drivers/usb/host/uhci-q.c

   1 /*
   2  * Universal Host Controller Interface driver for USB.
   3  *
   4  * Maintainer: Alan Stern <stern@rowland.harvard.edu>
   5  *
   6  * (C) Copyright 1999 Linus Torvalds
   7  * (C) Copyright 1999-2002 Johannes Erdfelt, johannes@erdfelt.com
   8  * (C) Copyright 1999 Randy Dunlap
   9  * (C) Copyright 1999 Georg Acher, acher@in.tum.de
  10  * (C) Copyright 1999 Deti Fliegl, deti@fliegl.de
  11  * (C) Copyright 1999 Thomas Sailer, sailer@ife.ee.ethz.ch
  12  * (C) Copyright 1999 Roman Weissgaerber, weissg@vienna.at
  13  * (C) Copyright 2000 Yggdrasil Computing, Inc. (port of new PCI interface
  14  *               support from usb-ohci.c by Adam Richter, adam@yggdrasil.com).
  15  * (C) Copyright 1999 Gregory P. Smith (from usb-ohci.c)
  16  * (C) Copyright 2004-2007 Alan Stern, stern@rowland.harvard.edu
  17  */
  18
  19
  20 /*
  21  * Technically, updating td->status here is a race, but it's not really a
  22  * problem. The worst that can happen is that we set the IOC bit again
  23  * generating a spurious interrupt. We could fix this by creating another
  24  * QH and leaving the IOC bit always set, but then we would have to play
  25  * games with the FSBR code to make sure we get the correct order in all
  26  * the cases. I don't think it's worth the effort
  27  */
  28 static void uhci_set_next_interrupt(struct uhci_hcd *uhci)
  29 {
  30         if (uhci->is_stopped)
  31                 mod_timer(&uhci_to_hcd(uhci)->rh_timer, jiffies);
  32         uhci->term_td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
  33 }
  34
  35 static inline void uhci_clear_next_interrupt(struct uhci_hcd *uhci)
  36 {
  37         uhci->term_td->status &= ~cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
  38 }
  39
  40
  41 /*
  42  * Full-Speed Bandwidth Reclamation (FSBR).
  43  * We turn on FSBR whenever a queue that wants it is advancing,
  44  * and leave it on for a short time thereafter.
  45  */
  46 static void uhci_fsbr_on(struct uhci_hcd *uhci)
  47 {
  48         struct uhci_qh *lqh;
  49
  50         /* The terminating skeleton QH always points back to the first
  51          * FSBR QH.  Make the last async QH point to the terminating
  52          * skeleton QH. */
  53         uhci->fsbr_is_on = 1;
  54         lqh = list_entry(uhci->skel_async_qh->node.prev,
  55                         struct uhci_qh, node);
  56         lqh->link = LINK_TO_QH(uhci, uhci->skel_term_qh);
  57 }
  58
  59 static void uhci_fsbr_off(struct uhci_hcd *uhci)
  60 {
  61         struct uhci_qh *lqh;
  62
  63         /* Remove the link from the last async QH to the terminating
  64          * skeleton QH. */
  65         uhci->fsbr_is_on = 0;
  66         lqh = list_entry(uhci->skel_async_qh->node.prev,
  67                         struct uhci_qh, node);
  68         lqh->link = UHCI_PTR_TERM(uhci);
  69 }
  70
  71 static void uhci_add_fsbr(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
  72 {
  73         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
  74
  75         if (!(urb->transfer_flags & URB_NO_FSBR))
  76                 urbp->fsbr = 1;
  77 }
  78
  79 static void uhci_urbp_wants_fsbr(struct uhci_hcd *uhci, struct urb_priv *urbp)
  80 {
  81         if (urbp->fsbr) {
  82                 uhci->fsbr_is_wanted = 1;
  83                 if (!uhci->fsbr_is_on)
  84                         uhci_fsbr_on(uhci);
  85                 else if (uhci->fsbr_expiring) {
  86                         uhci->fsbr_expiring = 0;
  87                         del_timer(&uhci->fsbr_timer);
  88                 }
  89         }
  90 }
  91
  92 static void uhci_fsbr_timeout(unsigned long _uhci)
  93 {
  94         struct uhci_hcd *uhci = (struct uhci_hcd *) _uhci;
  95         unsigned long flags;
  96
  97         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
  98         if (uhci->fsbr_expiring) {
  99                 uhci->fsbr_expiring = 0;
 100                 uhci_fsbr_off(uhci);
 101         }
 102         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
 103 }
 104
 105
 106 static struct uhci_td *uhci_alloc_td(struct uhci_hcd *uhci)
 107 {
 108         dma_addr_t dma_handle;
 109         struct uhci_td *td;
 110
 111         td = dma_pool_alloc(uhci->td_pool, GFP_ATOMIC, &dma_handle);
 112         if (!td)
 113                 return NULL;
 114
 115         td->dma_handle = dma_handle;
 116         td->frame = -1;
 117
 118         INIT_LIST_HEAD(&td->list);
 119         INIT_LIST_HEAD(&td->fl_list);
 120
 121         return td;
 122 }
 123
 124 static void uhci_free_td(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_td *td)
 125 {
 126         dev_WARN(uhci_dev(uhci), !list_empty(&td->list),
 127                         "td %p still in list!\n", td);
 128
 129         dev_WARN(uhci_dev(uhci), !list_empty(&td->fl_list),
 130                         "td %p still in fl_list!\n", td);
 131
 132         dma_pool_free(uhci->td_pool, td, td->dma_handle);
 133 }
 134
 135 static inline void uhci_fill_td(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_td *td,
 136                 u32 status, u32 token, u32 buffer)
 137 {
 138         td->status = cpu_to_hc32(uhci, status);
 139         td->token = cpu_to_hc32(uhci, token);
 140         td->buffer = cpu_to_hc32(uhci, buffer);
 141 }
 142
 143 static void uhci_add_td_to_urbp(struct uhci_td *td, struct urb_priv *urbp)
 144 {
 145         list_add_tail(&td->list, &urbp->td_list);
 146 }
 147
 148 static void uhci_remove_td_from_urbp(struct uhci_td *td)
 149 {
 150         list_del_init(&td->list);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * We insert Isochronous URBs directly into the frame list at the beginning
 155  */
 156 static inline void uhci_insert_td_in_frame_list(struct uhci_hcd *uhci,
 157                 struct uhci_td *td, unsigned framenum)
 158 {
 159         framenum &= (UHCI_NUMFRAMES - 1);
 160
 161         td->frame = framenum;
 162
 163         /* Is there a TD already mapped there? */
 164         if (uhci->frame_cpu[framenum]) {
 165                 struct uhci_td *ftd, *ltd;
 166
 167                 ftd = uhci->frame_cpu[framenum];
 168                 ltd = list_entry(ftd->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 169
 170                 list_add_tail(&td->fl_list, &ftd->fl_list);
 171
 172                 td->link = ltd->link;
 173                 wmb();
 174                 ltd->link = LINK_TO_TD(uhci, td);
 175         } else {
 176                 td->link = uhci->frame[framenum];
 177                 wmb();
 178                 uhci->frame[framenum] = LINK_TO_TD(uhci, td);
 179                 uhci->frame_cpu[framenum] = td;
 180         }
 181 }
 182
 183 static inline void uhci_remove_td_from_frame_list(struct uhci_hcd *uhci,
 184                 struct uhci_td *td)
 185 {
 186         /* If it's not inserted, don't remove it */
 187         if (td->frame == -1) {
 188                 WARN_ON(!list_empty(&td->fl_list));
 189                 return;
 190         }
 191
 192         if (uhci->frame_cpu[td->frame] == td) {
 193                 if (list_empty(&td->fl_list)) {
 194                         uhci->frame[td->frame] = td->link;
 195                         uhci->frame_cpu[td->frame] = NULL;
 196                 } else {
 197                         struct uhci_td *ntd;
 198
 199                         ntd = list_entry(td->fl_list.next,
 200                                          struct uhci_td,
 201                                          fl_list);
 202                         uhci->frame[td->frame] = LINK_TO_TD(uhci, ntd);
 203                         uhci->frame_cpu[td->frame] = ntd;
 204                 }
 205         } else {
 206                 struct uhci_td *ptd;
 207
 208                 ptd = list_entry(td->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 209                 ptd->link = td->link;
 210         }
 211
 212         list_del_init(&td->fl_list);
 213         td->frame = -1;
 214 }
 215
 216 static inline void uhci_remove_tds_from_frame(struct uhci_hcd *uhci,
 217                 unsigned int framenum)
 218 {
 219         struct uhci_td *ftd, *ltd;
 220
 221         framenum &= (UHCI_NUMFRAMES - 1);
 222
 223         ftd = uhci->frame_cpu[framenum];
 224         if (ftd) {
 225                 ltd = list_entry(ftd->fl_list.prev, struct uhci_td, fl_list);
 226                 uhci->frame[framenum] = ltd->link;
 227                 uhci->frame_cpu[framenum] = NULL;
 228
 229                 while (!list_empty(&ftd->fl_list))
 230                         list_del_init(ftd->fl_list.prev);
 231         }
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Remove all the TDs for an Isochronous URB from the frame list
 236  */
 237 static void uhci_unlink_isochronous_tds(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
 238 {
 239         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
 240         struct uhci_td *td;
 241
 242         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list)
 243                 uhci_remove_td_from_frame_list(uhci, td);
 244 }
 245
 246 static struct uhci_qh *uhci_alloc_qh(struct uhci_hcd *uhci,
 247                 struct usb_device *udev, struct usb_host_endpoint *hep)
 248 {
 249         dma_addr_t dma_handle;
 250         struct uhci_qh *qh;
 251
 252         qh = dma_pool_zalloc(uhci->qh_pool, GFP_ATOMIC, &dma_handle);
 253         if (!qh)
 254                 return NULL;
 255
 256         qh->dma_handle = dma_handle;
 257
 258         qh->element = UHCI_PTR_TERM(uhci);
 259         qh->link = UHCI_PTR_TERM(uhci);
 260
 261         INIT_LIST_HEAD(&qh->queue);
 262         INIT_LIST_HEAD(&qh->node);
 263
 264         if (udev) {             /* Normal QH */
 265                 qh->type = usb_endpoint_type(&hep->desc);
 266                 if (qh->type != USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
 267                         qh->dummy_td = uhci_alloc_td(uhci);
 268                         if (!qh->dummy_td) {
 269                                 dma_pool_free(uhci->qh_pool, qh, dma_handle);
 270                                 return NULL;
 271                         }
 272                 }
 273                 qh->state = QH_STATE_IDLE;
 274                 qh->hep = hep;
 275                 qh->udev = udev;
 276                 hep->hcpriv = qh;
 277
 278                 if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_INT ||
 279                                 qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
 280                         qh->load = usb_calc_bus_time(udev->speed,
 281                                         usb_endpoint_dir_in(&hep->desc),
 282                                         qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC,
 283                                         usb_endpoint_maxp(&hep->desc))
 284                                 / 1000 + 1;
 285
 286         } else {                /* Skeleton QH */
 287                 qh->state = QH_STATE_ACTIVE;
 288                 qh->type = -1;
 289         }
 290         return qh;
 291 }
 292
 293 static void uhci_free_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 294 {
 295         WARN_ON(qh->state != QH_STATE_IDLE && qh->udev);
 296
 297         dev_WARN(uhci_dev(uhci), !list_empty(&qh->queue),
 298                         "qh %p list not empty!\n", qh);
 299
 300         list_del(&qh->node);
 301         if (qh->udev) {
 302                 qh->hep->hcpriv = NULL;
 303                 if (qh->dummy_td)
 304                         uhci_free_td(uhci, qh->dummy_td);
 305         }
 306         dma_pool_free(uhci->qh_pool, qh, qh->dma_handle);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * When a queue is stopped and a dequeued URB is given back, adjust
 311  * the previous TD link (if the URB isn't first on the queue) or
 312  * save its toggle value (if it is first and is currently executing).
 313  *
 314  * Returns 0 if the URB should not yet be given back, 1 otherwise.
 315  */
 316 static int uhci_cleanup_queue(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
 317                 struct urb *urb)
 318 {
 319         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 320         struct uhci_td *td;
 321         int ret = 1;
 322
 323         /* Isochronous pipes don't use toggles and their TD link pointers
 324          * get adjusted during uhci_urb_dequeue().  But since their queues
 325          * cannot truly be stopped, we have to watch out for dequeues
 326          * occurring after the nominal unlink frame. */
 327         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
 328                 ret = (uhci->frame_number + uhci->is_stopped !=
 329                                 qh->unlink_frame);
 330                 goto done;
 331         }
 332
 333         /* If the URB isn't first on its queue, adjust the link pointer
 334          * of the last TD in the previous URB.  The toggle doesn't need
 335          * to be saved since this URB can't be executing yet. */
 336         if (qh->queue.next != &urbp->node) {
 337                 struct urb_priv *purbp;
 338                 struct uhci_td *ptd;
 339
 340                 purbp = list_entry(urbp->node.prev, struct urb_priv, node);
 341                 WARN_ON(list_empty(&purbp->td_list));
 342                 ptd = list_entry(purbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 343                                 list);
 344                 td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 345                                 list);
 346                 ptd->link = td->link;
 347                 goto done;
 348         }
 349
 350         /* If the QH element pointer is UHCI_PTR_TERM then then currently
 351          * executing URB has already been unlinked, so this one isn't it. */
 352         if (qh_element(qh) == UHCI_PTR_TERM(uhci))
 353                 goto done;
 354         qh->element = UHCI_PTR_TERM(uhci);
 355
 356         /* Control pipes don't have to worry about toggles */
 357         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL)
 358                 goto done;
 359
 360         /* Save the next toggle value */
 361         WARN_ON(list_empty(&urbp->td_list));
 362         td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
 363         qh->needs_fixup = 1;
 364         qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(uhci, td));
 365
 366 done:
 367         return ret;
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Fix up the data toggles for URBs in a queue, when one of them
 372  * terminates early (short transfer, error, or dequeued).
 373  */
 374 static void uhci_fixup_toggles(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
 375                         int skip_first)
 376 {
 377         struct urb_priv *urbp = NULL;
 378         struct uhci_td *td;
 379         unsigned int toggle = qh->initial_toggle;
 380         unsigned int pipe;
 381
 382         /* Fixups for a short transfer start with the second URB in the
 383          * queue (the short URB is the first). */
 384         if (skip_first)
 385                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
 386
 387         /* When starting with the first URB, if the QH element pointer is
 388          * still valid then we know the URB's toggles are okay. */
 389         else if (qh_element(qh) != UHCI_PTR_TERM(uhci))
 390                 toggle = 2;
 391
 392         /* Fix up the toggle for the URBs in the queue.  Normally this
 393          * loop won't run more than once: When an error or short transfer
 394          * occurs, the queue usually gets emptied. */
 395         urbp = list_prepare_entry(urbp, &qh->queue, node);
 396         list_for_each_entry_continue(urbp, &qh->queue, node) {
 397
 398                 /* If the first TD has the right toggle value, we don't
 399                  * need to change any toggles in this URB */
 400                 td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
 401                 if (toggle > 1 || uhci_toggle(td_token(uhci, td)) == toggle) {
 402                         td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td,
 403                                         list);
 404                         toggle = uhci_toggle(td_token(uhci, td)) ^ 1;
 405
 406                 /* Otherwise all the toggles in the URB have to be switched */
 407                 } else {
 408                         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list) {
 409                                 td->token ^= cpu_to_hc32(uhci,
 410                                                         TD_TOKEN_TOGGLE);
 411                                 toggle ^= 1;
 412                         }
 413                 }
 414         }
 415
 416         wmb();
 417         pipe = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node)->urb->pipe;
 418         usb_settoggle(qh->udev, usb_pipeendpoint(pipe),
 419                         usb_pipeout(pipe), toggle);
 420         qh->needs_fixup = 0;
 421 }
 422
 423 /*
 424  * Link an Isochronous QH into its skeleton's list
 425  */
 426 static inline void link_iso(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 427 {
 428         list_add_tail(&qh->node, &uhci->skel_iso_qh->node);
 429
 430         /* Isochronous QHs aren't linked by the hardware */
 431 }
 432
 433 /*
 434  * Link a high-period interrupt QH into the schedule at the end of its
 435  * skeleton's list
 436  */
 437 static void link_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 438 {
 439         struct uhci_qh *pqh;
 440
 441         list_add_tail(&qh->node, &uhci->skelqh[qh->skel]->node);
 442
 443         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 444         qh->link = pqh->link;
 445         wmb();
 446         pqh->link = LINK_TO_QH(uhci, qh);
 447 }
 448
 449 /*
 450  * Link a period-1 interrupt or async QH into the schedule at the
 451  * correct spot in the async skeleton's list, and update the FSBR link
 452  */
 453 static void link_async(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 454 {
 455         struct uhci_qh *pqh;
 456         __hc32 link_to_new_qh;
 457
 458         /* Find the predecessor QH for our new one and insert it in the list.
 459          * The list of QHs is expected to be short, so linear search won't
 460          * take too long. */
 461         list_for_each_entry_reverse(pqh, &uhci->skel_async_qh->node, node) {
 462                 if (pqh->skel <= qh->skel)
 463                         break;
 464         }
 465         list_add(&qh->node, &pqh->node);
 466
 467         /* Link it into the schedule */
 468         qh->link = pqh->link;
 469         wmb();
 470         link_to_new_qh = LINK_TO_QH(uhci, qh);
 471         pqh->link = link_to_new_qh;
 472
 473         /* If this is now the first FSBR QH, link the terminating skeleton
 474          * QH to it. */
 475         if (pqh->skel < SKEL_FSBR && qh->skel >= SKEL_FSBR)
 476                 uhci->skel_term_qh->link = link_to_new_qh;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Put a QH on the schedule in both hardware and software
 481  */
 482 static void uhci_activate_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 483 {
 484         WARN_ON(list_empty(&qh->queue));
 485
 486         /* Set the element pointer if it isn't set already.
 487          * This isn't needed for Isochronous queues, but it doesn't hurt. */
 488         if (qh_element(qh) == UHCI_PTR_TERM(uhci)) {
 489                 struct urb_priv *urbp = list_entry(qh->queue.next,
 490                                 struct urb_priv, node);
 491                 struct uhci_td *td = list_entry(urbp->td_list.next,
 492                                 struct uhci_td, list);
 493
 494                 qh->element = LINK_TO_TD(uhci, td);
 495         }
 496
 497         /* Treat the queue as if it has just advanced */
 498         qh->wait_expired = 0;
 499         qh->advance_jiffies = jiffies;
 500
 501         if (qh->state == QH_STATE_ACTIVE)
 502                 return;
 503         qh->state = QH_STATE_ACTIVE;
 504
 505         /* Move the QH from its old list to the correct spot in the appropriate
 506          * skeleton's list */
 507         if (qh == uhci->next_qh)
 508                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 509                                 node);
 510         list_del(&qh->node);
 511
 512         if (qh->skel == SKEL_ISO)
 513                 link_iso(uhci, qh);
 514         else if (qh->skel < SKEL_ASYNC)
 515                 link_interrupt(uhci, qh);
 516         else
 517                 link_async(uhci, qh);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Unlink a high-period interrupt QH from the schedule
 522  */
 523 static void unlink_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 524 {
 525         struct uhci_qh *pqh;
 526
 527         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 528         pqh->link = qh->link;
 529         mb();
 530 }
 531
 532 /*
 533  * Unlink a period-1 interrupt or async QH from the schedule
 534  */
 535 static void unlink_async(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 536 {
 537         struct uhci_qh *pqh;
 538         __hc32 link_to_next_qh = qh->link;
 539
 540         pqh = list_entry(qh->node.prev, struct uhci_qh, node);
 541         pqh->link = link_to_next_qh;
 542
 543         /* If this was the old first FSBR QH, link the terminating skeleton
 544          * QH to the next (new first FSBR) QH. */
 545         if (pqh->skel < SKEL_FSBR && qh->skel >= SKEL_FSBR)
 546                 uhci->skel_term_qh->link = link_to_next_qh;
 547         mb();
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Take a QH off the hardware schedule
 552  */
 553 static void uhci_unlink_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 554 {
 555         if (qh->state == QH_STATE_UNLINKING)
 556                 return;
 557         WARN_ON(qh->state != QH_STATE_ACTIVE || !qh->udev);
 558         qh->state = QH_STATE_UNLINKING;
 559
 560         /* Unlink the QH from the schedule and record when we did it */
 561         if (qh->skel == SKEL_ISO)
 562                 ;
 563         else if (qh->skel < SKEL_ASYNC)
 564                 unlink_interrupt(uhci, qh);
 565         else
 566                 unlink_async(uhci, qh);
 567
 568         uhci_get_current_frame_number(uhci);
 569         qh->unlink_frame = uhci->frame_number;
 570
 571         /* Force an interrupt so we know when the QH is fully unlinked */
 572         if (list_empty(&uhci->skel_unlink_qh->node) || uhci->is_stopped)
 573                 uhci_set_next_interrupt(uhci);
 574
 575         /* Move the QH from its old list to the end of the unlinking list */
 576         if (qh == uhci->next_qh)
 577                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 578                                 node);
 579         list_move_tail(&qh->node, &uhci->skel_unlink_qh->node);
 580 }
 581
 582 /*
 583  * When we and the controller are through with a QH, it becomes IDLE.
 584  * This happens when a QH has been off the schedule (on the unlinking
 585  * list) for more than one frame, or when an error occurs while adding
 586  * the first URB onto a new QH.
 587  */
 588 static void uhci_make_qh_idle(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 589 {
 590         WARN_ON(qh->state == QH_STATE_ACTIVE);
 591
 592         if (qh == uhci->next_qh)
 593                 uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next, struct uhci_qh,
 594                                 node);
 595         list_move(&qh->node, &uhci->idle_qh_list);
 596         qh->state = QH_STATE_IDLE;
 597
 598         /* Now that the QH is idle, its post_td isn't being used */
 599         if (qh->post_td) {
 600                 uhci_free_td(uhci, qh->post_td);
 601                 qh->post_td = NULL;
 602         }
 603
 604         /* If anyone is waiting for a QH to become idle, wake them up */
 605         if (uhci->num_waiting)
 606                 wake_up_all(&uhci->waitqh);
 607 }
 608
 609 /*
 610  * Find the highest existing bandwidth load for a given phase and period.
 611  */
 612 static int uhci_highest_load(struct uhci_hcd *uhci, int phase, int period)
 613 {
 614         int highest_load = uhci->load[phase];
 615
 616         for (phase += period; phase < MAX_PHASE; phase += period)
 617                 highest_load = max_t(int, highest_load, uhci->load[phase]);
 618         return highest_load;
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Set qh->phase to the optimal phase for a periodic transfer and
 623  * check whether the bandwidth requirement is acceptable.
 624  */
 625 static int uhci_check_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 626 {
 627         int minimax_load;
 628
 629         /* Find the optimal phase (unless it is already set) and get
 630          * its load value. */
 631         if (qh->phase >= 0)
 632                 minimax_load = uhci_highest_load(uhci, qh->phase, qh->period);
 633         else {
 634                 int phase, load;
 635                 int max_phase = min_t(int, MAX_PHASE, qh->period);
 636
 637                 qh->phase = 0;
 638                 minimax_load = uhci_highest_load(uhci, qh->phase, qh->period);
 639                 for (phase = 1; phase < max_phase; ++phase) {
 640                         load = uhci_highest_load(uhci, phase, qh->period);
 641                         if (load < minimax_load) {
 642                                 minimax_load = load;
 643                                 qh->phase = phase;
 644                         }
 645                 }
 646         }
 647
 648         /* Maximum allowable periodic bandwidth is 90%, or 900 us per frame */
 649         if (minimax_load + qh->load > 900) {
 650                 dev_dbg(uhci_dev(uhci), "bandwidth allocation failed: "
 651                                 "period %d, phase %d, %d + %d us\n",
 652                                 qh->period, qh->phase, minimax_load, qh->load);
 653                 return -ENOSPC;
 654         }
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 /*
 659  * Reserve a periodic QH's bandwidth in the schedule
 660  */
 661 static void uhci_reserve_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 662 {
 663         int i;
 664         int load = qh->load;
 665         char *p = "??";
 666
 667         for (i = qh->phase; i < MAX_PHASE; i += qh->period) {
 668                 uhci->load[i] += load;
 669                 uhci->total_load += load;
 670         }
 671         uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_allocated =
 672                         uhci->total_load / MAX_PHASE;
 673         switch (qh->type) {
 674         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
 675                 ++uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_int_reqs;
 676                 p = "INT";
 677                 break;
 678         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
 679                 ++uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_isoc_reqs;
 680                 p = "ISO";
 681                 break;
 682         }
 683         qh->bandwidth_reserved = 1;
 684         dev_dbg(uhci_dev(uhci),
 685                         "%s dev %d ep%02x-%s, period %d, phase %d, %d us\n",
 686                         "reserve", qh->udev->devnum,
 687                         qh->hep->desc.bEndpointAddress, p,
 688                         qh->period, qh->phase, load);
 689 }
 690
 691 /*
 692  * Release a periodic QH's bandwidth reservation
 693  */
 694 static void uhci_release_bandwidth(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
 695 {
 696         int i;
 697         int load = qh->load;
 698         char *p = "??";
 699
 700         for (i = qh->phase; i < MAX_PHASE; i += qh->period) {
 701                 uhci->load[i] -= load;
 702                 uhci->total_load -= load;
 703         }
 704         uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_allocated =
 705                         uhci->total_load / MAX_PHASE;
 706         switch (qh->type) {
 707         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
 708                 --uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_int_reqs;
 709                 p = "INT";
 710                 break;
 711         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
 712                 --uhci_to_hcd(uhci)->self.bandwidth_isoc_reqs;
 713                 p = "ISO";
 714                 break;
 715         }
 716         qh->bandwidth_reserved = 0;
 717         dev_dbg(uhci_dev(uhci),
 718                         "%s dev %d ep%02x-%s, period %d, phase %d, %d us\n",
 719                         "release", qh->udev->devnum,
 720                         qh->hep->desc.bEndpointAddress, p,
 721                         qh->period, qh->phase, load);
 722 }
 723
 724 static inline struct urb_priv *uhci_alloc_urb_priv(struct uhci_hcd *uhci,
 725                 struct urb *urb)
 726 {
 727         struct urb_priv *urbp;
 728
 729         urbp = kmem_cache_zalloc(uhci_up_cachep, GFP_ATOMIC);
 730         if (!urbp)
 731                 return NULL;
 732
 733         urbp->urb = urb;
 734         urb->hcpriv = urbp;
 735
 736         INIT_LIST_HEAD(&urbp->node);
 737         INIT_LIST_HEAD(&urbp->td_list);
 738
 739         return urbp;
 740 }
 741
 742 static void uhci_free_urb_priv(struct uhci_hcd *uhci,
 743                 struct urb_priv *urbp)
 744 {
 745         struct uhci_td *td, *tmp;
 746
 747         dev_WARN(uhci_dev(uhci), !list_empty(&urbp->node),
 748                         "urb %p still on QH's list!\n",
 749                         urbp->urb);
 750
 751         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
 752                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
 753                 uhci_free_td(uhci, td);
 754         }
 755
 756         kmem_cache_free(uhci_up_cachep, urbp);
 757 }
 758
 759 /*
 760  * Map status to standard result codes
 761  *
 762  * <status> is (td_status(uhci, td) & 0xF60000), a.k.a.
 763  * uhci_status_bits(td_status(uhci, td)).
 764  * Note: <status> does not include the TD_CTRL_NAK bit.
 765  * <dir_out> is True for output TDs and False for input TDs.
 766  */
 767 static int uhci_map_status(int status, int dir_out)
 768 {
 769         if (!status)
 770                 return 0;
 771         if (status & TD_CTRL_BITSTUFF)                  /* Bitstuff error */
 772                 return -EPROTO;
 773         if (status & TD_CTRL_CRCTIMEO) {                /* CRC/Timeout */
 774                 if (dir_out)
 775                         return -EPROTO;
 776                 else
 777                         return -EILSEQ;
 778         }
 779         if (status & TD_CTRL_BABBLE)                    /* Babble */
 780                 return -EOVERFLOW;
 781         if (status & TD_CTRL_DBUFERR)                   /* Buffer error */
 782                 return -ENOSR;
 783         if (status & TD_CTRL_STALLED)                   /* Stalled */
 784                 return -EPIPE;
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 /*
 789  * Control transfers
 790  */
 791 static int uhci_submit_control(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
 792                 struct uhci_qh *qh)
 793 {
 794         struct uhci_td *td;
 795         unsigned long destination, status;
 796         int maxsze = usb_endpoint_maxp(&qh->hep->desc);
 797         int len = urb->transfer_buffer_length;
 798         dma_addr_t data = urb->transfer_dma;
 799         __hc32 *plink;
 800         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 801         int skel;
 802
 803         /* The "pipe" thing contains the destination in bits 8--18 */
 804         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | USB_PID_SETUP;
 805
 806         /* 3 errors, dummy TD remains inactive */
 807         status = uhci_maxerr(3);
 808         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
 809                 status |= TD_CTRL_LS;
 810
 811         /*
 812          * Build the TD for the control request setup packet
 813          */
 814         td = qh->dummy_td;
 815         uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 816         uhci_fill_td(uhci, td, status, destination | uhci_explen(8),
 817                         urb->setup_dma);
 818         plink = &td->link;
 819         status |= TD_CTRL_ACTIVE;
 820
 821         /*
 822          * If direction is "send", change the packet ID from SETUP (0x2D)
 823          * to OUT (0xE1).  Else change it from SETUP to IN (0x69) and
 824          * set Short Packet Detect (SPD) for all data packets.
 825          *
 826          * 0-length transfers always get treated as "send".
 827          */
 828         if (usb_pipeout(urb->pipe) || len == 0)
 829                 destination ^= (USB_PID_SETUP ^ USB_PID_OUT);
 830         else {
 831                 destination ^= (USB_PID_SETUP ^ USB_PID_IN);
 832                 status |= TD_CTRL_SPD;
 833         }
 834
 835         /*
 836          * Build the DATA TDs
 837          */
 838         while (len > 0) {
 839                 int pktsze = maxsze;
 840
 841                 if (len <= pktsze) {            /* The last data packet */
 842                         pktsze = len;
 843                         status &= ~TD_CTRL_SPD;
 844                 }
 845
 846                 td = uhci_alloc_td(uhci);
 847                 if (!td)
 848                         goto nomem;
 849                 *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 850
 851                 /* Alternate Data0/1 (start with Data1) */
 852                 destination ^= TD_TOKEN_TOGGLE;
 853
 854                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 855                 uhci_fill_td(uhci, td, status,
 856                         destination | uhci_explen(pktsze), data);
 857                 plink = &td->link;
 858
 859                 data += pktsze;
 860                 len -= pktsze;
 861         }
 862
 863         /*
 864          * Build the final TD for control status
 865          */
 866         td = uhci_alloc_td(uhci);
 867         if (!td)
 868                 goto nomem;
 869         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 870
 871         /* Change direction for the status transaction */
 872         destination ^= (USB_PID_IN ^ USB_PID_OUT);
 873         destination |= TD_TOKEN_TOGGLE;         /* End in Data1 */
 874
 875         uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 876         uhci_fill_td(uhci, td, status | TD_CTRL_IOC,
 877                         destination | uhci_explen(0), 0);
 878         plink = &td->link;
 879
 880         /*
 881          * Build the new dummy TD and activate the old one
 882          */
 883         td = uhci_alloc_td(uhci);
 884         if (!td)
 885                 goto nomem;
 886         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 887
 888         uhci_fill_td(uhci, td, 0, USB_PID_OUT | uhci_explen(0), 0);
 889         wmb();
 890         qh->dummy_td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_ACTIVE);
 891         qh->dummy_td = td;
 892
 893         /* Low-speed transfers get a different queue, and won't hog the bus.
 894          * Also, some devices enumerate better without FSBR; the easiest way
 895          * to do that is to put URBs on the low-speed queue while the device
 896          * isn't in the CONFIGURED state. */
 897         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW ||
 898                         urb->dev->state != USB_STATE_CONFIGURED)
 899                 skel = SKEL_LS_CONTROL;
 900         else {
 901                 skel = SKEL_FS_CONTROL;
 902                 uhci_add_fsbr(uhci, urb);
 903         }
 904         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE)
 905                 qh->skel = skel;
 906         return 0;
 907
 908 nomem:
 909         /* Remove the dummy TD from the td_list so it doesn't get freed */
 910         uhci_remove_td_from_urbp(qh->dummy_td);
 911         return -ENOMEM;
 912 }
 913
 914 /*
 915  * Common submit for bulk and interrupt
 916  */
 917 static int uhci_submit_common(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
 918                 struct uhci_qh *qh)
 919 {
 920         struct uhci_td *td;
 921         unsigned long destination, status;
 922         int maxsze = usb_endpoint_maxp(&qh->hep->desc);
 923         int len = urb->transfer_buffer_length;
 924         int this_sg_len;
 925         dma_addr_t data;
 926         __hc32 *plink;
 927         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
 928         unsigned int toggle;
 929         struct scatterlist  *sg;
 930         int i;
 931
 932         if (len < 0)
 933                 return -EINVAL;
 934
 935         /* The "pipe" thing contains the destination in bits 8--18 */
 936         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | usb_packetid(urb->pipe);
 937         toggle = usb_gettoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
 938                          usb_pipeout(urb->pipe));
 939
 940         /* 3 errors, dummy TD remains inactive */
 941         status = uhci_maxerr(3);
 942         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
 943                 status |= TD_CTRL_LS;
 944         if (usb_pipein(urb->pipe))
 945                 status |= TD_CTRL_SPD;
 946
 947         i = urb->num_mapped_sgs;
 948         if (len > 0 && i > 0) {
 949                 sg = urb->sg;
 950                 data = sg_dma_address(sg);
 951
 952                 /* urb->transfer_buffer_length may be smaller than the
 953                  * size of the scatterlist (or vice versa)
 954                  */
 955                 this_sg_len = min_t(int, sg_dma_len(sg), len);
 956         } else {
 957                 sg = NULL;
 958                 data = urb->transfer_dma;
 959                 this_sg_len = len;
 960         }
 961         /*
 962          * Build the DATA TDs
 963          */
 964         plink = NULL;
 965         td = qh->dummy_td;
 966         for (;;) {      /* Allow zero length packets */
 967                 int pktsze = maxsze;
 968
 969                 if (len <= pktsze) {            /* The last packet */
 970                         pktsze = len;
 971                         if (!(urb->transfer_flags & URB_SHORT_NOT_OK))
 972                                 status &= ~TD_CTRL_SPD;
 973                 }
 974
 975                 if (plink) {
 976                         td = uhci_alloc_td(uhci);
 977                         if (!td)
 978                                 goto nomem;
 979                         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
 980                 }
 981                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
 982                 uhci_fill_td(uhci, td, status,
 983                                 destination | uhci_explen(pktsze) |
 984                                         (toggle << TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT),
 985                                 data);
 986                 plink = &td->link;
 987                 status |= TD_CTRL_ACTIVE;
 988
 989                 toggle ^= 1;
 990                 data += pktsze;
 991                 this_sg_len -= pktsze;
 992                 len -= maxsze;
 993                 if (this_sg_len <= 0) {
 994                         if (--i <= 0 || len <= 0)
 995                                 break;
 996                         sg = sg_next(sg);
 997                         data = sg_dma_address(sg);
 998                         this_sg_len = min_t(int, sg_dma_len(sg), len);
 999                 }
1000         }
1001
1002         /*
1003          * URB_ZERO_PACKET means adding a 0-length packet, if direction
1004          * is OUT and the transfer_length was an exact multiple of maxsze,
1005          * hence (len = transfer_length - N * maxsze) == 0
1006          * however, if transfer_length == 0, the zero packet was already
1007          * prepared above.
1008          */
1009         if ((urb->transfer_flags & URB_ZERO_PACKET) &&
1010                         usb_pipeout(urb->pipe) && len == 0 &&
1011                         urb->transfer_buffer_length > 0) {
1012                 td = uhci_alloc_td(uhci);
1013                 if (!td)
1014                         goto nomem;
1015                 *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
1016
1017                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
1018                 uhci_fill_td(uhci, td, status,
1019                                 destination | uhci_explen(0) |
1020                                         (toggle << TD_TOKEN_TOGGLE_SHIFT),
1021                                 data);
1022                 plink = &td->link;
1023
1024                 toggle ^= 1;
1025         }
1026
1027         /* Set the interrupt-on-completion flag on the last packet.
1028          * A more-or-less typical 4 KB URB (= size of one memory page)
1029          * will require about 3 ms to transfer; that's a little on the
1030          * fast side but not enough to justify delaying an interrupt
1031          * more than 2 or 3 URBs, so we will ignore the URB_NO_INTERRUPT
1032          * flag setting. */
1033         td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
1034
1035         /*
1036          * Build the new dummy TD and activate the old one
1037          */
1038         td = uhci_alloc_td(uhci);
1039         if (!td)
1040                 goto nomem;
1041         *plink = LINK_TO_TD(uhci, td);
1042
1043         uhci_fill_td(uhci, td, 0, USB_PID_OUT | uhci_explen(0), 0);
1044         wmb();
1045         qh->dummy_td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_ACTIVE);
1046         qh->dummy_td = td;
1047
1048         usb_settoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
1049                         usb_pipeout(urb->pipe), toggle);
1050         return 0;
1051
1052 nomem:
1053         /* Remove the dummy TD from the td_list so it doesn't get freed */
1054         uhci_remove_td_from_urbp(qh->dummy_td);
1055         return -ENOMEM;
1056 }
1057
1058 static int uhci_submit_bulk(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1059                 struct uhci_qh *qh)
1060 {
1061         int ret;
1062
1063         /* Can't have low-speed bulk transfers */
1064         if (urb->dev->speed == USB_SPEED_LOW)
1065                 return -EINVAL;
1066
1067         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE)
1068                 qh->skel = SKEL_BULK;
1069         ret = uhci_submit_common(uhci, urb, qh);
1070         if (ret == 0)
1071                 uhci_add_fsbr(uhci, urb);
1072         return ret;
1073 }
1074
1075 static int uhci_submit_interrupt(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1076                 struct uhci_qh *qh)
1077 {
1078         int ret;
1079
1080         /* USB 1.1 interrupt transfers only involve one packet per interval.
1081          * Drivers can submit URBs of any length, but longer ones will need
1082          * multiple intervals to complete.
1083          */
1084
1085         if (!qh->bandwidth_reserved) {
1086                 int exponent;
1087
1088                 /* Figure out which power-of-two queue to use */
1089                 for (exponent = 7; exponent >= 0; --exponent) {
1090                         if ((1 << exponent) <= urb->interval)
1091                                 break;
1092                 }
1093                 if (exponent < 0)
1094                         return -EINVAL;
1095
1096                 /* If the slot is full, try a lower period */
1097                 do {
1098                         qh->period = 1 << exponent;
1099                         qh->skel = SKEL_INDEX(exponent);
1100
1101                         /* For now, interrupt phase is fixed by the layout
1102                          * of the QH lists.
1103                          */
1104                         qh->phase = (qh->period / 2) & (MAX_PHASE - 1);
1105                         ret = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1106                 } while (ret != 0 && --exponent >= 0);
1107                 if (ret)
1108                         return ret;
1109         } else if (qh->period > urb->interval)
1110                 return -EINVAL;         /* Can't decrease the period */
1111
1112         ret = uhci_submit_common(uhci, urb, qh);
1113         if (ret == 0) {
1114                 urb->interval = qh->period;
1115                 if (!qh->bandwidth_reserved)
1116                         uhci_reserve_bandwidth(uhci, qh);
1117         }
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Fix up the data structures following a short transfer
1123  */
1124 static int uhci_fixup_short_transfer(struct uhci_hcd *uhci,
1125                 struct uhci_qh *qh, struct urb_priv *urbp)
1126 {
1127         struct uhci_td *td;
1128         struct list_head *tmp;
1129         int ret;
1130
1131         td = list_entry(urbp->td_list.prev, struct uhci_td, list);
1132         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1133
1134                 /* When a control transfer is short, we have to restart
1135                  * the queue at the status stage transaction, which is
1136                  * the last TD. */
1137                 WARN_ON(list_empty(&urbp->td_list));
1138                 qh->element = LINK_TO_TD(uhci, td);
1139                 tmp = td->list.prev;
1140                 ret = -EINPROGRESS;
1141
1142         } else {
1143
1144                 /* When a bulk/interrupt transfer is short, we have to
1145                  * fix up the toggles of the following URBs on the queue
1146                  * before restarting the queue at the next URB. */
1147                 qh->initial_toggle =
1148                         uhci_toggle(td_token(uhci, qh->post_td)) ^ 1;
1149                 uhci_fixup_toggles(uhci, qh, 1);
1150
1151                 if (list_empty(&urbp->td_list))
1152                         td = qh->post_td;
1153                 qh->element = td->link;
1154                 tmp = urbp->td_list.prev;
1155                 ret = 0;
1156         }
1157
1158         /* Remove all the TDs we skipped over, from tmp back to the start */
1159         while (tmp != &urbp->td_list) {
1160                 td = list_entry(tmp, struct uhci_td, list);
1161                 tmp = tmp->prev;
1162
1163                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1164                 uhci_free_td(uhci, td);
1165         }
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Common result for control, bulk, and interrupt
1171  */
1172 static int uhci_result_common(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
1173 {
1174         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
1175         struct uhci_qh *qh = urbp->qh;
1176         struct uhci_td *td, *tmp;
1177         unsigned status;
1178         int ret = 0;
1179
1180         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
1181                 unsigned int ctrlstat;
1182                 int len;
1183
1184                 ctrlstat = td_status(uhci, td);
1185                 status = uhci_status_bits(ctrlstat);
1186                 if (status & TD_CTRL_ACTIVE)
1187                         return -EINPROGRESS;
1188
1189                 len = uhci_actual_length(ctrlstat);
1190                 urb->actual_length += len;
1191
1192                 if (status) {
1193                         ret = uhci_map_status(status,
1194                                         uhci_packetout(td_token(uhci, td)));
1195                         if ((debug == 1 && ret != -EPIPE) || debug > 1) {
1196                                 /* Some debugging code */
1197                                 dev_dbg(&urb->dev->dev,
1198                                                 "%s: failed with status %x\n",
1199                                                 __func__, status);
1200
1201                                 if (debug > 1 && errbuf) {
1202                                         /* Print the chain for debugging */
1203                                         uhci_show_qh(uhci, urbp->qh, errbuf,
1204                                                 ERRBUF_LEN - EXTRA_SPACE, 0);
1205                                         lprintk(errbuf);
1206                                 }
1207                         }
1208
1209                 /* Did we receive a short packet? */
1210                 } else if (len < uhci_expected_length(td_token(uhci, td))) {
1211
1212                         /* For control transfers, go to the status TD if
1213                          * this isn't already the last data TD */
1214                         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1215                                 if (td->list.next != urbp->td_list.prev)
1216                                         ret = 1;
1217                         }
1218
1219                         /* For bulk and interrupt, this may be an error */
1220                         else if (urb->transfer_flags & URB_SHORT_NOT_OK)
1221                                 ret = -EREMOTEIO;
1222
1223                         /* Fixup needed only if this isn't the URB's last TD */
1224                         else if (&td->list != urbp->td_list.prev)
1225                                 ret = 1;
1226                 }
1227
1228                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1229                 if (qh->post_td)
1230                         uhci_free_td(uhci, qh->post_td);
1231                 qh->post_td = td;
1232
1233                 if (ret != 0)
1234                         goto err;
1235         }
1236         return ret;
1237
1238 err:
1239         if (ret < 0) {
1240                 /* Note that the queue has stopped and save
1241                  * the next toggle value */
1242                 qh->element = UHCI_PTR_TERM(uhci);
1243                 qh->is_stopped = 1;
1244                 qh->needs_fixup = (qh->type != USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL);
1245                 qh->initial_toggle = uhci_toggle(td_token(uhci, td)) ^
1246                                 (ret == -EREMOTEIO);
1247
1248         } else          /* Short packet received */
1249                 ret = uhci_fixup_short_transfer(uhci, qh, urbp);
1250         return ret;
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Isochronous transfers
1255  */
1256 static int uhci_submit_isochronous(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb,
1257                 struct uhci_qh *qh)
1258 {
1259         struct uhci_td *td = NULL;      /* Since urb->number_of_packets > 0 */
1260         int i;
1261         unsigned frame, next;
1262         unsigned long destination, status;
1263         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
1264
1265         /* Values must not be too big (could overflow below) */
1266         if (urb->interval >= UHCI_NUMFRAMES ||
1267                         urb->number_of_packets >= UHCI_NUMFRAMES)
1268                 return -EFBIG;
1269
1270         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1271
1272         /* Check the period and figure out the starting frame number */
1273         if (!qh->bandwidth_reserved) {
1274                 qh->period = urb->interval;
1275                 qh->phase = -1;         /* Find the best phase */
1276                 i = uhci_check_bandwidth(uhci, qh);
1277                 if (i)
1278                         return i;
1279
1280                 /* Allow a little time to allocate the TDs */
1281                 next = uhci->frame_number + 10;
1282                 frame = qh->phase;
1283
1284                 /* Round up to the first available slot */
1285                 frame += (next - frame + qh->period - 1) & -qh->period;
1286
1287         } else if (qh->period != urb->interval) {
1288                 return -EINVAL;         /* Can't change the period */
1289
1290         } else {
1291                 next = uhci->frame_number + 1;
1292
1293                 /* Find the next unused frame */
1294                 if (list_empty(&qh->queue)) {
1295                         frame = qh->iso_frame;
1296                 } else {
1297                         struct urb *lurb;
1298
1299                         lurb = list_entry(qh->queue.prev,
1300                                         struct urb_priv, node)->urb;
1301                         frame = lurb->start_frame +
1302                                         lurb->number_of_packets *
1303                                         lurb->interval;
1304                 }
1305
1306                 /* Fell behind? */
1307                 if (!uhci_frame_before_eq(next, frame)) {
1308
1309                         /* USB_ISO_ASAP: Round up to the first available slot */
1310                         if (urb->transfer_flags & URB_ISO_ASAP)
1311                                 frame += (next - frame + qh->period - 1) &
1312                                                 -qh->period;
1313
1314                         /*
1315                          * Not ASAP: Use the next slot in the stream,
1316                          * no matter what.
1317                          */
1318                         else if (!uhci_frame_before_eq(next,
1319                                         frame + (urb->number_of_packets - 1) *
1320                                                 qh->period))
1321                                 dev_dbg(uhci_dev(uhci), "iso underrun %p (%u+%u < %u)\n",
1322                                                 urb, frame,
1323                                                 (urb->number_of_packets - 1) *
1324                                                         qh->period,
1325                                                 next);
1326                 }
1327         }
1328
1329         /* Make sure we won't have to go too far into the future */
1330         if (uhci_frame_before_eq(uhci->last_iso_frame + UHCI_NUMFRAMES,
1331                         frame + urb->number_of_packets * urb->interval))
1332                 return -EFBIG;
1333         urb->start_frame = frame;
1334
1335         status = TD_CTRL_ACTIVE | TD_CTRL_IOS;
1336         destination = (urb->pipe & PIPE_DEVEP_MASK) | usb_packetid(urb->pipe);
1337
1338         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1339                 td = uhci_alloc_td(uhci);
1340                 if (!td)
1341                         return -ENOMEM;
1342
1343                 uhci_add_td_to_urbp(td, urbp);
1344                 uhci_fill_td(uhci, td, status, destination |
1345                                 uhci_explen(urb->iso_frame_desc[i].length),
1346                                 urb->transfer_dma +
1347                                         urb->iso_frame_desc[i].offset);
1348         }
1349
1350         /* Set the interrupt-on-completion flag on the last packet. */
1351         td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
1352
1353         /* Add the TDs to the frame list */
1354         frame = urb->start_frame;
1355         list_for_each_entry(td, &urbp->td_list, list) {
1356                 uhci_insert_td_in_frame_list(uhci, td, frame);
1357                 frame += qh->period;
1358         }
1359
1360         if (list_empty(&qh->queue)) {
1361                 qh->iso_packet_desc = &urb->iso_frame_desc[0];
1362                 qh->iso_frame = urb->start_frame;
1363         }
1364
1365         qh->skel = SKEL_ISO;
1366         if (!qh->bandwidth_reserved)
1367                 uhci_reserve_bandwidth(uhci, qh);
1368         return 0;
1369 }
1370
1371 static int uhci_result_isochronous(struct uhci_hcd *uhci, struct urb *urb)
1372 {
1373         struct uhci_td *td, *tmp;
1374         struct urb_priv *urbp = urb->hcpriv;
1375         struct uhci_qh *qh = urbp->qh;
1376
1377         list_for_each_entry_safe(td, tmp, &urbp->td_list, list) {
1378                 unsigned int ctrlstat;
1379                 int status;
1380                 int actlength;
1381
1382                 if (uhci_frame_before_eq(uhci->cur_iso_frame, qh->iso_frame))
1383                         return -EINPROGRESS;
1384
1385                 uhci_remove_tds_from_frame(uhci, qh->iso_frame);
1386
1387                 ctrlstat = td_status(uhci, td);
1388                 if (ctrlstat & TD_CTRL_ACTIVE) {
1389                         status = -EXDEV;        /* TD was added too late? */
1390                 } else {
1391                         status = uhci_map_status(uhci_status_bits(ctrlstat),
1392                                         usb_pipeout(urb->pipe));
1393                         actlength = uhci_actual_length(ctrlstat);
1394
1395                         urb->actual_length += actlength;
1396                         qh->iso_packet_desc->actual_length = actlength;
1397                         qh->iso_packet_desc->status = status;
1398                 }
1399                 if (status)
1400                         urb->error_count++;
1401
1402                 uhci_remove_td_from_urbp(td);
1403                 uhci_free_td(uhci, td);
1404                 qh->iso_frame += qh->period;
1405                 ++qh->iso_packet_desc;
1406         }
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 static int uhci_urb_enqueue(struct usb_hcd *hcd,
1411                 struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
1412 {
1413         int ret;
1414         struct uhci_hcd *uhci = hcd_to_uhci(hcd);
1415         unsigned long flags;
1416         struct urb_priv *urbp;
1417         struct uhci_qh *qh;
1418
1419         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
1420
1421         ret = usb_hcd_link_urb_to_ep(hcd, urb);
1422         if (ret)
1423                 goto done_not_linked;
1424
1425         ret = -ENOMEM;
1426         urbp = uhci_alloc_urb_priv(uhci, urb);
1427         if (!urbp)
1428                 goto done;
1429
1430         if (urb->ep->hcpriv)
1431                 qh = urb->ep->hcpriv;
1432         else {
1433                 qh = uhci_alloc_qh(uhci, urb->dev, urb->ep);
1434                 if (!qh)
1435                         goto err_no_qh;
1436         }
1437         urbp->qh = qh;
1438
1439         switch (qh->type) {
1440         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
1441                 ret = uhci_submit_control(uhci, urb, qh);
1442                 break;
1443         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
1444                 ret = uhci_submit_bulk(uhci, urb, qh);
1445                 break;
1446         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
1447                 ret = uhci_submit_interrupt(uhci, urb, qh);
1448                 break;
1449         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
1450                 urb->error_count = 0;
1451                 ret = uhci_submit_isochronous(uhci, urb, qh);
1452                 break;
1453         }
1454         if (ret != 0)
1455                 goto err_submit_failed;
1456
1457         /* Add this URB to the QH */
1458         list_add_tail(&urbp->node, &qh->queue);
1459
1460         /* If the new URB is the first and only one on this QH then either
1461          * the QH is new and idle or else it's unlinked and waiting to
1462          * become idle, so we can activate it right away.  But only if the
1463          * queue isn't stopped. */
1464         if (qh->queue.next == &urbp->node && !qh->is_stopped) {
1465                 uhci_activate_qh(uhci, qh);
1466                 uhci_urbp_wants_fsbr(uhci, urbp);
1467         }
1468         goto done;
1469
1470 err_submit_failed:
1471         if (qh->state == QH_STATE_IDLE)
1472                 uhci_make_qh_idle(uhci, qh);    /* Reclaim unused QH */
1473 err_no_qh:
1474         uhci_free_urb_priv(uhci, urbp);
1475 done:
1476         if (ret)
1477                 usb_hcd_unlink_urb_from_ep(hcd, urb);
1478 done_not_linked:
1479         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int uhci_urb_dequeue(struct usb_hcd *hcd, struct urb *urb, int status)
1484 {
1485         struct uhci_hcd *uhci = hcd_to_uhci(hcd);
1486         unsigned long flags;
1487         struct uhci_qh *qh;
1488         int rc;
1489
1490         spin_lock_irqsave(&uhci->lock, flags);
1491         rc = usb_hcd_check_unlink_urb(hcd, urb, status);
1492         if (rc)
1493                 goto done;
1494
1495         qh = ((struct urb_priv *) urb->hcpriv)->qh;
1496
1497         /* Remove Isochronous TDs from the frame list ASAP */
1498         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
1499                 uhci_unlink_isochronous_tds(uhci, urb);
1500                 mb();
1501
1502                 /* If the URB has already started, update the QH unlink time */
1503                 uhci_get_current_frame_number(uhci);
1504                 if (uhci_frame_before_eq(urb->start_frame, uhci->frame_number))
1505                         qh->unlink_frame = uhci->frame_number;
1506         }
1507
1508         uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1509
1510 done:
1511         spin_unlock_irqrestore(&uhci->lock, flags);
1512         return rc;
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Finish unlinking an URB and give it back
1517  */
1518 static void uhci_giveback_urb(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh,
1519                 struct urb *urb, int status)
1520 __releases(uhci->lock)
1521 __acquires(uhci->lock)
1522 {
1523         struct urb_priv *urbp = (struct urb_priv *) urb->hcpriv;
1524
1525         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1526
1527                 /* Subtract off the length of the SETUP packet from
1528                  * urb->actual_length.
1529                  */
1530                 urb->actual_length -= min_t(u32, 8, urb->actual_length);
1531         }
1532
1533         /* When giving back the first URB in an Isochronous queue,
1534          * reinitialize the QH's iso-related members for the next URB. */
1535         else if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC &&
1536                         urbp->node.prev == &qh->queue &&
1537                         urbp->node.next != &qh->queue) {
1538                 struct urb *nurb = list_entry(urbp->node.next,
1539                                 struct urb_priv, node)->urb;
1540
1541                 qh->iso_packet_desc = &nurb->iso_frame_desc[0];
1542                 qh->iso_frame = nurb->start_frame;
1543         }
1544
1545         /* Take the URB off the QH's queue.  If the queue is now empty,
1546          * this is a perfect time for a toggle fixup. */
1547         list_del_init(&urbp->node);
1548         if (list_empty(&qh->queue) && qh->needs_fixup) {
1549                 usb_settoggle(urb->dev, usb_pipeendpoint(urb->pipe),
1550                                 usb_pipeout(urb->pipe), qh->initial_toggle);
1551                 qh->needs_fixup = 0;
1552         }
1553
1554         uhci_free_urb_priv(uhci, urbp);
1555         usb_hcd_unlink_urb_from_ep(uhci_to_hcd(uhci), urb);
1556
1557         spin_unlock(&uhci->lock);
1558         usb_hcd_giveback_urb(uhci_to_hcd(uhci), urb, status);
1559         spin_lock(&uhci->lock);
1560
1561         /* If the queue is now empty, we can unlink the QH and give up its
1562          * reserved bandwidth. */
1563         if (list_empty(&qh->queue)) {
1564                 uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1565                 if (qh->bandwidth_reserved)
1566                         uhci_release_bandwidth(uhci, qh);
1567         }
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Scan the URBs in a QH's queue
1572  */
1573 #define QH_FINISHED_UNLINKING(qh)                       \
1574                 (qh->state == QH_STATE_UNLINKING &&     \
1575                 uhci->frame_number + uhci->is_stopped != qh->unlink_frame)
1576
1577 static void uhci_scan_qh(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
1578 {
1579         struct urb_priv *urbp;
1580         struct urb *urb;
1581         int status;
1582
1583         while (!list_empty(&qh->queue)) {
1584                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1585                 urb = urbp->urb;
1586
1587                 if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
1588                         status = uhci_result_isochronous(uhci, urb);
1589                 else
1590                         status = uhci_result_common(uhci, urb);
1591                 if (status == -EINPROGRESS)
1592                         break;
1593
1594                 /* Dequeued but completed URBs can't be given back unless
1595                  * the QH is stopped or has finished unlinking. */
1596                 if (urb->unlinked) {
1597                         if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1598                                 qh->is_stopped = 1;
1599                         else if (!qh->is_stopped)
1600                                 return;
1601                 }
1602
1603                 uhci_giveback_urb(uhci, qh, urb, status);
1604                 if (status < 0)
1605                         break;
1606         }
1607
1608         /* If the QH is neither stopped nor finished unlinking (normal case),
1609          * our work here is done. */
1610         if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1611                 qh->is_stopped = 1;
1612         else if (!qh->is_stopped)
1613                 return;
1614
1615         /* Otherwise give back each of the dequeued URBs */
1616 restart:
1617         list_for_each_entry(urbp, &qh->queue, node) {
1618                 urb = urbp->urb;
1619                 if (urb->unlinked) {
1620
1621                         /* Fix up the TD links and save the toggles for
1622                          * non-Isochronous queues.  For Isochronous queues,
1623                          * test for too-recent dequeues. */
1624                         if (!uhci_cleanup_queue(uhci, qh, urb)) {
1625                                 qh->is_stopped = 0;
1626                                 return;
1627                         }
1628                         uhci_giveback_urb(uhci, qh, urb, 0);
1629                         goto restart;
1630                 }
1631         }
1632         qh->is_stopped = 0;
1633
1634         /* There are no more dequeued URBs.  If there are still URBs on the
1635          * queue, the QH can now be re-activated. */
1636         if (!list_empty(&qh->queue)) {
1637                 if (qh->needs_fixup)
1638                         uhci_fixup_toggles(uhci, qh, 0);
1639
1640                 /* If the first URB on the queue wants FSBR but its time
1641                  * limit has expired, set the next TD to interrupt on
1642                  * completion before reactivating the QH. */
1643                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1644                 if (urbp->fsbr && qh->wait_expired) {
1645                         struct uhci_td *td = list_entry(urbp->td_list.next,
1646                                         struct uhci_td, list);
1647
1648                         td->status |= cpu_to_hc32(uhci, TD_CTRL_IOC);
1649                 }
1650
1651                 uhci_activate_qh(uhci, qh);
1652         }
1653
1654         /* The queue is empty.  The QH can become idle if it is fully
1655          * unlinked. */
1656         else if (QH_FINISHED_UNLINKING(qh))
1657                 uhci_make_qh_idle(uhci, qh);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Check for queues that have made some forward progress.
1662  * Returns 0 if the queue is not Isochronous, is ACTIVE, and
1663  * has not advanced since last examined; 1 otherwise.
1664  *
1665  * Early Intel controllers have a bug which causes qh->element sometimes
1666  * not to advance when a TD completes successfully.  The queue remains
1667  * stuck on the inactive completed TD.  We detect such cases and advance
1668  * the element pointer by hand.
1669  */
1670 static int uhci_advance_check(struct uhci_hcd *uhci, struct uhci_qh *qh)
1671 {
1672         struct urb_priv *urbp = NULL;
1673         struct uhci_td *td;
1674         int ret = 1;
1675         unsigned status;
1676
1677         if (qh->type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC)
1678                 goto done;
1679
1680         /* Treat an UNLINKING queue as though it hasn't advanced.
1681          * This is okay because reactivation will treat it as though
1682          * it has advanced, and if it is going to become IDLE then
1683          * this doesn't matter anyway.  Furthermore it's possible
1684          * for an UNLINKING queue not to have any URBs at all, or
1685          * for its first URB not to have any TDs (if it was dequeued
1686          * just as it completed).  So it's not easy in any case to
1687          * test whether such queues have advanced. */
1688         if (qh->state != QH_STATE_ACTIVE) {
1689                 urbp = NULL;
1690                 status = 0;
1691
1692         } else {
1693                 urbp = list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node);
1694                 td = list_entry(urbp->td_list.next, struct uhci_td, list);
1695                 status = td_status(uhci, td);
1696                 if (!(status & TD_CTRL_ACTIVE)) {
1697
1698                         /* We're okay, the queue has advanced */
1699                         qh->wait_expired = 0;
1700                         qh->advance_jiffies = jiffies;
1701                         goto done;
1702                 }
1703                 ret = uhci->is_stopped;
1704         }
1705
1706         /* The queue hasn't advanced; check for timeout */
1707         if (qh->wait_expired)
1708                 goto done;
1709
1710         if (time_after(jiffies, qh->advance_jiffies + QH_WAIT_TIMEOUT)) {
1711
1712                 /* Detect the Intel bug and work around it */
1713                 if (qh->post_td && qh_element(qh) ==
1714                         LINK_TO_TD(uhci, qh->post_td)) {
1715                         qh->element = qh->post_td->link;
1716                         qh->advance_jiffies = jiffies;
1717                         ret = 1;
1718                         goto done;
1719                 }
1720
1721                 qh->wait_expired = 1;
1722
1723                 /* If the current URB wants FSBR, unlink it temporarily
1724                  * so that we can safely set the next TD to interrupt on
1725                  * completion.  That way we'll know as soon as the queue
1726                  * starts moving again. */
1727                 if (urbp && urbp->fsbr && !(status & TD_CTRL_IOC))
1728                         uhci_unlink_qh(uhci, qh);
1729
1730         } else {
1731                 /* Unmoving but not-yet-expired queues keep FSBR alive */
1732                 if (urbp)
1733                         uhci_urbp_wants_fsbr(uhci, urbp);
1734         }
1735
1736 done:
1737         return ret;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Process events in the schedule, but only in one thread at a time
1742  */
1743 static void uhci_scan_schedule(struct uhci_hcd *uhci)
1744 {
1745         int i;
1746         struct uhci_qh *qh;
1747
1748         /* Don't allow re-entrant calls */
1749         if (uhci->scan_in_progress) {
1750                 uhci->need_rescan = 1;
1751                 return;
1752         }
1753         uhci->scan_in_progress = 1;
1754 rescan:
1755         uhci->need_rescan = 0;
1756         uhci->fsbr_is_wanted = 0;
1757
1758         uhci_clear_next_interrupt(uhci);
1759         uhci_get_current_frame_number(uhci);
1760         uhci->cur_iso_frame = uhci->frame_number;
1761
1762         /* Go through all the QH queues and process the URBs in each one */
1763         for (i = 0; i < UHCI_NUM_SKELQH - 1; ++i) {
1764                 uhci->next_qh = list_entry(uhci->skelqh[i]->node.next,
1765                                 struct uhci_qh, node);
1766                 while ((qh = uhci->next_qh) != uhci->skelqh[i]) {
1767                         uhci->next_qh = list_entry(qh->node.next,
1768                                         struct uhci_qh, node);
1769
1770                         if (uhci_advance_check(uhci, qh)) {
1771                                 uhci_scan_qh(uhci, qh);
1772                                 if (qh->state == QH_STATE_ACTIVE) {
1773                                         uhci_urbp_wants_fsbr(uhci,
1774         list_entry(qh->queue.next, struct urb_priv, node));
1775                                 }
1776                         }
1777                 }
1778         }
1779
1780         uhci->last_iso_frame = uhci->cur_iso_frame;
1781         if (uhci->need_rescan)
1782                 goto rescan;
1783         uhci->scan_in_progress = 0;
1784
1785         if (uhci->fsbr_is_on && !uhci->fsbr_is_wanted &&
1786                         !uhci->fsbr_expiring) {
1787                 uhci->fsbr_expiring = 1;
1788                 mod_timer(&uhci->fsbr_timer, jiffies + FSBR_OFF_DELAY);
1789         }
1790
1791         if (list_empty(&uhci->skel_unlink_qh->node))
1792                 uhci_clear_next_interrupt(uhci);
1793         else
1794                 uhci_set_next_interrupt(uhci);
1795 }