usb: xhci: add XHCI_VLI_HUB_TT_QUIRK
authorJonathan Bell <jonathan@raspberrypi.com>
Thu, 1 Dec 2022 16:59:44 +0000 (16:59 +0000)
committerPhil Elwell <8911409+pelwell@users.noreply.github.com>
Mon, 5 Dec 2022 10:29:42 +0000 (10:29 +0000)
The integrated USB2.0 hub in the VL805 chipset has a bug where it
incorrectly determines the remaining available frame time before the
host next sends a SOF packet with an incremented frame_number.

See the USB2.0 specification sections 11.3 and 11.14.2.3.

The hub's non-periodic TT handler can transmit the IN/OUT handshake
token too late, so a following 64-byte DATA0/1 packet causes the ACK
handshake to collide with the propagated SOF. This causes port babble.

Avoid ringing doorbells for vulnerable endpoints during uFrame 7 if the
TR is Idle to stop one source of babble. An IN transfer for a Running TR
may happen at any time, so there's not much we can do about that.

Ideally a hub firmware update to properly implement frame timeouts is
needed, and to avoid spinning for up to 125us when submitting TDs to
Idle rings.

Signed-off-by: Jonathan Bell <jonathan@raspberrypi.com>
drivers/usb/host/xhci-pci.c
drivers/usb/host/xhci-ring.c
drivers/usb/host/xhci.h

index a87a7bb..23fae4c 100644 (file)
@@ -294,6 +294,7 @@ static void xhci_pci_quirks(struct device *dev, struct xhci_hcd *xhci)
                xhci->quirks |= XHCI_AVOID_DQ_ON_LINK;
                xhci->quirks |= XHCI_VLI_TRB_CACHE_BUG;
                xhci->quirks |= XHCI_VLI_SS_BULK_OUT_BUG;
+               xhci->quirks |= XHCI_VLI_HUB_TT_QUIRK;
        }
 
        if (pdev->vendor == PCI_VENDOR_ID_ASMEDIA &&
index 9651e7b..2daaf9b 100644 (file)
@@ -3585,6 +3585,48 @@ static int xhci_align_td(struct xhci_hcd *xhci, struct urb *urb, u32 enqd_len,
        return 1;
 }
 
+static void xhci_vl805_hub_tt_quirk(struct xhci_hcd *xhci, struct urb *urb,
+                                   struct xhci_ring *ring)
+{
+       struct list_head *tmp;
+       struct usb_device *udev = urb->dev;
+       unsigned int timeout = 0;
+       unsigned int single_td = 0;
+
+       /*
+        * Adding a TD to an Idle ring for a FS nonperiodic endpoint
+        * that is behind the internal hub's TT will run the risk of causing a
+        * downstream port babble if submitted late in uFrame 7.
+        * Wait until we've moved on into at least uFrame 0
+        * (MFINDEX references the next SOF to be transmitted).
+        *
+        * Rings for IN endpoints in the Running state also risk causing
+        * babble if the returned data is large, but there's not much we can do
+        * about it here.
+        */
+       if (udev->route & 0xffff0 || udev->speed != USB_SPEED_FULL)
+               return;
+
+       list_for_each(tmp, &ring->td_list) {
+               single_td++;
+               if (single_td == 2) {
+                       single_td = 0;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (single_td) {
+               while (timeout < 20 &&
+                      (readl(&xhci->run_regs->microframe_index) & 0x7) == 0) {
+                       udelay(10);
+                       timeout++;
+               }
+               if (timeout >= 20)
+                       xhci_warn(xhci, "MFINDEX didn't advance - %u.%u dodged\n",
+                                 readl(&xhci->run_regs->microframe_index) >> 3,
+                                 readl(&xhci->run_regs->microframe_index) & 7);
+       }
+}
+
 /* This is very similar to what ehci-q.c qtd_fill() does */
 int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
                struct urb *urb, int slot_id, unsigned int ep_index)
@@ -3753,6 +3795,8 @@ int xhci_queue_bulk_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
        }
 
        check_trb_math(urb, enqd_len);
+       if (xhci->quirks & XHCI_VLI_HUB_TT_QUIRK)
+               xhci_vl805_hub_tt_quirk(xhci, urb, ring);
        giveback_first_trb(xhci, slot_id, ep_index, urb->stream_id,
                        start_cycle, start_trb);
        return 0;
@@ -3888,6 +3932,8 @@ int xhci_queue_ctrl_tx(struct xhci_hcd *xhci, gfp_t mem_flags,
                        /* Event on completion */
                        field | TRB_IOC | TRB_TYPE(TRB_STATUS) | ep_ring->cycle_state);
 
+       if (xhci->quirks & XHCI_VLI_HUB_TT_QUIRK)
+               xhci_vl805_hub_tt_quirk(xhci, urb, ep_ring);
        giveback_first_trb(xhci, slot_id, ep_index, 0,
                        start_cycle, start_trb);
        return 0;
index cb3c4fd..65132c4 100644 (file)
@@ -1909,6 +1909,7 @@ struct xhci_hcd {
 #define XHCI_AVOID_DQ_ON_LINK  BIT_ULL(45)
 #define XHCI_VLI_TRB_CACHE_BUG BIT_ULL(46)
 #define XHCI_VLI_SS_BULK_OUT_BUG       BIT_ULL(47)
+#define XHCI_VLI_HUB_TT_QUIRK  BIT_ULL(48)
 
        unsigned int            num_active_eps;
        unsigned int            limit_active_eps;