io: Fix race condition in handle_timeout()
[platform/upstream/libusb.git] / libusb / libusbi.h
1 /*
2  * Internal header for libusb
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 #ifndef LIBUSBI_H
22 #define LIBUSBI_H
23
24 #include <config.h>
25
26 #include <stdlib.h>
27
28 #include <stddef.h>
29 #include <stdint.h>
30 #include <time.h>
31 #include <stdarg.h>
32 #ifdef HAVE_POLL_H
33 #include <poll.h>
34 #endif
35 #ifdef HAVE_MISSING_H
36 #include <missing.h>
37 #endif
38
39 #include "libusb.h"
40 #include "version.h"
41
42 /* Inside the libusb code, mark all public functions as follows:
43  *   return_type API_EXPORTED function_name(params) { ... }
44  * But if the function returns a pointer, mark it as follows:
45  *   DEFAULT_VISIBILITY return_type * LIBUSB_CALL function_name(params) { ... }
46  * In the libusb public header, mark all declarations as:
47  *   return_type LIBUSB_CALL function_name(params);
48  */
49 #define API_EXPORTED LIBUSB_CALL DEFAULT_VISIBILITY
50
51 #ifdef __cplusplus
52 extern "C" {
53 #endif
54
55 #define DEVICE_DESC_LENGTH      18
56
57 #define USB_MAXENDPOINTS        32
58 #define USB_MAXINTERFACES       32
59 #define USB_MAXCONFIG           8
60
61 /* Backend specific capabilities */
62 #define USBI_CAP_HAS_HID_ACCESS                 0x00010000
63 #define USBI_CAP_SUPPORTS_DETACH_KERNEL_DRIVER  0x00020000
64
65 /* Maximum number of bytes in a log line */
66 #define USBI_MAX_LOG_LEN        1024
67 /* Terminator for log lines */
68 #define USBI_LOG_LINE_END       "\n"
69
70 /* The following is used to silence warnings for unused variables */
71 #define UNUSED(var)             do { (void)(var); } while(0)
72
73 #if !defined(ARRAYSIZE)
74 #define ARRAYSIZE(array) (sizeof(array) / sizeof(array[0]))
75 #endif
76
77 struct list_head {
78         struct list_head *prev, *next;
79 };
80
81 /* Get an entry from the list
82  *  ptr - the address of this list_head element in "type"
83  *  type - the data type that contains "member"
84  *  member - the list_head element in "type"
85  */
86 #define list_entry(ptr, type, member) \
87         ((type *)((uintptr_t)(ptr) - (uintptr_t)offsetof(type, member)))
88
89 #define list_first_entry(ptr, type, member) \
90         list_entry((ptr)->next, type, member)
91
92 /* Get each entry from a list
93  *  pos - A structure pointer has a "member" element
94  *  head - list head
95  *  member - the list_head element in "pos"
96  *  type - the type of the first parameter
97  */
98 #define list_for_each_entry(pos, head, member, type)                    \
99         for (pos = list_entry((head)->next, type, member);              \
100                  &pos->member != (head);                                \
101                  pos = list_entry(pos->member.next, type, member))
102
103 #define list_for_each_entry_safe(pos, n, head, member, type)            \
104         for (pos = list_entry((head)->next, type, member),              \
105                  n = list_entry(pos->member.next, type, member);        \
106                  &pos->member != (head);                                \
107                  pos = n, n = list_entry(n->member.next, type, member))
108
109 #define list_empty(entry) ((entry)->next == (entry))
110
111 static inline void list_init(struct list_head *entry)
112 {
113         entry->prev = entry->next = entry;
114 }
115
116 static inline void list_add(struct list_head *entry, struct list_head *head)
117 {
118         entry->next = head->next;
119         entry->prev = head;
120
121         head->next->prev = entry;
122         head->next = entry;
123 }
124
125 static inline void list_add_tail(struct list_head *entry,
126         struct list_head *head)
127 {
128         entry->next = head;
129         entry->prev = head->prev;
130
131         head->prev->next = entry;
132         head->prev = entry;
133 }
134
135 static inline void list_del(struct list_head *entry)
136 {
137         entry->next->prev = entry->prev;
138         entry->prev->next = entry->next;
139         entry->next = entry->prev = NULL;
140 }
141
142 static inline void *usbi_reallocf(void *ptr, size_t size)
143 {
144         void *ret = realloc(ptr, size);
145         if (!ret)
146                 free(ptr);
147         return ret;
148 }
149
150 #define container_of(ptr, type, member) ({                      \
151         const typeof( ((type *)0)->member ) *mptr = (ptr);      \
152         (type *)( (char *)mptr - offsetof(type,member) );})
153
154 #ifndef MIN
155 #define MIN(a, b)       ((a) < (b) ? (a) : (b))
156 #endif
157 #ifndef MAX
158 #define MAX(a, b)       ((a) > (b) ? (a) : (b))
159 #endif
160
161 #define TIMESPEC_IS_SET(ts) ((ts)->tv_sec != 0 || (ts)->tv_nsec != 0)
162
163 #if defined(_WIN32) || defined(__CYGWIN__) || defined(_WIN32_WCE)
164 #define TIMEVAL_TV_SEC_TYPE     long
165 #else
166 #define TIMEVAL_TV_SEC_TYPE     time_t
167 #endif
168
169 /* Some platforms don't have this define */
170 #ifndef TIMESPEC_TO_TIMEVAL
171 #define TIMESPEC_TO_TIMEVAL(tv, ts)                                     \
172         do {                                                            \
173                 (tv)->tv_sec = (TIMEVAL_TV_SEC_TYPE) (ts)->tv_sec;      \
174                 (tv)->tv_usec = (ts)->tv_nsec / 1000;                   \
175         } while (0)
176 #endif
177
178 void usbi_log(struct libusb_context *ctx, enum libusb_log_level level,
179         const char *function, const char *format, ...);
180
181 void usbi_log_v(struct libusb_context *ctx, enum libusb_log_level level,
182         const char *function, const char *format, va_list args);
183
184 #if !defined(_MSC_VER) || _MSC_VER >= 1400
185
186 #ifdef ENABLE_LOGGING
187 #define _usbi_log(ctx, level, ...) usbi_log(ctx, level, __FUNCTION__, __VA_ARGS__)
188 #define usbi_dbg(...) _usbi_log(NULL, LIBUSB_LOG_LEVEL_DEBUG, __VA_ARGS__)
189 #else
190 #define _usbi_log(ctx, level, ...) do { (void)(ctx); } while(0)
191 #define usbi_dbg(...) do {} while(0)
192 #endif
193
194 #define usbi_info(ctx, ...) _usbi_log(ctx, LIBUSB_LOG_LEVEL_INFO, __VA_ARGS__)
195 #define usbi_warn(ctx, ...) _usbi_log(ctx, LIBUSB_LOG_LEVEL_WARNING, __VA_ARGS__)
196 #define usbi_err(ctx, ...) _usbi_log(ctx, LIBUSB_LOG_LEVEL_ERROR, __VA_ARGS__)
197
198 #else /* !defined(_MSC_VER) || _MSC_VER >= 1400 */
199
200 #ifdef ENABLE_LOGGING
201 #define LOG_BODY(ctxt, level)                           \
202 {                                                       \
203         va_list args;                                   \
204         va_start(args, format);                         \
205         usbi_log_v(ctxt, level, "", format, args);      \
206         va_end(args);                                   \
207 }
208 #else
209 #define LOG_BODY(ctxt, level)                           \
210 {                                                       \
211         (void)(ctxt);                                   \
212 }
213 #endif
214
215 static inline void usbi_info(struct libusb_context *ctx, const char *format, ...)
216         LOG_BODY(ctx, LIBUSB_LOG_LEVEL_INFO)
217 static inline void usbi_warn(struct libusb_context *ctx, const char *format, ...)
218         LOG_BODY(ctx, LIBUSB_LOG_LEVEL_WARNING)
219 static inline void usbi_err(struct libusb_context *ctx, const char *format, ...)
220         LOG_BODY(ctx, LIBUSB_LOG_LEVEL_ERROR)
221
222 static inline void usbi_dbg(const char *format, ...)
223         LOG_BODY(NULL, LIBUSB_LOG_LEVEL_DEBUG)
224
225 #endif /* !defined(_MSC_VER) || _MSC_VER >= 1400 */
226
227 #define USBI_GET_CONTEXT(ctx)                           \
228         do {                                            \
229                 if (!(ctx))                             \
230                         (ctx) = usbi_default_context;   \
231         } while(0)
232
233 #define DEVICE_CTX(dev)         ((dev)->ctx)
234 #define HANDLE_CTX(handle)      (DEVICE_CTX((handle)->dev))
235 #define TRANSFER_CTX(transfer)  (HANDLE_CTX((transfer)->dev_handle))
236 #define ITRANSFER_CTX(transfer) \
237         (TRANSFER_CTX(USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(transfer)))
238
239 #define IS_EPIN(ep)             (0 != ((ep) & LIBUSB_ENDPOINT_IN))
240 #define IS_EPOUT(ep)            (!IS_EPIN(ep))
241 #define IS_XFERIN(xfer)         (0 != ((xfer)->endpoint & LIBUSB_ENDPOINT_IN))
242 #define IS_XFEROUT(xfer)        (!IS_XFERIN(xfer))
243
244 /* Internal abstraction for thread synchronization */
245 #if defined(THREADS_POSIX)
246 #include "os/threads_posix.h"
247 #elif defined(OS_WINDOWS) || defined(OS_WINCE)
248 #include "os/threads_windows.h"
249 #endif
250
251 extern struct libusb_context *usbi_default_context;
252
253 /* Forward declaration for use in context (fully defined inside poll abstraction) */
254 struct pollfd;
255
256 struct libusb_context {
257         int debug;
258         int debug_fixed;
259
260         /* internal event pipe, used for signalling occurrence of an internal event. */
261         int event_pipe[2];
262
263         struct list_head usb_devs;
264         usbi_mutex_t usb_devs_lock;
265
266         /* A list of open handles. Backends are free to traverse this if required.
267          */
268         struct list_head open_devs;
269         usbi_mutex_t open_devs_lock;
270
271         /* A list of registered hotplug callbacks */
272         struct list_head hotplug_cbs;
273         usbi_mutex_t hotplug_cbs_lock;
274
275         /* this is a list of in-flight transfer handles, sorted by timeout
276          * expiration. URBs to timeout the soonest are placed at the beginning of
277          * the list, URBs that will time out later are placed after, and urbs with
278          * infinite timeout are always placed at the very end. */
279         struct list_head flying_transfers;
280         usbi_mutex_t flying_transfers_lock;
281
282         /* user callbacks for pollfd changes */
283         libusb_pollfd_added_cb fd_added_cb;
284         libusb_pollfd_removed_cb fd_removed_cb;
285         void *fd_cb_user_data;
286
287         /* ensures that only one thread is handling events at any one time */
288         usbi_mutex_t events_lock;
289
290         /* used to see if there is an active thread doing event handling */
291         int event_handler_active;
292
293         /* A thread-local storage key to track which thread is performing event
294          * handling */
295         usbi_tls_key_t event_handling_key;
296
297         /* used to wait for event completion in threads other than the one that is
298          * event handling */
299         usbi_mutex_t event_waiters_lock;
300         usbi_cond_t event_waiters_cond;
301
302         /* A lock to protect internal context event data. */
303         usbi_mutex_t event_data_lock;
304
305         /* A bitmask of flags that are set to indicate specific events that need to
306          * be handled. Protected by event_data_lock. */
307         unsigned int event_flags;
308
309         /* A counter that is set when we want to interrupt and prevent event handling,
310          * in order to safely close a device. Protected by event_data_lock. */
311         unsigned int device_close;
312
313         /* list and count of poll fds and an array of poll fd structures that is
314          * (re)allocated as necessary prior to polling. Protected by event_data_lock. */
315         struct list_head ipollfds;
316         struct pollfd *pollfds;
317         POLL_NFDS_TYPE pollfds_cnt;
318
319         /* A list of pending hotplug messages. Protected by event_data_lock. */
320         struct list_head hotplug_msgs;
321
322         /* A list of pending completed transfers. Protected by event_data_lock. */
323         struct list_head completed_transfers;
324
325 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
326         /* used for timeout handling, if supported by OS.
327          * this timerfd is maintained to trigger on the next pending timeout */
328         int timerfd;
329 #endif
330
331         struct list_head list;
332 };
333
334 enum usbi_event_flags {
335         /* The list of pollfds has been modified */
336         USBI_EVENT_POLLFDS_MODIFIED = 1 << 0,
337
338         /* The user has interrupted the event handler */
339         USBI_EVENT_USER_INTERRUPT = 1 << 1,
340 };
341
342 /* Macros for managing event handling state */
343 #define usbi_handling_events(ctx) \
344         (usbi_tls_key_get((ctx)->event_handling_key) != NULL)
345
346 #define usbi_start_event_handling(ctx) \
347         usbi_tls_key_set((ctx)->event_handling_key, ctx)
348
349 #define usbi_end_event_handling(ctx) \
350         usbi_tls_key_set((ctx)->event_handling_key, NULL)
351
352 /* Update the following macro if new event sources are added */
353 #define usbi_pending_events(ctx) \
354         ((ctx)->event_flags || (ctx)->device_close \
355          || !list_empty(&(ctx)->hotplug_msgs) || !list_empty(&(ctx)->completed_transfers))
356
357 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
358 #define usbi_using_timerfd(ctx) ((ctx)->timerfd >= 0)
359 #else
360 #define usbi_using_timerfd(ctx) (0)
361 #endif
362
363 struct libusb_device {
364         /* lock protects refcnt, everything else is finalized at initialization
365          * time */
366         usbi_mutex_t lock;
367         int refcnt;
368
369         struct libusb_context *ctx;
370
371         uint8_t bus_number;
372         uint8_t port_number;
373         struct libusb_device* parent_dev;
374         uint8_t device_address;
375         uint8_t num_configurations;
376         enum libusb_speed speed;
377
378         struct list_head list;
379         unsigned long session_data;
380
381         struct libusb_device_descriptor device_descriptor;
382         int attached;
383
384         unsigned char os_priv
385 #if defined(__STDC_VERSION__) && (__STDC_VERSION__ >= 199901L)
386         [] /* valid C99 code */
387 #else
388         [0] /* non-standard, but usually working code */
389 #endif
390         ;
391 };
392
393 struct libusb_device_handle {
394         /* lock protects claimed_interfaces */
395         usbi_mutex_t lock;
396         unsigned long claimed_interfaces;
397
398         struct list_head list;
399         struct libusb_device *dev;
400         int auto_detach_kernel_driver;
401         unsigned char os_priv
402 #if defined(__STDC_VERSION__) && (__STDC_VERSION__ >= 199901L)
403         [] /* valid C99 code */
404 #else
405         [0] /* non-standard, but usually working code */
406 #endif
407         ;
408 };
409
410 enum {
411         USBI_CLOCK_MONOTONIC,
412         USBI_CLOCK_REALTIME
413 };
414
415 /* in-memory transfer layout:
416  *
417  * 1. struct usbi_transfer
418  * 2. struct libusb_transfer (which includes iso packets) [variable size]
419  * 3. os private data [variable size]
420  *
421  * from a libusb_transfer, you can get the usbi_transfer by rewinding the
422  * appropriate number of bytes.
423  * the usbi_transfer includes the number of allocated packets, so you can
424  * determine the size of the transfer and hence the start and length of the
425  * OS-private data.
426  */
427
428 struct usbi_transfer {
429         int num_iso_packets;
430         struct list_head list;
431         struct list_head completed_list;
432         struct timeval timeout;
433         int transferred;
434         uint32_t stream_id;
435         uint8_t flags;
436
437         /* this lock is held during libusb_submit_transfer() and
438          * libusb_cancel_transfer() (allowing the OS backend to prevent duplicate
439          * cancellation, submission-during-cancellation, etc). the OS backend
440          * should also take this lock in the handle_events path, to prevent the user
441          * cancelling the transfer from another thread while you are processing
442          * its completion (presumably there would be races within your OS backend
443          * if this were possible). */
444         usbi_mutex_t lock;
445
446         /* this lock should be held whenever viewing or modifying flags
447          * relating to the transfer state */
448         usbi_mutex_t flags_lock;
449 };
450
451 enum usbi_transfer_flags {
452         /* The transfer has timed out */
453         USBI_TRANSFER_TIMED_OUT = 1 << 0,
454
455         /* Set by backend submit_transfer() if the OS handles timeout */
456         USBI_TRANSFER_OS_HANDLES_TIMEOUT = 1 << 1,
457
458         /* Cancellation was requested via libusb_cancel_transfer() */
459         USBI_TRANSFER_CANCELLING = 1 << 2,
460
461         /* Operation on the transfer failed because the device disappeared */
462         USBI_TRANSFER_DEVICE_DISAPPEARED = 1 << 3,
463
464         /* Transfer is currently being submitted */
465         USBI_TRANSFER_SUBMITTING = 1 << 4,
466
467         /* Transfer successfully submitted by backend */
468         USBI_TRANSFER_IN_FLIGHT = 1 << 5,
469
470         /* Completion handler has run */
471         USBI_TRANSFER_COMPLETED = 1 << 6,
472
473         /* The transfer timeout has been handled */
474         USBI_TRANSFER_TIMEOUT_HANDLED = 1 << 7,
475 };
476
477 #define USBI_TRANSFER_TO_LIBUSB_TRANSFER(transfer)                      \
478         ((struct libusb_transfer *)(((unsigned char *)(transfer))       \
479                 + sizeof(struct usbi_transfer)))
480 #define LIBUSB_TRANSFER_TO_USBI_TRANSFER(transfer)                      \
481         ((struct usbi_transfer *)(((unsigned char *)(transfer))         \
482                 - sizeof(struct usbi_transfer)))
483
484 static inline void *usbi_transfer_get_os_priv(struct usbi_transfer *transfer)
485 {
486         return ((unsigned char *)transfer) + sizeof(struct usbi_transfer)
487                 + sizeof(struct libusb_transfer)
488                 + (transfer->num_iso_packets
489                         * sizeof(struct libusb_iso_packet_descriptor));
490 }
491
492 /* bus structures */
493
494 /* All standard descriptors have these 2 fields in common */
495 struct usb_descriptor_header {
496         uint8_t bLength;
497         uint8_t bDescriptorType;
498 };
499
500 /* shared data and functions */
501
502 int usbi_io_init(struct libusb_context *ctx);
503 void usbi_io_exit(struct libusb_context *ctx);
504
505 struct libusb_device *usbi_alloc_device(struct libusb_context *ctx,
506         unsigned long session_id);
507 struct libusb_device *usbi_get_device_by_session_id(struct libusb_context *ctx,
508         unsigned long session_id);
509 int usbi_sanitize_device(struct libusb_device *dev);
510 void usbi_handle_disconnect(struct libusb_device_handle *dev_handle);
511
512 int usbi_handle_transfer_completion(struct usbi_transfer *itransfer,
513         enum libusb_transfer_status status);
514 int usbi_handle_transfer_cancellation(struct usbi_transfer *transfer);
515 void usbi_signal_transfer_completion(struct usbi_transfer *transfer);
516
517 int usbi_parse_descriptor(const unsigned char *source, const char *descriptor,
518         void *dest, int host_endian);
519 int usbi_device_cache_descriptor(libusb_device *dev);
520 int usbi_get_config_index_by_value(struct libusb_device *dev,
521         uint8_t bConfigurationValue, int *idx);
522
523 void usbi_connect_device (struct libusb_device *dev);
524 void usbi_disconnect_device (struct libusb_device *dev);
525
526 int usbi_signal_event(struct libusb_context *ctx);
527 int usbi_clear_event(struct libusb_context *ctx);
528
529 /* Internal abstraction for poll (needs struct usbi_transfer on Windows) */
530 #if defined(OS_LINUX) || defined(OS_DARWIN) || defined(OS_OPENBSD) || defined(OS_NETBSD) || defined(OS_HAIKU)
531 #include <unistd.h>
532 #include "os/poll_posix.h"
533 #elif defined(OS_WINDOWS) || defined(OS_WINCE)
534 #include "os/poll_windows.h"
535 #endif
536
537 #if (defined(OS_WINDOWS) || defined(OS_WINCE)) && !defined(__GNUC__)
538 #define snprintf _snprintf
539 #define vsnprintf _vsnprintf
540 int usbi_gettimeofday(struct timeval *tp, void *tzp);
541 #define LIBUSB_GETTIMEOFDAY_WIN32
542 #define HAVE_USBI_GETTIMEOFDAY
543 #else
544 #ifdef HAVE_GETTIMEOFDAY
545 #define usbi_gettimeofday(tv, tz) gettimeofday((tv), (tz))
546 #define HAVE_USBI_GETTIMEOFDAY
547 #endif
548 #endif
549
550 struct usbi_pollfd {
551         /* must come first */
552         struct libusb_pollfd pollfd;
553
554         struct list_head list;
555 };
556
557 int usbi_add_pollfd(struct libusb_context *ctx, int fd, short events);
558 void usbi_remove_pollfd(struct libusb_context *ctx, int fd);
559
560 /* device discovery */
561
562 /* we traverse usbfs without knowing how many devices we are going to find.
563  * so we create this discovered_devs model which is similar to a linked-list
564  * which grows when required. it can be freed once discovery has completed,
565  * eliminating the need for a list node in the libusb_device structure
566  * itself. */
567 struct discovered_devs {
568         size_t len;
569         size_t capacity;
570         struct libusb_device *devices
571 #if defined(__STDC_VERSION__) && (__STDC_VERSION__ >= 199901L)
572         [] /* valid C99 code */
573 #else
574         [0] /* non-standard, but usually working code */
575 #endif
576         ;
577 };
578
579 struct discovered_devs *discovered_devs_append(
580         struct discovered_devs *discdevs, struct libusb_device *dev);
581
582 /* OS abstraction */
583
584 /* This is the interface that OS backends need to implement.
585  * All fields are mandatory, except ones explicitly noted as optional. */
586 struct usbi_os_backend {
587         /* A human-readable name for your backend, e.g. "Linux usbfs" */
588         const char *name;
589
590         /* Binary mask for backend specific capabilities */
591         uint32_t caps;
592
593         /* Perform initialization of your backend. You might use this function
594          * to determine specific capabilities of the system, allocate required
595          * data structures for later, etc.
596          *
597          * This function is called when a libusb user initializes the library
598          * prior to use.
599          *
600          * Return 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure.
601          */
602         int (*init)(struct libusb_context *ctx);
603
604         /* Deinitialization. Optional. This function should destroy anything
605          * that was set up by init.
606          *
607          * This function is called when the user deinitializes the library.
608          */
609         void (*exit)(void);
610
611         /* Enumerate all the USB devices on the system, returning them in a list
612          * of discovered devices.
613          *
614          * Your implementation should enumerate all devices on the system,
615          * regardless of whether they have been seen before or not.
616          *
617          * When you have found a device, compute a session ID for it. The session
618          * ID should uniquely represent that particular device for that particular
619          * connection session since boot (i.e. if you disconnect and reconnect a
620          * device immediately after, it should be assigned a different session ID).
621          * If your OS cannot provide a unique session ID as described above,
622          * presenting a session ID of (bus_number << 8 | device_address) should
623          * be sufficient. Bus numbers and device addresses wrap and get reused,
624          * but that is an unlikely case.
625          *
626          * After computing a session ID for a device, call
627          * usbi_get_device_by_session_id(). This function checks if libusb already
628          * knows about the device, and if so, it provides you with a reference
629          * to a libusb_device structure for it.
630          *
631          * If usbi_get_device_by_session_id() returns NULL, it is time to allocate
632          * a new device structure for the device. Call usbi_alloc_device() to
633          * obtain a new libusb_device structure with reference count 1. Populate
634          * the bus_number and device_address attributes of the new device, and
635          * perform any other internal backend initialization you need to do. At
636          * this point, you should be ready to provide device descriptors and so
637          * on through the get_*_descriptor functions. Finally, call
638          * usbi_sanitize_device() to perform some final sanity checks on the
639          * device. Assuming all of the above succeeded, we can now continue.
640          * If any of the above failed, remember to unreference the device that
641          * was returned by usbi_alloc_device().
642          *
643          * At this stage we have a populated libusb_device structure (either one
644          * that was found earlier, or one that we have just allocated and
645          * populated). This can now be added to the discovered devices list
646          * using discovered_devs_append(). Note that discovered_devs_append()
647          * may reallocate the list, returning a new location for it, and also
648          * note that reallocation can fail. Your backend should handle these
649          * error conditions appropriately.
650          *
651          * This function should not generate any bus I/O and should not block.
652          * If I/O is required (e.g. reading the active configuration value), it is
653          * OK to ignore these suggestions :)
654          *
655          * This function is executed when the user wishes to retrieve a list
656          * of USB devices connected to the system.
657          *
658          * If the backend has hotplug support, this function is not used!
659          *
660          * Return 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure.
661          */
662         int (*get_device_list)(struct libusb_context *ctx,
663                 struct discovered_devs **discdevs);
664
665         /* Apps which were written before hotplug support, may listen for
666          * hotplug events on their own and call libusb_get_device_list on
667          * device addition. In this case libusb_get_device_list will likely
668          * return a list without the new device in there, as the hotplug
669          * event thread will still be busy enumerating the device, which may
670          * take a while, or may not even have seen the event yet.
671          *
672          * To avoid this libusb_get_device_list will call this optional
673          * function for backends with hotplug support before copying
674          * ctx->usb_devs to the user. In this function the backend should
675          * ensure any pending hotplug events are fully processed before
676          * returning.
677          *
678          * Optional, should be implemented by backends with hotplug support.
679          */
680         void (*hotplug_poll)(void);
681
682         /* Open a device for I/O and other USB operations. The device handle
683          * is preallocated for you, you can retrieve the device in question
684          * through handle->dev.
685          *
686          * Your backend should allocate any internal resources required for I/O
687          * and other operations so that those operations can happen (hopefully)
688          * without hiccup. This is also a good place to inform libusb that it
689          * should monitor certain file descriptors related to this device -
690          * see the usbi_add_pollfd() function.
691          *
692          * This function should not generate any bus I/O and should not block.
693          *
694          * This function is called when the user attempts to obtain a device
695          * handle for a device.
696          *
697          * Return:
698          * - 0 on success
699          * - LIBUSB_ERROR_ACCESS if the user has insufficient permissions
700          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since
701          *   discovery
702          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
703          *
704          * Do not worry about freeing the handle on failed open, the upper layers
705          * do this for you.
706          */
707         int (*open)(struct libusb_device_handle *dev_handle);
708
709         /* Close a device such that the handle cannot be used again. Your backend
710          * should destroy any resources that were allocated in the open path.
711          * This may also be a good place to call usbi_remove_pollfd() to inform
712          * libusb of any file descriptors associated with this device that should
713          * no longer be monitored.
714          *
715          * This function is called when the user closes a device handle.
716          */
717         void (*close)(struct libusb_device_handle *dev_handle);
718
719         /* Retrieve the device descriptor from a device.
720          *
721          * The descriptor should be retrieved from memory, NOT via bus I/O to the
722          * device. This means that you may have to cache it in a private structure
723          * during get_device_list enumeration. Alternatively, you may be able
724          * to retrieve it from a kernel interface (some Linux setups can do this)
725          * still without generating bus I/O.
726          *
727          * This function is expected to write DEVICE_DESC_LENGTH (18) bytes into
728          * buffer, which is guaranteed to be big enough.
729          *
730          * This function is called when sanity-checking a device before adding
731          * it to the list of discovered devices, and also when the user requests
732          * to read the device descriptor.
733          *
734          * This function is expected to return the descriptor in bus-endian format
735          * (LE). If it returns the multi-byte values in host-endian format,
736          * set the host_endian output parameter to "1".
737          *
738          * Return 0 on success or a LIBUSB_ERROR code on failure.
739          */
740         int (*get_device_descriptor)(struct libusb_device *device,
741                 unsigned char *buffer, int *host_endian);
742
743         /* Get the ACTIVE configuration descriptor for a device.
744          *
745          * The descriptor should be retrieved from memory, NOT via bus I/O to the
746          * device. This means that you may have to cache it in a private structure
747          * during get_device_list enumeration. You may also have to keep track
748          * of which configuration is active when the user changes it.
749          *
750          * This function is expected to write len bytes of data into buffer, which
751          * is guaranteed to be big enough. If you can only do a partial write,
752          * return an error code.
753          *
754          * This function is expected to return the descriptor in bus-endian format
755          * (LE). If it returns the multi-byte values in host-endian format,
756          * set the host_endian output parameter to "1".
757          *
758          * Return:
759          * - 0 on success
760          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if the device is in unconfigured state
761          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
762          */
763         int (*get_active_config_descriptor)(struct libusb_device *device,
764                 unsigned char *buffer, size_t len, int *host_endian);
765
766         /* Get a specific configuration descriptor for a device.
767          *
768          * The descriptor should be retrieved from memory, NOT via bus I/O to the
769          * device. This means that you may have to cache it in a private structure
770          * during get_device_list enumeration.
771          *
772          * The requested descriptor is expressed as a zero-based index (i.e. 0
773          * indicates that we are requesting the first descriptor). The index does
774          * not (necessarily) equal the bConfigurationValue of the configuration
775          * being requested.
776          *
777          * This function is expected to write len bytes of data into buffer, which
778          * is guaranteed to be big enough. If you can only do a partial write,
779          * return an error code.
780          *
781          * This function is expected to return the descriptor in bus-endian format
782          * (LE). If it returns the multi-byte values in host-endian format,
783          * set the host_endian output parameter to "1".
784          *
785          * Return the length read on success or a LIBUSB_ERROR code on failure.
786          */
787         int (*get_config_descriptor)(struct libusb_device *device,
788                 uint8_t config_index, unsigned char *buffer, size_t len,
789                 int *host_endian);
790
791         /* Like get_config_descriptor but then by bConfigurationValue instead
792          * of by index.
793          *
794          * Optional, if not present the core will call get_config_descriptor
795          * for all configs until it finds the desired bConfigurationValue.
796          *
797          * Returns a pointer to the raw-descriptor in *buffer, this memory
798          * is valid as long as device is valid.
799          *
800          * Returns the length of the returned raw-descriptor on success,
801          * or a LIBUSB_ERROR code on failure.
802          */
803         int (*get_config_descriptor_by_value)(struct libusb_device *device,
804                 uint8_t bConfigurationValue, unsigned char **buffer,
805                 int *host_endian);
806
807         /* Get the bConfigurationValue for the active configuration for a device.
808          * Optional. This should only be implemented if you can retrieve it from
809          * cache (don't generate I/O).
810          *
811          * If you cannot retrieve this from cache, either do not implement this
812          * function, or return LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED. This will cause
813          * libusb to retrieve the information through a standard control transfer.
814          *
815          * This function must be non-blocking.
816          * Return:
817          * - 0 on success
818          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
819          *   was opened
820          * - LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED if the value cannot be retrieved without
821          *   blocking
822          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure.
823          */
824         int (*get_configuration)(struct libusb_device_handle *dev_handle, int *config);
825
826         /* Set the active configuration for a device.
827          *
828          * A configuration value of -1 should put the device in unconfigured state.
829          *
830          * This function can block.
831          *
832          * Return:
833          * - 0 on success
834          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if the configuration does not exist
835          * - LIBUSB_ERROR_BUSY if interfaces are currently claimed (and hence
836          *   configuration cannot be changed)
837          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
838          *   was opened
839          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure.
840          */
841         int (*set_configuration)(struct libusb_device_handle *dev_handle, int config);
842
843         /* Claim an interface. When claimed, the application can then perform
844          * I/O to an interface's endpoints.
845          *
846          * This function should not generate any bus I/O and should not block.
847          * Interface claiming is a logical operation that simply ensures that
848          * no other drivers/applications are using the interface, and after
849          * claiming, no other drivers/applications can use the interface because
850          * we now "own" it.
851          *
852          * Return:
853          * - 0 on success
854          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if the interface does not exist
855          * - LIBUSB_ERROR_BUSY if the interface is in use by another driver/app
856          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
857          *   was opened
858          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
859          */
860         int (*claim_interface)(struct libusb_device_handle *dev_handle, int interface_number);
861
862         /* Release a previously claimed interface.
863          *
864          * This function should also generate a SET_INTERFACE control request,
865          * resetting the alternate setting of that interface to 0. It's OK for
866          * this function to block as a result.
867          *
868          * You will only ever be asked to release an interface which was
869          * successfully claimed earlier.
870          *
871          * Return:
872          * - 0 on success
873          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
874          *   was opened
875          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
876          */
877         int (*release_interface)(struct libusb_device_handle *dev_handle, int interface_number);
878
879         /* Set the alternate setting for an interface.
880          *
881          * You will only ever be asked to set the alternate setting for an
882          * interface which was successfully claimed earlier.
883          *
884          * It's OK for this function to block.
885          *
886          * Return:
887          * - 0 on success
888          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if the alternate setting does not exist
889          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
890          *   was opened
891          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
892          */
893         int (*set_interface_altsetting)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
894                 int interface_number, int altsetting);
895
896         /* Clear a halt/stall condition on an endpoint.
897          *
898          * It's OK for this function to block.
899          *
900          * Return:
901          * - 0 on success
902          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if the endpoint does not exist
903          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
904          *   was opened
905          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
906          */
907         int (*clear_halt)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
908                 unsigned char endpoint);
909
910         /* Perform a USB port reset to reinitialize a device.
911          *
912          * If possible, the device handle should still be usable after the reset
913          * completes, assuming that the device descriptors did not change during
914          * reset and all previous interface state can be restored.
915          *
916          * If something changes, or you cannot easily locate/verify the resetted
917          * device, return LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND. This prompts the application
918          * to close the old handle and re-enumerate the device.
919          *
920          * Return:
921          * - 0 on success
922          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if re-enumeration is required, or if the device
923          *   has been disconnected since it was opened
924          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
925          */
926         int (*reset_device)(struct libusb_device_handle *dev_handle);
927
928         /* Alloc num_streams usb3 bulk streams on the passed in endpoints */
929         int (*alloc_streams)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
930                 uint32_t num_streams, unsigned char *endpoints, int num_endpoints);
931
932         /* Free usb3 bulk streams allocated with alloc_streams */
933         int (*free_streams)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
934                 unsigned char *endpoints, int num_endpoints);
935
936         /* Allocate persistent DMA memory for the given device, suitable for
937          * zerocopy. May return NULL on failure. Optional to implement.
938          */
939         unsigned char *(*dev_mem_alloc)(struct libusb_device_handle *handle,
940                 size_t len);
941
942         /* Free memory allocated by dev_mem_alloc. */
943         int (*dev_mem_free)(struct libusb_device_handle *handle,
944                 unsigned char *buffer, size_t len);
945
946         /* Determine if a kernel driver is active on an interface. Optional.
947          *
948          * The presence of a kernel driver on an interface indicates that any
949          * calls to claim_interface would fail with the LIBUSB_ERROR_BUSY code.
950          *
951          * Return:
952          * - 0 if no driver is active
953          * - 1 if a driver is active
954          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
955          *   was opened
956          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
957          */
958         int (*kernel_driver_active)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
959                 int interface_number);
960
961         /* Detach a kernel driver from an interface. Optional.
962          *
963          * After detaching a kernel driver, the interface should be available
964          * for claim.
965          *
966          * Return:
967          * - 0 on success
968          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if no kernel driver was active
969          * - LIBUSB_ERROR_INVALID_PARAM if the interface does not exist
970          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
971          *   was opened
972          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
973          */
974         int (*detach_kernel_driver)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
975                 int interface_number);
976
977         /* Attach a kernel driver to an interface. Optional.
978          *
979          * Reattach a kernel driver to the device.
980          *
981          * Return:
982          * - 0 on success
983          * - LIBUSB_ERROR_NOT_FOUND if no kernel driver was active
984          * - LIBUSB_ERROR_INVALID_PARAM if the interface does not exist
985          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected since it
986          *   was opened
987          * - LIBUSB_ERROR_BUSY if a program or driver has claimed the interface,
988          *   preventing reattachment
989          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
990          */
991         int (*attach_kernel_driver)(struct libusb_device_handle *dev_handle,
992                 int interface_number);
993
994         /* Destroy a device. Optional.
995          *
996          * This function is called when the last reference to a device is
997          * destroyed. It should free any resources allocated in the get_device_list
998          * path.
999          */
1000         void (*destroy_device)(struct libusb_device *dev);
1001
1002         /* Submit a transfer. Your implementation should take the transfer,
1003          * morph it into whatever form your platform requires, and submit it
1004          * asynchronously.
1005          *
1006          * This function must not block.
1007          *
1008          * This function gets called with the flying_transfers_lock locked!
1009          *
1010          * Return:
1011          * - 0 on success
1012          * - LIBUSB_ERROR_NO_DEVICE if the device has been disconnected
1013          * - another LIBUSB_ERROR code on other failure
1014          */
1015         int (*submit_transfer)(struct usbi_transfer *itransfer);
1016
1017         /* Cancel a previously submitted transfer.
1018          *
1019          * This function must not block. The transfer cancellation must complete
1020          * later, resulting in a call to usbi_handle_transfer_cancellation()
1021          * from the context of handle_events.
1022          */
1023         int (*cancel_transfer)(struct usbi_transfer *itransfer);
1024
1025         /* Clear a transfer as if it has completed or cancelled, but do not
1026          * report any completion/cancellation to the library. You should free
1027          * all private data from the transfer as if you were just about to report
1028          * completion or cancellation.
1029          *
1030          * This function might seem a bit out of place. It is used when libusb
1031          * detects a disconnected device - it calls this function for all pending
1032          * transfers before reporting completion (with the disconnect code) to
1033          * the user. Maybe we can improve upon this internal interface in future.
1034          */
1035         void (*clear_transfer_priv)(struct usbi_transfer *itransfer);
1036
1037         /* Handle any pending events on file descriptors. Optional.
1038          *
1039          * Provide this function when file descriptors directly indicate device
1040          * or transfer activity. If your backend does not have such file descriptors,
1041          * implement the handle_transfer_completion function below.
1042          *
1043          * This involves monitoring any active transfers and processing their
1044          * completion or cancellation.
1045          *
1046          * The function is passed an array of pollfd structures (size nfds)
1047          * as a result of the poll() system call. The num_ready parameter
1048          * indicates the number of file descriptors that have reported events
1049          * (i.e. the poll() return value). This should be enough information
1050          * for you to determine which actions need to be taken on the currently
1051          * active transfers.
1052          *
1053          * For any cancelled transfers, call usbi_handle_transfer_cancellation().
1054          * For completed transfers, call usbi_handle_transfer_completion().
1055          * For control/bulk/interrupt transfers, populate the "transferred"
1056          * element of the appropriate usbi_transfer structure before calling the
1057          * above functions. For isochronous transfers, populate the status and
1058          * transferred fields of the iso packet descriptors of the transfer.
1059          *
1060          * This function should also be able to detect disconnection of the
1061          * device, reporting that situation with usbi_handle_disconnect().
1062          *
1063          * When processing an event related to a transfer, you probably want to
1064          * take usbi_transfer.lock to prevent races. See the documentation for
1065          * the usbi_transfer structure.
1066          *
1067          * Return 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure.
1068          */
1069         int (*handle_events)(struct libusb_context *ctx,
1070                 struct pollfd *fds, POLL_NFDS_TYPE nfds, int num_ready);
1071
1072         /* Handle transfer completion. Optional.
1073          *
1074          * Provide this function when there are no file descriptors available
1075          * that directly indicate device or transfer activity. If your backend does
1076          * have such file descriptors, implement the handle_events function above.
1077          *
1078          * Your backend must tell the library when a transfer has completed by
1079          * calling usbi_signal_transfer_completion(). You should store any private
1080          * information about the transfer and its completion status in the transfer's
1081          * private backend data.
1082          *
1083          * During event handling, this function will be called on each transfer for
1084          * which usbi_signal_transfer_completion() was called.
1085          *
1086          * For any cancelled transfers, call usbi_handle_transfer_cancellation().
1087          * For completed transfers, call usbi_handle_transfer_completion().
1088          * For control/bulk/interrupt transfers, populate the "transferred"
1089          * element of the appropriate usbi_transfer structure before calling the
1090          * above functions. For isochronous transfers, populate the status and
1091          * transferred fields of the iso packet descriptors of the transfer.
1092          *
1093          * Return 0 on success, or a LIBUSB_ERROR code on failure.
1094          */
1095         int (*handle_transfer_completion)(struct usbi_transfer *itransfer);
1096
1097         /* Get time from specified clock. At least two clocks must be implemented
1098            by the backend: USBI_CLOCK_REALTIME, and USBI_CLOCK_MONOTONIC.
1099
1100            Description of clocks:
1101              USBI_CLOCK_REALTIME : clock returns time since system epoch.
1102              USBI_CLOCK_MONOTONIC: clock returns time since unspecified start
1103                                      time (usually boot).
1104          */
1105         int (*clock_gettime)(int clkid, struct timespec *tp);
1106
1107 #ifdef USBI_TIMERFD_AVAILABLE
1108         /* clock ID of the clock that should be used for timerfd */
1109         clockid_t (*get_timerfd_clockid)(void);
1110 #endif
1111
1112         /* Number of bytes to reserve for per-device private backend data.
1113          * This private data area is accessible through the "os_priv" field of
1114          * struct libusb_device. */
1115         size_t device_priv_size;
1116
1117         /* Number of bytes to reserve for per-handle private backend data.
1118          * This private data area is accessible through the "os_priv" field of
1119          * struct libusb_device. */
1120         size_t device_handle_priv_size;
1121
1122         /* Number of bytes to reserve for per-transfer private backend data.
1123          * This private data area is accessible by calling
1124          * usbi_transfer_get_os_priv() on the appropriate usbi_transfer instance.
1125          */
1126         size_t transfer_priv_size;
1127 };
1128
1129 extern const struct usbi_os_backend * const usbi_backend;
1130
1131 extern const struct usbi_os_backend linux_usbfs_backend;
1132 extern const struct usbi_os_backend darwin_backend;
1133 extern const struct usbi_os_backend openbsd_backend;
1134 extern const struct usbi_os_backend netbsd_backend;
1135 extern const struct usbi_os_backend windows_backend;
1136 extern const struct usbi_os_backend usbdk_backend;
1137 extern const struct usbi_os_backend wince_backend;
1138 extern const struct usbi_os_backend haiku_usb_raw_backend;
1139
1140 extern struct list_head active_contexts_list;
1141 extern usbi_mutex_static_t active_contexts_lock;
1142
1143 #ifdef __cplusplus
1144 }
1145 #endif
1146
1147 #endif