libpayload: Reduce verbosity in USB stack
[coreboot.git] / payloads / libpayload / drivers / usb / usbhid.c
index 414cc07cdb7cc8c5380500caead7065a85ee841d..57f60cfe8071f783fed9c4401fe34bd466683965 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
  * This file is part of the libpayload project.
  *
- * Copyright (C) 2008 coresystems GmbH
+ * Copyright (C) 2008-2010 coresystems GmbH
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  * modification, are permitted provided that the following conditions
  * SUCH DAMAGE.
  */
 
-#include "usb.h"
+// #define USB_DEBUG
+
+#include <usb/usb.h>
+#include <curses.h>
 
 enum { hid_subclass_none = 0, hid_subclass_boot = 1 };
-enum { hid_proto_boot = 0, hid_proto_report = 1 };
+typedef enum { hid_proto_boot = 0, hid_proto_report = 1 } hid_proto;
 enum { hid_boot_proto_none = 0, hid_boot_proto_keyboard =
                1, hid_boot_proto_mouse = 2
 };
@@ -42,96 +45,443 @@ enum { GET_REPORT = 0x1, GET_IDLE = 0x2, GET_PROTOCOL = 0x3, SET_REPORT =
 static void
 usb_hid_destroy (usbdev_t *dev)
 {
+       free (dev->data);
 }
 
-int keypress;
-char keymap[256] = {
-       -1, -1, -1, -1, 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k',
-       'l',
-       'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z',
-       '1', '2',
-       '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '\n', TERM_ESC,
-       TERM_BACKSPACE, TERM_TAB, ' ', '-', '=', '[',
-       ']', '\\', -1, ';', '\'', '`', ',', '.', '/', -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, TERM_HOME, TERM_PPAGE, -1,
-       TERM_END, TERM_NPAGE, TERM_RIGHT,
-       TERM_LEFT, TERM_DOWN, TERM_UP, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+typedef struct {
+       void* queue;
+       hid_descriptor_t *descriptor;
+} usbhid_inst_t;
+
+#define HID_INST(dev) ((usbhid_inst_t*)(dev)->data)
+
+/* keybuffer is global to all USB keyboards */
+static int keycount;
+#define KEYBOARD_BUFFER_SIZE 16
+static short keybuffer[KEYBOARD_BUFFER_SIZE];
+
+const char *countries[36][2] = {
+       { "not supported", "us" },
+       { "Arabic", "ae" },
+       { "Belgian", "be" },
+       { "Canadian-Bilingual", "ca" },
+       { "Canadian-French", "ca" },
+       { "Czech Republic", "cz" },
+       { "Danish", "dk" },
+       { "Finnish", "fi" },
+       { "French", "fr" },
+       { "German", "de" },
+       { "Greek", "gr" },
+       { "Hebrew", "il" },
+       { "Hungary", "hu" },
+       { "International (ISO)", "iso" },
+       { "Italian", "it" },
+       { "Japan (Katakana)", "jp" },
+       { "Korean", "us" },
+       { "Latin American", "us" },
+       { "Netherlands/Dutch", "nl" },
+       { "Norwegian", "no" },
+       { "Persian (Farsi)", "ir" },
+       { "Poland", "pl" },
+       { "Portuguese", "pt" },
+       { "Russia", "ru" },
+       { "Slovakia", "sl" },
+       { "Spanish", "es" },
+       { "Swedish", "se" },
+       { "Swiss/French", "ch" },
+       { "Swiss/German", "ch" },
+       { "Switzerland", "ch" },
+       { "Taiwan", "tw" },
+       { "Turkish-Q", "tr" },
+       { "UK", "uk" },
+       { "US", "us" },
+       { "Yugoslavia", "yu" },
+       { "Turkish-F", "tr" },
+       /* 36 - 255: Reserved */
 };
 
 
+
+struct layout_maps {
+       const char *country;
+       const short map[4][0x80];
+};
+
+static const struct layout_maps *map;
+
+static const struct layout_maps keyboard_layouts[] = {
+// #ifdef CONFIG_PC_KEYBOARD_LAYOUT_US
+{ .country = "us", .map = {
+       { /* No modifier */
+       -1, -1, -1, -1, 'a', 'b', 'c', 'd',
+       'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l',
+       /* 0x10 */
+       'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
+       'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '1', '2',
+       /* 0x20 */
+       '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0',
+       '\n', '\e', '\b', '\t', ' ', '-', '=', '[',
+       /* 0x30 */
+       ']', '\\', -1, ';', '\'', '`', ',', '.',
+       '/', -1 /* CapsLk */, KEY_F(1), KEY_F(2), KEY_F(3), KEY_F(4), KEY_F(5), KEY_F(6),
+       /* 0x40 */
+       KEY_F(7), KEY_F(8), KEY_F(9), KEY_F(10), KEY_F(11), KEY_F(12), KEY_PRINT, -1 /* ScrLk */,
+       KEY_BREAK, KEY_IC, KEY_HOME, KEY_PPAGE, KEY_DC, KEY_END, KEY_NPAGE, KEY_RIGHT,
+       /* 50 */
+       KEY_LEFT, KEY_DOWN, KEY_UP, -1 /*NumLck*/, '/', '*', '-' /* = ? */, '+',
+       KEY_ENTER, KEY_END, KEY_DOWN, KEY_NPAGE, KEY_LEFT, -1, KEY_RIGHT, KEY_HOME,
+       /* 60 */
+       KEY_UP, KEY_PPAGE, -1, KEY_DC, -1 /* < > | */, -1 /* Win Key Right */, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       /* 70 */
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+        },
+       { /* Shift modifier */
+       -1, -1, -1, -1, 'A', 'B', 'C', 'D',
+       'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L',
+       /* 0x10 */
+       'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T',
+       'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', '!', '@',
+       /* 0x20 */
+       '#', '$', '%', '^', '&', '*', '(', ')',
+       '\n', '\e', '\b', '\t', ' ', '-', '=', '[',
+       /* 0x30 */
+       ']', '\\', -1, ':', '\'', '`', ',', '.',
+       '/', -1 /* CapsLk */, KEY_F(1), KEY_F(2), KEY_F(3), KEY_F(4), KEY_F(5), KEY_F(6),
+       /* 0x40 */
+       KEY_F(7), KEY_F(8), KEY_F(9), KEY_F(10), KEY_F(11), KEY_F(12), KEY_PRINT, -1 /* ScrLk */,
+       KEY_BREAK, KEY_IC, KEY_HOME, KEY_PPAGE, KEY_DC, KEY_END, KEY_NPAGE, KEY_RIGHT,
+       /* 50 */
+       KEY_LEFT, KEY_DOWN, KEY_UP, -1 /*NumLck*/, '/', '*', '-' /* = ? */, '+',
+       KEY_ENTER, KEY_END, KEY_DOWN, KEY_NPAGE, KEY_LEFT, -1, KEY_RIGHT, KEY_HOME,
+       /* 60 */
+       KEY_UP, KEY_PPAGE, -1, KEY_DC, -1 /* < > | */, -1 /* Win Key Right */, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       /* 70 */
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+        },
+       { /* Alt */
+       -1, -1, -1, -1, 'a', 'b', 'c', 'd',
+       'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l',
+       /* 0x10 */
+       'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
+       'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '1', '2',
+       /* 0x20 */
+       '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0',
+       '\n', '\e', '\b', '\t', ' ', '-', '=', '[',
+       /* 0x30 */
+       ']', '\\', -1, ';', '\'', '`', ',', '.',
+       '/', -1 /* CapsLk */, KEY_F(1), KEY_F(2), KEY_F(3), KEY_F(4), KEY_F(5), KEY_F(6),
+       /* 0x40 */
+       KEY_F(7), KEY_F(8), KEY_F(9), KEY_F(10), KEY_F(11), KEY_F(12), KEY_PRINT, -1 /* ScrLk */,
+       KEY_BREAK, KEY_IC, KEY_HOME, KEY_PPAGE, KEY_DC, KEY_END, KEY_NPAGE, KEY_RIGHT,
+       /* 50 */
+       KEY_LEFT, KEY_DOWN, KEY_UP, -1 /*NumLck*/, '/', '*', '-' /* = ? */, '+',
+       KEY_ENTER, KEY_END, KEY_DOWN, KEY_NPAGE, KEY_LEFT, -1, KEY_RIGHT, KEY_HOME,
+       /* 60 */
+       KEY_UP, KEY_PPAGE, -1, KEY_DC, -1 /* < > | */, -1 /* Win Key Right */, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       /* 70 */
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+        },
+       { /* Shift+Alt modifier */
+       -1, -1, -1, -1, 'A', 'B', 'C', 'D',
+       'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L',
+       /* 0x10 */
+       'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T',
+       'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', '!', '@',
+       /* 0x20 */
+       '#', '$', '%', '^', '&', '*', '(', ')',
+       '\n', '\e', '\b', '\t', ' ', '-', '=', '[',
+       /* 0x30 */
+       ']', '\\', -1, ':', '\'', '`', ',', '.',
+       '/', -1 /* CapsLk */, KEY_F(1), KEY_F(2), KEY_F(3), KEY_F(4), KEY_F(5), KEY_F(6),
+       /* 0x40 */
+       KEY_F(7), KEY_F(8), KEY_F(9), KEY_F(10), KEY_F(11), KEY_F(12), KEY_PRINT, -1 /* ScrLk */,
+       KEY_BREAK, KEY_IC, KEY_HOME, KEY_PPAGE, KEY_DC, KEY_END, KEY_NPAGE, KEY_RIGHT,
+       /* 50 */
+       KEY_LEFT, KEY_DOWN, KEY_UP, -1 /*NumLck*/, '/', '*', '-' /* = ? */, '+',
+       KEY_ENTER, KEY_END, KEY_DOWN, KEY_NPAGE, KEY_LEFT, -1, KEY_RIGHT, KEY_HOME,
+       /* 60 */
+       KEY_UP, KEY_PPAGE, -1, KEY_DC, -1 /* < > | */, -1 /* Win Key Right */, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       /* 70 */
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
+        }
+}},
+//#endif
+};
+
+#define MOD_SHIFT    (1 << 0)
+#define MOD_ALT      (1 << 1)
+#define MOD_CTRL     (1 << 2)
+
+static void usb_hid_keyboard_queue(int ch) {
+       /* ignore key presses if buffer full */
+       if (keycount < KEYBOARD_BUFFER_SIZE)
+               keybuffer[keycount++] = ch;
+}
+
+typedef union {
+       struct {
+               u8 modifiers;
+               u8 repeats;
+               u8 keys[6];
+       };
+       u8 buffer[8];
+} usb_hid_keyboard_event_t;
+
+#define KEYBOARD_REPEAT_MS     30
+#define INITIAL_REPEAT_DELAY   10
+#define REPEAT_DELAY            2
+
+static void
+usb_hid_process_keyboard_event(usb_hid_keyboard_event_t *current,
+               usb_hid_keyboard_event_t *previous)
+{
+       int i, keypress = 0, modifiers = 0;
+       static int lastkeypress = 0, repeat_delay = INITIAL_REPEAT_DELAY;
+
+       if (current->modifiers & 0x01) /* Left-Ctrl */   modifiers |= MOD_CTRL;
+       if (current->modifiers & 0x02) /* Left-Shift */  modifiers |= MOD_SHIFT;
+       if (current->modifiers & 0x04) /* Left-Alt */    modifiers |= MOD_ALT;
+       if (current->modifiers & 0x08) /* Left-GUI */    ;
+       if (current->modifiers & 0x10) /* Right-Ctrl */  modifiers |= MOD_CTRL;
+       if (current->modifiers & 0x20) /* Right-Shift */ modifiers |= MOD_SHIFT;
+       if (current->modifiers & 0x40) /* Right-AltGr */ modifiers |= MOD_ALT;
+       if (current->modifiers & 0x80) /* Right-GUI */   ;
+
+       if ((current->modifiers & 0x05) && ((current->keys[0] == 0x4c) ||
+                               (current->keys[0]==0x63))) {
+               /* vulcan nerve pinch */
+               if (reset_handler)
+                       reset_handler();
+       }
+
+       /* Did the event change at all? */
+       if (lastkeypress && !memcmp(current, previous, sizeof(usb_hid_keyboard_event_t))) {
+               /* No. Then it's a key repeat event. */
+               if (repeat_delay) {
+                       repeat_delay--;
+               } else {
+                       usb_hid_keyboard_queue(lastkeypress);
+                       repeat_delay = REPEAT_DELAY;
+               }
+
+               return;
+       }
+
+       lastkeypress = 0;
+
+       for (i=0; i<6; i++) {
+               int j;
+               int skip = 0;
+               // No more keys? skip
+               if (current->keys[i] == 0)
+                       return;
+
+               for (j=0; j<6; j++) {
+                       if (current->keys[i] == previous->keys[j]) {
+                               skip = 1;
+                               break;
+                       }
+               }
+               if (skip)
+                       continue;
+
+
+               /* Mask off MOD_CTRL */
+               keypress = map->map[modifiers & 0x03][current->keys[i]];
+
+               if (modifiers & MOD_CTRL) {
+                       switch (keypress) {
+                       case 'a' ... 'z':
+                               keypress &= 0x1f;
+                               break;
+                       default:
+                               continue;
+                       }
+               }
+
+               if (keypress == -1) {
+                       /* Debug: Print unknown keys */
+                       debug ("usbhid: <%x> %x [ %x %x %x %x %x %x ] %d\n",
+                               current->modifiers, current->repeats,
+                       current->keys[0], current->keys[1],
+                       current->keys[2], current->keys[3],
+                       current->keys[4], current->keys[5], i);
+
+                       /* Unknown key? Try next one in the queue */
+                       continue;
+               }
+
+               usb_hid_keyboard_queue(keypress);
+
+               /* Remember for authentic key repeat */
+               lastkeypress = keypress;
+               repeat_delay = INITIAL_REPEAT_DELAY;
+       }
+}
+
 static void
 usb_hid_poll (usbdev_t *dev)
 {
-       char buf[8];
-       static int toggle = 0;
-       // hardcode to endpoint 1, 8 bytes
-       dev->controller->packet (dev, 1, IN, toggle, 8, buf);
-       toggle ^= 1;
-       // FIXME: manage buf[0]=special keys, too
-       keypress = keymap[buf[2]];
-       if ((keypress == -1) && (buf[2] != 0)) {
-               printf ("%x %x %x %x %x %x %x %x\n", buf[0], buf[1], buf[2],
-                       buf[3], buf[4], buf[5], buf[6], buf[7]);
+       usb_hid_keyboard_event_t current;
+       static usb_hid_keyboard_event_t previous = {
+               .buffer = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
+       };
+       u8* buf;
+       while ((buf=dev->controller->poll_intr_queue (HID_INST(dev)->queue))) {
+               memcpy(&current.buffer, buf, 8);
+               usb_hid_process_keyboard_event(&current, &previous);
+               previous = current;
        }
 }
 
-int (*oldhook) (void);
+static void
+usb_hid_set_idle (usbdev_t *dev, interface_descriptor_t *interface, u16 duration)
+{
+       dev_req_t dr;
+       dr.data_dir = host_to_device;
+       dr.req_type = class_type;
+       dr.req_recp = iface_recp;
+       dr.bRequest = SET_IDLE;
+       dr.wValue = (duration >> 2) << 8;
+       dr.wIndex = interface->bInterfaceNumber;
+       dr.wLength = 0;
+       dev->controller->control (dev, OUT, sizeof (dev_req_t), &dr, 0, 0);
+}
 
-int
-hookfunc (void)
+static void
+usb_hid_set_protocol (usbdev_t *dev, interface_descriptor_t *interface, hid_proto proto)
+{
+       dev_req_t dr;
+       dr.data_dir = host_to_device;
+       dr.req_type = class_type;
+       dr.req_recp = iface_recp;
+       dr.bRequest = SET_PROTOCOL;
+       dr.wValue = proto;
+       dr.wIndex = interface->bInterfaceNumber;
+       dr.wLength = 0;
+       dev->controller->control (dev, OUT, sizeof (dev_req_t), &dr, 0, 0);
+}
+
+static struct console_input_driver cons = {
+       .havekey = usbhid_havechar,
+       .getchar = usbhid_getchar
+};
+
+
+static int usb_hid_set_layout (const char *country)
 {
-       int key;
-       if (oldhook != 0)
-               key = oldhook ();
-       if (key == -1)
-               key = keypress;
-       return key;
+       /* FIXME should be per keyboard */
+       int i;
+
+       for (i=0; i<ARRAY_SIZE(keyboard_layouts); i++) {
+               if (strncmp(keyboard_layouts[i].country, country,
+                                       strlen(keyboard_layouts[i].country)))
+                       continue;
+
+               /* Found, changing keyboard layout */
+               map = &keyboard_layouts[i];
+               printf("  Keyboard layout '%s'\n", map->country);
+               return 0;
+       }
+
+       printf("  Keyboard layout '%s' not found, using '%s'\n",
+                       country, map->country);
+
+       /* Nothing found, not changed */
+       return -1;
 }
 
 void
 usb_hid_init (usbdev_t *dev)
 {
 
-       configuration_descriptor_t *cd = dev->configuration;
-       interface_descriptor_t *interface = ((char *) cd) + cd->bLength;
+       static int installed = 0;
+       if (!installed) {
+               installed = 1;
+               console_add_input_driver (&cons);
+       }
+
+       configuration_descriptor_t *cd = (configuration_descriptor_t*)dev->configuration;
+       interface_descriptor_t *interface = (interface_descriptor_t*)(((char *) cd) + cd->bLength);
 
        if (interface->bInterfaceSubClass == hid_subclass_boot) {
-               printf ("  supports boot interface..\n");
-               printf ("  it's a %s\n",
+               u8 countrycode;
+               debug ("  supports boot interface..\n");
+               debug ("  it's a %s\n",
                        boot_protos[interface->bInterfaceProtocol]);
-               if (interface->bInterfaceProtocol == hid_boot_proto_keyboard) {
-                       printf ("  activating...\n");
-                       dev_req_t dr;
-                       // set_protocol(hid_proto_boot)
-                       dr.data_dir = host_to_device;
-                       dr.req_type = class_type;
-                       dr.req_recp = iface_recp;
-                       dr.bRequest = SET_PROTOCOL;
-                       dr.wValue = hid_proto_boot;
-                       dr.wIndex = interface->bInterfaceNumber;
-                       dr.wLength = 0;
-                       dev->controller->control (dev, OUT,
-                                                 sizeof (dev_req_t), &dr, 0,
-                                                 0);
+               switch (interface->bInterfaceProtocol) {
+               case hid_boot_proto_keyboard:
+                       dev->data = malloc (sizeof (usbhid_inst_t));
+                       if (!dev->data)
+                               usb_fatal("Not enough memory for USB HID device.\n");
+                       debug ("  configuring...\n");
+                       usb_hid_set_protocol(dev, interface, hid_proto_boot);
+                       usb_hid_set_idle(dev, interface, KEYBOARD_REPEAT_MS);
+                       debug ("  activating...\n");
+
+                       HID_INST (dev)->descriptor =
+                               (hid_descriptor_t *)
+                                       get_descriptor(dev, gen_bmRequestType
+                                       (device_to_host, standard_type, iface_recp),
+                                       0x21, 0, 0);
+                       countrycode = HID_INST(dev)->descriptor->bCountryCode;
+                       /* 35 countries defined: */
+                       if (countrycode > 35)
+                               countrycode = 0;
+                       debug ("  Keyboard has %s layout (country code %02x)\n",
+                                       countries[countrycode][0], countrycode);
+
+                       /* Set keyboard layout accordingly */
+                       usb_hid_set_layout(countries[countrycode][1]);
 
                        // only add here, because we only support boot-keyboard HID devices
-                       // FIXME: make this a real console input driver instead, once the API is there
                        dev->destroy = usb_hid_destroy;
                        dev->poll = usb_hid_poll;
-                       oldhook = getkey_hook;
-                       getkey_hook = hookfunc;
+                       int i;
+                       for (i = 0; i <= dev->num_endp; i++) {
+                               if (dev->endpoints[i].endpoint == 0)
+                                       continue;
+                               if (dev->endpoints[i].type != INTERRUPT)
+                                       continue;
+                               if (dev->endpoints[i].direction != IN)
+                                       continue;
+                               break;
+                       }
+                       debug ("  found endpoint %x for interrupt-in\n", i);
+                       /* 20 buffers of 8 bytes, for every 10 msecs */
+                       HID_INST(dev)->queue = dev->controller->create_intr_queue (&dev->endpoints[i], 8, 20, 10);
+                       keycount = 0;
+                       debug ("  configuration done.\n");
+                       break;
+               case hid_boot_proto_mouse:
+                       debug("NOTICE: USB mice are not supported.\n");
+                       break;
                }
        }
 }
+
+int usbhid_havechar (void)
+{
+       return (keycount != 0);
+}
+
+int usbhid_getchar (void)
+{
+       short ret;
+
+       if (keycount == 0)
+               return 0;
+       ret = keybuffer[0];
+       memmove(keybuffer, keybuffer + 1, --keycount);
+
+       return (int)ret;
+}
+