include/usb.h

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2001
   3  * Denis Peter, MPL AG Switzerland
   4  *
   5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   6  * Note: Part of this code has been derived from linux
   7  *
   8  */
   9 #ifndef _USB_H_
  10 #define _USB_H_
  11
  12 #include <usb_defs.h>
  13 #include <linux/usb/ch9.h>
  14 #include <asm/cache.h>
  15 #include <part.h>
  16
  17 /*
  18  * The EHCI spec says that we must align to at least 32 bytes.  However,
  19  * some platforms require larger alignment.
  20  */
  21 #if ARCH_DMA_MINALIGN > 32
  22 #define USB_DMA_MINALIGN        ARCH_DMA_MINALIGN
  23 #else
  24 #define USB_DMA_MINALIGN        32
  25 #endif
  26
  27 /* Everything is aribtrary */
  28 #define USB_ALTSETTINGALLOC             4
  29 #define USB_MAXALTSETTING               128     /* Hard limit */
  30
  31 #define USB_MAX_DEVICE                  32
  32 #define USB_MAXCONFIG                   8
  33 #define USB_MAXINTERFACES               8
  34 #define USB_MAXENDPOINTS                16
  35 #define USB_MAXCHILDREN                 8       /* This is arbitrary */
  36 #define USB_MAX_HUB                     16
  37
  38 #define USB_CNTL_TIMEOUT 100 /* 100ms timeout */
  39
  40 /*
  41  * This is the timeout to allow for submitting an urb in ms. We allow more
  42  * time for a BULK device to react - some are slow.
  43  */
  44 #define USB_TIMEOUT_MS(pipe) (usb_pipebulk(pipe) ? 5000 : 1000)
  45
  46 /* device request (setup) */
  47 struct devrequest {
  48         unsigned char   requesttype;
  49         unsigned char   request;
  50         unsigned short  value;
  51         unsigned short  index;
  52         unsigned short  length;
  53 } __attribute__ ((packed));
  54
  55 /* Interface */
  56 struct usb_interface {
  57         struct usb_interface_descriptor desc;
  58
  59         unsigned char   no_of_ep;
  60         unsigned char   num_altsetting;
  61         unsigned char   act_altsetting;
  62
  63         struct usb_endpoint_descriptor ep_desc[USB_MAXENDPOINTS];
  64         /*
  65          * Super Speed Device will have Super Speed Endpoint
  66          * Companion Descriptor  (section 9.6.7 of usb 3.0 spec)
  67          * Revision 1.0 June 6th 2011
  68          */
  69         struct usb_ss_ep_comp_descriptor ss_ep_comp_desc[USB_MAXENDPOINTS];
  70 } __attribute__ ((packed));
  71
  72 /* Configuration information.. */
  73 struct usb_config {
  74         struct usb_config_descriptor desc;
  75
  76         unsigned char   no_of_if;       /* number of interfaces */
  77         struct usb_interface if_desc[USB_MAXINTERFACES];
  78 } __attribute__ ((packed));
  79
  80 enum {
  81         /* Maximum packet size; encoded as 0,1,2,3 = 8,16,32,64 */
  82         PACKET_SIZE_8   = 0,
  83         PACKET_SIZE_16  = 1,
  84         PACKET_SIZE_32  = 2,
  85         PACKET_SIZE_64  = 3,
  86 };
  87
  88 struct usb_device {
  89         int     devnum;                 /* Device number on USB bus */
  90         int     speed;                  /* full/low/high */
  91         char    mf[32];                 /* manufacturer */
  92         char    prod[32];               /* product */
  93         char    serial[32];             /* serial number */
  94
  95         /* Maximum packet size; one of: PACKET_SIZE_* */
  96         int maxpacketsize;
  97         /* one bit for each endpoint ([0] = IN, [1] = OUT) */
  98         unsigned int toggle[2];
  99         /* endpoint halts; one bit per endpoint # & direction;
 100          * [0] = IN, [1] = OUT
 101          */
 102         unsigned int halted[2];
 103         int epmaxpacketin[16];          /* INput endpoint specific maximums */
 104         int epmaxpacketout[16];         /* OUTput endpoint specific maximums */
 105
 106         int configno;                   /* selected config number */
 107         /* Device Descriptor */
 108         struct usb_device_descriptor descriptor
 109                 __attribute__((aligned(ARCH_DMA_MINALIGN)));
 110         struct usb_config config; /* config descriptor */
 111
 112         int have_langid;                /* whether string_langid is valid yet */
 113         int string_langid;              /* language ID for strings */
 114         int (*irq_handle)(struct usb_device *dev);
 115         unsigned long irq_status;
 116         int irq_act_len;                /* transfered bytes */
 117         void *privptr;
 118         /*
 119          * Child devices -  if this is a hub device
 120          * Each instance needs its own set of data structures.
 121          */
 122         unsigned long status;
 123         unsigned long int_pending;      /* 1 bit per ep, used by int_queue */
 124         int act_len;                    /* transfered bytes */
 125         int maxchild;                   /* Number of ports if hub */
 126         int portnr;
 127         struct usb_device *parent;
 128         struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];
 129
 130         void *controller;               /* hardware controller private data */
 131         /* slot_id - for xHCI enabled devices */
 132         unsigned int slot_id;
 133 };
 134
 135 struct int_queue;
 136
 137 /*
 138  * You can initialize platform's USB host or device
 139  * ports by passing this enum as an argument to
 140  * board_usb_init().
 141  */
 142 enum usb_init_type {
 143         USB_INIT_HOST,
 144         USB_INIT_DEVICE
 145 };
 146
 147 /**********************************************************************
 148  * this is how the lowlevel part communicate with the outer world
 149  */
 150
 151 #if defined(CONFIG_USB_UHCI) || defined(CONFIG_USB_OHCI) || \
 152         defined(CONFIG_USB_EHCI) || defined(CONFIG_USB_OHCI_NEW) || \
 153         defined(CONFIG_USB_SL811HS) || defined(CONFIG_USB_ISP116X_HCD) || \
 154         defined(CONFIG_USB_R8A66597_HCD) || defined(CONFIG_USB_DAVINCI) || \
 155         defined(CONFIG_USB_OMAP3) || defined(CONFIG_USB_DA8XX) || \
 156         defined(CONFIG_USB_BLACKFIN) || defined(CONFIG_USB_AM35X) || \
 157         defined(CONFIG_USB_MUSB_DSPS) || defined(CONFIG_USB_MUSB_AM35X) || \
 158         defined(CONFIG_USB_MUSB_OMAP2PLUS) || defined(CONFIG_USB_MUSB_SUNXI) || \
 159         defined(CONFIG_USB_XHCI) || defined(CONFIG_USB_DWC2)
 160
 161 int usb_lowlevel_init(int index, enum usb_init_type init, void **controller);
 162 int usb_lowlevel_stop(int index);
 163 #ifdef CONFIG_MUSB_HOST
 164 void usb_reset_root_port(void);
 165 #else
 166 #define usb_reset_root_port()
 167 #endif
 168
 169 int submit_bulk_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe,
 170                         void *buffer, int transfer_len);
 171 int submit_control_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe, void *buffer,
 172                         int transfer_len, struct devrequest *setup);
 173 int submit_int_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe, void *buffer,
 174                         int transfer_len, int interval);
 175
 176 #if defined CONFIG_USB_EHCI || defined CONFIG_MUSB_HOST
 177 struct int_queue *create_int_queue(struct usb_device *dev, unsigned long pipe,
 178         int queuesize, int elementsize, void *buffer, int interval);
 179 int destroy_int_queue(struct usb_device *dev, struct int_queue *queue);
 180 void *poll_int_queue(struct usb_device *dev, struct int_queue *queue);
 181 #endif
 182
 183 /* Defines */
 184 #define USB_UHCI_VEND_ID        0x8086
 185 #define USB_UHCI_DEV_ID         0x7112
 186
 187 /*
 188  * PXA25x can only act as USB device. There are drivers
 189  * which works with USB CDC gadgets implementations.
 190  * Some of them have common routines which can be used
 191  * in boards init functions e.g. udc_disconnect() used for
 192  * forced device disconnection from host.
 193  */
 194 #elif defined(CONFIG_USB_GADGET_PXA2XX)
 195
 196 extern void udc_disconnect(void);
 197
 198 #endif
 199
 200 /*
 201  * board-specific hardware initialization, called by
 202  * usb drivers and u-boot commands
 203  *
 204  * @param index USB controller number
 205  * @param init initializes controller as USB host or device
 206  */
 207 int board_usb_init(int index, enum usb_init_type init);
 208
 209 /*
 210  * can be used to clean up after failed USB initialization attempt
 211  * vide: board_usb_init()
 212  *
 213  * @param index USB controller number for selective cleanup
 214  * @param init usb_init_type passed to board_usb_init()
 215  */
 216 int board_usb_cleanup(int index, enum usb_init_type init);
 217
 218 #ifdef CONFIG_USB_STORAGE
 219
 220 #define USB_MAX_STOR_DEV 5
 221 block_dev_desc_t *usb_stor_get_dev(int index);
 222 int usb_stor_scan(int mode);
 223 int usb_stor_info(void);
 224
 225 #endif
 226
 227 #ifdef CONFIG_USB_HOST_ETHER
 228
 229 #define USB_MAX_ETH_DEV 5
 230 int usb_host_eth_scan(int mode);
 231
 232 #endif
 233
 234 #ifdef CONFIG_USB_KEYBOARD
 235
 236 int drv_usb_kbd_init(void);
 237 int usb_kbd_deregister(int force);
 238
 239 #endif
 240 /* routines */
 241 int usb_init(void); /* initialize the USB Controller */
 242 int usb_stop(void); /* stop the USB Controller */
 243
 244
 245 int usb_set_protocol(struct usb_device *dev, int ifnum, int protocol);
 246 int usb_set_idle(struct usb_device *dev, int ifnum, int duration,
 247                         int report_id);
 248 struct usb_device *usb_get_dev_index(int index);
 249 int usb_control_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
 250                         unsigned char request, unsigned char requesttype,
 251                         unsigned short value, unsigned short index,
 252                         void *data, unsigned short size, int timeout);
 253 int usb_bulk_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
 254                         void *data, int len, int *actual_length, int timeout);
 255 int usb_submit_int_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe,
 256                         void *buffer, int transfer_len, int interval);
 257 int usb_disable_asynch(int disable);
 258 int usb_maxpacket(struct usb_device *dev, unsigned long pipe);
 259 int usb_get_configuration_no(struct usb_device *dev, unsigned char *buffer,
 260                                 int cfgno);
 261 int usb_get_report(struct usb_device *dev, int ifnum, unsigned char type,
 262                         unsigned char id, void *buf, int size);
 263 int usb_get_class_descriptor(struct usb_device *dev, int ifnum,
 264                         unsigned char type, unsigned char id, void *buf,
 265                         int size);
 266 int usb_clear_halt(struct usb_device *dev, int pipe);
 267 int usb_string(struct usb_device *dev, int index, char *buf, size_t size);
 268 int usb_set_interface(struct usb_device *dev, int interface, int alternate);
 269
 270 /* big endian -> little endian conversion */
 271 /* some CPUs are already little endian e.g. the ARM920T */
 272 #define __swap_16(x) \
 273         ({ unsigned short x_ = (unsigned short)x; \
 274          (unsigned short)( \
 275                 ((x_ & 0x00FFU) << 8) | ((x_ & 0xFF00U) >> 8)); \
 276         })
 277 #define __swap_32(x) \
 278         ({ unsigned long x_ = (unsigned long)x; \
 279          (unsigned long)( \
 280                 ((x_ & 0x000000FFUL) << 24) | \
 281                 ((x_ & 0x0000FF00UL) <<  8) | \
 282                 ((x_ & 0x00FF0000UL) >>  8) | \
 283                 ((x_ & 0xFF000000UL) >> 24)); \
 284         })
 285
 286 #ifdef __LITTLE_ENDIAN
 287 # define swap_16(x) (x)
 288 # define swap_32(x) (x)
 289 #else
 290 # define swap_16(x) __swap_16(x)
 291 # define swap_32(x) __swap_32(x)
 292 #endif
 293
 294 /*
 295  * Calling this entity a "pipe" is glorifying it. A USB pipe
 296  * is something embarrassingly simple: it basically consists
 297  * of the following information:
 298  *  - device number (7 bits)
 299  *  - endpoint number (4 bits)
 300  *  - current Data0/1 state (1 bit)
 301  *  - direction (1 bit)
 302  *  - speed (2 bits)
 303  *  - max packet size (2 bits: 8, 16, 32 or 64)
 304  *  - pipe type (2 bits: control, interrupt, bulk, isochronous)
 305  *
 306  * That's 18 bits. Really. Nothing more. And the USB people have
 307  * documented these eighteen bits as some kind of glorious
 308  * virtual data structure.
 309  *
 310  * Let's not fall in that trap. We'll just encode it as a simple
 311  * unsigned int. The encoding is:
 312  *
 313  *  - max size:         bits 0-1        (00 = 8, 01 = 16, 10 = 32, 11 = 64)
 314  *  - direction:        bit 7           (0 = Host-to-Device [Out],
 315  *                                      (1 = Device-to-Host [In])
 316  *  - device:           bits 8-14
 317  *  - endpoint:         bits 15-18
 318  *  - Data0/1:          bit 19
 319  *  - pipe type:        bits 30-31      (00 = isochronous, 01 = interrupt,
 320  *                                       10 = control, 11 = bulk)
 321  *
 322  * Why? Because it's arbitrary, and whatever encoding we select is really
 323  * up to us. This one happens to share a lot of bit positions with the UHCI
 324  * specification, so that much of the uhci driver can just mask the bits
 325  * appropriately.
 326  */
 327 /* Create various pipes... */
 328 #define create_pipe(dev,endpoint) \
 329                 (((dev)->devnum << 8) | ((endpoint) << 15) | \
 330                 (dev)->maxpacketsize)
 331 #define default_pipe(dev) ((dev)->speed << 26)
 332
 333 #define usb_sndctrlpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 334                                          create_pipe(dev, endpoint))
 335 #define usb_rcvctrlpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 336                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 337                                          USB_DIR_IN)
 338 #define usb_sndisocpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_ISOCHRONOUS << 30) | \
 339                                          create_pipe(dev, endpoint))
 340 #define usb_rcvisocpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_ISOCHRONOUS << 30) | \
 341                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 342                                          USB_DIR_IN)
 343 #define usb_sndbulkpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_BULK << 30) | \
 344                                          create_pipe(dev, endpoint))
 345 #define usb_rcvbulkpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_BULK << 30) | \
 346                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 347                                          USB_DIR_IN)
 348 #define usb_sndintpipe(dev, endpoint)   ((PIPE_INTERRUPT << 30) | \
 349                                          create_pipe(dev, endpoint))
 350 #define usb_rcvintpipe(dev, endpoint)   ((PIPE_INTERRUPT << 30) | \
 351                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 352                                          USB_DIR_IN)
 353 #define usb_snddefctrl(dev)             ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 354                                          default_pipe(dev))
 355 #define usb_rcvdefctrl(dev)             ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 356                                          default_pipe(dev) | \
 357                                          USB_DIR_IN)
 358
 359 /* The D0/D1 toggle bits */
 360 #define usb_gettoggle(dev, ep, out) (((dev)->toggle[out] >> ep) & 1)
 361 #define usb_dotoggle(dev, ep, out)  ((dev)->toggle[out] ^= (1 << ep))
 362 #define usb_settoggle(dev, ep, out, bit) ((dev)->toggle[out] = \
 363                                                 ((dev)->toggle[out] & \
 364                                                  ~(1 << ep)) | ((bit) << ep))
 365
 366 /* Endpoint halt control/status */
 367 #define usb_endpoint_out(ep_dir)        (((ep_dir >> 7) & 1) ^ 1)
 368 #define usb_endpoint_halt(dev, ep, out) ((dev)->halted[out] |= (1 << (ep)))
 369 #define usb_endpoint_running(dev, ep, out) ((dev)->halted[out] &= ~(1 << (ep)))
 370 #define usb_endpoint_halted(dev, ep, out) ((dev)->halted[out] & (1 << (ep)))
 371
 372 #define usb_packetid(pipe)      (((pipe) & USB_DIR_IN) ? USB_PID_IN : \
 373                                  USB_PID_OUT)
 374
 375 #define usb_pipeout(pipe)       ((((pipe) >> 7) & 1) ^ 1)
 376 #define usb_pipein(pipe)        (((pipe) >> 7) & 1)
 377 #define usb_pipedevice(pipe)    (((pipe) >> 8) & 0x7f)
 378 #define usb_pipe_endpdev(pipe)  (((pipe) >> 8) & 0x7ff)
 379 #define usb_pipeendpoint(pipe)  (((pipe) >> 15) & 0xf)
 380 #define usb_pipedata(pipe)      (((pipe) >> 19) & 1)
 381 #define usb_pipetype(pipe)      (((pipe) >> 30) & 3)
 382 #define usb_pipeisoc(pipe)      (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_ISOCHRONOUS)
 383 #define usb_pipeint(pipe)       (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_INTERRUPT)
 384 #define usb_pipecontrol(pipe)   (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_CONTROL)
 385 #define usb_pipebulk(pipe)      (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_BULK)
 386
 387 #define usb_pipe_ep_index(pipe) \
 388                 usb_pipecontrol(pipe) ? (usb_pipeendpoint(pipe) * 2) : \
 389                                 ((usb_pipeendpoint(pipe) * 2) - \
 390                                  (usb_pipein(pipe) ? 0 : 1))
 391
 392 /*************************************************************************
 393  * Hub Stuff
 394  */
 395 struct usb_port_status {
 396         unsigned short wPortStatus;
 397         unsigned short wPortChange;
 398 } __attribute__ ((packed));
 399
 400 struct usb_hub_status {
 401         unsigned short wHubStatus;
 402         unsigned short wHubChange;
 403 } __attribute__ ((packed));
 404
 405
 406 /* Hub descriptor */
 407 struct usb_hub_descriptor {
 408         unsigned char  bLength;
 409         unsigned char  bDescriptorType;
 410         unsigned char  bNbrPorts;
 411         unsigned short wHubCharacteristics;
 412         unsigned char  bPwrOn2PwrGood;
 413         unsigned char  bHubContrCurrent;
 414         unsigned char  DeviceRemovable[(USB_MAXCHILDREN+1+7)/8];
 415         unsigned char  PortPowerCtrlMask[(USB_MAXCHILDREN+1+7)/8];
 416         /* DeviceRemovable and PortPwrCtrlMask want to be variable-length
 417            bitmaps that hold max 255 entries. (bit0 is ignored) */
 418 } __attribute__ ((packed));
 419
 420
 421 struct usb_hub_device {
 422         struct usb_device *pusb_dev;
 423         struct usb_hub_descriptor desc;
 424 };
 425
 426 int usb_hub_probe(struct usb_device *dev, int ifnum);
 427 void usb_hub_reset(void);
 428 int hub_port_reset(struct usb_device *dev, int port,
 429                           unsigned short *portstat);
 430
 431 struct usb_device *usb_alloc_new_device(void *controller);
 432
 433 int usb_new_device(struct usb_device *dev);
 434 void usb_free_device(void);
 435 int usb_alloc_device(struct usb_device *dev);
 436
 437 #endif /*_USB_H_ */