include/usb.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3  * (C) Copyright 2001
   4  * Denis Peter, MPL AG Switzerland
   5  *
   6  * Adapted for U-Boot driver model
   7  * (C) Copyright 2015 Google, Inc
   8  * Note: Part of this code has been derived from linux
   9  *
  10  */
  11 #ifndef _USB_H_
  12 #define _USB_H_
  13
  14 #include <fdtdec.h>
  15 #include <usb_defs.h>
  16 #include <linux/usb/ch9.h>
  17 #include <asm/cache.h>
  18 #include <part.h>
  19
  20 /*
  21  * The EHCI spec says that we must align to at least 32 bytes.  However,
  22  * some platforms require larger alignment.
  23  */
  24 #if ARCH_DMA_MINALIGN > 32
  25 #define USB_DMA_MINALIGN        ARCH_DMA_MINALIGN
  26 #else
  27 #define USB_DMA_MINALIGN        32
  28 #endif
  29
  30 /* Everything is aribtrary */
  31 #define USB_ALTSETTINGALLOC             4
  32 #define USB_MAXALTSETTING               128     /* Hard limit */
  33
  34 #define USB_MAX_DEVICE                  32
  35 #define USB_MAXCONFIG                   8
  36 #define USB_MAXINTERFACES               8
  37 #define USB_MAXENDPOINTS                16
  38 #define USB_MAXCHILDREN                 8       /* This is arbitrary */
  39 #define USB_MAX_HUB                     16
  40
  41 #define USB_CNTL_TIMEOUT 100 /* 100ms timeout */
  42
  43 /*
  44  * This is the timeout to allow for submitting an urb in ms. We allow more
  45  * time for a BULK device to react - some are slow.
  46  */
  47 #define USB_TIMEOUT_MS(pipe) (usb_pipebulk(pipe) ? 5000 : 1000)
  48
  49 /* device request (setup) */
  50 struct devrequest {
  51         __u8    requesttype;
  52         __u8    request;
  53         __le16  value;
  54         __le16  index;
  55         __le16  length;
  56 } __attribute__ ((packed));
  57
  58 /* Interface */
  59 struct usb_interface {
  60         struct usb_interface_descriptor desc;
  61
  62         __u8    no_of_ep;
  63         __u8    num_altsetting;
  64         __u8    act_altsetting;
  65
  66         struct usb_endpoint_descriptor ep_desc[USB_MAXENDPOINTS];
  67         /*
  68          * Super Speed Device will have Super Speed Endpoint
  69          * Companion Descriptor  (section 9.6.7 of usb 3.0 spec)
  70          * Revision 1.0 June 6th 2011
  71          */
  72         struct usb_ss_ep_comp_descriptor ss_ep_comp_desc[USB_MAXENDPOINTS];
  73 } __attribute__ ((packed));
  74
  75 /* Configuration information.. */
  76 struct usb_config {
  77         struct usb_config_descriptor desc;
  78
  79         __u8    no_of_if;       /* number of interfaces */
  80         struct usb_interface if_desc[USB_MAXINTERFACES];
  81 } __attribute__ ((packed));
  82
  83 enum {
  84         /* Maximum packet size; encoded as 0,1,2,3 = 8,16,32,64 */
  85         PACKET_SIZE_8   = 0,
  86         PACKET_SIZE_16  = 1,
  87         PACKET_SIZE_32  = 2,
  88         PACKET_SIZE_64  = 3,
  89 };
  90
  91 /**
  92  * struct usb_device - information about a USB device
  93  *
  94  * With driver model both UCLASS_USB (the USB controllers) and UCLASS_USB_HUB
  95  * (the hubs) have this as parent data. Hubs are children of controllers or
  96  * other hubs and there is always a single root hub for each controller.
  97  * Therefore struct usb_device can always be accessed with
  98  * dev_get_parent_priv(dev), where dev is a USB device.
  99  *
 100  * Pointers exist for obtaining both the device (could be any uclass) and
 101  * controller (UCLASS_USB) from this structure. The controller does not have
 102  * a struct usb_device since it is not a device.
 103  */
 104 struct usb_device {
 105         int     devnum;                 /* Device number on USB bus */
 106         int     speed;                  /* full/low/high */
 107         char    mf[32];                 /* manufacturer */
 108         char    prod[32];               /* product */
 109         char    serial[32];             /* serial number */
 110
 111         /* Maximum packet size; one of: PACKET_SIZE_* */
 112         int maxpacketsize;
 113         /* one bit for each endpoint ([0] = IN, [1] = OUT) */
 114         unsigned int toggle[2];
 115         /* endpoint halts; one bit per endpoint # & direction;
 116          * [0] = IN, [1] = OUT
 117          */
 118         unsigned int halted[2];
 119         int epmaxpacketin[16];          /* INput endpoint specific maximums */
 120         int epmaxpacketout[16];         /* OUTput endpoint specific maximums */
 121
 122         int configno;                   /* selected config number */
 123         /* Device Descriptor */
 124         struct usb_device_descriptor descriptor
 125                 __attribute__((aligned(ARCH_DMA_MINALIGN)));
 126         struct usb_config config; /* config descriptor */
 127
 128         int have_langid;                /* whether string_langid is valid yet */
 129         int string_langid;              /* language ID for strings */
 130         int (*irq_handle)(struct usb_device *dev);
 131         unsigned long irq_status;
 132         int irq_act_len;                /* transferred bytes */
 133         void *privptr;
 134         /*
 135          * Child devices -  if this is a hub device
 136          * Each instance needs its own set of data structures.
 137          */
 138         unsigned long status;
 139         unsigned long int_pending;      /* 1 bit per ep, used by int_queue */
 140         int act_len;                    /* transferred bytes */
 141         int maxchild;                   /* Number of ports if hub */
 142         int portnr;                     /* Port number, 1=first */
 143 #if !CONFIG_IS_ENABLED(DM_USB)
 144         /* parent hub, or NULL if this is the root hub */
 145         struct usb_device *parent;
 146         struct usb_device *children[USB_MAXCHILDREN];
 147         void *controller;               /* hardware controller private data */
 148 #endif
 149         /* slot_id - for xHCI enabled devices */
 150         unsigned int slot_id;
 151 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_USB)
 152         struct udevice *dev;            /* Pointer to associated device */
 153         struct udevice *controller_dev; /* Pointer to associated controller */
 154 #endif
 155 };
 156
 157 struct int_queue;
 158
 159 /*
 160  * You can initialize platform's USB host or device
 161  * ports by passing this enum as an argument to
 162  * board_usb_init().
 163  */
 164 enum usb_init_type {
 165         USB_INIT_HOST,
 166         USB_INIT_DEVICE
 167 };
 168
 169 /**********************************************************************
 170  * this is how the lowlevel part communicate with the outer world
 171  */
 172
 173 int usb_lowlevel_init(int index, enum usb_init_type init, void **controller);
 174 int usb_lowlevel_stop(int index);
 175
 176 #if defined(CONFIG_USB_MUSB_HOST) || CONFIG_IS_ENABLED(DM_USB)
 177 int usb_reset_root_port(struct usb_device *dev);
 178 #else
 179 #define usb_reset_root_port(dev)
 180 #endif
 181
 182 int submit_bulk_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe,
 183                         void *buffer, int transfer_len);
 184 int submit_control_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe, void *buffer,
 185                         int transfer_len, struct devrequest *setup);
 186 int submit_int_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe, void *buffer,
 187                         int transfer_len, int interval);
 188
 189 #if defined CONFIG_USB_EHCI_HCD || defined CONFIG_USB_MUSB_HOST \
 190         || CONFIG_IS_ENABLED(DM_USB)
 191 struct int_queue *create_int_queue(struct usb_device *dev, unsigned long pipe,
 192         int queuesize, int elementsize, void *buffer, int interval);
 193 int destroy_int_queue(struct usb_device *dev, struct int_queue *queue);
 194 void *poll_int_queue(struct usb_device *dev, struct int_queue *queue);
 195 #endif
 196
 197 /* Defines */
 198 #define USB_UHCI_VEND_ID        0x8086
 199 #define USB_UHCI_DEV_ID         0x7112
 200
 201 /*
 202  * PXA25x can only act as USB device. There are drivers
 203  * which works with USB CDC gadgets implementations.
 204  * Some of them have common routines which can be used
 205  * in boards init functions e.g. udc_disconnect() used for
 206  * forced device disconnection from host.
 207  */
 208 extern void udc_disconnect(void);
 209
 210 /*
 211  * board-specific hardware initialization, called by
 212  * usb drivers and u-boot commands
 213  *
 214  * @param index USB controller number
 215  * @param init initializes controller as USB host or device
 216  */
 217 int board_usb_init(int index, enum usb_init_type init);
 218
 219 /*
 220  * can be used to clean up after failed USB initialization attempt
 221  * vide: board_usb_init()
 222  *
 223  * @param index USB controller number for selective cleanup
 224  * @param init usb_init_type passed to board_usb_init()
 225  */
 226 int board_usb_cleanup(int index, enum usb_init_type init);
 227
 228 #ifdef CONFIG_USB_STORAGE
 229
 230 #define USB_MAX_STOR_DEV 7
 231 int usb_stor_scan(int mode);
 232 int usb_stor_info(void);
 233
 234 #endif
 235
 236 #ifdef CONFIG_USB_HOST_ETHER
 237
 238 #define USB_MAX_ETH_DEV 5
 239 int usb_host_eth_scan(int mode);
 240
 241 #endif
 242
 243 #ifdef CONFIG_USB_KEYBOARD
 244
 245 int drv_usb_kbd_init(void);
 246 int usb_kbd_deregister(int force);
 247
 248 #endif
 249 /* routines */
 250 int usb_init(void); /* initialize the USB Controller */
 251 int usb_stop(void); /* stop the USB Controller */
 252 int usb_detect_change(void); /* detect if a USB device has been (un)plugged */
 253
 254
 255 int usb_set_protocol(struct usb_device *dev, int ifnum, int protocol);
 256 int usb_set_idle(struct usb_device *dev, int ifnum, int duration,
 257                         int report_id);
 258 int usb_control_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
 259                         unsigned char request, unsigned char requesttype,
 260                         unsigned short value, unsigned short index,
 261                         void *data, unsigned short size, int timeout);
 262 int usb_bulk_msg(struct usb_device *dev, unsigned int pipe,
 263                         void *data, int len, int *actual_length, int timeout);
 264 int usb_submit_int_msg(struct usb_device *dev, unsigned long pipe,
 265                         void *buffer, int transfer_len, int interval);
 266 int usb_disable_asynch(int disable);
 267 int usb_maxpacket(struct usb_device *dev, unsigned long pipe);
 268 int usb_get_configuration_no(struct usb_device *dev, int cfgno,
 269                         unsigned char *buffer, int length);
 270 int usb_get_configuration_len(struct usb_device *dev, int cfgno);
 271 int usb_get_report(struct usb_device *dev, int ifnum, unsigned char type,
 272                         unsigned char id, void *buf, int size);
 273 int usb_get_class_descriptor(struct usb_device *dev, int ifnum,
 274                         unsigned char type, unsigned char id, void *buf,
 275                         int size);
 276 int usb_clear_halt(struct usb_device *dev, int pipe);
 277 int usb_string(struct usb_device *dev, int index, char *buf, size_t size);
 278 int usb_set_interface(struct usb_device *dev, int interface, int alternate);
 279 int usb_get_port_status(struct usb_device *dev, int port, void *data);
 280
 281 /* big endian -> little endian conversion */
 282 /* some CPUs are already little endian e.g. the ARM920T */
 283 #define __swap_16(x) \
 284         ({ unsigned short x_ = (unsigned short)x; \
 285          (unsigned short)( \
 286                 ((x_ & 0x00FFU) << 8) | ((x_ & 0xFF00U) >> 8)); \
 287         })
 288 #define __swap_32(x) \
 289         ({ unsigned long x_ = (unsigned long)x; \
 290          (unsigned long)( \
 291                 ((x_ & 0x000000FFUL) << 24) | \
 292                 ((x_ & 0x0000FF00UL) <<  8) | \
 293                 ((x_ & 0x00FF0000UL) >>  8) | \
 294                 ((x_ & 0xFF000000UL) >> 24)); \
 295         })
 296
 297 #ifdef __LITTLE_ENDIAN
 298 # define swap_16(x) (x)
 299 # define swap_32(x) (x)
 300 #else
 301 # define swap_16(x) __swap_16(x)
 302 # define swap_32(x) __swap_32(x)
 303 #endif
 304
 305 /*
 306  * Calling this entity a "pipe" is glorifying it. A USB pipe
 307  * is something embarrassingly simple: it basically consists
 308  * of the following information:
 309  *  - device number (7 bits)
 310  *  - endpoint number (4 bits)
 311  *  - current Data0/1 state (1 bit)
 312  *  - direction (1 bit)
 313  *  - speed (2 bits)
 314  *  - max packet size (2 bits: 8, 16, 32 or 64)
 315  *  - pipe type (2 bits: control, interrupt, bulk, isochronous)
 316  *
 317  * That's 18 bits. Really. Nothing more. And the USB people have
 318  * documented these eighteen bits as some kind of glorious
 319  * virtual data structure.
 320  *
 321  * Let's not fall in that trap. We'll just encode it as a simple
 322  * unsigned int. The encoding is:
 323  *
 324  *  - max size:         bits 0-1        (00 = 8, 01 = 16, 10 = 32, 11 = 64)
 325  *  - direction:        bit 7           (0 = Host-to-Device [Out],
 326  *                                      (1 = Device-to-Host [In])
 327  *  - device:           bits 8-14
 328  *  - endpoint:         bits 15-18
 329  *  - Data0/1:          bit 19
 330  *  - pipe type:        bits 30-31      (00 = isochronous, 01 = interrupt,
 331  *                                       10 = control, 11 = bulk)
 332  *
 333  * Why? Because it's arbitrary, and whatever encoding we select is really
 334  * up to us. This one happens to share a lot of bit positions with the UHCI
 335  * specification, so that much of the uhci driver can just mask the bits
 336  * appropriately.
 337  */
 338 /* Create various pipes... */
 339 #define create_pipe(dev,endpoint) \
 340                 (((dev)->devnum << 8) | ((endpoint) << 15) | \
 341                 (dev)->maxpacketsize)
 342 #define default_pipe(dev) ((dev)->speed << 26)
 343
 344 #define usb_sndctrlpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 345                                          create_pipe(dev, endpoint))
 346 #define usb_rcvctrlpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 347                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 348                                          USB_DIR_IN)
 349 #define usb_sndisocpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_ISOCHRONOUS << 30) | \
 350                                          create_pipe(dev, endpoint))
 351 #define usb_rcvisocpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_ISOCHRONOUS << 30) | \
 352                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 353                                          USB_DIR_IN)
 354 #define usb_sndbulkpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_BULK << 30) | \
 355                                          create_pipe(dev, endpoint))
 356 #define usb_rcvbulkpipe(dev, endpoint)  ((PIPE_BULK << 30) | \
 357                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 358                                          USB_DIR_IN)
 359 #define usb_sndintpipe(dev, endpoint)   ((PIPE_INTERRUPT << 30) | \
 360                                          create_pipe(dev, endpoint))
 361 #define usb_rcvintpipe(dev, endpoint)   ((PIPE_INTERRUPT << 30) | \
 362                                          create_pipe(dev, endpoint) | \
 363                                          USB_DIR_IN)
 364 #define usb_snddefctrl(dev)             ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 365                                          default_pipe(dev))
 366 #define usb_rcvdefctrl(dev)             ((PIPE_CONTROL << 30) | \
 367                                          default_pipe(dev) | \
 368                                          USB_DIR_IN)
 369
 370 /* The D0/D1 toggle bits */
 371 #define usb_gettoggle(dev, ep, out) (((dev)->toggle[out] >> ep) & 1)
 372 #define usb_dotoggle(dev, ep, out)  ((dev)->toggle[out] ^= (1 << ep))
 373 #define usb_settoggle(dev, ep, out, bit) ((dev)->toggle[out] = \
 374                                                 ((dev)->toggle[out] & \
 375                                                  ~(1 << ep)) | ((bit) << ep))
 376
 377 /* Endpoint halt control/status */
 378 #define usb_endpoint_out(ep_dir)        (((ep_dir >> 7) & 1) ^ 1)
 379 #define usb_endpoint_halt(dev, ep, out) ((dev)->halted[out] |= (1 << (ep)))
 380 #define usb_endpoint_running(dev, ep, out) ((dev)->halted[out] &= ~(1 << (ep)))
 381 #define usb_endpoint_halted(dev, ep, out) ((dev)->halted[out] & (1 << (ep)))
 382
 383 #define usb_packetid(pipe)      (((pipe) & USB_DIR_IN) ? USB_PID_IN : \
 384                                  USB_PID_OUT)
 385
 386 #define usb_pipeout(pipe)       ((((pipe) >> 7) & 1) ^ 1)
 387 #define usb_pipein(pipe)        (((pipe) >> 7) & 1)
 388 #define usb_pipedevice(pipe)    (((pipe) >> 8) & 0x7f)
 389 #define usb_pipe_endpdev(pipe)  (((pipe) >> 8) & 0x7ff)
 390 #define usb_pipeendpoint(pipe)  (((pipe) >> 15) & 0xf)
 391 #define usb_pipedata(pipe)      (((pipe) >> 19) & 1)
 392 #define usb_pipetype(pipe)      (((pipe) >> 30) & 3)
 393 #define usb_pipeisoc(pipe)      (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_ISOCHRONOUS)
 394 #define usb_pipeint(pipe)       (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_INTERRUPT)
 395 #define usb_pipecontrol(pipe)   (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_CONTROL)
 396 #define usb_pipebulk(pipe)      (usb_pipetype((pipe)) == PIPE_BULK)
 397
 398 #define usb_pipe_ep_index(pipe) \
 399                 usb_pipecontrol(pipe) ? (usb_pipeendpoint(pipe) * 2) : \
 400                                 ((usb_pipeendpoint(pipe) * 2) - \
 401                                  (usb_pipein(pipe) ? 0 : 1))
 402
 403 /**
 404  * struct usb_device_id - identifies USB devices for probing and hotplugging
 405  * @match_flags: Bit mask controlling which of the other fields are used to
 406  *      match against new devices. Any field except for driver_info may be
 407  *      used, although some only make sense in conjunction with other fields.
 408  *      This is usually set by a USB_DEVICE_*() macro, which sets all
 409  *      other fields in this structure except for driver_info.
 410  * @idVendor: USB vendor ID for a device; numbers are assigned
 411  *      by the USB forum to its members.
 412  * @idProduct: Vendor-assigned product ID.
 413  * @bcdDevice_lo: Low end of range of vendor-assigned product version numbers.
 414  *      This is also used to identify individual product versions, for
 415  *      a range consisting of a single device.
 416  * @bcdDevice_hi: High end of version number range.  The range of product
 417  *      versions is inclusive.
 418  * @bDeviceClass: Class of device; numbers are assigned
 419  *      by the USB forum.  Products may choose to implement classes,
 420  *      or be vendor-specific.  Device classes specify behavior of all
 421  *      the interfaces on a device.
 422  * @bDeviceSubClass: Subclass of device; associated with bDeviceClass.
 423  * @bDeviceProtocol: Protocol of device; associated with bDeviceClass.
 424  * @bInterfaceClass: Class of interface; numbers are assigned
 425  *      by the USB forum.  Products may choose to implement classes,
 426  *      or be vendor-specific.  Interface classes specify behavior only
 427  *      of a given interface; other interfaces may support other classes.
 428  * @bInterfaceSubClass: Subclass of interface; associated with bInterfaceClass.
 429  * @bInterfaceProtocol: Protocol of interface; associated with bInterfaceClass.
 430  * @bInterfaceNumber: Number of interface; composite devices may use
 431  *      fixed interface numbers to differentiate between vendor-specific
 432  *      interfaces.
 433  * @driver_info: Holds information used by the driver.  Usually it holds
 434  *      a pointer to a descriptor understood by the driver, or perhaps
 435  *      device flags.
 436  *
 437  * In most cases, drivers will create a table of device IDs by using
 438  * USB_DEVICE(), or similar macros designed for that purpose.
 439  * They will then export it to userspace using MODULE_DEVICE_TABLE(),
 440  * and provide it to the USB core through their usb_driver structure.
 441  *
 442  * See the usb_match_id() function for information about how matches are
 443  * performed.  Briefly, you will normally use one of several macros to help
 444  * construct these entries.  Each entry you provide will either identify
 445  * one or more specific products, or will identify a class of products
 446  * which have agreed to behave the same.  You should put the more specific
 447  * matches towards the beginning of your table, so that driver_info can
 448  * record quirks of specific products.
 449  */
 450 struct usb_device_id {
 451         /* which fields to match against? */
 452         u16 match_flags;
 453
 454         /* Used for product specific matches; range is inclusive */
 455         u16 idVendor;
 456         u16 idProduct;
 457         u16 bcdDevice_lo;
 458         u16 bcdDevice_hi;
 459
 460         /* Used for device class matches */
 461         u8 bDeviceClass;
 462         u8 bDeviceSubClass;
 463         u8 bDeviceProtocol;
 464
 465         /* Used for interface class matches */
 466         u8 bInterfaceClass;
 467         u8 bInterfaceSubClass;
 468         u8 bInterfaceProtocol;
 469
 470         /* Used for vendor-specific interface matches */
 471         u8 bInterfaceNumber;
 472
 473         /* not matched against */
 474         ulong driver_info;
 475 };
 476
 477 /* Some useful macros to use to create struct usb_device_id */
 478 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR              0x0001
 479 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT             0x0002
 480 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_DEV_LO              0x0004
 481 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_DEV_HI              0x0008
 482 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_DEV_CLASS           0x0010
 483 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_DEV_SUBCLASS        0x0020
 484 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_DEV_PROTOCOL        0x0040
 485 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_CLASS           0x0080
 486 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_SUBCLASS        0x0100
 487 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_PROTOCOL        0x0200
 488 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_NUMBER          0x0400
 489
 490 /* Match anything, indicates this is a valid entry even if everything is 0 */
 491 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_NONE                0x0800
 492 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_ALL                 0x07ff
 493
 494 /**
 495  * struct usb_driver_entry - Matches a driver to its usb_device_ids
 496  * @driver: Driver to use
 497  * @match: List of match records for this driver, terminated by {}
 498  */
 499 struct usb_driver_entry {
 500         struct driver *driver;
 501         const struct usb_device_id *match;
 502 };
 503
 504 #define USB_DEVICE_ID_MATCH_DEVICE \
 505                 (USB_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR | USB_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)
 506
 507 /**
 508  * USB_DEVICE - macro used to describe a specific usb device
 509  * @vend: the 16 bit USB Vendor ID
 510  * @prod: the 16 bit USB Product ID
 511  *
 512  * This macro is used to create a struct usb_device_id that matches a
 513  * specific device.
 514  */
 515 #define USB_DEVICE(vend, prod) \
 516         .match_flags = USB_DEVICE_ID_MATCH_DEVICE, \
 517         .idVendor = (vend), \
 518         .idProduct = (prod)
 519
 520 #define U_BOOT_USB_DEVICE(__name, __match) \
 521         ll_entry_declare(struct usb_driver_entry, __name, usb_driver_entry) = {\
 522                 .driver = llsym(struct driver, __name, driver), \
 523                 .match = __match, \
 524                 }
 525
 526 /*************************************************************************
 527  * Hub Stuff
 528  */
 529 struct usb_port_status {
 530         unsigned short wPortStatus;
 531         unsigned short wPortChange;
 532 } __attribute__ ((packed));
 533
 534 struct usb_hub_status {
 535         unsigned short wHubStatus;
 536         unsigned short wHubChange;
 537 } __attribute__ ((packed));
 538
 539 /*
 540  * Hub Device descriptor
 541  * USB Hub class device protocols
 542  */
 543 #define USB_HUB_PR_FS           0 /* Full speed hub */
 544 #define USB_HUB_PR_HS_NO_TT     0 /* Hi-speed hub without TT */
 545 #define USB_HUB_PR_HS_SINGLE_TT 1 /* Hi-speed hub with single TT */
 546 #define USB_HUB_PR_HS_MULTI_TT  2 /* Hi-speed hub with multiple TT */
 547 #define USB_HUB_PR_SS           3 /* Super speed hub */
 548
 549 /* Transaction Translator Think Times, in bits */
 550 #define HUB_TTTT_8_BITS         0x00
 551 #define HUB_TTTT_16_BITS        0x20
 552 #define HUB_TTTT_24_BITS        0x40
 553 #define HUB_TTTT_32_BITS        0x60
 554
 555 /* Hub descriptor */
 556 struct usb_hub_descriptor {
 557         unsigned char  bLength;
 558         unsigned char  bDescriptorType;
 559         unsigned char  bNbrPorts;
 560         unsigned short wHubCharacteristics;
 561         unsigned char  bPwrOn2PwrGood;
 562         unsigned char  bHubContrCurrent;
 563         /* 2.0 and 3.0 hubs differ here */
 564         union {
 565                 struct {
 566                         /* add 1 bit for hub status change; round to bytes */
 567                         __u8 DeviceRemovable[(USB_MAXCHILDREN + 1 + 7) / 8];
 568                         __u8 PortPowerCtrlMask[(USB_MAXCHILDREN + 1 + 7) / 8];
 569                 } __attribute__ ((packed)) hs;
 570
 571                 struct {
 572                         __u8 bHubHdrDecLat;
 573                         __le16 wHubDelay;
 574                         __le16 DeviceRemovable;
 575                 } __attribute__ ((packed)) ss;
 576         } u;
 577 } __attribute__ ((packed));
 578
 579
 580 struct usb_hub_device {
 581         struct usb_device *pusb_dev;
 582         struct usb_hub_descriptor desc;
 583
 584         ulong connect_timeout;          /* Device connection timeout in ms */
 585         ulong query_delay;              /* Device query delay in ms */
 586         int overcurrent_count[USB_MAXCHILDREN]; /* Over-current counter */
 587         int hub_depth;                  /* USB 3.0 hub depth */
 588         struct usb_tt tt;               /* Transaction Translator */
 589 };
 590
 591 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_USB)
 592 /**
 593  * struct usb_platdata - Platform data about a USB controller
 594  *
 595  * Given a USB controller (UCLASS_USB) dev this is dev_get_platdata(dev)
 596  */
 597 struct usb_platdata {
 598         enum usb_init_type init_type;
 599 };
 600
 601 /**
 602  * struct usb_dev_platdata - Platform data about a USB device
 603  *
 604  * Given a USB device dev this structure is dev_get_parent_platdata(dev).
 605  * This is used by sandbox to provide emulation data also.
 606  *
 607  * @id:         ID used to match this device
 608  * @devnum:     Device address on the USB bus
 609  * @udev:       usb-uclass internal use only do NOT use
 610  * @strings:    List of descriptor strings (for sandbox emulation purposes)
 611  * @desc_list:  List of descriptors (for sandbox emulation purposes)
 612  */
 613 struct usb_dev_platdata {
 614         struct usb_device_id id;
 615         int devnum;
 616         /*
 617          * This pointer is used to pass the usb_device used in usb_scan_device,
 618          * to get the usb descriptors before the driver is known, to the
 619          * actual udevice once the driver is known and the udevice is created.
 620          * This will be NULL except during probe, do NOT use.
 621          *
 622          * This should eventually go away.
 623          */
 624         struct usb_device *udev;
 625 #ifdef CONFIG_SANDBOX
 626         struct usb_string *strings;
 627         /* NULL-terminated list of descriptor pointers */
 628         struct usb_generic_descriptor **desc_list;
 629 #endif
 630         int configno;
 631 };
 632
 633 /**
 634  * struct usb_bus_priv - information about the USB controller
 635  *
 636  * Given a USB controller (UCLASS_USB) 'dev', this is
 637  * dev_get_uclass_priv(dev).
 638  *
 639  * @next_addr:  Next device address to allocate minus 1. Incremented by 1
 640  *              each time a new device address is set, so this holds the
 641  *              number of devices on the bus
 642  * @desc_before_addr:   true if we can read a device descriptor before it
 643  *              has been assigned an address. For XHCI this is not possible
 644  *              so this will be false.
 645  * @companion:  True if this is a companion controller to another USB
 646  *              controller
 647  */
 648 struct usb_bus_priv {
 649         int next_addr;
 650         bool desc_before_addr;
 651         bool companion;
 652 };
 653
 654 /**
 655  * struct usb_emul_platdata - platform data about the USB emulator
 656  *
 657  * Given a USB emulator (UCLASS_USB_EMUL) 'dev', this is
 658  * dev_get_uclass_platdata(dev).
 659  *
 660  * @port1:      USB emulator device port number on the parent hub
 661  */
 662 struct usb_emul_platdata {
 663         int port1;      /* Port number (numbered from 1) */
 664 };
 665
 666 /**
 667  * struct dm_usb_ops - USB controller operations
 668  *
 669  * This defines the operations supoorted on a USB controller. Common
 670  * arguments are:
 671  *
 672  * @bus:        USB bus (i.e. controller), which is in UCLASS_USB.
 673  * @udev:       USB device parent data. Controllers are not expected to need
 674  *              this, since the device address on the bus is encoded in @pipe.
 675  *              It is used for sandbox, and can be handy for debugging and
 676  *              logging.
 677  * @pipe:       An assortment of bitfields which provide address and packet
 678  *              type information. See create_pipe() above for encoding
 679  *              details
 680  * @buffer:     A buffer to use for sending/receiving. This should be
 681  *              DMA-aligned.
 682  * @length:     Buffer length in bytes
 683  */
 684 struct dm_usb_ops {
 685         /**
 686          * control() - Send a control message
 687          *
 688          * Most parameters are as above.
 689          *
 690          * @setup: Additional setup information required by the message
 691          */
 692         int (*control)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev,
 693                        unsigned long pipe, void *buffer, int length,
 694                        struct devrequest *setup);
 695         /**
 696          * bulk() - Send a bulk message
 697          *
 698          * Parameters are as above.
 699          */
 700         int (*bulk)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev,
 701                     unsigned long pipe, void *buffer, int length);
 702         /**
 703          * interrupt() - Send an interrupt message
 704          *
 705          * Most parameters are as above.
 706          *
 707          * @interval: Interrupt interval
 708          */
 709         int (*interrupt)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev,
 710                          unsigned long pipe, void *buffer, int length,
 711                          int interval);
 712
 713         /**
 714          * create_int_queue() - Create and queue interrupt packets
 715          *
 716          * Create and queue @queuesize number of interrupt usb packets of
 717          * @elementsize bytes each. @buffer must be atleast @queuesize *
 718          * @elementsize bytes.
 719          *
 720          * Note some controllers only support a queuesize of 1.
 721          *
 722          * @interval: Interrupt interval
 723          *
 724          * @return A pointer to the created interrupt queue or NULL on error
 725          */
 726         struct int_queue * (*create_int_queue)(struct udevice *bus,
 727                                 struct usb_device *udev, unsigned long pipe,
 728                                 int queuesize, int elementsize, void *buffer,
 729                                 int interval);
 730
 731         /**
 732          * poll_int_queue() - Poll an interrupt queue for completed packets
 733          *
 734          * Poll an interrupt queue for completed packets. The return value
 735          * points to the part of the buffer passed to create_int_queue()
 736          * corresponding to the completed packet.
 737          *
 738          * @queue: queue to poll
 739          *
 740          * @return Pointer to the data of the first completed packet, or
 741          *         NULL if no packets are ready
 742          */
 743         void * (*poll_int_queue)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev,
 744                                  struct int_queue *queue);
 745
 746         /**
 747          * destroy_int_queue() - Destroy an interrupt queue
 748          *
 749          * Destroy an interrupt queue created by create_int_queue().
 750          *
 751          * @queue: queue to poll
 752          *
 753          * @return 0 if OK, -ve on error
 754          */
 755         int (*destroy_int_queue)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev,
 756                                  struct int_queue *queue);
 757
 758         /**
 759          * alloc_device() - Allocate a new device context (XHCI)
 760          *
 761          * Before sending packets to a new device on an XHCI bus, a device
 762          * context must be created. If this method is not NULL it will be
 763          * called before the device is enumerated (even before its descriptor
 764          * is read). This should be NULL for EHCI, which does not need this.
 765          */
 766         int (*alloc_device)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev);
 767
 768         /**
 769          * reset_root_port() - Reset usb root port
 770          */
 771         int (*reset_root_port)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev);
 772
 773         /**
 774          * update_hub_device() - Update HCD's internal representation of hub
 775          *
 776          * After a hub descriptor is fetched, notify HCD so that its internal
 777          * representation of this hub can be updated (xHCI)
 778          */
 779         int (*update_hub_device)(struct udevice *bus, struct usb_device *udev);
 780
 781         /**
 782          * get_max_xfer_size() - Get HCD's maximum transfer bytes
 783          *
 784          * The HCD may have limitation on the maximum bytes to be transferred
 785          * in a USB transfer. USB class driver needs to be aware of this.
 786          */
 787         int (*get_max_xfer_size)(struct udevice *bus, size_t *size);
 788 };
 789
 790 #define usb_get_ops(dev)        ((struct dm_usb_ops *)(dev)->driver->ops)
 791 #define usb_get_emul_ops(dev)   ((struct dm_usb_ops *)(dev)->driver->ops)
 792
 793 /**
 794  * usb_get_dev_index() - look up a device index number
 795  *
 796  * Look up devices using their index number (starting at 0). This works since
 797  * in U-Boot device addresses are allocated starting at 1 with no gaps.
 798  *
 799  * TODO(sjg@chromium.org): Remove this function when usb_ether.c is modified
 800  * to work better with driver model.
 801  *
 802  * @bus:        USB bus to check
 803  * @index:      Index number of device to find (0=first). This is just the
 804  *              device address less 1.
 805  */
 806 struct usb_device *usb_get_dev_index(struct udevice *bus, int index);
 807
 808 /**
 809  * usb_setup_device() - set up a device ready for use
 810  *
 811  * @dev:        USB device pointer. This need not be a real device - it is
 812  *              common for it to just be a local variable with its ->dev
 813  *              member (i.e. @dev->dev) set to the parent device and
 814  *              dev->portnr set to the port number on the hub (1=first)
 815  * @do_read:    true to read the device descriptor before an address is set
 816  *              (should be false for XHCI buses, true otherwise)
 817  * @parent:     Parent device (either UCLASS_USB or UCLASS_USB_HUB)
 818  * @return 0 if OK, -ve on error */
 819 int usb_setup_device(struct usb_device *dev, bool do_read,
 820                      struct usb_device *parent);
 821
 822 /**
 823  * usb_hub_is_root_hub() - Test whether a hub device is root hub or not
 824  *
 825  * @hub:        USB hub device to test
 826  * @return:     true if the hub device is root hub, false otherwise.
 827  */
 828 bool usb_hub_is_root_hub(struct udevice *hub);
 829
 830 /**
 831  * usb_hub_scan() - Scan a hub and find its devices
 832  *
 833  * @hub:        Hub device to scan
 834  */
 835 int usb_hub_scan(struct udevice *hub);
 836
 837 /**
 838  * usb_scan_device() - Scan a device on a bus
 839  *
 840  * Scan a device on a bus. It has already been detected and is ready to
 841  * be enumerated. This may be either the root hub (@parent is a bus) or a
 842  * normal device (@parent is a hub)
 843  *
 844  * @parent:     Parent device
 845  * @port:       Hub port number (numbered from 1)
 846  * @speed:      USB speed to use for this device
 847  * @devp:       Returns pointer to device if all is well
 848  * @return 0 if OK, -ve on error
 849  */
 850 int usb_scan_device(struct udevice *parent, int port,
 851                     enum usb_device_speed speed, struct udevice **devp);
 852
 853 /**
 854  * usb_get_bus() - Find the bus for a device
 855  *
 856  * Search up through parents to find the bus this device is connected to. This
 857  * will be a device with uclass UCLASS_USB.
 858  *
 859  * @dev:        Device to check
 860  * @return The bus, or NULL if not found (this indicates a critical error in
 861  *      the USB stack
 862  */
 863 struct udevice *usb_get_bus(struct udevice *dev);
 864
 865 /**
 866  * usb_select_config() - Set up a device ready for use
 867  *
 868  * This function assumes that the device already has an address and a driver
 869  * bound, and is ready to be set up.
 870  *
 871  * This re-reads the device and configuration descriptors and sets the
 872  * configuration
 873  *
 874  * @dev:        Device to set up
 875  */
 876 int usb_select_config(struct usb_device *dev);
 877
 878 /**
 879  * usb_child_pre_probe() - Pre-probe function for USB devices
 880  *
 881  * This is called on all children of hubs and USB controllers (i.e. UCLASS_USB
 882  * and UCLASS_USB_HUB) when a new device is about to be probed. It sets up the
 883  * device from the saved platform data and calls usb_select_config() to
 884  * finish set up.
 885  *
 886  * Once this is done, the device's normal driver can take over, knowing the
 887  * device is accessible on the USB bus.
 888  *
 889  * This function is for use only by the internal USB stack.
 890  *
 891  * @dev:        Device to set up
 892  */
 893 int usb_child_pre_probe(struct udevice *dev);
 894
 895 struct ehci_ctrl;
 896
 897 /**
 898  * usb_setup_ehci_gadget() - Set up a USB device as a gadget
 899  *
 900  * TODO(sjg@chromium.org): Tidy this up when USB gadgets can use driver model
 901  *
 902  * This provides a way to tell a controller to start up as a USB device
 903  * instead of as a host. It is untested.
 904  */
 905 int usb_setup_ehci_gadget(struct ehci_ctrl **ctlrp);
 906
 907 /**
 908  * usb_stor_reset() - Prepare to scan USB storage devices
 909  *
 910  * Empty the list of USB storage devices in preparation for scanning them.
 911  * This must be called before a USB scan.
 912  */
 913 void usb_stor_reset(void);
 914
 915 #else /* !CONFIG_IS_ENABLED(DM_USB) */
 916
 917 struct usb_device *usb_get_dev_index(int index);
 918
 919 #endif
 920
 921 bool usb_device_has_child_on_port(struct usb_device *parent, int port);
 922
 923 int usb_hub_probe(struct usb_device *dev, int ifnum);
 924 void usb_hub_reset(void);
 925
 926 /*
 927  * usb_find_usb2_hub_address_port() - Get hub address and port for TT setting
 928  *
 929  * Searches for the first HS hub above the given device. If a
 930  * HS hub is found, the hub address and the port the device is
 931  * connected to is return, as required for SPLIT transactions
 932  *
 933  * @param: udev full speed or low speed device
 934  */
 935 void usb_find_usb2_hub_address_port(struct usb_device *udev,
 936                                     uint8_t *hub_address, uint8_t *hub_port);
 937
 938 /**
 939  * usb_alloc_new_device() - Allocate a new device
 940  *
 941  * @devp: returns a pointer of a new device structure. With driver model this
 942  *              is a device pointer, but with legacy USB this pointer is
 943  *              driver-specific.
 944  * @return 0 if OK, -ENOSPC if we have found out of room for new devices
 945  */
 946 int usb_alloc_new_device(struct udevice *controller, struct usb_device **devp);
 947
 948 /**
 949  * usb_free_device() - Free a partially-inited device
 950  *
 951  * This is an internal function. It is used to reverse the action of
 952  * usb_alloc_new_device() when we hit a problem during init.
 953  */
 954 void usb_free_device(struct udevice *controller);
 955
 956 int usb_new_device(struct usb_device *dev);
 957
 958 int usb_alloc_device(struct usb_device *dev);
 959
 960 /**
 961  * usb_update_hub_device() - Update HCD's internal representation of hub
 962  *
 963  * After a hub descriptor is fetched, notify HCD so that its internal
 964  * representation of this hub can be updated.
 965  *
 966  * @dev:                Hub device
 967  * @return 0 if OK, -ve on error
 968  */
 969 int usb_update_hub_device(struct usb_device *dev);
 970
 971 /**
 972  * usb_get_max_xfer_size() - Get HCD's maximum transfer bytes
 973  *
 974  * The HCD may have limitation on the maximum bytes to be transferred
 975  * in a USB transfer. USB class driver needs to be aware of this.
 976  *
 977  * @dev:                USB device
 978  * @size:               maximum transfer bytes
 979  * @return 0 if OK, -ve on error
 980  */
 981 int usb_get_max_xfer_size(struct usb_device *dev, size_t *size);
 982
 983 /**
 984  * usb_emul_setup_device() - Set up a new USB device emulation
 985  *
 986  * This is normally called when a new emulation device is bound. It tells
 987  * the USB emulation uclass about the features of the emulator.
 988  *
 989  * @dev:                Emulation device
 990  * @strings:            List of USB string descriptors, terminated by a NULL
 991  *                      entry
 992  * @desc_list:          List of points or USB descriptors, terminated by NULL.
 993  *                      The first entry must be struct usb_device_descriptor,
 994  *                      and others follow on after that.
 995  * @return 0 if OK, -ENOSYS if not implemented, other -ve on error
 996  */
 997 int usb_emul_setup_device(struct udevice *dev, struct usb_string *strings,
 998                           void **desc_list);
 999
1000 /**
1001  * usb_emul_control() - Send a control packet to an emulator
1002  *
1003  * @emul:       Emulator device
1004  * @udev:       USB device (which the emulator is causing to appear)
1005  * See struct dm_usb_ops for details on other parameters
1006  * @return 0 if OK, -ve on error
1007  */
1008 int usb_emul_control(struct udevice *emul, struct usb_device *udev,
1009                      unsigned long pipe, void *buffer, int length,
1010                      struct devrequest *setup);
1011
1012 /**
1013  * usb_emul_bulk() - Send a bulk packet to an emulator
1014  *
1015  * @emul:       Emulator device
1016  * @udev:       USB device (which the emulator is causing to appear)
1017  * See struct dm_usb_ops for details on other parameters
1018  * @return 0 if OK, -ve on error
1019  */
1020 int usb_emul_bulk(struct udevice *emul, struct usb_device *udev,
1021                   unsigned long pipe, void *buffer, int length);
1022
1023 /**
1024  * usb_emul_int() - Send an interrupt packet to an emulator
1025  *
1026  * @emul:       Emulator device
1027  * @udev:       USB device (which the emulator is causing to appear)
1028  * See struct dm_usb_ops for details on other parameters
1029  * @return 0 if OK, -ve on error
1030  */
1031 int usb_emul_int(struct udevice *emul, struct usb_device *udev,
1032                   unsigned long pipe, void *buffer, int length, int interval);
1033
1034 /**
1035  * usb_emul_find() - Find an emulator for a particular device
1036  *
1037  * Check @pipe and @port1 to find a device number on bus @bus and return it.
1038  *
1039  * @bus:        USB bus (controller)
1040  * @pipe:       Describes pipe being used, and includes the device number
1041  * @port1:      Describes port number on the parent hub
1042  * @emulp:      Returns pointer to emulator, or NULL if not found
1043  * @return 0 if found, -ve on error
1044  */
1045 int usb_emul_find(struct udevice *bus, ulong pipe, int port1,
1046                   struct udevice **emulp);
1047
1048 /**
1049  * usb_emul_find_for_dev() - Find an emulator for a particular device
1050  *
1051  * @dev:        USB device to check
1052  * @emulp:      Returns pointer to emulator, or NULL if not found
1053  * @return 0 if found, -ve on error
1054  */
1055 int usb_emul_find_for_dev(struct udevice *dev, struct udevice **emulp);
1056
1057 /**
1058  * usb_emul_find_descriptor() - Find a USB descriptor of a particular device
1059  *
1060  * @ptr:        a pointer to a list of USB descriptor pointers
1061  * @type:       type of USB descriptor to find
1062  * @index:      if @type is USB_DT_CONFIG, this is the configuration value
1063  * @return a pointer to the USB descriptor found, NULL if not found
1064  */
1065 struct usb_generic_descriptor **usb_emul_find_descriptor(
1066                 struct usb_generic_descriptor **ptr, int type, int index);
1067
1068 /**
1069  * usb_show_tree() - show the USB device tree
1070  *
1071  * This shows a list of active USB devices along with basic information about
1072  * each.
1073  */
1074 void usb_show_tree(void);
1075
1076 #endif /*_USB_H_ */