src/usb-msc.c

   1 // Code for handling USB Mass Storage Controller devices.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2010  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 //
   5 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   6
   7 #include "util.h" // dprintf
   8 #include "config.h" // CONFIG_USB_MSC
   9 #include "usb-msc.h" // usb_msc_init
  10 #include "usb.h" // struct usb_s
  11 #include "biosvar.h" // GET_GLOBAL
  12 #include "blockcmd.h" // cdb_read
  13 #include "disk.h" // DTYPE_USB
  14 #include "boot.h" // boot_add_hd
  15
  16 struct usbdrive_s {
  17     struct drive_s drive;
  18     struct usb_pipe *bulkin, *bulkout;
  19 };
  20
  21
  22 /****************************************************************
  23  * Bulk-only drive command processing
  24  ****************************************************************/
  25
  26 #define USB_CDB_SIZE 12
  27
  28 #define CBW_SIGNATURE 0x43425355 // USBC
  29
  30 struct cbw_s {
  31     u32 dCBWSignature;
  32     u32 dCBWTag;
  33     u32 dCBWDataTransferLength;
  34     u8 bmCBWFlags;
  35     u8 bCBWLUN;
  36     u8 bCBWCBLength;
  37     u8 CBWCB[16];
  38 } PACKED;
  39
  40 #define CSW_SIGNATURE 0x53425355 // USBS
  41
  42 struct csw_s {
  43     u32 dCSWSignature;
  44     u32 dCSWTag;
  45     u32 dCSWDataResidue;
  46     u8 bCSWStatus;
  47 } PACKED;
  48
  49 // Low-level usb command transmit function.
  50 int
  51 usb_cmd_data(struct disk_op_s *op, void *cdbcmd, u16 blocksize)
  52 {
  53     if (!CONFIG_USB_MSC)
  54         return 0;
  55
  56     dprintf(16, "usb_cmd_data id=%p write=%d count=%d bs=%d buf=%p\n"
  57             , op->drive_g, 0, op->count, blocksize, op->buf_fl);
  58     struct usbdrive_s *udrive_g = container_of(
  59         op->drive_g, struct usbdrive_s, drive);
  60     struct usb_pipe *bulkin = GET_GLOBAL(udrive_g->bulkin);
  61     struct usb_pipe *bulkout = GET_GLOBAL(udrive_g->bulkout);
  62
  63     // Setup command block wrapper.
  64     u32 bytes = blocksize * op->count;
  65     struct cbw_s cbw;
  66     memset(&cbw, 0, sizeof(cbw));
  67     cbw.dCBWSignature = CBW_SIGNATURE;
  68     cbw.dCBWTag = 999; // XXX
  69     cbw.dCBWDataTransferLength = bytes;
  70     cbw.bmCBWFlags = USB_DIR_IN; // XXX
  71     cbw.bCBWLUN = 0; // XXX
  72     cbw.bCBWCBLength = USB_CDB_SIZE;
  73     memcpy(cbw.CBWCB, cdbcmd, USB_CDB_SIZE);
  74
  75     // Transfer cbw to device.
  76     int ret = usb_send_bulk(bulkout, USB_DIR_OUT
  77                             , MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), &cbw), sizeof(cbw));
  78     if (ret)
  79         goto fail;
  80
  81     // Transfer data from device.
  82     ret = usb_send_bulk(bulkin, USB_DIR_IN, op->buf_fl, bytes);
  83     if (ret)
  84         goto fail;
  85
  86     // Transfer csw info.
  87     struct csw_s csw;
  88     ret = usb_send_bulk(bulkin, USB_DIR_IN
  89                         , MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), &csw), sizeof(csw));
  90     if (ret)
  91         goto fail;
  92
  93     if (!csw.bCSWStatus)
  94         return DISK_RET_SUCCESS;
  95     if (csw.bCSWStatus == 2)
  96         goto fail;
  97
  98     op->count -= csw.dCSWDataResidue / blocksize;
  99     return DISK_RET_EBADTRACK;
 100
 101 fail:
 102     // XXX - reset connection
 103     dprintf(1, "USB transmission failed\n");
 104     op->count = 0;
 105     return DISK_RET_EBADTRACK;
 106 }
 107
 108
 109 /****************************************************************
 110  * Drive ops
 111  ****************************************************************/
 112
 113 // 16bit command demuxer for ATAPI cdroms.
 114 int
 115 process_usb_op(struct disk_op_s *op)
 116 {
 117     if (!CONFIG_USB_MSC)
 118         return 0;
 119     switch (op->command) {
 120     case CMD_READ:
 121         return cdb_read(op);
 122     case CMD_FORMAT:
 123     case CMD_WRITE:
 124         return DISK_RET_EWRITEPROTECT;
 125     case CMD_RESET:
 126     case CMD_ISREADY:
 127     case CMD_VERIFY:
 128     case CMD_SEEK:
 129         return DISK_RET_SUCCESS;
 130     default:
 131         op->count = 0;
 132         return DISK_RET_EPARAM;
 133     }
 134 }
 135
 136
 137 /****************************************************************
 138  * Setup
 139  ****************************************************************/
 140
 141 static int
 142 setup_drive_cdrom(struct disk_op_s *op, char *desc)
 143 {
 144     op->drive_g->blksize = CDROM_SECTOR_SIZE;
 145     op->drive_g->sectors = (u64)-1;
 146     boot_add_cd(op->drive_g, desc, -1);
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 static int
 151 setup_drive_hd(struct disk_op_s *op, char *desc)
 152 {
 153     struct cdbres_read_capacity info;
 154     int ret = cdb_read_capacity(op, &info);
 155     if (ret)
 156         return ret;
 157     // XXX - retry for some timeout?
 158
 159     u32 blksize = ntohl(info.blksize), sectors = ntohl(info.sectors);
 160     if (blksize != DISK_SECTOR_SIZE) {
 161         if (blksize == CDROM_SECTOR_SIZE)
 162             return setup_drive_cdrom(op, desc);
 163         dprintf(1, "Unsupported USB MSC block size %d\n", blksize);
 164         return -1;
 165     }
 166     op->drive_g->blksize = blksize;
 167     op->drive_g->sectors = sectors;
 168     dprintf(1, "USB MSC blksize=%d sectors=%d\n", blksize, sectors);
 169
 170     // Register with bcv system.
 171     boot_add_hd(op->drive_g, desc, -1);
 172
 173     return 0;
 174 }
 175
 176 // Configure a usb msc device.
 177 int
 178 usb_msc_init(struct usb_pipe *pipe
 179              , struct usb_interface_descriptor *iface, int imax)
 180 {
 181     if (!CONFIG_USB_MSC)
 182         return -1;
 183
 184     // Verify right kind of device
 185     if ((iface->bInterfaceSubClass != US_SC_SCSI &&
 186          iface->bInterfaceSubClass != US_SC_ATAPI_8070 &&
 187          iface->bInterfaceSubClass != US_SC_ATAPI_8020)
 188         || iface->bInterfaceProtocol != US_PR_BULK) {
 189         dprintf(1, "Unsupported MSC USB device (subclass=%02x proto=%02x)\n"
 190                 , iface->bInterfaceSubClass, iface->bInterfaceProtocol);
 191         return -1;
 192     }
 193
 194     // Allocate drive structure.
 195     struct usbdrive_s *udrive_g = malloc_fseg(sizeof(*udrive_g));
 196     if (!udrive_g) {
 197         warn_noalloc();
 198         goto fail;
 199     }
 200     memset(udrive_g, 0, sizeof(*udrive_g));
 201     udrive_g->drive.type = DTYPE_USB;
 202
 203     // Find bulk in and bulk out endpoints.
 204     struct usb_endpoint_descriptor *indesc = findEndPointDesc(
 205         iface, imax, USB_ENDPOINT_XFER_BULK, USB_DIR_IN);
 206     struct usb_endpoint_descriptor *outdesc = findEndPointDesc(
 207         iface, imax, USB_ENDPOINT_XFER_BULK, USB_DIR_OUT);
 208     if (!indesc || !outdesc)
 209         goto fail;
 210     udrive_g->bulkin = alloc_bulk_pipe(pipe, indesc);
 211     udrive_g->bulkout = alloc_bulk_pipe(pipe, outdesc);
 212     if (!udrive_g->bulkin || !udrive_g->bulkout)
 213         goto fail;
 214
 215     // Validate drive and find block size and sector count.
 216     struct disk_op_s dop;
 217     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 218     dop.drive_g = &udrive_g->drive;
 219     struct cdbres_inquiry data;
 220     int ret = cdb_get_inquiry(&dop, &data);
 221     if (ret)
 222         goto fail;
 223     char vendor[sizeof(data.vendor)+1], product[sizeof(data.product)+1];
 224     char rev[sizeof(data.rev)+1];
 225     int pdt = data.pdt & 0x1f;
 226     int removable = !!(data.removable & 0x80);
 227     dprintf(1, "USB MSC vendor='%s' product='%s' rev='%s'"
 228             " type=%d removable=%d\n"
 229             , strtcpy(vendor, data.vendor, sizeof(vendor))
 230             , strtcpy(product, data.product, sizeof(product))
 231             , strtcpy(rev, data.rev, sizeof(rev))
 232             , pdt, removable);
 233     udrive_g->drive.removable = removable;
 234
 235     if (pdt == USB_MSC_TYPE_CDROM) {
 236         char *desc = znprintf(MAXDESCSIZE, "DVD/CD [USB Drive %s %s %s]"
 237                               , vendor, product, rev);
 238         ret = setup_drive_cdrom(&dop, desc);
 239     } else {
 240         char *desc = znprintf(MAXDESCSIZE, "USB Drive %s %s %s"
 241                               , vendor, product, rev);
 242         ret = setup_drive_hd(&dop, desc);
 243     }
 244     if (ret)
 245         goto fail;
 246
 247     return 0;
 248 fail:
 249     dprintf(1, "Unable to configure USB MSC device.\n");
 250     free(udrive_g);
 251     return -1;
 252 }