1362         union xhci_trb          *first_trb;
1363         union xhci_trb          *last_trb;
1364         struct xhci_segment     *bounce_seg;
1365         /* actual_length of the URB has already been set */
1366         bool                    urb_length_set;
1367 };
1368
1369 /* xHCI command default timeout value */
1370 #define XHCI_CMD_DEFAULT_TIMEOUT        (5 * HZ)
1371
1372 /* command descriptor */
1373 struct xhci_cd {
1374         struct xhci_command     *command;
1375         union xhci_trb          *cmd_trb;
1376 };
1377
1378 struct xhci_dequeue_state {
1379         struct xhci_segment *new_deq_seg;
1380         union xhci_trb *new_deq_ptr;
1381         int new_cycle_state;
1382 };
1383
1384 enum xhci_ring_type {
1385         TYPE_CTRL = 0,
1386         TYPE_ISOC,
1387         TYPE_BULK,
1388         TYPE_INTR,
1389         TYPE_STREAM,
1390         TYPE_COMMAND,
1391         TYPE_EVENT,
1392 };
1393
1394 struct xhci_ring {
1395         struct xhci_segment     *first_seg;
1396         struct xhci_segment     *last_seg;
1397         union  xhci_trb         *enqueue;
1398         struct xhci_segment     *enq_seg;
1399         unsigned int            enq_updates;
1400         union  xhci_trb         *dequeue;
1401         struct xhci_segment     *deq_seg;
1402         unsigned int            deq_updates;
1403         struct list_head        td_list;
1404         /*
1405          * Write the cycle state into the TRB cycle field to give ownership of
1406          * the TRB to the host controller (if we are the producer), or to check
1407          * if we own the TRB (if we are the consumer).  See section 4.9.1.
1408          */
1409         u32                     cycle_state;
1410         unsigned int            stream_id;
1411         unsigned int            num_segs;
1412         unsigned int            num_trbs_free;
1413         unsigned int            num_trbs_free_temp;
1414         unsigned int            bounce_buf_len;
1415         enum xhci_ring_type     type;
1416         bool                    last_td_was_short;
1417         struct radix_tree_root  *trb_address_map;
1418 };
1419
1420 struct xhci_erst_entry {
1421         /* 64-bit event ring segment address */
1422         __le64  seg_addr;
1423         __le32  seg_size;
1424         /* Set to zero */
1425         __le32  rsvd;
1426 };
1427
1428 struct xhci_erst {
1429         struct xhci_erst_entry  *entries;
1430         unsigned int            num_entries;
1431         /* xhci->event_ring keeps track of segment dma addresses */
1432         dma_addr_t              erst_dma_addr;
1433         /* Num entries the ERST can contain */
1434         unsigned int            erst_size;
1435 };
1436
1437 struct xhci_scratchpad {
1438         u64 *sp_array;
1439         dma_addr_t sp_dma;
1440         void **sp_buffers;
1441         dma_addr_t *sp_dma_buffers;
1442 };
1443
1444 struct urb_priv {
1445         int     length;
1446         int     td_cnt;
1447         struct  xhci_td *td[0];
1448 };
1449
1450 /*
1451  * Each segment table entry is 4*32bits long.  1K seems like an ok size:
1452  * (1K bytes * 8bytes/bit) / (4*32 bits) = 64 segment entries in the table,
1453  * meaning 64 ring segments.
1454  * Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1455 #define ERST_NUM_SEGS   1
1456 /* Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1457 #define ERST_SIZE       64
1458 /* Initial number of event segment rings allocated */
1459 #define ERST_ENTRIES    1
1460 /* Poll every 60 seconds */
1461 #define POLL_TIMEOUT    60
1462 /* Stop endpoint command timeout (secs) for URB cancellation watchdog timer */
1463 #define XHCI_STOP_EP_CMD_TIMEOUT        5
1464 /* XXX: Make these module parameters */
1465
1466 struct s3_save {
1467         u32     command;
1468         u32     dev_nt;
1469         u64     dcbaa_ptr;
1470         u32     config_reg;
1471         u32     irq_pending;
1472         u32     irq_control;
1473         u32     erst_size;
1474         u64     erst_base;
1475         u64     erst_dequeue;
1476 };
1477
1478 /* Use for lpm */
1479 struct dev_info {
1480         u32                     dev_id;
1481         struct  list_head       list;
1482 };
1483
1484 struct xhci_bus_state {
1485         unsigned long           bus_suspended;
1486         unsigned long           next_statechange;
1487
1488         /* Port suspend arrays are indexed by the portnum of the fake roothub */
1489         /* ports suspend status arrays - max 31 ports for USB2, 15 for USB3 */
1490         u32                     port_c_suspend;
1491         u32                     suspended_ports;
1492         u32                     port_remote_wakeup;
1493         unsigned long           resume_done[USB_MAXCHILDREN];
1494         /* which ports have started to resume */
1495         unsigned long           resuming_ports;
1496         /* Which ports are waiting on RExit to U0 transition. */
1497         unsigned long           rexit_ports;
1498         struct completion       rexit_done[USB_MAXCHILDREN];
1499 };
1500
1501
1502 /*
1503  * It can take up to 20 ms to transition from RExit to U0 on the
1504  * Intel Lynx Point LP xHCI host.
1505  */
1506 #define XHCI_MAX_REXIT_TIMEOUT  (20 * 1000)
1507
1508 static inline unsigned int hcd_index(struct usb_hcd *hcd)
1509 {
1510         if (hcd->speed == HCD_USB3)
1511                 return 0;
1512         else
1513                 return 1;
1514 }
1515
1516 struct xhci_hub {
1517         u8      maj_rev;
1518         u8      min_rev;
1519         u32     *psi;           /* array of protocol speed ID entries */
1520         u8      psi_count;
1521         u8      psi_uid_count;
1522 };
1523
1524 /* There is one xhci_hcd structure per controller */
1525 struct xhci_hcd {
1526         struct usb_hcd *main_hcd;
1527         struct usb_hcd *shared_hcd;
1528         /* glue to PCI and HCD framework */
1529         struct xhci_cap_regs __iomem *cap_regs;
1530         struct xhci_op_regs __iomem *op_regs;
1531         struct xhci_run_regs __iomem *run_regs;
1532         struct xhci_doorbell_array __iomem *dba;
1533         /* Our HCD's current interrupter register set */
1534         struct  xhci_intr_reg __iomem *ir_set;
1535
1536         /* Cached register copies of read-only HC data */
1537         __u32           hcs_params1;
1538         __u32           hcs_params2;
1539         __u32           hcs_params3;
1540         __u32           hcc_params;
1541         __u32           hcc_params2;
1542
1543         spinlock_t      lock;
1544
1545         /* packed release number */
1546         u8              sbrn;
1547         u16             hci_version;
1548         u8              max_slots;
1549         u8              max_interrupters;
1550         u8              max_ports;
1551         u8              isoc_threshold;
1552         int             event_ring_max;
1553         int             addr_64;
1554         /* 4KB min, 128MB max */
1555         int             page_size;
1556         /* Valid values are 12 to 20, inclusive */
1557         int             page_shift;
1558         /* msi-x vectors */
1559         int             msix_count;
1560         struct msix_entry       *msix_entries;
1561         /* optional clock */
1562         struct clk              *clk;
1563         /* data structures */
1564         struct xhci_device_context_array *dcbaa;
1565         struct xhci_ring        *cmd_ring;
1566         unsigned int            cmd_ring_state;
1567 #define CMD_RING_STATE_RUNNING         (1 << 0)
1568 #define CMD_RING_STATE_ABORTED         (1 << 1)
1569 #define CMD_RING_STATE_STOPPED         (1 << 2)
1570         struct list_head        cmd_list;
1571         unsigned int            cmd_ring_reserved_trbs;
1572         struct timer_list       cmd_timer;
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         struct completion       addr_dev;
1585         int slot_id;
1586         /* For USB 3.0 LPM enable/disable. */
1587         struct xhci_command             *lpm_command;
1588         /* Internal mirror of the HW's dcbaa */
1589         struct xhci_virt_device *devs[MAX_HC_SLOTS];
1590         /* For keeping track of bandwidth domains per roothub. */
1591         struct xhci_root_port_bw_info   *rh_bw;
1592
1593         /* DMA pools */
1594         struct dma_pool *device_pool;
1595         struct dma_pool *segment_pool;
1596         struct dma_pool *small_streams_pool;
1597         struct dma_pool *medium_streams_pool;
1598
1599         /* Host controller watchdog timer structures */
1600         unsigned int            xhc_state;
1601
1602         u32                     command;
1603         struct s3_save          s3;
1604 /* Host controller is dying - not responding to commands. "I'm not dead yet!"
1605  *
1606  * xHC interrupts have been disabled and a watchdog timer will (or has already)
1607  * halt the xHCI host, and complete all URBs with an -ESHUTDOWN code.  Any code
1608  * that sees this status (other than the timer that set it) should stop touching
1609  * hardware immediately.  Interrupt handlers should return immediately when
1610  * they see this status (any time they drop and re-acquire xhci->lock).
1611  * xhci_urb_dequeue() should call usb_hcd_check_unlink_urb() and return without
1612  * putting the TD on the canceled list, etc.
1613  *
1614  * There are no reports of xHCI host controllers that display this issue.
1615  */
1616 #define XHCI_STATE_DYING        (1 << 0)
1617 #define XHCI_STATE_HALTED       (1 << 1)
1618 #define XHCI_STATE_REMOVING     (1 << 2)
1619         /* Statistics */
1620         int                     error_bitmask;
1621         unsigned int            quirks;
1622 #define XHCI_LINK_TRB_QUIRK     (1 << 0)
1623 #define XHCI_RESET_EP_QUIRK     (1 << 1)
1624 #define XHCI_NEC_HOST           (1 << 2)
1625 #define XHCI_AMD_PLL_FIX        (1 << 3)
1626 #define XHCI_SPURIOUS_SUCCESS   (1 << 4)
1627 /*
1628  * Certain Intel host controllers have a limit to the number of endpoint
1629  * contexts they can handle.  Ideally, they would signal that they can't handle
1630  * anymore endpoint contexts by returning a Resource Error for the Configure
1631  * Endpoint command, but they don't.  Instead they expect software to keep track
1632  * of the number of active endpoints for them, across configure endpoint
1633  * commands, reset device commands, disable slot commands, and address device
1634  * commands.
1635  */
1636 #define XHCI_EP_LIMIT_QUIRK     (1 << 5)
1637 #define XHCI_BROKEN_MSI         (1 << 6)
1638 #define XHCI_RESET_ON_RESUME    (1 << 7)
1639 #define XHCI_SW_BW_CHECKING     (1 << 8)
1640 #define XHCI_AMD_0x96_HOST      (1 << 9)
1641 #define XHCI_TRUST_TX_LENGTH    (1 << 10)
1642 #define XHCI_LPM_SUPPORT        (1 << 11)
1643 #define XHCI_INTEL_HOST         (1 << 12)
1644 #define XHCI_SPURIOUS_REBOOT    (1 << 13)
1645 #define XHCI_COMP_MODE_QUIRK    (1 << 14)
1646 #define XHCI_AVOID_BEI          (1 << 15)
1647 #define XHCI_PLAT               (1 << 16)
1648 #define XHCI_SLOW_SUSPEND       (1 << 17)
1649 #define XHCI_SPURIOUS_WAKEUP    (1 << 18)
1650 /* For controllers with a broken beyond repair streams implementation */
1651 #define XHCI_BROKEN_STREAMS     (1 << 19)
1652 #define XHCI_PME_STUCK_QUIRK    (1 << 20)
1653 #define XHCI_MTK_HOST           (1 << 21)
1654 #define XHCI_SSIC_PORT_UNUSED   (1 << 22)
1655 #define XHCI_NO_64BIT_SUPPORT   (1 << 23)
1656         unsigned int            num_active_eps;
1657         unsigned int            limit_active_eps;
1658         /* There are two roothubs to keep track of bus suspend info for */
1659         struct xhci_bus_state   bus_state[2];
1660         /* Is each xHCI roothub port a USB 3.0, USB 2.0, or USB 1.1 port? */
1661         u8                      *port_array;
1662         /* Array of pointers to USB 3.0 PORTSC registers */
1663         __le32 __iomem          **usb3_ports;
1664         unsigned int            num_usb3_ports;
1665         /* Array of pointers to USB 2.0 PORTSC registers */
1666         __le32 __iomem          **usb2_ports;
1667         struct xhci_hub         usb2_rhub;
1668         struct xhci_hub         usb3_rhub;
1669         unsigned int            num_usb2_ports;
1670         /* support xHCI 0.96 spec USB2 software LPM */
1671         unsigned                sw_lpm_support:1;
1672         /* support xHCI 1.0 spec USB2 hardware LPM */
1673         unsigned                hw_lpm_support:1;
1674         /* cached usb2 extened protocol capabilites */
1675         u32                     *ext_caps;
1676         unsigned int            num_ext_caps;
1677         /* Compliance Mode Recovery Data */
1678         struct timer_list       comp_mode_recovery_timer;
1679         u32                     port_status_u0;
1680 /* Compliance Mode Timer Triggered every 2 seconds */
1681 #define COMP_MODE_RCVRY_MSECS 2000
1682
1683         /* platform-specific data -- must come last */
1684         unsigned long           priv[0] __aligned(sizeof(s64));
1685 };
1686
1687 /* Platform specific overrides to generic XHCI hc_driver ops */
1688 struct xhci_driver_overrides {
1689         size_t extra_priv_size;
1690         int (*reset)(struct usb_hcd *hcd);
1691         int (*start)(struct usb_hcd *hcd);
1692 };
1693
1694 #define XHCI_CFC_DELAY          10
1695
1696 /* convert between an HCD pointer and the corresponding EHCI_HCD */
1697 static inline struct xhci_hcd *hcd_to_xhci(struct usb_hcd *hcd)
1698 {
1699         struct usb_hcd *primary_hcd;
1700
1701         if (usb_hcd_is_primary_hcd(hcd))
1702                 primary_hcd = hcd;
1703         else
1704                 primary_hcd = hcd->primary_hcd;
1705
1706         return (struct xhci_hcd *) (primary_hcd->hcd_priv);
1707 }
1708
1709 static inline struct usb_hcd *xhci_to_hcd(struct xhci_hcd *xhci)
1710 {
1711         return xhci->main_hcd;
1712 }
1713
1714 #define xhci_dbg(xhci, fmt, args...) \
1715         dev_dbg(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1716 #define xhci_err(xhci, fmt, args...) \
1717         dev_err(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1718 #define xhci_warn(xhci, fmt, args...) \
1719         dev_warn(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1720 #define xhci_warn_ratelimited(xhci, fmt, args...) \
1721         dev_warn_ratelimited(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1722 #define xhci_info(xhci, fmt, args...) \
1723         dev_info(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1724
1725 /*
1726  * Registers should always be accessed with double word or quad word accesses.
1727  *
1728  * Some xHCI implementations may support 64-bit address pointers.  Registers
1729  * with 64-bit address pointers should be written to with dword accesses by
1730  * writing the low dword first (ptr[0]), then the high dword (ptr[1]) second.
1731  * xHCI implementations that do not support 64-bit address pointers will ignore
1732  * the high dword, and write order is irrelevant.
1733  */
1734 static inline u64 xhci_read_64(const struct xhci_hcd *xhci,
1735                 __le64 __iomem *regs)
1736 {
1737         return lo_hi_readq(regs);
1738 }
1739 static inline void xhci_write_64(struct xhci_hcd *xhci,
1740                                  const u64 val, __le64 __iomem *regs)
1741 {
1742         lo_hi_writeq(val, regs);
1743 }
1744
1745 static inline int xhci_link_trb_quirk(struct xhci_hcd *xhci)
1746 {
1747         return xhci->quirks & XHCI_LINK_TRB_QUIRK;
1748 }
1749
1750 /* xHCI debugging */
1751 void xhci_print_ir_set(struct xhci_hcd *xhci, int set_num);
1752 void xhci_print_registers(struct xhci_hcd *xhci);
1753 void xhci_dbg_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1754 void xhci_print_run_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1755 void xhci_print_trb_offsets(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1756 void xhci_debug_trb(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1757 void xhci_debug_segment(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_segment *seg);
1758 void xhci_debug_ring(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1759 void xhci_dbg_erst(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_erst *erst);
1760 void xhci_dbg_cmd_ptrs(struct xhci_hcd *xhci);
1761 void xhci_dbg_ring_ptrs(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1762 void xhci_dbg_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int last_ep);
1763 char *xhci_get_slot_state(struct xhci_hcd *xhci,
1764                 struct xhci_container_ctx *ctx);
1765 void xhci_dbg_ep_rings(struct xhci_hcd *xhci,
1766                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1767                 struct xhci_virt_ep *ep);
1768 void xhci_dbg_trace(struct xhci_hcd *xhci, void (*trace)(struct va_format *),
1769                         const char *fmt, ...);
1770
1771 /* xHCI memory management */
1772 void xhci_mem_cleanup(struct xhci_hcd *xhci);
1773 int xhci_mem_init(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t flags);
1774 void xhci_free_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1775 int xhci_alloc_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id, struct usb_device *udev, gfp_t flags);
1776 int xhci_setup_addressable_virt_dev(struct xhci_hcd *xhci, struct usb_device *udev);
1777 void xhci_copy_ep0_dequeue_into_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1778                 struct usb_device *udev);
1779 unsigned int xhci_get_endpoint_index(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1780 unsigned int xhci_get_endpoint_address(unsigned int ep_index);
1781 unsigned int xhci_get_endpoint_flag(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1782 unsigned int xhci_get_endpoint_flag_from_index(unsigned int ep_index);
1783 unsigned int xhci_last_valid_endpoint(u32 added_ctxs);
1784 void xhci_endpoint_zero(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev, struct usb_host_endpoint *ep);
1785 void xhci_drop_ep_from_interval_table(struct xhci_hcd *xhci,
1786                 struct xhci_bw_info *ep_bw,
1787                 struct xhci_interval_bw_table *bw_table,
1788                 struct usb_device *udev,
1789                 struct xhci_virt_ep *virt_ep,
1790                 struct xhci_tt_bw_info *tt_info);
1791 void xhci_update_tt_active_eps(struct xhci_hcd *xhci,
1792                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1793                 int old_active_eps);
1794 void xhci_clear_endpoint_bw_info(struct xhci_bw_info *bw_info);
1795 void xhci_update_bw_info(struct xhci_hcd *xhci,
1796                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1797                 struct xhci_input_control_ctx *ctrl_ctx,
1798                 struct xhci_virt_device *virt_dev);
1799 void xhci_endpoint_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1800                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1801                 struct xhci_container_ctx *out_ctx,
1802                 unsigned int ep_index);
1803 void xhci_slot_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1804                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1805                 struct xhci_container_ctx *out_ctx);
1806 int xhci_endpoint_init(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev,
1807                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep,
1808                 gfp_t mem_flags);
1809 void xhci_ring_free(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1810 int xhci_ring_expansion(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring,
1811                                 unsigned int num_trbs, gfp_t flags);
1812 void xhci_free_or_cache_endpoint_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1813                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1814                 unsigned int ep_index);
1815 struct xhci_stream_info *xhci_alloc_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1816                 unsigned int num_stream_ctxs,
1817                 unsigned int num_streams,
1818                 unsigned int max_packet, gfp_t flags);
1819 void xhci_free_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1820                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1821 void xhci_setup_streams_ep_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1822                 struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1823                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1824 void xhci_setup_no_streams_ep_input_ctx(struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1825                 struct xhci_virt_ep *ep);
1826 void xhci_free_device_endpoint_resources(struct xhci_hcd *xhci,
1827         struct xhci_virt_device *virt_dev, bool drop_control_ep);
1828 struct xhci_ring *xhci_dma_to_transfer_ring(
1829                 struct xhci_virt_ep *ep,
1830                 u64 address);
1831 struct xhci_ring *xhci_stream_id_to_ring(
1832                 struct xhci_virt_device *dev,
1833                 unsigned int ep_index,
1834                 unsigned int stream_id);
1835 struct xhci_command *xhci_alloc_command(struct xhci_hcd *xhci,
1836                 bool allocate_in_ctx, bool allocate_completion,
1837                 gfp_t mem_flags);
1838 void xhci_urb_free_priv(struct urb_priv *urb_priv);
1839 void xhci_free_command(struct xhci_hcd *xhci,
1840                 struct xhci_command *command);
1841
1842 /* xHCI host controller glue */
1843 typedef void (*xhci_get_quirks_t)(struct device *, struct xhci_hcd *);
1844 int xhci_handshake(void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int usec);
1845 void xhci_quiesce(struct xhci_hcd *xhci);
1846 int xhci_halt(struct xhci_hcd *xhci);
1847 int xhci_reset(struct xhci_hcd *xhci);
1848 int xhci_init(struct usb_hcd *hcd);
1849 int xhci_run(struct usb_hcd *hcd);
1850 void xhci_stop(struct usb_hcd *hcd);
1851 void xhci_shutdown(struct usb_hcd *hcd);
1852 int xhci_gen_setup(struct usb_hcd *hcd, xhci_get_quirks_t get_quirks);
1853 void xhci_init_driver(struct hc_driver *drv,
1854                       const struct xhci_driver_overrides *over);
1855
1856 #ifdef  CONFIG_PM
1857 int xhci_suspend(struct xhci_hcd *xhci, bool do_wakeup);
1858 int xhci_resume(struct xhci_hcd *xhci, bool hibernated);
1859 #else
1860 #define xhci_suspend    NULL
1861 #define xhci_resume     NULL
1862 #endif
1863
1864 int xhci_get_frame(struct usb_hcd *hcd);
1865 irqreturn_t xhci_irq(struct usb_hcd *hcd);
1866 irqreturn_t xhci_msi_irq(int irq, void *hcd);
1867 int xhci_alloc_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1868 void xhci_free_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1869 int xhci_alloc_tt_info(struct xhci_hcd *xhci,
1870                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1871                 struct usb_device *hdev,
1872                 struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1873 int xhci_alloc_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1874                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1875                 unsigned int num_streams, gfp_t mem_flags);
1876 int xhci_free_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1877                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1878                 gfp_t mem_flags);
1879 int xhci_address_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1880 int xhci_enable_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1881 int xhci_update_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1882 int xhci_set_usb2_hardware_lpm(struct usb_hcd *hcd,
1883                                 struct usb_device *udev, int enable);
1884 int xhci_update_hub_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *hdev,
1885                         struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1886 int xhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, gfp_t mem_flags);
1887 int xhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status);
1888 int xhci_add_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1889 int xhci_drop_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1890 void xhci_endpoint_reset(struct usb_hcd *hcd, struct usb_host_endpoint *ep);
1891 int xhci_discover_or_reset_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1892 int xhci_check_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1893 void xhci_reset_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1894
1895 /* xHCI ring, segment, TRB, and TD functions */
1896 dma_addr_t xhci_trb_virt_to_dma(struct xhci_segment *seg, union xhci_trb *trb);
1897 struct xhci_segment *trb_in_td(struct xhci_hcd *xhci,
1898                 struct xhci_segment *start_seg, union xhci_trb *start_trb,
1899                 union xhci_trb *end_trb, dma_addr_t suspect_dma, bool debug);
1900 int xhci_is_vendor_info_code(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int trb_comp_code);
1901 void xhci_ring_cmd_db(struct xhci_hcd *xhci);
1902 int xhci_queue_slot_control(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1903                 u32 trb_type, u32 slot_id);
1904 int xhci_queue_address_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1905                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, enum xhci_setup_dev);
1906 int xhci_queue_vendor_command(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1907                 u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4);
1908 int xhci_queue_stop_endpoint(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1909                 int slot_id, unsigned int ep_index, int suspend);
1910 int xhci_queue_ctrl_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1911                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1912 int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1913                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1914 int xhci_queue_intr_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1915                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1916 int xhci_queue_isoc_tx_prepare(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
1917                 struct urb *urb, int slot_id, unsigned int ep_index);
1918 int xhci_queue_configure_endpoint(struct xhci_hcd *xhci,
1919                 struct xhci_command *cmd, dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id,
1920                 bool command_must_succeed);
1921 int xhci_queue_evaluate_context(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1922                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, bool command_must_succeed);
1923 int xhci_queue_reset_ep(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1924                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1925 int xhci_queue_reset_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1926                 u32 slot_id);
1927 void xhci_find_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1928                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1929                 unsigned int stream_id, struct xhci_td *cur_td,
1930                 struct xhci_dequeue_state *state);
1931 void xhci_queue_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1932                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1933                 unsigned int stream_id,
1934                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1935 void xhci_cleanup_stalled_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1936                 unsigned int ep_index, struct xhci_td *td);
1937 void xhci_queue_config_ep_quirk(struct xhci_hcd *xhci,
1938                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1939                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1940 void xhci_stop_endpoint_command_watchdog(unsigned long arg);
1941 void xhci_handle_command_timeout(unsigned long data);
1942
1943 void xhci_ring_ep_doorbell(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int slot_id,
1944                 unsigned int ep_index, unsigned int stream_id);
1945 void xhci_cleanup_command_queue(struct xhci_hcd *xhci);
1946
1947 /* xHCI roothub code */
1948 void xhci_set_link_state(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
1949                                 int port_id, u32 link_state);
1950 int xhci_enable_usb3_lpm_timeout(struct usb_hcd *hcd,
1951                         struct usb_device *udev, enum usb3_link_state state);
1952 int xhci_disable_usb3_lpm_timeout(struct usb_hcd *hcd,
1953                         struct usb_device *udev, enum usb3_link_state state);
1954 void xhci_test_and_clear_bit(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
1955                                 int port_id, u32 port_bit);
1956 int xhci_hub_control(struct usb_hcd *hcd, u16 typeReq, u16 wValue, u16 wIndex,
1957                 char *buf, u16 wLength);
1958 int xhci_hub_status_data(struct usb_hcd *hcd, char *buf);
1959 int xhci_find_raw_port_number(struct usb_hcd *hcd, int port1);
1960
1961 #ifdef CONFIG_PM
1962 int xhci_bus_suspend(struct usb_hcd *hcd);
1963 int xhci_bus_resume(struct usb_hcd *hcd);
1964 #else
1965 #define xhci_bus_suspend        NULL
1966 #define xhci_bus_resume         NULL
1967 #endif  /* CONFIG_PM */
1968
1969 u32 xhci_port_state_to_neutral(u32 state);
1970 int xhci_find_slot_id_by_port(struct usb_hcd *hcd, struct xhci_hcd *xhci,
1971                 u16 port);
1972 void xhci_ring_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1973
1974 /* xHCI contexts */
1975 struct xhci_input_control_ctx *xhci_get_input_control_ctx(struct xhci_container_ctx *ctx);
1976 struct xhci_slot_ctx *xhci_get_slot_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx);
1977 struct xhci_ep_ctx *xhci_get_ep_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int ep_index);
1978
1979 struct xhci_ring *xhci_triad_to_transfer_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1980                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1981                 unsigned int stream_id);
1982 static inline struct xhci_ring *xhci_urb_to_transfer_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1983                                                                 struct urb *urb)
1984 {
1985         return xhci_triad_to_transfer_ring(xhci, urb->dev->slot_id,
1986                                         xhci_get_endpoint_index(&urb->ep->desc),
1987                                         urb->stream_id);
1988 }
1989
1990 #endif /* __LINUX_XHCI_HCD_H */