drivers/usb/host/ehci-sched.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2001-2004 by David Brownell
   3  * Copyright (c) 2003 Michal Sojka, for high-speed iso transfers
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   7  * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
   8  * option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  12  * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  13  * for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  17  * Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  */
  19
  20 /* this file is part of ehci-hcd.c */
  21
  22 /*-------------------------------------------------------------------------*/
  23
  24 /*
  25  * EHCI scheduled transaction support:  interrupt, iso, split iso
  26  * These are called "periodic" transactions in the EHCI spec.
  27  *
  28  * Note that for interrupt transfers, the QH/QTD manipulation is shared
  29  * with the "asynchronous" transaction support (control/bulk transfers).
  30  * The only real difference is in how interrupt transfers are scheduled.
  31  *
  32  * For ISO, we make an "iso_stream" head to serve the same role as a QH.
  33  * It keeps track of every ITD (or SITD) that's linked, and holds enough
  34  * pre-calculated schedule data to make appending to the queue be quick.
  35  */
  36
  37 static int ehci_get_frame (struct usb_hcd *hcd);
  38
  39 /*-------------------------------------------------------------------------*/
  40
  41 /*
  42  * periodic_next_shadow - return "next" pointer on shadow list
  43  * @periodic: host pointer to qh/itd/sitd
  44  * @tag: hardware tag for type of this record
  45  */
  46 static union ehci_shadow *
  47 periodic_next_shadow (union ehci_shadow *periodic, __le32 tag)
  48 {
  49         switch (tag) {
  50         case Q_TYPE_QH:
  51                 return &periodic->qh->qh_next;
  52         case Q_TYPE_FSTN:
  53                 return &periodic->fstn->fstn_next;
  54         case Q_TYPE_ITD:
  55                 return &periodic->itd->itd_next;
  56         // case Q_TYPE_SITD:
  57         default:
  58                 return &periodic->sitd->sitd_next;
  59         }
  60 }
  61
  62 /* caller must hold ehci->lock */
  63 static void periodic_unlink (struct ehci_hcd *ehci, unsigned frame, void *ptr)
  64 {
  65         union ehci_shadow       *prev_p = &ehci->pshadow [frame];
  66         __le32                  *hw_p = &ehci->periodic [frame];
  67         union ehci_shadow       here = *prev_p;
  68
  69         /* find predecessor of "ptr"; hw and shadow lists are in sync */
  70         while (here.ptr && here.ptr != ptr) {
  71                 prev_p = periodic_next_shadow (prev_p, Q_NEXT_TYPE (*hw_p));
  72                 hw_p = here.hw_next;
  73                 here = *prev_p;
  74         }
  75         /* an interrupt entry (at list end) could have been shared */
  76         if (!here.ptr)
  77                 return;
  78
  79         /* update shadow and hardware lists ... the old "next" pointers
  80          * from ptr may still be in use, the caller updates them.
  81          */
  82         *prev_p = *periodic_next_shadow (&here, Q_NEXT_TYPE (*hw_p));
  83         *hw_p = *here.hw_next;
  84 }
  85
  86 /* how many of the uframe's 125 usecs are allocated? */
  87 static unsigned short
  88 periodic_usecs (struct ehci_hcd *ehci, unsigned frame, unsigned uframe)
  89 {
  90         __le32                  *hw_p = &ehci->periodic [frame];
  91         union ehci_shadow       *q = &ehci->pshadow [frame];
  92         unsigned                usecs = 0;
  93
  94         while (q->ptr) {
  95                 switch (Q_NEXT_TYPE (*hw_p)) {
  96                 case Q_TYPE_QH:
  97                         /* is it in the S-mask? */
  98                         if (q->qh->hw_info2 & cpu_to_le32 (1 << uframe))
  99                                 usecs += q->qh->usecs;
 100                         /* ... or C-mask? */
 101                         if (q->qh->hw_info2 & cpu_to_le32 (1 << (8 + uframe)))
 102                                 usecs += q->qh->c_usecs;
 103                         hw_p = &q->qh->hw_next;
 104                         q = &q->qh->qh_next;
 105                         break;
 106                 // case Q_TYPE_FSTN:
 107                 default:
 108                         /* for "save place" FSTNs, count the relevant INTR
 109                          * bandwidth from the previous frame
 110                          */
 111                         if (q->fstn->hw_prev != EHCI_LIST_END) {
 112                                 ehci_dbg (ehci, "ignoring FSTN cost ...\n");
 113                         }
 114                         hw_p = &q->fstn->hw_next;
 115                         q = &q->fstn->fstn_next;
 116                         break;
 117                 case Q_TYPE_ITD:
 118                         usecs += q->itd->usecs [uframe];
 119                         hw_p = &q->itd->hw_next;
 120                         q = &q->itd->itd_next;
 121                         break;
 122                 case Q_TYPE_SITD:
 123                         /* is it in the S-mask?  (count SPLIT, DATA) */
 124                         if (q->sitd->hw_uframe & cpu_to_le32 (1 << uframe)) {
 125                                 if (q->sitd->hw_fullspeed_ep &
 126                                                 __constant_cpu_to_le32 (1<<31))
 127                                         usecs += q->sitd->stream->usecs;
 128                                 else    /* worst case for OUT start-split */
 129                                         usecs += HS_USECS_ISO (188);
 130                         }
 131
 132                         /* ... C-mask?  (count CSPLIT, DATA) */
 133                         if (q->sitd->hw_uframe &
 134                                         cpu_to_le32 (1 << (8 + uframe))) {
 135                                 /* worst case for IN complete-split */
 136                                 usecs += q->sitd->stream->c_usecs;
 137                         }
 138
 139                         hw_p = &q->sitd->hw_next;
 140                         q = &q->sitd->sitd_next;
 141                         break;
 142                 }
 143         }
 144 #ifdef  DEBUG
 145         if (usecs > 100)
 146                 ehci_err (ehci, "uframe %d sched overrun: %d usecs\n",
 147                         frame * 8 + uframe, usecs);
 148 #endif
 149         return usecs;
 150 }
 151
 152 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 153
 154 static int same_tt (struct usb_device *dev1, struct usb_device *dev2)
 155 {
 156         if (!dev1->tt || !dev2->tt)
 157                 return 0;
 158         if (dev1->tt != dev2->tt)
 159                 return 0;
 160         if (dev1->tt->multi)
 161                 return dev1->ttport == dev2->ttport;
 162         else
 163                 return 1;
 164 }
 165
 166 #ifdef CONFIG_USB_EHCI_TT_NEWSCHED
 167
 168 /* Which uframe does the low/fullspeed transfer start in?
 169  *
 170  * The parameter is the mask of ssplits in "H-frame" terms
 171  * and this returns the transfer start uframe in "B-frame" terms,
 172  * which allows both to match, e.g. a ssplit in "H-frame" uframe 0
 173  * will cause a transfer in "B-frame" uframe 0.  "B-frames" lag
 174  * "H-frames" by 1 uframe.  See the EHCI spec sec 4.5 and figure 4.7.
 175  */
 176 static inline unsigned char tt_start_uframe(struct ehci_hcd *ehci, __le32 mask)
 177 {
 178         unsigned char smask = QH_SMASK & le32_to_cpu(mask);
 179         if (!smask) {
 180                 ehci_err(ehci, "invalid empty smask!\n");
 181                 /* uframe 7 can't have bw so this will indicate failure */
 182                 return 7;
 183         }
 184         return ffs(smask) - 1;
 185 }
 186
 187 static const unsigned char
 188 max_tt_usecs[] = { 125, 125, 125, 125, 125, 125, 30, 0 };
 189
 190 /* carryover low/fullspeed bandwidth that crosses uframe boundries */
 191 static inline void carryover_tt_bandwidth(unsigned short tt_usecs[8])
 192 {
 193         int i;
 194         for (i=0; i<7; i++) {
 195                 if (max_tt_usecs[i] < tt_usecs[i]) {
 196                         tt_usecs[i+1] += tt_usecs[i] - max_tt_usecs[i];
 197                         tt_usecs[i] = max_tt_usecs[i];
 198                 }
 199         }
 200 }
 201
 202 /* How many of the tt's periodic downstream 1000 usecs are allocated?
 203  *
 204  * While this measures the bandwidth in terms of usecs/uframe,
 205  * the low/fullspeed bus has no notion of uframes, so any particular
 206  * low/fullspeed transfer can "carry over" from one uframe to the next,
 207  * since the TT just performs downstream transfers in sequence.
 208  *
 209  * For example two seperate 100 usec transfers can start in the same uframe,
 210  * and the second one would "carry over" 75 usecs into the next uframe.
 211  */
 212 static void
 213 periodic_tt_usecs (
 214         struct ehci_hcd *ehci,
 215         struct usb_device *dev,
 216         unsigned frame,
 217         unsigned short tt_usecs[8]
 218 )
 219 {
 220         __le32                  *hw_p = &ehci->periodic [frame];
 221         union ehci_shadow       *q = &ehci->pshadow [frame];
 222         unsigned char           uf;
 223
 224         memset(tt_usecs, 0, 16);
 225
 226         while (q->ptr) {
 227                 switch (Q_NEXT_TYPE(*hw_p)) {
 228                 case Q_TYPE_ITD:
 229                         hw_p = &q->itd->hw_next;
 230                         q = &q->itd->itd_next;
 231                         continue;
 232                 case Q_TYPE_QH:
 233                         if (same_tt(dev, q->qh->dev)) {
 234                                 uf = tt_start_uframe(ehci, q->qh->hw_info2);
 235                                 tt_usecs[uf] += q->qh->tt_usecs;
 236                         }
 237                         hw_p = &q->qh->hw_next;
 238                         q = &q->qh->qh_next;
 239                         continue;
 240                 case Q_TYPE_SITD:
 241                         if (same_tt(dev, q->sitd->urb->dev)) {
 242                                 uf = tt_start_uframe(ehci, q->sitd->hw_uframe);
 243                                 tt_usecs[uf] += q->sitd->stream->tt_usecs;
 244                         }
 245                         hw_p = &q->sitd->hw_next;
 246                         q = &q->sitd->sitd_next;
 247                         continue;
 248                 // case Q_TYPE_FSTN:
 249                 default:
 250                         ehci_dbg(ehci,
 251                                   "ignoring periodic frame %d FSTN\n", frame);
 252                         hw_p = &q->fstn->hw_next;
 253                         q = &q->fstn->fstn_next;
 254                 }
 255         }
 256
 257         carryover_tt_bandwidth(tt_usecs);
 258
 259         if (max_tt_usecs[7] < tt_usecs[7])
 260                 ehci_err(ehci, "frame %d tt sched overrun: %d usecs\n",
 261                         frame, tt_usecs[7] - max_tt_usecs[7]);
 262 }
 263
 264 /*
 265  * Return true if the device's tt's downstream bus is available for a
 266  * periodic transfer of the specified length (usecs), starting at the
 267  * specified frame/uframe.  Note that (as summarized in section 11.19
 268  * of the usb 2.0 spec) TTs can buffer multiple transactions for each
 269  * uframe.
 270  *
 271  * The uframe parameter is when the fullspeed/lowspeed transfer
 272  * should be executed in "B-frame" terms, which is the same as the
 273  * highspeed ssplit's uframe (which is in "H-frame" terms).  For example
 274  * a ssplit in "H-frame" 0 causes a transfer in "B-frame" 0.
 275  * See the EHCI spec sec 4.5 and fig 4.7.
 276  *
 277  * This checks if the full/lowspeed bus, at the specified starting uframe,
 278  * has the specified bandwidth available, according to rules listed
 279  * in USB 2.0 spec section 11.18.1 fig 11-60.
 280  *
 281  * This does not check if the transfer would exceed the max ssplit
 282  * limit of 16, specified in USB 2.0 spec section 11.18.4 requirement #4,
 283  * since proper scheduling limits ssplits to less than 16 per uframe.
 284  */
 285 static int tt_available (
 286         struct ehci_hcd         *ehci,
 287         unsigned                period,
 288         struct usb_device       *dev,
 289         unsigned                frame,
 290         unsigned                uframe,
 291         u16                     usecs
 292 )
 293 {
 294         if ((period == 0) || (uframe >= 7))     /* error */
 295                 return 0;
 296
 297         for (; frame < ehci->periodic_size; frame += period) {
 298                 unsigned short tt_usecs[8];
 299
 300                 periodic_tt_usecs (ehci, dev, frame, tt_usecs);
 301
 302                 ehci_vdbg(ehci, "tt frame %d check %d usecs start uframe %d in"
 303                         " schedule %d/%d/%d/%d/%d/%d/%d/%d\n",
 304                         frame, usecs, uframe,
 305                         tt_usecs[0], tt_usecs[1], tt_usecs[2], tt_usecs[3],
 306                         tt_usecs[4], tt_usecs[5], tt_usecs[6], tt_usecs[7]);
 307
 308                 if (max_tt_usecs[uframe] <= tt_usecs[uframe]) {
 309                         ehci_vdbg(ehci, "frame %d uframe %d fully scheduled\n",
 310                                 frame, uframe);
 311                         return 0;
 312                 }
 313
 314                 /* special case for isoc transfers larger than 125us:
 315                  * the first and each subsequent fully used uframe
 316                  * must be empty, so as to not illegally delay
 317                  * already scheduled transactions
 318                  */
 319                 if (125 < usecs) {
 320                         int ufs = (usecs / 125) - 1;
 321                         int i;
 322                         for (i = uframe; i < (uframe + ufs) && i < 8; i++)
 323                                 if (0 < tt_usecs[i]) {
 324                                         ehci_vdbg(ehci,
 325                                                 "multi-uframe xfer can't fit "
 326                                                 "in frame %d uframe %d\n",
 327                                                 frame, i);
 328                                         return 0;
 329                                 }
 330                 }
 331
 332                 tt_usecs[uframe] += usecs;
 333
 334                 carryover_tt_bandwidth(tt_usecs);
 335
 336                 /* fail if the carryover pushed bw past the last uframe's limit */
 337                 if (max_tt_usecs[7] < tt_usecs[7]) {
 338                         ehci_vdbg(ehci,
 339                                 "tt unavailable usecs %d frame %d uframe %d\n",
 340                                 usecs, frame, uframe);
 341                         return 0;
 342                 }
 343         }
 344
 345         return 1;
 346 }
 347
 348 #else
 349
 350 /* return true iff the device's transaction translator is available
 351  * for a periodic transfer starting at the specified frame, using
 352  * all the uframes in the mask.
 353  */
 354 static int tt_no_collision (
 355         struct ehci_hcd         *ehci,
 356         unsigned                period,
 357         struct usb_device       *dev,
 358         unsigned                frame,
 359         u32                     uf_mask
 360 )
 361 {
 362         if (period == 0)        /* error */
 363                 return 0;
 364
 365         /* note bandwidth wastage:  split never follows csplit
 366          * (different dev or endpoint) until the next uframe.
 367          * calling convention doesn't make that distinction.
 368          */
 369         for (; frame < ehci->periodic_size; frame += period) {
 370                 union ehci_shadow       here;
 371                 __le32                  type;
 372
 373                 here = ehci->pshadow [frame];
 374                 type = Q_NEXT_TYPE (ehci->periodic [frame]);
 375                 while (here.ptr) {
 376                         switch (type) {
 377                         case Q_TYPE_ITD:
 378                                 type = Q_NEXT_TYPE (here.itd->hw_next);
 379                                 here = here.itd->itd_next;
 380                                 continue;
 381                         case Q_TYPE_QH:
 382                                 if (same_tt (dev, here.qh->dev)) {
 383                                         u32             mask;
 384
 385                                         mask = le32_to_cpu (here.qh->hw_info2);
 386                                         /* "knows" no gap is needed */
 387                                         mask |= mask >> 8;
 388                                         if (mask & uf_mask)
 389                                                 break;
 390                                 }
 391                                 type = Q_NEXT_TYPE (here.qh->hw_next);
 392                                 here = here.qh->qh_next;
 393                                 continue;
 394                         case Q_TYPE_SITD:
 395                                 if (same_tt (dev, here.sitd->urb->dev)) {
 396                                         u16             mask;
 397
 398                                         mask = le32_to_cpu (here.sitd
 399                                                                 ->hw_uframe);
 400                                         /* FIXME assumes no gap for IN! */
 401                                         mask |= mask >> 8;
 402                                         if (mask & uf_mask)
 403                                                 break;
 404                                 }
 405                                 type = Q_NEXT_TYPE (here.sitd->hw_next);
 406                                 here = here.sitd->sitd_next;
 407                                 continue;
 408                         // case Q_TYPE_FSTN:
 409                         default:
 410                                 ehci_dbg (ehci,
 411                                         "periodic frame %d bogus type %d\n",
 412                                         frame, type);
 413                         }
 414
 415                         /* collision or error */
 416                         return 0;
 417                 }
 418         }
 419
 420         /* no collision */
 421         return 1;
 422 }
 423
 424 #endif /* CONFIG_USB_EHCI_TT_NEWSCHED */
 425
 426 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 427
 428 static int enable_periodic (struct ehci_hcd *ehci)
 429 {
 430         u32     cmd;
 431         int     status;
 432
 433         /* did clearing PSE did take effect yet?
 434          * takes effect only at frame boundaries...
 435          */
 436         status = handshake(ehci, &ehci->regs->status, STS_PSS, 0, 9 * 125);
 437         if (status != 0) {
 438                 ehci_to_hcd(ehci)->state = HC_STATE_HALT;
 439                 return status;
 440         }
 441
 442         cmd = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->command) | CMD_PSE;
 443         ehci_writel(ehci, cmd, &ehci->regs->command);
 444         /* posted write ... PSS happens later */
 445         ehci_to_hcd(ehci)->state = HC_STATE_RUNNING;
 446
 447         /* make sure ehci_work scans these */
 448         ehci->next_uframe = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->frame_index)
 449                 % (ehci->periodic_size << 3);
 450         return 0;
 451 }
 452
 453 static int disable_periodic (struct ehci_hcd *ehci)
 454 {
 455         u32     cmd;
 456         int     status;
 457
 458         /* did setting PSE not take effect yet?
 459          * takes effect only at frame boundaries...
 460          */
 461         status = handshake(ehci, &ehci->regs->status, STS_PSS, STS_PSS, 9 * 125);
 462         if (status != 0) {
 463                 ehci_to_hcd(ehci)->state = HC_STATE_HALT;
 464                 return status;
 465         }
 466
 467         cmd = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->command) & ~CMD_PSE;
 468         ehci_writel(ehci, cmd, &ehci->regs->command);
 469         /* posted write ... */
 470
 471         ehci->next_uframe = -1;
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 476 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 477
 478 /* ignore/inactivate bit in QH hw_info1 */
 479 #define INACTIVATE_BIT __constant_cpu_to_le32(QH_INACTIVATE)
 480
 481 #define HALT_BIT __constant_cpu_to_le32(QTD_STS_HALT)
 482 #define ACTIVE_BIT __constant_cpu_to_le32(QTD_STS_ACTIVE)
 483 #define STATUS_BIT __constant_cpu_to_le32(QTD_STS_STS)
 484
 485 static int safe_to_modify_i (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
 486 {
 487         int now; /* current (frame * 8) + uframe */
 488         int prev_start, next_start; /* uframes from/to split start */
 489         int start_uframe = ffs(le32_to_cpup (&qh->hw_info2) & QH_SMASK);
 490         int end_uframe = fls((le32_to_cpup (&qh->hw_info2) & QH_CMASK) >> 8);
 491         int split_duration = end_uframe - start_uframe;
 492
 493         now = readl(&ehci->regs->frame_index) % (ehci->periodic_size << 3);
 494
 495         next_start = ((1024 << 3) + (qh->start << 3) + start_uframe - now) %
 496                      (qh->period << 3);
 497         prev_start = (qh->period << 3) - next_start;
 498
 499         /*
 500          * Make sure there will be at least one uframe when qh is safe.
 501          */
 502         if ((qh->period << 3) <= (ehci->i_thresh + 2 + split_duration))
 503                 /* never safe */
 504                 return -EINVAL;
 505
 506         /*
 507          * Wait 1 uframe after transaction should have started, to make
 508          * sure controller has time to write back overlay, so we can
 509          * check QTD_STS_STS to see if transaction is in progress.
 510          */
 511         if ((next_start > ehci->i_thresh) && (prev_start > 1))
 512                 /* safe to set "i" bit if split isn't in progress */
 513                 return (qh->hw_token & STATUS_BIT) ? 0 : 1;
 514         else
 515                 return 0;
 516 }
 517
 518 /* Set inactivate bit for all the split interrupt QHs. */
 519 static void qh_inactivate_split_intr_qhs (struct ehci_hcd *ehci)
 520 {
 521         struct ehci_qh  *qh;
 522         int             not_done, safe;
 523
 524         do {
 525                 not_done = 0;
 526                 list_for_each_entry(qh, &ehci->split_intr_qhs,
 527                                      split_intr_qhs) {
 528                         if (qh->hw_info1 & INACTIVATE_BIT)
 529                                 /* already off */
 530                                 continue;
 531                         /*
 532                          * To avoid setting "I" after the start split happens,
 533                          * don't set it if the QH might be cached in the
 534                          * controller.  Some HCs (Broadcom/ServerWorks HT1000)
 535                          * will stop in the middle of a split transaction when
 536                          * the "I" bit is set.
 537                          */
 538                         safe = safe_to_modify_i(ehci, qh);
 539                         if (safe == 0) {
 540                                 not_done = 1;
 541                         } else if (safe > 0) {
 542                                 qh->was_active = qh->hw_token & ACTIVE_BIT;
 543                                 qh->hw_info1 |= INACTIVATE_BIT;
 544                         }
 545                 }
 546         } while (not_done);
 547         wmb();
 548 }
 549
 550 static void qh_reactivate_split_intr_qhs (struct ehci_hcd *ehci)
 551 {
 552         struct ehci_qh  *qh;
 553         u32             token;
 554         int             not_done, safe;
 555
 556         do {
 557                 not_done = 0;
 558                 list_for_each_entry(qh, &ehci->split_intr_qhs, split_intr_qhs) {
 559                         if (!(qh->hw_info1 & INACTIVATE_BIT)) /* already on */
 560                                 continue;
 561                         /*
 562                          * Don't reactivate if cached, or controller might
 563                          * overwrite overlay after we modify it!
 564                          */
 565                         safe = safe_to_modify_i(ehci, qh);
 566                         if (safe == 0) {
 567                                 not_done = 1;
 568                         } else if (safe > 0) {
 569                                 /* See EHCI 1.0 section 4.15.2.4. */
 570                                 token = qh->hw_token;
 571                                 qh->hw_token = (token | HALT_BIT) & ~ACTIVE_BIT;
 572                                 wmb();
 573                                 qh->hw_info1 &= ~INACTIVATE_BIT;
 574                                 wmb();
 575                                 qh->hw_token = (token & ~HALT_BIT) | qh->was_active;
 576                         }
 577                 }
 578         } while (not_done);
 579 }
 580 #endif
 581
 582 /* periodic schedule slots have iso tds (normal or split) first, then a
 583  * sparse tree for active interrupt transfers.
 584  *
 585  * this just links in a qh; caller guarantees uframe masks are set right.
 586  * no FSTN support (yet; ehci 0.96+)
 587  */
 588 static int qh_link_periodic (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
 589 {
 590         unsigned        i;
 591         unsigned        period = qh->period;
 592
 593         dev_dbg (&qh->dev->dev,
 594                 "link qh%d-%04x/%p start %d [%d/%d us]\n",
 595                 period, le32_to_cpup (&qh->hw_info2) & (QH_CMASK | QH_SMASK),
 596                 qh, qh->start, qh->usecs, qh->c_usecs);
 597
 598 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 599         /*
 600          * If low/full speed interrupt QHs are inactive (because of
 601          * cpufreq changing processor speeds), start QH with I flag set--
 602          * it will automatically be cleared when cpufreq is done.
 603          */
 604         if (ehci->cpufreq_changing)
 605                 if (!(qh->hw_info1 & (cpu_to_le32(1 << 13))))
 606                         qh->hw_info1 |= INACTIVATE_BIT;
 607 #endif
 608
 609         /* high bandwidth, or otherwise every microframe */
 610         if (period == 0)
 611                 period = 1;
 612
 613         for (i = qh->start; i < ehci->periodic_size; i += period) {
 614                 union ehci_shadow       *prev = &ehci->pshadow [i];
 615                 __le32                  *hw_p = &ehci->periodic [i];
 616                 union ehci_shadow       here = *prev;
 617                 __le32                  type = 0;
 618
 619                 /* skip the iso nodes at list head */
 620                 while (here.ptr) {
 621                         type = Q_NEXT_TYPE (*hw_p);
 622                         if (type == Q_TYPE_QH)
 623                                 break;
 624                         prev = periodic_next_shadow (prev, type);
 625                         hw_p = &here.qh->hw_next;
 626                         here = *prev;
 627                 }
 628
 629                 /* sorting each branch by period (slow-->fast)
 630                  * enables sharing interior tree nodes
 631                  */
 632                 while (here.ptr && qh != here.qh) {
 633                         if (qh->period > here.qh->period)
 634                                 break;
 635                         prev = &here.qh->qh_next;
 636                         hw_p = &here.qh->hw_next;
 637                         here = *prev;
 638                 }
 639                 /* link in this qh, unless some earlier pass did that */
 640                 if (qh != here.qh) {
 641                         qh->qh_next = here;
 642                         if (here.qh)
 643                                 qh->hw_next = *hw_p;
 644                         wmb ();
 645                         prev->qh = qh;
 646                         *hw_p = QH_NEXT (qh->qh_dma);
 647                 }
 648         }
 649         qh->qh_state = QH_STATE_LINKED;
 650         qh_get (qh);
 651
 652         /* update per-qh bandwidth for usbfs */
 653         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_allocated += qh->period
 654                 ? ((qh->usecs + qh->c_usecs) / qh->period)
 655                 : (qh->usecs * 8);
 656
 657 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 658         /* add qh to list of low/full speed interrupt QHs, if applicable */
 659         if (!(qh->hw_info1 & (cpu_to_le32(1 << 13)))) {
 660                 list_add(&qh->split_intr_qhs, &ehci->split_intr_qhs);
 661         }
 662 #endif
 663         /* maybe enable periodic schedule processing */
 664         if (!ehci->periodic_sched++)
 665                 return enable_periodic (ehci);
 666
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 static void qh_unlink_periodic (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
 671 {
 672         unsigned        i;
 673         unsigned        period;
 674
 675         // FIXME:
 676         // IF this isn't high speed
 677         //   and this qh is active in the current uframe
 678         //   (and overlay token SplitXstate is false?)
 679         // THEN
 680         //   qh->hw_info1 |= __constant_cpu_to_le32 (1 << 7 /* "ignore" */);
 681
 682 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 683         /* remove qh from list of low/full speed interrupt QHs */
 684         if (!(qh->hw_info1 & (cpu_to_le32(1 << 13)))) {
 685                 list_del_init(&qh->split_intr_qhs);
 686         }
 687 #endif
 688
 689         /* high bandwidth, or otherwise part of every microframe */
 690         if ((period = qh->period) == 0)
 691                 period = 1;
 692
 693         for (i = qh->start; i < ehci->periodic_size; i += period)
 694                 periodic_unlink (ehci, i, qh);
 695
 696         /* update per-qh bandwidth for usbfs */
 697         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_allocated -= qh->period
 698                 ? ((qh->usecs + qh->c_usecs) / qh->period)
 699                 : (qh->usecs * 8);
 700
 701         dev_dbg (&qh->dev->dev,
 702                 "unlink qh%d-%04x/%p start %d [%d/%d us]\n",
 703                 qh->period,
 704                 le32_to_cpup (&qh->hw_info2) & (QH_CMASK | QH_SMASK),
 705                 qh, qh->start, qh->usecs, qh->c_usecs);
 706
 707         /* qh->qh_next still "live" to HC */
 708         qh->qh_state = QH_STATE_UNLINK;
 709         qh->qh_next.ptr = NULL;
 710         qh_put (qh);
 711
 712         /* maybe turn off periodic schedule */
 713         ehci->periodic_sched--;
 714         if (!ehci->periodic_sched)
 715                 (void) disable_periodic (ehci);
 716 }
 717
 718 static void intr_deschedule (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
 719 {
 720         unsigned        wait;
 721
 722         qh_unlink_periodic (ehci, qh);
 723
 724         /* simple/paranoid:  always delay, expecting the HC needs to read
 725          * qh->hw_next or finish a writeback after SPLIT/CSPLIT ... and
 726          * expect khubd to clean up after any CSPLITs we won't issue.
 727          * active high speed queues may need bigger delays...
 728          */
 729         if (list_empty (&qh->qtd_list)
 730                         || (__constant_cpu_to_le32 (QH_CMASK)
 731                                         & qh->hw_info2) != 0)
 732                 wait = 2;
 733         else
 734                 wait = 55;      /* worst case: 3 * 1024 */
 735
 736         udelay (wait);
 737         qh->qh_state = QH_STATE_IDLE;
 738         qh->hw_next = EHCI_LIST_END;
 739         wmb ();
 740 }
 741
 742 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 743
 744 static int check_period (
 745         struct ehci_hcd *ehci,
 746         unsigned        frame,
 747         unsigned        uframe,
 748         unsigned        period,
 749         unsigned        usecs
 750 ) {
 751         int             claimed;
 752
 753         /* complete split running into next frame?
 754          * given FSTN support, we could sometimes check...
 755          */
 756         if (uframe >= 8)
 757                 return 0;
 758
 759         /*
 760          * 80% periodic == 100 usec/uframe available
 761          * convert "usecs we need" to "max already claimed"
 762          */
 763         usecs = 100 - usecs;
 764
 765         /* we "know" 2 and 4 uframe intervals were rejected; so
 766          * for period 0, check _every_ microframe in the schedule.
 767          */
 768         if (unlikely (period == 0)) {
 769                 do {
 770                         for (uframe = 0; uframe < 7; uframe++) {
 771                                 claimed = periodic_usecs (ehci, frame, uframe);
 772                                 if (claimed > usecs)
 773                                         return 0;
 774                         }
 775                 } while ((frame += 1) < ehci->periodic_size);
 776
 777         /* just check the specified uframe, at that period */
 778         } else {
 779                 do {
 780                         claimed = periodic_usecs (ehci, frame, uframe);
 781                         if (claimed > usecs)
 782                                 return 0;
 783                 } while ((frame += period) < ehci->periodic_size);
 784         }
 785
 786         // success!
 787         return 1;
 788 }
 789
 790 static int check_intr_schedule (
 791         struct ehci_hcd         *ehci,
 792         unsigned                frame,
 793         unsigned                uframe,
 794         const struct ehci_qh    *qh,
 795         __le32                  *c_maskp
 796 )
 797 {
 798         int             retval = -ENOSPC;
 799         u8              mask = 0;
 800
 801         if (qh->c_usecs && uframe >= 6)         /* FSTN territory? */
 802                 goto done;
 803
 804         if (!check_period (ehci, frame, uframe, qh->period, qh->usecs))
 805                 goto done;
 806         if (!qh->c_usecs) {
 807                 retval = 0;
 808                 *c_maskp = 0;
 809                 goto done;
 810         }
 811
 812 #ifdef CONFIG_USB_EHCI_TT_NEWSCHED
 813         if (tt_available (ehci, qh->period, qh->dev, frame, uframe,
 814                                 qh->tt_usecs)) {
 815                 unsigned i;
 816
 817                 /* TODO : this may need FSTN for SSPLIT in uframe 5. */
 818                 for (i=uframe+1; i<8 && i<uframe+4; i++)
 819                         if (!check_period (ehci, frame, i,
 820                                                 qh->period, qh->c_usecs))
 821                                 goto done;
 822                         else
 823                                 mask |= 1 << i;
 824
 825                 retval = 0;
 826
 827                 *c_maskp = cpu_to_le32 (mask << 8);
 828         }
 829 #else
 830         /* Make sure this tt's buffer is also available for CSPLITs.
 831          * We pessimize a bit; probably the typical full speed case
 832          * doesn't need the second CSPLIT.
 833          *
 834          * NOTE:  both SPLIT and CSPLIT could be checked in just
 835          * one smart pass...
 836          */
 837         mask = 0x03 << (uframe + qh->gap_uf);
 838         *c_maskp = cpu_to_le32 (mask << 8);
 839
 840         mask |= 1 << uframe;
 841         if (tt_no_collision (ehci, qh->period, qh->dev, frame, mask)) {
 842                 if (!check_period (ehci, frame, uframe + qh->gap_uf + 1,
 843                                         qh->period, qh->c_usecs))
 844                         goto done;
 845                 if (!check_period (ehci, frame, uframe + qh->gap_uf,
 846                                         qh->period, qh->c_usecs))
 847                         goto done;
 848                 retval = 0;
 849         }
 850 #endif
 851 done:
 852         return retval;
 853 }
 854
 855 /* "first fit" scheduling policy used the first time through,
 856  * or when the previous schedule slot can't be re-used.
 857  */
 858 static int qh_schedule (struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_qh *qh)
 859 {
 860         int             status;
 861         unsigned        uframe;
 862         __le32          c_mask;
 863         unsigned        frame;          /* 0..(qh->period - 1), or NO_FRAME */
 864
 865         qh_refresh(ehci, qh);
 866         qh->hw_next = EHCI_LIST_END;
 867         frame = qh->start;
 868
 869         /* reuse the previous schedule slots, if we can */
 870         if (frame < qh->period) {
 871                 uframe = ffs (le32_to_cpup (&qh->hw_info2) & QH_SMASK);
 872                 status = check_intr_schedule (ehci, frame, --uframe,
 873                                 qh, &c_mask);
 874         } else {
 875                 uframe = 0;
 876                 c_mask = 0;
 877                 status = -ENOSPC;
 878         }
 879
 880         /* else scan the schedule to find a group of slots such that all
 881          * uframes have enough periodic bandwidth available.
 882          */
 883         if (status) {
 884                 /* "normal" case, uframing flexible except with splits */
 885                 if (qh->period) {
 886                         frame = qh->period - 1;
 887                         do {
 888                                 for (uframe = 0; uframe < 8; uframe++) {
 889                                         status = check_intr_schedule (ehci,
 890                                                         frame, uframe, qh,
 891                                                         &c_mask);
 892                                         if (status == 0)
 893                                                 break;
 894                                 }
 895                         } while (status && frame--);
 896
 897                 /* qh->period == 0 means every uframe */
 898                 } else {
 899                         frame = 0;
 900                         status = check_intr_schedule (ehci, 0, 0, qh, &c_mask);
 901                 }
 902                 if (status)
 903                         goto done;
 904                 qh->start = frame;
 905
 906                 /* reset S-frame and (maybe) C-frame masks */
 907                 qh->hw_info2 &= __constant_cpu_to_le32(~(QH_CMASK | QH_SMASK));
 908                 qh->hw_info2 |= qh->period
 909                         ? cpu_to_le32 (1 << uframe)
 910                         : __constant_cpu_to_le32 (QH_SMASK);
 911                 qh->hw_info2 |= c_mask;
 912         } else
 913                 ehci_dbg (ehci, "reused qh %p schedule\n", qh);
 914
 915         /* stuff into the periodic schedule */
 916         status = qh_link_periodic (ehci, qh);
 917 done:
 918         return status;
 919 }
 920
 921 static int intr_submit (
 922         struct ehci_hcd         *ehci,
 923         struct usb_host_endpoint *ep,
 924         struct urb              *urb,
 925         struct list_head        *qtd_list,
 926         gfp_t                   mem_flags
 927 ) {
 928         unsigned                epnum;
 929         unsigned long           flags;
 930         struct ehci_qh          *qh;
 931         int                     status = 0;
 932         struct list_head        empty;
 933
 934         /* get endpoint and transfer/schedule data */
 935         epnum = ep->desc.bEndpointAddress;
 936
 937         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
 938
 939         if (unlikely(!test_bit(HCD_FLAG_HW_ACCESSIBLE,
 940                                &ehci_to_hcd(ehci)->flags))) {
 941                 status = -ESHUTDOWN;
 942                 goto done;
 943         }
 944
 945         /* get qh and force any scheduling errors */
 946         INIT_LIST_HEAD (&empty);
 947         qh = qh_append_tds (ehci, urb, &empty, epnum, &ep->hcpriv);
 948         if (qh == NULL) {
 949                 status = -ENOMEM;
 950                 goto done;
 951         }
 952         if (qh->qh_state == QH_STATE_IDLE) {
 953                 if ((status = qh_schedule (ehci, qh)) != 0)
 954                         goto done;
 955         }
 956
 957         /* then queue the urb's tds to the qh */
 958         qh = qh_append_tds (ehci, urb, qtd_list, epnum, &ep->hcpriv);
 959         BUG_ON (qh == NULL);
 960
 961         /* ... update usbfs periodic stats */
 962         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_int_reqs++;
 963
 964 done:
 965         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
 966         if (status)
 967                 qtd_list_free (ehci, urb, qtd_list);
 968
 969         return status;
 970 }
 971
 972 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 973
 974 /* ehci_iso_stream ops work with both ITD and SITD */
 975
 976 static struct ehci_iso_stream *
 977 iso_stream_alloc (gfp_t mem_flags)
 978 {
 979         struct ehci_iso_stream *stream;
 980
 981         stream = kzalloc(sizeof *stream, mem_flags);
 982         if (likely (stream != NULL)) {
 983                 INIT_LIST_HEAD(&stream->td_list);
 984                 INIT_LIST_HEAD(&stream->free_list);
 985                 stream->next_uframe = -1;
 986                 stream->refcount = 1;
 987         }
 988         return stream;
 989 }
 990
 991 static void
 992 iso_stream_init (
 993         struct ehci_hcd         *ehci,
 994         struct ehci_iso_stream  *stream,
 995         struct usb_device       *dev,
 996         int                     pipe,
 997         unsigned                interval
 998 )
 999 {
1000         static const u8 smask_out [] = { 0x01, 0x03, 0x07, 0x0f, 0x1f, 0x3f };
1001
1002         u32                     buf1;
1003         unsigned                epnum, maxp;
1004         int                     is_input;
1005         long                    bandwidth;
1006
1007         /*
1008          * this might be a "high bandwidth" highspeed endpoint,
1009          * as encoded in the ep descriptor's wMaxPacket field
1010          */
1011         epnum = usb_pipeendpoint (pipe);
1012         is_input = usb_pipein (pipe) ? USB_DIR_IN : 0;
1013         maxp = usb_maxpacket(dev, pipe, !is_input);
1014         if (is_input) {
1015                 buf1 = (1 << 11);
1016         } else {
1017                 buf1 = 0;
1018         }
1019
1020         /* knows about ITD vs SITD */
1021         if (dev->speed == USB_SPEED_HIGH) {
1022                 unsigned multi = hb_mult(maxp);
1023
1024                 stream->highspeed = 1;
1025
1026                 maxp = max_packet(maxp);
1027                 buf1 |= maxp;
1028                 maxp *= multi;
1029
1030                 stream->buf0 = cpu_to_le32 ((epnum << 8) | dev->devnum);
1031                 stream->buf1 = cpu_to_le32 (buf1);
1032                 stream->buf2 = cpu_to_le32 (multi);
1033
1034                 /* usbfs wants to report the average usecs per frame tied up
1035                  * when transfers on this endpoint are scheduled ...
1036                  */
1037                 stream->usecs = HS_USECS_ISO (maxp);
1038                 bandwidth = stream->usecs * 8;
1039                 bandwidth /= 1 << (interval - 1);
1040
1041         } else {
1042                 u32             addr;
1043                 int             think_time;
1044                 int             hs_transfers;
1045
1046                 addr = dev->ttport << 24;
1047                 if (!ehci_is_TDI(ehci)
1048                                 || (dev->tt->hub !=
1049                                         ehci_to_hcd(ehci)->self.root_hub))
1050                         addr |= dev->tt->hub->devnum << 16;
1051                 addr |= epnum << 8;
1052                 addr |= dev->devnum;
1053                 stream->usecs = HS_USECS_ISO (maxp);
1054                 think_time = dev->tt ? dev->tt->think_time : 0;
1055                 stream->tt_usecs = NS_TO_US (think_time + usb_calc_bus_time (
1056                                 dev->speed, is_input, 1, maxp));
1057                 hs_transfers = max (1u, (maxp + 187) / 188);
1058                 if (is_input) {
1059                         u32     tmp;
1060
1061                         addr |= 1 << 31;
1062                         stream->c_usecs = stream->usecs;
1063                         stream->usecs = HS_USECS_ISO (1);
1064                         stream->raw_mask = 1;
1065
1066                         /* c-mask as specified in USB 2.0 11.18.4 3.c */
1067                         tmp = (1 << (hs_transfers + 2)) - 1;
1068                         stream->raw_mask |= tmp << (8 + 2);
1069                 } else
1070                         stream->raw_mask = smask_out [hs_transfers - 1];
1071                 bandwidth = stream->usecs + stream->c_usecs;
1072                 bandwidth /= 1 << (interval + 2);
1073
1074                 /* stream->splits gets created from raw_mask later */
1075                 stream->address = cpu_to_le32 (addr);
1076         }
1077         stream->bandwidth = bandwidth;
1078
1079         stream->udev = dev;
1080
1081         stream->bEndpointAddress = is_input | epnum;
1082         stream->interval = interval;
1083         stream->maxp = maxp;
1084 }
1085
1086 static void
1087 iso_stream_put(struct ehci_hcd *ehci, struct ehci_iso_stream *stream)
1088 {
1089         stream->refcount--;
1090
1091         /* free whenever just a dev->ep reference remains.
1092          * not like a QH -- no persistent state (toggle, halt)
1093          */
1094         if (stream->refcount == 1) {
1095                 int             is_in;
1096
1097                 // BUG_ON (!list_empty(&stream->td_list));
1098
1099                 while (!list_empty (&stream->free_list)) {
1100                         struct list_head        *entry;
1101
1102                         entry = stream->free_list.next;
1103                         list_del (entry);
1104
1105                         /* knows about ITD vs SITD */
1106                         if (stream->highspeed) {
1107                                 struct ehci_itd         *itd;
1108
1109                                 itd = list_entry (entry, struct ehci_itd,
1110                                                 itd_list);
1111                                 dma_pool_free (ehci->itd_pool, itd,
1112                                                 itd->itd_dma);
1113                         } else {
1114                                 struct ehci_sitd        *sitd;
1115
1116                                 sitd = list_entry (entry, struct ehci_sitd,
1117                                                 sitd_list);
1118                                 dma_pool_free (ehci->sitd_pool, sitd,
1119                                                 sitd->sitd_dma);
1120                         }
1121                 }
1122
1123                 is_in = (stream->bEndpointAddress & USB_DIR_IN) ? 0x10 : 0;
1124                 stream->bEndpointAddress &= 0x0f;
1125                 stream->ep->hcpriv = NULL;
1126
1127                 if (stream->rescheduled) {
1128                         ehci_info (ehci, "ep%d%s-iso rescheduled "
1129                                 "%lu times in %lu seconds\n",
1130                                 stream->bEndpointAddress, is_in ? "in" : "out",
1131                                 stream->rescheduled,
1132                                 ((jiffies - stream->start)/HZ)
1133                                 );
1134                 }
1135
1136                 kfree(stream);
1137         }
1138 }
1139
1140 static inline struct ehci_iso_stream *
1141 iso_stream_get (struct ehci_iso_stream *stream)
1142 {
1143         if (likely (stream != NULL))
1144                 stream->refcount++;
1145         return stream;
1146 }
1147
1148 static struct ehci_iso_stream *
1149 iso_stream_find (struct ehci_hcd *ehci, struct urb *urb)
1150 {
1151         unsigned                epnum;
1152         struct ehci_iso_stream  *stream;
1153         struct usb_host_endpoint *ep;
1154         unsigned long           flags;
1155
1156         epnum = usb_pipeendpoint (urb->pipe);
1157         if (usb_pipein(urb->pipe))
1158                 ep = urb->dev->ep_in[epnum];
1159         else
1160                 ep = urb->dev->ep_out[epnum];
1161
1162         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1163         stream = ep->hcpriv;
1164
1165         if (unlikely (stream == NULL)) {
1166                 stream = iso_stream_alloc(GFP_ATOMIC);
1167                 if (likely (stream != NULL)) {
1168                         /* dev->ep owns the initial refcount */
1169                         ep->hcpriv = stream;
1170                         stream->ep = ep;
1171                         iso_stream_init(ehci, stream, urb->dev, urb->pipe,
1172                                         urb->interval);
1173                 }
1174
1175         /* if dev->ep [epnum] is a QH, info1.maxpacket is nonzero */
1176         } else if (unlikely (stream->hw_info1 != 0)) {
1177                 ehci_dbg (ehci, "dev %s ep%d%s, not iso??\n",
1178                         urb->dev->devpath, epnum,
1179                         usb_pipein(urb->pipe) ? "in" : "out");
1180                 stream = NULL;
1181         }
1182
1183         /* caller guarantees an eventual matching iso_stream_put */
1184         stream = iso_stream_get (stream);
1185
1186         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1187         return stream;
1188 }
1189
1190 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1191
1192 /* ehci_iso_sched ops can be ITD-only or SITD-only */
1193
1194 static struct ehci_iso_sched *
1195 iso_sched_alloc (unsigned packets, gfp_t mem_flags)
1196 {
1197         struct ehci_iso_sched   *iso_sched;
1198         int                     size = sizeof *iso_sched;
1199
1200         size += packets * sizeof (struct ehci_iso_packet);
1201         iso_sched = kzalloc(size, mem_flags);
1202         if (likely (iso_sched != NULL)) {
1203                 INIT_LIST_HEAD (&iso_sched->td_list);
1204         }
1205         return iso_sched;
1206 }
1207
1208 static inline void
1209 itd_sched_init (
1210         struct ehci_iso_sched   *iso_sched,
1211         struct ehci_iso_stream  *stream,
1212         struct urb              *urb
1213 )
1214 {
1215         unsigned        i;
1216         dma_addr_t      dma = urb->transfer_dma;
1217
1218         /* how many uframes are needed for these transfers */
1219         iso_sched->span = urb->number_of_packets * stream->interval;
1220
1221         /* figure out per-uframe itd fields that we'll need later
1222          * when we fit new itds into the schedule.
1223          */
1224         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1225                 struct ehci_iso_packet  *uframe = &iso_sched->packet [i];
1226                 unsigned                length;
1227                 dma_addr_t              buf;
1228                 u32                     trans;
1229
1230                 length = urb->iso_frame_desc [i].length;
1231                 buf = dma + urb->iso_frame_desc [i].offset;
1232
1233                 trans = EHCI_ISOC_ACTIVE;
1234                 trans |= buf & 0x0fff;
1235                 if (unlikely (((i + 1) == urb->number_of_packets))
1236                                 && !(urb->transfer_flags & URB_NO_INTERRUPT))
1237                         trans |= EHCI_ITD_IOC;
1238                 trans |= length << 16;
1239                 uframe->transaction = cpu_to_le32 (trans);
1240
1241                 /* might need to cross a buffer page within a uframe */
1242                 uframe->bufp = (buf & ~(u64)0x0fff);
1243                 buf += length;
1244                 if (unlikely ((uframe->bufp != (buf & ~(u64)0x0fff))))
1245                         uframe->cross = 1;
1246         }
1247 }
1248
1249 static void
1250 iso_sched_free (
1251         struct ehci_iso_stream  *stream,
1252         struct ehci_iso_sched   *iso_sched
1253 )
1254 {
1255         if (!iso_sched)
1256                 return;
1257         // caller must hold ehci->lock!
1258         list_splice (&iso_sched->td_list, &stream->free_list);
1259         kfree (iso_sched);
1260 }
1261
1262 static int
1263 itd_urb_transaction (
1264         struct ehci_iso_stream  *stream,
1265         struct ehci_hcd         *ehci,
1266         struct urb              *urb,
1267         gfp_t                   mem_flags
1268 )
1269 {
1270         struct ehci_itd         *itd;
1271         dma_addr_t              itd_dma;
1272         int                     i;
1273         unsigned                num_itds;
1274         struct ehci_iso_sched   *sched;
1275         unsigned long           flags;
1276
1277         sched = iso_sched_alloc (urb->number_of_packets, mem_flags);
1278         if (unlikely (sched == NULL))
1279                 return -ENOMEM;
1280
1281         itd_sched_init (sched, stream, urb);
1282
1283         if (urb->interval < 8)
1284                 num_itds = 1 + (sched->span + 7) / 8;
1285         else
1286                 num_itds = urb->number_of_packets;
1287
1288         /* allocate/init ITDs */
1289         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1290         for (i = 0; i < num_itds; i++) {
1291
1292                 /* free_list.next might be cache-hot ... but maybe
1293                  * the HC caches it too. avoid that issue for now.
1294                  */
1295
1296                 /* prefer previously-allocated itds */
1297                 if (likely (!list_empty(&stream->free_list))) {
1298                         itd = list_entry (stream->free_list.prev,
1299                                          struct ehci_itd, itd_list);
1300                         list_del (&itd->itd_list);
1301                         itd_dma = itd->itd_dma;
1302                 } else
1303                         itd = NULL;
1304
1305                 if (!itd) {
1306                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1307                         itd = dma_pool_alloc (ehci->itd_pool, mem_flags,
1308                                         &itd_dma);
1309                         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1310                 }
1311
1312                 if (unlikely (NULL == itd)) {
1313                         iso_sched_free (stream, sched);
1314                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1315                         return -ENOMEM;
1316                 }
1317                 memset (itd, 0, sizeof *itd);
1318                 itd->itd_dma = itd_dma;
1319                 list_add (&itd->itd_list, &sched->td_list);
1320         }
1321         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1322
1323         /* temporarily store schedule info in hcpriv */
1324         urb->hcpriv = sched;
1325         urb->error_count = 0;
1326         return 0;
1327 }
1328
1329 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1330
1331 static inline int
1332 itd_slot_ok (
1333         struct ehci_hcd         *ehci,
1334         u32                     mod,
1335         u32                     uframe,
1336         u8                      usecs,
1337         u32                     period
1338 )
1339 {
1340         uframe %= period;
1341         do {
1342                 /* can't commit more than 80% periodic == 100 usec */
1343                 if (periodic_usecs (ehci, uframe >> 3, uframe & 0x7)
1344                                 > (100 - usecs))
1345                         return 0;
1346
1347                 /* we know urb->interval is 2^N uframes */
1348                 uframe += period;
1349         } while (uframe < mod);
1350         return 1;
1351 }
1352
1353 static inline int
1354 sitd_slot_ok (
1355         struct ehci_hcd         *ehci,
1356         u32                     mod,
1357         struct ehci_iso_stream  *stream,
1358         u32                     uframe,
1359         struct ehci_iso_sched   *sched,
1360         u32                     period_uframes
1361 )
1362 {
1363         u32                     mask, tmp;
1364         u32                     frame, uf;
1365
1366         mask = stream->raw_mask << (uframe & 7);
1367
1368         /* for IN, don't wrap CSPLIT into the next frame */
1369         if (mask & ~0xffff)
1370                 return 0;
1371
1372         /* this multi-pass logic is simple, but performance may
1373          * suffer when the schedule data isn't cached.
1374          */
1375
1376         /* check bandwidth */
1377         uframe %= period_uframes;
1378         do {
1379                 u32             max_used;
1380
1381                 frame = uframe >> 3;
1382                 uf = uframe & 7;
1383
1384 #ifdef CONFIG_USB_EHCI_TT_NEWSCHED
1385                 /* The tt's fullspeed bus bandwidth must be available.
1386                  * tt_available scheduling guarantees 10+% for control/bulk.
1387                  */
1388                 if (!tt_available (ehci, period_uframes << 3,
1389                                 stream->udev, frame, uf, stream->tt_usecs))
1390                         return 0;
1391 #else
1392                 /* tt must be idle for start(s), any gap, and csplit.
1393                  * assume scheduling slop leaves 10+% for control/bulk.
1394                  */
1395                 if (!tt_no_collision (ehci, period_uframes << 3,
1396                                 stream->udev, frame, mask))
1397                         return 0;
1398 #endif
1399
1400                 /* check starts (OUT uses more than one) */
1401                 max_used = 100 - stream->usecs;
1402                 for (tmp = stream->raw_mask & 0xff; tmp; tmp >>= 1, uf++) {
1403                         if (periodic_usecs (ehci, frame, uf) > max_used)
1404                                 return 0;
1405                 }
1406
1407                 /* for IN, check CSPLIT */
1408                 if (stream->c_usecs) {
1409                         uf = uframe & 7;
1410                         max_used = 100 - stream->c_usecs;
1411                         do {
1412                                 tmp = 1 << uf;
1413                                 tmp <<= 8;
1414                                 if ((stream->raw_mask & tmp) == 0)
1415                                         continue;
1416                                 if (periodic_usecs (ehci, frame, uf)
1417                                                 > max_used)
1418                                         return 0;
1419                         } while (++uf < 8);
1420                 }
1421
1422                 /* we know urb->interval is 2^N uframes */
1423                 uframe += period_uframes;
1424         } while (uframe < mod);
1425
1426         stream->splits = cpu_to_le32(stream->raw_mask << (uframe & 7));
1427         return 1;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * This scheduler plans almost as far into the future as it has actual
1432  * periodic schedule slots.  (Affected by TUNE_FLS, which defaults to
1433  * "as small as possible" to be cache-friendlier.)  That limits the size
1434  * transfers you can stream reliably; avoid more than 64 msec per urb.
1435  * Also avoid queue depths of less than ehci's worst irq latency (affected
1436  * by the per-urb URB_NO_INTERRUPT hint, the log2_irq_thresh module parameter,
1437  * and other factors); or more than about 230 msec total (for portability,
1438  * given EHCI_TUNE_FLS and the slop).  Or, write a smarter scheduler!
1439  */
1440
1441 #define SCHEDULE_SLOP   10      /* frames */
1442
1443 static int
1444 iso_stream_schedule (
1445         struct ehci_hcd         *ehci,
1446         struct urb              *urb,
1447         struct ehci_iso_stream  *stream
1448 )
1449 {
1450         u32                     now, start, max, period;
1451         int                     status;
1452         unsigned                mod = ehci->periodic_size << 3;
1453         struct ehci_iso_sched   *sched = urb->hcpriv;
1454
1455         if (sched->span > (mod - 8 * SCHEDULE_SLOP)) {
1456                 ehci_dbg (ehci, "iso request %p too long\n", urb);
1457                 status = -EFBIG;
1458                 goto fail;
1459         }
1460
1461         if ((stream->depth + sched->span) > mod) {
1462                 ehci_dbg (ehci, "request %p would overflow (%d+%d>%d)\n",
1463                         urb, stream->depth, sched->span, mod);
1464                 status = -EFBIG;
1465                 goto fail;
1466         }
1467
1468         now = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->frame_index) % mod;
1469
1470         /* when's the last uframe this urb could start? */
1471         max = now + mod;
1472
1473         /* typical case: reuse current schedule. stream is still active,
1474          * and no gaps from host falling behind (irq delays etc)
1475          */
1476         if (likely (!list_empty (&stream->td_list))) {
1477                 start = stream->next_uframe;
1478                 if (start < now)
1479                         start += mod;
1480                 if (likely ((start + sched->span) < max))
1481                         goto ready;
1482                 /* else fell behind; someday, try to reschedule */
1483                 status = -EL2NSYNC;
1484                 goto fail;
1485         }
1486
1487         /* need to schedule; when's the next (u)frame we could start?
1488          * this is bigger than ehci->i_thresh allows; scheduling itself
1489          * isn't free, the slop should handle reasonably slow cpus.  it
1490          * can also help high bandwidth if the dma and irq loads don't
1491          * jump until after the queue is primed.
1492          */
1493         start = SCHEDULE_SLOP * 8 + (now & ~0x07);
1494         start %= mod;
1495         stream->next_uframe = start;
1496
1497         /* NOTE:  assumes URB_ISO_ASAP, to limit complexity/bugs */
1498
1499         period = urb->interval;
1500         if (!stream->highspeed)
1501                 period <<= 3;
1502
1503         /* find a uframe slot with enough bandwidth */
1504         for (; start < (stream->next_uframe + period); start++) {
1505                 int             enough_space;
1506
1507                 /* check schedule: enough space? */
1508                 if (stream->highspeed)
1509                         enough_space = itd_slot_ok (ehci, mod, start,
1510                                         stream->usecs, period);
1511                 else {
1512                         if ((start % 8) >= 6)
1513                                 continue;
1514                         enough_space = sitd_slot_ok (ehci, mod, stream,
1515                                         start, sched, period);
1516                 }
1517
1518                 /* schedule it here if there's enough bandwidth */
1519                 if (enough_space) {
1520                         stream->next_uframe = start % mod;
1521                         goto ready;
1522                 }
1523         }
1524
1525         /* no room in the schedule */
1526         ehci_dbg (ehci, "iso %ssched full %p (now %d max %d)\n",
1527                 list_empty (&stream->td_list) ? "" : "re",
1528                 urb, now, max);
1529         status = -ENOSPC;
1530
1531 fail:
1532         iso_sched_free (stream, sched);
1533         urb->hcpriv = NULL;
1534         return status;
1535
1536 ready:
1537         /* report high speed start in uframes; full speed, in frames */
1538         urb->start_frame = stream->next_uframe;
1539         if (!stream->highspeed)
1540                 urb->start_frame >>= 3;
1541         return 0;
1542 }
1543
1544 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1545
1546 static inline void
1547 itd_init (struct ehci_iso_stream *stream, struct ehci_itd *itd)
1548 {
1549         int i;
1550
1551         /* it's been recently zeroed */
1552         itd->hw_next = EHCI_LIST_END;
1553         itd->hw_bufp [0] = stream->buf0;
1554         itd->hw_bufp [1] = stream->buf1;
1555         itd->hw_bufp [2] = stream->buf2;
1556
1557         for (i = 0; i < 8; i++)
1558                 itd->index[i] = -1;
1559
1560         /* All other fields are filled when scheduling */
1561 }
1562
1563 static inline void
1564 itd_patch (
1565         struct ehci_itd         *itd,
1566         struct ehci_iso_sched   *iso_sched,
1567         unsigned                index,
1568         u16                     uframe
1569 )
1570 {
1571         struct ehci_iso_packet  *uf = &iso_sched->packet [index];
1572         unsigned                pg = itd->pg;
1573
1574         // BUG_ON (pg == 6 && uf->cross);
1575
1576         uframe &= 0x07;
1577         itd->index [uframe] = index;
1578
1579         itd->hw_transaction [uframe] = uf->transaction;
1580         itd->hw_transaction [uframe] |= cpu_to_le32 (pg << 12);
1581         itd->hw_bufp [pg] |= cpu_to_le32 (uf->bufp & ~(u32)0);
1582         itd->hw_bufp_hi [pg] |= cpu_to_le32 ((u32)(uf->bufp >> 32));
1583
1584         /* iso_frame_desc[].offset must be strictly increasing */
1585         if (unlikely (uf->cross)) {
1586                 u64     bufp = uf->bufp + 4096;
1587                 itd->pg = ++pg;
1588                 itd->hw_bufp [pg] |= cpu_to_le32 (bufp & ~(u32)0);
1589                 itd->hw_bufp_hi [pg] |= cpu_to_le32 ((u32)(bufp >> 32));
1590         }
1591 }
1592
1593 static inline void
1594 itd_link (struct ehci_hcd *ehci, unsigned frame, struct ehci_itd *itd)
1595 {
1596         /* always prepend ITD/SITD ... only QH tree is order-sensitive */
1597         itd->itd_next = ehci->pshadow [frame];
1598         itd->hw_next = ehci->periodic [frame];
1599         ehci->pshadow [frame].itd = itd;
1600         itd->frame = frame;
1601         wmb ();
1602         ehci->periodic [frame] = cpu_to_le32 (itd->itd_dma) | Q_TYPE_ITD;
1603 }
1604
1605 /* fit urb's itds into the selected schedule slot; activate as needed */
1606 static int
1607 itd_link_urb (
1608         struct ehci_hcd         *ehci,
1609         struct urb              *urb,
1610         unsigned                mod,
1611         struct ehci_iso_stream  *stream
1612 )
1613 {
1614         int                     packet;
1615         unsigned                next_uframe, uframe, frame;
1616         struct ehci_iso_sched   *iso_sched = urb->hcpriv;
1617         struct ehci_itd         *itd;
1618
1619         next_uframe = stream->next_uframe % mod;
1620
1621         if (unlikely (list_empty(&stream->td_list))) {
1622                 ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_allocated
1623                                 += stream->bandwidth;
1624                 ehci_vdbg (ehci,
1625                         "schedule devp %s ep%d%s-iso period %d start %d.%d\n",
1626                         urb->dev->devpath, stream->bEndpointAddress & 0x0f,
1627                         (stream->bEndpointAddress & USB_DIR_IN) ? "in" : "out",
1628                         urb->interval,
1629                         next_uframe >> 3, next_uframe & 0x7);
1630                 stream->start = jiffies;
1631         }
1632         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_isoc_reqs++;
1633
1634         /* fill iTDs uframe by uframe */
1635         for (packet = 0, itd = NULL; packet < urb->number_of_packets; ) {
1636                 if (itd == NULL) {
1637                         /* ASSERT:  we have all necessary itds */
1638                         // BUG_ON (list_empty (&iso_sched->td_list));
1639
1640                         /* ASSERT:  no itds for this endpoint in this uframe */
1641
1642                         itd = list_entry (iso_sched->td_list.next,
1643                                         struct ehci_itd, itd_list);
1644                         list_move_tail (&itd->itd_list, &stream->td_list);
1645                         itd->stream = iso_stream_get (stream);
1646                         itd->urb = usb_get_urb (urb);
1647                         itd_init (stream, itd);
1648                 }
1649
1650                 uframe = next_uframe & 0x07;
1651                 frame = next_uframe >> 3;
1652
1653                 itd->usecs [uframe] = stream->usecs;
1654                 itd_patch (itd, iso_sched, packet, uframe);
1655
1656                 next_uframe += stream->interval;
1657                 stream->depth += stream->interval;
1658                 next_uframe %= mod;
1659                 packet++;
1660
1661                 /* link completed itds into the schedule */
1662                 if (((next_uframe >> 3) != frame)
1663                                 || packet == urb->number_of_packets) {
1664                         itd_link (ehci, frame % ehci->periodic_size, itd);
1665                         itd = NULL;
1666                 }
1667         }
1668         stream->next_uframe = next_uframe;
1669
1670         /* don't need that schedule data any more */
1671         iso_sched_free (stream, iso_sched);
1672         urb->hcpriv = NULL;
1673
1674         timer_action (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
1675         if (unlikely (!ehci->periodic_sched++))
1676                 return enable_periodic (ehci);
1677         return 0;
1678 }
1679
1680 #define ISO_ERRS (EHCI_ISOC_BUF_ERR | EHCI_ISOC_BABBLE | EHCI_ISOC_XACTERR)
1681
1682 static unsigned
1683 itd_complete (
1684         struct ehci_hcd *ehci,
1685         struct ehci_itd *itd
1686 ) {
1687         struct urb                              *urb = itd->urb;
1688         struct usb_iso_packet_descriptor        *desc;
1689         u32                                     t;
1690         unsigned                                uframe;
1691         int                                     urb_index = -1;
1692         struct ehci_iso_stream                  *stream = itd->stream;
1693         struct usb_device                       *dev;
1694
1695         /* for each uframe with a packet */
1696         for (uframe = 0; uframe < 8; uframe++) {
1697                 if (likely (itd->index[uframe] == -1))
1698                         continue;
1699                 urb_index = itd->index[uframe];
1700                 desc = &urb->iso_frame_desc [urb_index];
1701
1702                 t = le32_to_cpup (&itd->hw_transaction [uframe]);
1703                 itd->hw_transaction [uframe] = 0;
1704                 stream->depth -= stream->interval;
1705
1706                 /* report transfer status */
1707                 if (unlikely (t & ISO_ERRS)) {
1708                         urb->error_count++;
1709                         if (t & EHCI_ISOC_BUF_ERR)
1710                                 desc->status = usb_pipein (urb->pipe)
1711                                         ? -ENOSR  /* hc couldn't read */
1712                                         : -ECOMM; /* hc couldn't write */
1713                         else if (t & EHCI_ISOC_BABBLE)
1714                                 desc->status = -EOVERFLOW;
1715                         else /* (t & EHCI_ISOC_XACTERR) */
1716                                 desc->status = -EPROTO;
1717
1718                         /* HC need not update length with this error */
1719                         if (!(t & EHCI_ISOC_BABBLE))
1720                                 desc->actual_length = EHCI_ITD_LENGTH (t);
1721                 } else if (likely ((t & EHCI_ISOC_ACTIVE) == 0)) {
1722                         desc->status = 0;
1723                         desc->actual_length = EHCI_ITD_LENGTH (t);
1724                 }
1725         }
1726
1727         usb_put_urb (urb);
1728         itd->urb = NULL;
1729         itd->stream = NULL;
1730         list_move (&itd->itd_list, &stream->free_list);
1731         iso_stream_put (ehci, stream);
1732
1733         /* handle completion now? */
1734         if (likely ((urb_index + 1) != urb->number_of_packets))
1735                 return 0;
1736
1737         /* ASSERT: it's really the last itd for this urb
1738         list_for_each_entry (itd, &stream->td_list, itd_list)
1739                 BUG_ON (itd->urb == urb);
1740          */
1741
1742         /* give urb back to the driver ... can be out-of-order */
1743         dev = urb->dev;
1744         ehci_urb_done (ehci, urb);
1745         urb = NULL;
1746
1747         /* defer stopping schedule; completion can submit */
1748         ehci->periodic_sched--;
1749         if (unlikely (!ehci->periodic_sched))
1750                 (void) disable_periodic (ehci);
1751         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_isoc_reqs--;
1752
1753         if (unlikely (list_empty (&stream->td_list))) {
1754                 ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_allocated
1755                                 -= stream->bandwidth;
1756                 ehci_vdbg (ehci,
1757                         "deschedule devp %s ep%d%s-iso\n",
1758                         dev->devpath, stream->bEndpointAddress & 0x0f,
1759                         (stream->bEndpointAddress & USB_DIR_IN) ? "in" : "out");
1760         }
1761         iso_stream_put (ehci, stream);
1762
1763         return 1;
1764 }
1765
1766 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1767
1768 static int itd_submit (struct ehci_hcd *ehci, struct urb *urb,
1769         gfp_t mem_flags)
1770 {
1771         int                     status = -EINVAL;
1772         unsigned long           flags;
1773         struct ehci_iso_stream  *stream;
1774
1775         /* Get iso_stream head */
1776         stream = iso_stream_find (ehci, urb);
1777         if (unlikely (stream == NULL)) {
1778                 ehci_dbg (ehci, "can't get iso stream\n");
1779                 return -ENOMEM;
1780         }
1781         if (unlikely (urb->interval != stream->interval)) {
1782                 ehci_dbg (ehci, "can't change iso interval %d --> %d\n",
1783                         stream->interval, urb->interval);
1784                 goto done;
1785         }
1786
1787 #ifdef EHCI_URB_TRACE
1788         ehci_dbg (ehci,
1789                 "%s %s urb %p ep%d%s len %d, %d pkts %d uframes [%p]\n",
1790                 __FUNCTION__, urb->dev->devpath, urb,
1791                 usb_pipeendpoint (urb->pipe),
1792                 usb_pipein (urb->pipe) ? "in" : "out",
1793                 urb->transfer_buffer_length,
1794                 urb->number_of_packets, urb->interval,
1795                 stream);
1796 #endif
1797
1798         /* allocate ITDs w/o locking anything */
1799         status = itd_urb_transaction (stream, ehci, urb, mem_flags);
1800         if (unlikely (status < 0)) {
1801                 ehci_dbg (ehci, "can't init itds\n");
1802                 goto done;
1803         }
1804
1805         /* schedule ... need to lock */
1806         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1807         if (unlikely(!test_bit(HCD_FLAG_HW_ACCESSIBLE,
1808                                &ehci_to_hcd(ehci)->flags)))
1809                 status = -ESHUTDOWN;
1810         else
1811                 status = iso_stream_schedule (ehci, urb, stream);
1812         if (likely (status == 0))
1813                 itd_link_urb (ehci, urb, ehci->periodic_size << 3, stream);
1814         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1815
1816 done:
1817         if (unlikely (status < 0))
1818                 iso_stream_put (ehci, stream);
1819         return status;
1820 }
1821
1822 #ifdef CONFIG_USB_EHCI_SPLIT_ISO
1823
1824 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1825
1826 /*
1827  * "Split ISO TDs" ... used for USB 1.1 devices going through the
1828  * TTs in USB 2.0 hubs.  These need microframe scheduling.
1829  */
1830
1831 static inline void
1832 sitd_sched_init (
1833         struct ehci_iso_sched   *iso_sched,
1834         struct ehci_iso_stream  *stream,
1835         struct urb              *urb
1836 )
1837 {
1838         unsigned        i;
1839         dma_addr_t      dma = urb->transfer_dma;
1840
1841         /* how many frames are needed for these transfers */
1842         iso_sched->span = urb->number_of_packets * stream->interval;
1843
1844         /* figure out per-frame sitd fields that we'll need later
1845          * when we fit new sitds into the schedule.
1846          */
1847         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1848                 struct ehci_iso_packet  *packet = &iso_sched->packet [i];
1849                 unsigned                length;
1850                 dma_addr_t              buf;
1851                 u32                     trans;
1852
1853                 length = urb->iso_frame_desc [i].length & 0x03ff;
1854                 buf = dma + urb->iso_frame_desc [i].offset;
1855
1856                 trans = SITD_STS_ACTIVE;
1857                 if (((i + 1) == urb->number_of_packets)
1858                                 && !(urb->transfer_flags & URB_NO_INTERRUPT))
1859                         trans |= SITD_IOC;
1860                 trans |= length << 16;
1861                 packet->transaction = cpu_to_le32 (trans);
1862
1863                 /* might need to cross a buffer page within a td */
1864                 packet->bufp = buf;
1865                 packet->buf1 = (buf + length) & ~0x0fff;
1866                 if (packet->buf1 != (buf & ~(u64)0x0fff))
1867                         packet->cross = 1;
1868
1869                 /* OUT uses multiple start-splits */
1870                 if (stream->bEndpointAddress & USB_DIR_IN)
1871                         continue;
1872                 length = (length + 187) / 188;
1873                 if (length > 1) /* BEGIN vs ALL */
1874                         length |= 1 << 3;
1875                 packet->buf1 |= length;
1876         }
1877 }
1878
1879 static int
1880 sitd_urb_transaction (
1881         struct ehci_iso_stream  *stream,
1882         struct ehci_hcd         *ehci,
1883         struct urb              *urb,
1884         gfp_t                   mem_flags
1885 )
1886 {
1887         struct ehci_sitd        *sitd;
1888         dma_addr_t              sitd_dma;
1889         int                     i;
1890         struct ehci_iso_sched   *iso_sched;
1891         unsigned long           flags;
1892
1893         iso_sched = iso_sched_alloc (urb->number_of_packets, mem_flags);
1894         if (iso_sched == NULL)
1895                 return -ENOMEM;
1896
1897         sitd_sched_init (iso_sched, stream, urb);
1898
1899         /* allocate/init sITDs */
1900         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1901         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1902
1903                 /* NOTE:  for now, we don't try to handle wraparound cases
1904                  * for IN (using sitd->hw_backpointer, like a FSTN), which
1905                  * means we never need two sitds for full speed packets.
1906                  */
1907
1908                 /* free_list.next might be cache-hot ... but maybe
1909                  * the HC caches it too. avoid that issue for now.
1910                  */
1911
1912                 /* prefer previously-allocated sitds */
1913                 if (!list_empty(&stream->free_list)) {
1914                         sitd = list_entry (stream->free_list.prev,
1915                                          struct ehci_sitd, sitd_list);
1916                         list_del (&sitd->sitd_list);
1917                         sitd_dma = sitd->sitd_dma;
1918                 } else
1919                         sitd = NULL;
1920
1921                 if (!sitd) {
1922                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1923                         sitd = dma_pool_alloc (ehci->sitd_pool, mem_flags,
1924                                         &sitd_dma);
1925                         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
1926                 }
1927
1928                 if (!sitd) {
1929                         iso_sched_free (stream, iso_sched);
1930                         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1931                         return -ENOMEM;
1932                 }
1933                 memset (sitd, 0, sizeof *sitd);
1934                 sitd->sitd_dma = sitd_dma;
1935                 list_add (&sitd->sitd_list, &iso_sched->td_list);
1936         }
1937
1938         /* temporarily store schedule info in hcpriv */
1939         urb->hcpriv = iso_sched;
1940         urb->error_count = 0;
1941
1942         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
1943         return 0;
1944 }
1945
1946 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1947
1948 static inline void
1949 sitd_patch (
1950         struct ehci_iso_stream  *stream,
1951         struct ehci_sitd        *sitd,
1952         struct ehci_iso_sched   *iso_sched,
1953         unsigned                index
1954 )
1955 {
1956         struct ehci_iso_packet  *uf = &iso_sched->packet [index];
1957         u64                     bufp = uf->bufp;
1958
1959         sitd->hw_next = EHCI_LIST_END;
1960         sitd->hw_fullspeed_ep = stream->address;
1961         sitd->hw_uframe = stream->splits;
1962         sitd->hw_results = uf->transaction;
1963         sitd->hw_backpointer = EHCI_LIST_END;
1964
1965         bufp = uf->bufp;
1966         sitd->hw_buf [0] = cpu_to_le32 (bufp);
1967         sitd->hw_buf_hi [0] = cpu_to_le32 (bufp >> 32);
1968
1969         sitd->hw_buf [1] = cpu_to_le32 (uf->buf1);
1970         if (uf->cross)
1971                 bufp += 4096;
1972         sitd->hw_buf_hi [1] = cpu_to_le32 (bufp >> 32);
1973         sitd->index = index;
1974 }
1975
1976 static inline void
1977 sitd_link (struct ehci_hcd *ehci, unsigned frame, struct ehci_sitd *sitd)
1978 {
1979         /* note: sitd ordering could matter (CSPLIT then SSPLIT) */
1980         sitd->sitd_next = ehci->pshadow [frame];
1981         sitd->hw_next = ehci->periodic [frame];
1982         ehci->pshadow [frame].sitd = sitd;
1983         sitd->frame = frame;
1984         wmb ();
1985         ehci->periodic [frame] = cpu_to_le32 (sitd->sitd_dma) | Q_TYPE_SITD;
1986 }
1987
1988 /* fit urb's sitds into the selected schedule slot; activate as needed */
1989 static int
1990 sitd_link_urb (
1991         struct ehci_hcd         *ehci,
1992         struct urb              *urb,
1993         unsigned                mod,
1994         struct ehci_iso_stream  *stream
1995 )
1996 {
1997         int                     packet;
1998         unsigned                next_uframe;
1999         struct ehci_iso_sched   *sched = urb->hcpriv;
2000         struct ehci_sitd        *sitd;
2001
2002         next_uframe = stream->next_uframe;
2003
2004         if (list_empty(&stream->td_list)) {
2005                 /* usbfs ignores TT bandwidth */
2006                 ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_allocated
2007                                 += stream->bandwidth;
2008                 ehci_vdbg (ehci,
2009                         "sched devp %s ep%d%s-iso [%d] %dms/%04x\n",
2010                         urb->dev->devpath, stream->bEndpointAddress & 0x0f,
2011                         (stream->bEndpointAddress & USB_DIR_IN) ? "in" : "out",
2012                         (next_uframe >> 3) % ehci->periodic_size,
2013                         stream->interval, le32_to_cpu (stream->splits));
2014                 stream->start = jiffies;
2015         }
2016         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_isoc_reqs++;
2017
2018         /* fill sITDs frame by frame */
2019         for (packet = 0, sitd = NULL;
2020                         packet < urb->number_of_packets;
2021                         packet++) {
2022
2023                 /* ASSERT:  we have all necessary sitds */
2024                 BUG_ON (list_empty (&sched->td_list));
2025
2026                 /* ASSERT:  no itds for this endpoint in this frame */
2027
2028                 sitd = list_entry (sched->td_list.next,
2029                                 struct ehci_sitd, sitd_list);
2030                 list_move_tail (&sitd->sitd_list, &stream->td_list);
2031                 sitd->stream = iso_stream_get (stream);
2032                 sitd->urb = usb_get_urb (urb);
2033
2034                 sitd_patch (stream, sitd, sched, packet);
2035                 sitd_link (ehci, (next_uframe >> 3) % ehci->periodic_size,
2036                                 sitd);
2037
2038                 next_uframe += stream->interval << 3;
2039                 stream->depth += stream->interval << 3;
2040         }
2041         stream->next_uframe = next_uframe % mod;
2042
2043         /* don't need that schedule data any more */
2044         iso_sched_free (stream, sched);
2045         urb->hcpriv = NULL;
2046
2047         timer_action (ehci, TIMER_IO_WATCHDOG);
2048         if (!ehci->periodic_sched++)
2049                 return enable_periodic (ehci);
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2054
2055 #define SITD_ERRS (SITD_STS_ERR | SITD_STS_DBE | SITD_STS_BABBLE \
2056                                 | SITD_STS_XACT | SITD_STS_MMF)
2057
2058 static unsigned
2059 sitd_complete (
2060         struct ehci_hcd         *ehci,
2061         struct ehci_sitd        *sitd
2062 ) {
2063         struct urb                              *urb = sitd->urb;
2064         struct usb_iso_packet_descriptor        *desc;
2065         u32                                     t;
2066         int                                     urb_index = -1;
2067         struct ehci_iso_stream                  *stream = sitd->stream;
2068         struct usb_device                       *dev;
2069
2070         urb_index = sitd->index;
2071         desc = &urb->iso_frame_desc [urb_index];
2072         t = le32_to_cpup (&sitd->hw_results);
2073
2074         /* report transfer status */
2075         if (t & SITD_ERRS) {
2076                 urb->error_count++;
2077                 if (t & SITD_STS_DBE)
2078                         desc->status = usb_pipein (urb->pipe)
2079                                 ? -ENOSR  /* hc couldn't read */
2080                                 : -ECOMM; /* hc couldn't write */
2081                 else if (t & SITD_STS_BABBLE)
2082                         desc->status = -EOVERFLOW;
2083                 else /* XACT, MMF, etc */
2084                         desc->status = -EPROTO;
2085         } else {
2086                 desc->status = 0;
2087                 desc->actual_length = desc->length - SITD_LENGTH (t);
2088         }
2089
2090         usb_put_urb (urb);
2091         sitd->urb = NULL;
2092         sitd->stream = NULL;
2093         list_move (&sitd->sitd_list, &stream->free_list);
2094         stream->depth -= stream->interval << 3;
2095         iso_stream_put (ehci, stream);
2096
2097         /* handle completion now? */
2098         if ((urb_index + 1) != urb->number_of_packets)
2099                 return 0;
2100
2101         /* ASSERT: it's really the last sitd for this urb
2102         list_for_each_entry (sitd, &stream->td_list, sitd_list)
2103                 BUG_ON (sitd->urb == urb);
2104          */
2105
2106         /* give urb back to the driver */
2107         dev = urb->dev;
2108         ehci_urb_done (ehci, urb);
2109         urb = NULL;
2110
2111         /* defer stopping schedule; completion can submit */
2112         ehci->periodic_sched--;
2113         if (!ehci->periodic_sched)
2114                 (void) disable_periodic (ehci);
2115         ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_isoc_reqs--;
2116
2117         if (list_empty (&stream->td_list)) {
2118                 ehci_to_hcd(ehci)->self.bandwidth_allocated
2119                                 -= stream->bandwidth;
2120                 ehci_vdbg (ehci,
2121                         "deschedule devp %s ep%d%s-iso\n",
2122                         dev->devpath, stream->bEndpointAddress & 0x0f,
2123                         (stream->bEndpointAddress & USB_DIR_IN) ? "in" : "out");
2124         }
2125         iso_stream_put (ehci, stream);
2126
2127         return 1;
2128 }
2129
2130
2131 static int sitd_submit (struct ehci_hcd *ehci, struct urb *urb,
2132         gfp_t mem_flags)
2133 {
2134         int                     status = -EINVAL;
2135         unsigned long           flags;
2136         struct ehci_iso_stream  *stream;
2137
2138         /* Get iso_stream head */
2139         stream = iso_stream_find (ehci, urb);
2140         if (stream == NULL) {
2141                 ehci_dbg (ehci, "can't get iso stream\n");
2142                 return -ENOMEM;
2143         }
2144         if (urb->interval != stream->interval) {
2145                 ehci_dbg (ehci, "can't change iso interval %d --> %d\n",
2146                         stream->interval, urb->interval);
2147                 goto done;
2148         }
2149
2150 #ifdef EHCI_URB_TRACE
2151         ehci_dbg (ehci,
2152                 "submit %p dev%s ep%d%s-iso len %d\n",
2153                 urb, urb->dev->devpath,
2154                 usb_pipeendpoint (urb->pipe),
2155                 usb_pipein (urb->pipe) ? "in" : "out",
2156                 urb->transfer_buffer_length);
2157 #endif
2158
2159         /* allocate SITDs */
2160         status = sitd_urb_transaction (stream, ehci, urb, mem_flags);
2161         if (status < 0) {
2162                 ehci_dbg (ehci, "can't init sitds\n");
2163                 goto done;
2164         }
2165
2166         /* schedule ... need to lock */
2167         spin_lock_irqsave (&ehci->lock, flags);
2168         if (unlikely(!test_bit(HCD_FLAG_HW_ACCESSIBLE,
2169                                &ehci_to_hcd(ehci)->flags)))
2170                 status = -ESHUTDOWN;
2171         else
2172                 status = iso_stream_schedule (ehci, urb, stream);
2173         if (status == 0)
2174                 sitd_link_urb (ehci, urb, ehci->periodic_size << 3, stream);
2175         spin_unlock_irqrestore (&ehci->lock, flags);
2176
2177 done:
2178         if (status < 0)
2179                 iso_stream_put (ehci, stream);
2180         return status;
2181 }
2182
2183 #else
2184
2185 static inline int
2186 sitd_submit (struct ehci_hcd *ehci, struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
2187 {
2188         ehci_dbg (ehci, "split iso support is disabled\n");
2189         return -ENOSYS;
2190 }
2191
2192 static inline unsigned
2193 sitd_complete (
2194         struct ehci_hcd         *ehci,
2195         struct ehci_sitd        *sitd
2196 ) {
2197         ehci_err (ehci, "sitd_complete %p?\n", sitd);
2198         return 0;
2199 }
2200
2201 #endif /* USB_EHCI_SPLIT_ISO */
2202
2203 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2204
2205 static void
2206 scan_periodic (struct ehci_hcd *ehci)
2207 {
2208         unsigned        frame, clock, now_uframe, mod;
2209         unsigned        modified;
2210
2211         mod = ehci->periodic_size << 3;
2212
2213         /*
2214          * When running, scan from last scan point up to "now"
2215          * else clean up by scanning everything that's left.
2216          * Touches as few pages as possible:  cache-friendly.
2217          */
2218         now_uframe = ehci->next_uframe;
2219         if (HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state))
2220                 clock = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->frame_index);
2221         else
2222                 clock = now_uframe + mod - 1;
2223         clock %= mod;
2224
2225         for (;;) {
2226                 union ehci_shadow       q, *q_p;
2227                 __le32                  type, *hw_p;
2228                 unsigned                uframes;
2229
2230                 /* don't scan past the live uframe */
2231                 frame = now_uframe >> 3;
2232                 if (frame == (clock >> 3))
2233                         uframes = now_uframe & 0x07;
2234                 else {
2235                         /* safe to scan the whole frame at once */
2236                         now_uframe |= 0x07;
2237                         uframes = 8;
2238                 }
2239
2240 restart:
2241                 /* scan each element in frame's queue for completions */
2242                 q_p = &ehci->pshadow [frame];
2243                 hw_p = &ehci->periodic [frame];
2244                 q.ptr = q_p->ptr;
2245                 type = Q_NEXT_TYPE (*hw_p);
2246                 modified = 0;
2247
2248                 while (q.ptr != NULL) {
2249                         unsigned                uf;
2250                         union ehci_shadow       temp;
2251                         int                     live;
2252
2253                         live = HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state);
2254                         switch (type) {
2255                         case Q_TYPE_QH:
2256                                 /* handle any completions */
2257                                 temp.qh = qh_get (q.qh);
2258                                 type = Q_NEXT_TYPE (q.qh->hw_next);
2259                                 q = q.qh->qh_next;
2260                                 modified = qh_completions (ehci, temp.qh);
2261                                 if (unlikely (list_empty (&temp.qh->qtd_list)))
2262                                         intr_deschedule (ehci, temp.qh);
2263                                 qh_put (temp.qh);
2264                                 break;
2265                         case Q_TYPE_FSTN:
2266                                 /* for "save place" FSTNs, look at QH entries
2267                                  * in the previous frame for completions.
2268                                  */
2269                                 if (q.fstn->hw_prev != EHCI_LIST_END) {
2270                                         dbg ("ignoring completions from FSTNs");
2271                                 }
2272                                 type = Q_NEXT_TYPE (q.fstn->hw_next);
2273                                 q = q.fstn->fstn_next;
2274                                 break;
2275                         case Q_TYPE_ITD:
2276                                 /* skip itds for later in the frame */
2277                                 rmb ();
2278                                 for (uf = live ? uframes : 8; uf < 8; uf++) {
2279                                         if (0 == (q.itd->hw_transaction [uf]
2280                                                         & ITD_ACTIVE))
2281                                                 continue;
2282                                         q_p = &q.itd->itd_next;
2283                                         hw_p = &q.itd->hw_next;
2284                                         type = Q_NEXT_TYPE (q.itd->hw_next);
2285                                         q = *q_p;
2286                                         break;
2287                                 }
2288                                 if (uf != 8)
2289                                         break;
2290
2291                                 /* this one's ready ... HC won't cache the
2292                                  * pointer for much longer, if at all.
2293                                  */
2294                                 *q_p = q.itd->itd_next;
2295                                 *hw_p = q.itd->hw_next;
2296                                 type = Q_NEXT_TYPE (q.itd->hw_next);
2297                                 wmb();
2298                                 modified = itd_complete (ehci, q.itd);
2299                                 q = *q_p;
2300                                 break;
2301                         case Q_TYPE_SITD:
2302                                 if ((q.sitd->hw_results & SITD_ACTIVE)
2303                                                 && live) {
2304                                         q_p = &q.sitd->sitd_next;
2305                                         hw_p = &q.sitd->hw_next;
2306                                         type = Q_NEXT_TYPE (q.sitd->hw_next);
2307                                         q = *q_p;
2308                                         break;
2309                                 }
2310                                 *q_p = q.sitd->sitd_next;
2311                                 *hw_p = q.sitd->hw_next;
2312                                 type = Q_NEXT_TYPE (q.sitd->hw_next);
2313                                 wmb();
2314                                 modified = sitd_complete (ehci, q.sitd);
2315                                 q = *q_p;
2316                                 break;
2317                         default:
2318                                 dbg ("corrupt type %d frame %d shadow %p",
2319                                         type, frame, q.ptr);
2320                                 // BUG ();
2321                                 q.ptr = NULL;
2322                         }
2323
2324                         /* assume completion callbacks modify the queue */
2325                         if (unlikely (modified))
2326                                 goto restart;
2327                 }
2328
2329                 /* stop when we catch up to the HC */
2330
2331                 // FIXME:  this assumes we won't get lapped when
2332                 // latencies climb; that should be rare, but...
2333                 // detect it, and just go all the way around.
2334                 // FLR might help detect this case, so long as latencies
2335                 // don't exceed periodic_size msec (default 1.024 sec).
2336
2337                 // FIXME:  likewise assumes HC doesn't halt mid-scan
2338
2339                 if (now_uframe == clock) {
2340                         unsigned        now;
2341
2342                         if (!HC_IS_RUNNING (ehci_to_hcd(ehci)->state))
2343                                 break;
2344                         ehci->next_uframe = now_uframe;
2345                         now = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->frame_index) % mod;
2346                         if (now_uframe == now)
2347                                 break;
2348
2349                         /* rescan the rest of this frame, then ... */
2350                         clock = now;
2351                 } else {
2352                         now_uframe++;
2353                         now_uframe %= mod;
2354                 }
2355         }
2356 }