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
  32 /* Code sharing between pci-quirks and xhci hcd */
  33 #include        "xhci-ext-caps.h"
  34 #include "pci-quirks.h"
  35
  36 /* xHCI PCI Configuration Registers */
  37 #define XHCI_SBRN_OFFSET        (0x60)
  38
  39 /* Max number of USB devices for any host controller - limit in section 6.1 */
  40 #define MAX_HC_SLOTS            256
  41 /* Section 5.3.3 - MaxPorts */
  42 #define MAX_HC_PORTS            127
  43
  44 /*
  45  * xHCI register interface.
  46  * This corresponds to the eXtensible Host Controller Interface (xHCI)
  47  * Revision 0.95 specification
  48  */
  49
  50 /**
  51  * struct xhci_cap_regs - xHCI Host Controller Capability Registers.
  52  * @hc_capbase:         length of the capabilities register and HC version number
  53  * @hcs_params1:        HCSPARAMS1 - Structural Parameters 1
  54  * @hcs_params2:        HCSPARAMS2 - Structural Parameters 2
  55  * @hcs_params3:        HCSPARAMS3 - Structural Parameters 3
  56  * @hcc_params:         HCCPARAMS - Capability Parameters
  57  * @db_off:             DBOFF - Doorbell array offset
  58  * @run_regs_off:       RTSOFF - Runtime register space offset
  59  */
  60 struct xhci_cap_regs {
  61         __le32  hc_capbase;
  62         __le32  hcs_params1;
  63         __le32  hcs_params2;
  64         __le32  hcs_params3;
  65         __le32  hcc_params;
  66         __le32  db_off;
  67         __le32  run_regs_off;
  68         /* Reserved up to (CAPLENGTH - 0x1C) */
  69 };
  70
  71 /* hc_capbase bitmasks */
  72 /* bits 7:0 - how long is the Capabilities register */
  73 #define HC_LENGTH(p)            XHCI_HC_LENGTH(p)
  74 /* bits 31:16   */
  75 #define HC_VERSION(p)           (((p) >> 16) & 0xffff)
  76
  77 /* HCSPARAMS1 - hcs_params1 - bitmasks */
  78 /* bits 0:7, Max Device Slots */
  79 #define HCS_MAX_SLOTS(p)        (((p) >> 0) & 0xff)
  80 #define HCS_SLOTS_MASK          0xff
  81 /* bits 8:18, Max Interrupters */
  82 #define HCS_MAX_INTRS(p)        (((p) >> 8) & 0x7ff)
  83 /* bits 24:31, Max Ports - max value is 0x7F = 127 ports */
  84 #define HCS_MAX_PORTS(p)        (((p) >> 24) & 0x7f)
  85
  86 /* HCSPARAMS2 - hcs_params2 - bitmasks */
  87 /* bits 0:3, frames or uframes that SW needs to queue transactions
  88  * ahead of the HW to meet periodic deadlines */
  89 #define HCS_IST(p)              (((p) >> 0) & 0xf)
  90 /* bits 4:7, max number of Event Ring segments */
  91 #define HCS_ERST_MAX(p)         (((p) >> 4) & 0xf)
  92 /* bits 21:25 Hi 5 bits of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
  93 /* bit 26 Scratchpad restore - for save/restore HW state - not used yet */
  94 /* bits 27:31 Lo 5 bits of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
  95 #define HCS_MAX_SCRATCHPAD(p)   ((((p) >> 16) & 0x3e0) | (((p) >> 27) & 0x1f))
  96
  97 /* HCSPARAMS3 - hcs_params3 - bitmasks */
  98 /* bits 0:7, Max U1 to U0 latency for the roothub ports */
  99 #define HCS_U1_LATENCY(p)       (((p) >> 0) & 0xff)
 100 /* bits 16:31, Max U2 to U0 latency for the roothub ports */
 101 #define HCS_U2_LATENCY(p)       (((p) >> 16) & 0xffff)
 102
 103 /* HCCPARAMS - hcc_params - bitmasks */
 104 /* true: HC can use 64-bit address pointers */
 105 #define HCC_64BIT_ADDR(p)       ((p) & (1 << 0))
 106 /* true: HC can do bandwidth negotiation */
 107 #define HCC_BANDWIDTH_NEG(p)    ((p) & (1 << 1))
 108 /* true: HC uses 64-byte Device Context structures
 109  * FIXME 64-byte context structures aren't supported yet.
 110  */
 111 #define HCC_64BYTE_CONTEXT(p)   ((p) & (1 << 2))
 112 /* true: HC has port power switches */
 113 #define HCC_PPC(p)              ((p) & (1 << 3))
 114 /* true: HC has port indicators */
 115 #define HCS_INDICATOR(p)        ((p) & (1 << 4))
 116 /* true: HC has Light HC Reset Capability */
 117 #define HCC_LIGHT_RESET(p)      ((p) & (1 << 5))
 118 /* true: HC supports latency tolerance messaging */
 119 #define HCC_LTC(p)              ((p) & (1 << 6))
 120 /* true: no secondary Stream ID Support */
 121 #define HCC_NSS(p)              ((p) & (1 << 7))
 122 /* Max size for Primary Stream Arrays - 2^(n+1), where n is bits 12:15 */
 123 #define HCC_MAX_PSA(p)          (1 << ((((p) >> 12) & 0xf) + 1))
 124 /* Extended Capabilities pointer from PCI base - section 5.3.6 */
 125 #define HCC_EXT_CAPS(p)         XHCI_HCC_EXT_CAPS(p)
 126
 127 /* db_off bitmask - bits 0:1 reserved */
 128 #define DBOFF_MASK      (~0x3)
 129
 130 /* run_regs_off bitmask - bits 0:4 reserved */
 131 #define RTSOFF_MASK     (~0x1f)
 132
 133
 134 /* Number of registers per port */
 135 #define NUM_PORT_REGS   4
 136
 137 #define PORTSC          0
 138 #define PORTPMSC        1
 139 #define PORTLI          2
 140 #define PORTHLPMC       3
 141
 142 /**
 143  * struct xhci_op_regs - xHCI Host Controller Operational Registers.
 144  * @command:            USBCMD - xHC command register
 145  * @status:             USBSTS - xHC status register
 146  * @page_size:          This indicates the page size that the host controller
 147  *                      supports.  If bit n is set, the HC supports a page size
 148  *                      of 2^(n+12), up to a 128MB page size.
 149  *                      4K is the minimum page size.
 150  * @cmd_ring:           CRP - 64-bit Command Ring Pointer
 151  * @dcbaa_ptr:          DCBAAP - 64-bit Device Context Base Address Array Pointer
 152  * @config_reg:         CONFIG - Configure Register
 153  * @port_status_base:   PORTSCn - base address for Port Status and Control
 154  *                      Each port has a Port Status and Control register,
 155  *                      followed by a Port Power Management Status and Control
 156  *                      register, a Port Link Info register, and a reserved
 157  *                      register.
 158  * @port_power_base:    PORTPMSCn - base address for
 159  *                      Port Power Management Status and Control
 160  * @port_link_base:     PORTLIn - base address for Port Link Info (current
 161  *                      Link PM state and control) for USB 2.1 and USB 3.0
 162  *                      devices.
 163  */
 164 struct xhci_op_regs {
 165         __le32  command;
 166         __le32  status;
 167         __le32  page_size;
 168         __le32  reserved1;
 169         __le32  reserved2;
 170         __le32  dev_notification;
 171         __le64  cmd_ring;
 172         /* rsvd: offset 0x20-2F */
 173         __le32  reserved3[4];
 174         __le64  dcbaa_ptr;
 175         __le32  config_reg;
 176         /* rsvd: offset 0x3C-3FF */
 177         __le32  reserved4[241];
 178         /* port 1 registers, which serve as a base address for other ports */
 179         __le32  port_status_base;
 180         __le32  port_power_base;
 181         __le32  port_link_base;
 182         __le32  reserved5;
 183         /* registers for ports 2-255 */
 184         __le32  reserved6[NUM_PORT_REGS*254];
 185 };
 186
 187 /* USBCMD - USB command - command bitmasks */
 188 /* start/stop HC execution - do not write unless HC is halted*/
 189 #define CMD_RUN         XHCI_CMD_RUN
 190 /* Reset HC - resets internal HC state machine and all registers (except
 191  * PCI config regs).  HC does NOT drive a USB reset on the downstream ports.
 192  * The xHCI driver must reinitialize the xHC after setting this bit.
 193  */
 194 #define CMD_RESET       (1 << 1)
 195 /* Event Interrupt Enable - a '1' allows interrupts from the host controller */
 196 #define CMD_EIE         XHCI_CMD_EIE
 197 /* Host System Error Interrupt Enable - get out-of-band signal for HC errors */
 198 #define CMD_HSEIE       XHCI_CMD_HSEIE
 199 /* bits 4:6 are reserved (and should be preserved on writes). */
 200 /* light reset (port status stays unchanged) - reset completed when this is 0 */
 201 #define CMD_LRESET      (1 << 7)
 202 /* host controller save/restore state. */
 203 #define CMD_CSS         (1 << 8)
 204 #define CMD_CRS         (1 << 9)
 205 /* Enable Wrap Event - '1' means xHC generates an event when MFINDEX wraps. */
 206 #define CMD_EWE         XHCI_CMD_EWE
 207 /* MFINDEX power management - '1' means xHC can stop MFINDEX counter if all root
 208  * hubs are in U3 (selective suspend), disconnect, disabled, or powered-off.
 209  * '0' means the xHC can power it off if all ports are in the disconnect,
 210  * disabled, or powered-off state.
 211  */
 212 #define CMD_PM_INDEX    (1 << 11)
 213 /* bits 12:31 are reserved (and should be preserved on writes). */
 214
 215 /* IMAN - Interrupt Management Register */
 216 #define IMAN_IE         (1 << 1)
 217 #define IMAN_IP         (1 << 0)
 218
 219 /* USBSTS - USB status - status bitmasks */
 220 /* HC not running - set to 1 when run/stop bit is cleared. */
 221 #define STS_HALT        XHCI_STS_HALT
 222 /* serious error, e.g. PCI parity error.  The HC will clear the run/stop bit. */
 223 #define STS_FATAL       (1 << 2)
 224 /* event interrupt - clear this prior to clearing any IP flags in IR set*/
 225 #define STS_EINT        (1 << 3)
 226 /* port change detect */
 227 #define STS_PORT        (1 << 4)
 228 /* bits 5:7 reserved and zeroed */
 229 /* save state status - '1' means xHC is saving state */
 230 #define STS_SAVE        (1 << 8)
 231 /* restore state status - '1' means xHC is restoring state */
 232 #define STS_RESTORE     (1 << 9)
 233 /* true: save or restore error */
 234 #define STS_SRE         (1 << 10)
 235 /* true: Controller Not Ready to accept doorbell or op reg writes after reset */
 236 #define STS_CNR         XHCI_STS_CNR
 237 /* true: internal Host Controller Error - SW needs to reset and reinitialize */
 238 #define STS_HCE         (1 << 12)
 239 /* bits 13:31 reserved and should be preserved */
 240
 241 /*
 242  * DNCTRL - Device Notification Control Register - dev_notification bitmasks
 243  * Generate a device notification event when the HC sees a transaction with a
 244  * notification type that matches a bit set in this bit field.
 245  */
 246 #define DEV_NOTE_MASK           (0xffff)
 247 #define ENABLE_DEV_NOTE(x)      (1 << (x))
 248 /* Most of the device notification types should only be used for debug.
 249  * SW does need to pay attention to function wake notifications.
 250  */
 251 #define DEV_NOTE_FWAKE          ENABLE_DEV_NOTE(1)
 252
 253 /* CRCR - Command Ring Control Register - cmd_ring bitmasks */
 254 /* bit 0 is the command ring cycle state */
 255 /* stop ring operation after completion of the currently executing command */
 256 #define CMD_RING_PAUSE          (1 << 1)
 257 /* stop ring immediately - abort the currently executing command */
 258 #define CMD_RING_ABORT          (1 << 2)
 259 /* true: command ring is running */
 260 #define CMD_RING_RUNNING        (1 << 3)
 261 /* bits 4:5 reserved and should be preserved */
 262 /* Command Ring pointer - bit mask for the lower 32 bits. */
 263 #define CMD_RING_RSVD_BITS      (0x3f)
 264
 265 /* CONFIG - Configure Register - config_reg bitmasks */
 266 /* bits 0:7 - maximum number of device slots enabled (NumSlotsEn) */
 267 #define MAX_DEVS(p)     ((p) & 0xff)
 268 /* bits 8:31 - reserved and should be preserved */
 269
 270 /* PORTSC - Port Status and Control Register - port_status_base bitmasks */
 271 /* true: device connected */
 272 #define PORT_CONNECT    (1 << 0)
 273 /* true: port enabled */
 274 #define PORT_PE         (1 << 1)
 275 /* bit 2 reserved and zeroed */
 276 /* true: port has an over-current condition */
 277 #define PORT_OC         (1 << 3)
 278 /* true: port reset signaling asserted */
 279 #define PORT_RESET      (1 << 4)
 280 /* Port Link State - bits 5:8
 281  * A read gives the current link PM state of the port,
 282  * a write with Link State Write Strobe set sets the link state.
 283  */
 284 #define PORT_PLS_MASK   (0xf << 5)
 285 #define XDEV_U0         (0x0 << 5)
 286 #define XDEV_U2         (0x2 << 5)
 287 #define XDEV_U3         (0x3 << 5)
 288 #define XDEV_RESUME     (0xf << 5)
 289 /* true: port has power (see HCC_PPC) */
 290 #define PORT_POWER      (1 << 9)
 291 /* bits 10:13 indicate device speed:
 292  * 0 - undefined speed - port hasn't be initialized by a reset yet
 293  * 1 - full speed
 294  * 2 - low speed
 295  * 3 - high speed
 296  * 4 - super speed
 297  * 5-15 reserved
 298  */
 299 #define DEV_SPEED_MASK          (0xf << 10)
 300 #define XDEV_FS                 (0x1 << 10)
 301 #define XDEV_LS                 (0x2 << 10)
 302 #define XDEV_HS                 (0x3 << 10)
 303 #define XDEV_SS                 (0x4 << 10)
 304 #define DEV_UNDEFSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == (0x0<<10))
 305 #define DEV_FULLSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_FS)
 306 #define DEV_LOWSPEED(p)         (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_LS)
 307 #define DEV_HIGHSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_HS)
 308 #define DEV_SUPERSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SS)
 309 /* Bits 20:23 in the Slot Context are the speed for the device */
 310 #define SLOT_SPEED_FS           (XDEV_FS << 10)
 311 #define SLOT_SPEED_LS           (XDEV_LS << 10)
 312 #define SLOT_SPEED_HS           (XDEV_HS << 10)
 313 #define SLOT_SPEED_SS           (XDEV_SS << 10)
 314 /* Port Indicator Control */
 315 #define PORT_LED_OFF    (0 << 14)
 316 #define PORT_LED_AMBER  (1 << 14)
 317 #define PORT_LED_GREEN  (2 << 14)
 318 #define PORT_LED_MASK   (3 << 14)
 319 /* Port Link State Write Strobe - set this when changing link state */
 320 #define PORT_LINK_STROBE        (1 << 16)
 321 /* true: connect status change */
 322 #define PORT_CSC        (1 << 17)
 323 /* true: port enable change */
 324 #define PORT_PEC        (1 << 18)
 325 /* true: warm reset for a USB 3.0 device is done.  A "hot" reset puts the port
 326  * into an enabled state, and the device into the default state.  A "warm" reset
 327  * also resets the link, forcing the device through the link training sequence.
 328  * SW can also look at the Port Reset register to see when warm reset is done.
 329  */
 330 #define PORT_WRC        (1 << 19)
 331 /* true: over-current change */
 332 #define PORT_OCC        (1 << 20)
 333 /* true: reset change - 1 to 0 transition of PORT_RESET */
 334 #define PORT_RC         (1 << 21)
 335 /* port link status change - set on some port link state transitions:
 336  *  Transition                          Reason
 337  *  ------------------------------------------------------------------------------
 338  *  - U3 to Resume                      Wakeup signaling from a device
 339  *  - Resume to Recovery to U0          USB 3.0 device resume
 340  *  - Resume to U0                      USB 2.0 device resume
 341  *  - U3 to Recovery to U0              Software resume of USB 3.0 device complete
 342  *  - U3 to U0                          Software resume of USB 2.0 device complete
 343  *  - U2 to U0                          L1 resume of USB 2.1 device complete
 344  *  - U0 to U0 (???)                    L1 entry rejection by USB 2.1 device
 345  *  - U0 to disabled                    L1 entry error with USB 2.1 device
 346  *  - Any state to inactive             Error on USB 3.0 port
 347  */
 348 #define PORT_PLC        (1 << 22)
 349 /* port configure error change - port failed to configure its link partner */
 350 #define PORT_CEC        (1 << 23)
 351 /* Cold Attach Status - xHC can set this bit to report device attached during
 352  * Sx state. Warm port reset should be perfomed to clear this bit and move port
 353  * to connected state.
 354  */
 355 #define PORT_CAS        (1 << 24)
 356 /* wake on connect (enable) */
 357 #define PORT_WKCONN_E   (1 << 25)
 358 /* wake on disconnect (enable) */
 359 #define PORT_WKDISC_E   (1 << 26)
 360 /* wake on over-current (enable) */
 361 #define PORT_WKOC_E     (1 << 27)
 362 /* bits 28:29 reserved */
 363 /* true: device is non-removable - for USB 3.0 roothub emulation */
 364 #define PORT_DEV_REMOVE (1 << 30)
 365 /* Initiate a warm port reset - complete when PORT_WRC is '1' */
 366 #define PORT_WR         (1 << 31)
 367
 368 /* We mark duplicate entries with -1 */
 369 #define DUPLICATE_ENTRY ((u8)(-1))
 370
 371 /* Port Power Management Status and Control - port_power_base bitmasks */
 372 /* Inactivity timer value for transitions into U1, in microseconds.
 373  * Timeout can be up to 127us.  0xFF means an infinite timeout.
 374  */
 375 #define PORT_U1_TIMEOUT(p)      ((p) & 0xff)
 376 #define PORT_U1_TIMEOUT_MASK    0xff
 377 /* Inactivity timer value for transitions into U2 */
 378 #define PORT_U2_TIMEOUT(p)      (((p) & 0xff) << 8)
 379 #define PORT_U2_TIMEOUT_MASK    (0xff << 8)
 380 /* Bits 24:31 for port testing */
 381
 382 /* USB2 Protocol PORTSPMSC */
 383 #define PORT_L1S_MASK           7
 384 #define PORT_L1S_SUCCESS        1
 385 #define PORT_RWE                (1 << 3)
 386 #define PORT_HIRD(p)            (((p) & 0xf) << 4)
 387 #define PORT_HIRD_MASK          (0xf << 4)
 388 #define PORT_L1DS_MASK          (0xff << 8)
 389 #define PORT_L1DS(p)            (((p) & 0xff) << 8)
 390 #define PORT_HLE                (1 << 16)
 391
 392
 393 /* USB2 Protocol PORTHLPMC */
 394 #define PORT_HIRDM(p)((p) & 3)
 395 #define PORT_L1_TIMEOUT(p)(((p) & 0xff) << 2)
 396 #define PORT_BESLD(p)(((p) & 0xf) << 10)
 397
 398 /* use 512 microseconds as USB2 LPM L1 default timeout. */
 399 #define XHCI_L1_TIMEOUT         512
 400
 401 /* Set default HIRD/BESL value to 4 (350/400us) for USB2 L1 LPM resume latency.
 402  * Safe to use with mixed HIRD and BESL systems (host and device) and is used
 403  * by other operating systems.
 404  *
 405  * XHCI 1.0 errata 8/14/12 Table 13 notes:
 406  * "Software should choose xHC BESL/BESLD field values that do not violate a
 407  * device's resume latency requirements,
 408  * e.g. not program values > '4' if BLC = '1' and a HIRD device is attached,
 409  * or not program values < '4' if BLC = '0' and a BESL device is attached.
 410  */
 411 #define XHCI_DEFAULT_BESL       4
 412
 413 /**
 414  * struct xhci_intr_reg - Interrupt Register Set
 415  * @irq_pending:        IMAN - Interrupt Management Register.  Used to enable
 416  *                      interrupts and check for pending interrupts.
 417  * @irq_control:        IMOD - Interrupt Moderation Register.
 418  *                      Used to throttle interrupts.
 419  * @erst_size:          Number of segments in the Event Ring Segment Table (ERST).
 420  * @erst_base:          ERST base address.
 421  * @erst_dequeue:       Event ring dequeue pointer.
 422  *
 423  * Each interrupter (defined by a MSI-X vector) has an event ring and an Event
 424  * Ring Segment Table (ERST) associated with it.  The event ring is comprised of
 425  * multiple segments of the same size.  The HC places events on the ring and
 426  * "updates the Cycle bit in the TRBs to indicate to software the current
 427  * position of the Enqueue Pointer." The HCD (Linux) processes those events and
 428  * updates the dequeue pointer.
 429  */
 430 struct xhci_intr_reg {
 431         __le32  irq_pending;
 432         __le32  irq_control;
 433         __le32  erst_size;
 434         __le32  rsvd;
 435         __le64  erst_base;
 436         __le64  erst_dequeue;
 437 };
 438
 439 /* irq_pending bitmasks */
 440 #define ER_IRQ_PENDING(p)       ((p) & 0x1)
 441 /* bits 2:31 need to be preserved */
 442 /* THIS IS BUGGY - FIXME - IP IS WRITE 1 TO CLEAR */
 443 #define ER_IRQ_CLEAR(p)         ((p) & 0xfffffffe)
 444 #define ER_IRQ_ENABLE(p)        ((ER_IRQ_CLEAR(p)) | 0x2)
 445 #define ER_IRQ_DISABLE(p)       ((ER_IRQ_CLEAR(p)) & ~(0x2))
 446
 447 /* irq_control bitmasks */
 448 /* Minimum interval between interrupts (in 250ns intervals).  The interval
 449  * between interrupts will be longer if there are no events on the event ring.
 450  * Default is 4000 (1 ms).
 451  */
 452 #define ER_IRQ_INTERVAL_MASK    (0xffff)
 453 /* Counter used to count down the time to the next interrupt - HW use only */
 454 #define ER_IRQ_COUNTER_MASK     (0xffff << 16)
 455
 456 /* erst_size bitmasks */
 457 /* Preserve bits 16:31 of erst_size */
 458 #define ERST_SIZE_MASK          (0xffff << 16)
 459
 460 /* erst_dequeue bitmasks */
 461 /* Dequeue ERST Segment Index (DESI) - Segment number (or alias)
 462  * where the current dequeue pointer lies.  This is an optional HW hint.
 463  */
 464 #define ERST_DESI_MASK          (0x7)
 465 /* Event Handler Busy (EHB) - is the event ring scheduled to be serviced by
 466  * a work queue (or delayed service routine)?
 467  */
 468 #define ERST_EHB                (1 << 3)
 469 #define ERST_PTR_MASK           (0xf)
 470
 471 /**
 472  * struct xhci_run_regs
 473  * @microframe_index:
 474  *              MFINDEX - current microframe number
 475  *
 476  * Section 5.5 Host Controller Runtime Registers:
 477  * "Software should read and write these registers using only Dword (32 bit)
 478  * or larger accesses"
 479  */
 480 struct xhci_run_regs {
 481         __le32                  microframe_index;
 482         __le32                  rsvd[7];
 483         struct xhci_intr_reg    ir_set[128];
 484 };
 485
 486 /**
 487  * struct doorbell_array
 488  *
 489  * Bits  0 -  7: Endpoint target
 490  * Bits  8 - 15: RsvdZ
 491  * Bits 16 - 31: Stream ID
 492  *
 493  * Section 5.6
 494  */
 495 struct xhci_doorbell_array {
 496         __le32  doorbell[256];
 497 };
 498
 499 #define DB_VALUE(ep, stream)    ((((ep) + 1) & 0xff) | ((stream) << 16))
 500 #define DB_VALUE_HOST           0x00000000
 501
 502 /**
 503  * struct xhci_protocol_caps
 504  * @revision:           major revision, minor revision, capability ID,
 505  *                      and next capability pointer.
 506  * @name_string:        Four ASCII characters to say which spec this xHC
 507  *                      follows, typically "USB ".
 508  * @port_info:          Port offset, count, and protocol-defined information.
 509  */
 510 struct xhci_protocol_caps {
 511         u32     revision;
 512         u32     name_string;
 513         u32     port_info;
 514 };
 515
 516 #define XHCI_EXT_PORT_MAJOR(x)  (((x) >> 24) & 0xff)
 517 #define XHCI_EXT_PORT_OFF(x)    ((x) & 0xff)
 518 #define XHCI_EXT_PORT_COUNT(x)  (((x) >> 8) & 0xff)
 519
 520 /**
 521  * struct xhci_container_ctx
 522  * @type: Type of context.  Used to calculated offsets to contained contexts.
 523  * @size: Size of the context data
 524  * @bytes: The raw context data given to HW
 525  * @dma: dma address of the bytes
 526  *
 527  * Represents either a Device or Input context.  Holds a pointer to the raw
 528  * memory used for the context (bytes) and dma address of it (dma).
 529  */
 530 struct xhci_container_ctx {
 531         unsigned type;
 532 #define XHCI_CTX_TYPE_DEVICE  0x1
 533 #define XHCI_CTX_TYPE_INPUT   0x2
 534
 535         int size;
 536
 537         u8 *bytes;
 538         dma_addr_t dma;
 539 };
 540
 541 /**
 542  * struct xhci_slot_ctx
 543  * @dev_info:   Route string, device speed, hub info, and last valid endpoint
 544  * @dev_info2:  Max exit latency for device number, root hub port number
 545  * @tt_info:    tt_info is used to construct split transaction tokens
 546  * @dev_state:  slot state and device address
 547  *
 548  * Slot Context - section 6.2.1.1.  This assumes the HC uses 32-byte context
 549  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
 550  * reserved at the end of the slot context for HC internal use.
 551  */
 552 struct xhci_slot_ctx {
 553         __le32  dev_info;
 554         __le32  dev_info2;
 555         __le32  tt_info;
 556         __le32  dev_state;
 557         /* offset 0x10 to 0x1f reserved for HC internal use */
 558         __le32  reserved[4];
 559 };
 560
 561 /* dev_info bitmasks */
 562 /* Route String - 0:19 */
 563 #define ROUTE_STRING_MASK       (0xfffff)
 564 /* Device speed - values defined by PORTSC Device Speed field - 20:23 */
 565 #define DEV_SPEED       (0xf << 20)
 566 /* bit 24 reserved */
 567 /* Is this LS/FS device connected through a HS hub? - bit 25 */
 568 #define DEV_MTT         (0x1 << 25)
 569 /* Set if the device is a hub - bit 26 */
 570 #define DEV_HUB         (0x1 << 26)
 571 /* Index of the last valid endpoint context in this device context - 27:31 */
 572 #define LAST_CTX_MASK   (0x1f << 27)
 573 #define LAST_CTX(p)     ((p) << 27)
 574 #define LAST_CTX_TO_EP_NUM(p)   (((p) >> 27) - 1)
 575 #define SLOT_FLAG       (1 << 0)
 576 #define EP0_FLAG        (1 << 1)
 577
 578 /* dev_info2 bitmasks */
 579 /* Max Exit Latency (ms) - worst case time to wake up all links in dev path */
 580 #define MAX_EXIT        (0xffff)
 581 /* Root hub port number that is needed to access the USB device */
 582 #define ROOT_HUB_PORT(p)        (((p) & 0xff) << 16)
 583 #define DEVINFO_TO_ROOT_HUB_PORT(p)     (((p) >> 16) & 0xff)
 584 /* Maximum number of ports under a hub device */
 585 #define XHCI_MAX_PORTS(p)       (((p) & 0xff) << 24)
 586
 587 /* tt_info bitmasks */
 588 /*
 589  * TT Hub Slot ID - for low or full speed devices attached to a high-speed hub
 590  * The Slot ID of the hub that isolates the high speed signaling from
 591  * this low or full-speed device.  '0' if attached to root hub port.
 592  */
 593 #define TT_SLOT         (0xff)
 594 /*
 595  * The number of the downstream facing port of the high-speed hub
 596  * '0' if the device is not low or full speed.
 597  */
 598 #define TT_PORT         (0xff << 8)
 599 #define TT_THINK_TIME(p)        (((p) & 0x3) << 16)
 600
 601 /* dev_state bitmasks */
 602 /* USB device address - assigned by the HC */
 603 #define DEV_ADDR_MASK   (0xff)
 604 /* bits 8:26 reserved */
 605 /* Slot state */
 606 #define SLOT_STATE      (0x1f << 27)
 607 #define GET_SLOT_STATE(p)       (((p) & (0x1f << 27)) >> 27)
 608
 609 #define SLOT_STATE_DISABLED     0
 610 #define SLOT_STATE_ENABLED      SLOT_STATE_DISABLED
 611 #define SLOT_STATE_DEFAULT      1
 612 #define SLOT_STATE_ADDRESSED    2
 613 #define SLOT_STATE_CONFIGURED   3
 614
 615 /**
 616  * struct xhci_ep_ctx
 617  * @ep_info:    endpoint state, streams, mult, and interval information.
 618  * @ep_info2:   information on endpoint type, max packet size, max burst size,
 619  *              error count, and whether the HC will force an event for all
 620  *              transactions.
 621  * @deq:        64-bit ring dequeue pointer address.  If the endpoint only
 622  *              defines one stream, this points to the endpoint transfer ring.
 623  *              Otherwise, it points to a stream context array, which has a
 624  *              ring pointer for each flow.
 625  * @tx_info:
 626  *              Average TRB lengths for the endpoint ring and
 627  *              max payload within an Endpoint Service Interval Time (ESIT).
 628  *
 629  * Endpoint Context - section 6.2.1.2.  This assumes the HC uses 32-byte context
 630  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
 631  * reserved at the end of the endpoint context for HC internal use.
 632  */
 633 struct xhci_ep_ctx {
 634         __le32  ep_info;
 635         __le32  ep_info2;
 636         __le64  deq;
 637         __le32  tx_info;
 638         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
 639         __le32  reserved[3];
 640 };
 641
 642 /* ep_info bitmasks */
 643 /*
 644  * Endpoint State - bits 0:2
 645  * 0 - disabled
 646  * 1 - running
 647  * 2 - halted due to halt condition - ok to manipulate endpoint ring
 648  * 3 - stopped
 649  * 4 - TRB error
 650  * 5-7 - reserved
 651  */
 652 #define EP_STATE_MASK           (0xf)
 653 #define EP_STATE_DISABLED       0
 654 #define EP_STATE_RUNNING        1
 655 #define EP_STATE_HALTED         2
 656 #define EP_STATE_STOPPED        3
 657 #define EP_STATE_ERROR          4
 658 /* Mult - Max number of burtst within an interval, in EP companion desc. */
 659 #define EP_MULT(p)              (((p) & 0x3) << 8)
 660 #define CTX_TO_EP_MULT(p)       (((p) >> 8) & 0x3)
 661 /* bits 10:14 are Max Primary Streams */
 662 /* bit 15 is Linear Stream Array */
 663 /* Interval - period between requests to an endpoint - 125u increments. */
 664 #define EP_INTERVAL(p)          (((p) & 0xff) << 16)
 665 #define EP_INTERVAL_TO_UFRAMES(p)               (1 << (((p) >> 16) & 0xff))
 666 #define CTX_TO_EP_INTERVAL(p)   (((p) >> 16) & 0xff)
 667 #define EP_MAXPSTREAMS_MASK     (0x1f << 10)
 668 #define EP_MAXPSTREAMS(p)       (((p) << 10) & EP_MAXPSTREAMS_MASK)
 669 /* Endpoint is set up with a Linear Stream Array (vs. Secondary Stream Array) */
 670 #define EP_HAS_LSA              (1 << 15)
 671
 672 /* ep_info2 bitmasks */
 673 /*
 674  * Force Event - generate transfer events for all TRBs for this endpoint
 675  * This will tell the HC to ignore the IOC and ISP flags (for debugging only).
 676  */
 677 #define FORCE_EVENT     (0x1)
 678 #define ERROR_COUNT(p)  (((p) & 0x3) << 1)
 679 #define CTX_TO_EP_TYPE(p)       (((p) >> 3) & 0x7)
 680 #define EP_TYPE(p)      ((p) << 3)
 681 #define ISOC_OUT_EP     1
 682 #define BULK_OUT_EP     2
 683 #define INT_OUT_EP      3
 684 #define CTRL_EP         4
 685 #define ISOC_IN_EP      5
 686 #define BULK_IN_EP      6
 687 #define INT_IN_EP       7
 688 /* bit 6 reserved */
 689 /* bit 7 is Host Initiate Disable - for disabling stream selection */
 690 #define MAX_BURST(p)    (((p)&0xff) << 8)
 691 #define CTX_TO_MAX_BURST(p)     (((p) >> 8) & 0xff)
 692 #define MAX_PACKET(p)   (((p)&0xffff) << 16)
 693 #define MAX_PACKET_MASK         (0xffff << 16)
 694 #define MAX_PACKET_DECODED(p)   (((p) >> 16) & 0xffff)
 695
 696 /* Get max packet size from ep desc. Bit 10..0 specify the max packet size.
 697  * USB2.0 spec 9.6.6.
 698  */
 699 #define GET_MAX_PACKET(p)       ((p) & 0x7ff)
 700
 701 /* tx_info bitmasks */
 702 #define AVG_TRB_LENGTH_FOR_EP(p)        ((p) & 0xffff)
 703 #define MAX_ESIT_PAYLOAD_FOR_EP(p)      (((p) & 0xffff) << 16)
 704 #define CTX_TO_MAX_ESIT_PAYLOAD(p)      (((p) >> 16) & 0xffff)
 705
 706 /* deq bitmasks */
 707 #define EP_CTX_CYCLE_MASK               (1 << 0)
 708 #define SCTX_DEQ_MASK                   (~0xfL)
 709
 710
 711 /**
 712  * struct xhci_input_control_context
 713  * Input control context; see section 6.2.5.
 714  *
 715  * @drop_context:       set the bit of the endpoint context you want to disable
 716  * @add_context:        set the bit of the endpoint context you want to enable
 717  */
 718 struct xhci_input_control_ctx {
 719         __le32  drop_flags;
 720         __le32  add_flags;
 721         __le32  rsvd2[6];
 722 };
 723
 724 #define EP_IS_ADDED(ctrl_ctx, i) \
 725         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->add_flags) & (1 << (i + 1)))
 726 #define EP_IS_DROPPED(ctrl_ctx, i)       \
 727         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->drop_flags) & (1 << (i + 1)))
 728
 729 /* Represents everything that is needed to issue a command on the command ring.
 730  * It's useful to pre-allocate these for commands that cannot fail due to
 731  * out-of-memory errors, like freeing streams.
 732  */
 733 struct xhci_command {
 734         /* Input context for changing device state */
 735         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
 736         u32                             status;
 737         /* If completion is null, no one is waiting on this command
 738          * and the structure can be freed after the command completes.
 739          */
 740         struct completion               *completion;
 741         union xhci_trb                  *command_trb;
 742         struct list_head                cmd_list;
 743 };
 744
 745 /* drop context bitmasks */
 746 #define DROP_EP(x)      (0x1 << x)
 747 /* add context bitmasks */
 748 #define ADD_EP(x)       (0x1 << x)
 749
 750 struct xhci_stream_ctx {
 751         /* 64-bit stream ring address, cycle state, and stream type */
 752         __le64  stream_ring;
 753         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
 754         __le32  reserved[2];
 755 };
 756
 757 /* Stream Context Types (section 6.4.1) - bits 3:1 of stream ctx deq ptr */
 758 #define SCT_FOR_CTX(p)          (((p) & 0x7) << 1)
 759 /* Secondary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
 760 #define SCT_SEC_TR              0
 761 /* Primary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
 762 #define SCT_PRI_TR              1
 763 /* Dequeue pointer is for a secondary stream array (SSA) with 8 entries */
 764 #define SCT_SSA_8               2
 765 #define SCT_SSA_16              3
 766 #define SCT_SSA_32              4
 767 #define SCT_SSA_64              5
 768 #define SCT_SSA_128             6
 769 #define SCT_SSA_256             7
 770
 771 /* Assume no secondary streams for now */
 772 struct xhci_stream_info {
 773         struct xhci_ring                **stream_rings;
 774         /* Number of streams, including stream 0 (which drivers can't use) */
 775         unsigned int                    num_streams;
 776         /* The stream context array may be bigger than
 777          * the number of streams the driver asked for
 778          */
 779         struct xhci_stream_ctx          *stream_ctx_array;
 780         unsigned int                    num_stream_ctxs;
 781         dma_addr_t                      ctx_array_dma;
 782         /* For mapping physical TRB addresses to segments in stream rings */
 783         struct radix_tree_root          trb_address_map;
 784         struct xhci_command             *free_streams_command;
 785 };
 786
 787 #define SMALL_STREAM_ARRAY_SIZE         256
 788 #define MEDIUM_STREAM_ARRAY_SIZE        1024
 789
 790 /* Some Intel xHCI host controllers need software to keep track of the bus
 791  * bandwidth.  Keep track of endpoint info here.  Each root port is allocated
 792  * the full bus bandwidth.  We must also treat TTs (including each port under a
 793  * multi-TT hub) as a separate bandwidth domain.  The direct memory interface
 794  * (DMI) also limits the total bandwidth (across all domains) that can be used.
 795  */
 796 struct xhci_bw_info {
 797         /* ep_interval is zero-based */
 798         unsigned int            ep_interval;
 799         /* mult and num_packets are one-based */
 800         unsigned int            mult;
 801         unsigned int            num_packets;
 802         unsigned int            max_packet_size;
 803         unsigned int            max_esit_payload;
 804         unsigned int            type;
 805 };
 806
 807 /* "Block" sizes in bytes the hardware uses for different device speeds.
 808  * The logic in this part of the hardware limits the number of bits the hardware
 809  * can use, so must represent bandwidth in a less precise manner to mimic what
 810  * the scheduler hardware computes.
 811  */
 812 #define FS_BLOCK        1
 813 #define HS_BLOCK        4
 814 #define SS_BLOCK        16
 815 #define DMI_BLOCK       32
 816
 817 /* Each device speed has a protocol overhead (CRC, bit stuffing, etc) associated
 818  * with each byte transferred.  SuperSpeed devices have an initial overhead to
 819  * set up bursts.  These are in blocks, see above.  LS overhead has already been
 820  * translated into FS blocks.
 821  */
 822 #define DMI_OVERHEAD 8
 823 #define DMI_OVERHEAD_BURST 4
 824 #define SS_OVERHEAD 8
 825 #define SS_OVERHEAD_BURST 32
 826 #define HS_OVERHEAD 26
 827 #define FS_OVERHEAD 20
 828 #define LS_OVERHEAD 128
 829 /* The TTs need to claim roughly twice as much bandwidth (94 bytes per
 830  * microframe ~= 24Mbps) of the HS bus as the devices can actually use because
 831  * of overhead associated with split transfers crossing microframe boundaries.
 832  * 31 blocks is pure protocol overhead.
 833  */
 834 #define TT_HS_OVERHEAD (31 + 94)
 835 #define TT_DMI_OVERHEAD (25 + 12)
 836
 837 /* Bandwidth limits in blocks */
 838 #define FS_BW_LIMIT             1285
 839 #define TT_BW_LIMIT             1320
 840 #define HS_BW_LIMIT             1607
 841 #define SS_BW_LIMIT_IN          3906
 842 #define DMI_BW_LIMIT_IN         3906
 843 #define SS_BW_LIMIT_OUT         3906
 844 #define DMI_BW_LIMIT_OUT        3906
 845
 846 /* Percentage of bus bandwidth reserved for non-periodic transfers */
 847 #define FS_BW_RESERVED          10
 848 #define HS_BW_RESERVED          20
 849 #define SS_BW_RESERVED          10
 850
 851 struct xhci_virt_ep {
 852         struct xhci_ring                *ring;
 853         /* Related to endpoints that are configured to use stream IDs only */
 854         struct xhci_stream_info         *stream_info;
 855         /* Temporary storage in case the configure endpoint command fails and we
 856          * have to restore the device state to the previous state
 857          */
 858         struct xhci_ring                *new_ring;
 859         unsigned int                    ep_state;
 860 #define SET_DEQ_PENDING         (1 << 0)
 861 #define EP_HALTED               (1 << 1)        /* For stall handling */
 862 #define EP_HALT_PENDING         (1 << 2)        /* For URB cancellation */
 863 /* Transitioning the endpoint to using streams, don't enqueue URBs */
 864 #define EP_GETTING_STREAMS      (1 << 3)
 865 #define EP_HAS_STREAMS          (1 << 4)
 866 /* Transitioning the endpoint to not using streams, don't enqueue URBs */
 867 #define EP_GETTING_NO_STREAMS   (1 << 5)
 868         /* ----  Related to URB cancellation ---- */
 869         struct list_head        cancelled_td_list;
 870         struct xhci_td          *stopped_td;
 871         unsigned int            stopped_stream;
 872         /* Watchdog timer for stop endpoint command to cancel URBs */
 873         struct timer_list       stop_cmd_timer;
 874         int                     stop_cmds_pending;
 875         struct xhci_hcd         *xhci;
 876         /* Dequeue pointer and dequeue segment for a submitted Set TR Dequeue
 877          * command.  We'll need to update the ring's dequeue segment and dequeue
 878          * pointer after the command completes.
 879          */
 880         struct xhci_segment     *queued_deq_seg;
 881         union xhci_trb          *queued_deq_ptr;
 882         /*
 883          * Sometimes the xHC can not process isochronous endpoint ring quickly
 884          * enough, and it will miss some isoc tds on the ring and generate
 885          * a Missed Service Error Event.
 886          * Set skip flag when receive a Missed Service Error Event and
 887          * process the missed tds on the endpoint ring.
 888          */
 889         bool                    skip;
 890         /* Bandwidth checking storage */
 891         struct xhci_bw_info     bw_info;
 892         struct list_head        bw_endpoint_list;
 893 };
 894
 895 enum xhci_overhead_type {
 896         LS_OVERHEAD_TYPE = 0,
 897         FS_OVERHEAD_TYPE,
 898         HS_OVERHEAD_TYPE,
 899 };
 900
 901 struct xhci_interval_bw {
 902         unsigned int            num_packets;
 903         /* Sorted by max packet size.
 904          * Head of the list is the greatest max packet size.
 905          */
 906         struct list_head        endpoints;
 907         /* How many endpoints of each speed are present. */
 908         unsigned int            overhead[3];
 909 };
 910
 911 #define XHCI_MAX_INTERVAL       16
 912
 913 struct xhci_interval_bw_table {
 914         unsigned int            interval0_esit_payload;
 915         struct xhci_interval_bw interval_bw[XHCI_MAX_INTERVAL];
 916         /* Includes reserved bandwidth for async endpoints */
 917         unsigned int            bw_used;
 918         unsigned int            ss_bw_in;
 919         unsigned int            ss_bw_out;
 920 };
 921
 922
 923 struct xhci_virt_device {
 924         struct usb_device               *udev;
 925         /*
 926          * Commands to the hardware are passed an "input context" that
 927          * tells the hardware what to change in its data structures.
 928          * The hardware will return changes in an "output context" that
 929          * software must allocate for the hardware.  We need to keep
 930          * track of input and output contexts separately because
 931          * these commands might fail and we don't trust the hardware.
 932          */
 933         struct xhci_container_ctx       *out_ctx;
 934         /* Used for addressing devices and configuration changes */
 935         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
 936         /* Rings saved to ensure old alt settings can be re-instated */
 937         struct xhci_ring                **ring_cache;
 938         int                             num_rings_cached;
 939 #define XHCI_MAX_RINGS_CACHED   31
 940         struct xhci_virt_ep             eps[31];
 941         struct completion               cmd_completion;
 942         u8                              fake_port;
 943         u8                              real_port;
 944         struct xhci_interval_bw_table   *bw_table;
 945         struct xhci_tt_bw_info          *tt_info;
 946         /* The current max exit latency for the enabled USB3 link states. */
 947         u16                             current_mel;
 948 };
 949
 950 /*
 951  * For each roothub, keep track of the bandwidth information for each periodic
 952  * interval.
 953  *
 954  * If a high speed hub is attached to the roothub, each TT associated with that
 955  * hub is a separate bandwidth domain.  The interval information for the
 956  * endpoints on the devices under that TT will appear in the TT structure.
 957  */
 958 struct xhci_root_port_bw_info {
 959         struct list_head                tts;
 960         unsigned int                    num_active_tts;
 961         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
 962 };
 963
 964 struct xhci_tt_bw_info {
 965         struct list_head                tt_list;
 966         int                             slot_id;
 967         int                             ttport;
 968         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
 969         int                             active_eps;
 970 };
 971
 972
 973 /**
 974  * struct xhci_device_context_array
 975  * @dev_context_ptr     array of 64-bit DMA addresses for device contexts
 976  */
 977 struct xhci_device_context_array {
 978         /* 64-bit device addresses; we only write 32-bit addresses */
 979         __le64                  dev_context_ptrs[MAX_HC_SLOTS];
 980         /* private xHCD pointers */
 981         dma_addr_t      dma;
 982 };
 983 /* TODO: write function to set the 64-bit device DMA address */
 984 /*
 985  * TODO: change this to be dynamically sized at HC mem init time since the HC
 986  * might not be able to handle the maximum number of devices possible.
 987  */
 988
 989
 990 struct xhci_transfer_event {
 991         /* 64-bit buffer address, or immediate data */
 992         __le64  buffer;
 993         __le32  transfer_len;
 994         /* This field is interpreted differently based on the type of TRB */
 995         __le32  flags;
 996 };
 997
 998 /* Transfer event TRB length bit mask */
 999 /* bits 0:23 */
1000 #define EVENT_TRB_LEN(p)                ((p) & 0xffffff)
1001
1002 /** Transfer Event bit fields **/
1003 #define TRB_TO_EP_ID(p) (((p) >> 16) & 0x1f)
1004
1005 /* Completion Code - only applicable for some types of TRBs */
1006 #define COMP_CODE_MASK          (0xff << 24)
1007 #define GET_COMP_CODE(p)        (((p) & COMP_CODE_MASK) >> 24)
1008 #define COMP_SUCCESS    1
1009 /* Data Buffer Error */
1010 #define COMP_DB_ERR     2
1011 /* Babble Detected Error */
1012 #define COMP_BABBLE     3
1013 /* USB Transaction Error */
1014 #define COMP_TX_ERR     4
1015 /* TRB Error - some TRB field is invalid */
1016 #define COMP_TRB_ERR    5
1017 /* Stall Error - USB device is stalled */
1018 #define COMP_STALL      6
1019 /* Resource Error - HC doesn't have memory for that device configuration */
1020 #define COMP_ENOMEM     7
1021 /* Bandwidth Error - not enough room in schedule for this dev config */
1022 #define COMP_BW_ERR     8
1023 /* No Slots Available Error - HC ran out of device slots */
1024 #define COMP_ENOSLOTS   9
1025 /* Invalid Stream Type Error */
1026 #define COMP_STREAM_ERR 10
1027 /* Slot Not Enabled Error - doorbell rung for disabled device slot */
1028 #define COMP_EBADSLT    11
1029 /* Endpoint Not Enabled Error */
1030 #define COMP_EBADEP     12
1031 /* Short Packet */
1032 #define COMP_SHORT_TX   13
1033 /* Ring Underrun - doorbell rung for an empty isoc OUT ep ring */
1034 #define COMP_UNDERRUN   14
1035 /* Ring Overrun - isoc IN ep ring is empty when ep is scheduled to RX */
1036 #define COMP_OVERRUN    15
1037 /* Virtual Function Event Ring Full Error */
1038 #define COMP_VF_FULL    16
1039 /* Parameter Error - Context parameter is invalid */
1040 #define COMP_EINVAL     17
1041 /* Bandwidth Overrun Error - isoc ep exceeded its allocated bandwidth */
1042 #define COMP_BW_OVER    18
1043 /* Context State Error - illegal context state transition requested */
1044 #define COMP_CTX_STATE  19
1045 /* No Ping Response Error - HC didn't get PING_RESPONSE in time to TX */
1046 #define COMP_PING_ERR   20
1047 /* Event Ring is full */
1048 #define COMP_ER_FULL    21
1049 /* Incompatible Device Error */
1050 #define COMP_DEV_ERR    22
1051 /* Missed Service Error - HC couldn't service an isoc ep within interval */
1052 #define COMP_MISSED_INT 23
1053 /* Successfully stopped command ring */
1054 #define COMP_CMD_STOP   24
1055 /* Successfully aborted current command and stopped command ring */
1056 #define COMP_CMD_ABORT  25
1057 /* Stopped - transfer was terminated by a stop endpoint command */
1058 #define COMP_STOP       26
1059 /* Same as COMP_EP_STOPPED, but the transferred length in the event is invalid */
1060 #define COMP_STOP_INVAL 27
1061 /* Control Abort Error - Debug Capability - control pipe aborted */
1062 #define COMP_DBG_ABORT  28
1063 /* Max Exit Latency Too Large Error */
1064 #define COMP_MEL_ERR    29
1065 /* TRB type 30 reserved */
1066 /* Isoc Buffer Overrun - an isoc IN ep sent more data than could fit in TD */
1067 #define COMP_BUFF_OVER  31
1068 /* Event Lost Error - xHC has an "internal event overrun condition" */
1069 #define COMP_ISSUES     32
1070 /* Undefined Error - reported when other error codes don't apply */
1071 #define COMP_UNKNOWN    33
1072 /* Invalid Stream ID Error */
1073 #define COMP_STRID_ERR  34
1074 /* Secondary Bandwidth Error - may be returned by a Configure Endpoint cmd */
1075 #define COMP_2ND_BW_ERR 35
1076 /* Split Transaction Error */
1077 #define COMP_SPLIT_ERR  36
1078
1079 struct xhci_link_trb {
1080         /* 64-bit segment pointer*/
1081         __le64 segment_ptr;
1082         __le32 intr_target;
1083         __le32 control;
1084 };
1085
1086 /* control bitfields */
1087 #define LINK_TOGGLE     (0x1<<1)
1088
1089 /* Command completion event TRB */
1090 struct xhci_event_cmd {
1091         /* Pointer to command TRB, or the value passed by the event data trb */
1092         __le64 cmd_trb;
1093         __le32 status;
1094         __le32 flags;
1095 };
1096
1097 /* flags bitmasks */
1098
1099 /* Address device - disable SetAddress */
1100 #define TRB_BSR         (1<<9)
1101 enum xhci_setup_dev {
1102         SETUP_CONTEXT_ONLY,
1103         SETUP_CONTEXT_ADDRESS,
1104 };
1105
1106 /* bits 16:23 are the virtual function ID */
1107 /* bits 24:31 are the slot ID */
1108 #define TRB_TO_SLOT_ID(p)       (((p) & (0xff<<24)) >> 24)
1109 #define SLOT_ID_FOR_TRB(p)      (((p) & 0xff) << 24)
1110
1111 /* Stop Endpoint TRB - ep_index to endpoint ID for this TRB */
1112 #define TRB_TO_EP_INDEX(p)              ((((p) & (0x1f << 16)) >> 16) - 1)
1113 #define EP_ID_FOR_TRB(p)                ((((p) + 1) & 0x1f) << 16)
1114
1115 #define SUSPEND_PORT_FOR_TRB(p)         (((p) & 1) << 23)
1116 #define TRB_TO_SUSPEND_PORT(p)          (((p) & (1 << 23)) >> 23)
1117 #define LAST_EP_INDEX                   30
1118
1119 /* Set TR Dequeue Pointer command TRB fields, 6.4.3.9 */
1120 #define TRB_TO_STREAM_ID(p)             ((((p) & (0xffff << 16)) >> 16))
1121 #define STREAM_ID_FOR_TRB(p)            ((((p)) & 0xffff) << 16)
1122 #define SCT_FOR_TRB(p)                  (((p) << 1) & 0x7)
1123
1124
1125 /* Port Status Change Event TRB fields */
1126 /* Port ID - bits 31:24 */
1127 #define GET_PORT_ID(p)          (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
1128
1129 /* Normal TRB fields */
1130 /* transfer_len bitmasks - bits 0:16 */
1131 #define TRB_LEN(p)              ((p) & 0x1ffff)
1132 /* Interrupter Target - which MSI-X vector to target the completion event at */
1133 #define TRB_INTR_TARGET(p)      (((p) & 0x3ff) << 22)
1134 #define GET_INTR_TARGET(p)      (((p) >> 22) & 0x3ff)
1135 #define TRB_TBC(p)              (((p) & 0x3) << 7)
1136 #define TRB_TLBPC(p)            (((p) & 0xf) << 16)
1137
1138 /* Cycle bit - indicates TRB ownership by HC or HCD */
1139 #define TRB_CYCLE               (1<<0)
1140 /*
1141  * Force next event data TRB to be evaluated before task switch.
1142  * Used to pass OS data back after a TD completes.
1143  */
1144 #define TRB_ENT                 (1<<1)
1145 /* Interrupt on short packet */
1146 #define TRB_ISP                 (1<<2)
1147 /* Set PCIe no snoop attribute */
1148 #define TRB_NO_SNOOP            (1<<3)
1149 /* Chain multiple TRBs into a TD */
1150 #define TRB_CHAIN               (1<<4)
1151 /* Interrupt on completion */
1152 #define TRB_IOC                 (1<<5)
1153 /* The buffer pointer contains immediate data */
1154 #define TRB_IDT                 (1<<6)
1155
1156 /* Block Event Interrupt */
1157 #define TRB_BEI                 (1<<9)
1158
1159 /* Control transfer TRB specific fields */
1160 #define TRB_DIR_IN              (1<<16)
1161 #define TRB_TX_TYPE(p)          ((p) << 16)
1162 #define TRB_DATA_OUT            2
1163 #define TRB_DATA_IN             3
1164
1165 /* Isochronous TRB specific fields */
1166 #define TRB_SIA                 (1<<31)
1167
1168 struct xhci_generic_trb {
1169         __le32 field[4];
1170 };
1171
1172 union xhci_trb {
1173         struct xhci_link_trb            link;
1174         struct xhci_transfer_event      trans_event;
1175         struct xhci_event_cmd           event_cmd;
1176         struct xhci_generic_trb         generic;
1177 };
1178
1179 /* TRB bit mask */
1180 #define TRB_TYPE_BITMASK        (0xfc00)
1181 #define TRB_TYPE(p)             ((p) << 10)
1182 #define TRB_FIELD_TO_TYPE(p)    (((p) & TRB_TYPE_BITMASK) >> 10)
1183 /* TRB type IDs */
1184 /* bulk, interrupt, isoc scatter/gather, and control data stage */
1185 #define TRB_NORMAL              1
1186 /* setup stage for control transfers */
1187 #define TRB_SETUP               2
1188 /* data stage for control transfers */
1189 #define TRB_DATA                3
1190 /* status stage for control transfers */
1191 #define TRB_STATUS              4
1192 /* isoc transfers */
1193 #define TRB_ISOC                5
1194 /* TRB for linking ring segments */
1195 #define TRB_LINK                6
1196 #define TRB_EVENT_DATA          7
1197 /* Transfer Ring No-op (not for the command ring) */
1198 #define TRB_TR_NOOP             8
1199 /* Command TRBs */
1200 /* Enable Slot Command */
1201 #define TRB_ENABLE_SLOT         9
1202 /* Disable Slot Command */
1203 #define TRB_DISABLE_SLOT        10
1204 /* Address Device Command */
1205 #define TRB_ADDR_DEV            11
1206 /* Configure Endpoint Command */
1207 #define TRB_CONFIG_EP           12
1208 /* Evaluate Context Command */
1209 #define TRB_EVAL_CONTEXT        13
1210 /* Reset Endpoint Command */
1211 #define TRB_RESET_EP            14
1212 /* Stop Transfer Ring Command */
1213 #define TRB_STOP_RING           15
1214 /* Set Transfer Ring Dequeue Pointer Command */
1215 #define TRB_SET_DEQ             16
1216 /* Reset Device Command */
1217 #define TRB_RESET_DEV           17
1218 /* Force Event Command (opt) */
1219 #define TRB_FORCE_EVENT         18
1220 /* Negotiate Bandwidth Command (opt) */
1221 #define TRB_NEG_BANDWIDTH       19
1222 /* Set Latency Tolerance Value Command (opt) */
1223 #define TRB_SET_LT              20
1224 /* Get port bandwidth Command */
1225 #define TRB_GET_BW              21
1226 /* Force Header Command - generate a transaction or link management packet */
1227 #define TRB_FORCE_HEADER        22
1228 /* No-op Command - not for transfer rings */
1229 #define TRB_CMD_NOOP            23
1230 /* TRB IDs 24-31 reserved */
1231 /* Event TRBS */
1232 /* Transfer Event */
1233 #define TRB_TRANSFER            32
1234 /* Command Completion Event */
1235 #define TRB_COMPLETION          33
1236 /* Port Status Change Event */
1237 #define TRB_PORT_STATUS         34
1238 /* Bandwidth Request Event (opt) */
1239 #define TRB_BANDWIDTH_EVENT     35
1240 /* Doorbell Event (opt) */
1241 #define TRB_DOORBELL            36
1242 /* Host Controller Event */
1243 #define TRB_HC_EVENT            37
1244 /* Device Notification Event - device sent function wake notification */
1245 #define TRB_DEV_NOTE            38
1246 /* MFINDEX Wrap Event - microframe counter wrapped */
1247 #define TRB_MFINDEX_WRAP        39
1248 /* TRB IDs 40-47 reserved, 48-63 is vendor-defined */
1249
1250 /* Nec vendor-specific command completion event. */
1251 #define TRB_NEC_CMD_COMP        48
1252 /* Get NEC firmware revision. */
1253 #define TRB_NEC_GET_FW          49
1254
1255 #define TRB_TYPE_LINK(x)        (((x) & TRB_TYPE_BITMASK) == TRB_TYPE(TRB_LINK))
1256 /* Above, but for __le32 types -- can avoid work by swapping constants: */
1257 #define TRB_TYPE_LINK_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1258                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_LINK)))
1259 #define TRB_TYPE_NOOP_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1260                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_TR_NOOP)))
1261
1262 #define NEC_FW_MINOR(p)         (((p) >> 0) & 0xff)
1263 #define NEC_FW_MAJOR(p)         (((p) >> 8) & 0xff)
1264
1265 /*
1266  * TRBS_PER_SEGMENT must be a multiple of 4,
1267  * since the command ring is 64-byte aligned.
1268  * It must also be greater than 16.
1269  */
1270 #define TRBS_PER_SEGMENT        64
1271 /* Allow two commands + a link TRB, along with any reserved command TRBs */
1272 #define MAX_RSVD_CMD_TRBS       (TRBS_PER_SEGMENT - 3)
1273 #define TRB_SEGMENT_SIZE        (TRBS_PER_SEGMENT*16)
1274 #define TRB_SEGMENT_SHIFT       (ilog2(TRB_SEGMENT_SIZE))
1275 /* TRB buffer pointers can't cross 64KB boundaries */
1276 #define TRB_MAX_BUFF_SHIFT              16
1277 #define TRB_MAX_BUFF_SIZE       (1 << TRB_MAX_BUFF_SHIFT)
1278
1279 struct xhci_segment {
1280         union xhci_trb          *trbs;
1281         /* private to HCD */
1282         struct xhci_segment     *next;
1283         dma_addr_t              dma;
1284 };
1285
1286 struct xhci_td {
1287         struct list_head        td_list;
1288         struct list_head        cancelled_td_list;
1289         struct urb              *urb;
1290         struct xhci_segment     *start_seg;
1291         union xhci_trb          *first_trb;
1292         union xhci_trb          *last_trb;
1293         /* actual_length of the URB has already been set */
1294         bool                    urb_length_set;
1295 };
1296
1297 /* xHCI command default timeout value */
1298 #define XHCI_CMD_DEFAULT_TIMEOUT        (5 * HZ)
1299
1300 /* command descriptor */
1301 struct xhci_cd {
1302         struct xhci_command     *command;
1303         union xhci_trb          *cmd_trb;
1304 };
1305
1306 struct xhci_dequeue_state {
1307         struct xhci_segment *new_deq_seg;
1308         union xhci_trb *new_deq_ptr;
1309         int new_cycle_state;
1310 };
1311
1312 enum xhci_ring_type {
1313         TYPE_CTRL = 0,
1314         TYPE_ISOC,
1315         TYPE_BULK,
1316         TYPE_INTR,
1317         TYPE_STREAM,
1318         TYPE_COMMAND,
1319         TYPE_EVENT,
1320 };
1321
1322 struct xhci_ring {
1323         struct xhci_segment     *first_seg;
1324         struct xhci_segment     *last_seg;
1325         union  xhci_trb         *enqueue;
1326         struct xhci_segment     *enq_seg;
1327         unsigned int            enq_updates;
1328         union  xhci_trb         *dequeue;
1329         struct xhci_segment     *deq_seg;
1330         unsigned int            deq_updates;
1331         struct list_head        td_list;
1332         /*
1333          * Write the cycle state into the TRB cycle field to give ownership of
1334          * the TRB to the host controller (if we are the producer), or to check
1335          * if we own the TRB (if we are the consumer).  See section 4.9.1.
1336          */
1337         u32                     cycle_state;
1338         unsigned int            stream_id;
1339         unsigned int            num_segs;
1340         unsigned int            num_trbs_free;
1341         unsigned int            num_trbs_free_temp;
1342         enum xhci_ring_type     type;
1343         bool                    last_td_was_short;
1344         struct radix_tree_root  *trb_address_map;
1345 };
1346
1347 struct xhci_erst_entry {
1348         /* 64-bit event ring segment address */
1349         __le64  seg_addr;
1350         __le32  seg_size;
1351         /* Set to zero */
1352         __le32  rsvd;
1353 };
1354
1355 struct xhci_erst {
1356         struct xhci_erst_entry  *entries;
1357         unsigned int            num_entries;
1358         /* xhci->event_ring keeps track of segment dma addresses */
1359         dma_addr_t              erst_dma_addr;
1360         /* Num entries the ERST can contain */
1361         unsigned int            erst_size;
1362 };
1363
1364 struct xhci_scratchpad {
1365         u64 *sp_array;
1366         dma_addr_t sp_dma;
1367         void **sp_buffers;
1368         dma_addr_t *sp_dma_buffers;
1369 };
1370
1371 struct urb_priv {
1372         int     length;
1373         int     td_cnt;
1374         struct  xhci_td *td[0];
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Each segment table entry is 4*32bits long.  1K seems like an ok size:
1379  * (1K bytes * 8bytes/bit) / (4*32 bits) = 64 segment entries in the table,
1380  * meaning 64 ring segments.
1381  * Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1382 #define ERST_NUM_SEGS   1
1383 /* Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1384 #define ERST_SIZE       64
1385 /* Initial number of event segment rings allocated */
1386 #define ERST_ENTRIES    1
1387 /* Poll every 60 seconds */
1388 #define POLL_TIMEOUT    60
1389 /* Stop endpoint command timeout (secs) for URB cancellation watchdog timer */
1390 #define XHCI_STOP_EP_CMD_TIMEOUT        5
1391 /* XXX: Make these module parameters */
1392
1393 struct s3_save {
1394         u32     command;
1395         u32     dev_nt;
1396         u64     dcbaa_ptr;
1397         u32     config_reg;
1398         u32     irq_pending;
1399         u32     irq_control;
1400         u32     erst_size;
1401         u64     erst_base;
1402         u64     erst_dequeue;
1403 };
1404
1405 /* Use for lpm */
1406 struct dev_info {
1407         u32                     dev_id;
1408         struct  list_head       list;
1409 };
1410
1411 struct xhci_bus_state {
1412         unsigned long           bus_suspended;
1413         unsigned long           next_statechange;
1414
1415         /* Port suspend arrays are indexed by the portnum of the fake roothub */
1416         /* ports suspend status arrays - max 31 ports for USB2, 15 for USB3 */
1417         u32                     port_c_suspend;
1418         u32                     suspended_ports;
1419         u32                     port_remote_wakeup;
1420         unsigned long           resume_done[USB_MAXCHILDREN];
1421         /* which ports have started to resume */
1422         unsigned long           resuming_ports;
1423         /* Which ports are waiting on RExit to U0 transition. */
1424         unsigned long           rexit_ports;
1425         struct completion       rexit_done[USB_MAXCHILDREN];
1426 };
1427
1428
1429 /*
1430  * It can take up to 20 ms to transition from RExit to U0 on the
1431  * Intel Lynx Point LP xHCI host.
1432  */
1433 #define XHCI_MAX_REXIT_TIMEOUT  (20 * 1000)
1434
1435 static inline unsigned int hcd_index(struct usb_hcd *hcd)
1436 {
1437         if (hcd->speed == HCD_USB3)
1438                 return 0;
1439         else
1440                 return 1;
1441 }
1442
1443 /* There is one xhci_hcd structure per controller */
1444 struct xhci_hcd {
1445         struct usb_hcd *main_hcd;
1446         struct usb_hcd *shared_hcd;
1447         /* glue to PCI and HCD framework */
1448         struct xhci_cap_regs __iomem *cap_regs;
1449         struct xhci_op_regs __iomem *op_regs;
1450         struct xhci_run_regs __iomem *run_regs;
1451         struct xhci_doorbell_array __iomem *dba;
1452         /* Our HCD's current interrupter register set */
1453         struct  xhci_intr_reg __iomem *ir_set;
1454
1455         /* Cached register copies of read-only HC data */
1456         __u32           hcs_params1;
1457         __u32           hcs_params2;
1458         __u32           hcs_params3;
1459         __u32           hcc_params;
1460
1461         spinlock_t      lock;
1462
1463         /* packed release number */
1464         u8              sbrn;
1465         u16             hci_version;
1466         u8              max_slots;
1467         u8              max_interrupters;
1468         u8              max_ports;
1469         u8              isoc_threshold;
1470         int             event_ring_max;
1471         int             addr_64;
1472         /* 4KB min, 128MB max */
1473         int             page_size;
1474         /* Valid values are 12 to 20, inclusive */
1475         int             page_shift;
1476         /* msi-x vectors */
1477         int             msix_count;
1478         struct msix_entry       *msix_entries;
1479         /* optional clock */
1480         struct clk              *clk;
1481         /* data structures */
1482         struct xhci_device_context_array *dcbaa;
1483         struct xhci_ring        *cmd_ring;
1484         unsigned int            cmd_ring_state;
1485 #define CMD_RING_STATE_RUNNING         (1 << 0)
1486 #define CMD_RING_STATE_ABORTED         (1 << 1)
1487 #define CMD_RING_STATE_STOPPED         (1 << 2)
1488         struct list_head        cmd_list;
1489         unsigned int            cmd_ring_reserved_trbs;
1490         struct timer_list       cmd_timer;
1491         struct xhci_command     *current_cmd;
1492         struct xhci_ring        *event_ring;
1493         struct xhci_erst        erst;
1494         /* Scratchpad */
1495         struct xhci_scratchpad  *scratchpad;
1496         /* Store LPM test failed devices' information */
1497         struct list_head        lpm_failed_devs;
1498
1499         /* slot enabling and address device helpers */
1500         struct completion       addr_dev;
1501         int slot_id;
1502         /* For USB 3.0 LPM enable/disable. */
1503         struct xhci_command             *lpm_command;
1504         /* Internal mirror of the HW's dcbaa */
1505         struct xhci_virt_device *devs[MAX_HC_SLOTS];
1506         /* For keeping track of bandwidth domains per roothub. */
1507         struct xhci_root_port_bw_info   *rh_bw;
1508
1509         /* DMA pools */
1510         struct dma_pool *device_pool;
1511         struct dma_pool *segment_pool;
1512         struct dma_pool *small_streams_pool;
1513         struct dma_pool *medium_streams_pool;
1514
1515         /* Host controller watchdog timer structures */
1516         unsigned int            xhc_state;
1517
1518         u32                     command;
1519         struct s3_save          s3;
1520 /* Host controller is dying - not responding to commands. "I'm not dead yet!"
1521  *
1522  * xHC interrupts have been disabled and a watchdog timer will (or has already)
1523  * halt the xHCI host, and complete all URBs with an -ESHUTDOWN code.  Any code
1524  * that sees this status (other than the timer that set it) should stop touching
1525  * hardware immediately.  Interrupt handlers should return immediately when
1526  * they see this status (any time they drop and re-acquire xhci->lock).
1527  * xhci_urb_dequeue() should call usb_hcd_check_unlink_urb() and return without
1528  * putting the TD on the canceled list, etc.
1529  *
1530  * There are no reports of xHCI host controllers that display this issue.
1531  */
1532 #define XHCI_STATE_DYING        (1 << 0)
1533 #define XHCI_STATE_HALTED       (1 << 1)
1534         /* Statistics */
1535         int                     error_bitmask;
1536         unsigned int            quirks;
1537 #define XHCI_LINK_TRB_QUIRK     (1 << 0)
1538 #define XHCI_RESET_EP_QUIRK     (1 << 1)
1539 #define XHCI_NEC_HOST           (1 << 2)
1540 #define XHCI_AMD_PLL_FIX        (1 << 3)
1541 #define XHCI_SPURIOUS_SUCCESS   (1 << 4)
1542 /*
1543  * Certain Intel host controllers have a limit to the number of endpoint
1544  * contexts they can handle.  Ideally, they would signal that they can't handle
1545  * anymore endpoint contexts by returning a Resource Error for the Configure
1546  * Endpoint command, but they don't.  Instead they expect software to keep track
1547  * of the number of active endpoints for them, across configure endpoint
1548  * commands, reset device commands, disable slot commands, and address device
1549  * commands.
1550  */
1551 #define XHCI_EP_LIMIT_QUIRK     (1 << 5)
1552 #define XHCI_BROKEN_MSI         (1 << 6)
1553 #define XHCI_RESET_ON_RESUME    (1 << 7)
1554 #define XHCI_SW_BW_CHECKING     (1 << 8)
1555 #define XHCI_AMD_0x96_HOST      (1 << 9)
1556 #define XHCI_TRUST_TX_LENGTH    (1 << 10)
1557 #define XHCI_LPM_SUPPORT        (1 << 11)
1558 #define XHCI_INTEL_HOST         (1 << 12)
1559 #define XHCI_SPURIOUS_REBOOT    (1 << 13)
1560 #define XHCI_COMP_MODE_QUIRK    (1 << 14)
1561 #define XHCI_AVOID_BEI          (1 << 15)
1562 #define XHCI_PLAT               (1 << 16)
1563 #define XHCI_SLOW_SUSPEND       (1 << 17)
1564 #define XHCI_SPURIOUS_WAKEUP    (1 << 18)
1565 /* For controllers with a broken beyond repair streams implementation */
1566 #define XHCI_BROKEN_STREAMS     (1 << 19)
1567 #define XHCI_PME_STUCK_QUIRK    (1 << 20)
1568         unsigned int            num_active_eps;
1569         unsigned int            limit_active_eps;
1570         /* There are two roothubs to keep track of bus suspend info for */
1571         struct xhci_bus_state   bus_state[2];
1572         /* Is each xHCI roothub port a USB 3.0, USB 2.0, or USB 1.1 port? */
1573         u8                      *port_array;
1574         /* Array of pointers to USB 3.0 PORTSC registers */
1575         __le32 __iomem          **usb3_ports;
1576         unsigned int            num_usb3_ports;
1577         /* Array of pointers to USB 2.0 PORTSC registers */
1578         __le32 __iomem          **usb2_ports;
1579         unsigned int            num_usb2_ports;
1580         /* support xHCI 0.96 spec USB2 software LPM */
1581         unsigned                sw_lpm_support:1;
1582         /* support xHCI 1.0 spec USB2 hardware LPM */
1583         unsigned                hw_lpm_support:1;
1584         /* cached usb2 extened protocol capabilites */
1585         u32                     *ext_caps;
1586         unsigned int            num_ext_caps;
1587         /* Compliance Mode Recovery Data */
1588         struct timer_list       comp_mode_recovery_timer;
1589         u32                     port_status_u0;
1590 /* Compliance Mode Timer Triggered every 2 seconds */
1591 #define COMP_MODE_RCVRY_MSECS 2000
1592 };
1593
1594 /* convert between an HCD pointer and the corresponding EHCI_HCD */
1595 static inline struct xhci_hcd *hcd_to_xhci(struct usb_hcd *hcd)
1596 {
1597         return *((struct xhci_hcd **) (hcd->hcd_priv));
1598 }
1599
1600 static inline struct usb_hcd *xhci_to_hcd(struct xhci_hcd *xhci)
1601 {
1602         return xhci->main_hcd;
1603 }
1604
1605 #define xhci_dbg(xhci, fmt, args...) \
1606         dev_dbg(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1607 #define xhci_err(xhci, fmt, args...) \
1608         dev_err(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1609 #define xhci_warn(xhci, fmt, args...) \
1610         dev_warn(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1611 #define xhci_warn_ratelimited(xhci, fmt, args...) \
1612         dev_warn_ratelimited(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1613 #define xhci_info(xhci, fmt, args...) \
1614         dev_info(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1615
1616 /*
1617  * Registers should always be accessed with double word or quad word accesses.
1618  *
1619  * Some xHCI implementations may support 64-bit address pointers.  Registers
1620  * with 64-bit address pointers should be written to with dword accesses by
1621  * writing the low dword first (ptr[0]), then the high dword (ptr[1]) second.
1622  * xHCI implementations that do not support 64-bit address pointers will ignore
1623  * the high dword, and write order is irrelevant.
1624  */
1625 static inline u64 xhci_read_64(const struct xhci_hcd *xhci,
1626                 __le64 __iomem *regs)
1627 {
1628         __u32 __iomem *ptr = (__u32 __iomem *) regs;
1629         u64 val_lo = readl(ptr);
1630         u64 val_hi = readl(ptr + 1);
1631         return val_lo + (val_hi << 32);
1632 }
1633 static inline void xhci_write_64(struct xhci_hcd *xhci,
1634                                  const u64 val, __le64 __iomem *regs)
1635 {
1636         __u32 __iomem *ptr = (__u32 __iomem *) regs;
1637         u32 val_lo = lower_32_bits(val);
1638         u32 val_hi = upper_32_bits(val);
1639
1640         writel(val_lo, ptr);
1641         writel(val_hi, ptr + 1);
1642 }
1643
1644 static inline int xhci_link_trb_quirk(struct xhci_hcd *xhci)
1645 {
1646         return xhci->quirks & XHCI_LINK_TRB_QUIRK;
1647 }
1648
1649 /* xHCI debugging */
1650 void xhci_print_ir_set(struct xhci_hcd *xhci, int set_num);
1651 void xhci_print_registers(struct xhci_hcd *xhci);
1652 void xhci_dbg_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1653 void xhci_print_run_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1654 void xhci_print_trb_offsets(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1655 void xhci_debug_trb(struct xhci_hcd *xhci, union xhci_trb *trb);
1656 void xhci_debug_segment(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_segment *seg);
1657 void xhci_debug_ring(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1658 void xhci_dbg_erst(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_erst *erst);
1659 void xhci_dbg_cmd_ptrs(struct xhci_hcd *xhci);
1660 void xhci_dbg_ring_ptrs(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1661 void xhci_dbg_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int last_ep);
1662 char *xhci_get_slot_state(struct xhci_hcd *xhci,
1663                 struct xhci_container_ctx *ctx);
1664 void xhci_dbg_ep_rings(struct xhci_hcd *xhci,
1665                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1666                 struct xhci_virt_ep *ep);
1667 void xhci_dbg_trace(struct xhci_hcd *xhci, void (*trace)(struct va_format *),
1668                         const char *fmt, ...);
1669
1670 /* xHCI memory management */
1671 void xhci_mem_cleanup(struct xhci_hcd *xhci);
1672 int xhci_mem_init(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t flags);
1673 void xhci_free_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1674 int xhci_alloc_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id, struct usb_device *udev, gfp_t flags);
1675 int xhci_setup_addressable_virt_dev(struct xhci_hcd *xhci, struct usb_device *udev);
1676 void xhci_copy_ep0_dequeue_into_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1677                 struct usb_device *udev);
1678 unsigned int xhci_get_endpoint_index(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1679 unsigned int xhci_get_endpoint_address(unsigned int ep_index);
1680 unsigned int xhci_get_endpoint_flag(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1681 unsigned int xhci_get_endpoint_flag_from_index(unsigned int ep_index);
1682 unsigned int xhci_last_valid_endpoint(u32 added_ctxs);
1683 void xhci_endpoint_zero(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev, struct usb_host_endpoint *ep);
1684 void xhci_drop_ep_from_interval_table(struct xhci_hcd *xhci,
1685                 struct xhci_bw_info *ep_bw,
1686                 struct xhci_interval_bw_table *bw_table,
1687                 struct usb_device *udev,
1688                 struct xhci_virt_ep *virt_ep,
1689                 struct xhci_tt_bw_info *tt_info);
1690 void xhci_update_tt_active_eps(struct xhci_hcd *xhci,
1691                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1692                 int old_active_eps);
1693 void xhci_clear_endpoint_bw_info(struct xhci_bw_info *bw_info);
1694 void xhci_update_bw_info(struct xhci_hcd *xhci,
1695                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1696                 struct xhci_input_control_ctx *ctrl_ctx,
1697                 struct xhci_virt_device *virt_dev);
1698 void xhci_endpoint_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1699                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1700                 struct xhci_container_ctx *out_ctx,
1701                 unsigned int ep_index);
1702 void xhci_slot_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1703                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1704                 struct xhci_container_ctx *out_ctx);
1705 int xhci_endpoint_init(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev,
1706                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep,
1707                 gfp_t mem_flags);
1708 void xhci_ring_free(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1709 int xhci_ring_expansion(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring,
1710                                 unsigned int num_trbs, gfp_t flags);
1711 void xhci_free_or_cache_endpoint_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1712                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1713                 unsigned int ep_index);
1714 struct xhci_stream_info *xhci_alloc_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1715                 unsigned int num_stream_ctxs,
1716                 unsigned int num_streams, gfp_t flags);
1717 void xhci_free_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1718                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1719 void xhci_setup_streams_ep_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1720                 struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1721                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1722 void xhci_setup_no_streams_ep_input_ctx(struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1723                 struct xhci_virt_ep *ep);
1724 void xhci_free_device_endpoint_resources(struct xhci_hcd *xhci,
1725         struct xhci_virt_device *virt_dev, bool drop_control_ep);
1726 struct xhci_ring *xhci_dma_to_transfer_ring(
1727                 struct xhci_virt_ep *ep,
1728                 u64 address);
1729 struct xhci_ring *xhci_stream_id_to_ring(
1730                 struct xhci_virt_device *dev,
1731                 unsigned int ep_index,
1732                 unsigned int stream_id);
1733 struct xhci_command *xhci_alloc_command(struct xhci_hcd *xhci,
1734                 bool allocate_in_ctx, bool allocate_completion,
1735                 gfp_t mem_flags);
1736 void xhci_urb_free_priv(struct urb_priv *urb_priv);
1737 void xhci_free_command(struct xhci_hcd *xhci,
1738                 struct xhci_command *command);
1739
1740 /* xHCI host controller glue */
1741 typedef void (*xhci_get_quirks_t)(struct device *, struct xhci_hcd *);
1742 int xhci_handshake(void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int usec);
1743 void xhci_quiesce(struct xhci_hcd *xhci);
1744 int xhci_halt(struct xhci_hcd *xhci);
1745 int xhci_reset(struct xhci_hcd *xhci);
1746 int xhci_init(struct usb_hcd *hcd);
1747 int xhci_run(struct usb_hcd *hcd);
1748 void xhci_stop(struct usb_hcd *hcd);
1749 void xhci_shutdown(struct usb_hcd *hcd);
1750 int xhci_gen_setup(struct usb_hcd *hcd, xhci_get_quirks_t get_quirks);
1751 void xhci_init_driver(struct hc_driver *drv, int (*setup_fn)(struct usb_hcd *));
1752
1753 #ifdef  CONFIG_PM
1754 int xhci_suspend(struct xhci_hcd *xhci, bool do_wakeup);
1755 int xhci_resume(struct xhci_hcd *xhci, bool hibernated);
1756 #else
1757 #define xhci_suspend    NULL
1758 #define xhci_resume     NULL
1759 #endif
1760
1761 int xhci_get_frame(struct usb_hcd *hcd);
1762 irqreturn_t xhci_irq(struct usb_hcd *hcd);
1763 irqreturn_t xhci_msi_irq(int irq, void *hcd);
1764 int xhci_alloc_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1765 void xhci_free_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1766 int xhci_alloc_tt_info(struct xhci_hcd *xhci,
1767                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1768                 struct usb_device *hdev,
1769                 struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1770 int xhci_alloc_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1771                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1772                 unsigned int num_streams, gfp_t mem_flags);
1773 int xhci_free_streams(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev,
1774                 struct usb_host_endpoint **eps, unsigned int num_eps,
1775                 gfp_t mem_flags);
1776 int xhci_address_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1777 int xhci_enable_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1778 int xhci_update_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1779 int xhci_set_usb2_hardware_lpm(struct usb_hcd *hcd,
1780                                 struct usb_device *udev, int enable);
1781 int xhci_update_hub_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *hdev,
1782                         struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
1783 int xhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, gfp_t mem_flags);
1784 int xhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status);
1785 int xhci_add_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1786 int xhci_drop_endpoint(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep);
1787 void xhci_endpoint_reset(struct usb_hcd *hcd, struct usb_host_endpoint *ep);
1788 int xhci_discover_or_reset_device(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1789 int xhci_check_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1790 void xhci_reset_bandwidth(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
1791
1792 /* xHCI ring, segment, TRB, and TD functions */
1793 dma_addr_t xhci_trb_virt_to_dma(struct xhci_segment *seg, union xhci_trb *trb);
1794 struct xhci_segment *trb_in_td(struct xhci_hcd *xhci,
1795                 struct xhci_segment *start_seg, union xhci_trb *start_trb,
1796                 union xhci_trb *end_trb, dma_addr_t suspect_dma, bool debug);
1797 int xhci_is_vendor_info_code(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int trb_comp_code);
1798 void xhci_ring_cmd_db(struct xhci_hcd *xhci);
1799 int xhci_queue_slot_control(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1800                 u32 trb_type, u32 slot_id);
1801 int xhci_queue_address_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1802                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, enum xhci_setup_dev);
1803 int xhci_queue_vendor_command(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1804                 u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4);
1805 int xhci_queue_stop_endpoint(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1806                 int slot_id, unsigned int ep_index, int suspend);
1807 int xhci_queue_ctrl_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1808                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1809 int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1810                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1811 int xhci_queue_intr_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
1812                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1813 int xhci_queue_isoc_tx_prepare(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
1814                 struct urb *urb, int slot_id, unsigned int ep_index);
1815 int xhci_queue_configure_endpoint(struct xhci_hcd *xhci,
1816                 struct xhci_command *cmd, dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id,
1817                 bool command_must_succeed);
1818 int xhci_queue_evaluate_context(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1819                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, bool command_must_succeed);
1820 int xhci_queue_reset_ep(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1821                 int slot_id, unsigned int ep_index);
1822 int xhci_queue_reset_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
1823                 u32 slot_id);
1824 void xhci_find_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1825                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1826                 unsigned int stream_id, struct xhci_td *cur_td,
1827                 struct xhci_dequeue_state *state);
1828 void xhci_queue_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
1829                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1830                 unsigned int stream_id,
1831                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1832 void xhci_cleanup_stalled_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1833                 unsigned int ep_index, struct xhci_td *td);
1834 void xhci_queue_config_ep_quirk(struct xhci_hcd *xhci,
1835                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
1836                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
1837 void xhci_stop_endpoint_command_watchdog(unsigned long arg);
1838 void xhci_handle_command_timeout(unsigned long data);
1839
1840 void xhci_ring_ep_doorbell(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int slot_id,
1841                 unsigned int ep_index, unsigned int stream_id);
1842 void xhci_cleanup_command_queue(struct xhci_hcd *xhci);
1843
1844 /* xHCI roothub code */
1845 void xhci_set_link_state(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
1846                                 int port_id, u32 link_state);
1847 int xhci_enable_usb3_lpm_timeout(struct usb_hcd *hcd,
1848                         struct usb_device *udev, enum usb3_link_state state);
1849 int xhci_disable_usb3_lpm_timeout(struct usb_hcd *hcd,
1850                         struct usb_device *udev, enum usb3_link_state state);
1851 void xhci_test_and_clear_bit(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
1852                                 int port_id, u32 port_bit);
1853 int xhci_hub_control(struct usb_hcd *hcd, u16 typeReq, u16 wValue, u16 wIndex,
1854                 char *buf, u16 wLength);
1855 int xhci_hub_status_data(struct usb_hcd *hcd, char *buf);
1856 int xhci_find_raw_port_number(struct usb_hcd *hcd, int port1);
1857
1858 #ifdef CONFIG_PM
1859 int xhci_bus_suspend(struct usb_hcd *hcd);
1860 int xhci_bus_resume(struct usb_hcd *hcd);
1861 #else
1862 #define xhci_bus_suspend        NULL
1863 #define xhci_bus_resume         NULL
1864 #endif  /* CONFIG_PM */
1865
1866 u32 xhci_port_state_to_neutral(u32 state);
1867 int xhci_find_slot_id_by_port(struct usb_hcd *hcd, struct xhci_hcd *xhci,
1868                 u16 port);
1869 void xhci_ring_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1870
1871 /* xHCI contexts */
1872 struct xhci_input_control_ctx *xhci_get_input_control_ctx(struct xhci_container_ctx *ctx);
1873 struct xhci_slot_ctx *xhci_get_slot_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx);
1874 struct xhci_ep_ctx *xhci_get_ep_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int ep_index);
1875
1876 #endif /* __LINUX_XHCI_HCD_H */