Core: Fix warning implicit conversion changes signedness
[platform/upstream/libusb.git] / libusb / io.c
1 /*
2  * I/O functions for libusbx
3  * Copyright © 2007-2009 Daniel Drake <dsd@gentoo.org>
4  * Copyright © 2001 Johannes Erdfelt <johannes@erdfelt.com>
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include <config.h>
22 #include <errno.h>
23 #include <stdint.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26 #include <time.h>
27
28 #ifdef HAVE_SIGNAL_H
29 #include <signal.h>
30 #endif
31
32 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
33 #include <sys/time.h>
34 #endif
35
36 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
37 #include <sys/timerfd.h>
38 #endif
39
40 #include "libusbi.h"
41
42 /**
43  * \page io Synchronous and asynchronous device I/O
44  *
45  * \section intro Introduction
46  *
47  * If you're using libusbx in your application, you're probably wanting to
48  * perform I/O with devices - you want to perform USB data transfers.
49  *
50  * libusbx offers two separate interfaces for device I/O. This page aims to
51  * introduce the two in order to help you decide which one is more suitable
52  * for your application. You can also choose to use both interfaces in your
53  * application by considering each transfer on a case-by-case basis.
54  *
55  * Once you have read through the following discussion, you should consult the
56  * detailed API documentation pages for the details:
57  * - \ref syncio
58  * - \ref asyncio
59  *
60  * \section theory Transfers at a logical level
61  *
62  * At a logical level, USB transfers typically happen in two parts. For
63  * example, when reading data from a endpoint:
64  * -# A request for data is sent to the device
65  * -# Some time later, the incoming data is received by the host
66  *
67  * or when writing data to an endpoint:
68  *
69  * -# The data is sent to the device
70  * -# Some time later, the host receives acknowledgement from the device that
71  *    the data has been transferred.
72  *
73  * There may be an indefinite delay between the two steps. Consider a
74  * fictional USB input device with a button that the user can press. In order
75  * to determine when the button is pressed, you would likely submit a request
76  * to read data on a bulk or interrupt endpoint and wait for data to arrive.
77  * Data will arrive when the button is pressed by the user, which is
78  * potentially hours later.
79  *
80  * libusbx offers both a synchronous and an asynchronous interface to performing
81  * USB transfers. The main difference is that the synchronous interface
82  * combines both steps indicated above into a single function call, whereas
83  * the asynchronous interface separates them.
84  *
85  * \section sync The synchronous interface
86  *
87  * The synchronous I/O interface allows you to perform a USB transfer with
88  * a single function call. When the function call returns, the transfer has
89  * completed and you can parse the results.
90  *
91  * If you have used the libusb-0.1 before, this I/O style will seem familar to
92  * you. libusb-0.1 only offered a synchronous interface.
93  *
94  * In our input device example, to read button presses you might write code
95  * in the following style:
96 \code
97 unsigned char data[4];
98 int actual_length;
99 int r = libusb_bulk_transfer(handle, LIBUSB_ENDPOINT_IN, data, sizeof(data), &actual_length, 0);
100 if (r == 0 && actual_length == sizeof(data)) {
101         // results of the transaction can now be found in the data buffer
102         // parse them here and report button press
103 } else {
104         error();
105 }
106 \endcode
107  *
108  * The main advantage of this model is simplicity: you did everything with
109  * a single simple function call.
110  *
111  * However, this interface has its limitations. Your application will sleep
112  * inside libusb_bulk_transfer() until the transaction has completed. If it
113  * takes the user 3 hours to press the button, your application will be
114  * sleeping for that long. Execution will be tied up inside the library -
115  * the entire thread will be useless for that duration.
116  *
117  * Another issue is that by tieing up the thread with that single transaction
118  * there is no possibility of performing I/O with multiple endpoints and/or
119  * multiple devices simultaneously, unless you resort to creating one thread
120  * per transaction.
121  *
122  * Additionally, there is no opportunity to cancel the transfer after the
123  * request has been submitted.
124  *
125  * For details on how to use the synchronous API, see the
126  * \ref syncio "synchronous I/O API documentation" pages.
127  *
128  * \section async The asynchronous interface
129  *
130  * Asynchronous I/O is the most significant new feature in libusb-1.0.
131  * Although it is a more complex interface, it solves all the issues detailed
132  * above.
133  *
134  * Instead of providing which functions that block until the I/O has complete,
135  * libusbx's asynchronous interface presents non-blocking functions which
136  * begin a transfer and then return immediately. Your application passes a
137  * callback function pointer to this non-blocking function, which libusbx will
138  * call with the results of the transaction when it has completed.
139  *
140  * Transfers which have been submitted through the non-blocking functions
141  * can be cancelled with a separate function call.
142  *
143  * The non-blocking nature of this interface allows you to be simultaneously
144  * performing I/O to multiple endpoints on multiple devices, without having
145  * to use threads.
146  *
147  * This added flexibility does come with some complications though:
148  * - In the interest of being a lightweight library, libusbx does not create
149  * threads and can only operate when your application is calling into it. Your
150  * application must call into libusbx from it's main loop when events are ready
151  * to be handled, or you must use some other scheme to allow libusbx to
152  * undertake whatever work needs to be done.
153  * - libusbx also needs to be called into at certain fixed points in time in
154  * order to accurately handle transfer timeouts.
155  * - Memory handling becomes more complex. You cannot use stack memory unless
156  * the function with that stack is guaranteed not to return until the transfer
157  * callback has finished executing.
158  * - You generally lose some linearity from your code flow because submitting
159  * the transfer request is done in a separate function from where the transfer
160  * results are handled. This becomes particularly obvious when you want to
161  * submit a second transfer based on the results of an earlier transfer.
162  *
163  * Internally, libusbx's synchronous interface is expressed in terms of function
164  * calls to the asynchronous interface.
165  *
166  * For details on how to use the asynchronous API, see the
167  * \ref asyncio "asynchronous I/O API" documentation pages.
168  */
169
170
171 /**
172  * \page packetoverflow Packets and overflows
173  *
174  * \section packets Packet abstraction
175  *
176  * The USB specifications describe how data is transmitted in packets, with
177  * constraints on packet size defined by endpoint descriptors. The host must
178  * not send data payloads larger than the endpoint's maximum packet size.
179  *
180  * libusbx and the underlying OS abstract out the packet concept, allowing you
181  * to request transfers of any size. Internally, the request will be divided
182  * up into correctly-sized packets. You do not have to be concerned with
183  * packet sizes, but there is one exception when considering overflows.
184  *
185  * \section overflow Bulk/interrupt transfer overflows
186  *
187  * When requesting data on a bulk endpoint, libusbx requires you to supply a
188  * buffer and the maximum number of bytes of data that libusbx can put in that
189  * buffer. However, the size of the buffer is not communicated to the device -
190  * the device is just asked to send any amount of data.
191  *
192  * There is no problem if the device sends an amount of data that is less than
193  * or equal to the buffer size. libusbx reports this condition to you through
194  * the \ref libusb_transfer::actual_length "libusb_transfer.actual_length"
195  * field.
196  *
197  * Problems may occur if the device attempts to send more data than can fit in
198  * the buffer. libusbx reports LIBUSB_TRANSFER_OVERFLOW for this condition but
199  * other behaviour is largely undefined: actual_length may or may not be
200  * accurate, the chunk of data that can fit in the buffer (before overflow)
201  * may or may not have been transferred.
202  *
203  * Overflows are nasty, but can be avoided. Even though you were told to
204  * ignore packets above, think about the lower level details: each transfer is
205  * split into packets (typically small, with a maximum size of 512 bytes).
206  * Overflows can only happen if the final packet in an incoming data transfer
207  * is smaller than the actual packet that the device wants to transfer.
208  * Therefore, you will never see an overflow if your transfer buffer size is a
209  * multiple of the endpoint's packet size: the final packet will either
210  * fill up completely or will be only partially filled.
211  */
212
213 /**
214  * @defgroup asyncio Asynchronous device I/O
215  *
216  * This page details libusbx's asynchronous (non-blocking) API for USB device
217  * I/O. This interface is very powerful but is also quite complex - you will
218  * need to read this page carefully to understand the necessary considerations
219  * and issues surrounding use of this interface. Simplistic applications
220  * may wish to consider the \ref syncio "synchronous I/O API" instead.
221  *
222  * The asynchronous interface is built around the idea of separating transfer
223  * submission and handling of transfer completion (the synchronous model
224  * combines both of these into one). There may be a long delay between
225  * submission and completion, however the asynchronous submission function
226  * is non-blocking so will return control to your application during that
227  * potentially long delay.
228  *
229  * \section asyncabstraction Transfer abstraction
230  *
231  * For the asynchronous I/O, libusbx implements the concept of a generic
232  * transfer entity for all types of I/O (control, bulk, interrupt,
233  * isochronous). The generic transfer object must be treated slightly
234  * differently depending on which type of I/O you are performing with it.
235  *
236  * This is represented by the public libusb_transfer structure type.
237  *
238  * \section asynctrf Asynchronous transfers
239  *
240  * We can view asynchronous I/O as a 5 step process:
241  * -# <b>Allocation</b>: allocate a libusb_transfer
242  * -# <b>Filling</b>: populate the libusb_transfer instance with information
243  *    about the transfer you wish to perform
244  * -# <b>Submission</b>: ask libusbx to submit the transfer
245  * -# <b>Completion handling</b>: examine transfer results in the
246  *    libusb_transfer structure
247  * -# <b>Deallocation</b>: clean up resources
248  *
249  *
250  * \subsection asyncalloc Allocation
251  *
252  * This step involves allocating memory for a USB transfer. This is the
253  * generic transfer object mentioned above. At this stage, the transfer
254  * is "blank" with no details about what type of I/O it will be used for.
255  *
256  * Allocation is done with the libusb_alloc_transfer() function. You must use
257  * this function rather than allocating your own transfers.
258  *
259  * \subsection asyncfill Filling
260  *
261  * This step is where you take a previously allocated transfer and fill it
262  * with information to determine the message type and direction, data buffer,
263  * callback function, etc.
264  *
265  * You can either fill the required fields yourself or you can use the
266  * helper functions: libusb_fill_control_transfer(), libusb_fill_bulk_transfer()
267  * and libusb_fill_interrupt_transfer().
268  *
269  * \subsection asyncsubmit Submission
270  *
271  * When you have allocated a transfer and filled it, you can submit it using
272  * libusb_submit_transfer(). This function returns immediately but can be
273  * regarded as firing off the I/O request in the background.
274  *
275  * \subsection asynccomplete Completion handling
276  *
277  * After a transfer has been submitted, one of four things can happen to it:
278  *
279  * - The transfer completes (i.e. some data was transferred)
280  * - The transfer has a timeout and the timeout expires before all data is
281  * transferred
282  * - The transfer fails due to an error
283  * - The transfer is cancelled
284  *
285  * Each of these will cause the user-specified transfer callback function to
286  * be invoked. It is up to the callback function to determine which of the
287  * above actually happened and to act accordingly.
288  *
289  * The user-specified callback is passed a pointer to the libusb_transfer
290  * structure which was used to setup and submit the transfer. At completion
291  * time, libusbx has populated this structure with results of the transfer:
292  * success or failure reason, number of bytes of data transferred, etc. See
293  * the libusb_transfer structure documentation for more information.
294  *
295  * \subsection Deallocation
296  *
297  * When a transfer has completed (i.e. the callback function has been invoked),
298  * you are advised to free the transfer (unless you wish to resubmit it, see
299  * below). Transfers are deallocated with libusb_free_transfer().
300  *
301  * It is undefined behaviour to free a transfer which has not completed.
302  *
303  * \section asyncresubmit Resubmission
304  *
305  * You may be wondering why allocation, filling, and submission are all
306  * separated above where they could reasonably be combined into a single
307  * operation.
308  *
309  * The reason for separation is to allow you to resubmit transfers without
310  * having to allocate new ones every time. This is especially useful for
311  * common situations dealing with interrupt endpoints - you allocate one
312  * transfer, fill and submit it, and when it returns with results you just
313  * resubmit it for the next interrupt.
314  *
315  * \section asynccancel Cancellation
316  *
317  * Another advantage of using the asynchronous interface is that you have
318  * the ability to cancel transfers which have not yet completed. This is
319  * done by calling the libusb_cancel_transfer() function.
320  *
321  * libusb_cancel_transfer() is asynchronous/non-blocking in itself. When the
322  * cancellation actually completes, the transfer's callback function will
323  * be invoked, and the callback function should check the transfer status to
324  * determine that it was cancelled.
325  *
326  * Freeing the transfer after it has been cancelled but before cancellation
327  * has completed will result in undefined behaviour.
328  *
329  * When a transfer is cancelled, some of the data may have been transferred.
330  * libusbx will communicate this to you in the transfer callback. Do not assume
331  * that no data was transferred.
332  *
333  * \section bulk_overflows Overflows on device-to-host bulk/interrupt endpoints
334  *
335  * If your device does not have predictable transfer sizes (or it misbehaves),
336  * your application may submit a request for data on an IN endpoint which is
337  * smaller than the data that the device wishes to send. In some circumstances
338  * this will cause an overflow, which is a nasty condition to deal with. See
339  * the \ref packetoverflow page for discussion.
340  *
341  * \section asyncctrl Considerations for control transfers
342  *
343  * The <tt>libusb_transfer</tt> structure is generic and hence does not
344  * include specific fields for the control-specific setup packet structure.
345  *
346  * In order to perform a control transfer, you must place the 8-byte setup
347  * packet at the start of the data buffer. To simplify this, you could
348  * cast the buffer pointer to type struct libusb_control_setup, or you can
349  * use the helper function libusb_fill_control_setup().
350  *
351  * The wLength field placed in the setup packet must be the length you would
352  * expect to be sent in the setup packet: the length of the payload that
353  * follows (or the expected maximum number of bytes to receive). However,
354  * the length field of the libusb_transfer object must be the length of
355  * the data buffer - i.e. it should be wLength <em>plus</em> the size of
356  * the setup packet (LIBUSB_CONTROL_SETUP_SIZE).
357  *
358  * If you use the helper functions, this is simplified for you:
359  * -# Allocate a buffer of size LIBUSB_CONTROL_SETUP_SIZE plus the size of the
360  * data you are sending/requesting.
361  * -# Call libusb_fill_control_setup() on the data buffer, using the transfer
362  * request size as the wLength value (i.e. do not include the extra space you
363  * allocated for the control setup).
364  * -# If this is a host-to-device transfer, place the data to be transferred
365  * in the data buffer, starting at offset LIBUSB_CONTROL_SETUP_SIZE.
366  * -# Call libusb_fill_control_transfer() to associate the data buffer with
367  * the transfer (and to set the remaining details such as callback and timeout).
368  *   - Note that there is no parameter to set the length field of the transfer.
369  *     The length is automatically inferred from the wLength field of the setup
370  *     packet.
371  * -# Submit the transfer.
372  *
373  * The multi-byte control setup fields (wValue, wIndex and wLength) must
374  * be given in little-endian byte order (the endianness of the USB bus).
375  * Endianness conversion is transparently handled by
376  * libusb_fill_control_setup() which is documented to accept host-endian
377  * values.
378  *
379  * Further considerations are needed when handling transfer completion in
380  * your callback function:
381  * - As you might expect, the setup packet will still be sitting at the start
382  * of the data buffer.
383  * - If this was a device-to-host transfer, the received data will be sitting
384  * at offset LIBUSB_CONTROL_SETUP_SIZE into the buffer.
385  * - The actual_length field of the transfer structure is relative to the
386  * wLength of the setup packet, rather than the size of the data buffer. So,
387  * if your wLength was 4, your transfer's <tt>length</tt> was 12, then you
388  * should expect an <tt>actual_length</tt> of 4 to indicate that the data was
389  * transferred in entirity.
390  *
391  * To simplify parsing of setup packets and obtaining the data from the
392  * correct offset, you may wish to use the libusb_control_transfer_get_data()
393  * and libusb_control_transfer_get_setup() functions within your transfer
394  * callback.
395  *
396  * Even though control endpoints do not halt, a completed control transfer
397  * may have a LIBUSB_TRANSFER_STALL status code. This indicates the control
398  * request was not supported.
399  *
400  * \section asyncintr Considerations for interrupt transfers
401  *
402  * All interrupt transfers are performed using the polling interval presented
403  * by the bInterval value of the endpoint descriptor.
404  *
405  * \section asynciso Considerations for isochronous transfers
406  *
407  * Isochronous transfers are more complicated than transfers to
408  * non-isochronous endpoints.
409  *
410  * To perform I/O to an isochronous endpoint, allocate the transfer by calling
411  * libusb_alloc_transfer() with an appropriate number of isochronous packets.
412  *
413  * During filling, set \ref libusb_transfer::type "type" to
414  * \ref libusb_transfer_type::LIBUSB_TRANSFER_TYPE_ISOCHRONOUS
415  * "LIBUSB_TRANSFER_TYPE_ISOCHRONOUS", and set
416  * \ref libusb_transfer::num_iso_packets "num_iso_packets" to a value less than
417  * or equal to the number of packets you requested during allocation.
418  * libusb_alloc_transfer() does not set either of these fields for you, given
419  * that you might not even use the transfer on an isochronous endpoint.
420  *
421  * Next, populate the length field for the first num_iso_packets entries in
422  * the \ref libusb_transfer::iso_packet_desc "iso_packet_desc" array. Section
423  * 5.6.3 of the USB2 specifications describe how the maximum isochronous
424  * packet length is determined by the wMaxPacketSize field in the endpoint
425  * descriptor.
426  * Two functions can help you here:
427  *
428  * - libusb_get_max_iso_packet_size() is an easy way to determine the max
429  *   packet size for an isochronous endpoint. Note that the maximum packet
430  *   size is actually the maximum number of bytes that can be transmitted in
431  *   a single microframe, therefore this function multiplies the maximum number
432  *   of bytes per transaction by the number of transaction opportunities per
433  *   microframe.
434  * - libusb_set_iso_packet_lengths() assigns the same length to all packets
435  *   within a transfer, which is usually what you want.
436  *
437  * For outgoing transfers, you'll obviously fill the buffer and populate the
438  * packet descriptors in hope that all the data gets transferred. For incoming
439  * transfers, you must ensure the buffer has sufficient capacity for
440  * the situation where all packets transfer the full amount of requested data.
441  *
442  * Completion handling requires some extra consideration. The
443  * \ref libusb_transfer::actual_length "actual_length" field of the transfer
444  * is meaningless and should not be examined; instead you must refer to the
445  * \ref libusb_iso_packet_descriptor::actual_length "actual_length" field of
446  * each individual packet.
447  *
448  * The \ref libusb_transfer::status "status" field of the transfer is also a
449  * little misleading:
450  *  - If the packets were submitted and the isochronous data microframes
451  *    completed normally, status will have value
452  *    \ref libusb_transfer_status::LIBUSB_TRANSFER_COMPLETED
453  *    "LIBUSB_TRANSFER_COMPLETED". Note that bus errors and software-incurred
454  *    delays are not counted as transfer errors; the transfer.status field may
455  *    indicate COMPLETED even if some or all of the packets failed. Refer to
456  *    the \ref libusb_iso_packet_descriptor::status "status" field of each
457  *    individual packet to determine packet failures.
458  *  - The status field will have value
459  *    \ref libusb_transfer_status::LIBUSB_TRANSFER_ERROR
460  *    "LIBUSB_TRANSFER_ERROR" only when serious errors were encountered.
461  *  - Other transfer status codes occur with normal behaviour.
462  *
463  * The data for each packet will be found at an offset into the buffer that
464  * can be calculated as if each prior packet completed in full. The
465  * libusb_get_iso_packet_buffer() and libusb_get_iso_packet_buffer_simple()
466  * functions may help you here.
467  *
468  * \section asyncmem Memory caveats
469  *
470  * In most circumstances, it is not safe to use stack memory for transfer
471  * buffers. This is because the function that fired off the asynchronous
472  * transfer may return before libusbx has finished using the buffer, and when
473  * the function returns it's stack gets destroyed. This is true for both
474  * host-to-device and device-to-host transfers.
475  *
476  * The only case in which it is safe to use stack memory is where you can
477  * guarantee that the function owning the stack space for the buffer does not
478  * return until after the transfer's callback function has completed. In every
479  * other case, you need to use heap memory instead.
480  *
481  * \section asyncflags Fine control
482  *
483  * Through using this asynchronous interface, you may find yourself repeating
484  * a few simple operations many times. You can apply a bitwise OR of certain
485  * flags to a transfer to simplify certain things:
486  * - \ref libusb_transfer_flags::LIBUSB_TRANSFER_SHORT_NOT_OK
487  *   "LIBUSB_TRANSFER_SHORT_NOT_OK" results in transfers which transferred
488  *   less than the requested amount of data being marked with status
489  *   \ref libusb_transfer_status::LIBUSB_TRANSFER_ERROR "LIBUSB_TRANSFER_ERROR"
490  *   (they would normally be regarded as COMPLETED)
491  * - \ref libusb_transfer_flags::LIBUSB_TRANSFER_FREE_BUFFER
492  *   "LIBUSB_TRANSFER_FREE_BUFFER" allows you to ask libusbx to free the transfer
493  *   buffer when freeing the transfer.
494  * - \ref libusb_transfer_flags::LIBUSB_TRANSFER_FREE_TRANSFER
495  *   "LIBUSB_TRANSFER_FREE_TRANSFER" causes libusbx to automatically free the
496  *   transfer after the transfer callback returns.
497  *
498  * \section asyncevent Event handling
499  *
500  * In accordance of the aim of being a lightweight library, libusbx does not
501  * create threads internally. This means that libusbx code does not execute
502  * at any time other than when your application is calling a libusbx function.
503  * However, an asynchronous model requires that libusbx perform work at various
504  * points in time - namely processing the results of previously-submitted
505  * transfers and invoking the user-supplied callback function.
506  *
507  * This gives rise to the libusb_handle_events() function which your
508  * application must call into when libusbx has work do to. This gives libusbx
509  * the opportunity to reap pending transfers, invoke callbacks, etc.
510  *
511  * The first issue to discuss here is how your application can figure out
512  * when libusbx has work to do. In fact, there are two naive options which
513  * do not actually require your application to know this:
514  * -# Periodically call libusb_handle_events() in non-blocking mode at fixed
515  *    short intervals from your main loop
516  * -# Repeatedly call libusb_handle_events() in blocking mode from a dedicated
517  *    thread.
518  *
519  * The first option is plainly not very nice, and will cause unnecessary
520  * CPU wakeups leading to increased power usage and decreased battery life.
521  * The second option is not very nice either, but may be the nicest option
522  * available to you if the "proper" approach can not be applied to your
523  * application (read on...).
524  *
525  * The recommended option is to integrate libusbx with your application main
526  * event loop. libusbx exposes a set of file descriptors which allow you to do
527  * this. Your main loop is probably already calling poll() or select() or a
528  * variant on a set of file descriptors for other event sources (e.g. keyboard
529  * button presses, mouse movements, network sockets, etc). You then add
530  * libusbx's file descriptors to your poll()/select() calls, and when activity
531  * is detected on such descriptors you know it is time to call
532  * libusb_handle_events().
533  *
534  * There is one final event handling complication. libusbx supports
535  * asynchronous transfers which time out after a specified time period, and
536  * this requires that libusbx is called into at or after the timeout so that
537  * the timeout can be handled. So, in addition to considering libusbx's file
538  * descriptors in your main event loop, you must also consider that libusbx
539  * sometimes needs to be called into at fixed points in time even when there
540  * is no file descriptor activity.
541  *
542  * For the details on retrieving the set of file descriptors and determining
543  * the next timeout, see the \ref poll "polling and timing" API documentation.
544  */
545
546 /**
547  * @defgroup poll Polling and timing
548  *
549  * This page documents libusbx's functions for polling events and timing.
550  * These functions are only necessary for users of the
551  * \ref asyncio "asynchronous API". If you are only using the simpler
552  * \ref syncio "synchronous API" then you do not need to ever call these
553  * functions.
554  *
555  * The justification for the functionality described here has already been
556  * discussed in the \ref asyncevent "event handling" section of the
557  * asynchronous API documentation. In summary, libusbx does not create internal
558  * threads for event processing and hence relies on your application calling
559  * into libusbx at certain points in time so that pending events can be handled.
560  * In order to know precisely when libusbx needs to be called into, libusbx
561  * offers you a set of pollable file descriptors and information about when
562  * the next timeout expires.
563  *
564  * If you are using the asynchronous I/O API, you must take one of the two
565  * following options, otherwise your I/O will not complete.
566  *
567  * \section pollsimple The simple option
568  *
569  * If your application revolves solely around libusbx and does not need to
570  * handle other event sources, you can have a program structure as follows:
571 \code
572 // initialize libusbx
573 // find and open device
574 // maybe fire off some initial async I/O
575
576 while (user_has_not_requested_exit)
577         libusb_handle_events(ctx);
578
579 // clean up and exit
580 \endcode
581  *
582  * With such a simple main loop, you do not have to worry about managing
583  * sets of file descriptors or handling timeouts. libusb_handle_events() will
584  * handle those details internally.
585  *
586  * \section pollmain The more advanced option
587  *
588  * \note This functionality is currently only available on Unix-like platforms.
589  * On Windows, libusb_get_pollfds() simply returns NULL. Exposing event sources
590  * on Windows will require some further thought and design.
591  *
592  * In more advanced applications, you will already have a main loop which
593  * is monitoring other event sources: network sockets, X11 events, mouse
594  * movements, etc. Through exposing a set of file descriptors, libusbx is
595  * designed to cleanly integrate into such main loops.
596  *
597  * In addition to polling file descriptors for the other event sources, you
598  * take a set of file descriptors from libusbx and monitor those too. When you
599  * detect activity on libusbx's file descriptors, you call
600  * libusb_handle_events_timeout() in non-blocking mode.
601  *
602  * What's more, libusbx may also need to handle events at specific moments in
603  * time. No file descriptor activity is generated at these times, so your
604  * own application needs to be continually aware of when the next one of these
605  * moments occurs (through calling libusb_get_next_timeout()), and then it
606  * needs to call libusb_handle_events_timeout() in non-blocking mode when
607  * these moments occur. This means that you need to adjust your
608  * poll()/select() timeout accordingly.
609  *
610  * libusbx provides you with a set of file descriptors to poll and expects you
611  * to poll all of them, treating them as a single entity. The meaning of each
612  * file descriptor in the set is an internal implementation detail,
613  * platform-dependent and may vary from release to release. Don't try and
614  * interpret the meaning of the file descriptors, just do as libusbx indicates,
615  * polling all of them at once.
616  *
617  * In pseudo-code, you want something that looks like:
618 \code
619 // initialise libusbx
620
621 libusb_get_pollfds(ctx)
622 while (user has not requested application exit) {
623         libusb_get_next_timeout(ctx);
624         poll(on libusbx file descriptors plus any other event sources of interest,
625                 using a timeout no larger than the value libusbx just suggested)
626         if (poll() indicated activity on libusbx file descriptors)
627                 libusb_handle_events_timeout(ctx, &zero_tv);
628         if (time has elapsed to or beyond the libusbx timeout)
629                 libusb_handle_events_timeout(ctx, &zero_tv);
630         // handle events from other sources here
631 }
632
633 // clean up and exit
634 \endcode
635  *
636  * \subsection polltime Notes on time-based events
637  *
638  * The above complication with having to track time and call into libusbx at
639  * specific moments is a bit of a headache. For maximum compatibility, you do
640  * need to write your main loop as above, but you may decide that you can
641  * restrict the supported platforms of your application and get away with
642  * a more simplistic scheme.
643  *
644  * These time-based event complications are \b not required on the following
645  * platforms:
646  *  - Darwin
647  *  - Linux, provided that the following version requirements are satisfied:
648  *   - Linux v2.6.27 or newer, compiled with timerfd support
649  *   - glibc v2.9 or newer
650  *   - libusbx v1.0.5 or newer
651  *
652  * Under these configurations, libusb_get_next_timeout() will \em always return
653  * 0, so your main loop can be simplified to:
654 \code
655 // initialise libusbx
656
657 libusb_get_pollfds(ctx)
658 while (user has not requested application exit) {
659         poll(on libusbx file descriptors plus any other event sources of interest,
660                 using any timeout that you like)
661         if (poll() indicated activity on libusbx file descriptors)
662                 libusb_handle_events_timeout(ctx, &zero_tv);
663         // handle events from other sources here
664 }
665
666 // clean up and exit
667 \endcode
668  *
669  * Do remember that if you simplify your main loop to the above, you will
670  * lose compatibility with some platforms (including legacy Linux platforms,
671  * and <em>any future platforms supported by libusbx which may have time-based
672  * event requirements</em>). The resultant problems will likely appear as
673  * strange bugs in your application.
674  *
675  * You can use the libusb_pollfds_handle_timeouts() function to do a runtime
676  * check to see if it is safe to ignore the time-based event complications.
677  * If your application has taken the shortcut of ignoring libusbx's next timeout
678  * in your main loop, then you are advised to check the return value of
679  * libusb_pollfds_handle_timeouts() during application startup, and to abort
680  * if the platform does suffer from these timing complications.
681  *
682  * \subsection fdsetchange Changes in the file descriptor set
683  *
684  * The set of file descriptors that libusbx uses as event sources may change
685  * during the life of your application. Rather than having to repeatedly
686  * call libusb_get_pollfds(), you can set up notification functions for when
687  * the file descriptor set changes using libusb_set_pollfd_notifiers().
688  *
689  * \subsection mtissues Multi-threaded considerations
690  *
691  * Unfortunately, the situation is complicated further when multiple threads
692  * come into play. If two threads are monitoring the same file descriptors,
693  * the fact that only one thread will be woken up when an event occurs causes
694  * some headaches.
695  *
696  * The events lock, event waiters lock, and libusb_handle_events_locked()
697  * entities are added to solve these problems. You do not need to be concerned
698  * with these entities otherwise.
699  *
700  * See the extra documentation: \ref mtasync
701  */
702
703 /** \page mtasync Multi-threaded applications and asynchronous I/O
704  *
705  * libusbx is a thread-safe library, but extra considerations must be applied
706  * to applications which interact with libusbx from multiple threads.
707  *
708  * The underlying issue that must be addressed is that all libusbx I/O
709  * revolves around monitoring file descriptors through the poll()/select()
710  * system calls. This is directly exposed at the
711  * \ref asyncio "asynchronous interface" but it is important to note that the
712  * \ref syncio "synchronous interface" is implemented on top of the
713  * asynchonrous interface, therefore the same considerations apply.
714  *
715  * The issue is that if two or more threads are concurrently calling poll()
716  * or select() on libusbx's file descriptors then only one of those threads
717  * will be woken up when an event arrives. The others will be completely
718  * oblivious that anything has happened.
719  *
720  * Consider the following pseudo-code, which submits an asynchronous transfer
721  * then waits for its completion. This style is one way you could implement a
722  * synchronous interface on top of the asynchronous interface (and libusbx
723  * does something similar, albeit more advanced due to the complications
724  * explained on this page).
725  *
726 \code
727 void cb(struct libusb_transfer *transfer)
728 {
729         int *completed = transfer->user_data;
730         *completed = 1;
731 }
732
733 void myfunc() {
734         struct libusb_transfer *transfer;
735         unsigned char buffer[LIBUSB_CONTROL_SETUP_SIZE];
736         int completed = 0;
737
738         transfer = libusb_alloc_transfer(0);
739         libusb_fill_control_setup(buffer,
740                 LIBUSB_REQUEST_TYPE_VENDOR | LIBUSB_ENDPOINT_OUT, 0x04, 0x01, 0, 0);
741         libusb_fill_control_transfer(transfer, dev, buffer, cb, &completed, 1000);
742         libusb_submit_transfer(transfer);
743
744         while (!completed) {
745                 poll(libusbx file descriptors, 120*1000);
746                 if (poll indicates activity)
747                         libusb_handle_events_timeout(ctx, &zero_tv);
748         }
749         printf("completed!");
750         // other code here
751 }
752 \endcode
753  *
754  * Here we are <em>serializing</em> completion of an asynchronous event
755  * against a condition - the condition being completion of a specific transfer.
756  * The poll() loop has a long timeout to minimize CPU usage during situations
757  * when nothing is happening (it could reasonably be unlimited).
758  *
759  * If this is the only thread that is polling libusbx's file descriptors, there
760  * is no problem: there is no danger that another thread will swallow up the
761  * event that we are interested in. On the other hand, if there is another
762  * thread polling the same descriptors, there is a chance that it will receive
763  * the event that we were interested in. In this situation, <tt>myfunc()</tt>
764  * will only realise that the transfer has completed on the next iteration of
765  * the loop, <em>up to 120 seconds later.</em> Clearly a two-minute delay is
766  * undesirable, and don't even think about using short timeouts to circumvent
767  * this issue!
768  *
769  * The solution here is to ensure that no two threads are ever polling the
770  * file descriptors at the same time. A naive implementation of this would
771  * impact the capabilities of the library, so libusbx offers the scheme
772  * documented below to ensure no loss of functionality.
773  *
774  * Before we go any further, it is worth mentioning that all libusb-wrapped
775  * event handling procedures fully adhere to the scheme documented below.
776  * This includes libusb_handle_events() and its variants, and all the
777  * synchronous I/O functions - libusbx hides this headache from you.
778  *
779  * \section Using libusb_handle_events() from multiple threads
780  *
781  * Even when only using libusb_handle_events() and synchronous I/O functions,
782  * you can still have a race condition. You might be tempted to solve the
783  * above with libusb_handle_events() like so:
784  *
785 \code
786         libusb_submit_transfer(transfer);
787
788         while (!completed) {
789                 libusb_handle_events(ctx);
790         }
791         printf("completed!");
792 \endcode
793  *
794  * This however has a race between the checking of completed and
795  * libusb_handle_events() acquiring the events lock, so another thread
796  * could have completed the transfer, resulting in this thread hanging
797  * until either a timeout or another event occurs. See also commit
798  * 6696512aade99bb15d6792af90ae329af270eba6 which fixes this in the
799  * synchronous API implementation of libusb.
800  *
801  * Fixing this race requires checking the variable completed only after
802  * taking the event lock, which defeats the concept of just calling
803  * libusb_handle_events() without worrying about locking. This is why
804  * libusb-1.0.9 introduces the new libusb_handle_events_timeout_completed()
805  * and libusb_handle_events_completed() functions, which handles doing the
806  * completion check for you after they have acquired the lock:
807  *
808 \code
809         libusb_submit_transfer(transfer);
810
811         while (!completed) {
812                 libusb_handle_events_completed(ctx, &completed);
813         }
814         printf("completed!");
815 \endcode
816  *
817  * This nicely fixes the race in our example. Note that if all you want to
818  * do is submit a single transfer and wait for its completion, then using
819  * one of the synchronous I/O functions is much easier.
820  *
821  * \section eventlock The events lock
822  *
823  * The problem is when we consider the fact that libusbx exposes file
824  * descriptors to allow for you to integrate asynchronous USB I/O into
825  * existing main loops, effectively allowing you to do some work behind
826  * libusbx's back. If you do take libusbx's file descriptors and pass them to
827  * poll()/select() yourself, you need to be aware of the associated issues.
828  *
829  * The first concept to be introduced is the events lock. The events lock
830  * is used to serialize threads that want to handle events, such that only
831  * one thread is handling events at any one time.
832  *
833  * You must take the events lock before polling libusbx file descriptors,
834  * using libusb_lock_events(). You must release the lock as soon as you have
835  * aborted your poll()/select() loop, using libusb_unlock_events().
836  *
837  * \section threadwait Letting other threads do the work for you
838  *
839  * Although the events lock is a critical part of the solution, it is not
840  * enough on it's own. You might wonder if the following is sufficient...
841 \code
842         libusb_lock_events(ctx);
843         while (!completed) {
844                 poll(libusbx file descriptors, 120*1000);
845                 if (poll indicates activity)
846                         libusb_handle_events_timeout(ctx, &zero_tv);
847         }
848         libusb_unlock_events(ctx);
849 \endcode
850  * ...and the answer is that it is not. This is because the transfer in the
851  * code shown above may take a long time (say 30 seconds) to complete, and
852  * the lock is not released until the transfer is completed.
853  *
854  * Another thread with similar code that wants to do event handling may be
855  * working with a transfer that completes after a few milliseconds. Despite
856  * having such a quick completion time, the other thread cannot check that
857  * status of its transfer until the code above has finished (30 seconds later)
858  * due to contention on the lock.
859  *
860  * To solve this, libusbx offers you a mechanism to determine when another
861  * thread is handling events. It also offers a mechanism to block your thread
862  * until the event handling thread has completed an event (and this mechanism
863  * does not involve polling of file descriptors).
864  *
865  * After determining that another thread is currently handling events, you
866  * obtain the <em>event waiters</em> lock using libusb_lock_event_waiters().
867  * You then re-check that some other thread is still handling events, and if
868  * so, you call libusb_wait_for_event().
869  *
870  * libusb_wait_for_event() puts your application to sleep until an event
871  * occurs, or until a thread releases the events lock. When either of these
872  * things happen, your thread is woken up, and should re-check the condition
873  * it was waiting on. It should also re-check that another thread is handling
874  * events, and if not, it should start handling events itself.
875  *
876  * This looks like the following, as pseudo-code:
877 \code
878 retry:
879 if (libusb_try_lock_events(ctx) == 0) {
880         // we obtained the event lock: do our own event handling
881         while (!completed) {
882                 if (!libusb_event_handling_ok(ctx)) {
883                         libusb_unlock_events(ctx);
884                         goto retry;
885                 }
886                 poll(libusbx file descriptors, 120*1000);
887                 if (poll indicates activity)
888                         libusb_handle_events_locked(ctx, 0);
889         }
890         libusb_unlock_events(ctx);
891 } else {
892         // another thread is doing event handling. wait for it to signal us that
893         // an event has completed
894         libusb_lock_event_waiters(ctx);
895
896         while (!completed) {
897                 // now that we have the event waiters lock, double check that another
898                 // thread is still handling events for us. (it may have ceased handling
899                 // events in the time it took us to reach this point)
900                 if (!libusb_event_handler_active(ctx)) {
901                         // whoever was handling events is no longer doing so, try again
902                         libusb_unlock_event_waiters(ctx);
903                         goto retry;
904                 }
905
906                 libusb_wait_for_event(ctx, NULL);
907         }
908         libusb_unlock_event_waiters(ctx);
909 }
910 printf("completed!\n");
911 \endcode
912  *
913  * A naive look at the above code may suggest that this can only support
914  * one event waiter (hence a total of 2 competing threads, the other doing
915  * event handling), because the event waiter seems to have taken the event
916  * waiters lock while waiting for an event. However, the system does support
917  * multiple event waiters, because libusb_wait_for_event() actually drops
918  * the lock while waiting, and reaquires it before continuing.
919  *
920  * We have now implemented code which can dynamically handle situations where
921  * nobody is handling events (so we should do it ourselves), and it can also
922  * handle situations where another thread is doing event handling (so we can
923  * piggyback onto them). It is also equipped to handle a combination of
924  * the two, for example, another thread is doing event handling, but for
925  * whatever reason it stops doing so before our condition is met, so we take
926  * over the event handling.
927  *
928  * Four functions were introduced in the above pseudo-code. Their importance
929  * should be apparent from the code shown above.
930  * -# libusb_try_lock_events() is a non-blocking function which attempts
931  *    to acquire the events lock but returns a failure code if it is contended.
932  * -# libusb_event_handling_ok() checks that libusbx is still happy for your
933  *    thread to be performing event handling. Sometimes, libusbx needs to
934  *    interrupt the event handler, and this is how you can check if you have
935  *    been interrupted. If this function returns 0, the correct behaviour is
936  *    for you to give up the event handling lock, and then to repeat the cycle.
937  *    The following libusb_try_lock_events() will fail, so you will become an
938  *    events waiter. For more information on this, read \ref fullstory below.
939  * -# libusb_handle_events_locked() is a variant of
940  *    libusb_handle_events_timeout() that you can call while holding the
941  *    events lock. libusb_handle_events_timeout() itself implements similar
942  *    logic to the above, so be sure not to call it when you are
943  *    "working behind libusbx's back", as is the case here.
944  * -# libusb_event_handler_active() determines if someone is currently
945  *    holding the events lock
946  *
947  * You might be wondering why there is no function to wake up all threads
948  * blocked on libusb_wait_for_event(). This is because libusbx can do this
949  * internally: it will wake up all such threads when someone calls
950  * libusb_unlock_events() or when a transfer completes (at the point after its
951  * callback has returned).
952  *
953  * \subsection fullstory The full story
954  *
955  * The above explanation should be enough to get you going, but if you're
956  * really thinking through the issues then you may be left with some more
957  * questions regarding libusbx's internals. If you're curious, read on, and if
958  * not, skip to the next section to avoid confusing yourself!
959  *
960  * The immediate question that may spring to mind is: what if one thread
961  * modifies the set of file descriptors that need to be polled while another
962  * thread is doing event handling?
963  *
964  * There are 2 situations in which this may happen.
965  * -# libusb_open() will add another file descriptor to the poll set,
966  *    therefore it is desirable to interrupt the event handler so that it
967  *    restarts, picking up the new descriptor.
968  * -# libusb_close() will remove a file descriptor from the poll set. There
969  *    are all kinds of race conditions that could arise here, so it is
970  *    important that nobody is doing event handling at this time.
971  *
972  * libusbx handles these issues internally, so application developers do not
973  * have to stop their event handlers while opening/closing devices. Here's how
974  * it works, focusing on the libusb_close() situation first:
975  *
976  * -# During initialization, libusbx opens an internal pipe, and it adds the read
977  *    end of this pipe to the set of file descriptors to be polled.
978  * -# During libusb_close(), libusbx writes some dummy data on this control pipe.
979  *    This immediately interrupts the event handler. libusbx also records
980  *    internally that it is trying to interrupt event handlers for this
981  *    high-priority event.
982  * -# At this point, some of the functions described above start behaving
983  *    differently:
984  *   - libusb_event_handling_ok() starts returning 1, indicating that it is NOT
985  *     OK for event handling to continue.
986  *   - libusb_try_lock_events() starts returning 1, indicating that another
987  *     thread holds the event handling lock, even if the lock is uncontended.
988  *   - libusb_event_handler_active() starts returning 1, indicating that
989  *     another thread is doing event handling, even if that is not true.
990  * -# The above changes in behaviour result in the event handler stopping and
991  *    giving up the events lock very quickly, giving the high-priority
992  *    libusb_close() operation a "free ride" to acquire the events lock. All
993  *    threads that are competing to do event handling become event waiters.
994  * -# With the events lock held inside libusb_close(), libusbx can safely remove
995  *    a file descriptor from the poll set, in the safety of knowledge that
996  *    nobody is polling those descriptors or trying to access the poll set.
997  * -# After obtaining the events lock, the close operation completes very
998  *    quickly (usually a matter of milliseconds) and then immediately releases
999  *    the events lock.
1000  * -# At the same time, the behaviour of libusb_event_handling_ok() and friends
1001  *    reverts to the original, documented behaviour.
1002  * -# The release of the events lock causes the threads that are waiting for
1003  *    events to be woken up and to start competing to become event handlers
1004  *    again. One of them will succeed; it will then re-obtain the list of poll
1005  *    descriptors, and USB I/O will then continue as normal.
1006  *
1007  * libusb_open() is similar, and is actually a more simplistic case. Upon a
1008  * call to libusb_open():
1009  *
1010  * -# The device is opened and a file descriptor is added to the poll set.
1011  * -# libusbx sends some dummy data on the control pipe, and records that it
1012  *    is trying to modify the poll descriptor set.
1013  * -# The event handler is interrupted, and the same behaviour change as for
1014  *    libusb_close() takes effect, causing all event handling threads to become
1015  *    event waiters.
1016  * -# The libusb_open() implementation takes its free ride to the events lock.
1017  * -# Happy that it has successfully paused the events handler, libusb_open()
1018  *    releases the events lock.
1019  * -# The event waiter threads are all woken up and compete to become event
1020  *    handlers again. The one that succeeds will obtain the list of poll
1021  *    descriptors again, which will include the addition of the new device.
1022  *
1023  * \subsection concl Closing remarks
1024  *
1025  * The above may seem a little complicated, but hopefully I have made it clear
1026  * why such complications are necessary. Also, do not forget that this only
1027  * applies to applications that take libusbx's file descriptors and integrate
1028  * them into their own polling loops.
1029  *
1030  * You may decide that it is OK for your multi-threaded application to ignore
1031  * some of the rules and locks detailed above, because you don't think that
1032  * two threads can ever be polling the descriptors at the same time. If that
1033  * is the case, then that's good news for you because you don't have to worry.
1034  * But be careful here; remember that the synchronous I/O functions do event
1035  * handling internally. If you have one thread doing event handling in a loop
1036  * (without implementing the rules and locking semantics documented above)
1037  * and another trying to send a synchronous USB transfer, you will end up with
1038  * two threads monitoring the same descriptors, and the above-described
1039  * undesirable behaviour occuring. The solution is for your polling thread to
1040  * play by the rules; the synchronous I/O functions do so, and this will result
1041  * in them getting along in perfect harmony.
1042  *
1043  * If you do have a dedicated thread doing event handling, it is perfectly
1044  * legal for it to take the event handling lock for long periods of time. Any
1045  * synchronous I/O functions you call from other threads will transparently
1046  * fall back to the "event waiters" mechanism detailed above. The only
1047  * consideration that your event handling thread must apply is the one related
1048  * to libusb_event_handling_ok(): you must call this before every poll(), and
1049  * give up the events lock if instructed.
1050  */
1051
1052 int usbi_io_init(struct libusb_context *ctx)
1053 {
1054         int r;
1055
1056         usbi_mutex_init(&ctx->flying_transfers_lock, NULL);
1057         usbi_mutex_init(&ctx->pollfds_lock, NULL);
1058         usbi_mutex_init(&ctx->pollfd_modify_lock, NULL);
1059         usbi_mutex_init_recursive(&ctx->events_lock, NULL);
1060         usbi_mutex_init(&ctx->event_waiters_lock, NULL);
1061         usbi_cond_init(&ctx->event_waiters_cond, NULL);
1062         list_init(&ctx->flying_transfers);
1063         list_init(&ctx->pollfds);
1064
1065         /* FIXME should use an eventfd on kernels that support it */
1066         r = usbi_pipe(ctx->ctrl_pipe);
1067         if (r < 0) {
1068                 r = LIBUSB_ERROR_OTHER;
1069                 goto err;
1070         }
1071
1072         r = usbi_add_pollfd(ctx, ctx->ctrl_pipe[0], POLLIN);
1073         if (r < 0)
1074                 goto err_close_pipe;
1075
1076 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1077         ctx->timerfd = timerfd_create(usbi_backend->get_timerfd_clockid(),
1078                 TFD_NONBLOCK);
1079         if (ctx->timerfd >= 0) {
1080                 usbi_dbg("using timerfd for timeouts");
1081                 r = usbi_add_pollfd(ctx, ctx->timerfd, POLLIN);
1082                 if (r < 0) {
1083                         usbi_remove_pollfd(ctx, ctx->ctrl_pipe[0]);
1084                         close(ctx->timerfd);
1085                         goto err_close_pipe;
1086                 }
1087         } else {
1088                 usbi_dbg("timerfd not available (code %d error %d)", ctx->timerfd, errno);
1089                 ctx->timerfd = -1;
1090         }
1091 #endif
1092
1093         return 0;
1094
1095 err_close_pipe:
1096         usbi_close(ctx->ctrl_pipe[0]);
1097         usbi_close(ctx->ctrl_pipe[1]);
1098 err:
1099         usbi_mutex_destroy(&ctx->flying_transfers_lock);
1100         usbi_mutex_destroy(&ctx->pollfds_lock);
1101         usbi_mutex_destroy(&ctx->pollfd_modify_lock);
1102         usbi_mutex_destroy(&ctx->events_lock);
1103         usbi_mutex_destroy(&ctx->event_waiters_lock);
1104         usbi_cond_destroy(&ctx->event_waiters_cond);
1105         return r;
1106 }
1107
1108 void usbi_io_exit(struct libusb_context *ctx)
1109 {
1110         usbi_remove_pollfd(ctx, ctx->ctrl_pipe[0]);
1111         usbi_close(ctx->ctrl_pipe[0]);
1112         usbi_close(ctx->ctrl_pipe[1]);
1113 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1114         if (usbi_using_timerfd(ctx)) {
1115                 usbi_remove_pollfd(ctx, ctx->timerfd);
1116                 close(ctx->timerfd);
1117         }
1118 #endif
1119         usbi_mutex_destroy(&ctx->flying_transfers_lock);
1120         usbi_mutex_destroy(&ctx->pollfds_lock);
1121         usbi_mutex_destroy(&ctx->pollfd_modify_lock);
1122         usbi_mutex_destroy(&ctx->events_lock);
1123         usbi_mutex_destroy(&ctx->event_waiters_lock);
1124         usbi_cond_destroy(&ctx->event_waiters_cond);
1125 }
1126
1127 static int calculate_timeout(struct usbi_transfer *transfer)
1128 {
1129         int r;
1130         struct timespec current_time;
1131         unsigned int timeout =
1132                 USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(transfer)->timeout;
1133
1134         if (!timeout)
1135                 return 0;
1136
1137         r = usbi_backend->clock_gettime(USBI_CLOCK_MONOTONIC, &current_time);
1138         if (r < 0) {
1139                 usbi_err(ITRANSFER_CTX(transfer),
1140                         "failed to read monotonic clock, errno=%d", errno);
1141                 return r;
1142         }
1143
1144         current_time.tv_sec += timeout / 1000;
1145         current_time.tv_nsec += (timeout % 1000) * 1000000;
1146
1147         while (current_time.tv_nsec >= 1000000000) {
1148                 current_time.tv_nsec -= 1000000000;
1149                 current_time.tv_sec++;
1150         }
1151
1152         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&transfer->timeout, &current_time);
1153         return 0;
1154 }
1155
1156 /* add a transfer to the (timeout-sorted) active transfers list.
1157  * returns 1 if the transfer has a timeout and it is the timeout next to
1158  * expire */
1159 static int add_to_flying_list(struct usbi_transfer *transfer)
1160 {
1161         struct usbi_transfer *cur;
1162         struct timeval *timeout = &transfer->timeout;
1163         struct libusb_context *ctx = ITRANSFER_CTX(transfer);
1164         int r = 0;
1165         int first = 1;
1166
1167         usbi_mutex_lock(&ctx->flying_transfers_lock);
1168
1169         /* if we have no other flying transfers, start the list with this one */
1170         if (list_empty(&ctx->flying_transfers)) {
1171                 list_add(&transfer->list, &ctx->flying_transfers);
1172                 goto out;
1173         }
1174
1175         /* if we have infinite timeout, append to end of list */
1176         if (!timerisset(timeout)) {
1177                 list_add_tail(&transfer->list, &ctx->flying_transfers);
1178                 /* first is irrelevant in this case */
1179                 goto out;
1180         }
1181
1182         /* otherwise, find appropriate place in list */
1183         list_for_each_entry(cur, &ctx->flying_transfers, list, struct usbi_transfer) {
1184                 /* find first timeout that occurs after the transfer in question */
1185                 struct timeval *cur_tv = &cur->timeout;
1186
1187                 if (!timerisset(cur_tv) || (cur_tv->tv_sec > timeout->tv_sec) ||
1188                                 (cur_tv->tv_sec == timeout->tv_sec &&
1189                                         cur_tv->tv_usec > timeout->tv_usec)) {
1190                         list_add_tail(&transfer->list, &cur->list);
1191                         goto out;
1192                 }
1193                 first = 0;
1194         }
1195         /* first is 0 at this stage (list not empty) */
1196
1197         /* otherwise we need to be inserted at the end */
1198         list_add_tail(&transfer->list, &ctx->flying_transfers);
1199 out:
1200 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1201         if (first && usbi_using_timerfd(ctx) && timerisset(timeout)) {
1202                 /* if this transfer has the lowest timeout of all active transfers,
1203                  * rearm the timerfd with this transfer's timeout */
1204                 const struct itimerspec it = { {0, 0},
1205                         { timeout->tv_sec, timeout->tv_usec * 1000 } };
1206                 usbi_dbg("arm timerfd for timeout in %dms (first in line)",
1207                         USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(transfer)->timeout);
1208                 r = timerfd_settime(ctx->timerfd, TFD_TIMER_ABSTIME, &it, NULL);
1209                 if (r < 0) {
1210                         usbi_warn(ctx, "failed to arm first timerfd (errno %d)", errno);
1211                         r = LIBUSB_ERROR_OTHER;
1212                 }
1213         }
1214 #else
1215         UNUSED(first);
1216 #endif
1217
1218         usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
1219         return r;
1220 }
1221
1222 /** \ingroup asyncio
1223  * Allocate a libusbx transfer with a specified number of isochronous packet
1224  * descriptors. The returned transfer is pre-initialized for you. When the new
1225  * transfer is no longer needed, it should be freed with
1226  * libusb_free_transfer().
1227  *
1228  * Transfers intended for non-isochronous endpoints (e.g. control, bulk,
1229  * interrupt) should specify an iso_packets count of zero.
1230  *
1231  * For transfers intended for isochronous endpoints, specify an appropriate
1232  * number of packet descriptors to be allocated as part of the transfer.
1233  * The returned transfer is not specially initialized for isochronous I/O;
1234  * you are still required to set the
1235  * \ref libusb_transfer::num_iso_packets "num_iso_packets" and
1236  * \ref libusb_transfer::type "type" fields accordingly.
1237  *
1238  * It is safe to allocate a transfer with some isochronous packets and then
1239  * use it on a non-isochronous endpoint. If you do this, ensure that at time
1240  * of submission, num_iso_packets is 0 and that type is set appropriately.
1241  *
1242  * \param iso_packets number of isochronous packet descriptors to allocate
1243  * \returns a newly allocated transfer, or NULL on error
1244  */
1245 DEFAULT_VISIBILITY
1246 struct libusb_transfer * LIBUSB_CALL libusb_alloc_transfer(
1247         int iso_packets)
1248 {
1249         size_t os_alloc_size = usbi_backend->transfer_priv_size
1250                 + (usbi_backend->add_iso_packet_size * iso_packets);
1251         size_t alloc_size = sizeof(struct usbi_transfer)
1252                 + sizeof(struct libusb_transfer)
1253                 + (sizeof(struct libusb_iso_packet_descriptor) * iso_packets)
1254                 + os_alloc_size;
1255         struct usbi_transfer *itransfer = calloc(1, alloc_size);
1256         if (!itransfer)
1257                 return NULL;
1258
1259         itransfer->num_iso_packets = iso_packets;
1260         usbi_mutex_init(&itransfer->lock, NULL);
1261         return USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(itransfer);
1262 }
1263
1264 /** \ingroup asyncio
1265  * Free a transfer structure. This should be called for all transfers
1266  * allocated with libusb_alloc_transfer().
1267  *
1268  * If the \ref libusb_transfer_flags::LIBUSB_TRANSFER_FREE_BUFFER
1269  * "LIBUSB_TRANSFER_FREE_BUFFER" flag is set and the transfer buffer is
1270  * non-NULL, this function will also free the transfer buffer using the
1271  * standard system memory allocator (e.g. free()).
1272  *
1273  * It is legal to call this function with a NULL transfer. In this case,
1274  * the function will simply return safely.
1275  *
1276  * It is not legal to free an active transfer (one which has been submitted
1277  * and has not yet completed).
1278  *
1279  * \param transfer the transfer to free
1280  */
1281 void API_EXPORTED libusb_free_transfer(struct libusb_transfer *transfer)
1282 {
1283         struct usbi_transfer *itransfer;
1284         if (!transfer)
1285                 return;
1286
1287         if (transfer->flags & LIBUSB_TRANSFER_FREE_BUFFER && transfer->buffer)
1288                 free(transfer->buffer);
1289
1290         itransfer = LIBUSB_TRANSFER_TO_USBI_TRANSFER(transfer);
1291         usbi_mutex_destroy(&itransfer->lock);
1292         free(itransfer);
1293 }
1294
1295 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1296 static int disarm_timerfd(struct libusb_context *ctx)
1297 {
1298         const struct itimerspec disarm_timer = { { 0, 0 }, { 0, 0 } };
1299         int r;
1300
1301         usbi_dbg("");
1302         r = timerfd_settime(ctx->timerfd, 0, &disarm_timer, NULL);
1303         if (r < 0)
1304                 return LIBUSB_ERROR_OTHER;
1305         else
1306                 return 0;
1307 }
1308
1309 /* iterates through the flying transfers, and rearms the timerfd based on the
1310  * next upcoming timeout.
1311  * must be called with flying_list locked.
1312  * returns 0 if there was no timeout to arm, 1 if the next timeout was armed,
1313  * or a LIBUSB_ERROR code on failure.
1314  */
1315 static int arm_timerfd_for_next_timeout(struct libusb_context *ctx)
1316 {
1317         struct usbi_transfer *transfer;
1318
1319         list_for_each_entry(transfer, &ctx->flying_transfers, list, struct usbi_transfer) {
1320                 struct timeval *cur_tv = &transfer->timeout;
1321
1322                 /* if we've reached transfers of infinite timeout, then we have no
1323                  * arming to do */
1324                 if (!timerisset(cur_tv))
1325                         goto disarm;
1326
1327                 /* act on first transfer that is not already cancelled */
1328                 if (!(transfer->flags & USBI_TRANSFER_TIMED_OUT)) {
1329                         int r;
1330                         const struct itimerspec it = { {0, 0},
1331                                 { cur_tv->tv_sec, cur_tv->tv_usec * 1000 } };
1332                         usbi_dbg("next timeout originally %dms", USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(transfer)->timeout);
1333                         r = timerfd_settime(ctx->timerfd, TFD_TIMER_ABSTIME, &it, NULL);
1334                         if (r < 0)
1335                                 return LIBUSB_ERROR_OTHER;
1336                         return 1;
1337                 }
1338         }
1339
1340 disarm:
1341         return disarm_timerfd(ctx);
1342 }
1343 #else
1344 static int arm_timerfd_for_next_timeout(struct libusb_context *ctx)
1345 {
1346         (void)ctx;
1347         return 0;
1348 }
1349 #endif
1350
1351 /** \ingroup asyncio
1352  * Submit a transfer. This function will fire off the USB transfer and then
1353  * return immediately.
1354  *
1355  * \param transfer the transfer to submit
1356  * \returns 0 on success
1357  * \returns LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected
1358  * \returns LIBUSB_ERROR_BUSY if the transfer has already been submitted.
1359  * \returns LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED if the transfer flags are not supported
1360  * by the operating system.
1361  * \returns another LIBUSB_ERROR code on other failure
1362  */
1363 int API_EXPORTED libusb_submit_transfer(struct libusb_transfer *transfer)
1364 {
1365         struct libusb_context *ctx = TRANSFER_CTX(transfer);
1366         struct usbi_transfer *itransfer =
1367                 LIBUSB_TRANSFER_TO_USBI_TRANSFER(transfer);
1368         int r;
1369         int updated_fds;
1370
1371         usbi_mutex_lock(&itransfer->lock);
1372         itransfer->transferred = 0;
1373         itransfer->flags = 0;
1374         r = calculate_timeout(itransfer);
1375         if (r < 0) {
1376                 r = LIBUSB_ERROR_OTHER;
1377                 goto out;
1378         }
1379
1380         r = add_to_flying_list(itransfer);
1381         if (r)
1382                 goto out;
1383         r = usbi_backend->submit_transfer(itransfer);
1384         if (r) {
1385                 usbi_mutex_lock(&ctx->flying_transfers_lock);
1386                 list_del(&itransfer->list);
1387                 arm_timerfd_for_next_timeout(ctx);
1388                 usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
1389         }
1390
1391 out:
1392         updated_fds = (itransfer->flags & USBI_TRANSFER_UPDATED_FDS);
1393         usbi_mutex_unlock(&itransfer->lock);
1394         if (updated_fds)
1395                 usbi_fd_notification(ctx);
1396         return r;
1397 }
1398
1399 /** \ingroup asyncio
1400  * Asynchronously cancel a previously submitted transfer.
1401  * This function returns immediately, but this does not indicate cancellation
1402  * is complete. Your callback function will be invoked at some later time
1403  * with a transfer status of
1404  * \ref libusb_transfer_status::LIBUSB_TRANSFER_CANCELLED
1405  * "LIBUSB_TRANSFER_CANCELLED."
1406  *
1407  * \param transfer the transfer to cancel
1408  * \returns 0 on success
1409  * \returns LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if the transfer is already complete or
1410  * cancelled.
1411  * \returns a LIBUSB_ERROR code on failure
1412  */
1413 int API_EXPORTED libusb_cancel_transfer(struct libusb_transfer *transfer)
1414 {
1415         struct usbi_transfer *itransfer =
1416                 LIBUSB_TRANSFER_TO_USBI_TRANSFER(transfer);
1417         int r;
1418
1419         usbi_dbg("");
1420         usbi_mutex_lock(&itransfer->lock);
1421         r = usbi_backend->cancel_transfer(itransfer);
1422         if (r < 0) {
1423                 if (r != LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND &&
1424                     r != LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE)
1425                         usbi_err(TRANSFER_CTX(transfer),
1426                                 "cancel transfer failed error %d", r);
1427                 else
1428                         usbi_dbg("cancel transfer failed error %d", r);
1429
1430                 if (r == LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE)
1431                         itransfer->flags |= USBI_TRANSFER_DEVICE_DISAPPEARED;
1432         }
1433
1434         itransfer->flags |= USBI_TRANSFER_CANCELLING;
1435
1436         usbi_mutex_unlock(&itransfer->lock);
1437         return r;
1438 }
1439
1440 /* Handle completion of a transfer (completion might be an error condition).
1441  * This will invoke the user-supplied callback function, which may end up
1442  * freeing the transfer. Therefore you cannot use the transfer structure
1443  * after calling this function, and you should free all backend-specific
1444  * data before calling it.
1445  * Do not call this function with the usbi_transfer lock held. User-specified
1446  * callback functions may attempt to directly resubmit the transfer, which
1447  * will attempt to take the lock. */
1448 int usbi_handle_transfer_completion(struct usbi_transfer *itransfer,
1449         enum libusb_transfer_status status)
1450 {
1451         struct libusb_transfer *transfer =
1452                 USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(itransfer);
1453         struct libusb_context *ctx = TRANSFER_CTX(transfer);
1454         uint8_t flags;
1455         int r = 0;
1456
1457         /* FIXME: could be more intelligent with the timerfd here. we don't need
1458          * to disarm the timerfd if there was no timer running, and we only need
1459          * to rearm the timerfd if the transfer that expired was the one with
1460          * the shortest timeout. */
1461
1462         usbi_mutex_lock(&ctx->flying_transfers_lock);
1463         list_del(&itransfer->list);
1464         if (usbi_using_timerfd(ctx))
1465                 r = arm_timerfd_for_next_timeout(ctx);
1466         usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
1467         if (usbi_using_timerfd(ctx) && (r < 0))
1468                 return r;
1469
1470         if (status == LIBUSB_TRANSFER_COMPLETED
1471                         && transfer->flags & LIBUSB_TRANSFER_SHORT_NOT_OK) {
1472                 int rqlen = transfer->length;
1473                 if (transfer->type == LIBUSB_TRANSFER_TYPE_CONTROL)
1474                         rqlen -= LIBUSB_CONTROL_SETUP_SIZE;
1475                 if (rqlen != itransfer->transferred) {
1476                         usbi_dbg("interpreting short transfer as error");
1477                         status = LIBUSB_TRANSFER_ERROR;
1478                 }
1479         }
1480
1481         flags = transfer->flags;
1482         transfer->status = status;
1483         transfer->actual_length = itransfer->transferred;
1484         usbi_dbg("transfer %p has callback %p", transfer, transfer->callback);
1485         if (transfer->callback)
1486                 transfer->callback(transfer);
1487         /* transfer might have been freed by the above call, do not use from
1488          * this point. */
1489         if (flags & LIBUSB_TRANSFER_FREE_TRANSFER)
1490                 libusb_free_transfer(transfer);
1491         usbi_mutex_lock(&ctx->event_waiters_lock);
1492         usbi_cond_broadcast(&ctx->event_waiters_cond);
1493         usbi_mutex_unlock(&ctx->event_waiters_lock);
1494         return 0;
1495 }
1496
1497 /* Similar to usbi_handle_transfer_completion() but exclusively for transfers
1498  * that were asynchronously cancelled. The same concerns w.r.t. freeing of
1499  * transfers exist here.
1500  * Do not call this function with the usbi_transfer lock held. User-specified
1501  * callback functions may attempt to directly resubmit the transfer, which
1502  * will attempt to take the lock. */
1503 int usbi_handle_transfer_cancellation(struct usbi_transfer *transfer)
1504 {
1505         /* if the URB was cancelled due to timeout, report timeout to the user */
1506         if (transfer->flags & USBI_TRANSFER_TIMED_OUT) {
1507                 usbi_dbg("detected timeout cancellation");
1508                 return usbi_handle_transfer_completion(transfer, LIBUSB_TRANSFER_TIMED_OUT);
1509         }
1510
1511         /* otherwise its a normal async cancel */
1512         return usbi_handle_transfer_completion(transfer, LIBUSB_TRANSFER_CANCELLED);
1513 }
1514
1515 /** \ingroup poll
1516  * Attempt to acquire the event handling lock. This lock is used to ensure that
1517  * only one thread is monitoring libusbx event sources at any one time.
1518  *
1519  * You only need to use this lock if you are developing an application
1520  * which calls poll() or select() on libusbx's file descriptors directly.
1521  * If you stick to libusbx's event handling loop functions (e.g.
1522  * libusb_handle_events()) then you do not need to be concerned with this
1523  * locking.
1524  *
1525  * While holding this lock, you are trusted to actually be handling events.
1526  * If you are no longer handling events, you must call libusb_unlock_events()
1527  * as soon as possible.
1528  *
1529  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1530  * \returns 0 if the lock was obtained successfully
1531  * \returns 1 if the lock was not obtained (i.e. another thread holds the lock)
1532  * \see \ref mtasync
1533  */
1534 int API_EXPORTED libusb_try_lock_events(libusb_context *ctx)
1535 {
1536         int r;
1537         unsigned int ru;
1538         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1539
1540         /* is someone else waiting to modify poll fds? if so, don't let this thread
1541          * start event handling */
1542         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfd_modify_lock);
1543         ru = ctx->pollfd_modify;
1544         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfd_modify_lock);
1545         if (ru) {
1546                 usbi_dbg("someone else is modifying poll fds");
1547                 return 1;
1548         }
1549
1550         r = usbi_mutex_trylock(&ctx->events_lock);
1551         if (r)
1552                 return 1;
1553
1554         ctx->event_handler_active = 1;
1555         return 0;
1556 }
1557
1558 /** \ingroup poll
1559  * Acquire the event handling lock, blocking until successful acquisition if
1560  * it is contended. This lock is used to ensure that only one thread is
1561  * monitoring libusbx event sources at any one time.
1562  *
1563  * You only need to use this lock if you are developing an application
1564  * which calls poll() or select() on libusbx's file descriptors directly.
1565  * If you stick to libusbx's event handling loop functions (e.g.
1566  * libusb_handle_events()) then you do not need to be concerned with this
1567  * locking.
1568  *
1569  * While holding this lock, you are trusted to actually be handling events.
1570  * If you are no longer handling events, you must call libusb_unlock_events()
1571  * as soon as possible.
1572  *
1573  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1574  * \see \ref mtasync
1575  */
1576 void API_EXPORTED libusb_lock_events(libusb_context *ctx)
1577 {
1578         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1579         usbi_mutex_lock(&ctx->events_lock);
1580         ctx->event_handler_active = 1;
1581 }
1582
1583 /** \ingroup poll
1584  * Release the lock previously acquired with libusb_try_lock_events() or
1585  * libusb_lock_events(). Releasing this lock will wake up any threads blocked
1586  * on libusb_wait_for_event().
1587  *
1588  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1589  * \see \ref mtasync
1590  */
1591 void API_EXPORTED libusb_unlock_events(libusb_context *ctx)
1592 {
1593         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1594         ctx->event_handler_active = 0;
1595         usbi_mutex_unlock(&ctx->events_lock);
1596
1597         /* FIXME: perhaps we should be a bit more efficient by not broadcasting
1598          * the availability of the events lock when we are modifying pollfds
1599          * (check ctx->pollfd_modify)? */
1600         usbi_mutex_lock(&ctx->event_waiters_lock);
1601         usbi_cond_broadcast(&ctx->event_waiters_cond);
1602         usbi_mutex_unlock(&ctx->event_waiters_lock);
1603 }
1604
1605 /** \ingroup poll
1606  * Determine if it is still OK for this thread to be doing event handling.
1607  *
1608  * Sometimes, libusbx needs to temporarily pause all event handlers, and this
1609  * is the function you should use before polling file descriptors to see if
1610  * this is the case.
1611  *
1612  * If this function instructs your thread to give up the events lock, you
1613  * should just continue the usual logic that is documented in \ref mtasync.
1614  * On the next iteration, your thread will fail to obtain the events lock,
1615  * and will hence become an event waiter.
1616  *
1617  * This function should be called while the events lock is held: you don't
1618  * need to worry about the results of this function if your thread is not
1619  * the current event handler.
1620  *
1621  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1622  * \returns 1 if event handling can start or continue
1623  * \returns 0 if this thread must give up the events lock
1624  * \see \ref fullstory "Multi-threaded I/O: the full story"
1625  */
1626 int API_EXPORTED libusb_event_handling_ok(libusb_context *ctx)
1627 {
1628         unsigned int r;
1629         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1630
1631         /* is someone else waiting to modify poll fds? if so, don't let this thread
1632          * continue event handling */
1633         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfd_modify_lock);
1634         r = ctx->pollfd_modify;
1635         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfd_modify_lock);
1636         if (r) {
1637                 usbi_dbg("someone else is modifying poll fds");
1638                 return 0;
1639         }
1640
1641         return 1;
1642 }
1643
1644
1645 /** \ingroup poll
1646  * Determine if an active thread is handling events (i.e. if anyone is holding
1647  * the event handling lock).
1648  *
1649  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1650  * \returns 1 if a thread is handling events
1651  * \returns 0 if there are no threads currently handling events
1652  * \see \ref mtasync
1653  */
1654 int API_EXPORTED libusb_event_handler_active(libusb_context *ctx)
1655 {
1656         unsigned int r;
1657         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1658
1659         /* is someone else waiting to modify poll fds? if so, don't let this thread
1660          * start event handling -- indicate that event handling is happening */
1661         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfd_modify_lock);
1662         r = ctx->pollfd_modify;
1663         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfd_modify_lock);
1664         if (r) {
1665                 usbi_dbg("someone else is modifying poll fds");
1666                 return 1;
1667         }
1668
1669         return ctx->event_handler_active;
1670 }
1671
1672 /** \ingroup poll
1673  * Acquire the event waiters lock. This lock is designed to be obtained under
1674  * the situation where you want to be aware when events are completed, but
1675  * some other thread is event handling so calling libusb_handle_events() is not
1676  * allowed.
1677  *
1678  * You then obtain this lock, re-check that another thread is still handling
1679  * events, then call libusb_wait_for_event().
1680  *
1681  * You only need to use this lock if you are developing an application
1682  * which calls poll() or select() on libusbx's file descriptors directly,
1683  * <b>and</b> may potentially be handling events from 2 threads simultaenously.
1684  * If you stick to libusbx's event handling loop functions (e.g.
1685  * libusb_handle_events()) then you do not need to be concerned with this
1686  * locking.
1687  *
1688  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1689  * \see \ref mtasync
1690  */
1691 void API_EXPORTED libusb_lock_event_waiters(libusb_context *ctx)
1692 {
1693         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1694         usbi_mutex_lock(&ctx->event_waiters_lock);
1695 }
1696
1697 /** \ingroup poll
1698  * Release the event waiters lock.
1699  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1700  * \see \ref mtasync
1701  */
1702 void API_EXPORTED libusb_unlock_event_waiters(libusb_context *ctx)
1703 {
1704         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1705         usbi_mutex_unlock(&ctx->event_waiters_lock);
1706 }
1707
1708 /** \ingroup poll
1709  * Wait for another thread to signal completion of an event. Must be called
1710  * with the event waiters lock held, see libusb_lock_event_waiters().
1711  *
1712  * This function will block until any of the following conditions are met:
1713  * -# The timeout expires
1714  * -# A transfer completes
1715  * -# A thread releases the event handling lock through libusb_unlock_events()
1716  *
1717  * Condition 1 is obvious. Condition 2 unblocks your thread <em>after</em>
1718  * the callback for the transfer has completed. Condition 3 is important
1719  * because it means that the thread that was previously handling events is no
1720  * longer doing so, so if any events are to complete, another thread needs to
1721  * step up and start event handling.
1722  *
1723  * This function releases the event waiters lock before putting your thread
1724  * to sleep, and reacquires the lock as it is being woken up.
1725  *
1726  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
1727  * \param tv maximum timeout for this blocking function. A NULL value
1728  * indicates unlimited timeout.
1729  * \returns 0 after a transfer completes or another thread stops event handling
1730  * \returns 1 if the timeout expired
1731  * \see \ref mtasync
1732  */
1733 int API_EXPORTED libusb_wait_for_event(libusb_context *ctx, struct timeval *tv)
1734 {
1735         struct timespec timeout;
1736         int r;
1737
1738         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1739         if (tv == NULL) {
1740                 usbi_cond_wait(&ctx->event_waiters_cond, &ctx->event_waiters_lock);
1741                 return 0;
1742         }
1743
1744         r = usbi_backend->clock_gettime(USBI_CLOCK_REALTIME, &timeout);
1745         if (r < 0) {
1746                 usbi_err(ctx, "failed to read realtime clock, error %d", errno);
1747                 return LIBUSB_ERROR_OTHER;
1748         }
1749
1750         timeout.tv_sec += tv->tv_sec;
1751         timeout.tv_nsec += tv->tv_usec * 1000;
1752         while (timeout.tv_nsec >= 1000000000) {
1753                 timeout.tv_nsec -= 1000000000;
1754                 timeout.tv_sec++;
1755         }
1756
1757         r = usbi_cond_timedwait(&ctx->event_waiters_cond,
1758                 &ctx->event_waiters_lock, &timeout);
1759         return (r == ETIMEDOUT);
1760 }
1761
1762 static void handle_timeout(struct usbi_transfer *itransfer)
1763 {
1764         struct libusb_transfer *transfer =
1765                 USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(itransfer);
1766         int r;
1767
1768         itransfer->flags |= USBI_TRANSFER_TIMED_OUT;
1769         r = libusb_cancel_transfer(transfer);
1770         if (r < 0)
1771                 usbi_warn(TRANSFER_CTX(transfer),
1772                         "async cancel failed %d errno=%d", r, errno);
1773 }
1774
1775 static int handle_timeouts_locked(struct libusb_context *ctx)
1776 {
1777         int r;
1778         struct timespec systime_ts;
1779         struct timeval systime;
1780         struct usbi_transfer *transfer;
1781
1782         if (list_empty(&ctx->flying_transfers))
1783                 return 0;
1784
1785         /* get current time */
1786         r = usbi_backend->clock_gettime(USBI_CLOCK_MONOTONIC, &systime_ts);
1787         if (r < 0)
1788                 return r;
1789
1790         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&systime, &systime_ts);
1791
1792         /* iterate through flying transfers list, finding all transfers that
1793          * have expired timeouts */
1794         list_for_each_entry(transfer, &ctx->flying_transfers, list, struct usbi_transfer) {
1795                 struct timeval *cur_tv = &transfer->timeout;
1796
1797                 /* if we've reached transfers of infinite timeout, we're all done */
1798                 if (!timerisset(cur_tv))
1799                         return 0;
1800
1801                 /* ignore timeouts we've already handled */
1802                 if (transfer->flags & (USBI_TRANSFER_TIMED_OUT | USBI_TRANSFER_OS_HANDLES_TIMEOUT))
1803                         continue;
1804
1805                 /* if transfer has non-expired timeout, nothing more to do */
1806                 if ((cur_tv->tv_sec > systime.tv_sec) ||
1807                                 (cur_tv->tv_sec == systime.tv_sec &&
1808                                         cur_tv->tv_usec > systime.tv_usec))
1809                         return 0;
1810
1811                 /* otherwise, we've got an expired timeout to handle */
1812                 handle_timeout(transfer);
1813         }
1814         return 0;
1815 }
1816
1817 static int handle_timeouts(struct libusb_context *ctx)
1818 {
1819         int r;
1820         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
1821         usbi_mutex_lock(&ctx->flying_transfers_lock);
1822         r = handle_timeouts_locked(ctx);
1823         usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
1824         return r;
1825 }
1826
1827 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1828 static int handle_timerfd_trigger(struct libusb_context *ctx)
1829 {
1830         int r;
1831
1832         usbi_mutex_lock(&ctx->flying_transfers_lock);
1833
1834         /* process the timeout that just happened */
1835         r = handle_timeouts_locked(ctx);
1836         if (r < 0)
1837                 goto out;
1838
1839         /* arm for next timeout*/
1840         r = arm_timerfd_for_next_timeout(ctx);
1841
1842 out:
1843         usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
1844         return r;
1845 }
1846 #endif
1847
1848 /* do the actual event handling. assumes that no other thread is concurrently
1849  * doing the same thing. */
1850 static int handle_events(struct libusb_context *ctx, struct timeval *tv)
1851 {
1852         int r;
1853         struct usbi_pollfd *ipollfd;
1854         POLL_NFDS_TYPE nfds = 0;
1855         struct pollfd *fds = NULL;
1856         int i = -1;
1857         int timeout_ms;
1858
1859         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfds_lock);
1860         list_for_each_entry(ipollfd, &ctx->pollfds, list, struct usbi_pollfd)
1861                 nfds++;
1862
1863         /* TODO: malloc when number of fd's changes, not on every poll */
1864         if (nfds != 0)
1865                 fds = malloc(sizeof(*fds) * nfds);
1866         if (!fds) {
1867                 usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfds_lock);
1868                 return LIBUSB_ERROR_NO_MEM;
1869         }
1870
1871         list_for_each_entry(ipollfd, &ctx->pollfds, list, struct usbi_pollfd) {
1872                 struct libusb_pollfd *pollfd = &ipollfd->pollfd;
1873                 int fd = pollfd->fd;
1874                 i++;
1875                 fds[i].fd = fd;
1876                 fds[i].events = pollfd->events;
1877                 fds[i].revents = 0;
1878         }
1879         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfds_lock);
1880
1881         timeout_ms = (tv->tv_sec * 1000) + (tv->tv_usec / 1000);
1882
1883         /* round up to next millisecond */
1884         if (tv->tv_usec % 1000)
1885                 timeout_ms++;
1886
1887         usbi_dbg("poll() %d fds with timeout in %dms", nfds, timeout_ms);
1888         r = usbi_poll(fds, nfds, timeout_ms);
1889         usbi_dbg("poll() returned %d", r);
1890         if (r == 0) {
1891                 free(fds);
1892                 return handle_timeouts(ctx);
1893         } else if (r == -1 && errno == EINTR) {
1894                 free(fds);
1895                 return LIBUSB_ERROR_INTERRUPTED;
1896         } else if (r < 0) {
1897                 free(fds);
1898                 usbi_err(ctx, "poll failed %d err=%d\n", r, errno);
1899                 return LIBUSB_ERROR_IO;
1900         }
1901
1902         /* fd[0] is always the ctrl pipe */
1903         if (fds[0].revents) {
1904                 /* another thread wanted to interrupt event handling, and it succeeded!
1905                  * handle any other events that cropped up at the same time, and
1906                  * simply return */
1907                 usbi_dbg("caught a fish on the control pipe");
1908
1909                 if (r == 1) {
1910                         r = 0;
1911                         goto handled;
1912                 } else {
1913                         /* prevent OS backend from trying to handle events on ctrl pipe */
1914                         fds[0].revents = 0;
1915                         r--;
1916                 }
1917         }
1918
1919 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1920         /* on timerfd configurations, fds[1] is the timerfd */
1921         if (usbi_using_timerfd(ctx) && fds[1].revents) {
1922                 /* timerfd indicates that a timeout has expired */
1923                 int ret;
1924                 usbi_dbg("timerfd triggered");
1925
1926                 ret = handle_timerfd_trigger(ctx);
1927                 if (ret < 0) {
1928                         /* return error code */
1929                         r = ret;
1930                         goto handled;
1931                 } else if (r == 1) {
1932                         /* no more active file descriptors, nothing more to do */
1933                         r = 0;
1934                         goto handled;
1935                 } else {
1936                         /* more events pending...
1937                          * prevent OS backend from trying to handle events on timerfd */
1938                         fds[1].revents = 0;
1939                         r--;
1940                 }
1941         }
1942 #endif
1943
1944         r = usbi_backend->handle_events(ctx, fds, nfds, r);
1945         if (r)
1946                 usbi_err(ctx, "backend handle_events failed with error %d", r);
1947
1948 handled:
1949         free(fds);
1950         return r;
1951 }
1952
1953 /* returns the smallest of:
1954  *  1. timeout of next URB
1955  *  2. user-supplied timeout
1956  * returns 1 if there is an already-expired timeout, otherwise returns 0
1957  * and populates out
1958  */
1959 static int get_next_timeout(libusb_context *ctx, struct timeval *tv,
1960         struct timeval *out)
1961 {
1962         struct timeval timeout;
1963         int r = libusb_get_next_timeout(ctx, &timeout);
1964         if (r) {
1965                 /* timeout already expired? */
1966                 if (!timerisset(&timeout))
1967                         return 1;
1968
1969                 /* choose the smallest of next URB timeout or user specified timeout */
1970                 if (timercmp(&timeout, tv, <))
1971                         *out = timeout;
1972                 else
1973                         *out = *tv;
1974         } else {
1975                 *out = *tv;
1976         }
1977         return 0;
1978 }
1979
1980 /** \ingroup poll
1981  * Handle any pending events.
1982  *
1983  * libusbx determines "pending events" by checking if any timeouts have expired
1984  * and by checking the set of file descriptors for activity.
1985  *
1986  * If a zero timeval is passed, this function will handle any already-pending
1987  * events and then immediately return in non-blocking style.
1988  *
1989  * If a non-zero timeval is passed and no events are currently pending, this
1990  * function will block waiting for events to handle up until the specified
1991  * timeout. If an event arrives or a signal is raised, this function will
1992  * return early.
1993  *
1994  * If the parameter completed is not NULL then <em>after obtaining the event
1995  * handling lock</em> this function will return immediately if the integer
1996  * pointed to is not 0. This allows for race free waiting for the completion
1997  * of a specific transfer.
1998  *
1999  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2000  * \param tv the maximum time to block waiting for events, or an all zero
2001  * timeval struct for non-blocking mode
2002  * \param completed pointer to completion integer to check, or NULL
2003  * \returns 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure
2004  * \see \ref mtasync
2005  */
2006 int API_EXPORTED libusb_handle_events_timeout_completed(libusb_context *ctx,
2007         struct timeval *tv, int *completed)
2008 {
2009         int r;
2010         struct timeval poll_timeout;
2011
2012         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
2013         r = get_next_timeout(ctx, tv, &poll_timeout);
2014         if (r) {
2015                 /* timeout already expired */
2016                 return handle_timeouts(ctx);
2017         }
2018
2019 retry:
2020         if (libusb_try_lock_events(ctx) == 0) {
2021                 if (completed == NULL || !*completed) {
2022                         /* we obtained the event lock: do our own event handling */
2023                         usbi_dbg("doing our own event handling");
2024                         r = handle_events(ctx, &poll_timeout);
2025                 }
2026                 libusb_unlock_events(ctx);
2027                 return r;
2028         }
2029
2030         /* another thread is doing event handling. wait for thread events that
2031          * notify event completion. */
2032         libusb_lock_event_waiters(ctx);
2033
2034         if (completed && *completed)
2035                 goto already_done;
2036
2037         if (!libusb_event_handler_active(ctx)) {
2038                 /* we hit a race: whoever was event handling earlier finished in the
2039                  * time it took us to reach this point. try the cycle again. */
2040                 libusb_unlock_event_waiters(ctx);
2041                 usbi_dbg("event handler was active but went away, retrying");
2042                 goto retry;
2043         }
2044
2045         usbi_dbg("another thread is doing event handling");
2046         r = libusb_wait_for_event(ctx, &poll_timeout);
2047
2048 already_done:
2049         libusb_unlock_event_waiters(ctx);
2050
2051         if (r < 0)
2052                 return r;
2053         else if (r == 1)
2054                 return handle_timeouts(ctx);
2055         else
2056                 return 0;
2057 }
2058
2059 /** \ingroup poll
2060  * Handle any pending events
2061  *
2062  * Like libusb_handle_events_timeout_completed(), but without the completed
2063  * parameter, calling this function is equivalent to calling
2064  * libusb_handle_events_timeout_completed() with a NULL completed parameter.
2065  *
2066  * This function is kept primarily for backwards compatibility.
2067  * All new code should call libusb_handle_events_completed() or
2068  * libusb_handle_events_timeout_completed() to avoid race conditions.
2069  *
2070  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2071  * \param tv the maximum time to block waiting for events, or an all zero
2072  * timeval struct for non-blocking mode
2073  * \returns 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure
2074  */
2075 int API_EXPORTED libusb_handle_events_timeout(libusb_context *ctx,
2076         struct timeval *tv)
2077 {
2078         return libusb_handle_events_timeout_completed(ctx, tv, NULL);
2079 }
2080
2081 /** \ingroup poll
2082  * Handle any pending events in blocking mode. There is currently a timeout
2083  * hardcoded at 60 seconds but we plan to make it unlimited in future. For
2084  * finer control over whether this function is blocking or non-blocking, or
2085  * for control over the timeout, use libusb_handle_events_timeout_completed()
2086  * instead.
2087  *
2088  * This function is kept primarily for backwards compatibility.
2089  * All new code should call libusb_handle_events_completed() or
2090  * libusb_handle_events_timeout_completed() to avoid race conditions.
2091  *
2092  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2093  * \returns 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure
2094  */
2095 int API_EXPORTED libusb_handle_events(libusb_context *ctx)
2096 {
2097         struct timeval tv;
2098         tv.tv_sec = 60;
2099         tv.tv_usec = 0;
2100         return libusb_handle_events_timeout_completed(ctx, &tv, NULL);
2101 }
2102
2103 /** \ingroup poll
2104  * Handle any pending events in blocking mode.
2105  *
2106  * Like libusb_handle_events(), with the addition of a completed parameter
2107  * to allow for race free waiting for the completion of a specific transfer.
2108  *
2109  * See libusb_handle_events_timeout_completed() for details on the completed
2110  * parameter.
2111  *
2112  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2113  * \param completed pointer to completion integer to check, or NULL
2114  * \returns 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure
2115  * \see \ref mtasync
2116  */
2117 int API_EXPORTED libusb_handle_events_completed(libusb_context *ctx,
2118         int *completed)
2119 {
2120         struct timeval tv;
2121         tv.tv_sec = 60;
2122         tv.tv_usec = 0;
2123         return libusb_handle_events_timeout_completed(ctx, &tv, completed);
2124 }
2125
2126 /** \ingroup poll
2127  * Handle any pending events by polling file descriptors, without checking if
2128  * any other threads are already doing so. Must be called with the event lock
2129  * held, see libusb_lock_events().
2130  *
2131  * This function is designed to be called under the situation where you have
2132  * taken the event lock and are calling poll()/select() directly on libusbx's
2133  * file descriptors (as opposed to using libusb_handle_events() or similar).
2134  * You detect events on libusbx's descriptors, so you then call this function
2135  * with a zero timeout value (while still holding the event lock).
2136  *
2137  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2138  * \param tv the maximum time to block waiting for events, or zero for
2139  * non-blocking mode
2140  * \returns 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure
2141  * \see \ref mtasync
2142  */
2143 int API_EXPORTED libusb_handle_events_locked(libusb_context *ctx,
2144         struct timeval *tv)
2145 {
2146         int r;
2147         struct timeval poll_timeout;
2148
2149         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
2150         r = get_next_timeout(ctx, tv, &poll_timeout);
2151         if (r) {
2152                 /* timeout already expired */
2153                 return handle_timeouts(ctx);
2154         }
2155
2156         return handle_events(ctx, &poll_timeout);
2157 }
2158
2159 /** \ingroup poll
2160  * Determines whether your application must apply special timing considerations
2161  * when monitoring libusbx's file descriptors.
2162  *
2163  * This function is only useful for applications which retrieve and poll
2164  * libusbx's file descriptors in their own main loop (\ref pollmain).
2165  *
2166  * Ordinarily, libusbx's event handler needs to be called into at specific
2167  * moments in time (in addition to times when there is activity on the file
2168  * descriptor set). The usual approach is to use libusb_get_next_timeout()
2169  * to learn about when the next timeout occurs, and to adjust your
2170  * poll()/select() timeout accordingly so that you can make a call into the
2171  * library at that time.
2172  *
2173  * Some platforms supported by libusbx do not come with this baggage - any
2174  * events relevant to timing will be represented by activity on the file
2175  * descriptor set, and libusb_get_next_timeout() will always return 0.
2176  * This function allows you to detect whether you are running on such a
2177  * platform.
2178  *
2179  * Since v1.0.5.
2180  *
2181  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2182  * \returns 0 if you must call into libusbx at times determined by
2183  * libusb_get_next_timeout(), or 1 if all timeout events are handled internally
2184  * or through regular activity on the file descriptors.
2185  * \see \ref pollmain "Polling libusbx file descriptors for event handling"
2186  */
2187 int API_EXPORTED libusb_pollfds_handle_timeouts(libusb_context *ctx)
2188 {
2189 #if defined(USBI_TIMERFD_AVAILABLE)
2190         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
2191         return usbi_using_timerfd(ctx);
2192 #else
2193         (void)ctx;
2194         return 0;
2195 #endif
2196 }
2197
2198 /** \ingroup poll
2199  * Determine the next internal timeout that libusbx needs to handle. You only
2200  * need to use this function if you are calling poll() or select() or similar
2201  * on libusbx's file descriptors yourself - you do not need to use it if you
2202  * are calling libusb_handle_events() or a variant directly.
2203  *
2204  * You should call this function in your main loop in order to determine how
2205  * long to wait for select() or poll() to return results. libusbx needs to be
2206  * called into at this timeout, so you should use it as an upper bound on
2207  * your select() or poll() call.
2208  *
2209  * When the timeout has expired, call into libusb_handle_events_timeout()
2210  * (perhaps in non-blocking mode) so that libusbx can handle the timeout.
2211  *
2212  * This function may return 1 (success) and an all-zero timeval. If this is
2213  * the case, it indicates that libusbx has a timeout that has already expired
2214  * so you should call libusb_handle_events_timeout() or similar immediately.
2215  * A return code of 0 indicates that there are no pending timeouts.
2216  *
2217  * On some platforms, this function will always returns 0 (no pending
2218  * timeouts). See \ref polltime.
2219  *
2220  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2221  * \param tv output location for a relative time against the current
2222  * clock in which libusbx must be called into in order to process timeout events
2223  * \returns 0 if there are no pending timeouts, 1 if a timeout was returned,
2224  * or LIBUSB_ERROR_OTHER on failure
2225  */
2226 int API_EXPORTED libusb_get_next_timeout(libusb_context *ctx,
2227         struct timeval *tv)
2228 {
2229         struct usbi_transfer *transfer;
2230         struct timespec cur_ts;
2231         struct timeval cur_tv;
2232         struct timeval *next_timeout;
2233         int r;
2234         int found = 0;
2235
2236         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
2237         if (usbi_using_timerfd(ctx))
2238                 return 0;
2239
2240         usbi_mutex_lock(&ctx->flying_transfers_lock);
2241         if (list_empty(&ctx->flying_transfers)) {
2242                 usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
2243                 usbi_dbg("no URBs, no timeout!");
2244                 return 0;
2245         }
2246
2247         /* find next transfer which hasn't already been processed as timed out */
2248         list_for_each_entry(transfer, &ctx->flying_transfers, list, struct usbi_transfer) {
2249                 if (transfer->flags & (USBI_TRANSFER_TIMED_OUT | USBI_TRANSFER_OS_HANDLES_TIMEOUT))
2250                         continue;
2251
2252                 /* no timeout for this transfer? */
2253                 if (!timerisset(&transfer->timeout))
2254                         continue;
2255
2256                 found = 1;
2257                 break;
2258         }
2259         usbi_mutex_unlock(&ctx->flying_transfers_lock);
2260
2261         if (!found) {
2262                 usbi_dbg("no URB with timeout or all handled by OS; no timeout!");
2263                 return 0;
2264         }
2265
2266         next_timeout = &transfer->timeout;
2267
2268         r = usbi_backend->clock_gettime(USBI_CLOCK_MONOTONIC, &cur_ts);
2269         if (r < 0) {
2270                 usbi_err(ctx, "failed to read monotonic clock, errno=%d", errno);
2271                 return 0;
2272         }
2273         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&cur_tv, &cur_ts);
2274
2275         if (!timercmp(&cur_tv, next_timeout, <)) {
2276                 usbi_dbg("first timeout already expired");
2277                 timerclear(tv);
2278         } else {
2279                 timersub(next_timeout, &cur_tv, tv);
2280                 usbi_dbg("next timeout in %d.%06ds", tv->tv_sec, tv->tv_usec);
2281         }
2282
2283         return 1;
2284 }
2285
2286 /** \ingroup poll
2287  * Register notification functions for file descriptor additions/removals.
2288  * These functions will be invoked for every new or removed file descriptor
2289  * that libusbx uses as an event source.
2290  *
2291  * To remove notifiers, pass NULL values for the function pointers.
2292  *
2293  * Note that file descriptors may have been added even before you register
2294  * these notifiers (e.g. at libusb_init() time).
2295  *
2296  * Additionally, note that the removal notifier may be called during
2297  * libusb_exit() (e.g. when it is closing file descriptors that were opened
2298  * and added to the poll set at libusb_init() time). If you don't want this,
2299  * remove the notifiers immediately before calling libusb_exit().
2300  *
2301  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2302  * \param added_cb pointer to function for addition notifications
2303  * \param removed_cb pointer to function for removal notifications
2304  * \param user_data User data to be passed back to callbacks (useful for
2305  * passing context information)
2306  */
2307 void API_EXPORTED libusb_set_pollfd_notifiers(libusb_context *ctx,
2308         libusb_pollfd_added_cb added_cb, libusb_pollfd_removed_cb removed_cb,
2309         void *user_data)
2310 {
2311         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
2312         ctx->fd_added_cb = added_cb;
2313         ctx->fd_removed_cb = removed_cb;
2314         ctx->fd_cb_user_data = user_data;
2315 }
2316
2317 /* Add a file descriptor to the list of file descriptors to be monitored.
2318  * events should be specified as a bitmask of events passed to poll(), e.g.
2319  * POLLIN and/or POLLOUT. */
2320 int usbi_add_pollfd(struct libusb_context *ctx, int fd, short events)
2321 {
2322         struct usbi_pollfd *ipollfd = malloc(sizeof(*ipollfd));
2323         if (!ipollfd)
2324                 return LIBUSB_ERROR_NO_MEM;
2325
2326         usbi_dbg("add fd %d events %d", fd, events);
2327         ipollfd->pollfd.fd = fd;
2328         ipollfd->pollfd.events = events;
2329         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfds_lock);
2330         list_add_tail(&ipollfd->list, &ctx->pollfds);
2331         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfds_lock);
2332
2333         if (ctx->fd_added_cb)
2334                 ctx->fd_added_cb(fd, events, ctx->fd_cb_user_data);
2335         return 0;
2336 }
2337
2338 /* Remove a file descriptor from the list of file descriptors to be polled. */
2339 void usbi_remove_pollfd(struct libusb_context *ctx, int fd)
2340 {
2341         struct usbi_pollfd *ipollfd;
2342         int found = 0;
2343
2344         usbi_dbg("remove fd %d", fd);
2345         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfds_lock);
2346         list_for_each_entry(ipollfd, &ctx->pollfds, list, struct usbi_pollfd)
2347                 if (ipollfd->pollfd.fd == fd) {
2348                         found = 1;
2349                         break;
2350                 }
2351
2352         if (!found) {
2353                 usbi_dbg("couldn't find fd %d to remove", fd);
2354                 usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfds_lock);
2355                 return;
2356         }
2357
2358         list_del(&ipollfd->list);
2359         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfds_lock);
2360         free(ipollfd);
2361         if (ctx->fd_removed_cb)
2362                 ctx->fd_removed_cb(fd, ctx->fd_cb_user_data);
2363 }
2364
2365 /** \ingroup poll
2366  * Retrieve a list of file descriptors that should be polled by your main loop
2367  * as libusbx event sources.
2368  *
2369  * The returned list is NULL-terminated and should be freed with free() when
2370  * done. The actual list contents must not be touched.
2371  *
2372  * As file descriptors are a Unix-specific concept, this function is not
2373  * available on Windows and will always return NULL.
2374  *
2375  * \param ctx the context to operate on, or NULL for the default context
2376  * \returns a NULL-terminated list of libusb_pollfd structures
2377  * \returns NULL on error
2378  * \returns NULL on platforms where the functionality is not available
2379  */
2380 DEFAULT_VISIBILITY
2381 const struct libusb_pollfd ** LIBUSB_CALL libusb_get_pollfds(
2382         libusb_context *ctx)
2383 {
2384 #ifndef OS_WINDOWS
2385         struct libusb_pollfd **ret = NULL;
2386         struct usbi_pollfd *ipollfd;
2387         size_t i = 0;
2388         size_t cnt = 0;
2389         USBI_GET_CONTEXT(ctx);
2390
2391         usbi_mutex_lock(&ctx->pollfds_lock);
2392         list_for_each_entry(ipollfd, &ctx->pollfds, list, struct usbi_pollfd)
2393                 cnt++;
2394
2395         ret = calloc(cnt + 1, sizeof(struct libusb_pollfd *));
2396         if (!ret)
2397                 goto out;
2398
2399         list_for_each_entry(ipollfd, &ctx->pollfds, list, struct usbi_pollfd)
2400                 ret[i++] = (struct libusb_pollfd *) ipollfd;
2401         ret[cnt] = NULL;
2402
2403 out:
2404         usbi_mutex_unlock(&ctx->pollfds_lock);
2405         return (const struct libusb_pollfd **) ret;
2406 #else
2407         usbi_err(ctx, "external polling of libusbx's internal descriptors "\
2408                 "is not yet supported on Windows platforms");
2409         return NULL;
2410 #endif
2411 }
2412
2413 /* Backends call this from handle_events to report disconnection of a device.
2414  * The transfers get cancelled appropriately.
2415  */
2416 void usbi_handle_disconnect(struct libusb_device_handle *handle)
2417 {
2418         struct usbi_transfer *cur;
2419         struct usbi_transfer *to_cancel;
2420
2421         usbi_dbg("device %d.%d",
2422                 handle->dev->bus_number, handle->dev->device_address);
2423
2424         /* terminate all pending transfers with the LIBUSB_TRANSFER_NO_DEVICE
2425          * status code.
2426          *
2427          * this is a bit tricky because:
2428          * 1. we can't do transfer completion while holding flying_transfers_lock
2429          * 2. the transfers list can change underneath us - if we were to build a
2430          *    list of transfers to complete (while holding look), the situation
2431          *    might be different by the time we come to free them
2432          *
2433          * so we resort to a loop-based approach as below
2434          * FIXME: is this still potentially racy?
2435          */
2436
2437         while (1) {
2438                 usbi_mutex_lock(&HANDLE_CTX(handle)->flying_transfers_lock);
2439                 to_cancel = NULL;
2440                 list_for_each_entry(cur, &HANDLE_CTX(handle)->flying_transfers, list, struct usbi_transfer)
2441                         if (USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(cur)->dev_handle == handle) {
2442                                 to_cancel = cur;
2443                                 break;
2444                         }
2445                 usbi_mutex_unlock(&HANDLE_CTX(handle)->flying_transfers_lock);
2446
2447                 if (!to_cancel)
2448                         break;
2449
2450                 usbi_backend->clear_transfer_priv(to_cancel);
2451                 usbi_handle_transfer_completion(to_cancel, LIBUSB_TRANSFER_NO_DEVICE);
2452         }
2453
2454 }