]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/usb/dwc2/hcd_queue.c
Merge branch 'work.poll2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[linux.git] / drivers / usb / dwc2 / hcd_queue.c
1 // SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0+ OR BSD-3-Clause)
2 /*
3  * hcd_queue.c - DesignWare HS OTG Controller host queuing routines
4  *
5  * Copyright (C) 2004-2013 Synopsys, Inc.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
11  *    notice, this list of conditions, and the following disclaimer,
12  *    without modification.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. The names of the above-listed copyright holders may not be used
17  *    to endorse or promote products derived from this software without
18  *    specific prior written permission.
19  *
20  * ALTERNATIVELY, this software may be distributed under the terms of the
21  * GNU General Public License ("GPL") as published by the Free Software
22  * Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any
23  * later version.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS
26  * IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
27  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
29  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
30  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
31  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
32  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
33  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
34  * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
35  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36  */
37
38 /*
39  * This file contains the functions to manage Queue Heads and Queue
40  * Transfer Descriptors for Host mode
41  */
42 #include <linux/gcd.h>
43 #include <linux/kernel.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/spinlock.h>
46 #include <linux/interrupt.h>
47 #include <linux/dma-mapping.h>
48 #include <linux/io.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/usb.h>
51
52 #include <linux/usb/hcd.h>
53 #include <linux/usb/ch11.h>
54
55 #include "core.h"
56 #include "hcd.h"
57
58 /* Wait this long before releasing periodic reservation */
59 #define DWC2_UNRESERVE_DELAY (msecs_to_jiffies(5))
60
61 /* If we get a NAK, wait this long before retrying */
62 #define DWC2_RETRY_WAIT_DELAY (msecs_to_jiffies(1))
63
64 /**
65  * dwc2_periodic_channel_available() - Checks that a channel is available for a
66  * periodic transfer
67  *
68  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
69  *
70  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
71  */
72 static int dwc2_periodic_channel_available(struct dwc2_hsotg *hsotg)
73 {
74         /*
75          * Currently assuming that there is a dedicated host channel for
76          * each periodic transaction plus at least one host channel for
77          * non-periodic transactions
78          */
79         int status;
80         int num_channels;
81
82         num_channels = hsotg->params.host_channels;
83         if ((hsotg->periodic_channels + hsotg->non_periodic_channels <
84              num_channels) && (hsotg->periodic_channels < num_channels - 1)) {
85                 status = 0;
86         } else {
87                 dev_dbg(hsotg->dev,
88                         "%s: Total channels: %d, Periodic: %d, Non-periodic: %d\n",
89                         __func__, num_channels,
90                         hsotg->periodic_channels, hsotg->non_periodic_channels);
91                 status = -ENOSPC;
92         }
93
94         return status;
95 }
96
97 /**
98  * dwc2_check_periodic_bandwidth() - Checks that there is sufficient bandwidth
99  * for the specified QH in the periodic schedule
100  *
101  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
102  * @qh:    QH containing periodic bandwidth required
103  *
104  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
105  *
106  * For simplicity, this calculation assumes that all the transfers in the
107  * periodic schedule may occur in the same (micro)frame
108  */
109 static int dwc2_check_periodic_bandwidth(struct dwc2_hsotg *hsotg,
110                                          struct dwc2_qh *qh)
111 {
112         int status;
113         s16 max_claimed_usecs;
114
115         status = 0;
116
117         if (qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH || qh->do_split) {
118                 /*
119                  * High speed mode
120                  * Max periodic usecs is 80% x 125 usec = 100 usec
121                  */
122                 max_claimed_usecs = 100 - qh->host_us;
123         } else {
124                 /*
125                  * Full speed mode
126                  * Max periodic usecs is 90% x 1000 usec = 900 usec
127                  */
128                 max_claimed_usecs = 900 - qh->host_us;
129         }
130
131         if (hsotg->periodic_usecs > max_claimed_usecs) {
132                 dev_err(hsotg->dev,
133                         "%s: already claimed usecs %d, required usecs %d\n",
134                         __func__, hsotg->periodic_usecs, qh->host_us);
135                 status = -ENOSPC;
136         }
137
138         return status;
139 }
140
141 /**
142  * pmap_schedule() - Schedule time in a periodic bitmap (pmap).
143  *
144  * @map:             The bitmap representing the schedule; will be updated
145  *                   upon success.
146  * @bits_per_period: The schedule represents several periods.  This is how many
147  *                   bits are in each period.  It's assumed that the beginning
148  *                   of the schedule will repeat after its end.
149  * @periods_in_map:  The number of periods in the schedule.
150  * @num_bits:        The number of bits we need per period we want to reserve
151  *                   in this function call.
152  * @interval:        How often we need to be scheduled for the reservation this
153  *                   time.  1 means every period.  2 means every other period.
154  *                   ...you get the picture?
155  * @start:           The bit number to start at.  Normally 0.  Must be within
156  *                   the interval or we return failure right away.
157  * @only_one_period: Normally we'll allow picking a start anywhere within the
158  *                   first interval, since we can still make all repetition
159  *                   requirements by doing that.  However, if you pass true
160  *                   here then we'll return failure if we can't fit within
161  *                   the period that "start" is in.
162  *
163  * The idea here is that we want to schedule time for repeating events that all
164  * want the same resource.  The resource is divided into fixed-sized periods
165  * and the events want to repeat every "interval" periods.  The schedule
166  * granularity is one bit.
167  *
168  * To keep things "simple", we'll represent our schedule with a bitmap that
169  * contains a fixed number of periods.  This gets rid of a lot of complexity
170  * but does mean that we need to handle things specially (and non-ideally) if
171  * the number of the periods in the schedule doesn't match well with the
172  * intervals that we're trying to schedule.
173  *
174  * Here's an explanation of the scheme we'll implement, assuming 8 periods.
175  * - If interval is 1, we need to take up space in each of the 8
176  *   periods we're scheduling.  Easy.
177  * - If interval is 2, we need to take up space in half of the
178  *   periods.  Again, easy.
179  * - If interval is 3, we actually need to fall back to interval 1.
180  *   Why?  Because we might need time in any period.  AKA for the
181  *   first 8 periods, we'll be in slot 0, 3, 6.  Then we'll be
182  *   in slot 1, 4, 7.  Then we'll be in 2, 5.  Then we'll be back to
183  *   0, 3, and 6.  Since we could be in any frame we need to reserve
184  *   for all of them.  Sucks, but that's what you gotta do.  Note that
185  *   if we were instead scheduling 8 * 3 = 24 we'd do much better, but
186  *   then we need more memory and time to do scheduling.
187  * - If interval is 4, easy.
188  * - If interval is 5, we again need interval 1.  The schedule will be
189  *   0, 5, 2, 7, 4, 1, 6, 3, 0
190  * - If interval is 6, we need interval 2.  0, 6, 4, 2.
191  * - If interval is 7, we need interval 1.
192  * - If interval is 8, we need interval 8.
193  *
194  * If you do the math, you'll see that we need to pretend that interval is
195  * equal to the greatest_common_divisor(interval, periods_in_map).
196  *
197  * Note that at the moment this function tends to front-pack the schedule.
198  * In some cases that's really non-ideal (it's hard to schedule things that
199  * need to repeat every period).  In other cases it's perfect (you can easily
200  * schedule bigger, less often repeating things).
201  *
202  * Here's the algorithm in action (8 periods, 5 bits per period):
203  *  |**   |     |**   |     |**   |     |**   |     |   OK 2 bits, intv 2 at 0
204  *  |*****|  ***|*****|  ***|*****|  ***|*****|  ***|   OK 3 bits, intv 3 at 2
205  *  |*****|* ***|*****|  ***|*****|* ***|*****|  ***|   OK 1 bits, intv 4 at 5
206  *  |**   |*    |**   |     |**   |*    |**   |     | Remv 3 bits, intv 3 at 2
207  *  |***  |*    |***  |     |***  |*    |***  |     |   OK 1 bits, intv 6 at 2
208  *  |**** |*  * |**** |   * |**** |*  * |**** |   * |   OK 1 bits, intv 1 at 3
209  *  |**** |**** |**** | *** |**** |**** |**** | *** |   OK 2 bits, intv 2 at 6
210  *  |*****|*****|*****| ****|*****|*****|*****| ****|   OK 1 bits, intv 1 at 4
211  *  |*****|*****|*****| ****|*****|*****|*****| ****| FAIL 1 bits, intv 1
212  *  |  ***|*****|  ***| ****|  ***|*****|  ***| ****| Remv 2 bits, intv 2 at 0
213  *  |  ***| ****|  ***| ****|  ***| ****|  ***| ****| Remv 1 bits, intv 4 at 5
214  *  |   **| ****|   **| ****|   **| ****|   **| ****| Remv 1 bits, intv 6 at 2
215  *  |    *| ** *|    *| ** *|    *| ** *|    *| ** *| Remv 1 bits, intv 1 at 3
216  *  |    *|    *|    *|    *|    *|    *|    *|    *| Remv 2 bits, intv 2 at 6
217  *  |     |     |     |     |     |     |     |     | Remv 1 bits, intv 1 at 4
218  *  |**   |     |**   |     |**   |     |**   |     |   OK 2 bits, intv 2 at 0
219  *  |***  |     |**   |     |***  |     |**   |     |   OK 1 bits, intv 4 at 2
220  *  |*****|     |** **|     |*****|     |** **|     |   OK 2 bits, intv 2 at 3
221  *  |*****|*    |** **|     |*****|*    |** **|     |   OK 1 bits, intv 4 at 5
222  *  |*****|***  |** **| **  |*****|***  |** **| **  |   OK 2 bits, intv 2 at 6
223  *  |*****|*****|** **| ****|*****|*****|** **| ****|   OK 2 bits, intv 2 at 8
224  *  |*****|*****|*****| ****|*****|*****|*****| ****|   OK 1 bits, intv 4 at 12
225  *
226  * This function is pretty generic and could be easily abstracted if anything
227  * needed similar scheduling.
228  *
229  * Returns either -ENOSPC or a >= 0 start bit which should be passed to the
230  * unschedule routine.  The map bitmap will be updated on a non-error result.
231  */
232 static int pmap_schedule(unsigned long *map, int bits_per_period,
233                          int periods_in_map, int num_bits,
234                          int interval, int start, bool only_one_period)
235 {
236         int interval_bits;
237         int to_reserve;
238         int first_end;
239         int i;
240
241         if (num_bits > bits_per_period)
242                 return -ENOSPC;
243
244         /* Adjust interval as per description */
245         interval = gcd(interval, periods_in_map);
246
247         interval_bits = bits_per_period * interval;
248         to_reserve = periods_in_map / interval;
249
250         /* If start has gotten us past interval then we can't schedule */
251         if (start >= interval_bits)
252                 return -ENOSPC;
253
254         if (only_one_period)
255                 /* Must fit within same period as start; end at begin of next */
256                 first_end = (start / bits_per_period + 1) * bits_per_period;
257         else
258                 /* Can fit anywhere in the first interval */
259                 first_end = interval_bits;
260
261         /*
262          * We'll try to pick the first repetition, then see if that time
263          * is free for each of the subsequent repetitions.  If it's not
264          * we'll adjust the start time for the next search of the first
265          * repetition.
266          */
267         while (start + num_bits <= first_end) {
268                 int end;
269
270                 /* Need to stay within this period */
271                 end = (start / bits_per_period + 1) * bits_per_period;
272
273                 /* Look for num_bits us in this microframe starting at start */
274                 start = bitmap_find_next_zero_area(map, end, start, num_bits,
275                                                    0);
276
277                 /*
278                  * We should get start >= end if we fail.  We might be
279                  * able to check the next microframe depending on the
280                  * interval, so continue on (start already updated).
281                  */
282                 if (start >= end) {
283                         start = end;
284                         continue;
285                 }
286
287                 /* At this point we have a valid point for first one */
288                 for (i = 1; i < to_reserve; i++) {
289                         int ith_start = start + interval_bits * i;
290                         int ith_end = end + interval_bits * i;
291                         int ret;
292
293                         /* Use this as a dumb "check if bits are 0" */
294                         ret = bitmap_find_next_zero_area(
295                                 map, ith_start + num_bits, ith_start, num_bits,
296                                 0);
297
298                         /* We got the right place, continue checking */
299                         if (ret == ith_start)
300                                 continue;
301
302                         /* Move start up for next time and exit for loop */
303                         ith_start = bitmap_find_next_zero_area(
304                                 map, ith_end, ith_start, num_bits, 0);
305                         if (ith_start >= ith_end)
306                                 /* Need a while new period next time */
307                                 start = end;
308                         else
309                                 start = ith_start - interval_bits * i;
310                         break;
311                 }
312
313                 /* If didn't exit the for loop with a break, we have success */
314                 if (i == to_reserve)
315                         break;
316         }
317
318         if (start + num_bits > first_end)
319                 return -ENOSPC;
320
321         for (i = 0; i < to_reserve; i++) {
322                 int ith_start = start + interval_bits * i;
323
324                 bitmap_set(map, ith_start, num_bits);
325         }
326
327         return start;
328 }
329
330 /**
331  * pmap_unschedule() - Undo work done by pmap_schedule()
332  *
333  * @map:             See pmap_schedule().
334  * @bits_per_period: See pmap_schedule().
335  * @periods_in_map:  See pmap_schedule().
336  * @num_bits:        The number of bits that was passed to schedule.
337  * @interval:        The interval that was passed to schedule.
338  * @start:           The return value from pmap_schedule().
339  */
340 static void pmap_unschedule(unsigned long *map, int bits_per_period,
341                             int periods_in_map, int num_bits,
342                             int interval, int start)
343 {
344         int interval_bits;
345         int to_release;
346         int i;
347
348         /* Adjust interval as per description in pmap_schedule() */
349         interval = gcd(interval, periods_in_map);
350
351         interval_bits = bits_per_period * interval;
352         to_release = periods_in_map / interval;
353
354         for (i = 0; i < to_release; i++) {
355                 int ith_start = start + interval_bits * i;
356
357                 bitmap_clear(map, ith_start, num_bits);
358         }
359 }
360
361 /**
362  * dwc2_get_ls_map() - Get the map used for the given qh
363  *
364  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller.
365  * @qh:    QH for the periodic transfer.
366  *
367  * We'll always get the periodic map out of our TT.  Note that even if we're
368  * running the host straight in low speed / full speed mode it appears as if
369  * a TT is allocated for us, so we'll use it.  If that ever changes we can
370  * add logic here to get a map out of "hsotg" if !qh->do_split.
371  *
372  * Returns: the map or NULL if a map couldn't be found.
373  */
374 static unsigned long *dwc2_get_ls_map(struct dwc2_hsotg *hsotg,
375                                       struct dwc2_qh *qh)
376 {
377         unsigned long *map;
378
379         /* Don't expect to be missing a TT and be doing low speed scheduling */
380         if (WARN_ON(!qh->dwc_tt))
381                 return NULL;
382
383         /* Get the map and adjust if this is a multi_tt hub */
384         map = qh->dwc_tt->periodic_bitmaps;
385         if (qh->dwc_tt->usb_tt->multi)
386                 map += DWC2_ELEMENTS_PER_LS_BITMAP * qh->ttport;
387
388         return map;
389 }
390
391 #ifdef DWC2_PRINT_SCHEDULE
392 /*
393  * cat_printf() - A printf() + strcat() helper
394  *
395  * This is useful for concatenating a bunch of strings where each string is
396  * constructed using printf.
397  *
398  * @buf:   The destination buffer; will be updated to point after the printed
399  *         data.
400  * @size:  The number of bytes in the buffer (includes space for '\0').
401  * @fmt:   The format for printf.
402  * @...:   The args for printf.
403  */
404 static __printf(3, 4)
405 void cat_printf(char **buf, size_t *size, const char *fmt, ...)
406 {
407         va_list args;
408         int i;
409
410         if (*size == 0)
411                 return;
412
413         va_start(args, fmt);
414         i = vsnprintf(*buf, *size, fmt, args);
415         va_end(args);
416
417         if (i >= *size) {
418                 (*buf)[*size - 1] = '\0';
419                 *buf += *size;
420                 *size = 0;
421         } else {
422                 *buf += i;
423                 *size -= i;
424         }
425 }
426
427 /*
428  * pmap_print() - Print the given periodic map
429  *
430  * Will attempt to print out the periodic schedule.
431  *
432  * @map:             See pmap_schedule().
433  * @bits_per_period: See pmap_schedule().
434  * @periods_in_map:  See pmap_schedule().
435  * @period_name:     The name of 1 period, like "uFrame"
436  * @units:           The name of the units, like "us".
437  * @print_fn:        The function to call for printing.
438  * @print_data:      Opaque data to pass to the print function.
439  */
440 static void pmap_print(unsigned long *map, int bits_per_period,
441                        int periods_in_map, const char *period_name,
442                        const char *units,
443                        void (*print_fn)(const char *str, void *data),
444                        void *print_data)
445 {
446         int period;
447
448         for (period = 0; period < periods_in_map; period++) {
449                 char tmp[64];
450                 char *buf = tmp;
451                 size_t buf_size = sizeof(tmp);
452                 int period_start = period * bits_per_period;
453                 int period_end = period_start + bits_per_period;
454                 int start = 0;
455                 int count = 0;
456                 bool printed = false;
457                 int i;
458
459                 for (i = period_start; i < period_end + 1; i++) {
460                         /* Handle case when ith bit is set */
461                         if (i < period_end &&
462                             bitmap_find_next_zero_area(map, i + 1,
463                                                        i, 1, 0) != i) {
464                                 if (count == 0)
465                                         start = i - period_start;
466                                 count++;
467                                 continue;
468                         }
469
470                         /* ith bit isn't set; don't care if count == 0 */
471                         if (count == 0)
472                                 continue;
473
474                         if (!printed)
475                                 cat_printf(&buf, &buf_size, "%s %d: ",
476                                            period_name, period);
477                         else
478                                 cat_printf(&buf, &buf_size, ", ");
479                         printed = true;
480
481                         cat_printf(&buf, &buf_size, "%d %s -%3d %s", start,
482                                    units, start + count - 1, units);
483                         count = 0;
484                 }
485
486                 if (printed)
487                         print_fn(tmp, print_data);
488         }
489 }
490
491 struct dwc2_qh_print_data {
492         struct dwc2_hsotg *hsotg;
493         struct dwc2_qh *qh;
494 };
495
496 /**
497  * dwc2_qh_print() - Helper function for dwc2_qh_schedule_print()
498  *
499  * @str:  The string to print
500  * @data: A pointer to a struct dwc2_qh_print_data
501  */
502 static void dwc2_qh_print(const char *str, void *data)
503 {
504         struct dwc2_qh_print_data *print_data = data;
505
506         dwc2_sch_dbg(print_data->hsotg, "QH=%p ...%s\n", print_data->qh, str);
507 }
508
509 /**
510  * dwc2_qh_schedule_print() - Print the periodic schedule
511  *
512  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller.
513  * @qh:    QH to print.
514  */
515 static void dwc2_qh_schedule_print(struct dwc2_hsotg *hsotg,
516                                    struct dwc2_qh *qh)
517 {
518         struct dwc2_qh_print_data print_data = { hsotg, qh };
519         int i;
520
521         /*
522          * The printing functions are quite slow and inefficient.
523          * If we don't have tracing turned on, don't run unless the special
524          * define is turned on.
525          */
526
527         if (qh->schedule_low_speed) {
528                 unsigned long *map = dwc2_get_ls_map(hsotg, qh);
529
530                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p LS/FS trans: %d=>%d us @ %d us",
531                              qh, qh->device_us,
532                              DWC2_ROUND_US_TO_SLICE(qh->device_us),
533                              DWC2_US_PER_SLICE * qh->ls_start_schedule_slice);
534
535                 if (map) {
536                         dwc2_sch_dbg(hsotg,
537                                      "QH=%p Whole low/full speed map %p now:\n",
538                                      qh, map);
539                         pmap_print(map, DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME,
540                                    DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES, "Frame ", "slices",
541                                    dwc2_qh_print, &print_data);
542                 }
543         }
544
545         for (i = 0; i < qh->num_hs_transfers; i++) {
546                 struct dwc2_hs_transfer_time *trans_time = qh->hs_transfers + i;
547                 int uframe = trans_time->start_schedule_us /
548                              DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
549                 int rel_us = trans_time->start_schedule_us %
550                              DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
551
552                 dwc2_sch_dbg(hsotg,
553                              "QH=%p HS trans #%d: %d us @ uFrame %d + %d us\n",
554                              qh, i, trans_time->duration_us, uframe, rel_us);
555         }
556         if (qh->num_hs_transfers) {
557                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Whole high speed map now:\n", qh);
558                 pmap_print(hsotg->hs_periodic_bitmap,
559                            DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME,
560                            DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES, "uFrame", "us",
561                            dwc2_qh_print, &print_data);
562         }
563 }
564 #else
565 static inline void dwc2_qh_schedule_print(struct dwc2_hsotg *hsotg,
566                                           struct dwc2_qh *qh) {};
567 #endif
568
569 /**
570  * dwc2_ls_pmap_schedule() - Schedule a low speed QH
571  *
572  * @hsotg:        The HCD state structure for the DWC OTG controller.
573  * @qh:           QH for the periodic transfer.
574  * @search_slice: We'll start trying to schedule at the passed slice.
575  *                Remember that slices are the units of the low speed
576  *                schedule (think 25us or so).
577  *
578  * Wraps pmap_schedule() with the right parameters for low speed scheduling.
579  *
580  * Normally we schedule low speed devices on the map associated with the TT.
581  *
582  * Returns: 0 for success or an error code.
583  */
584 static int dwc2_ls_pmap_schedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
585                                  int search_slice)
586 {
587         int slices = DIV_ROUND_UP(qh->device_us, DWC2_US_PER_SLICE);
588         unsigned long *map = dwc2_get_ls_map(hsotg, qh);
589         int slice;
590
591         if (!map)
592                 return -EINVAL;
593
594         /*
595          * Schedule on the proper low speed map with our low speed scheduling
596          * parameters.  Note that we use the "device_interval" here since
597          * we want the low speed interval and the only way we'd be in this
598          * function is if the device is low speed.
599          *
600          * If we happen to be doing low speed and high speed scheduling for the
601          * same transaction (AKA we have a split) we always do low speed first.
602          * That means we can always pass "false" for only_one_period (that
603          * parameters is only useful when we're trying to get one schedule to
604          * match what we already planned in the other schedule).
605          */
606         slice = pmap_schedule(map, DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME,
607                               DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES, slices,
608                               qh->device_interval, search_slice, false);
609
610         if (slice < 0)
611                 return slice;
612
613         qh->ls_start_schedule_slice = slice;
614         return 0;
615 }
616
617 /**
618  * dwc2_ls_pmap_unschedule() - Undo work done by dwc2_ls_pmap_schedule()
619  *
620  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
621  * @qh:          QH for the periodic transfer.
622  */
623 static void dwc2_ls_pmap_unschedule(struct dwc2_hsotg *hsotg,
624                                     struct dwc2_qh *qh)
625 {
626         int slices = DIV_ROUND_UP(qh->device_us, DWC2_US_PER_SLICE);
627         unsigned long *map = dwc2_get_ls_map(hsotg, qh);
628
629         /* Schedule should have failed, so no worries about no error code */
630         if (!map)
631                 return;
632
633         pmap_unschedule(map, DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME,
634                         DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES, slices, qh->device_interval,
635                         qh->ls_start_schedule_slice);
636 }
637
638 /**
639  * dwc2_hs_pmap_schedule - Schedule in the main high speed schedule
640  *
641  * This will schedule something on the main dwc2 schedule.
642  *
643  * We'll start looking in qh->hs_transfers[index].start_schedule_us.  We'll
644  * update this with the result upon success.  We also use the duration from
645  * the same structure.
646  *
647  * @hsotg:           The HCD state structure for the DWC OTG controller.
648  * @qh:              QH for the periodic transfer.
649  * @only_one_period: If true we will limit ourselves to just looking at
650  *                   one period (aka one 100us chunk).  This is used if we have
651  *                   already scheduled something on the low speed schedule and
652  *                   need to find something that matches on the high speed one.
653  * @index:           The index into qh->hs_transfers that we're working with.
654  *
655  * Returns: 0 for success or an error code.  Upon success the
656  *          dwc2_hs_transfer_time specified by "index" will be updated.
657  */
658 static int dwc2_hs_pmap_schedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
659                                  bool only_one_period, int index)
660 {
661         struct dwc2_hs_transfer_time *trans_time = qh->hs_transfers + index;
662         int us;
663
664         us = pmap_schedule(hsotg->hs_periodic_bitmap,
665                            DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME,
666                            DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES, trans_time->duration_us,
667                            qh->host_interval, trans_time->start_schedule_us,
668                            only_one_period);
669
670         if (us < 0)
671                 return us;
672
673         trans_time->start_schedule_us = us;
674         return 0;
675 }
676
677 /**
678  * dwc2_ls_pmap_unschedule() - Undo work done by dwc2_hs_pmap_schedule()
679  *
680  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
681  * @qh:          QH for the periodic transfer.
682  */
683 static void dwc2_hs_pmap_unschedule(struct dwc2_hsotg *hsotg,
684                                     struct dwc2_qh *qh, int index)
685 {
686         struct dwc2_hs_transfer_time *trans_time = qh->hs_transfers + index;
687
688         pmap_unschedule(hsotg->hs_periodic_bitmap,
689                         DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME,
690                         DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES, trans_time->duration_us,
691                         qh->host_interval, trans_time->start_schedule_us);
692 }
693
694 /**
695  * dwc2_uframe_schedule_split - Schedule a QH for a periodic split xfer.
696  *
697  * This is the most complicated thing in USB.  We have to find matching time
698  * in both the global high speed schedule for the port and the low speed
699  * schedule for the TT associated with the given device.
700  *
701  * Being here means that the host must be running in high speed mode and the
702  * device is in low or full speed mode (and behind a hub).
703  *
704  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
705  * @qh:          QH for the periodic transfer.
706  */
707 static int dwc2_uframe_schedule_split(struct dwc2_hsotg *hsotg,
708                                       struct dwc2_qh *qh)
709 {
710         int bytecount = dwc2_hb_mult(qh->maxp) * dwc2_max_packet(qh->maxp);
711         int ls_search_slice;
712         int err = 0;
713         int host_interval_in_sched;
714
715         /*
716          * The interval (how often to repeat) in the actual host schedule.
717          * See pmap_schedule() for gcd() explanation.
718          */
719         host_interval_in_sched = gcd(qh->host_interval,
720                                      DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES);
721
722         /*
723          * We always try to find space in the low speed schedule first, then
724          * try to find high speed time that matches.  If we don't, we'll bump
725          * up the place we start searching in the low speed schedule and try
726          * again.  To start we'll look right at the beginning of the low speed
727          * schedule.
728          *
729          * Note that this will tend to front-load the high speed schedule.
730          * We may eventually want to try to avoid this by either considering
731          * both schedules together or doing some sort of round robin.
732          */
733         ls_search_slice = 0;
734
735         while (ls_search_slice < DWC2_LS_SCHEDULE_SLICES) {
736                 int start_s_uframe;
737                 int ssplit_s_uframe;
738                 int second_s_uframe;
739                 int rel_uframe;
740                 int first_count;
741                 int middle_count;
742                 int end_count;
743                 int first_data_bytes;
744                 int other_data_bytes;
745                 int i;
746
747                 if (qh->schedule_low_speed) {
748                         err = dwc2_ls_pmap_schedule(hsotg, qh, ls_search_slice);
749
750                         /*
751                          * If we got an error here there's no other magic we
752                          * can do, so bail.  All the looping above is only
753                          * helpful to redo things if we got a low speed slot
754                          * and then couldn't find a matching high speed slot.
755                          */
756                         if (err)
757                                 return err;
758                 } else {
759                         /* Must be missing the tt structure?  Why? */
760                         WARN_ON_ONCE(1);
761                 }
762
763                 /*
764                  * This will give us a number 0 - 7 if
765                  * DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES == 1, or 0 - 15 if == 2, or ...
766                  */
767                 start_s_uframe = qh->ls_start_schedule_slice /
768                                  DWC2_SLICES_PER_UFRAME;
769
770                 /* Get a number that's always 0 - 7 */
771                 rel_uframe = (start_s_uframe % 8);
772
773                 /*
774                  * If we were going to start in uframe 7 then we would need to
775                  * issue a start split in uframe 6, which spec says is not OK.
776                  * Move on to the next full frame (assuming there is one).
777                  *
778                  * See 11.18.4 Host Split Transaction Scheduling Requirements
779                  * bullet 1.
780                  */
781                 if (rel_uframe == 7) {
782                         if (qh->schedule_low_speed)
783                                 dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
784                         ls_search_slice =
785                                 (qh->ls_start_schedule_slice /
786                                  DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME + 1) *
787                                 DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME;
788                         continue;
789                 }
790
791                 /*
792                  * For ISOC in:
793                  * - start split            (frame -1)
794                  * - complete split w/ data (frame +1)
795                  * - complete split w/ data (frame +2)
796                  * - ...
797                  * - complete split w/ data (frame +num_data_packets)
798                  * - complete split w/ data (frame +num_data_packets+1)
799                  * - complete split w/ data (frame +num_data_packets+2, max 8)
800                  *   ...though if frame was "0" then max is 7...
801                  *
802                  * For ISOC out we might need to do:
803                  * - start split w/ data    (frame -1)
804                  * - start split w/ data    (frame +0)
805                  * - ...
806                  * - start split w/ data    (frame +num_data_packets-2)
807                  *
808                  * For INTERRUPT in we might need to do:
809                  * - start split            (frame -1)
810                  * - complete split w/ data (frame +1)
811                  * - complete split w/ data (frame +2)
812                  * - complete split w/ data (frame +3, max 8)
813                  *
814                  * For INTERRUPT out we might need to do:
815                  * - start split w/ data    (frame -1)
816                  * - complete split         (frame +1)
817                  * - complete split         (frame +2)
818                  * - complete split         (frame +3, max 8)
819                  *
820                  * Start adjusting!
821                  */
822                 ssplit_s_uframe = (start_s_uframe +
823                                    host_interval_in_sched - 1) %
824                                   host_interval_in_sched;
825                 if (qh->ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC && !qh->ep_is_in)
826                         second_s_uframe = start_s_uframe;
827                 else
828                         second_s_uframe = start_s_uframe + 1;
829
830                 /* First data transfer might not be all 188 bytes. */
831                 first_data_bytes = 188 -
832                         DIV_ROUND_UP(188 * (qh->ls_start_schedule_slice %
833                                             DWC2_SLICES_PER_UFRAME),
834                                      DWC2_SLICES_PER_UFRAME);
835                 if (first_data_bytes > bytecount)
836                         first_data_bytes = bytecount;
837                 other_data_bytes = bytecount - first_data_bytes;
838
839                 /*
840                  * For now, skip OUT xfers where first xfer is partial
841                  *
842                  * Main dwc2 code assumes:
843                  * - INT transfers never get split in two.
844                  * - ISOC transfers can always transfer 188 bytes the first
845                  *   time.
846                  *
847                  * Until that code is fixed, try again if the first transfer
848                  * couldn't transfer everything.
849                  *
850                  * This code can be removed if/when the rest of dwc2 handles
851                  * the above cases.  Until it's fixed we just won't be able
852                  * to schedule quite as tightly.
853                  */
854                 if (!qh->ep_is_in &&
855                     (first_data_bytes != min_t(int, 188, bytecount))) {
856                         dwc2_sch_dbg(hsotg,
857                                      "QH=%p avoiding broken 1st xfer (%d, %d)\n",
858                                      qh, first_data_bytes, bytecount);
859                         if (qh->schedule_low_speed)
860                                 dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
861                         ls_search_slice = (start_s_uframe + 1) *
862                                 DWC2_SLICES_PER_UFRAME;
863                         continue;
864                 }
865
866                 /* Start by assuming transfers for the bytes */
867                 qh->num_hs_transfers = 1 + DIV_ROUND_UP(other_data_bytes, 188);
868
869                 /*
870                  * Everything except ISOC OUT has extra transfers.  Rules are
871                  * complicated.  See 11.18.4 Host Split Transaction Scheduling
872                  * Requirements bullet 3.
873                  */
874                 if (qh->ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
875                         if (rel_uframe == 6)
876                                 qh->num_hs_transfers += 2;
877                         else
878                                 qh->num_hs_transfers += 3;
879
880                         if (qh->ep_is_in) {
881                                 /*
882                                  * First is start split, middle/end is data.
883                                  * Allocate full data bytes for all data.
884                                  */
885                                 first_count = 4;
886                                 middle_count = bytecount;
887                                 end_count = bytecount;
888                         } else {
889                                 /*
890                                  * First is data, middle/end is complete.
891                                  * First transfer and second can have data.
892                                  * Rest should just have complete split.
893                                  */
894                                 first_count = first_data_bytes;
895                                 middle_count = max_t(int, 4, other_data_bytes);
896                                 end_count = 4;
897                         }
898                 } else {
899                         if (qh->ep_is_in) {
900                                 int last;
901
902                                 /* Account for the start split */
903                                 qh->num_hs_transfers++;
904
905                                 /* Calculate "L" value from spec */
906                                 last = rel_uframe + qh->num_hs_transfers + 1;
907
908                                 /* Start with basic case */
909                                 if (last <= 6)
910                                         qh->num_hs_transfers += 2;
911                                 else
912                                         qh->num_hs_transfers += 1;
913
914                                 /* Adjust downwards */
915                                 if (last >= 6 && rel_uframe == 0)
916                                         qh->num_hs_transfers--;
917
918                                 /* 1st = start; rest can contain data */
919                                 first_count = 4;
920                                 middle_count = min_t(int, 188, bytecount);
921                                 end_count = middle_count;
922                         } else {
923                                 /* All contain data, last might be smaller */
924                                 first_count = first_data_bytes;
925                                 middle_count = min_t(int, 188,
926                                                      other_data_bytes);
927                                 end_count = other_data_bytes % 188;
928                         }
929                 }
930
931                 /* Assign durations per uFrame */
932                 qh->hs_transfers[0].duration_us = HS_USECS_ISO(first_count);
933                 for (i = 1; i < qh->num_hs_transfers - 1; i++)
934                         qh->hs_transfers[i].duration_us =
935                                 HS_USECS_ISO(middle_count);
936                 if (qh->num_hs_transfers > 1)
937                         qh->hs_transfers[qh->num_hs_transfers - 1].duration_us =
938                                 HS_USECS_ISO(end_count);
939
940                 /*
941                  * Assign start us.  The call below to dwc2_hs_pmap_schedule()
942                  * will start with these numbers but may adjust within the same
943                  * microframe.
944                  */
945                 qh->hs_transfers[0].start_schedule_us =
946                         ssplit_s_uframe * DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
947                 for (i = 1; i < qh->num_hs_transfers; i++)
948                         qh->hs_transfers[i].start_schedule_us =
949                                 ((second_s_uframe + i - 1) %
950                                  DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES) *
951                                 DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
952
953                 /* Try to schedule with filled in hs_transfers above */
954                 for (i = 0; i < qh->num_hs_transfers; i++) {
955                         err = dwc2_hs_pmap_schedule(hsotg, qh, true, i);
956                         if (err)
957                                 break;
958                 }
959
960                 /* If we scheduled all w/out breaking out then we're all good */
961                 if (i == qh->num_hs_transfers)
962                         break;
963
964                 for (; i >= 0; i--)
965                         dwc2_hs_pmap_unschedule(hsotg, qh, i);
966
967                 if (qh->schedule_low_speed)
968                         dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
969
970                 /* Try again starting in the next microframe */
971                 ls_search_slice = (start_s_uframe + 1) * DWC2_SLICES_PER_UFRAME;
972         }
973
974         if (ls_search_slice >= DWC2_LS_SCHEDULE_SLICES)
975                 return -ENOSPC;
976
977         return 0;
978 }
979
980 /**
981  * dwc2_uframe_schedule_hs - Schedule a QH for a periodic high speed xfer.
982  *
983  * Basically this just wraps dwc2_hs_pmap_schedule() to provide a clean
984  * interface.
985  *
986  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
987  * @qh:          QH for the periodic transfer.
988  */
989 static int dwc2_uframe_schedule_hs(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
990 {
991         /* In non-split host and device time are the same */
992         WARN_ON(qh->host_us != qh->device_us);
993         WARN_ON(qh->host_interval != qh->device_interval);
994         WARN_ON(qh->num_hs_transfers != 1);
995
996         /* We'll have one transfer; init start to 0 before calling scheduler */
997         qh->hs_transfers[0].start_schedule_us = 0;
998         qh->hs_transfers[0].duration_us = qh->host_us;
999
1000         return dwc2_hs_pmap_schedule(hsotg, qh, false, 0);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * dwc2_uframe_schedule_ls - Schedule a QH for a periodic low/full speed xfer.
1005  *
1006  * Basically this just wraps dwc2_ls_pmap_schedule() to provide a clean
1007  * interface.
1008  *
1009  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
1010  * @qh:          QH for the periodic transfer.
1011  */
1012 static int dwc2_uframe_schedule_ls(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1013 {
1014         /* In non-split host and device time are the same */
1015         WARN_ON(qh->host_us != qh->device_us);
1016         WARN_ON(qh->host_interval != qh->device_interval);
1017         WARN_ON(!qh->schedule_low_speed);
1018
1019         /* Run on the main low speed schedule (no split = no hub = no TT) */
1020         return dwc2_ls_pmap_schedule(hsotg, qh, 0);
1021 }
1022
1023 /**
1024  * dwc2_uframe_schedule - Schedule a QH for a periodic xfer.
1025  *
1026  * Calls one of the 3 sub-function depending on what type of transfer this QH
1027  * is for.  Also adds some printing.
1028  *
1029  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
1030  * @qh:          QH for the periodic transfer.
1031  */
1032 static int dwc2_uframe_schedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1033 {
1034         int ret;
1035
1036         if (qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH)
1037                 ret = dwc2_uframe_schedule_hs(hsotg, qh);
1038         else if (!qh->do_split)
1039                 ret = dwc2_uframe_schedule_ls(hsotg, qh);
1040         else
1041                 ret = dwc2_uframe_schedule_split(hsotg, qh);
1042
1043         if (ret)
1044                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Failed to schedule %d\n", qh, ret);
1045         else
1046                 dwc2_qh_schedule_print(hsotg, qh);
1047
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 /**
1052  * dwc2_uframe_unschedule - Undoes dwc2_uframe_schedule().
1053  *
1054  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
1055  * @qh:          QH for the periodic transfer.
1056  */
1057 static void dwc2_uframe_unschedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         for (i = 0; i < qh->num_hs_transfers; i++)
1062                 dwc2_hs_pmap_unschedule(hsotg, qh, i);
1063
1064         if (qh->schedule_low_speed)
1065                 dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
1066
1067         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Unscheduled\n", qh);
1068 }
1069
1070 /**
1071  * dwc2_pick_first_frame() - Choose 1st frame for qh that's already scheduled
1072  *
1073  * Takes a qh that has already been scheduled (which means we know we have the
1074  * bandwdith reserved for us) and set the next_active_frame and the
1075  * start_active_frame.
1076  *
1077  * This is expected to be called on qh's that weren't previously actively
1078  * running.  It just picks the next frame that we can fit into without any
1079  * thought about the past.
1080  *
1081  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1082  * @qh:    QH for a periodic endpoint
1083  *
1084  */
1085 static void dwc2_pick_first_frame(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1086 {
1087         u16 frame_number;
1088         u16 earliest_frame;
1089         u16 next_active_frame;
1090         u16 relative_frame;
1091         u16 interval;
1092
1093         /*
1094          * Use the real frame number rather than the cached value as of the
1095          * last SOF to give us a little extra slop.
1096          */
1097         frame_number = dwc2_hcd_get_frame_number(hsotg);
1098
1099         /*
1100          * We wouldn't want to start any earlier than the next frame just in
1101          * case the frame number ticks as we're doing this calculation.
1102          *
1103          * NOTE: if we could quantify how long till we actually get scheduled
1104          * we might be able to avoid the "+ 1" by looking at the upper part of
1105          * HFNUM (the FRREM field).  For now we'll just use the + 1 though.
1106          */
1107         earliest_frame = dwc2_frame_num_inc(frame_number, 1);
1108         next_active_frame = earliest_frame;
1109
1110         /* Get the "no microframe schduler" out of the way... */
1111         if (!hsotg->params.uframe_sched) {
1112                 if (qh->do_split)
1113                         /* Splits are active at microframe 0 minus 1 */
1114                         next_active_frame |= 0x7;
1115                 goto exit;
1116         }
1117
1118         if (qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH || qh->do_split) {
1119                 /*
1120                  * We're either at high speed or we're doing a split (which
1121                  * means we're talking high speed to a hub).  In any case
1122                  * the first frame should be based on when the first scheduled
1123                  * event is.
1124                  */
1125                 WARN_ON(qh->num_hs_transfers < 1);
1126
1127                 relative_frame = qh->hs_transfers[0].start_schedule_us /
1128                                  DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
1129
1130                 /* Adjust interval as per high speed schedule */
1131                 interval = gcd(qh->host_interval, DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES);
1132
1133         } else {
1134                 /*
1135                  * Low or full speed directly on dwc2.  Just about the same
1136                  * as high speed but on a different schedule and with slightly
1137                  * different adjustments.  Note that this works because when
1138                  * the host and device are both low speed then frames in the
1139                  * controller tick at low speed.
1140                  */
1141                 relative_frame = qh->ls_start_schedule_slice /
1142                                  DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME;
1143                 interval = gcd(qh->host_interval, DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES);
1144         }
1145
1146         /* Scheduler messed up if frame is past interval */
1147         WARN_ON(relative_frame >= interval);
1148
1149         /*
1150          * We know interval must divide (HFNUM_MAX_FRNUM + 1) now that we've
1151          * done the gcd(), so it's safe to move to the beginning of the current
1152          * interval like this.
1153          *
1154          * After this we might be before earliest_frame, but don't worry,
1155          * we'll fix it...
1156          */
1157         next_active_frame = (next_active_frame / interval) * interval;
1158
1159         /*
1160          * Actually choose to start at the frame number we've been
1161          * scheduled for.
1162          */
1163         next_active_frame = dwc2_frame_num_inc(next_active_frame,
1164                                                relative_frame);
1165
1166         /*
1167          * We actually need 1 frame before since the next_active_frame is
1168          * the frame number we'll be put on the ready list and we won't be on
1169          * the bus until 1 frame later.
1170          */
1171         next_active_frame = dwc2_frame_num_dec(next_active_frame, 1);
1172
1173         /*
1174          * By now we might actually be before the earliest_frame.  Let's move
1175          * up intervals until we're not.
1176          */
1177         while (dwc2_frame_num_gt(earliest_frame, next_active_frame))
1178                 next_active_frame = dwc2_frame_num_inc(next_active_frame,
1179                                                        interval);
1180
1181 exit:
1182         qh->next_active_frame = next_active_frame;
1183         qh->start_active_frame = next_active_frame;
1184
1185         dwc2_sch_vdbg(hsotg, "QH=%p First fn=%04x nxt=%04x\n",
1186                       qh, frame_number, qh->next_active_frame);
1187 }
1188
1189 /**
1190  * dwc2_do_reserve() - Make a periodic reservation
1191  *
1192  * Try to allocate space in the periodic schedule.  Depending on parameters
1193  * this might use the microframe scheduler or the dumb scheduler.
1194  *
1195  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1196  * @qh:    QH for the periodic transfer.
1197  *
1198  * Returns: 0 upon success; error upon failure.
1199  */
1200 static int dwc2_do_reserve(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1201 {
1202         int status;
1203
1204         if (hsotg->params.uframe_sched) {
1205                 status = dwc2_uframe_schedule(hsotg, qh);
1206         } else {
1207                 status = dwc2_periodic_channel_available(hsotg);
1208                 if (status) {
1209                         dev_info(hsotg->dev,
1210                                  "%s: No host channel available for periodic transfer\n",
1211                                  __func__);
1212                         return status;
1213                 }
1214
1215                 status = dwc2_check_periodic_bandwidth(hsotg, qh);
1216         }
1217
1218         if (status) {
1219                 dev_dbg(hsotg->dev,
1220                         "%s: Insufficient periodic bandwidth for periodic transfer\n",
1221                         __func__);
1222                 return status;
1223         }
1224
1225         if (!hsotg->params.uframe_sched)
1226                 /* Reserve periodic channel */
1227                 hsotg->periodic_channels++;
1228
1229         /* Update claimed usecs per (micro)frame */
1230         hsotg->periodic_usecs += qh->host_us;
1231
1232         dwc2_pick_first_frame(hsotg, qh);
1233
1234         return 0;
1235 }
1236
1237 /**
1238  * dwc2_do_unreserve() - Actually release the periodic reservation
1239  *
1240  * This function actually releases the periodic bandwidth that was reserved
1241  * by the given qh.
1242  *
1243  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1244  * @qh:    QH for the periodic transfer.
1245  */
1246 static void dwc2_do_unreserve(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1247 {
1248         assert_spin_locked(&hsotg->lock);
1249
1250         WARN_ON(!qh->unreserve_pending);
1251
1252         /* No more unreserve pending--we're doing it */
1253         qh->unreserve_pending = false;
1254
1255         if (WARN_ON(!list_empty(&qh->qh_list_entry)))
1256                 list_del_init(&qh->qh_list_entry);
1257
1258         /* Update claimed usecs per (micro)frame */
1259         hsotg->periodic_usecs -= qh->host_us;
1260
1261         if (hsotg->params.uframe_sched) {
1262                 dwc2_uframe_unschedule(hsotg, qh);
1263         } else {
1264                 /* Release periodic channel reservation */
1265                 hsotg->periodic_channels--;
1266         }
1267 }
1268
1269 /**
1270  * dwc2_unreserve_timer_fn() - Timer function to release periodic reservation
1271  *
1272  * According to the kernel doc for usb_submit_urb() (specifically the part about
1273  * "Reserved Bandwidth Transfers"), we need to keep a reservation active as
1274  * long as a device driver keeps submitting.  Since we're using HCD_BH to give
1275  * back the URB we need to give the driver a little bit of time before we
1276  * release the reservation.  This worker is called after the appropriate
1277  * delay.
1278  *
1279  * @work: Pointer to a qh unreserve_work.
1280  */
1281 static void dwc2_unreserve_timer_fn(struct timer_list *t)
1282 {
1283         struct dwc2_qh *qh = from_timer(qh, t, unreserve_timer);
1284         struct dwc2_hsotg *hsotg = qh->hsotg;
1285         unsigned long flags;
1286
1287         /*
1288          * Wait for the lock, or for us to be scheduled again.  We
1289          * could be scheduled again if:
1290          * - We started executing but didn't get the lock yet.
1291          * - A new reservation came in, but cancel didn't take effect
1292          *   because we already started executing.
1293          * - The timer has been kicked again.
1294          * In that case cancel and wait for the next call.
1295          */
1296         while (!spin_trylock_irqsave(&hsotg->lock, flags)) {
1297                 if (timer_pending(&qh->unreserve_timer))
1298                         return;
1299         }
1300
1301         /*
1302          * Might be no more unreserve pending if:
1303          * - We started executing but didn't get the lock yet.
1304          * - A new reservation came in, but cancel didn't take effect
1305          *   because we already started executing.
1306          *
1307          * We can't put this in the loop above because unreserve_pending needs
1308          * to be accessed under lock, so we can only check it once we got the
1309          * lock.
1310          */
1311         if (qh->unreserve_pending)
1312                 dwc2_do_unreserve(hsotg, qh);
1313
1314         spin_unlock_irqrestore(&hsotg->lock, flags);
1315 }
1316
1317 /**
1318  * dwc2_check_max_xfer_size() - Checks that the max transfer size allowed in a
1319  * host channel is large enough to handle the maximum data transfer in a single
1320  * (micro)frame for a periodic transfer
1321  *
1322  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1323  * @qh:    QH for a periodic endpoint
1324  *
1325  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1326  */
1327 static int dwc2_check_max_xfer_size(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1328                                     struct dwc2_qh *qh)
1329 {
1330         u32 max_xfer_size;
1331         u32 max_channel_xfer_size;
1332         int status = 0;
1333
1334         max_xfer_size = dwc2_max_packet(qh->maxp) * dwc2_hb_mult(qh->maxp);
1335         max_channel_xfer_size = hsotg->params.max_transfer_size;
1336
1337         if (max_xfer_size > max_channel_xfer_size) {
1338                 dev_err(hsotg->dev,
1339                         "%s: Periodic xfer length %d > max xfer length for channel %d\n",
1340                         __func__, max_xfer_size, max_channel_xfer_size);
1341                 status = -ENOSPC;
1342         }
1343
1344         return status;
1345 }
1346
1347 /**
1348  * dwc2_schedule_periodic() - Schedules an interrupt or isochronous transfer in
1349  * the periodic schedule
1350  *
1351  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1352  * @qh:    QH for the periodic transfer. The QH should already contain the
1353  *         scheduling information.
1354  *
1355  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1356  */
1357 static int dwc2_schedule_periodic(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1358 {
1359         int status;
1360
1361         status = dwc2_check_max_xfer_size(hsotg, qh);
1362         if (status) {
1363                 dev_dbg(hsotg->dev,
1364                         "%s: Channel max transfer size too small for periodic transfer\n",
1365                         __func__);
1366                 return status;
1367         }
1368
1369         /* Cancel pending unreserve; if canceled OK, unreserve was pending */
1370         if (del_timer(&qh->unreserve_timer))
1371                 WARN_ON(!qh->unreserve_pending);
1372
1373         /*
1374          * Only need to reserve if there's not an unreserve pending, since if an
1375          * unreserve is pending then by definition our old reservation is still
1376          * valid.  Unreserve might still be pending even if we didn't cancel if
1377          * dwc2_unreserve_timer_fn() already started.  Code in the timer handles
1378          * that case.
1379          */
1380         if (!qh->unreserve_pending) {
1381                 status = dwc2_do_reserve(hsotg, qh);
1382                 if (status)
1383                         return status;
1384         } else {
1385                 /*
1386                  * It might have been a while, so make sure that frame_number
1387                  * is still good.  Note: we could also try to use the similar
1388                  * dwc2_next_periodic_start() but that schedules much more
1389                  * tightly and we might need to hurry and queue things up.
1390                  */
1391                 if (dwc2_frame_num_le(qh->next_active_frame,
1392                                       hsotg->frame_number))
1393                         dwc2_pick_first_frame(hsotg, qh);
1394         }
1395
1396         qh->unreserve_pending = 0;
1397
1398         if (hsotg->params.dma_desc_enable)
1399                 /* Don't rely on SOF and start in ready schedule */
1400                 list_add_tail(&qh->qh_list_entry, &hsotg->periodic_sched_ready);
1401         else
1402                 /* Always start in inactive schedule */
1403                 list_add_tail(&qh->qh_list_entry,
1404                               &hsotg->periodic_sched_inactive);
1405
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 /**
1410  * dwc2_deschedule_periodic() - Removes an interrupt or isochronous transfer
1411  * from the periodic schedule
1412  *
1413  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1414  * @qh:    QH for the periodic transfer
1415  */
1416 static void dwc2_deschedule_periodic(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1417                                      struct dwc2_qh *qh)
1418 {
1419         bool did_modify;
1420
1421         assert_spin_locked(&hsotg->lock);
1422
1423         /*
1424          * Schedule the unreserve to happen in a little bit.  Cases here:
1425          * - Unreserve worker might be sitting there waiting to grab the lock.
1426          *   In this case it will notice it's been schedule again and will
1427          *   quit.
1428          * - Unreserve worker might not be scheduled.
1429          *
1430          * We should never already be scheduled since dwc2_schedule_periodic()
1431          * should have canceled the scheduled unreserve timer (hence the
1432          * warning on did_modify).
1433          *
1434          * We add + 1 to the timer to guarantee that at least 1 jiffy has
1435          * passed (otherwise if the jiffy counter might tick right after we
1436          * read it and we'll get no delay).
1437          */
1438         did_modify = mod_timer(&qh->unreserve_timer,
1439                                jiffies + DWC2_UNRESERVE_DELAY + 1);
1440         WARN_ON(did_modify);
1441         qh->unreserve_pending = 1;
1442
1443         list_del_init(&qh->qh_list_entry);
1444 }
1445
1446 /**
1447  * dwc2_wait_timer_fn() - Timer function to re-queue after waiting
1448  *
1449  * As per the spec, a NAK indicates that "a function is temporarily unable to
1450  * transmit or receive data, but will eventually be able to do so without need
1451  * of host intervention".
1452  *
1453  * That means that when we encounter a NAK we're supposed to retry.
1454  *
1455  * ...but if we retry right away (from the interrupt handler that saw the NAK)
1456  * then we can end up with an interrupt storm (if the other side keeps NAKing
1457  * us) because on slow enough CPUs it could take us longer to get out of the
1458  * interrupt routine than it takes for the device to send another NAK.  That
1459  * leads to a constant stream of NAK interrupts and the CPU locks.
1460  *
1461  * ...so instead of retrying right away in the case of a NAK we'll set a timer
1462  * to retry some time later.  This function handles that timer and moves the
1463  * qh back to the "inactive" list, then queues transactions.
1464  *
1465  * @t: Pointer to wait_timer in a qh.
1466  */
1467 static void dwc2_wait_timer_fn(struct timer_list *t)
1468 {
1469         struct dwc2_qh *qh = from_timer(qh, t, wait_timer);
1470         struct dwc2_hsotg *hsotg = qh->hsotg;
1471         unsigned long flags;
1472
1473         spin_lock_irqsave(&hsotg->lock, flags);
1474
1475         /*
1476          * We'll set wait_timer_cancel to true if we want to cancel this
1477          * operation in dwc2_hcd_qh_unlink().
1478          */
1479         if (!qh->wait_timer_cancel) {
1480                 enum dwc2_transaction_type tr_type;
1481
1482                 qh->want_wait = false;
1483
1484                 list_move(&qh->qh_list_entry,
1485                           &hsotg->non_periodic_sched_inactive);
1486
1487                 tr_type = dwc2_hcd_select_transactions(hsotg);
1488                 if (tr_type != DWC2_TRANSACTION_NONE)
1489                         dwc2_hcd_queue_transactions(hsotg, tr_type);
1490         }
1491
1492         spin_unlock_irqrestore(&hsotg->lock, flags);
1493 }
1494
1495 /**
1496  * dwc2_qh_init() - Initializes a QH structure
1497  *
1498  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1499  * @qh:    The QH to init
1500  * @urb:   Holds the information about the device/endpoint needed to initialize
1501  *         the QH
1502  * @mem_flags: Flags for allocating memory.
1503  */
1504 static void dwc2_qh_init(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
1505                          struct dwc2_hcd_urb *urb, gfp_t mem_flags)
1506 {
1507         int dev_speed = dwc2_host_get_speed(hsotg, urb->priv);
1508         u8 ep_type = dwc2_hcd_get_pipe_type(&urb->pipe_info);
1509         bool ep_is_in = !!dwc2_hcd_is_pipe_in(&urb->pipe_info);
1510         bool ep_is_isoc = (ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC);
1511         bool ep_is_int = (ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_INT);
1512         u32 hprt = dwc2_readl(hsotg->regs + HPRT0);
1513         u32 prtspd = (hprt & HPRT0_SPD_MASK) >> HPRT0_SPD_SHIFT;
1514         bool do_split = (prtspd == HPRT0_SPD_HIGH_SPEED &&
1515                          dev_speed != USB_SPEED_HIGH);
1516         int maxp = dwc2_hcd_get_mps(&urb->pipe_info);
1517         int bytecount = dwc2_hb_mult(maxp) * dwc2_max_packet(maxp);
1518         char *speed, *type;
1519
1520         /* Initialize QH */
1521         qh->hsotg = hsotg;
1522         timer_setup(&qh->unreserve_timer, dwc2_unreserve_timer_fn, 0);
1523         timer_setup(&qh->wait_timer, dwc2_wait_timer_fn, 0);
1524         qh->ep_type = ep_type;
1525         qh->ep_is_in = ep_is_in;
1526
1527         qh->data_toggle = DWC2_HC_PID_DATA0;
1528         qh->maxp = maxp;
1529         INIT_LIST_HEAD(&qh->qtd_list);
1530         INIT_LIST_HEAD(&qh->qh_list_entry);
1531
1532         qh->do_split = do_split;
1533         qh->dev_speed = dev_speed;
1534
1535         if (ep_is_int || ep_is_isoc) {
1536                 /* Compute scheduling parameters once and save them */
1537                 int host_speed = do_split ? USB_SPEED_HIGH : dev_speed;
1538                 struct dwc2_tt *dwc_tt = dwc2_host_get_tt_info(hsotg, urb->priv,
1539                                                                mem_flags,
1540                                                                &qh->ttport);
1541                 int device_ns;
1542
1543                 qh->dwc_tt = dwc_tt;
1544
1545                 qh->host_us = NS_TO_US(usb_calc_bus_time(host_speed, ep_is_in,
1546                                        ep_is_isoc, bytecount));
1547                 device_ns = usb_calc_bus_time(dev_speed, ep_is_in,
1548                                               ep_is_isoc, bytecount);
1549
1550                 if (do_split && dwc_tt)
1551                         device_ns += dwc_tt->usb_tt->think_time;
1552                 qh->device_us = NS_TO_US(device_ns);
1553
1554                 qh->device_interval = urb->interval;
1555                 qh->host_interval = urb->interval * (do_split ? 8 : 1);
1556
1557                 /*
1558                  * Schedule low speed if we're running the host in low or
1559                  * full speed OR if we've got a "TT" to deal with to access this
1560                  * device.
1561                  */
1562                 qh->schedule_low_speed = prtspd != HPRT0_SPD_HIGH_SPEED ||
1563                                          dwc_tt;
1564
1565                 if (do_split) {
1566                         /* We won't know num transfers until we schedule */
1567                         qh->num_hs_transfers = -1;
1568                 } else if (dev_speed == USB_SPEED_HIGH) {
1569                         qh->num_hs_transfers = 1;
1570                 } else {
1571                         qh->num_hs_transfers = 0;
1572                 }
1573
1574                 /* We'll schedule later when we have something to do */
1575         }
1576
1577         switch (dev_speed) {
1578         case USB_SPEED_LOW:
1579                 speed = "low";
1580                 break;
1581         case USB_SPEED_FULL:
1582                 speed = "full";
1583                 break;
1584         case USB_SPEED_HIGH:
1585                 speed = "high";
1586                 break;
1587         default:
1588                 speed = "?";
1589                 break;
1590         }
1591
1592         switch (qh->ep_type) {
1593         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
1594                 type = "isochronous";
1595                 break;
1596         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
1597                 type = "interrupt";
1598                 break;
1599         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
1600                 type = "control";
1601                 break;
1602         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
1603                 type = "bulk";
1604                 break;
1605         default:
1606                 type = "?";
1607                 break;
1608         }
1609
1610         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Init %s, %s speed, %d bytes:\n", qh, type,
1611                      speed, bytecount);
1612         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p ...addr=%d, ep=%d, %s\n", qh,
1613                      dwc2_hcd_get_dev_addr(&urb->pipe_info),
1614                      dwc2_hcd_get_ep_num(&urb->pipe_info),
1615                      ep_is_in ? "IN" : "OUT");
1616         if (ep_is_int || ep_is_isoc) {
1617                 dwc2_sch_dbg(hsotg,
1618                              "QH=%p ...duration: host=%d us, device=%d us\n",
1619                              qh, qh->host_us, qh->device_us);
1620                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p ...interval: host=%d, device=%d\n",
1621                              qh, qh->host_interval, qh->device_interval);
1622                 if (qh->schedule_low_speed)
1623                         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p ...low speed schedule=%p\n",
1624                                      qh, dwc2_get_ls_map(hsotg, qh));
1625         }
1626 }
1627
1628 /**
1629  * dwc2_hcd_qh_create() - Allocates and initializes a QH
1630  *
1631  * @hsotg:        The HCD state structure for the DWC OTG controller
1632  * @urb:          Holds the information about the device/endpoint needed
1633  *                to initialize the QH
1634  * @atomic_alloc: Flag to do atomic allocation if needed
1635  *
1636  * Return: Pointer to the newly allocated QH, or NULL on error
1637  */
1638 struct dwc2_qh *dwc2_hcd_qh_create(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1639                                    struct dwc2_hcd_urb *urb,
1640                                           gfp_t mem_flags)
1641 {
1642         struct dwc2_qh *qh;
1643
1644         if (!urb->priv)
1645                 return NULL;
1646
1647         /* Allocate memory */
1648         qh = kzalloc(sizeof(*qh), mem_flags);
1649         if (!qh)
1650                 return NULL;
1651
1652         dwc2_qh_init(hsotg, qh, urb, mem_flags);
1653
1654         if (hsotg->params.dma_desc_enable &&
1655             dwc2_hcd_qh_init_ddma(hsotg, qh, mem_flags) < 0) {
1656                 dwc2_hcd_qh_free(hsotg, qh);
1657                 return NULL;
1658         }
1659
1660         return qh;
1661 }
1662
1663 /**
1664  * dwc2_hcd_qh_free() - Frees the QH
1665  *
1666  * @hsotg: HCD instance
1667  * @qh:    The QH to free
1668  *
1669  * QH should already be removed from the list. QTD list should already be empty
1670  * if called from URB Dequeue.
1671  *
1672  * Must NOT be called with interrupt disabled or spinlock held
1673  */
1674 void dwc2_hcd_qh_free(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1675 {
1676         /* Make sure any unreserve work is finished. */
1677         if (del_timer_sync(&qh->unreserve_timer)) {
1678                 unsigned long flags;
1679
1680                 spin_lock_irqsave(&hsotg->lock, flags);
1681                 dwc2_do_unreserve(hsotg, qh);
1682                 spin_unlock_irqrestore(&hsotg->lock, flags);
1683         }
1684
1685         /*
1686          * We don't have the lock so we can safely wait until the wait timer
1687          * finishes.  Of course, at this point in time we'd better have set
1688          * wait_timer_active to false so if this timer was still pending it
1689          * won't do anything anyway, but we want it to finish before we free
1690          * memory.
1691          */
1692         del_timer_sync(&qh->wait_timer);
1693
1694         dwc2_host_put_tt_info(hsotg, qh->dwc_tt);
1695
1696         if (qh->desc_list)
1697                 dwc2_hcd_qh_free_ddma(hsotg, qh);
1698         kfree(qh);
1699 }
1700
1701 /**
1702  * dwc2_hcd_qh_add() - Adds a QH to either the non periodic or periodic
1703  * schedule if it is not already in the schedule. If the QH is already in
1704  * the schedule, no action is taken.
1705  *
1706  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1707  * @qh:    The QH to add
1708  *
1709  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1710  */
1711 int dwc2_hcd_qh_add(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1712 {
1713         int status;
1714         u32 intr_mask;
1715
1716         if (dbg_qh(qh))
1717                 dev_vdbg(hsotg->dev, "%s()\n", __func__);
1718
1719         if (!list_empty(&qh->qh_list_entry))
1720                 /* QH already in a schedule */
1721                 return 0;
1722
1723         /* Add the new QH to the appropriate schedule */
1724         if (dwc2_qh_is_non_per(qh)) {
1725                 /* Schedule right away */
1726                 qh->start_active_frame = hsotg->frame_number;
1727                 qh->next_active_frame = qh->start_active_frame;
1728
1729                 if (qh->want_wait) {
1730                         list_add_tail(&qh->qh_list_entry,
1731                                       &hsotg->non_periodic_sched_waiting);
1732                         qh->wait_timer_cancel = false;
1733                         mod_timer(&qh->wait_timer,
1734                                   jiffies + DWC2_RETRY_WAIT_DELAY + 1);
1735                 } else {
1736                         list_add_tail(&qh->qh_list_entry,
1737                                       &hsotg->non_periodic_sched_inactive);
1738                 }
1739                 return 0;
1740         }
1741
1742         status = dwc2_schedule_periodic(hsotg, qh);
1743         if (status)
1744                 return status;
1745         if (!hsotg->periodic_qh_count) {
1746                 intr_mask = dwc2_readl(hsotg->regs + GINTMSK);
1747                 intr_mask |= GINTSTS_SOF;
1748                 dwc2_writel(intr_mask, hsotg->regs + GINTMSK);
1749         }
1750         hsotg->periodic_qh_count++;
1751
1752         return 0;
1753 }
1754
1755 /**
1756  * dwc2_hcd_qh_unlink() - Removes a QH from either the non-periodic or periodic
1757  * schedule. Memory is not freed.
1758  *
1759  * @hsotg: The HCD state structure
1760  * @qh:    QH to remove from schedule
1761  */
1762 void dwc2_hcd_qh_unlink(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1763 {
1764         u32 intr_mask;
1765
1766         dev_vdbg(hsotg->dev, "%s()\n", __func__);
1767
1768         /* If the wait_timer is pending, this will stop it from acting */
1769         qh->wait_timer_cancel = true;
1770
1771         if (list_empty(&qh->qh_list_entry))
1772                 /* QH is not in a schedule */
1773                 return;
1774
1775         if (dwc2_qh_is_non_per(qh)) {
1776                 if (hsotg->non_periodic_qh_ptr == &qh->qh_list_entry)
1777                         hsotg->non_periodic_qh_ptr =
1778                                         hsotg->non_periodic_qh_ptr->next;
1779                 list_del_init(&qh->qh_list_entry);
1780                 return;
1781         }
1782
1783         dwc2_deschedule_periodic(hsotg, qh);
1784         hsotg->periodic_qh_count--;
1785         if (!hsotg->periodic_qh_count &&
1786             !hsotg->params.dma_desc_enable) {
1787                 intr_mask = dwc2_readl(hsotg->regs + GINTMSK);
1788                 intr_mask &= ~GINTSTS_SOF;
1789                 dwc2_writel(intr_mask, hsotg->regs + GINTMSK);
1790         }
1791 }
1792
1793 /**
1794  * dwc2_next_for_periodic_split() - Set next_active_frame midway thru a split.
1795  *
1796  * This is called for setting next_active_frame for periodic splits for all but
1797  * the first packet of the split.  Confusing?  I thought so...
1798  *
1799  * Periodic splits are single low/full speed transfers that we end up splitting
1800  * up into several high speed transfers.  They always fit into one full (1 ms)
1801  * frame but might be split over several microframes (125 us each).  We to put
1802  * each of the parts on a very specific high speed frame.
1803  *
1804  * This function figures out where the next active uFrame needs to be.
1805  *
1806  * @hsotg:        The HCD state structure
1807  * @qh:           QH for the periodic transfer.
1808  * @frame_number: The current frame number.
1809  *
1810  * Return: number missed by (or 0 if we didn't miss).
1811  */
1812 static int dwc2_next_for_periodic_split(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1813                                         struct dwc2_qh *qh, u16 frame_number)
1814 {
1815         u16 old_frame = qh->next_active_frame;
1816         u16 prev_frame_number = dwc2_frame_num_dec(frame_number, 1);
1817         int missed = 0;
1818         u16 incr;
1819
1820         /*
1821          * See dwc2_uframe_schedule_split() for split scheduling.
1822          *
1823          * Basically: increment 1 normally, but 2 right after the start split
1824          * (except for ISOC out).
1825          */
1826         if (old_frame == qh->start_active_frame &&
1827             !(qh->ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC && !qh->ep_is_in))
1828                 incr = 2;
1829         else
1830                 incr = 1;
1831
1832         qh->next_active_frame = dwc2_frame_num_inc(old_frame, incr);
1833
1834         /*
1835          * Note that it's OK for frame_number to be 1 frame past
1836          * next_active_frame.  Remember that next_active_frame is supposed to
1837          * be 1 frame _before_ when we want to be scheduled.  If we're 1 frame
1838          * past it just means schedule ASAP.
1839          *
1840          * It's _not_ OK, however, if we're more than one frame past.
1841          */
1842         if (dwc2_frame_num_gt(prev_frame_number, qh->next_active_frame)) {
1843                 /*
1844                  * OOPS, we missed.  That's actually pretty bad since
1845                  * the hub will be unhappy; try ASAP I guess.
1846                  */
1847                 missed = dwc2_frame_num_dec(prev_frame_number,
1848                                             qh->next_active_frame);
1849                 qh->next_active_frame = frame_number;
1850         }
1851
1852         return missed;
1853 }
1854
1855 /**
1856  * dwc2_next_periodic_start() - Set next_active_frame for next transfer start
1857  *
1858  * This is called for setting next_active_frame for a periodic transfer for
1859  * all cases other than midway through a periodic split.  This will also update
1860  * start_active_frame.
1861  *
1862  * Since we _always_ keep start_active_frame as the start of the previous
1863  * transfer this is normally pretty easy: we just add our interval to
1864  * start_active_frame and we've got our answer.
1865  *
1866  * The tricks come into play if we miss.  In that case we'll look for the next
1867  * slot we can fit into.
1868  *
1869  * @hsotg:        The HCD state structure
1870  * @qh:           QH for the periodic transfer.
1871  * @frame_number: The current frame number.
1872  *
1873  * Return: number missed by (or 0 if we didn't miss).
1874  */
1875 static int dwc2_next_periodic_start(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1876                                     struct dwc2_qh *qh, u16 frame_number)
1877 {
1878         int missed = 0;
1879         u16 interval = qh->host_interval;
1880         u16 prev_frame_number = dwc2_frame_num_dec(frame_number, 1);
1881
1882         qh->start_active_frame = dwc2_frame_num_inc(qh->start_active_frame,
1883                                                     interval);
1884
1885         /*
1886          * The dwc2_frame_num_gt() function used below won't work terribly well
1887          * with if we just incremented by a really large intervals since the
1888          * frame counter only goes to 0x3fff.  It's terribly unlikely that we
1889          * will have missed in this case anyway.  Just go to exit.  If we want
1890          * to try to do better we'll need to keep track of a bigger counter
1891          * somewhere in the driver and handle overflows.
1892          */
1893         if (interval >= 0x1000)
1894                 goto exit;
1895
1896         /*
1897          * Test for misses, which is when it's too late to schedule.
1898          *
1899          * A few things to note:
1900          * - We compare against prev_frame_number since start_active_frame
1901          *   and next_active_frame are always 1 frame before we want things
1902          *   to be active and we assume we can still get scheduled in the
1903          *   current frame number.
1904          * - It's possible for start_active_frame (now incremented) to be
1905          *   next_active_frame if we got an EO MISS (even_odd miss) which
1906          *   basically means that we detected there wasn't enough time for
1907          *   the last packet and dwc2_hc_set_even_odd_frame() rescheduled us
1908          *   at the last second.  We want to make sure we don't schedule
1909          *   another transfer for the same frame.  My test webcam doesn't seem
1910          *   terribly upset by missing a transfer but really doesn't like when
1911          *   we do two transfers in the same frame.
1912          * - Some misses are expected.  Specifically, in order to work
1913          *   perfectly dwc2 really needs quite spectacular interrupt latency
1914          *   requirements.  It needs to be able to handle its interrupts
1915          *   completely within 125 us of them being asserted. That not only
1916          *   means that the dwc2 interrupt handler needs to be fast but it
1917          *   means that nothing else in the system has to block dwc2 for a long
1918          *   time.  We can help with the dwc2 parts of this, but it's hard to
1919          *   guarantee that a system will have interrupt latency < 125 us, so
1920          *   we have to be robust to some misses.
1921          */
1922         if (qh->start_active_frame == qh->next_active_frame ||
1923             dwc2_frame_num_gt(prev_frame_number, qh->start_active_frame)) {
1924                 u16 ideal_start = qh->start_active_frame;
1925                 int periods_in_map;
1926
1927                 /*
1928                  * Adjust interval as per gcd with map size.
1929                  * See pmap_schedule() for more details here.
1930                  */
1931                 if (qh->do_split || qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH)
1932                         periods_in_map = DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES;
1933                 else
1934                         periods_in_map = DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES;
1935                 interval = gcd(interval, periods_in_map);
1936
1937                 do {
1938                         qh->start_active_frame = dwc2_frame_num_inc(
1939                                 qh->start_active_frame, interval);
1940                 } while (dwc2_frame_num_gt(prev_frame_number,
1941                                            qh->start_active_frame));
1942
1943                 missed = dwc2_frame_num_dec(qh->start_active_frame,
1944                                             ideal_start);
1945         }
1946
1947 exit:
1948         qh->next_active_frame = qh->start_active_frame;
1949
1950         return missed;
1951 }
1952
1953 /*
1954  * Deactivates a QH. For non-periodic QHs, removes the QH from the active
1955  * non-periodic schedule. The QH is added to the inactive non-periodic
1956  * schedule if any QTDs are still attached to the QH.
1957  *
1958  * For periodic QHs, the QH is removed from the periodic queued schedule. If
1959  * there are any QTDs still attached to the QH, the QH is added to either the
1960  * periodic inactive schedule or the periodic ready schedule and its next
1961  * scheduled frame is calculated. The QH is placed in the ready schedule if
1962  * the scheduled frame has been reached already. Otherwise it's placed in the
1963  * inactive schedule. If there are no QTDs attached to the QH, the QH is
1964  * completely removed from the periodic schedule.
1965  */
1966 void dwc2_hcd_qh_deactivate(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
1967                             int sched_next_periodic_split)
1968 {
1969         u16 old_frame = qh->next_active_frame;
1970         u16 frame_number;
1971         int missed;
1972
1973         if (dbg_qh(qh))
1974                 dev_vdbg(hsotg->dev, "%s()\n", __func__);
1975
1976         if (dwc2_qh_is_non_per(qh)) {
1977                 dwc2_hcd_qh_unlink(hsotg, qh);
1978                 if (!list_empty(&qh->qtd_list))
1979                         /* Add back to inactive/waiting non-periodic schedule */
1980                         dwc2_hcd_qh_add(hsotg, qh);
1981                 return;
1982         }
1983
1984         /*
1985          * Use the real frame number rather than the cached value as of the
1986          * last SOF just to get us a little closer to reality.  Note that
1987          * means we don't actually know if we've already handled the SOF
1988          * interrupt for this frame.
1989          */
1990         frame_number = dwc2_hcd_get_frame_number(hsotg);
1991
1992         if (sched_next_periodic_split)
1993                 missed = dwc2_next_for_periodic_split(hsotg, qh, frame_number);
1994         else
1995                 missed = dwc2_next_periodic_start(hsotg, qh, frame_number);
1996
1997         dwc2_sch_vdbg(hsotg,
1998                       "QH=%p next(%d) fn=%04x, sch=%04x=>%04x (%+d) miss=%d %s\n",
1999                      qh, sched_next_periodic_split, frame_number, old_frame,
2000                      qh->next_active_frame,
2001                      dwc2_frame_num_dec(qh->next_active_frame, old_frame),
2002                 missed, missed ? "MISS" : "");
2003
2004         if (list_empty(&qh->qtd_list)) {
2005                 dwc2_hcd_qh_unlink(hsotg, qh);
2006                 return;
2007         }
2008
2009         /*
2010          * Remove from periodic_sched_queued and move to
2011          * appropriate queue
2012          *
2013          * Note: we purposely use the frame_number from the "hsotg" structure
2014          * since we know SOF interrupt will handle future frames.
2015          */
2016         if (dwc2_frame_num_le(qh->next_active_frame, hsotg->frame_number))
2017                 list_move_tail(&qh->qh_list_entry,
2018                                &hsotg->periodic_sched_ready);
2019         else
2020                 list_move_tail(&qh->qh_list_entry,
2021                                &hsotg->periodic_sched_inactive);
2022 }
2023
2024 /**
2025  * dwc2_hcd_qtd_init() - Initializes a QTD structure
2026  *
2027  * @qtd: The QTD to initialize
2028  * @urb: The associated URB
2029  */
2030 void dwc2_hcd_qtd_init(struct dwc2_qtd *qtd, struct dwc2_hcd_urb *urb)
2031 {
2032         qtd->urb = urb;
2033         if (dwc2_hcd_get_pipe_type(&urb->pipe_info) ==
2034                         USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
2035                 /*
2036                  * The only time the QTD data toggle is used is on the data
2037                  * phase of control transfers. This phase always starts with
2038                  * DATA1.
2039                  */
2040                 qtd->data_toggle = DWC2_HC_PID_DATA1;
2041                 qtd->control_phase = DWC2_CONTROL_SETUP;
2042         }
2043
2044         /* Start split */
2045         qtd->complete_split = 0;
2046         qtd->isoc_split_pos = DWC2_HCSPLT_XACTPOS_ALL;
2047         qtd->isoc_split_offset = 0;
2048         qtd->in_process = 0;
2049
2050         /* Store the qtd ptr in the urb to reference the QTD */
2051         urb->qtd = qtd;
2052 }
2053
2054 /**
2055  * dwc2_hcd_qtd_add() - Adds a QTD to the QTD-list of a QH
2056  *                      Caller must hold driver lock.
2057  *
2058  * @hsotg:        The DWC HCD structure
2059  * @qtd:          The QTD to add
2060  * @qh:           Queue head to add qtd to
2061  *
2062  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
2063  *
2064  * If the QH to which the QTD is added is not currently scheduled, it is placed
2065  * into the proper schedule based on its EP type.
2066  */
2067 int dwc2_hcd_qtd_add(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qtd *qtd,
2068                      struct dwc2_qh *qh)
2069 {
2070         int retval;
2071
2072         if (unlikely(!qh)) {
2073                 dev_err(hsotg->dev, "%s: Invalid QH\n", __func__);
2074                 retval = -EINVAL;
2075                 goto fail;
2076         }
2077
2078         retval = dwc2_hcd_qh_add(hsotg, qh);
2079         if (retval)
2080                 goto fail;
2081
2082         qtd->qh = qh;
2083         list_add_tail(&qtd->qtd_list_entry, &qh->qtd_list);
2084
2085         return 0;
2086 fail:
2087         return retval;
2088 }
This page took 0.155893 seconds and 4 git commands to generate.