drivers/usb/host/xhci.h

   1
   2 /*
   3  * xHCI host controller driver
   4  *
   5  * Copyright (C) 2008 Intel Corp.
   6  *
   7  * Author: Sarah Sharp
   8  * Some code borrowed from the Linux EHCI driver.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  16  * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  17  * for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  21  * Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  22  */
  23
  24 #ifndef __LINUX_XHCI_HCD_H
  25 #define __LINUX_XHCI_HCD_H
  26
  27 #include <linux/usb.h>
  28 #include <linux/timer.h>
  29 #include <linux/kernel.h>
  30 #include <linux/usb/hcd.h>
  31 #include <linux/io-64-nonatomic-lo-hi.h>
  32
  33 /* Code sharing between pci-quirks and xhci hcd */
  34 #include        "xhci-ext-caps.h"
  35 #include "pci-quirks.h"
  36
  37 /* xHCI PCI Configuration Registers */
  38 #define XHCI_SBRN_OFFSET        (0x60)
  39
  40 /* Max number of USB devices for any host controller - limit in section 6.1 */
  41 #define MAX_HC_SLOTS            256
  42 /* Section 5.3.3 - MaxPorts */
  43 #define MAX_HC_PORTS            127
  44
  45 /*
  46  * xHCI register interface.
  47  * This corresponds to the eXtensible Host Controller Interface (xHCI)
  48  * Revision 0.95 specification
  49  */
  50
  51 /**
  52  * struct xhci_cap_regs - xHCI Host Controller Capability Registers.
  53  * @hc_capbase:         length of the capabilities register and HC version number
  54  * @hcs_params1:        HCSPARAMS1 - Structural Parameters 1
  55  * @hcs_params2:        HCSPARAMS2 - Structural Parameters 2
  56  * @hcs_params3:        HCSPARAMS3 - Structural Parameters 3
  57  * @hcc_params:         HCCPARAMS - Capability Parameters
  58  * @db_off:             DBOFF - Doorbell array offset
  59  * @run_regs_off:       RTSOFF - Runtime register space offset
  60  * @hcc_params2:        HCCPARAMS2 Capability Parameters 2, xhci 1.1 only
  61  */
  62 struct xhci_cap_regs {
  63         __le32  hc_capbase;
  64         __le32  hcs_params1;
  65         __le32  hcs_params2;
  66         __le32  hcs_params3;
  67         __le32  hcc_params;
  68         __le32  db_off;
  69         __le32  run_regs_off;
  70         __le32  hcc_params2; /* xhci 1.1 */
  71         /* Reserved up to (CAPLENGTH - 0x1C) */
  72 };
  73
  74 /* hc_capbase bitmasks */
  75 /* bits 7:0 - how long is the Capabilities register */
  76 #define HC_LENGTH(p)            XHCI_HC_LENGTH(p)
  77 /* bits 31:16   */
  78 #define HC_VERSION(p)           (((p) >> 16) & 0xffff)
  79
  80 /* HCSPARAMS1 - hcs_params1 - bitmasks */
  81 /* bits 0:7, Max Device Slots */
  82 #define HCS_MAX_SLOTS(p)        (((p) >> 0) & 0xff)
  83 #define HCS_SLOTS_MASK          0xff
  84 /* bits 8:18, Max Interrupters */
  85 #define HCS_MAX_INTRS(p)        (((p) >> 8) & 0x7ff)
  86 /* bits 24:31, Max Ports - max value is 0x7F = 127 ports */
  87 #define HCS_MAX_PORTS(p)        (((p) >> 24) & 0x7f)
  88
  89 /* HCSPARAMS2 - hcs_params2 - bitmasks */
  90 /* bits 0:3, frames or uframes that SW needs to queue transactions
  91  * ahead of the HW to meet periodic deadlines */
  92 #define HCS_IST(p)              (((p) >> 0) & 0xf)
  93 /* bits 4:7, max number of Event Ring segments */
  94 #define HCS_ERST_MAX(p)         (((p) >> 4) & 0xf)
  95 /* bits 21:25 Hi 5 bits of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
  96 /* bit 26 Scratchpad restore - for save/restore HW state - not used yet */
  97 /* bits 27:31 Lo 5 bits of Scratchpad buffers SW must allocate for the HW */
  98 #define HCS_MAX_SCRATCHPAD(p)   ((((p) >> 16) & 0x3e0) | (((p) >> 27) & 0x1f))
  99
 100 /* HCSPARAMS3 - hcs_params3 - bitmasks */
 101 /* bits 0:7, Max U1 to U0 latency for the roothub ports */
 102 #define HCS_U1_LATENCY(p)       (((p) >> 0) & 0xff)
 103 /* bits 16:31, Max U2 to U0 latency for the roothub ports */
 104 #define HCS_U2_LATENCY(p)       (((p) >> 16) & 0xffff)
 105
 106 /* HCCPARAMS - hcc_params - bitmasks */
 107 /* true: HC can use 64-bit address pointers */
 108 #define HCC_64BIT_ADDR(p)       ((p) & (1 << 0))
 109 /* true: HC can do bandwidth negotiation */
 110 #define HCC_BANDWIDTH_NEG(p)    ((p) & (1 << 1))
 111 /* true: HC uses 64-byte Device Context structures
 112  * FIXME 64-byte context structures aren't supported yet.
 113  */
 114 #define HCC_64BYTE_CONTEXT(p)   ((p) & (1 << 2))
 115 /* true: HC has port power switches */
 116 #define HCC_PPC(p)              ((p) & (1 << 3))
 117 /* true: HC has port indicators */
 118 #define HCS_INDICATOR(p)        ((p) & (1 << 4))
 119 /* true: HC has Light HC Reset Capability */
 120 #define HCC_LIGHT_RESET(p)      ((p) & (1 << 5))
 121 /* true: HC supports latency tolerance messaging */
 122 #define HCC_LTC(p)              ((p) & (1 << 6))
 123 /* true: no secondary Stream ID Support */
 124 #define HCC_NSS(p)              ((p) & (1 << 7))
 125 /* true: HC supports Stopped - Short Packet */
 126 #define HCC_SPC(p)              ((p) & (1 << 9))
 127 /* true: HC has Contiguous Frame ID Capability */
 128 #define HCC_CFC(p)              ((p) & (1 << 11))
 129 /* Max size for Primary Stream Arrays - 2^(n+1), where n is bits 12:15 */
 130 #define HCC_MAX_PSA(p)          (1 << ((((p) >> 12) & 0xf) + 1))
 131 /* Extended Capabilities pointer from PCI base - section 5.3.6 */
 132 #define HCC_EXT_CAPS(p)         XHCI_HCC_EXT_CAPS(p)
 133
 134 /* db_off bitmask - bits 0:1 reserved */
 135 #define DBOFF_MASK      (~0x3)
 136
 137 /* run_regs_off bitmask - bits 0:4 reserved */
 138 #define RTSOFF_MASK     (~0x1f)
 139
 140 /* HCCPARAMS2 - hcc_params2 - bitmasks */
 141 /* true: HC supports U3 entry Capability */
 142 #define HCC2_U3C(p)             ((p) & (1 << 0))
 143 /* true: HC supports Configure endpoint command Max exit latency too large */
 144 #define HCC2_CMC(p)             ((p) & (1 << 1))
 145 /* true: HC supports Force Save context Capability */
 146 #define HCC2_FSC(p)             ((p) & (1 << 2))
 147 /* true: HC supports Compliance Transition Capability */
 148 #define HCC2_CTC(p)             ((p) & (1 << 3))
 149 /* true: HC support Large ESIT payload Capability > 48k */
 150 #define HCC2_LEC(p)             ((p) & (1 << 4))
 151 /* true: HC support Configuration Information Capability */
 152 #define HCC2_CIC(p)             ((p) & (1 << 5))
 153 /* true: HC support Extended TBC Capability, Isoc burst count > 65535 */
 154 #define HCC2_ETC(p)             ((p) & (1 << 6))
 155
 156 /* Number of registers per port */
 157 #define NUM_PORT_REGS   4
 158
 159 #define PORTSC          0
 160 #define PORTPMSC        1
 161 #define PORTLI          2
 162 #define PORTHLPMC       3
 163
 164 /**
 165  * struct xhci_op_regs - xHCI Host Controller Operational Registers.
 166  * @command:            USBCMD - xHC command register
 167  * @status:             USBSTS - xHC status register
 168  * @page_size:          This indicates the page size that the host controller
 169  *                      supports.  If bit n is set, the HC supports a page size
 170  *                      of 2^(n+12), up to a 128MB page size.
 171  *                      4K is the minimum page size.
 172  * @cmd_ring:           CRP - 64-bit Command Ring Pointer
 173  * @dcbaa_ptr:          DCBAAP - 64-bit Device Context Base Address Array Pointer
 174  * @config_reg:         CONFIG - Configure Register
 175  * @port_status_base:   PORTSCn - base address for Port Status and Control
 176  *                      Each port has a Port Status and Control register,
 177  *                      followed by a Port Power Management Status and Control
 178  *                      register, a Port Link Info register, and a reserved
 179  *                      register.
 180  * @port_power_base:    PORTPMSCn - base address for
 181  *                      Port Power Management Status and Control
 182  * @port_link_base:     PORTLIn - base address for Port Link Info (current
 183  *                      Link PM state and control) for USB 2.1 and USB 3.0
 184  *                      devices.
 185  */
 186 struct xhci_op_regs {
 187         __le32  command;
 188         __le32  status;
 189         __le32  page_size;
 190         __le32  reserved1;
 191         __le32  reserved2;
 192         __le32  dev_notification;
 193         __le64  cmd_ring;
 194         /* rsvd: offset 0x20-2F */
 195         __le32  reserved3[4];
 196         __le64  dcbaa_ptr;
 197         __le32  config_reg;
 198         /* rsvd: offset 0x3C-3FF */
 199         __le32  reserved4[241];
 200         /* port 1 registers, which serve as a base address for other ports */
 201         __le32  port_status_base;
 202         __le32  port_power_base;
 203         __le32  port_link_base;
 204         __le32  reserved5;
 205         /* registers for ports 2-255 */
 206         __le32  reserved6[NUM_PORT_REGS*254];
 207 };
 208
 209 /* USBCMD - USB command - command bitmasks */
 210 /* start/stop HC execution - do not write unless HC is halted*/
 211 #define CMD_RUN         XHCI_CMD_RUN
 212 /* Reset HC - resets internal HC state machine and all registers (except
 213  * PCI config regs).  HC does NOT drive a USB reset on the downstream ports.
 214  * The xHCI driver must reinitialize the xHC after setting this bit.
 215  */
 216 #define CMD_RESET       (1 << 1)
 217 /* Event Interrupt Enable - a '1' allows interrupts from the host controller */
 218 #define CMD_EIE         XHCI_CMD_EIE
 219 /* Host System Error Interrupt Enable - get out-of-band signal for HC errors */
 220 #define CMD_HSEIE       XHCI_CMD_HSEIE
 221 /* bits 4:6 are reserved (and should be preserved on writes). */
 222 /* light reset (port status stays unchanged) - reset completed when this is 0 */
 223 #define CMD_LRESET      (1 << 7)
 224 /* host controller save/restore state. */
 225 #define CMD_CSS         (1 << 8)
 226 #define CMD_CRS         (1 << 9)
 227 /* Enable Wrap Event - '1' means xHC generates an event when MFINDEX wraps. */
 228 #define CMD_EWE         XHCI_CMD_EWE
 229 /* MFINDEX power management - '1' means xHC can stop MFINDEX counter if all root
 230  * hubs are in U3 (selective suspend), disconnect, disabled, or powered-off.
 231  * '0' means the xHC can power it off if all ports are in the disconnect,
 232  * disabled, or powered-off state.
 233  */
 234 #define CMD_PM_INDEX    (1 << 11)
 235 /* bit 14 Extended TBC Enable, changes Isoc TRB fields to support larger TBC */
 236 #define CMD_ETE         (1 << 14)
 237 /* bits 15:31 are reserved (and should be preserved on writes). */
 238
 239 /* IMAN - Interrupt Management Register */
 240 #define IMAN_IE         (1 << 1)
 241 #define IMAN_IP         (1 << 0)
 242
 243 /* USBSTS - USB status - status bitmasks */
 244 /* HC not running - set to 1 when run/stop bit is cleared. */
 245 #define STS_HALT        XHCI_STS_HALT
 246 /* serious error, e.g. PCI parity error.  The HC will clear the run/stop bit. */
 247 #define STS_FATAL       (1 << 2)
 248 /* event interrupt - clear this prior to clearing any IP flags in IR set*/
 249 #define STS_EINT        (1 << 3)
 250 /* port change detect */
 251 #define STS_PORT        (1 << 4)
 252 /* bits 5:7 reserved and zeroed */
 253 /* save state status - '1' means xHC is saving state */
 254 #define STS_SAVE        (1 << 8)
 255 /* restore state status - '1' means xHC is restoring state */
 256 #define STS_RESTORE     (1 << 9)
 257 /* true: save or restore error */
 258 #define STS_SRE         (1 << 10)
 259 /* true: Controller Not Ready to accept doorbell or op reg writes after reset */
 260 #define STS_CNR         XHCI_STS_CNR
 261 /* true: internal Host Controller Error - SW needs to reset and reinitialize */
 262 #define STS_HCE         (1 << 12)
 263 /* bits 13:31 reserved and should be preserved */
 264
 265 /*
 266  * DNCTRL - Device Notification Control Register - dev_notification bitmasks
 267  * Generate a device notification event when the HC sees a transaction with a
 268  * notification type that matches a bit set in this bit field.
 269  */
 270 #define DEV_NOTE_MASK           (0xffff)
 271 #define ENABLE_DEV_NOTE(x)      (1 << (x))
 272 /* Most of the device notification types should only be used for debug.
 273  * SW does need to pay attention to function wake notifications.
 274  */
 275 #define DEV_NOTE_FWAKE          ENABLE_DEV_NOTE(1)
 276
 277 /* CRCR - Command Ring Control Register - cmd_ring bitmasks */
 278 /* bit 0 is the command ring cycle state */
 279 /* stop ring operation after completion of the currently executing command */
 280 #define CMD_RING_PAUSE          (1 << 1)
 281 /* stop ring immediately - abort the currently executing command */
 282 #define CMD_RING_ABORT          (1 << 2)
 283 /* true: command ring is running */
 284 #define CMD_RING_RUNNING        (1 << 3)
 285 /* bits 4:5 reserved and should be preserved */
 286 /* Command Ring pointer - bit mask for the lower 32 bits. */
 287 #define CMD_RING_RSVD_BITS      (0x3f)
 288
 289 /* CONFIG - Configure Register - config_reg bitmasks */
 290 /* bits 0:7 - maximum number of device slots enabled (NumSlotsEn) */
 291 #define MAX_DEVS(p)     ((p) & 0xff)
 292 /* bit 8: U3 Entry Enabled, assert PLC when root port enters U3, xhci 1.1 */
 293 #define CONFIG_U3E              (1 << 8)
 294 /* bit 9: Configuration Information Enable, xhci 1.1 */
 295 #define CONFIG_CIE              (1 << 9)
 296 /* bits 10:31 - reserved and should be preserved */
 297
 298 /* PORTSC - Port Status and Control Register - port_status_base bitmasks */
 299 /* true: device connected */
 300 #define PORT_CONNECT    (1 << 0)
 301 /* true: port enabled */
 302 #define PORT_PE         (1 << 1)
 303 /* bit 2 reserved and zeroed */
 304 /* true: port has an over-current condition */
 305 #define PORT_OC         (1 << 3)
 306 /* true: port reset signaling asserted */
 307 #define PORT_RESET      (1 << 4)
 308 /* Port Link State - bits 5:8
 309  * A read gives the current link PM state of the port,
 310  * a write with Link State Write Strobe set sets the link state.
 311  */
 312 #define PORT_PLS_MASK   (0xf << 5)
 313 #define XDEV_U0         (0x0 << 5)
 314 #define XDEV_U2         (0x2 << 5)
 315 #define XDEV_U3         (0x3 << 5)
 316 #define XDEV_INACTIVE   (0x6 << 5)
 317 #define XDEV_POLLING    (0x7 << 5)
 318 #define XDEV_COMP_MODE  (0xa << 5)
 319 #define XDEV_RESUME     (0xf << 5)
 320 /* true: port has power (see HCC_PPC) */
 321 #define PORT_POWER      (1 << 9)
 322 /* bits 10:13 indicate device speed:
 323  * 0 - undefined speed - port hasn't be initialized by a reset yet
 324  * 1 - full speed
 325  * 2 - low speed
 326  * 3 - high speed
 327  * 4 - super speed
 328  * 5-15 reserved
 329  */
 330 #define DEV_SPEED_MASK          (0xf << 10)
 331 #define XDEV_FS                 (0x1 << 10)
 332 #define XDEV_LS                 (0x2 << 10)
 333 #define XDEV_HS                 (0x3 << 10)
 334 #define XDEV_SS                 (0x4 << 10)
 335 #define XDEV_SSP                (0x5 << 10)
 336 #define DEV_UNDEFSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == (0x0<<10))
 337 #define DEV_FULLSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_FS)
 338 #define DEV_LOWSPEED(p)         (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_LS)
 339 #define DEV_HIGHSPEED(p)        (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_HS)
 340 #define DEV_SUPERSPEED(p)       (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SS)
 341 #define DEV_SUPERSPEEDPLUS(p)   (((p) & DEV_SPEED_MASK) == XDEV_SSP)
 342 #define DEV_SUPERSPEED_ANY(p)   (((p) & DEV_SPEED_MASK) >= XDEV_SS)
 343 #define DEV_PORT_SPEED(p)       (((p) >> 10) & 0x0f)
 344
 345 /* Bits 20:23 in the Slot Context are the speed for the device */
 346 #define SLOT_SPEED_FS           (XDEV_FS << 10)
 347 #define SLOT_SPEED_LS           (XDEV_LS << 10)
 348 #define SLOT_SPEED_HS           (XDEV_HS << 10)
 349 #define SLOT_SPEED_SS           (XDEV_SS << 10)
 350 #define SLOT_SPEED_SSP          (XDEV_SSP << 10)
 351 /* Port Indicator Control */
 352 #define PORT_LED_OFF    (0 << 14)
 353 #define PORT_LED_AMBER  (1 << 14)
 354 #define PORT_LED_GREEN  (2 << 14)
 355 #define PORT_LED_MASK   (3 << 14)
 356 /* Port Link State Write Strobe - set this when changing link state */
 357 #define PORT_LINK_STROBE        (1 << 16)
 358 /* true: connect status change */
 359 #define PORT_CSC        (1 << 17)
 360 /* true: port enable change */
 361 #define PORT_PEC        (1 << 18)
 362 /* true: warm reset for a USB 3.0 device is done.  A "hot" reset puts the port
 363  * into an enabled state, and the device into the default state.  A "warm" reset
 364  * also resets the link, forcing the device through the link training sequence.
 365  * SW can also look at the Port Reset register to see when warm reset is done.
 366  */
 367 #define PORT_WRC        (1 << 19)
 368 /* true: over-current change */
 369 #define PORT_OCC        (1 << 20)
 370 /* true: reset change - 1 to 0 transition of PORT_RESET */
 371 #define PORT_RC         (1 << 21)
 372 /* port link status change - set on some port link state transitions:
 373  *  Transition                          Reason
 374  *  ------------------------------------------------------------------------------
 375  *  - U3 to Resume                      Wakeup signaling from a device
 376  *  - Resume to Recovery to U0          USB 3.0 device resume
 377  *  - Resume to U0                      USB 2.0 device resume
 378  *  - U3 to Recovery to U0              Software resume of USB 3.0 device complete
 379  *  - U3 to U0                          Software resume of USB 2.0 device complete
 380  *  - U2 to U0                          L1 resume of USB 2.1 device complete
 381  *  - U0 to U0 (???)                    L1 entry rejection by USB 2.1 device
 382  *  - U0 to disabled                    L1 entry error with USB 2.1 device
 383  *  - Any state to inactive             Error on USB 3.0 port
 384  */
 385 #define PORT_PLC        (1 << 22)
 386 /* port configure error change - port failed to configure its link partner */
 387 #define PORT_CEC        (1 << 23)
 388 /* Cold Attach Status - xHC can set this bit to report device attached during
 389  * Sx state. Warm port reset should be perfomed to clear this bit and move port
 390  * to connected state.
 391  */
 392 #define PORT_CAS        (1 << 24)
 393 /* wake on connect (enable) */
 394 #define PORT_WKCONN_E   (1 << 25)
 395 /* wake on disconnect (enable) */
 396 #define PORT_WKDISC_E   (1 << 26)
 397 /* wake on over-current (enable) */
 398 #define PORT_WKOC_E     (1 << 27)
 399 /* bits 28:29 reserved */
 400 /* true: device is non-removable - for USB 3.0 roothub emulation */
 401 #define PORT_DEV_REMOVE (1 << 30)
 402 /* Initiate a warm port reset - complete when PORT_WRC is '1' */
 403 #define PORT_WR         (1 << 31)
 404
 405 /* We mark duplicate entries with -1 */
 406 #define DUPLICATE_ENTRY ((u8)(-1))
 407
 408 /* Port Power Management Status and Control - port_power_base bitmasks */
 409 /* Inactivity timer value for transitions into U1, in microseconds.
 410  * Timeout can be up to 127us.  0xFF means an infinite timeout.
 411  */
 412 #define PORT_U1_TIMEOUT(p)      ((p) & 0xff)
 413 #define PORT_U1_TIMEOUT_MASK    0xff
 414 /* Inactivity timer value for transitions into U2 */
 415 #define PORT_U2_TIMEOUT(p)      (((p) & 0xff) << 8)
 416 #define PORT_U2_TIMEOUT_MASK    (0xff << 8)
 417 /* Bits 24:31 for port testing */
 418
 419 /* USB2 Protocol PORTSPMSC */
 420 #define PORT_L1S_MASK           7
 421 #define PORT_L1S_SUCCESS        1
 422 #define PORT_RWE                (1 << 3)
 423 #define PORT_HIRD(p)            (((p) & 0xf) << 4)
 424 #define PORT_HIRD_MASK          (0xf << 4)
 425 #define PORT_L1DS_MASK          (0xff << 8)
 426 #define PORT_L1DS(p)            (((p) & 0xff) << 8)
 427 #define PORT_HLE                (1 << 16)
 428 #define PORT_TEST_MODE_SHIFT    28
 429
 430 /* USB3 Protocol PORTLI  Port Link Information */
 431 #define PORT_RX_LANES(p)        (((p) >> 16) & 0xf)
 432 #define PORT_TX_LANES(p)        (((p) >> 20) & 0xf)
 433
 434 /* USB2 Protocol PORTHLPMC */
 435 #define PORT_HIRDM(p)((p) & 3)
 436 #define PORT_L1_TIMEOUT(p)(((p) & 0xff) << 2)
 437 #define PORT_BESLD(p)(((p) & 0xf) << 10)
 438
 439 /* use 512 microseconds as USB2 LPM L1 default timeout. */
 440 #define XHCI_L1_TIMEOUT         512
 441
 442 /* Set default HIRD/BESL value to 4 (350/400us) for USB2 L1 LPM resume latency.
 443  * Safe to use with mixed HIRD and BESL systems (host and device) and is used
 444  * by other operating systems.
 445  *
 446  * XHCI 1.0 errata 8/14/12 Table 13 notes:
 447  * "Software should choose xHC BESL/BESLD field values that do not violate a
 448  * device's resume latency requirements,
 449  * e.g. not program values > '4' if BLC = '1' and a HIRD device is attached,
 450  * or not program values < '4' if BLC = '0' and a BESL device is attached.
 451  */
 452 #define XHCI_DEFAULT_BESL       4
 453
 454 /**
 455  * struct xhci_intr_reg - Interrupt Register Set
 456  * @irq_pending:        IMAN - Interrupt Management Register.  Used to enable
 457  *                      interrupts and check for pending interrupts.
 458  * @irq_control:        IMOD - Interrupt Moderation Register.
 459  *                      Used to throttle interrupts.
 460  * @erst_size:          Number of segments in the Event Ring Segment Table (ERST).
 461  * @erst_base:          ERST base address.
 462  * @erst_dequeue:       Event ring dequeue pointer.
 463  *
 464  * Each interrupter (defined by a MSI-X vector) has an event ring and an Event
 465  * Ring Segment Table (ERST) associated with it.  The event ring is comprised of
 466  * multiple segments of the same size.  The HC places events on the ring and
 467  * "updates the Cycle bit in the TRBs to indicate to software the current
 468  * position of the Enqueue Pointer." The HCD (Linux) processes those events and
 469  * updates the dequeue pointer.
 470  */
 471 struct xhci_intr_reg {
 472         __le32  irq_pending;
 473         __le32  irq_control;
 474         __le32  erst_size;
 475         __le32  rsvd;
 476         __le64  erst_base;
 477         __le64  erst_dequeue;
 478 };
 479
 480 /* irq_pending bitmasks */
 481 #define ER_IRQ_PENDING(p)       ((p) & 0x1)
 482 /* bits 2:31 need to be preserved */
 483 /* THIS IS BUGGY - FIXME - IP IS WRITE 1 TO CLEAR */
 484 #define ER_IRQ_CLEAR(p)         ((p) & 0xfffffffe)
 485 #define ER_IRQ_ENABLE(p)        ((ER_IRQ_CLEAR(p)) | 0x2)
 486 #define ER_IRQ_DISABLE(p)       ((ER_IRQ_CLEAR(p)) & ~(0x2))
 487
 488 /* irq_control bitmasks */
 489 /* Minimum interval between interrupts (in 250ns intervals).  The interval
 490  * between interrupts will be longer if there are no events on the event ring.
 491  * Default is 4000 (1 ms).
 492  */
 493 #define ER_IRQ_INTERVAL_MASK    (0xffff)
 494 /* Counter used to count down the time to the next interrupt - HW use only */
 495 #define ER_IRQ_COUNTER_MASK     (0xffff << 16)
 496
 497 /* erst_size bitmasks */
 498 /* Preserve bits 16:31 of erst_size */
 499 #define ERST_SIZE_MASK          (0xffff << 16)
 500
 501 /* erst_dequeue bitmasks */
 502 /* Dequeue ERST Segment Index (DESI) - Segment number (or alias)
 503  * where the current dequeue pointer lies.  This is an optional HW hint.
 504  */
 505 #define ERST_DESI_MASK          (0x7)
 506 /* Event Handler Busy (EHB) - is the event ring scheduled to be serviced by
 507  * a work queue (or delayed service routine)?
 508  */
 509 #define ERST_EHB                (1 << 3)
 510 #define ERST_PTR_MASK           (0xf)
 511
 512 /**
 513  * struct xhci_run_regs
 514  * @microframe_index:
 515  *              MFINDEX - current microframe number
 516  *
 517  * Section 5.5 Host Controller Runtime Registers:
 518  * "Software should read and write these registers using only Dword (32 bit)
 519  * or larger accesses"
 520  */
 521 struct xhci_run_regs {
 522         __le32                  microframe_index;
 523         __le32                  rsvd[7];
 524         struct xhci_intr_reg    ir_set[128];
 525 };
 526
 527 /**
 528  * struct doorbell_array
 529  *
 530  * Bits  0 -  7: Endpoint target
 531  * Bits  8 - 15: RsvdZ
 532  * Bits 16 - 31: Stream ID
 533  *
 534  * Section 5.6
 535  */
 536 struct xhci_doorbell_array {
 537         __le32  doorbell[256];
 538 };
 539
 540 #define DB_VALUE(ep, stream)    ((((ep) + 1) & 0xff) | ((stream) << 16))
 541 #define DB_VALUE_HOST           0x00000000
 542
 543 /**
 544  * struct xhci_protocol_caps
 545  * @revision:           major revision, minor revision, capability ID,
 546  *                      and next capability pointer.
 547  * @name_string:        Four ASCII characters to say which spec this xHC
 548  *                      follows, typically "USB ".
 549  * @port_info:          Port offset, count, and protocol-defined information.
 550  */
 551 struct xhci_protocol_caps {
 552         u32     revision;
 553         u32     name_string;
 554         u32     port_info;
 555 };
 556
 557 #define XHCI_EXT_PORT_MAJOR(x)  (((x) >> 24) & 0xff)
 558 #define XHCI_EXT_PORT_MINOR(x)  (((x) >> 16) & 0xff)
 559 #define XHCI_EXT_PORT_PSIC(x)   (((x) >> 28) & 0x0f)
 560 #define XHCI_EXT_PORT_OFF(x)    ((x) & 0xff)
 561 #define XHCI_EXT_PORT_COUNT(x)  (((x) >> 8) & 0xff)
 562
 563 #define XHCI_EXT_PORT_PSIV(x)   (((x) >> 0) & 0x0f)
 564 #define XHCI_EXT_PORT_PSIE(x)   (((x) >> 4) & 0x03)
 565 #define XHCI_EXT_PORT_PLT(x)    (((x) >> 6) & 0x03)
 566 #define XHCI_EXT_PORT_PFD(x)    (((x) >> 8) & 0x01)
 567 #define XHCI_EXT_PORT_LP(x)     (((x) >> 14) & 0x03)
 568 #define XHCI_EXT_PORT_PSIM(x)   (((x) >> 16) & 0xffff)
 569
 570 #define PLT_MASK        (0x03 << 6)
 571 #define PLT_SYM         (0x00 << 6)
 572 #define PLT_ASYM_RX     (0x02 << 6)
 573 #define PLT_ASYM_TX     (0x03 << 6)
 574
 575 /**
 576  * struct xhci_container_ctx
 577  * @type: Type of context.  Used to calculated offsets to contained contexts.
 578  * @size: Size of the context data
 579  * @bytes: The raw context data given to HW
 580  * @dma: dma address of the bytes
 581  *
 582  * Represents either a Device or Input context.  Holds a pointer to the raw
 583  * memory used for the context (bytes) and dma address of it (dma).
 584  */
 585 struct xhci_container_ctx {
 586         unsigned type;
 587 #define XHCI_CTX_TYPE_DEVICE  0x1
 588 #define XHCI_CTX_TYPE_INPUT   0x2
 589
 590         int size;
 591
 592         u8 *bytes;
 593         dma_addr_t dma;
 594 };
 595
 596 /**
 597  * struct xhci_slot_ctx
 598  * @dev_info:   Route string, device speed, hub info, and last valid endpoint
 599  * @dev_info2:  Max exit latency for device number, root hub port number
 600  * @tt_info:    tt_info is used to construct split transaction tokens
 601  * @dev_state:  slot state and device address
 602  *
 603  * Slot Context - section 6.2.1.1.  This assumes the HC uses 32-byte context
 604  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
 605  * reserved at the end of the slot context for HC internal use.
 606  */
 607 struct xhci_slot_ctx {
 608         __le32  dev_info;
 609         __le32  dev_info2;
 610         __le32  tt_info;
 611         __le32  dev_state;
 612         /* offset 0x10 to 0x1f reserved for HC internal use */
 613         __le32  reserved[4];
 614 };
 615
 616 /* dev_info bitmasks */
 617 /* Route String - 0:19 */
 618 #define ROUTE_STRING_MASK       (0xfffff)
 619 /* Device speed - values defined by PORTSC Device Speed field - 20:23 */
 620 #define DEV_SPEED       (0xf << 20)
 621 #define GET_DEV_SPEED(n) (((n) & DEV_SPEED) >> 20)
 622 /* bit 24 reserved */
 623 /* Is this LS/FS device connected through a HS hub? - bit 25 */
 624 #define DEV_MTT         (0x1 << 25)
 625 /* Set if the device is a hub - bit 26 */
 626 #define DEV_HUB         (0x1 << 26)
 627 /* Index of the last valid endpoint context in this device context - 27:31 */
 628 #define LAST_CTX_MASK   (0x1f << 27)
 629 #define LAST_CTX(p)     ((p) << 27)
 630 #define LAST_CTX_TO_EP_NUM(p)   (((p) >> 27) - 1)
 631 #define SLOT_FLAG       (1 << 0)
 632 #define EP0_FLAG        (1 << 1)
 633
 634 /* dev_info2 bitmasks */
 635 /* Max Exit Latency (ms) - worst case time to wake up all links in dev path */
 636 #define MAX_EXIT        (0xffff)
 637 /* Root hub port number that is needed to access the USB device */
 638 #define ROOT_HUB_PORT(p)        (((p) & 0xff) << 16)
 639 #define DEVINFO_TO_ROOT_HUB_PORT(p)     (((p) >> 16) & 0xff)
 640 /* Maximum number of ports under a hub device */
 641 #define XHCI_MAX_PORTS(p)       (((p) & 0xff) << 24)
 642 #define DEVINFO_TO_MAX_PORTS(p) (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
 643
 644 /* tt_info bitmasks */
 645 /*
 646  * TT Hub Slot ID - for low or full speed devices attached to a high-speed hub
 647  * The Slot ID of the hub that isolates the high speed signaling from
 648  * this low or full-speed device.  '0' if attached to root hub port.
 649  */
 650 #define TT_SLOT         (0xff)
 651 /*
 652  * The number of the downstream facing port of the high-speed hub
 653  * '0' if the device is not low or full speed.
 654  */
 655 #define TT_PORT         (0xff << 8)
 656 #define TT_THINK_TIME(p)        (((p) & 0x3) << 16)
 657 #define GET_TT_THINK_TIME(p)    (((p) & (0x3 << 16)) >> 16)
 658
 659 /* dev_state bitmasks */
 660 /* USB device address - assigned by the HC */
 661 #define DEV_ADDR_MASK   (0xff)
 662 /* bits 8:26 reserved */
 663 /* Slot state */
 664 #define SLOT_STATE      (0x1f << 27)
 665 #define GET_SLOT_STATE(p)       (((p) & (0x1f << 27)) >> 27)
 666
 667 #define SLOT_STATE_DISABLED     0
 668 #define SLOT_STATE_ENABLED      SLOT_STATE_DISABLED
 669 #define SLOT_STATE_DEFAULT      1
 670 #define SLOT_STATE_ADDRESSED    2
 671 #define SLOT_STATE_CONFIGURED   3
 672
 673 /**
 674  * struct xhci_ep_ctx
 675  * @ep_info:    endpoint state, streams, mult, and interval information.
 676  * @ep_info2:   information on endpoint type, max packet size, max burst size,
 677  *              error count, and whether the HC will force an event for all
 678  *              transactions.
 679  * @deq:        64-bit ring dequeue pointer address.  If the endpoint only
 680  *              defines one stream, this points to the endpoint transfer ring.
 681  *              Otherwise, it points to a stream context array, which has a
 682  *              ring pointer for each flow.
 683  * @tx_info:
 684  *              Average TRB lengths for the endpoint ring and
 685  *              max payload within an Endpoint Service Interval Time (ESIT).
 686  *
 687  * Endpoint Context - section 6.2.1.2.  This assumes the HC uses 32-byte context
 688  * structures.  If the HC uses 64-byte contexts, there is an additional 32 bytes
 689  * reserved at the end of the endpoint context for HC internal use.
 690  */
 691 struct xhci_ep_ctx {
 692         __le32  ep_info;
 693         __le32  ep_info2;
 694         __le64  deq;
 695         __le32  tx_info;
 696         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
 697         __le32  reserved[3];
 698 };
 699
 700 /* ep_info bitmasks */
 701 /*
 702  * Endpoint State - bits 0:2
 703  * 0 - disabled
 704  * 1 - running
 705  * 2 - halted due to halt condition - ok to manipulate endpoint ring
 706  * 3 - stopped
 707  * 4 - TRB error
 708  * 5-7 - reserved
 709  */
 710 #define EP_STATE_MASK           (0xf)
 711 #define EP_STATE_DISABLED       0
 712 #define EP_STATE_RUNNING        1
 713 #define EP_STATE_HALTED         2
 714 #define EP_STATE_STOPPED        3
 715 #define EP_STATE_ERROR          4
 716 #define GET_EP_CTX_STATE(ctx)   (le32_to_cpu((ctx)->ep_info) & EP_STATE_MASK)
 717
 718 /* Mult - Max number of burtst within an interval, in EP companion desc. */
 719 #define EP_MULT(p)              (((p) & 0x3) << 8)
 720 #define CTX_TO_EP_MULT(p)       (((p) >> 8) & 0x3)
 721 /* bits 10:14 are Max Primary Streams */
 722 /* bit 15 is Linear Stream Array */
 723 /* Interval - period between requests to an endpoint - 125u increments. */
 724 #define EP_INTERVAL(p)          (((p) & 0xff) << 16)
 725 #define EP_INTERVAL_TO_UFRAMES(p)               (1 << (((p) >> 16) & 0xff))
 726 #define CTX_TO_EP_INTERVAL(p)   (((p) >> 16) & 0xff)
 727 #define EP_MAXPSTREAMS_MASK     (0x1f << 10)
 728 #define EP_MAXPSTREAMS(p)       (((p) << 10) & EP_MAXPSTREAMS_MASK)
 729 /* Endpoint is set up with a Linear Stream Array (vs. Secondary Stream Array) */
 730 #define EP_HAS_LSA              (1 << 15)
 731
 732 /* ep_info2 bitmasks */
 733 /*
 734  * Force Event - generate transfer events for all TRBs for this endpoint
 735  * This will tell the HC to ignore the IOC and ISP flags (for debugging only).
 736  */
 737 #define FORCE_EVENT     (0x1)
 738 #define ERROR_COUNT(p)  (((p) & 0x3) << 1)
 739 #define CTX_TO_EP_TYPE(p)       (((p) >> 3) & 0x7)
 740 #define EP_TYPE(p)      ((p) << 3)
 741 #define ISOC_OUT_EP     1
 742 #define BULK_OUT_EP     2
 743 #define INT_OUT_EP      3
 744 #define CTRL_EP         4
 745 #define ISOC_IN_EP      5
 746 #define BULK_IN_EP      6
 747 #define INT_IN_EP       7
 748 /* bit 6 reserved */
 749 /* bit 7 is Host Initiate Disable - for disabling stream selection */
 750 #define MAX_BURST(p)    (((p)&0xff) << 8)
 751 #define CTX_TO_MAX_BURST(p)     (((p) >> 8) & 0xff)
 752 #define MAX_PACKET(p)   (((p)&0xffff) << 16)
 753 #define MAX_PACKET_MASK         (0xffff << 16)
 754 #define MAX_PACKET_DECODED(p)   (((p) >> 16) & 0xffff)
 755
 756 /* tx_info bitmasks */
 757 #define EP_AVG_TRB_LENGTH(p)            ((p) & 0xffff)
 758 #define EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_LO(p)       (((p) & 0xffff) << 16)
 759 #define EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_HI(p)       ((((p) >> 16) & 0xff) << 24)
 760 #define CTX_TO_MAX_ESIT_PAYLOAD(p)      (((p) >> 16) & 0xffff)
 761
 762 /* deq bitmasks */
 763 #define EP_CTX_CYCLE_MASK               (1 << 0)
 764 #define SCTX_DEQ_MASK                   (~0xfL)
 765
 766
 767 /**
 768  * struct xhci_input_control_context
 769  * Input control context; see section 6.2.5.
 770  *
 771  * @drop_context:       set the bit of the endpoint context you want to disable
 772  * @add_context:        set the bit of the endpoint context you want to enable
 773  */
 774 struct xhci_input_control_ctx {
 775         __le32  drop_flags;
 776         __le32  add_flags;
 777         __le32  rsvd2[6];
 778 };
 779
 780 #define EP_IS_ADDED(ctrl_ctx, i) \
 781         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->add_flags) & (1 << (i + 1)))
 782 #define EP_IS_DROPPED(ctrl_ctx, i)       \
 783         (le32_to_cpu(ctrl_ctx->drop_flags) & (1 << (i + 1)))
 784
 785 /* Represents everything that is needed to issue a command on the command ring.
 786  * It's useful to pre-allocate these for commands that cannot fail due to
 787  * out-of-memory errors, like freeing streams.
 788  */
 789 struct xhci_command {
 790         /* Input context for changing device state */
 791         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
 792         u32                             status;
 793         int                             slot_id;
 794         /* If completion is null, no one is waiting on this command
 795          * and the structure can be freed after the command completes.
 796          */
 797         struct completion               *completion;
 798         union xhci_trb                  *command_trb;
 799         struct list_head                cmd_list;
 800 };
 801
 802 /* drop context bitmasks */
 803 #define DROP_EP(x)      (0x1 << x)
 804 /* add context bitmasks */
 805 #define ADD_EP(x)       (0x1 << x)
 806
 807 struct xhci_stream_ctx {
 808         /* 64-bit stream ring address, cycle state, and stream type */
 809         __le64  stream_ring;
 810         /* offset 0x14 - 0x1f reserved for HC internal use */
 811         __le32  reserved[2];
 812 };
 813
 814 /* Stream Context Types (section 6.4.1) - bits 3:1 of stream ctx deq ptr */
 815 #define SCT_FOR_CTX(p)          (((p) & 0x7) << 1)
 816 /* Secondary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
 817 #define SCT_SEC_TR              0
 818 /* Primary stream array type, dequeue pointer is to a transfer ring */
 819 #define SCT_PRI_TR              1
 820 /* Dequeue pointer is for a secondary stream array (SSA) with 8 entries */
 821 #define SCT_SSA_8               2
 822 #define SCT_SSA_16              3
 823 #define SCT_SSA_32              4
 824 #define SCT_SSA_64              5
 825 #define SCT_SSA_128             6
 826 #define SCT_SSA_256             7
 827
 828 /* Assume no secondary streams for now */
 829 struct xhci_stream_info {
 830         struct xhci_ring                **stream_rings;
 831         /* Number of streams, including stream 0 (which drivers can't use) */
 832         unsigned int                    num_streams;
 833         /* The stream context array may be bigger than
 834          * the number of streams the driver asked for
 835          */
 836         struct xhci_stream_ctx          *stream_ctx_array;
 837         unsigned int                    num_stream_ctxs;
 838         dma_addr_t                      ctx_array_dma;
 839         /* For mapping physical TRB addresses to segments in stream rings */
 840         struct radix_tree_root          trb_address_map;
 841         struct xhci_command             *free_streams_command;
 842 };
 843
 844 #define SMALL_STREAM_ARRAY_SIZE         256
 845 #define MEDIUM_STREAM_ARRAY_SIZE        1024
 846
 847 /* Some Intel xHCI host controllers need software to keep track of the bus
 848  * bandwidth.  Keep track of endpoint info here.  Each root port is allocated
 849  * the full bus bandwidth.  We must also treat TTs (including each port under a
 850  * multi-TT hub) as a separate bandwidth domain.  The direct memory interface
 851  * (DMI) also limits the total bandwidth (across all domains) that can be used.
 852  */
 853 struct xhci_bw_info {
 854         /* ep_interval is zero-based */
 855         unsigned int            ep_interval;
 856         /* mult and num_packets are one-based */
 857         unsigned int            mult;
 858         unsigned int            num_packets;
 859         unsigned int            max_packet_size;
 860         unsigned int            max_esit_payload;
 861         unsigned int            type;
 862 };
 863
 864 /* "Block" sizes in bytes the hardware uses for different device speeds.
 865  * The logic in this part of the hardware limits the number of bits the hardware
 866  * can use, so must represent bandwidth in a less precise manner to mimic what
 867  * the scheduler hardware computes.
 868  */
 869 #define FS_BLOCK        1
 870 #define HS_BLOCK        4
 871 #define SS_BLOCK        16
 872 #define DMI_BLOCK       32
 873
 874 /* Each device speed has a protocol overhead (CRC, bit stuffing, etc) associated
 875  * with each byte transferred.  SuperSpeed devices have an initial overhead to
 876  * set up bursts.  These are in blocks, see above.  LS overhead has already been
 877  * translated into FS blocks.
 878  */
 879 #define DMI_OVERHEAD 8
 880 #define DMI_OVERHEAD_BURST 4
 881 #define SS_OVERHEAD 8
 882 #define SS_OVERHEAD_BURST 32
 883 #define HS_OVERHEAD 26
 884 #define FS_OVERHEAD 20
 885 #define LS_OVERHEAD 128
 886 /* The TTs need to claim roughly twice as much bandwidth (94 bytes per
 887  * microframe ~= 24Mbps) of the HS bus as the devices can actually use because
 888  * of overhead associated with split transfers crossing microframe boundaries.
 889  * 31 blocks is pure protocol overhead.
 890  */
 891 #define TT_HS_OVERHEAD (31 + 94)
 892 #define TT_DMI_OVERHEAD (25 + 12)
 893
 894 /* Bandwidth limits in blocks */
 895 #define FS_BW_LIMIT             1285
 896 #define TT_BW_LIMIT             1320
 897 #define HS_BW_LIMIT             1607
 898 #define SS_BW_LIMIT_IN          3906
 899 #define DMI_BW_LIMIT_IN         3906
 900 #define SS_BW_LIMIT_OUT         3906
 901 #define DMI_BW_LIMIT_OUT        3906
 902
 903 /* Percentage of bus bandwidth reserved for non-periodic transfers */
 904 #define FS_BW_RESERVED          10
 905 #define HS_BW_RESERVED          20
 906 #define SS_BW_RESERVED          10
 907
 908 struct xhci_virt_ep {
 909         struct xhci_ring                *ring;
 910         /* Related to endpoints that are configured to use stream IDs only */
 911         struct xhci_stream_info         *stream_info;
 912         /* Temporary storage in case the configure endpoint command fails and we
 913          * have to restore the device state to the previous state
 914          */
 915         struct xhci_ring                *new_ring;
 916         unsigned int                    ep_state;
 917 #define SET_DEQ_PENDING         (1 << 0)
 918 #define EP_HALTED               (1 << 1)        /* For stall handling */
 919 #define EP_STOP_CMD_PENDING     (1 << 2)        /* For URB cancellation */
 920 /* Transitioning the endpoint to using streams, don't enqueue URBs */
 921 #define EP_GETTING_STREAMS      (1 << 3)
 922 #define EP_HAS_STREAMS          (1 << 4)
 923 /* Transitioning the endpoint to not using streams, don't enqueue URBs */
 924 #define EP_GETTING_NO_STREAMS   (1 << 5)
 925         /* ----  Related to URB cancellation ---- */
 926         struct list_head        cancelled_td_list;
 927         /* Watchdog timer for stop endpoint command to cancel URBs */
 928         struct timer_list       stop_cmd_timer;
 929         struct xhci_hcd         *xhci;
 930         /* Dequeue pointer and dequeue segment for a submitted Set TR Dequeue
 931          * command.  We'll need to update the ring's dequeue segment and dequeue
 932          * pointer after the command completes.
 933          */
 934         struct xhci_segment     *queued_deq_seg;
 935         union xhci_trb          *queued_deq_ptr;
 936         /*
 937          * Sometimes the xHC can not process isochronous endpoint ring quickly
 938          * enough, and it will miss some isoc tds on the ring and generate
 939          * a Missed Service Error Event.
 940          * Set skip flag when receive a Missed Service Error Event and
 941          * process the missed tds on the endpoint ring.
 942          */
 943         bool                    skip;
 944         /* Bandwidth checking storage */
 945         struct xhci_bw_info     bw_info;
 946         struct list_head        bw_endpoint_list;
 947         /* Isoch Frame ID checking storage */
 948         int                     next_frame_id;
 949         /* Use new Isoch TRB layout needed for extended TBC support */
 950         bool                    use_extended_tbc;
 951 };
 952
 953 enum xhci_overhead_type {
 954         LS_OVERHEAD_TYPE = 0,
 955         FS_OVERHEAD_TYPE,
 956         HS_OVERHEAD_TYPE,
 957 };
 958
 959 struct xhci_interval_bw {
 960         unsigned int            num_packets;
 961         /* Sorted by max packet size.
 962          * Head of the list is the greatest max packet size.
 963          */
 964         struct list_head        endpoints;
 965         /* How many endpoints of each speed are present. */
 966         unsigned int            overhead[3];
 967 };
 968
 969 #define XHCI_MAX_INTERVAL       16
 970
 971 struct xhci_interval_bw_table {
 972         unsigned int            interval0_esit_payload;
 973         struct xhci_interval_bw interval_bw[XHCI_MAX_INTERVAL];
 974         /* Includes reserved bandwidth for async endpoints */
 975         unsigned int            bw_used;
 976         unsigned int            ss_bw_in;
 977         unsigned int            ss_bw_out;
 978 };
 979
 980
 981 struct xhci_virt_device {
 982         struct usb_device               *udev;
 983         /*
 984          * Commands to the hardware are passed an "input context" that
 985          * tells the hardware what to change in its data structures.
 986          * The hardware will return changes in an "output context" that
 987          * software must allocate for the hardware.  We need to keep
 988          * track of input and output contexts separately because
 989          * these commands might fail and we don't trust the hardware.
 990          */
 991         struct xhci_container_ctx       *out_ctx;
 992         /* Used for addressing devices and configuration changes */
 993         struct xhci_container_ctx       *in_ctx;
 994         struct xhci_virt_ep             eps[31];
 995         u8                              fake_port;
 996         u8                              real_port;
 997         struct xhci_interval_bw_table   *bw_table;
 998         struct xhci_tt_bw_info          *tt_info;
 999         /* The current max exit latency for the enabled USB3 link states. */
1000         u16                             current_mel;
1001 };
1002
1003 /*
1004  * For each roothub, keep track of the bandwidth information for each periodic
1005  * interval.
1006  *
1007  * If a high speed hub is attached to the roothub, each TT associated with that
1008  * hub is a separate bandwidth domain.  The interval information for the
1009  * endpoints on the devices under that TT will appear in the TT structure.
1010  */
1011 struct xhci_root_port_bw_info {
1012         struct list_head                tts;
1013         unsigned int                    num_active_tts;
1014         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
1015 };
1016
1017 struct xhci_tt_bw_info {
1018         struct list_head                tt_list;
1019         int                             slot_id;
1020         int                             ttport;
1021         struct xhci_interval_bw_table   bw_table;
1022         int                             active_eps;
1023 };
1024
1025
1026 /**
1027  * struct xhci_device_context_array
1028  * @dev_context_ptr     array of 64-bit DMA addresses for device contexts
1029  */
1030 struct xhci_device_context_array {
1031         /* 64-bit device addresses; we only write 32-bit addresses */
1032         __le64                  dev_context_ptrs[MAX_HC_SLOTS];
1033         /* private xHCD pointers */
1034         dma_addr_t      dma;
1035 };
1036 /* TODO: write function to set the 64-bit device DMA address */
1037 /*
1038  * TODO: change this to be dynamically sized at HC mem init time since the HC
1039  * might not be able to handle the maximum number of devices possible.
1040  */
1041
1042
1043 struct xhci_transfer_event {
1044         /* 64-bit buffer address, or immediate data */
1045         __le64  buffer;
1046         __le32  transfer_len;
1047         /* This field is interpreted differently based on the type of TRB */
1048         __le32  flags;
1049 };
1050
1051 /* Transfer event TRB length bit mask */
1052 /* bits 0:23 */
1053 #define EVENT_TRB_LEN(p)                ((p) & 0xffffff)
1054
1055 /** Transfer Event bit fields **/
1056 #define TRB_TO_EP_ID(p) (((p) >> 16) & 0x1f)
1057
1058 /* Completion Code - only applicable for some types of TRBs */
1059 #define COMP_CODE_MASK          (0xff << 24)
1060 #define GET_COMP_CODE(p)        (((p) & COMP_CODE_MASK) >> 24)
1061 #define COMP_INVALID                            0
1062 #define COMP_SUCCESS                            1
1063 #define COMP_DATA_BUFFER_ERROR                  2
1064 #define COMP_BABBLE_DETECTED_ERROR              3
1065 #define COMP_USB_TRANSACTION_ERROR              4
1066 #define COMP_TRB_ERROR                          5
1067 #define COMP_STALL_ERROR                        6
1068 #define COMP_RESOURCE_ERROR                     7
1069 #define COMP_BANDWIDTH_ERROR                    8
1070 #define COMP_NO_SLOTS_AVAILABLE_ERROR           9
1071 #define COMP_INVALID_STREAM_TYPE_ERROR          10
1072 #define COMP_SLOT_NOT_ENABLED_ERROR             11
1073 #define COMP_ENDPOINT_NOT_ENABLED_ERROR         12
1074 #define COMP_SHORT_PACKET                       13
1075 #define COMP_RING_UNDERRUN                      14
1076 #define COMP_RING_OVERRUN                       15
1077 #define COMP_VF_EVENT_RING_FULL_ERROR           16
1078 #define COMP_PARAMETER_ERROR                    17
1079 #define COMP_BANDWIDTH_OVERRUN_ERROR            18
1080 #define COMP_CONTEXT_STATE_ERROR                19
1081 #define COMP_NO_PING_RESPONSE_ERROR             20
1082 #define COMP_EVENT_RING_FULL_ERROR              21
1083 #define COMP_INCOMPATIBLE_DEVICE_ERROR          22
1084 #define COMP_MISSED_SERVICE_ERROR               23
1085 #define COMP_COMMAND_RING_STOPPED               24
1086 #define COMP_COMMAND_ABORTED                    25
1087 #define COMP_STOPPED                            26
1088 #define COMP_STOPPED_LENGTH_INVALID             27
1089 #define COMP_STOPPED_SHORT_PACKET               28
1090 #define COMP_MAX_EXIT_LATENCY_TOO_LARGE_ERROR   29
1091 #define COMP_ISOCH_BUFFER_OVERRUN               31
1092 #define COMP_EVENT_LOST_ERROR                   32
1093 #define COMP_UNDEFINED_ERROR                    33
1094 #define COMP_INVALID_STREAM_ID_ERROR            34
1095 #define COMP_SECONDARY_BANDWIDTH_ERROR          35
1096 #define COMP_SPLIT_TRANSACTION_ERROR            36
1097
1098 static inline const char *xhci_trb_comp_code_string(u8 status)
1099 {
1100         switch (status) {
1101         case COMP_INVALID:
1102                 return "Invalid";
1103         case COMP_SUCCESS:
1104                 return "Success";
1105         case COMP_DATA_BUFFER_ERROR:
1106                 return "Data Buffer Error";
1107         case COMP_BABBLE_DETECTED_ERROR:
1108                 return "Babble Detected";
1109         case COMP_USB_TRANSACTION_ERROR:
1110                 return "USB Transaction Error";
1111         case COMP_TRB_ERROR:
1112                 return "TRB Error";
1113         case COMP_STALL_ERROR:
1114                 return "Stall Error";
1115         case COMP_RESOURCE_ERROR:
1116                 return "Resource Error";
1117         case COMP_BANDWIDTH_ERROR:
1118                 return "Bandwidth Error";
1119         case COMP_NO_SLOTS_AVAILABLE_ERROR:
1120                 return "No Slots Available Error";
1121         case COMP_INVALID_STREAM_TYPE_ERROR:
1122                 return "Invalid Stream Type Error";
1123         case COMP_SLOT_NOT_ENABLED_ERROR:
1124                 return "Slot Not Enabled Error";
1125         case COMP_ENDPOINT_NOT_ENABLED_ERROR:
1126                 return "Endpoint Not Enabled Error";
1127         case COMP_SHORT_PACKET:
1128                 return "Short Packet";
1129         case COMP_RING_UNDERRUN:
1130                 return "Ring Underrun";
1131         case COMP_RING_OVERRUN:
1132                 return "Ring Overrun";
1133         case COMP_VF_EVENT_RING_FULL_ERROR:
1134                 return "VF Event Ring Full Error";
1135         case COMP_PARAMETER_ERROR:
1136                 return "Parameter Error";
1137         case COMP_BANDWIDTH_OVERRUN_ERROR:
1138                 return "Bandwidth Overrun Error";
1139         case COMP_CONTEXT_STATE_ERROR:
1140                 return "Context State Error";
1141         case COMP_NO_PING_RESPONSE_ERROR:
1142                 return "No Ping Response Error";
1143         case COMP_EVENT_RING_FULL_ERROR:
1144                 return "Event Ring Full Error";
1145         case COMP_INCOMPATIBLE_DEVICE_ERROR:
1146                 return "Incompatible Device Error";
1147         case COMP_MISSED_SERVICE_ERROR:
1148                 return "Missed Service Error";
1149         case COMP_COMMAND_RING_STOPPED:
1150                 return "Command Ring Stopped";
1151         case COMP_COMMAND_ABORTED:
1152                 return "Command Aborted";
1153         case COMP_STOPPED:
1154                 return "Stopped";
1155         case COMP_STOPPED_LENGTH_INVALID:
1156                 return "Stopped - Length Invalid";
1157         case COMP_STOPPED_SHORT_PACKET:
1158                 return "Stopped - Short Packet";
1159         case COMP_MAX_EXIT_LATENCY_TOO_LARGE_ERROR:
1160                 return "Max Exit Latency Too Large Error";
1161         case COMP_ISOCH_BUFFER_OVERRUN:
1162                 return "Isoch Buffer Overrun";
1163         case COMP_EVENT_LOST_ERROR:
1164                 return "Event Lost Error";
1165         case COMP_UNDEFINED_ERROR:
1166                 return "Undefined Error";
1167         case COMP_INVALID_STREAM_ID_ERROR:
1168                 return "Invalid Stream ID Error";
1169         case COMP_SECONDARY_BANDWIDTH_ERROR:
1170                 return "Secondary Bandwidth Error";
1171         case COMP_SPLIT_TRANSACTION_ERROR:
1172                 return "Split Transaction Error";
1173         default:
1174                 return "Unknown!!";
1175         }
1176 }
1177
1178 struct xhci_link_trb {
1179         /* 64-bit segment pointer*/
1180         __le64 segment_ptr;
1181         __le32 intr_target;
1182         __le32 control;
1183 };
1184
1185 /* control bitfields */
1186 #define LINK_TOGGLE     (0x1<<1)
1187
1188 /* Command completion event TRB */
1189 struct xhci_event_cmd {
1190         /* Pointer to command TRB, or the value passed by the event data trb */
1191         __le64 cmd_trb;
1192         __le32 status;
1193         __le32 flags;
1194 };
1195
1196 /* flags bitmasks */
1197
1198 /* Address device - disable SetAddress */
1199 #define TRB_BSR         (1<<9)
1200
1201 /* Configure Endpoint - Deconfigure */
1202 #define TRB_DC          (1<<9)
1203
1204 /* Stop Ring - Transfer State Preserve */
1205 #define TRB_TSP         (1<<9)
1206
1207 enum xhci_ep_reset_type {
1208         EP_HARD_RESET,
1209         EP_SOFT_RESET,
1210 };
1211
1212 /* Force Event */
1213 #define TRB_TO_VF_INTR_TARGET(p)        (((p) & (0x3ff << 22)) >> 22)
1214 #define TRB_TO_VF_ID(p)                 (((p) & (0xff << 16)) >> 16)
1215
1216 /* Set Latency Tolerance Value */
1217 #define TRB_TO_BELT(p)                  (((p) & (0xfff << 16)) >> 16)
1218
1219 /* Get Port Bandwidth */
1220 #define TRB_TO_DEV_SPEED(p)             (((p) & (0xf << 16)) >> 16)
1221
1222 /* Force Header */
1223 #define TRB_TO_PACKET_TYPE(p)           ((p) & 0x1f)
1224 #define TRB_TO_ROOTHUB_PORT(p)          (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
1225
1226 enum xhci_setup_dev {
1227         SETUP_CONTEXT_ONLY,
1228         SETUP_CONTEXT_ADDRESS,
1229 };
1230
1231 /* bits 16:23 are the virtual function ID */
1232 /* bits 24:31 are the slot ID */
1233 #define TRB_TO_SLOT_ID(p)       (((p) & (0xff<<24)) >> 24)
1234 #define SLOT_ID_FOR_TRB(p)      (((p) & 0xff) << 24)
1235
1236 /* Stop Endpoint TRB - ep_index to endpoint ID for this TRB */
1237 #define TRB_TO_EP_INDEX(p)              ((((p) & (0x1f << 16)) >> 16) - 1)
1238 #define EP_ID_FOR_TRB(p)                ((((p) + 1) & 0x1f) << 16)
1239
1240 #define SUSPEND_PORT_FOR_TRB(p)         (((p) & 1) << 23)
1241 #define TRB_TO_SUSPEND_PORT(p)          (((p) & (1 << 23)) >> 23)
1242 #define LAST_EP_INDEX                   30
1243
1244 /* Set TR Dequeue Pointer command TRB fields, 6.4.3.9 */
1245 #define TRB_TO_STREAM_ID(p)             ((((p) & (0xffff << 16)) >> 16))
1246 #define STREAM_ID_FOR_TRB(p)            ((((p)) & 0xffff) << 16)
1247 #define SCT_FOR_TRB(p)                  (((p) << 1) & 0x7)
1248
1249 /* Link TRB specific fields */
1250 #define TRB_TC                  (1<<1)
1251
1252 /* Port Status Change Event TRB fields */
1253 /* Port ID - bits 31:24 */
1254 #define GET_PORT_ID(p)          (((p) & (0xff << 24)) >> 24)
1255
1256 #define EVENT_DATA              (1 << 2)
1257
1258 /* Normal TRB fields */
1259 /* transfer_len bitmasks - bits 0:16 */
1260 #define TRB_LEN(p)              ((p) & 0x1ffff)
1261 /* TD Size, packets remaining in this TD, bits 21:17 (5 bits, so max 31) */
1262 #define TRB_TD_SIZE(p)          (min((p), (u32)31) << 17)
1263 #define GET_TD_SIZE(p)          (((p) & 0x3e0000) >> 17)
1264 /* xhci 1.1 uses the TD_SIZE field for TBC if Extended TBC is enabled (ETE) */
1265 #define TRB_TD_SIZE_TBC(p)      (min((p), (u32)31) << 17)
1266 /* Interrupter Target - which MSI-X vector to target the completion event at */
1267 #define TRB_INTR_TARGET(p)      (((p) & 0x3ff) << 22)
1268 #define GET_INTR_TARGET(p)      (((p) >> 22) & 0x3ff)
1269 /* Total burst count field, Rsvdz on xhci 1.1 with Extended TBC enabled (ETE) */
1270 #define TRB_TBC(p)              (((p) & 0x3) << 7)
1271 #define TRB_TLBPC(p)            (((p) & 0xf) << 16)
1272
1273 /* Cycle bit - indicates TRB ownership by HC or HCD */
1274 #define TRB_CYCLE               (1<<0)
1275 /*
1276  * Force next event data TRB to be evaluated before task switch.
1277  * Used to pass OS data back after a TD completes.
1278  */
1279 #define TRB_ENT                 (1<<1)
1280 /* Interrupt on short packet */
1281 #define TRB_ISP                 (1<<2)
1282 /* Set PCIe no snoop attribute */
1283 #define TRB_NO_SNOOP            (1<<3)
1284 /* Chain multiple TRBs into a TD */
1285 #define TRB_CHAIN               (1<<4)
1286 /* Interrupt on completion */
1287 #define TRB_IOC                 (1<<5)
1288 /* The buffer pointer contains immediate data */
1289 #define TRB_IDT                 (1<<6)
1290
1291 /* Block Event Interrupt */
1292 #define TRB_BEI                 (1<<9)
1293
1294 /* Control transfer TRB specific fields */
1295 #define TRB_DIR_IN              (1<<16)
1296 #define TRB_TX_TYPE(p)          ((p) << 16)
1297 #define TRB_DATA_OUT            2
1298 #define TRB_DATA_IN             3
1299
1300 /* Isochronous TRB specific fields */
1301 #define TRB_SIA                 (1<<31)
1302 #define TRB_FRAME_ID(p)         (((p) & 0x7ff) << 20)
1303
1304 struct xhci_generic_trb {
1305         __le32 field[4];
1306 };
1307
1308 union xhci_trb {
1309         struct xhci_link_trb            link;
1310         struct xhci_transfer_event      trans_event;
1311         struct xhci_event_cmd           event_cmd;
1312         struct xhci_generic_trb         generic;
1313 };
1314
1315 /* TRB bit mask */
1316 #define TRB_TYPE_BITMASK        (0xfc00)
1317 #define TRB_TYPE(p)             ((p) << 10)
1318 #define TRB_FIELD_TO_TYPE(p)    (((p) & TRB_TYPE_BITMASK) >> 10)
1319 /* TRB type IDs */
1320 /* bulk, interrupt, isoc scatter/gather, and control data stage */
1321 #define TRB_NORMAL              1
1322 /* setup stage for control transfers */
1323 #define TRB_SETUP               2
1324 /* data stage for control transfers */
1325 #define TRB_DATA                3
1326 /* status stage for control transfers */
1327 #define TRB_STATUS              4
1328 /* isoc transfers */
1329 #define TRB_ISOC                5
1330 /* TRB for linking ring segments */
1331 #define TRB_LINK                6
1332 #define TRB_EVENT_DATA          7
1333 /* Transfer Ring No-op (not for the command ring) */
1334 #define TRB_TR_NOOP             8
1335 /* Command TRBs */
1336 /* Enable Slot Command */
1337 #define TRB_ENABLE_SLOT         9
1338 /* Disable Slot Command */
1339 #define TRB_DISABLE_SLOT        10
1340 /* Address Device Command */
1341 #define TRB_ADDR_DEV            11
1342 /* Configure Endpoint Command */
1343 #define TRB_CONFIG_EP           12
1344 /* Evaluate Context Command */
1345 #define TRB_EVAL_CONTEXT        13
1346 /* Reset Endpoint Command */
1347 #define TRB_RESET_EP            14
1348 /* Stop Transfer Ring Command */
1349 #define TRB_STOP_RING           15
1350 /* Set Transfer Ring Dequeue Pointer Command */
1351 #define TRB_SET_DEQ             16
1352 /* Reset Device Command */
1353 #define TRB_RESET_DEV           17
1354 /* Force Event Command (opt) */
1355 #define TRB_FORCE_EVENT         18
1356 /* Negotiate Bandwidth Command (opt) */
1357 #define TRB_NEG_BANDWIDTH       19
1358 /* Set Latency Tolerance Value Command (opt) */
1359 #define TRB_SET_LT              20
1360 /* Get port bandwidth Command */
1361 #define TRB_GET_BW              21
1362 /* Force Header Command - generate a transaction or link management packet */
1363 #define TRB_FORCE_HEADER        22
1364 /* No-op Command - not for transfer rings */
1365 #define TRB_CMD_NOOP            23
1366 /* TRB IDs 24-31 reserved */
1367 /* Event TRBS */
1368 /* Transfer Event */
1369 #define TRB_TRANSFER            32
1370 /* Command Completion Event */
1371 #define TRB_COMPLETION          33
1372 /* Port Status Change Event */
1373 #define TRB_PORT_STATUS         34
1374 /* Bandwidth Request Event (opt) */
1375 #define TRB_BANDWIDTH_EVENT     35
1376 /* Doorbell Event (opt) */
1377 #define TRB_DOORBELL            36
1378 /* Host Controller Event */
1379 #define TRB_HC_EVENT            37
1380 /* Device Notification Event - device sent function wake notification */
1381 #define TRB_DEV_NOTE            38
1382 /* MFINDEX Wrap Event - microframe counter wrapped */
1383 #define TRB_MFINDEX_WRAP        39
1384 /* TRB IDs 40-47 reserved, 48-63 is vendor-defined */
1385
1386 /* Nec vendor-specific command completion event. */
1387 #define TRB_NEC_CMD_COMP        48
1388 /* Get NEC firmware revision. */
1389 #define TRB_NEC_GET_FW          49
1390
1391 static inline const char *xhci_trb_type_string(u8 type)
1392 {
1393         switch (type) {
1394         case TRB_NORMAL:
1395                 return "Normal";
1396         case TRB_SETUP:
1397                 return "Setup Stage";
1398         case TRB_DATA:
1399                 return "Data Stage";
1400         case TRB_STATUS:
1401                 return "Status Stage";
1402         case TRB_ISOC:
1403                 return "Isoch";
1404         case TRB_LINK:
1405                 return "Link";
1406         case TRB_EVENT_DATA:
1407                 return "Event Data";
1408         case TRB_TR_NOOP:
1409                 return "No-Op";
1410         case TRB_ENABLE_SLOT:
1411                 return "Enable Slot Command";
1412         case TRB_DISABLE_SLOT:
1413                 return "Disable Slot Command";
1414         case TRB_ADDR_DEV:
1415                 return "Address Device Command";
1416         case TRB_CONFIG_EP:
1417                 return "Configure Endpoint Command";
1418         case TRB_EVAL_CONTEXT:
1419                 return "Evaluate Context Command";
1420         case TRB_RESET_EP:
1421                 return "Reset Endpoint Command";
1422         case TRB_STOP_RING:
1423                 return "Stop Ring Command";
1424         case TRB_SET_DEQ:
1425                 return "Set TR Dequeue Pointer Command";
1426         case TRB_RESET_DEV:
1427                 return "Reset Device Command";
1428         case TRB_FORCE_EVENT:
1429                 return "Force Event Command";
1430         case TRB_NEG_BANDWIDTH:
1431                 return "Negotiate Bandwidth Command";
1432         case TRB_SET_LT:
1433                 return "Set Latency Tolerance Value Command";
1434         case TRB_GET_BW:
1435                 return "Get Port Bandwidth Command";
1436         case TRB_FORCE_HEADER:
1437                 return "Force Header Command";
1438         case TRB_CMD_NOOP:
1439                 return "No-Op Command";
1440         case TRB_TRANSFER:
1441                 return "Transfer Event";
1442         case TRB_COMPLETION:
1443                 return "Command Completion Event";
1444         case TRB_PORT_STATUS:
1445                 return "Port Status Change Event";
1446         case TRB_BANDWIDTH_EVENT:
1447                 return "Bandwidth Request Event";
1448         case TRB_DOORBELL:
1449                 return "Doorbell Event";
1450         case TRB_HC_EVENT:
1451                 return "Host Controller Event";
1452         case TRB_DEV_NOTE:
1453                 return "Device Notification Event";
1454         case TRB_MFINDEX_WRAP:
1455                 return "MFINDEX Wrap Event";
1456         case TRB_NEC_CMD_COMP:
1457                 return "NEC Command Completion Event";
1458         case TRB_NEC_GET_FW:
1459                 return "NET Get Firmware Revision Command";
1460         default:
1461                 return "UNKNOWN";
1462         }
1463 }
1464
1465 #define TRB_TYPE_LINK(x)        (((x) & TRB_TYPE_BITMASK) == TRB_TYPE(TRB_LINK))
1466 /* Above, but for __le32 types -- can avoid work by swapping constants: */
1467 #define TRB_TYPE_LINK_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1468                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_LINK)))
1469 #define TRB_TYPE_NOOP_LE32(x)   (((x) & cpu_to_le32(TRB_TYPE_BITMASK)) == \
1470                                  cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_TR_NOOP)))
1471
1472 #define NEC_FW_MINOR(p)         (((p) >> 0) & 0xff)
1473 #define NEC_FW_MAJOR(p)         (((p) >> 8) & 0xff)
1474
1475 /*
1476  * TRBS_PER_SEGMENT must be a multiple of 4,
1477  * since the command ring is 64-byte aligned.
1478  * It must also be greater than 16.
1479  */
1480 #define TRBS_PER_SEGMENT        256
1481 /* Allow two commands + a link TRB, along with any reserved command TRBs */
1482 #define MAX_RSVD_CMD_TRBS       (TRBS_PER_SEGMENT - 3)
1483 #define TRB_SEGMENT_SIZE        (TRBS_PER_SEGMENT*16)
1484 #define TRB_SEGMENT_SHIFT       (ilog2(TRB_SEGMENT_SIZE))
1485 /* TRB buffer pointers can't cross 64KB boundaries */
1486 #define TRB_MAX_BUFF_SHIFT              16
1487 #define TRB_MAX_BUFF_SIZE       (1 << TRB_MAX_BUFF_SHIFT)
1488 /* How much data is left before the 64KB boundary? */
1489 #define TRB_BUFF_LEN_UP_TO_BOUNDARY(addr)       (TRB_MAX_BUFF_SIZE - \
1490                                         (addr & (TRB_MAX_BUFF_SIZE - 1)))
1491
1492 struct xhci_segment {
1493         union xhci_trb          *trbs;
1494         /* private to HCD */
1495         struct xhci_segment     *next;
1496         dma_addr_t              dma;
1497         /* Max packet sized bounce buffer for td-fragmant alignment */
1498         dma_addr_t              bounce_dma;
1499         void                    *bounce_buf;
1500         unsigned int            bounce_offs;
1501         unsigned int            bounce_len;
1502 };
1503
1504 struct xhci_td {
1505         struct list_head        td_list;
1506         struct list_head        cancelled_td_list;
1507         struct urb              *urb;
1508         struct xhci_segment     *start_seg;
1509         union xhci_trb          *first_trb;
1510         union xhci_trb          *last_trb;
1511         struct xhci_segment     *bounce_seg;
1512         /* actual_length of the URB has already been set */
1513         bool                    urb_length_set;
1514 };
1515
1516 /* xHCI command default timeout value */
1517 #define XHCI_CMD_DEFAULT_TIMEOUT        (5 * HZ)
1518
1519 /* command descriptor */
1520 struct xhci_cd {
1521         struct xhci_command     *command;
1522         union xhci_trb          *cmd_trb;
1523 };
1524
1525 struct xhci_dequeue_state {
1526         struct xhci_segment *new_deq_seg;
1527         union xhci_trb *new_deq_ptr;
1528         int new_cycle_state;
1529         unsigned int stream_id;
1530 };
1531
1532 enum xhci_ring_type {
1533         TYPE_CTRL = 0,
1534         TYPE_ISOC,
1535         TYPE_BULK,
1536         TYPE_INTR,
1537         TYPE_STREAM,
1538         TYPE_COMMAND,
1539         TYPE_EVENT,
1540 };
1541
1542 static inline const char *xhci_ring_type_string(enum xhci_ring_type type)
1543 {
1544         switch (type) {
1545         case TYPE_CTRL:
1546                 return "CTRL";
1547         case TYPE_ISOC:
1548                 return "ISOC";
1549         case TYPE_BULK:
1550                 return "BULK";
1551         case TYPE_INTR:
1552                 return "INTR";
1553         case TYPE_STREAM:
1554                 return "STREAM";
1555         case TYPE_COMMAND:
1556                 return "CMD";
1557         case TYPE_EVENT:
1558                 return "EVENT";
1559         }
1560
1561         return "UNKNOWN";
1562 }
1563
1564 struct xhci_ring {
1565         struct xhci_segment     *first_seg;
1566         struct xhci_segment     *last_seg;
1567         union  xhci_trb         *enqueue;
1568         struct xhci_segment     *enq_seg;
1569         union  xhci_trb         *dequeue;
1570         struct xhci_segment     *deq_seg;
1571         struct list_head        td_list;
1572         /*
1573          * Write the cycle state into the TRB cycle field to give ownership of
1574          * the TRB to the host controller (if we are the producer), or to check
1575          * if we own the TRB (if we are the consumer).  See section 4.9.1.
1576          */
1577         u32                     cycle_state;
1578         unsigned int            stream_id;
1579         unsigned int            num_segs;
1580         unsigned int            num_trbs_free;
1581         unsigned int            num_trbs_free_temp;
1582         unsigned int            bounce_buf_len;
1583         enum xhci_ring_type     type;
1584         bool                    last_td_was_short;
1585         struct radix_tree_root  *trb_address_map;
1586 };
1587
1588 struct xhci_erst_entry {
1589         /* 64-bit event ring segment address */
1590         __le64  seg_addr;
1591         __le32  seg_size;
1592         /* Set to zero */
1593         __le32  rsvd;
1594 };
1595
1596 struct xhci_erst {
1597         struct xhci_erst_entry  *entries;
1598         unsigned int            num_entries;
1599         /* xhci->event_ring keeps track of segment dma addresses */
1600         dma_addr_t              erst_dma_addr;
1601         /* Num entries the ERST can contain */
1602         unsigned int            erst_size;
1603 };
1604
1605 struct xhci_scratchpad {
1606         u64 *sp_array;
1607         dma_addr_t sp_dma;
1608         void **sp_buffers;
1609 };
1610
1611 struct urb_priv {
1612         int     num_tds;
1613         int     num_tds_done;
1614         struct  xhci_td td[0];
1615 };
1616
1617 /*
1618  * Each segment table entry is 4*32bits long.  1K seems like an ok size:
1619  * (1K bytes * 8bytes/bit) / (4*32 bits) = 64 segment entries in the table,
1620  * meaning 64 ring segments.
1621  * Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1622 #define ERST_NUM_SEGS   1
1623 /* Initial allocated size of the ERST, in number of entries */
1624 #define ERST_SIZE       64
1625 /* Initial number of event segment rings allocated */
1626 #define ERST_ENTRIES    1
1627 /* Poll every 60 seconds */
1628 #define POLL_TIMEOUT    60
1629 /* Stop endpoint command timeout (secs) for URB cancellation watchdog timer */
1630 #define XHCI_STOP_EP_CMD_TIMEOUT        5
1631 /* XXX: Make these module parameters */
1632
1633 struct s3_save {
1634         u32     command;
1635         u32     dev_nt;
1636         u64     dcbaa_ptr;
1637         u32     config_reg;
1638         u32     irq_pending;
1639         u32     irq_control;
1640         u32     erst_size;
1641         u64     erst_base;
1642         u64     erst_dequeue;
1643 };
1644
1645 /* Use for lpm */
1646 struct dev_info {
1647         u32                     dev_id;
1648         struct  list_head       list;
1649 };
1650
1651 struct xhci_bus_state {
1652         unsigned long           bus_suspended;
1653         unsigned long           next_statechange;
1654
1655         /* Port suspend arrays are indexed by the portnum of the fake roothub */
1656         /* ports suspend status arrays - max 31 ports for USB2, 15 for USB3 */
1657         u32                     port_c_suspend;
1658         u32                     suspended_ports;
1659         u32                     port_remote_wakeup;
1660         unsigned long           resume_done[USB_MAXCHILDREN];
1661         /* which ports have started to resume */
1662         unsigned long           resuming_ports;
1663         /* Which ports are waiting on RExit to U0 transition. */
1664         unsigned long           rexit_ports;
1665         struct completion       rexit_done[USB_MAXCHILDREN];
1666 };
1667
1668
1669 /*
1670  * It can take up to 20 ms to transition from RExit to U0 on the
1671  * Intel Lynx Point LP xHCI host.
1672  */
1673 #define XHCI_MAX_REXIT_TIMEOUT  (20 * 1000)
1674
1675 static inline unsigned int hcd_index(struct usb_hcd *hcd)
1676 {
1677         if (hcd->speed == HCD_USB3)
1678                 return 0;
1679         else
1680                 return 1;
1681 }
1682
1683 struct xhci_hub {
1684         u8      maj_rev;
1685         u8      min_rev;
1686         u32     *psi;           /* array of protocol speed ID entries */
1687         u8      psi_count;
1688         u8      psi_uid_count;
1689 };
1690
1691 /* There is one xhci_hcd structure per controller */
1692 struct xhci_hcd {
1693         struct usb_hcd *main_hcd;
1694         struct usb_hcd *shared_hcd;
1695         /* glue to PCI and HCD framework */
1696         struct xhci_cap_regs __iomem *cap_regs;
1697         struct xhci_op_regs __iomem *op_regs;
1698         struct xhci_run_regs __iomem *run_regs;
1699         struct xhci_doorbell_array __iomem *dba;
1700         /* Our HCD's current interrupter register set */
1701         struct  xhci_intr_reg __iomem *ir_set;
1702
1703         /* Cached register copies of read-only HC data */
1704         __u32           hcs_params1;
1705         __u32           hcs_params2;
1706         __u32           hcs_params3;
1707         __u32           hcc_params;
1708         __u32           hcc_params2;
1709
1710         spinlock_t      lock;
1711
1712         /* packed release number */
1713         u8              sbrn;
1714         u16             hci_version;
1715         u8              max_slots;
1716         u8              max_interrupters;
1717         u8              max_ports;
1718         u8              isoc_threshold;
1719         int             event_ring_max;
1720         /* 4KB min, 128MB max */
1721         int             page_size;
1722         /* Valid values are 12 to 20, inclusive */
1723         int             page_shift;
1724         /* msi-x vectors */
1725         int             msix_count;
1726         /* optional clock */
1727         struct clk              *clk;
1728         /* data structures */
1729         struct xhci_device_context_array *dcbaa;
1730         struct xhci_ring        *cmd_ring;
1731         unsigned int            cmd_ring_state;
1732 #define CMD_RING_STATE_RUNNING         (1 << 0)
1733 #define CMD_RING_STATE_ABORTED         (1 << 1)
1734 #define CMD_RING_STATE_STOPPED         (1 << 2)
1735         struct list_head        cmd_list;
1736         unsigned int            cmd_ring_reserved_trbs;
1737         struct delayed_work     cmd_timer;
1738         struct completion       cmd_ring_stop_completion;
1739         struct xhci_command     *current_cmd;
1740         struct xhci_ring        *event_ring;
1741         struct xhci_erst        erst;
1742         /* Scratchpad */
1743         struct xhci_scratchpad  *scratchpad;
1744         /* Store LPM test failed devices' information */
1745         struct list_head        lpm_failed_devs;
1746
1747         /* slot enabling and address device helpers */
1748         /* these are not thread safe so use mutex */
1749         struct mutex mutex;
1750         /* For USB 3.0 LPM enable/disable. */
1751         struct xhci_command             *lpm_command;
1752         /* Internal mirror of the HW's dcbaa */
1753         struct xhci_virt_device *devs[MAX_HC_SLOTS];
1754         /* For keeping track of bandwidth domains per roothub. */
1755         struct xhci_root_port_bw_info   *rh_bw;
1756
1757         /* DMA pools */
1758         struct dma_pool *device_pool;
1759         struct dma_pool *segment_pool;
1760         struct dma_pool *small_streams_pool;
1761         struct dma_pool *medium_streams_pool;
1762
1763         /* Host controller watchdog timer structures */
1764         unsigned int            xhc_state;
1765
1766         u32                     command;
1767         struct s3_save          s3;
1768 /* Host controller is dying - not responding to commands. "I'm not dead yet!"
1769  *
1770  * xHC interrupts have been disabled and a watchdog timer will (or has already)
1771  * halt the xHCI host, and complete all URBs with an -ESHUTDOWN code.  Any code
1772  * that sees this status (other than the timer that set it) should stop touching
1773  * hardware immediately.  Interrupt handlers should return immediately when
1774  * they see this status (any time they drop and re-acquire xhci->lock).
1775  * xhci_urb_dequeue() should call usb_hcd_check_unlink_urb() and return without
1776  * putting the TD on the canceled list, etc.
1777  *
1778  * There are no reports of xHCI host controllers that display this issue.
1779  */
1780 #define XHCI_STATE_DYING        (1 << 0)
1781 #define XHCI_STATE_HALTED       (1 << 1)
1782 #define XHCI_STATE_REMOVING     (1 << 2)
1783         unsigned int            quirks;
1784 #define XHCI_LINK_TRB_QUIRK     (1 << 0)
1785 #define XHCI_RESET_EP_QUIRK     (1 << 1)
1786 #define XHCI_NEC_HOST           (1 << 2)
1787 #define XHCI_AMD_PLL_FIX        (1 << 3)
1788 #define XHCI_SPURIOUS_SUCCESS   (1 << 4)
1789 /*
1790  * Certain Intel host controllers have a limit to the number of endpoint
1791  * contexts they can handle.  Ideally, they would signal that they can't handle
1792  * anymore endpoint contexts by returning a Resource Error for the Configure
1793  * Endpoint command, but they don't.  Instead they expect software to keep track
1794  * of the number of active endpoints for them, across configure endpoint
1795  * commands, reset device commands, disable slot commands, and address device
1796  * commands.
1797  */
1798 #define XHCI_EP_LIMIT_QUIRK     (1 << 5)
1799 #define XHCI_BROKEN_MSI         (1 << 6)
1800 #define XHCI_RESET_ON_RESUME    (1 << 7)
1801 #define XHCI_SW_BW_CHECKING     (1 << 8)
1802 #define XHCI_AMD_0x96_HOST      (1 << 9)
1803 #define XHCI_TRUST_TX_LENGTH    (1 << 10)
1804 #define XHCI_LPM_SUPPORT        (1 << 11)
1805 #define XHCI_INTEL_HOST         (1 << 12)
1806 #define XHCI_SPURIOUS_REBOOT    (1 << 13)
1807 #define XHCI_COMP_MODE_QUIRK    (1 << 14)
1808 #define XHCI_AVOID_BEI          (1 << 15)
1809 #define XHCI_PLAT               (1 << 16)
1810 #define XHCI_SLOW_SUSPEND       (1 << 17)
1811 #define XHCI_SPURIOUS_WAKEUP    (1 << 18)
1812 /* For controllers with a broken beyond repair streams implementation */
1813 #define XHCI_BROKEN_STREAMS     (1 << 19)
1814 #define XHCI_PME_STUCK_QUIRK    (1 << 20)
1815 #define XHCI_MTK_HOST           (1 << 21)
1816 #define XHCI_SSIC_PORT_UNUSED   (1 << 22)
1817 #define XHCI_NO_64BIT_SUPPORT   (1 << 23)
1818 #define XHCI_MISSING_CAS        (1 << 24)
1819 /* For controller with a broken Port Disable implementation */
1820 #define XHCI_BROKEN_PORT_PED    (1 << 25)
1821 #define XHCI_LIMIT_ENDPOINT_INTERVAL_7  (1 << 26)
1822 #define XHCI_U2_DISABLE_WAKE    (1 << 27)
1823 #define XHCI_ASMEDIA_MODIFY_FLOWCONTROL (1 << 28)
1824
1825         unsigned int            num_active_eps;
1826         unsigned int            limit_active_eps;
1827         /* There are two roothubs to keep track of bus suspend info for */
1828         struct xhci_bus_state   bus_state[2];
1829         /* Is each xHCI roothub port a USB 3.0, USB 2.0, or USB 1.1 port? */
1830         u8                      *port_array;
1831         /* Array of pointers to USB 3.0 PORTSC registers */
1832         __le32 __iomem          **usb3_ports;
1833         unsigned int            num_usb3_ports;
1834         /* Array of pointers to USB 2.0 PORTSC registers */
1835         __le32 __iomem          **usb2_ports;
1836         struct xhci_hub         usb2_rhub;
1837         struct xhci_hub         usb3_rhub;
1838         unsigned int            num_usb2_ports;
1839         /* support xHCI 0.96 spec USB2 software LPM */
1840         unsigned                sw_lpm_support:1;
1841         /* support xHCI 1.0 spec USB2 hardware LPM */
1842         unsigned                hw_lpm_support:1;
1843         /* cached usb2 extened protocol capabilites */
1844         u32                     *ext_caps;
1845         unsigned int            num_ext_caps;
1846         /* Compliance Mode Recovery Data */
1847         struct timer_list       comp_mode_recovery_timer;
1848         u32                     port_status_u0;
1849         u16                     test_mode;
1850 /* Compliance Mode Timer Triggered every 2 seconds */
1851 #define COMP_MODE_RCVRY_MSECS 2000
1852
1853         /* platform-specific data -- must come last */
1854         unsigned long           priv[0] __aligned(sizeof(s64));
1855 };
1856
1857 /* Platform specific overrides to generic XHCI hc_driver ops */
1858 struct xhci_driver_overrides {
1859         size_t extra_priv_size;
1860         int (*reset)(struct usb_hcd *hcd);
1861         int (*start)(struct usb_hcd *hcd);
1862 };
1863
1864 #define XHCI_CFC_DELAY          10
1865
1866 /* convert between an HCD pointer and the corresponding EHCI_HCD */
1867 static inline struct xhci_hcd *hcd_to_xhci(struct usb_hcd *hcd)
1868 {
1869         struct usb_hcd *primary_hcd;
1870
1871         if (usb_hcd_is_primary_hcd(hcd))
1872                 primary_hcd = hcd;
1873         else
1874                 primary_hcd = hcd->primary_hcd;
1875
1876         return (struct xhci_hcd *) (primary_hcd->hcd_priv);
1877 }
1878
1879 static inline struct usb_hcd *xhci_to_hcd(struct xhci_hcd *xhci)
1880 {
1881         return xhci->main_hcd;
1882 }
1883
1884 #define xhci_dbg(xhci, fmt, args...) \
1885         dev_dbg(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1886 #define xhci_err(xhci, fmt, args...) \
1887         dev_err(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1888 #define xhci_warn(xhci, fmt, args...) \
1889         dev_warn(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1890 #define xhci_warn_ratelimited(xhci, fmt, args...) \
1891         dev_warn_ratelimited(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1892 #define xhci_info(xhci, fmt, args...) \
1893         dev_info(xhci_to_hcd(xhci)->self.controller , fmt , ## args)
1894
1895 /*
1896  * Registers should always be accessed with double word or quad word accesses.
1897  *
1898  * Some xHCI implementations may support 64-bit address pointers.  Registers
1899  * with 64-bit address pointers should be written to with dword accesses by
1900  * writing the low dword first (ptr[0]), then the high dword (ptr[1]) second.
1901  * xHCI implementations that do not support 64-bit address pointers will ignore
1902  * the high dword, and write order is irrelevant.
1903  */
1904 static inline u64 xhci_read_64(const struct xhci_hcd *xhci,
1905                 __le64 __iomem *regs)
1906 {
1907         return lo_hi_readq(regs);
1908 }
1909 static inline void xhci_write_64(struct xhci_hcd *xhci,
1910                                  const u64 val, __le64 __iomem *regs)
1911 {
1912         lo_hi_writeq(val, regs);
1913 }
1914
1915 static inline int xhci_link_trb_quirk(struct xhci_hcd *xhci)
1916 {
1917         return xhci->quirks & XHCI_LINK_TRB_QUIRK;
1918 }
1919
1920 /* xHCI debugging */
1921 void xhci_print_ir_set(struct xhci_hcd *xhci, int set_num);
1922 void xhci_print_registers(struct xhci_hcd *xhci);
1923 void xhci_dbg_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1924 void xhci_print_run_regs(struct xhci_hcd *xhci);
1925 void xhci_dbg_erst(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_erst *erst);
1926 void xhci_dbg_cmd_ptrs(struct xhci_hcd *xhci);
1927 char *xhci_get_slot_state(struct xhci_hcd *xhci,
1928                 struct xhci_container_ctx *ctx);
1929 void xhci_dbg_trace(struct xhci_hcd *xhci, void (*trace)(struct va_format *),
1930                         const char *fmt, ...);
1931
1932 /* xHCI memory management */
1933 void xhci_mem_cleanup(struct xhci_hcd *xhci);
1934 int xhci_mem_init(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t flags);
1935 void xhci_free_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
1936 int xhci_alloc_virt_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id, struct usb_device *udev, gfp_t flags);
1937 int xhci_setup_addressable_virt_dev(struct xhci_hcd *xhci, struct usb_device *udev);
1938 void xhci_copy_ep0_dequeue_into_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1939                 struct usb_device *udev);
1940 unsigned int xhci_get_endpoint_index(struct usb_endpoint_descriptor *desc);
1941 unsigned int xhci_get_endpoint_address(unsigned int ep_index);
1942 unsigned int xhci_last_valid_endpoint(u32 added_ctxs);
1943 void xhci_endpoint_zero(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev, struct usb_host_endpoint *ep);
1944 void xhci_update_tt_active_eps(struct xhci_hcd *xhci,
1945                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1946                 int old_active_eps);
1947 void xhci_clear_endpoint_bw_info(struct xhci_bw_info *bw_info);
1948 void xhci_update_bw_info(struct xhci_hcd *xhci,
1949                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1950                 struct xhci_input_control_ctx *ctrl_ctx,
1951                 struct xhci_virt_device *virt_dev);
1952 void xhci_endpoint_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1953                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1954                 struct xhci_container_ctx *out_ctx,
1955                 unsigned int ep_index);
1956 void xhci_slot_copy(struct xhci_hcd *xhci,
1957                 struct xhci_container_ctx *in_ctx,
1958                 struct xhci_container_ctx *out_ctx);
1959 int xhci_endpoint_init(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_virt_device *virt_dev,
1960                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *ep,
1961                 gfp_t mem_flags);
1962 void xhci_ring_free(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring);
1963 int xhci_ring_expansion(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_ring *ring,
1964                                 unsigned int num_trbs, gfp_t flags);
1965 void xhci_free_endpoint_ring(struct xhci_hcd *xhci,
1966                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
1967                 unsigned int ep_index);
1968 struct xhci_stream_info *xhci_alloc_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1969                 unsigned int num_stream_ctxs,
1970                 unsigned int num_streams,
1971                 unsigned int max_packet, gfp_t flags);
1972 void xhci_free_stream_info(struct xhci_hcd *xhci,
1973                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1974 void xhci_setup_streams_ep_input_ctx(struct xhci_hcd *xhci,
1975                 struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1976                 struct xhci_stream_info *stream_info);
1977 void xhci_setup_no_streams_ep_input_ctx(struct xhci_ep_ctx *ep_ctx,
1978                 struct xhci_virt_ep *ep);
1979 void xhci_free_device_endpoint_resources(struct xhci_hcd *xhci,
1980         struct xhci_virt_device *virt_dev, bool drop_control_ep);
1981 struct xhci_ring *xhci_dma_to_transfer_ring(
1982                 struct xhci_virt_ep *ep,
1983                 u64 address);
1984 struct xhci_ring *xhci_stream_id_to_ring(
1985                 struct xhci_virt_device *dev,
1986                 unsigned int ep_index,
1987                 unsigned int stream_id);
1988 struct xhci_command *xhci_alloc_command(struct xhci_hcd *xhci,
1989                 bool allocate_in_ctx, bool allocate_completion,
1990                 gfp_t mem_flags);
1991 void xhci_urb_free_priv(struct urb_priv *urb_priv);
1992 void xhci_free_command(struct xhci_hcd *xhci,
1993                 struct xhci_command *command);
1994
1995 /* xHCI host controller glue */
1996 typedef void (*xhci_get_quirks_t)(struct device *, struct xhci_hcd *);
1997 int xhci_handshake(void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int usec);
1998 void xhci_quiesce(struct xhci_hcd *xhci);
1999 int xhci_halt(struct xhci_hcd *xhci);
2000 int xhci_start(struct xhci_hcd *xhci);
2001 int xhci_reset(struct xhci_hcd *xhci);
2002 int xhci_run(struct usb_hcd *hcd);
2003 int xhci_gen_setup(struct usb_hcd *hcd, xhci_get_quirks_t get_quirks);
2004 void xhci_init_driver(struct hc_driver *drv,
2005                       const struct xhci_driver_overrides *over);
2006 int xhci_disable_slot(struct xhci_hcd *xhci,
2007                         struct xhci_command *command, u32 slot_id);
2008
2009 int xhci_suspend(struct xhci_hcd *xhci, bool do_wakeup);
2010 int xhci_resume(struct xhci_hcd *xhci, bool hibernated);
2011
2012 irqreturn_t xhci_irq(struct usb_hcd *hcd);
2013 irqreturn_t xhci_msi_irq(int irq, void *hcd);
2014 int xhci_alloc_dev(struct usb_hcd *hcd, struct usb_device *udev);
2015 int xhci_alloc_tt_info(struct xhci_hcd *xhci,
2016                 struct xhci_virt_device *virt_dev,
2017                 struct usb_device *hdev,
2018                 struct usb_tt *tt, gfp_t mem_flags);
2019
2020 /* xHCI ring, segment, TRB, and TD functions */
2021 dma_addr_t xhci_trb_virt_to_dma(struct xhci_segment *seg, union xhci_trb *trb);
2022 struct xhci_segment *trb_in_td(struct xhci_hcd *xhci,
2023                 struct xhci_segment *start_seg, union xhci_trb *start_trb,
2024                 union xhci_trb *end_trb, dma_addr_t suspect_dma, bool debug);
2025 int xhci_is_vendor_info_code(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int trb_comp_code);
2026 void xhci_ring_cmd_db(struct xhci_hcd *xhci);
2027 int xhci_queue_slot_control(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2028                 u32 trb_type, u32 slot_id);
2029 int xhci_queue_address_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2030                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, enum xhci_setup_dev);
2031 int xhci_queue_vendor_command(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2032                 u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4);
2033 int xhci_queue_stop_endpoint(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2034                 int slot_id, unsigned int ep_index, int suspend);
2035 int xhci_queue_ctrl_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
2036                 int slot_id, unsigned int ep_index);
2037 int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
2038                 int slot_id, unsigned int ep_index);
2039 int xhci_queue_intr_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags, struct urb *urb,
2040                 int slot_id, unsigned int ep_index);
2041 int xhci_queue_isoc_tx_prepare(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
2042                 struct urb *urb, int slot_id, unsigned int ep_index);
2043 int xhci_queue_configure_endpoint(struct xhci_hcd *xhci,
2044                 struct xhci_command *cmd, dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id,
2045                 bool command_must_succeed);
2046 int xhci_queue_evaluate_context(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2047                 dma_addr_t in_ctx_ptr, u32 slot_id, bool command_must_succeed);
2048 int xhci_queue_reset_ep(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2049                 int slot_id, unsigned int ep_index,
2050                 enum xhci_ep_reset_type reset_type);
2051 int xhci_queue_reset_device(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_command *cmd,
2052                 u32 slot_id);
2053 void xhci_find_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
2054                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
2055                 unsigned int stream_id, struct xhci_td *cur_td,
2056                 struct xhci_dequeue_state *state);
2057 void xhci_queue_new_dequeue_state(struct xhci_hcd *xhci,
2058                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
2059                 struct xhci_dequeue_state *deq_state);
2060 void xhci_cleanup_stalled_ring(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int ep_index,
2061                 unsigned int stream_id, struct xhci_td *td);
2062 void xhci_stop_endpoint_command_watchdog(unsigned long arg);
2063 void xhci_handle_command_timeout(struct work_struct *work);
2064
2065 void xhci_ring_ep_doorbell(struct xhci_hcd *xhci, unsigned int slot_id,
2066                 unsigned int ep_index, unsigned int stream_id);
2067 void xhci_cleanup_command_queue(struct xhci_hcd *xhci);
2068
2069 /* xHCI roothub code */
2070 void xhci_set_link_state(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
2071                                 int port_id, u32 link_state);
2072 void xhci_test_and_clear_bit(struct xhci_hcd *xhci, __le32 __iomem **port_array,
2073                                 int port_id, u32 port_bit);
2074 int xhci_hub_control(struct usb_hcd *hcd, u16 typeReq, u16 wValue, u16 wIndex,
2075                 char *buf, u16 wLength);
2076 int xhci_hub_status_data(struct usb_hcd *hcd, char *buf);
2077 int xhci_find_raw_port_number(struct usb_hcd *hcd, int port1);
2078 void xhci_hc_died(struct xhci_hcd *xhci);
2079
2080 #ifdef CONFIG_PM
2081 int xhci_bus_suspend(struct usb_hcd *hcd);
2082 int xhci_bus_resume(struct usb_hcd *hcd);
2083 #else
2084 #define xhci_bus_suspend        NULL
2085 #define xhci_bus_resume         NULL
2086 #endif  /* CONFIG_PM */
2087
2088 u32 xhci_port_state_to_neutral(u32 state);
2089 int xhci_find_slot_id_by_port(struct usb_hcd *hcd, struct xhci_hcd *xhci,
2090                 u16 port);
2091 void xhci_ring_device(struct xhci_hcd *xhci, int slot_id);
2092
2093 /* xHCI contexts */
2094 struct xhci_input_control_ctx *xhci_get_input_control_ctx(struct xhci_container_ctx *ctx);
2095 struct xhci_slot_ctx *xhci_get_slot_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx);
2096 struct xhci_ep_ctx *xhci_get_ep_ctx(struct xhci_hcd *xhci, struct xhci_container_ctx *ctx, unsigned int ep_index);
2097
2098 struct xhci_ring *xhci_triad_to_transfer_ring(struct xhci_hcd *xhci,
2099                 unsigned int slot_id, unsigned int ep_index,
2100                 unsigned int stream_id);
2101 static inline struct xhci_ring *xhci_urb_to_transfer_ring(struct xhci_hcd *xhci,
2102                                                                 struct urb *urb)
2103 {
2104         return xhci_triad_to_transfer_ring(xhci, urb->dev->slot_id,
2105                                         xhci_get_endpoint_index(&urb->ep->desc),
2106                                         urb->stream_id);
2107 }
2108
2109 static inline char *xhci_slot_state_string(u32 state)
2110 {
2111         switch (state) {
2112         case SLOT_STATE_ENABLED:
2113                 return "enabled/disabled";
2114         case SLOT_STATE_DEFAULT:
2115                 return "default";
2116         case SLOT_STATE_ADDRESSED:
2117                 return "addressed";
2118         case SLOT_STATE_CONFIGURED:
2119                 return "configured";
2120         default:
2121                 return "reserved";
2122         }
2123 }
2124
2125 static inline const char *xhci_decode_trb(u32 field0, u32 field1, u32 field2,
2126                 u32 field3)
2127 {
2128         static char str[256];
2129         int type = TRB_FIELD_TO_TYPE(field3);
2130
2131         switch (type) {
2132         case TRB_LINK:
2133                 sprintf(str,
2134                         "LINK %08x%08x intr %d type '%s' flags %c:%c:%c:%c",
2135                         field1, field0, GET_INTR_TARGET(field2),
2136                         xhci_trb_type_string(type),
2137                         field3 & TRB_IOC ? 'I' : 'i',
2138                         field3 & TRB_CHAIN ? 'C' : 'c',
2139                         field3 & TRB_TC ? 'T' : 't',
2140                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2141                 break;
2142         case TRB_TRANSFER:
2143         case TRB_COMPLETION:
2144         case TRB_PORT_STATUS:
2145         case TRB_BANDWIDTH_EVENT:
2146         case TRB_DOORBELL:
2147         case TRB_HC_EVENT:
2148         case TRB_DEV_NOTE:
2149         case TRB_MFINDEX_WRAP:
2150                 sprintf(str,
2151                         "TRB %08x%08x status '%s' len %d slot %d ep %d type '%s' flags %c:%c",
2152                         field1, field0,
2153                         xhci_trb_comp_code_string(GET_COMP_CODE(field2)),
2154                         EVENT_TRB_LEN(field2), TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2155                         /* Macro decrements 1, maybe it shouldn't?!? */
2156                         TRB_TO_EP_INDEX(field3) + 1,
2157                         xhci_trb_type_string(type),
2158                         field3 & EVENT_DATA ? 'E' : 'e',
2159                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2160
2161                 break;
2162         case TRB_SETUP:
2163                 sprintf(str, "bRequestType %02x bRequest %02x wValue %02x%02x wIndex %02x%02x wLength %d length %d TD size %d intr %d type '%s' flags %c:%c:%c",
2164                                 field0 & 0xff,
2165                                 (field0 & 0xff00) >> 8,
2166                                 (field0 & 0xff000000) >> 24,
2167                                 (field0 & 0xff0000) >> 16,
2168                                 (field1 & 0xff00) >> 8,
2169                                 field1 & 0xff,
2170                                 (field1 & 0xff000000) >> 16 |
2171                                 (field1 & 0xff0000) >> 16,
2172                                 TRB_LEN(field2), GET_TD_SIZE(field2),
2173                                 GET_INTR_TARGET(field2),
2174                                 xhci_trb_type_string(type),
2175                                 field3 & TRB_IDT ? 'I' : 'i',
2176                                 field3 & TRB_IOC ? 'I' : 'i',
2177                                 field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2178                 break;
2179         case TRB_DATA:
2180                 sprintf(str, "Buffer %08x%08x length %d TD size %d intr %d type '%s' flags %c:%c:%c:%c:%c:%c:%c",
2181                                 field1, field0, TRB_LEN(field2), GET_TD_SIZE(field2),
2182                                 GET_INTR_TARGET(field2),
2183                                 xhci_trb_type_string(type),
2184                                 field3 & TRB_IDT ? 'I' : 'i',
2185                                 field3 & TRB_IOC ? 'I' : 'i',
2186                                 field3 & TRB_CHAIN ? 'C' : 'c',
2187                                 field3 & TRB_NO_SNOOP ? 'S' : 's',
2188                                 field3 & TRB_ISP ? 'I' : 'i',
2189                                 field3 & TRB_ENT ? 'E' : 'e',
2190                                 field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2191                 break;
2192         case TRB_STATUS:
2193                 sprintf(str, "Buffer %08x%08x length %d TD size %d intr %d type '%s' flags %c:%c:%c:%c",
2194                                 field1, field0, TRB_LEN(field2), GET_TD_SIZE(field2),
2195                                 GET_INTR_TARGET(field2),
2196                                 xhci_trb_type_string(type),
2197                                 field3 & TRB_IOC ? 'I' : 'i',
2198                                 field3 & TRB_CHAIN ? 'C' : 'c',
2199                                 field3 & TRB_ENT ? 'E' : 'e',
2200                                 field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2201                 break;
2202         case TRB_NORMAL:
2203         case TRB_ISOC:
2204         case TRB_EVENT_DATA:
2205         case TRB_TR_NOOP:
2206                 sprintf(str,
2207                         "Buffer %08x%08x length %d TD size %d intr %d type '%s' flags %c:%c:%c:%c:%c:%c:%c:%c",
2208                         field1, field0, TRB_LEN(field2), GET_TD_SIZE(field2),
2209                         GET_INTR_TARGET(field2),
2210                         xhci_trb_type_string(type),
2211                         field3 & TRB_BEI ? 'B' : 'b',
2212                         field3 & TRB_IDT ? 'I' : 'i',
2213                         field3 & TRB_IOC ? 'I' : 'i',
2214                         field3 & TRB_CHAIN ? 'C' : 'c',
2215                         field3 & TRB_NO_SNOOP ? 'S' : 's',
2216                         field3 & TRB_ISP ? 'I' : 'i',
2217                         field3 & TRB_ENT ? 'E' : 'e',
2218                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2219                 break;
2220
2221         case TRB_CMD_NOOP:
2222         case TRB_ENABLE_SLOT:
2223                 sprintf(str,
2224                         "%s: flags %c",
2225                         xhci_trb_type_string(type),
2226                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2227                 break;
2228         case TRB_DISABLE_SLOT:
2229         case TRB_NEG_BANDWIDTH:
2230                 sprintf(str,
2231                         "%s: slot %d flags %c",
2232                         xhci_trb_type_string(type),
2233                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2234                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2235                 break;
2236         case TRB_ADDR_DEV:
2237                 sprintf(str,
2238                         "%s: ctx %08x%08x slot %d flags %c:%c",
2239                         xhci_trb_type_string(type),
2240                         field1, field0,
2241                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2242                         field3 & TRB_BSR ? 'B' : 'b',
2243                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2244                 break;
2245         case TRB_CONFIG_EP:
2246                 sprintf(str,
2247                         "%s: ctx %08x%08x slot %d flags %c:%c",
2248                         xhci_trb_type_string(type),
2249                         field1, field0,
2250                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2251                         field3 & TRB_DC ? 'D' : 'd',
2252                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2253                 break;
2254         case TRB_EVAL_CONTEXT:
2255                 sprintf(str,
2256                         "%s: ctx %08x%08x slot %d flags %c",
2257                         xhci_trb_type_string(type),
2258                         field1, field0,
2259                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2260                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2261                 break;
2262         case TRB_RESET_EP:
2263                 sprintf(str,
2264                         "%s: ctx %08x%08x slot %d ep %d flags %c",
2265                         xhci_trb_type_string(type),
2266                         field1, field0,
2267                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2268                         /* Macro decrements 1, maybe it shouldn't?!? */
2269                         TRB_TO_EP_INDEX(field3) + 1,
2270                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2271                 break;
2272         case TRB_STOP_RING:
2273                 sprintf(str,
2274                         "%s: slot %d sp %d ep %d flags %c",
2275                         xhci_trb_type_string(type),
2276                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2277                         TRB_TO_SUSPEND_PORT(field3),
2278                         /* Macro decrements 1, maybe it shouldn't?!? */
2279                         TRB_TO_EP_INDEX(field3) + 1,
2280                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2281                 break;
2282         case TRB_SET_DEQ:
2283                 sprintf(str,
2284                         "%s: deq %08x%08x stream %d slot %d ep %d flags %c",
2285                         xhci_trb_type_string(type),
2286                         field1, field0,
2287                         TRB_TO_STREAM_ID(field2),
2288                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2289                         /* Macro decrements 1, maybe it shouldn't?!? */
2290                         TRB_TO_EP_INDEX(field3) + 1,
2291                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2292                 break;
2293         case TRB_RESET_DEV:
2294                 sprintf(str,
2295                         "%s: slot %d flags %c",
2296                         xhci_trb_type_string(type),
2297                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2298                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2299                 break;
2300         case TRB_FORCE_EVENT:
2301                 sprintf(str,
2302                         "%s: event %08x%08x vf intr %d vf id %d flags %c",
2303                         xhci_trb_type_string(type),
2304                         field1, field0,
2305                         TRB_TO_VF_INTR_TARGET(field2),
2306                         TRB_TO_VF_ID(field3),
2307                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2308                 break;
2309         case TRB_SET_LT:
2310                 sprintf(str,
2311                         "%s: belt %d flags %c",
2312                         xhci_trb_type_string(type),
2313                         TRB_TO_BELT(field3),
2314                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2315                 break;
2316         case TRB_GET_BW:
2317                 sprintf(str,
2318                         "%s: ctx %08x%08x slot %d speed %d flags %c",
2319                         xhci_trb_type_string(type),
2320                         field1, field0,
2321                         TRB_TO_SLOT_ID(field3),
2322                         TRB_TO_DEV_SPEED(field3),
2323                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2324                 break;
2325         case TRB_FORCE_HEADER:
2326                 sprintf(str,
2327                         "%s: info %08x%08x%08x pkt type %d roothub port %d flags %c",
2328                         xhci_trb_type_string(type),
2329                         field2, field1, field0 & 0xffffffe0,
2330                         TRB_TO_PACKET_TYPE(field0),
2331                         TRB_TO_ROOTHUB_PORT(field3),
2332                         field3 & TRB_CYCLE ? 'C' : 'c');
2333                 break;
2334         default:
2335                 sprintf(str,
2336                         "type '%s' -> raw %08x %08x %08x %08x",
2337                         xhci_trb_type_string(type),
2338                         field0, field1, field2, field3);
2339         }
2340
2341         return str;
2342 }
2343
2344 static inline const char *xhci_decode_slot_context(u32 info, u32 info2,
2345                 u32 tt_info, u32 state)
2346 {
2347         static char str[1024];
2348         u32 speed;
2349         u32 hub;
2350         u32 mtt;
2351         int ret = 0;
2352
2353         speed = info & DEV_SPEED;
2354         hub = info & DEV_HUB;
2355         mtt = info & DEV_MTT;
2356
2357         ret = sprintf(str, "RS %05x %s%s%s Ctx Entries %d MEL %d us Port# %d/%d",
2358                         info & ROUTE_STRING_MASK,
2359                         ({ char *s;
2360                         switch (speed) {
2361                         case SLOT_SPEED_FS:
2362                                 s = "full-speed";
2363                                 break;
2364                         case SLOT_SPEED_LS:
2365                                 s = "low-speed";
2366                                 break;
2367                         case SLOT_SPEED_HS:
2368                                 s = "high-speed";
2369                                 break;
2370                         case SLOT_SPEED_SS:
2371                                 s = "super-speed";
2372                                 break;
2373                         case SLOT_SPEED_SSP:
2374                                 s = "super-speed plus";
2375                                 break;
2376                         default:
2377                                 s = "UNKNOWN speed";
2378                         } s; }),
2379                         mtt ? " multi-TT" : "",
2380                         hub ? " Hub" : "",
2381                         (info & LAST_CTX_MASK) >> 27,
2382                         info2 & MAX_EXIT,
2383                         DEVINFO_TO_ROOT_HUB_PORT(info2),
2384                         DEVINFO_TO_MAX_PORTS(info2));
2385
2386         ret += sprintf(str + ret, " [TT Slot %d Port# %d TTT %d Intr %d] Addr %d State %s",
2387                         tt_info & TT_SLOT, (tt_info & TT_PORT) >> 8,
2388                         GET_TT_THINK_TIME(tt_info), GET_INTR_TARGET(tt_info),
2389                         state & DEV_ADDR_MASK,
2390                         xhci_slot_state_string(GET_SLOT_STATE(state)));
2391
2392         return str;
2393 }
2394
2395 static inline const char *xhci_ep_state_string(u8 state)
2396 {
2397         switch (state) {
2398         case EP_STATE_DISABLED:
2399                 return "disabled";
2400         case EP_STATE_RUNNING:
2401                 return "running";
2402         case EP_STATE_HALTED:
2403                 return "halted";
2404         case EP_STATE_STOPPED:
2405                 return "stopped";
2406         case EP_STATE_ERROR:
2407                 return "error";
2408         default:
2409                 return "INVALID";
2410         }
2411 }
2412
2413 static inline const char *xhci_ep_type_string(u8 type)
2414 {
2415         switch (type) {
2416         case ISOC_OUT_EP:
2417                 return "Isoc OUT";
2418         case BULK_OUT_EP:
2419                 return "Bulk OUT";
2420         case INT_OUT_EP:
2421                 return "Int OUT";
2422         case CTRL_EP:
2423                 return "Ctrl";
2424         case ISOC_IN_EP:
2425                 return "Isoc IN";
2426         case BULK_IN_EP:
2427                 return "Bulk IN";
2428         case INT_IN_EP:
2429                 return "Int IN";
2430         default:
2431                 return "INVALID";
2432         }
2433 }
2434
2435 static inline const char *xhci_decode_ep_context(u32 info, u32 info2, u64 deq,
2436                 u32 tx_info)
2437 {
2438         static char str[1024];
2439         int ret;
2440
2441         u32 esit;
2442         u16 maxp;
2443         u16 avg;
2444
2445         u8 max_pstr;
2446         u8 ep_state;
2447         u8 interval;
2448         u8 ep_type;
2449         u8 burst;
2450         u8 cerr;
2451         u8 mult;
2452         u8 lsa;
2453         u8 hid;
2454
2455         esit = EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_HI(info) << 16 |
2456                 EP_MAX_ESIT_PAYLOAD_LO(tx_info);
2457
2458         ep_state = info & EP_STATE_MASK;
2459         max_pstr = info & EP_MAXPSTREAMS_MASK;
2460         interval = CTX_TO_EP_INTERVAL(info);
2461         mult = CTX_TO_EP_MULT(info) + 1;
2462         lsa = info & EP_HAS_LSA;
2463
2464         cerr = (info2 & (3 << 1)) >> 1;
2465         ep_type = CTX_TO_EP_TYPE(info2);
2466         hid = info2 & (1 << 7);
2467         burst = CTX_TO_MAX_BURST(info2);
2468         maxp = MAX_PACKET_DECODED(info2);
2469
2470         avg = EP_AVG_TRB_LENGTH(tx_info);
2471
2472         ret = sprintf(str, "State %s mult %d max P. Streams %d %s",
2473                         xhci_ep_state_string(ep_state), mult,
2474                         max_pstr, lsa ? "LSA " : "");
2475
2476         ret += sprintf(str + ret, "interval %d us max ESIT payload %d CErr %d ",
2477                         (1 << interval) * 125, esit, cerr);
2478
2479         ret += sprintf(str + ret, "Type %s %sburst %d maxp %d deq %016llx ",
2480                         xhci_ep_type_string(ep_type), hid ? "HID" : "",
2481                         burst, maxp, deq);
2482
2483         ret += sprintf(str + ret, "avg trb len %d", avg);
2484
2485         return str;
2486 }
2487
2488 #endif /* __LINUX_XHCI_HCD_H */