grml...
[seabios.git] / src / usb-ohci.c
index 638b8a4be0a9238be9b1c19fc6263532e915783e..9107db2bcd2af68e76fc7ceb9656d7dd4d1c73c6 100644 (file)
 #include "util.h" // dprintf
 #include "pci.h" // pci_bdf_to_bus
 #include "config.h" // CONFIG_*
-#include "ioport.h" // outw
-#include "usb-ohci.h" // USBLEGSUP
-#include "pci_regs.h" // PCI_BASE_ADDRESS_4
+#include "usb-ohci.h" // struct ohci_hcca
+#include "pci_regs.h" // PCI_BASE_ADDRESS_0
 #include "usb.h" // struct usb_s
 #include "farptr.h" // GET_FLATPTR
-#include "biosvar.h" // GET_GLOBAL
 
-static void
-reset_ohci(struct usb_s *cntl)
+#define FIT                     (1 << 31)
+
+struct usb_ohci_s {
+    struct usb_s usb;
+    struct ohci_regs *regs;
+};
+
+
+/****************************************************************
+ * Root hub
+ ****************************************************************/
+
+// Check if device attached to port
+static int
+ohci_hub_detect(struct usbhub_s *hub, u32 port)
 {
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(hub->cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+    u32 sts = readl(&cntl->regs->roothub_portstatus[port]);
+    if (!(sts & RH_PS_CCS))
+        // No device.
+        return -1;
+
+    // XXX - need to wait for USB_TIME_ATTDB if just powered up?
+
+    return 0;
 }
 
+// Disable port
 static void
-configure_ohci(struct usb_s *cntl)
+ohci_hub_disconnect(struct usbhub_s *hub, u32 port)
 {
-    // XXX - check for SMM control?
-
-    writel(&cntl->ohci.regs->intrdisable, OHCI_INTR_MIE);
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(hub->cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+    writel(&cntl->regs->roothub_portstatus[port], RH_PS_CCS|RH_PS_LSDA);
+}
 
-    struct ohci_hcca *hcca = memalign_low(256, sizeof(*hcca));
-    if (!hcca) {
-        dprintf(1, "No ram for ohci init\n");
-        return;
+// Reset device on port
+static int
+ohci_hub_reset(struct usbhub_s *hub, u32 port)
+{
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(hub->cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+    writel(&cntl->regs->roothub_portstatus[port], RH_PS_PRS);
+    u32 sts;
+    u64 end = calc_future_tsc(USB_TIME_DRSTR * 2);
+    for (;;) {
+        sts = readl(&cntl->regs->roothub_portstatus[port]);
+        if (!(sts & RH_PS_PRS))
+            // XXX - need to ensure USB_TIME_DRSTR time in reset?
+            break;
+        if (check_tsc(end)) {
+            // Timeout.
+            warn_timeout();
+            ohci_hub_disconnect(hub, port);
+            return -1;
+        }
+        yield();
     }
 
-    
+    if ((sts & (RH_PS_CCS|RH_PS_PES)) != (RH_PS_CCS|RH_PS_PES))
+        // Device no longer present
+        return -1;
+
+    return !!(sts & RH_PS_LSDA);
 }
 
-static void
-start_ohci(struct usb_s *cntl)
+static struct usbhub_op_s ohci_HubOp = {
+    .detect = ohci_hub_detect,
+    .reset = ohci_hub_reset,
+    .disconnect = ohci_hub_disconnect,
+};
+
+// Find any devices connected to the root hub.
+static int
+check_ohci_ports(struct usb_ohci_s *cntl)
 {
+    ASSERT32FLAT();
+    // Turn on power for all devices on roothub.
+    u32 rha = readl(&cntl->regs->roothub_a);
+    rha &= ~(RH_A_PSM | RH_A_OCPM);
+    writel(&cntl->regs->roothub_status, RH_HS_LPSC);
+    writel(&cntl->regs->roothub_b, RH_B_PPCM);
+    msleep((rha >> 24) * 2);
+    // XXX - need to sleep for USB_TIME_SIGATT if just powered up?
+
+    struct usbhub_s hub;
+    memset(&hub, 0, sizeof(hub));
+    hub.cntl = &cntl->usb;
+    hub.portcount = rha & RH_A_NDP;
+    hub.op = &ohci_HubOp;
+    usb_enumerate(&hub);
+    return hub.devcount;
 }
 
-// Find any devices connected to the root hub.
+
+/****************************************************************
+ * Setup
+ ****************************************************************/
+
 static int
-check_ohci_ports(struct usb_s *cntl)
+start_ohci(struct usb_ohci_s *cntl, struct ohci_hcca *hcca)
 {
+    u32 oldfminterval = readl(&cntl->regs->fminterval);
+    u32 oldrwc = readl(&cntl->regs->control) & OHCI_CTRL_RWC;
+
+    // XXX - check if already running?
+
+    // Do reset
+    writel(&cntl->regs->control, OHCI_USB_RESET | oldrwc);
+    readl(&cntl->regs->control); // flush writes
+    msleep(USB_TIME_DRSTR);
+
+    // Do software init (min 10us, max 2ms)
+    u64 end = calc_future_tsc_usec(10);
+    writel(&cntl->regs->cmdstatus, OHCI_HCR);
+    for (;;) {
+        u32 status = readl(&cntl->regs->cmdstatus);
+        if (! status & OHCI_HCR)
+            break;
+        if (check_tsc(end)) {
+            warn_timeout();
+            return -1;
+        }
+    }
+
+    // Init memory
+    writel(&cntl->regs->ed_controlhead, 0);
+    writel(&cntl->regs->ed_bulkhead, 0);
+    writel(&cntl->regs->hcca, (u32)hcca);
+
+    // Init fminterval
+    u32 fi = oldfminterval & 0x3fff;
+    writel(&cntl->regs->fminterval
+           , (((oldfminterval & FIT) ^ FIT)
+              | fi | (((6 * (fi - 210)) / 7) << 16)));
+    writel(&cntl->regs->periodicstart, ((9 * fi) / 10) & 0x3fff);
+    readl(&cntl->regs->control); // flush writes
+
+    // XXX - verify that fminterval was setup correctly.
+
+    // Go into operational state
+    writel(&cntl->regs->control
+           , (OHCI_CTRL_CBSR | OHCI_CTRL_CLE | OHCI_CTRL_PLE
+              | OHCI_USB_OPER | oldrwc));
+    readl(&cntl->regs->control); // flush writes
+
     return 0;
 }
 
-int
-ohci_init(struct usb_s *cntl)
+static void
+stop_ohci(struct usb_ohci_s *cntl)
+{
+    u32 oldrwc = readl(&cntl->regs->control) & OHCI_CTRL_RWC;
+    writel(&cntl->regs->control, oldrwc);
+    readl(&cntl->regs->control); // flush writes
+}
+
+static void
+configure_ohci(void *data)
+{
+    struct usb_ohci_s *cntl = data;
+
+    // Allocate memory
+    struct ohci_hcca *hcca = memalign_high(256, sizeof(*hcca));
+    struct ohci_ed *intr_ed = malloc_high(sizeof(*intr_ed));
+    if (!hcca || !intr_ed) {
+        warn_noalloc();
+        goto free;
+    }
+    memset(hcca, 0, sizeof(*hcca));
+    memset(intr_ed, 0, sizeof(*intr_ed));
+    intr_ed->hwINFO = ED_SKIP;
+    int i;
+    for (i=0; i<ARRAY_SIZE(hcca->int_table); i++)
+        hcca->int_table[i] = (u32)intr_ed;
+
+    int ret = start_ohci(cntl, hcca);
+    if (ret)
+        goto err;
+
+    int count = check_ohci_ports(cntl);
+    free_pipe(cntl->usb.defaultpipe);
+    if (! count)
+        goto err;
+    return;
+
+err:
+    stop_ohci(cntl);
+free:
+    free(hcca);
+    free(intr_ed);
+}
+
+void
+ohci_init(struct pci_device *pci, int busid)
 {
     if (! CONFIG_USB_OHCI)
-        return 0;
+        return;
+    struct usb_ohci_s *cntl = malloc_tmphigh(sizeof(*cntl));
+    if (!cntl) {
+        warn_noalloc();
+        return;
+    }
+    memset(cntl, 0, sizeof(*cntl));
+    cntl->usb.busid = busid;
+    cntl->usb.pci = pci;
+    cntl->usb.type = USB_TYPE_OHCI;
 
-    cntl->type = USB_TYPE_OHCI;
-    u32 baseaddr = pci_config_readl(cntl->bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0);
-    cntl->ohci.regs = (void*)(baseaddr & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK);
+    u16 bdf = pci->bdf;
+    u32 baseaddr = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0);
+    cntl->regs = (void*)(baseaddr & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK);
 
-    dprintf(3, "OHCI init on dev %02x:%02x.%x (regs=%p)\n"
-            , pci_bdf_to_bus(cntl->bdf), pci_bdf_to_dev(cntl->bdf)
-            , pci_bdf_to_fn(cntl->bdf), cntl->ohci.regs);
+    dprintf(1, "OHCI init on dev %02x:%02x.%x (regs=%p)\n"
+            , pci_bdf_to_bus(bdf), pci_bdf_to_dev(bdf)
+            , pci_bdf_to_fn(bdf), cntl->regs);
 
     // Enable bus mastering and memory access.
-    pci_config_maskw(cntl->bdf, PCI_COMMAND
+    pci_config_maskw(bdf, PCI_COMMAND
                      , 0, PCI_COMMAND_MASTER|PCI_COMMAND_MEMORY);
 
-    reset_ohci(cntl);
-    configure_ohci(cntl);
-    start_ohci(cntl);
+    // XXX - check for and disable SMM control?
 
-    int count = check_ohci_ports(cntl);
-    if (! count) {
-        // XXX - no devices; free data structures.
-        return 0;
+    // Disable interrupts
+    writel(&cntl->regs->intrdisable, ~0);
+    writel(&cntl->regs->intrstatus, ~0);
+
+    run_thread(configure_ohci, cntl);
+}
+
+
+/****************************************************************
+ * End point communication
+ ****************************************************************/
+
+static int
+wait_ed(struct ohci_ed *ed)
+{
+    // XXX - 500ms just a guess
+    u64 end = calc_future_tsc(500);
+    for (;;) {
+        if (ed->hwHeadP == ed->hwTailP)
+            return 0;
+        if (check_tsc(end)) {
+            warn_timeout();
+            return -1;
+        }
+        yield();
     }
+}
 
-    return 0;
+// Wait for next USB frame to start - for ensuring safe memory release.
+static void
+ohci_waittick(struct usb_ohci_s *cntl)
+{
+    barrier();
+    struct ohci_hcca *hcca = (void*)cntl->regs->hcca;
+    u32 startframe = hcca->frame_no;
+    u64 end = calc_future_tsc(1000 * 5);
+    for (;;) {
+        if (hcca->frame_no != startframe)
+            break;
+        if (check_tsc(end)) {
+            warn_timeout();
+            return;
+        }
+        yield();
+    }
+}
+
+static void
+signal_freelist(struct usb_ohci_s *cntl)
+{
+    u32 v = readl(&cntl->regs->control);
+    if (v & OHCI_CTRL_CLE) {
+        writel(&cntl->regs->control, v & ~(OHCI_CTRL_CLE|OHCI_CTRL_BLE));
+        ohci_waittick(cntl);
+        writel(&cntl->regs->ed_controlcurrent, 0);
+        writel(&cntl->regs->ed_bulkcurrent, 0);
+        writel(&cntl->regs->control, v);
+    } else {
+        ohci_waittick(cntl);
+    }
+}
+
+struct ohci_pipe {
+    struct ohci_ed ed;
+    struct usb_pipe pipe;
+    void *data;
+    int count;
+    struct ohci_td *tds;
+};
+
+void
+ohci_free_pipe(struct usb_pipe *p)
+{
+    if (! CONFIG_USB_OHCI)
+        return;
+    dprintf(7, "ohci_free_pipe %p\n", p);
+    struct ohci_pipe *pipe = container_of(p, struct ohci_pipe, pipe);
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(
+        pipe->pipe.cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+
+    u32 *pos = &cntl->regs->ed_controlhead;
+    for (;;) {
+        struct ohci_ed *next = (void*)*pos;
+        if (!next) {
+            // Not found?!  Exit without freeing.
+            warn_internalerror();
+            return;
+        }
+        if (next == &pipe->ed) {
+            *pos = next->hwNextED;
+            signal_freelist(cntl);
+            free(pipe);
+            return;
+        }
+        pos = &next->hwNextED;
+    }
+}
+
+struct usb_pipe *
+ohci_alloc_control_pipe(struct usb_pipe *dummy)
+{
+    if (! CONFIG_USB_OHCI)
+        return NULL;
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(
+        dummy->cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+    dprintf(7, "ohci_alloc_control_pipe %p\n", &cntl->usb);
+
+    // Allocate a queue head.
+    struct ohci_pipe *pipe = malloc_tmphigh(sizeof(*pipe));
+    if (!pipe) {
+        warn_noalloc();
+        return NULL;
+    }
+    memset(pipe, 0, sizeof(*pipe));
+    memcpy(&pipe->pipe, dummy, sizeof(pipe->pipe));
+    pipe->ed.hwINFO = ED_SKIP;
+
+    // Add queue head to controller list.
+    pipe->ed.hwNextED = cntl->regs->ed_controlhead;
+    barrier();
+    cntl->regs->ed_controlhead = (u32)&pipe->ed;
+    return &pipe->pipe;
 }
 
 int
-ohci_control(u32 endp, int dir, const void *cmd, int cmdsize
+ohci_control(struct usb_pipe *p, int dir, const void *cmd, int cmdsize
              , void *data, int datasize)
 {
     if (! CONFIG_USB_OHCI)
-        return 0;
+        return -1;
+    dprintf(5, "ohci_control %p\n", p);
+    if (datasize > 4096) {
+        // XXX - should support larger sizes.
+        warn_noalloc();
+        return -1;
+    }
+    struct ohci_pipe *pipe = container_of(p, struct ohci_pipe, pipe);
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(
+        pipe->pipe.cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+    int maxpacket = pipe->pipe.maxpacket;
+    int lowspeed = pipe->pipe.speed;
+    int devaddr = pipe->pipe.devaddr | (pipe->pipe.ep << 7);
 
-    dprintf(5, "ohci_control %x\n", endp);
-    return 0;
+    // Setup transfer descriptors
+    struct ohci_td *tds = malloc_tmphigh(sizeof(*tds) * 3);
+    if (!tds) {
+        warn_noalloc();
+        return -1;
+    }
+    struct ohci_td *td = tds;
+    td->hwINFO = TD_DP_SETUP | TD_T_DATA0 | TD_CC;
+    td->hwCBP = (u32)cmd;
+    td->hwNextTD = (u32)&td[1];
+    td->hwBE = (u32)cmd + cmdsize - 1;
+    td++;
+    if (datasize) {
+        td->hwINFO = (dir ? TD_DP_IN : TD_DP_OUT) | TD_T_DATA1 | TD_CC;
+        td->hwCBP = (u32)data;
+        td->hwNextTD = (u32)&td[1];
+        td->hwBE = (u32)data + datasize - 1;
+        td++;
+    }
+    td->hwINFO = (dir ? TD_DP_OUT : TD_DP_IN) | TD_T_DATA1 | TD_CC;
+    td->hwCBP = 0;
+    td->hwNextTD = (u32)&td[1];
+    td->hwBE = 0;
+    td++;
+
+    // Transfer data
+    pipe->ed.hwINFO = ED_SKIP;
+    barrier();
+    pipe->ed.hwHeadP = (u32)tds;
+    pipe->ed.hwTailP = (u32)td;
+    barrier();
+    pipe->ed.hwINFO = devaddr | (maxpacket << 16) | (lowspeed ? ED_LOWSPEED : 0);
+    writel(&cntl->regs->cmdstatus, OHCI_CLF);
+
+    int ret = wait_ed(&pipe->ed);
+    pipe->ed.hwINFO = ED_SKIP;
+    if (ret)
+        ohci_waittick(cntl);
+    free(tds);
+    return ret;
+}
+
+struct usb_pipe *
+ohci_alloc_bulk_pipe(struct usb_pipe *dummy)
+{
+    if (! CONFIG_USB_OHCI)
+        return NULL;
+    dprintf(1, "OHCI Bulk transfers not supported.\n");
+    return NULL;
+}
+
+int
+ohci_send_bulk(struct usb_pipe *p, int dir, void *data, int datasize)
+{
+    return -1;
 }
 
 struct usb_pipe *
-ohci_alloc_intr_pipe(u32 endp, int period)
+ohci_alloc_intr_pipe(struct usb_pipe *dummy, int frameexp)
 {
     if (! CONFIG_USB_OHCI)
         return NULL;
+    struct usb_ohci_s *cntl = container_of(
+        dummy->cntl, struct usb_ohci_s, usb);
+    dprintf(7, "ohci_alloc_intr_pipe %p %d\n", &cntl->usb, frameexp);
+
+    if (frameexp > 5)
+        frameexp = 5;
+    int maxpacket = dummy->maxpacket;
+    int lowspeed = dummy->speed;
+    int devaddr = dummy->devaddr | (dummy->ep << 7);
+    // Determine number of entries needed for 2 timer ticks.
+    int ms = 1<<frameexp;
+    int count = DIV_ROUND_UP(PIT_TICK_INTERVAL * 1000 * 2, PIT_TICK_RATE * ms)+1;
+    struct ohci_pipe *pipe = malloc_low(sizeof(*pipe));
+    struct ohci_td *tds = malloc_low(sizeof(*tds) * count);
+    void *data = malloc_low(maxpacket * count);
+    if (!pipe || !tds || !data)
+        goto err;
+    memset(pipe, 0, sizeof(*pipe));
+    memcpy(&pipe->pipe, dummy, sizeof(pipe->pipe));
+    pipe->data = data;
+    pipe->count = count;
+    pipe->tds = tds;
+
+    struct ohci_ed *ed = &pipe->ed;
+    ed->hwHeadP = (u32)&tds[0];
+    ed->hwTailP = (u32)&tds[count-1];
+    ed->hwINFO = devaddr | (maxpacket << 16) | (lowspeed ? ED_LOWSPEED : 0);
+
+    int i;
+    for (i=0; i<count-1; i++) {
+        tds[i].hwINFO = TD_DP_IN | TD_T_TOGGLE | TD_CC;
+        tds[i].hwCBP = (u32)data + maxpacket * i;
+        tds[i].hwNextTD = (u32)&tds[i+1];
+        tds[i].hwBE = tds[i].hwCBP + maxpacket - 1;
+    }
+
+    // Add to interrupt schedule.
+    barrier();
+    struct ohci_hcca *hcca = (void*)cntl->regs->hcca;
+    if (frameexp == 0) {
+        // Add to existing interrupt entry.
+        struct ohci_ed *intr_ed = (void*)hcca->int_table[0];
+        ed->hwNextED = intr_ed->hwNextED;
+        intr_ed->hwNextED = (u32)ed;
+    } else {
+        int startpos = 1<<(frameexp-1);
+        ed->hwNextED = hcca->int_table[startpos];
+        for (i=startpos; i<ARRAY_SIZE(hcca->int_table); i+=ms)
+            hcca->int_table[i] = (u32)ed;
+    }
+
+    return &pipe->pipe;
 
-    dprintf(7, "ohci_alloc_intr_pipe %x %d\n", endp, period);
+err:
+    free(pipe);
+    free(tds);
+    free(data);
     return NULL;
 }
 
 int
-ohci_poll_intr(void *pipe, void *data)
+ohci_poll_intr(struct usb_pipe *p, void *data)
 {
     ASSERT16();
     if (! CONFIG_USB_OHCI)
         return -1;
-    return -1;
+
+    struct ohci_pipe *pipe = container_of(p, struct ohci_pipe, pipe);
+    struct ohci_td *tds = GET_FLATPTR(pipe->tds);
+    struct ohci_td *head = (void*)(GET_FLATPTR(pipe->ed.hwHeadP) & ~(ED_C|ED_H));
+    struct ohci_td *tail = (void*)GET_FLATPTR(pipe->ed.hwTailP);
+    int count = GET_FLATPTR(pipe->count);
+    int pos = (tail - tds + 1) % count;
+    struct ohci_td *next = &tds[pos];
+    if (head == next)
+        // No intrs found.
+        return -1;
+    // XXX - check for errors.
+
+    // Copy data.
+    int maxpacket = GET_FLATPTR(pipe->pipe.maxpacket);
+    void *pipedata = GET_FLATPTR(pipe->data);
+    void *intrdata = pipedata + maxpacket * pos;
+    memcpy_far(GET_SEG(SS), data
+               , FLATPTR_TO_SEG(intrdata), (void*)FLATPTR_TO_OFFSET(intrdata)
+               , maxpacket);
+
+    // Reenable this td.
+    SET_FLATPTR(tail->hwINFO, TD_DP_IN | TD_T_TOGGLE | TD_CC);
+    intrdata = pipedata + maxpacket * (tail-tds);
+    SET_FLATPTR(tail->hwCBP, (u32)intrdata);
+    SET_FLATPTR(tail->hwNextTD, (u32)next);
+    SET_FLATPTR(tail->hwBE, (u32)intrdata + maxpacket - 1);
+    barrier();
+    SET_FLATPTR(pipe->ed.hwTailP, (u32)next);
+
+    return 0;
 }