usb/core/core.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2006, Benedikt Sauter <sauter@ixbat.de>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Short descripton of file:
   6  *
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  *       * Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *               notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *       * Redistributions in binary form must reproduce the above
  15  *               copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *               disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  17  *               with the distribution.
  18  *       * Neither the name of the FH Augsburg nor the names of its
  19  *               contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *               from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  25  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  26  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  27  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  28  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  29  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  30  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  31  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  32  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 //#include <stdlib.h>
  36 #include "core.h"
  37 #include "../host/host.h"
  38 #include "usb.h"
  39 #include "../usbspec/usb11spec.h"
  40 #include "../lib/list.h"
  41 #include "../../malloc.h"
  42 #include "../../bootmii_ppc.h" //printf
  43 #include "../../string.h" //memset
  44
  45 /**
  46  * Initialize USB stack.
  47  */
  48 void usb_init()
  49 {
  50         core.drivers = list_create();
  51         core.devices = list_create();
  52         core.nextaddress = 1;
  53         hcdi_init();
  54 }
  55
  56 /**
  57  * Get next free usb device address.
  58  */
  59 u8 usb_next_address()
  60 {
  61         u8 addr = core.nextaddress;
  62         core.nextaddress++;
  63         return addr;
  64 }
  65
  66
  67 /**
  68  * Call this function periodically for
  69  * control and transfer management.
  70  */
  71 void usb_periodic()
  72 {
  73         // call ever registered driver
  74         usb_driver *drv;
  75         element *iterator = core.drivers->head;
  76         while (iterator != NULL) {
  77                 drv = (usb_driver *) iterator->data;
  78                 drv->check();
  79                 iterator = iterator->next;
  80         }
  81 }
  82
  83
  84 /**
  85  * Enumerate new device and create data structures
  86  * for the core. usb_add_device expected that
  87  * the device answers to address zero.
  88  */
  89 usb_device *usb_add_device()
  90 {
  91         usb_device *dev = (usb_device *) malloc(sizeof(usb_device));
  92         dev->address = 0;
  93         dev->bMaxPacketSize0 = 8;       /* send at first time only 8 bytes */
  94
  95         dev->epSize[0] = 64;
  96         dev->epSize[1] = 64;
  97         dev->epSize[2] = 64;
  98
  99         dev->epTogl[0] = 0;
 100         dev->epTogl[1] = 0;
 101         dev->epTogl[2] = 0;
 102
 103         char buf[64];
 104         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 105
 106         /* ask first 8 bytes of device descriptor with this special
 107          * GET Descriptor Request, when device address = 0
 108          */
 109
 110         /*
 111          * see page 253 in usb_20.pdf
 112          *
 113          * bmRequestType = 0x80 = 10000000B
 114          * bRequest = GET_DESCRIPTOR
 115          * wValue = DEVICE (Descriptor Type)
 116          * wIndex = 0
 117          * wLength = 8 (in Bytes!?)
 118          */
 119         usb_control_msg(dev, 0x80, GET_DESCRIPTOR, DEVICE << 8, 0, 8, buf, 8, 0);
 120         //usb_control_msg(dev, 0x80, GET_DESCRIPTOR, DEVICE, 0, 64, buf, 8, 0);
 121
 122         printf("===========\nafter usb control msg:\n");
 123         hexdump(buf, sizeof(buf));
 124
 125 #if 0
 126         u8 devdescr_size;
 127         u8 address = usb_next_address();
 128         dev->bMaxPacketSize0 = (u8) buf[7] ? (u8) buf[7] : 1; //dirty?  /* setup real ep0 fifo size */
 129         devdescr_size = (u8) buf[0];    /* save real length of device descriptor */
 130
 131         /* define new adress */
 132         usb_control_msg(dev, 0x00, SET_ADDRESS, address << 8, 0, 0, buf, 8, 0);
 133         dev->address = address;
 134
 135         /* get complete device descriptor */
 136         usb_control_msg(dev, 0x80, GET_DESCRIPTOR, 1, 0, devdescr_size, buf, 8,
 137                                                                         0);
 138
 139         /* save only really neccessary values for this small usbstack */
 140         dev->bDeviceClass = (u8) buf[4];
 141         dev->bDeviceSubClass = (u8) buf[5];
 142         dev->bDeviceProtocoll = (u8) buf[6];
 143         dev->idVendor = (u16) (buf[9] << 8) | (buf[8]);
 144         dev->idProduct = (u16) (buf[11] << 8) | (buf[10]);
 145         dev->bcdDevice = (u16) (buf[13] << 8) | (buf[12]);
 146
 147         printf( "bDeviceClass 0x%02X\n"
 148                         "bDeviceSubClass 0x%02X\n"
 149                         "bDeviceProtocoll 0x%02X\n"
 150                         "idVendor 0x%04X\n"
 151                         "idProduct 0x%04X\n"
 152                         "bcdDevice 0x%04X\n", dev->bDeviceClass,
 153                         dev->bDeviceSubClass, dev->bDeviceProtocoll,
 154                         dev->idVendor, dev->idProduct, dev->bcdDevice);
 155         /* for lewurms keyboard it should be:
 156          * bDeviceClass                 0
 157          * bDeviceSubClass              0
 158          * bDeviceClass                 0
 159          * idVendor                                             0x049f
 160          * idProduct                                    0x000e
 161          * bcdDevice                                            1.00
 162          */
 163
 164
 165         // string descriptoren werden nicht im arbeitsspeicher gehalten -> on demand mit
 166         // entprechenden funktionen
 167         // hier muss man noch mehr abholen, konfigurationene, interfaces und endpunkte
 168
 169         /* add device to device list */
 170         element *tmp = (element *) malloc(sizeof(element));
 171         tmp->data = (void *) dev;
 172         list_add_tail(core.devices, tmp);
 173
 174         usb_probe_driver();
 175 #endif
 176
 177         return dev;
 178 }
 179
 180 /**
 181  * Find currently detached device and remove
 182  * data structures
 183  */
 184 u8 usb_remove_device(usb_device * dev)
 185 {
 186         // FIXME!!!! dieser quatsch ist nur temporaer
 187         free(core.devices->head);
 188         free(core.devices);
 189         core.devices = list_create();
 190         return 1;
 191 }
 192
 193 /**
 194  * Register new driver at usb stack.
 195  */
 196 u8 usb_register_driver(usb_driver * dev)
 197 {
 198         /* add driver to driver list */
 199         element *tmp = (element *) malloc(sizeof(element));
 200         tmp->data = (void *) dev;
 201         tmp->next = NULL;
 202         list_add_tail(core.drivers, tmp);
 203
 204
 205         /**
 206          * first check to find a suitable device
 207          * (root hub drivers need this call here)
 208          */
 209         dev->probe();
 210
 211         return 1;
 212 }
 213
 214
 215 /**
 216  * Call every probe function from every registered
 217  * driver, to check if there is a valid driver
 218  * for the new device.
 219  */
 220 void usb_probe_driver()
 221 {
 222         // call ever registered driver
 223         usb_driver *drv;
 224         element *iterator = core.drivers->head;
 225         while (iterator != NULL) {
 226                 drv = (usb_driver *) iterator->data;
 227                 drv->probe();
 228                 iterator = iterator->next;
 229         }
 230 }
 231
 232 /**
 233  * Not implemented.
 234  */
 235 usb_irp *usb_get_irp()
 236 {
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 /**
 241  * Not implemented.
 242  */
 243 u8 usb_remove_irp(usb_irp * irp)
 244 {
 245
 246         return 1;
 247 }
 248
 249 /**
 250  * Takes usb_irp and split it into
 251  * several usb packeges (SETUP,IN,OUT)
 252  * In the usbstack they are transported with the
 253  * usb_transfer_descriptor data structure.
 254  */
 255 u16 usb_submit_irp(usb_irp *irp)
 256 {
 257         usb_transfer_descriptor *td;
 258         u8 runloop = 1;
 259         u16 restlength = irp->len;
 260         char *td_buf_ptr = irp->buffer;
 261         char mybuf[64];
 262
 263         //u8 togl=irp->dev->epTogl[(irp->endpoint & 0x7F)];
 264         u8 togl = irp->dev->epTogl[(irp->endpoint & 0x7F)];
 265         //u8 togl=0;
 266
 267         switch (irp->type) {
 268         case USB_CTRL:
 269
 270                 /* alle requests mit dem gleichen algorithmus zerteilen
 271                  * das einzige ist der spezielle get_Device_descriptor request
 272                  * bei dem eine laenge von 64 angegeben ist.
 273                  * wenn man an adresse 0 einen get_device_desciptor schickt
 274                  * dann reichen die ersten 8 byte.
 275                  */
 276
 277                         /***************** Setup Stage ***********************/
 278                 td = usb_create_transfer_descriptor(irp);
 279                 td->pid = USB_PID_SETUP;
 280                 td->buffer = irp->buffer;
 281
 282                 /* control message are always 8 bytes */
 283                 td->actlen = 8;
 284                 memcpy(mybuf, td->buffer, td->actlen);
 285
 286                 togl = 0;
 287                 td->togl = togl;                                                /* start with data0 */
 288                 if (togl == 0)
 289                         togl = 1;
 290                 else
 291                         togl = 0;
 292                         /**** send token ****/
 293                 hcdi_enqueue(td);
 294 #if 0
 295                 break;
 296                 memcpy(td->buffer, mybuf, td->actlen);
 297 #endif
 298
 299                         /***************** Data Stage ***********************/
 300                         /**
 301                          * You can see at bit 7 of bmRequestType if this stage is used,
 302                          * default requests are always 8 byte greate, from
 303                          * host to device. Stage 3 is only neccessary if the request
 304                          * expected datas from the device.
 305                          * bit7 - 1 = from device to host -> yes we need data stage
 306                          * bit7 - 0 = from host to device -> no send zero packet
 307                          *
 308                          * nach einem setup token kann nur ein IN token in stage 3 folgen
 309                          * nie aber ein OUT. Ein Zero OUT wird nur als Bestaetigung benoetigt.
 310                          *
 311                          *
 312                          * bit7 = 1
 313                          *      Device to Host
 314                          *      - es kommen noch Daten mit PID_IN an
 315                          *      - host beendet mit PID_OUT DATA1 Zero
 316                          * bit7 - 0
 317                          *      Host zu Device (wie set address)
 318                          *      - device sendet ein PID_IN DATA1 Zero Packet als bestaetigung
 319                          */
 320                 usb_device_request *setup = (usb_device_request *) irp->buffer;
 321                 u8 bmRequestType = setup->bmRequestType;
 322
 323                 if (bmRequestType & 0x80) { /* check bit 7 of bmRequestType */
 324
 325                         /* schleife die die tds generiert */
 326                         while (runloop) {
 327                                 td = usb_create_transfer_descriptor(irp);
 328                                 td->actlen = irp->epsize;
 329                                 /* stop loop if all bytes are send */
 330                                 if (restlength <= irp->epsize) {
 331                                         runloop = 0;
 332                                         td->actlen = restlength;
 333                                 }
 334
 335                                 td->buffer = td_buf_ptr;
 336                                 /* move pointer for next packet */
 337                                 td_buf_ptr = td_buf_ptr + irp->epsize;
 338
 339                                 td->pid = USB_PID_IN;
 340                                 td->togl = togl;
 341                                 if (togl == 0)
 342                                         togl = 1;
 343                                 else
 344                                         togl = 0;
 345
 346                                 /* wenn device descriptor von adresse 0 angefragt wird werden nur
 347                                  * die ersten 8 byte abgefragt
 348                                  */
 349                                 if (setup->bRequest == GET_DESCRIPTOR && (setup->wValue >> 8) == 1
 350                                                 && td->devaddress == 0) {
 351                                         runloop = 0;                                    /* stop loop */
 352                                 }
 353
 354                                         /**** send token ****/
 355                                 printf("togl: %d\n", togl);
 356                                 hcdi_enqueue(td);
 357
 358                                 /* pruefe ob noch weitere Pakete vom Device abgeholt werden muessen */
 359                                 restlength = restlength - irp->epsize;
 360                         }
 361                 }
 362
 363
 364                         /***************** Status Stage ***********************/
 365                 /* Zero packet for end */
 366                 td = usb_create_transfer_descriptor(irp);
 367                 td->togl = 1;                                                           /* zero data packet = always DATA1 packet */
 368                 td->actlen = 0;
 369                 td->buffer = NULL;
 370
 371                         /**
 372                          * bit7 = 1, host beendet mit PID_OUT DATA1 Zero
 373                          * bit7 = 0, device sendet ein PID_IN DATA1 Zero Packet als bestaetigung
 374                          */
 375                 if (bmRequestType & 0x80) { /* check bit 7 of bmRequestType */
 376                         td->pid = USB_PID_OUT;
 377                 } else {
 378                         td->pid = USB_PID_IN;
 379                 }
 380                         /**** send token ****/
 381                 printf("togl: %d\n", togl);
 382                 hcdi_enqueue(td);
 383                 free(td);
 384
 385
 386                 break;
 387         case USB_BULK:
 388
 389                 core.stdout("bulk\r\n");
 390                 //u8 runloop=1;
 391                 //u16 restlength = irp->len;
 392                 //char * td_buf_ptr=irp->buffer;
 393
 394                 /* schleife die die tds generiert */
 395                 while (runloop) {
 396
 397                         td = usb_create_transfer_descriptor(irp);
 398                         td->endpoint = td->endpoint & 0x7F;                             /* clear direction bit */
 399
 400                         /* max packet size for given endpoint */
 401                         td->actlen = irp->epsize;
 402
 403                         /* Generate In Packet  */
 404                         if (irp->endpoint & 0x80)
 405                                 td->pid = USB_PID_IN;
 406                         else
 407                                 /* Generate Out Packet */
 408                                 td->pid = USB_PID_OUT;
 409
 410                         /* stop loop if all bytes are send */
 411                         if (restlength <= irp->epsize) {
 412                                 runloop = 0;
 413                                 td->actlen = restlength;
 414                         }
 415
 416                         td->buffer = td_buf_ptr;
 417                         /* move pointer for next packet */
 418                         td_buf_ptr = td_buf_ptr + irp->epsize;
 419
 420                         td->togl = togl;
 421                         if (togl == 0)
 422                                 togl = 1;
 423                         else
 424                                 togl = 0;
 425                                 /**** send token ****/
 426                         printf("togl: %d\n", togl);
 427                         hcdi_enqueue(td);
 428                         free(td);
 429                 }
 430                 /* next togl */
 431                 //if(td->pid == USB_PID_OUT) {
 432                 //if(togl==0) togl=1; else togl=0;
 433                 //}
 434                 irp->dev->epTogl[(irp->endpoint & 0x7F)] = togl;
 435
 436                 break;
 437         }
 438
 439         return 1;
 440 }
 441
 442
 443
 444 /**
 445  * Create a transfer descriptor with an parent irp.
 446  */
 447 usb_transfer_descriptor *usb_create_transfer_descriptor(usb_irp * irp)
 448 {
 449         usb_transfer_descriptor *td =
 450                         (usb_transfer_descriptor *) malloc(sizeof(usb_transfer_descriptor));
 451
 452         td->devaddress = irp->dev->address;
 453         td->endpoint = irp->endpoint;
 454         td->iso = 0;
 455         td->state = USB_TRANSFER_DESCR_NONE;
 456         td->maxp = irp->epsize;
 457
 458         return td;
 459 }
 460