hw/usb-xhci.c

   1 /*
   2  * USB xHCI controller emulation
   3  *
   4  * Copyright (c) 2011 Securiforest
   5  * Date: 2011-05-11 ;  Author: Hector Martin <[email protected]>
   6  * Based on usb-ohci.c, emulates Renesas NEC USB 3.0
   7  *
   8  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21 #include "hw.h"
  22 #include "qemu-timer.h"
  23 #include "usb.h"
  24 #include "pci.h"
  25 #include "qdev-addr.h"
  26 #include "msi.h"
  27
  28 //#define DEBUG_XHCI
  29 //#define DEBUG_DATA
  30
  31 #ifdef DEBUG_XHCI
  32 #define DPRINTF(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
  33 #else
  34 #define DPRINTF(...) do {} while (0)
  35 #endif
  36 #define FIXME() do { fprintf(stderr, "FIXME %s:%d\n", \
  37                              __func__, __LINE__); abort(); } while (0)
  38
  39 #define MAXSLOTS 8
  40 #define MAXINTRS 1
  41
  42 #define USB2_PORTS 4
  43 #define USB3_PORTS 4
  44
  45 #define MAXPORTS (USB2_PORTS+USB3_PORTS)
  46
  47 #define TD_QUEUE 24
  48 #define BG_XFERS 8
  49 #define BG_PKTS 8
  50
  51 /* Very pessimistic, let's hope it's enough for all cases */
  52 #define EV_QUEUE (((3*TD_QUEUE)+16)*MAXSLOTS)
  53 /* Do not deliver ER Full events. NEC's driver does some things not bound
  54  * to the specs when it gets them */
  55 #define ER_FULL_HACK
  56
  57 #define LEN_CAP         0x40
  58 #define OFF_OPER        LEN_CAP
  59 #define LEN_OPER        (0x400 + 0x10 * MAXPORTS)
  60 #define OFF_RUNTIME     ((OFF_OPER + LEN_OPER + 0x20) & ~0x1f)
  61 #define LEN_RUNTIME     (0x20 + MAXINTRS * 0x20)
  62 #define OFF_DOORBELL    (OFF_RUNTIME + LEN_RUNTIME)
  63 #define LEN_DOORBELL    ((MAXSLOTS + 1) * 0x20)
  64
  65 /* must be power of 2 */
  66 #define LEN_REGS        0x2000
  67
  68 #if (OFF_DOORBELL + LEN_DOORBELL) > LEN_REGS
  69 # error Increase LEN_REGS
  70 #endif
  71
  72 #if MAXINTRS > 1
  73 # error TODO: only one interrupter supported
  74 #endif
  75
  76 /* bit definitions */
  77 #define USBCMD_RS       (1<<0)
  78 #define USBCMD_HCRST    (1<<1)
  79 #define USBCMD_INTE     (1<<2)
  80 #define USBCMD_HSEE     (1<<3)
  81 #define USBCMD_LHCRST   (1<<7)
  82 #define USBCMD_CSS      (1<<8)
  83 #define USBCMD_CRS      (1<<9)
  84 #define USBCMD_EWE      (1<<10)
  85 #define USBCMD_EU3S     (1<<11)
  86
  87 #define USBSTS_HCH      (1<<0)
  88 #define USBSTS_HSE      (1<<2)
  89 #define USBSTS_EINT     (1<<3)
  90 #define USBSTS_PCD      (1<<4)
  91 #define USBSTS_SSS      (1<<8)
  92 #define USBSTS_RSS      (1<<9)
  93 #define USBSTS_SRE      (1<<10)
  94 #define USBSTS_CNR      (1<<11)
  95 #define USBSTS_HCE      (1<<12)
  96
  97
  98 #define PORTSC_CCS          (1<<0)
  99 #define PORTSC_PED          (1<<1)
 100 #define PORTSC_OCA          (1<<3)
 101 #define PORTSC_PR           (1<<4)
 102 #define PORTSC_PLS_SHIFT        5
 103 #define PORTSC_PLS_MASK     0xf
 104 #define PORTSC_PP           (1<<9)
 105 #define PORTSC_SPEED_SHIFT      10
 106 #define PORTSC_SPEED_MASK   0xf
 107 #define PORTSC_SPEED_FULL   (1<<10)
 108 #define PORTSC_SPEED_LOW    (2<<10)
 109 #define PORTSC_SPEED_HIGH   (3<<10)
 110 #define PORTSC_SPEED_SUPER  (4<<10)
 111 #define PORTSC_PIC_SHIFT        14
 112 #define PORTSC_PIC_MASK     0x3
 113 #define PORTSC_LWS          (1<<16)
 114 #define PORTSC_CSC          (1<<17)
 115 #define PORTSC_PEC          (1<<18)
 116 #define PORTSC_WRC          (1<<19)
 117 #define PORTSC_OCC          (1<<20)
 118 #define PORTSC_PRC          (1<<21)
 119 #define PORTSC_PLC          (1<<22)
 120 #define PORTSC_CEC          (1<<23)
 121 #define PORTSC_CAS          (1<<24)
 122 #define PORTSC_WCE          (1<<25)
 123 #define PORTSC_WDE          (1<<26)
 124 #define PORTSC_WOE          (1<<27)
 125 #define PORTSC_DR           (1<<30)
 126 #define PORTSC_WPR          (1<<31)
 127
 128 #define CRCR_RCS        (1<<0)
 129 #define CRCR_CS         (1<<1)
 130 #define CRCR_CA         (1<<2)
 131 #define CRCR_CRR        (1<<3)
 132
 133 #define IMAN_IP         (1<<0)
 134 #define IMAN_IE         (1<<1)
 135
 136 #define ERDP_EHB        (1<<3)
 137
 138 #define TRB_SIZE 16
 139 typedef struct XHCITRB {
 140     uint64_t parameter;
 141     uint32_t status;
 142     uint32_t control;
 143     target_phys_addr_t addr;
 144     bool ccs;
 145 } XHCITRB;
 146
 147
 148 typedef enum TRBType {
 149     TRB_RESERVED = 0,
 150     TR_NORMAL,
 151     TR_SETUP,
 152     TR_DATA,
 153     TR_STATUS,
 154     TR_ISOCH,
 155     TR_LINK,
 156     TR_EVDATA,
 157     TR_NOOP,
 158     CR_ENABLE_SLOT,
 159     CR_DISABLE_SLOT,
 160     CR_ADDRESS_DEVICE,
 161     CR_CONFIGURE_ENDPOINT,
 162     CR_EVALUATE_CONTEXT,
 163     CR_RESET_ENDPOINT,
 164     CR_STOP_ENDPOINT,
 165     CR_SET_TR_DEQUEUE,
 166     CR_RESET_DEVICE,
 167     CR_FORCE_EVENT,
 168     CR_NEGOTIATE_BW,
 169     CR_SET_LATENCY_TOLERANCE,
 170     CR_GET_PORT_BANDWIDTH,
 171     CR_FORCE_HEADER,
 172     CR_NOOP,
 173     ER_TRANSFER = 32,
 174     ER_COMMAND_COMPLETE,
 175     ER_PORT_STATUS_CHANGE,
 176     ER_BANDWIDTH_REQUEST,
 177     ER_DOORBELL,
 178     ER_HOST_CONTROLLER,
 179     ER_DEVICE_NOTIFICATION,
 180     ER_MFINDEX_WRAP,
 181     /* vendor specific bits */
 182     CR_VENDOR_VIA_CHALLENGE_RESPONSE = 48,
 183     CR_VENDOR_NEC_FIRMWARE_REVISION  = 49,
 184     CR_VENDOR_NEC_CHALLENGE_RESPONSE = 50,
 185 } TRBType;
 186
 187 #define CR_LINK TR_LINK
 188
 189 typedef enum TRBCCode {
 190     CC_INVALID = 0,
 191     CC_SUCCESS,
 192     CC_DATA_BUFFER_ERROR,
 193     CC_BABBLE_DETECTED,
 194     CC_USB_TRANSACTION_ERROR,
 195     CC_TRB_ERROR,
 196     CC_STALL_ERROR,
 197     CC_RESOURCE_ERROR,
 198     CC_BANDWIDTH_ERROR,
 199     CC_NO_SLOTS_ERROR,
 200     CC_INVALID_STREAM_TYPE_ERROR,
 201     CC_SLOT_NOT_ENABLED_ERROR,
 202     CC_EP_NOT_ENABLED_ERROR,
 203     CC_SHORT_PACKET,
 204     CC_RING_UNDERRUN,
 205     CC_RING_OVERRUN,
 206     CC_VF_ER_FULL,
 207     CC_PARAMETER_ERROR,
 208     CC_BANDWIDTH_OVERRUN,
 209     CC_CONTEXT_STATE_ERROR,
 210     CC_NO_PING_RESPONSE_ERROR,
 211     CC_EVENT_RING_FULL_ERROR,
 212     CC_INCOMPATIBLE_DEVICE_ERROR,
 213     CC_MISSED_SERVICE_ERROR,
 214     CC_COMMAND_RING_STOPPED,
 215     CC_COMMAND_ABORTED,
 216     CC_STOPPED,
 217     CC_STOPPED_LENGTH_INVALID,
 218     CC_MAX_EXIT_LATENCY_TOO_LARGE_ERROR = 29,
 219     CC_ISOCH_BUFFER_OVERRUN = 31,
 220     CC_EVENT_LOST_ERROR,
 221     CC_UNDEFINED_ERROR,
 222     CC_INVALID_STREAM_ID_ERROR,
 223     CC_SECONDARY_BANDWIDTH_ERROR,
 224     CC_SPLIT_TRANSACTION_ERROR
 225 } TRBCCode;
 226
 227 #define TRB_C               (1<<0)
 228 #define TRB_TYPE_SHIFT          10
 229 #define TRB_TYPE_MASK       0x3f
 230 #define TRB_TYPE(t)         (((t).control >> TRB_TYPE_SHIFT) & TRB_TYPE_MASK)
 231
 232 #define TRB_EV_ED           (1<<2)
 233
 234 #define TRB_TR_ENT          (1<<1)
 235 #define TRB_TR_ISP          (1<<2)
 236 #define TRB_TR_NS           (1<<3)
 237 #define TRB_TR_CH           (1<<4)
 238 #define TRB_TR_IOC          (1<<5)
 239 #define TRB_TR_IDT          (1<<6)
 240 #define TRB_TR_TBC_SHIFT        7
 241 #define TRB_TR_TBC_MASK     0x3
 242 #define TRB_TR_BEI          (1<<9)
 243 #define TRB_TR_TLBPC_SHIFT      16
 244 #define TRB_TR_TLBPC_MASK   0xf
 245 #define TRB_TR_FRAMEID_SHIFT    20
 246 #define TRB_TR_FRAMEID_MASK 0x7ff
 247 #define TRB_TR_SIA          (1<<31)
 248
 249 #define TRB_TR_DIR          (1<<16)
 250
 251 #define TRB_CR_SLOTID_SHIFT     24
 252 #define TRB_CR_SLOTID_MASK  0xff
 253 #define TRB_CR_EPID_SHIFT       16
 254 #define TRB_CR_EPID_MASK    0x1f
 255
 256 #define TRB_CR_BSR          (1<<9)
 257 #define TRB_CR_DC           (1<<9)
 258
 259 #define TRB_LK_TC           (1<<1)
 260
 261 #define EP_TYPE_MASK        0x7
 262 #define EP_TYPE_SHIFT           3
 263
 264 #define EP_STATE_MASK       0x7
 265 #define EP_DISABLED         (0<<0)
 266 #define EP_RUNNING          (1<<0)
 267 #define EP_HALTED           (2<<0)
 268 #define EP_STOPPED          (3<<0)
 269 #define EP_ERROR            (4<<0)
 270
 271 #define SLOT_STATE_MASK     0x1f
 272 #define SLOT_STATE_SHIFT        27
 273 #define SLOT_STATE(s)       (((s)>>SLOT_STATE_SHIFT)&SLOT_STATE_MASK)
 274 #define SLOT_ENABLED        0
 275 #define SLOT_DEFAULT        1
 276 #define SLOT_ADDRESSED      2
 277 #define SLOT_CONFIGURED     3
 278
 279 #define SLOT_CONTEXT_ENTRIES_MASK 0x1f
 280 #define SLOT_CONTEXT_ENTRIES_SHIFT 27
 281
 282 typedef enum EPType {
 283     ET_INVALID = 0,
 284     ET_ISO_OUT,
 285     ET_BULK_OUT,
 286     ET_INTR_OUT,
 287     ET_CONTROL,
 288     ET_ISO_IN,
 289     ET_BULK_IN,
 290     ET_INTR_IN,
 291 } EPType;
 292
 293 typedef struct XHCIRing {
 294     target_phys_addr_t base;
 295     target_phys_addr_t dequeue;
 296     bool ccs;
 297 } XHCIRing;
 298
 299 typedef struct XHCIPort {
 300     USBPort port;
 301     uint32_t portsc;
 302 } XHCIPort;
 303
 304 struct XHCIState;
 305 typedef struct XHCIState XHCIState;
 306
 307 typedef struct XHCITransfer {
 308     XHCIState *xhci;
 309     USBPacket packet;
 310     bool running;
 311     bool cancelled;
 312     bool complete;
 313     bool backgrounded;
 314     unsigned int iso_pkts;
 315     unsigned int slotid;
 316     unsigned int epid;
 317     bool in_xfer;
 318     bool iso_xfer;
 319     bool bg_xfer;
 320
 321     unsigned int trb_count;
 322     unsigned int trb_alloced;
 323     XHCITRB *trbs;
 324
 325     unsigned int data_length;
 326     unsigned int data_alloced;
 327     uint8_t *data;
 328
 329     TRBCCode status;
 330
 331     unsigned int pkts;
 332     unsigned int pktsize;
 333     unsigned int cur_pkt;
 334 } XHCITransfer;
 335
 336 typedef struct XHCIEPContext {
 337     XHCIRing ring;
 338     unsigned int next_xfer;
 339     unsigned int comp_xfer;
 340     XHCITransfer transfers[TD_QUEUE];
 341     bool bg_running;
 342     bool bg_updating;
 343     unsigned int next_bg;
 344     XHCITransfer bg_transfers[BG_XFERS];
 345     EPType type;
 346     target_phys_addr_t pctx;
 347     unsigned int max_psize;
 348     bool has_bg;
 349     uint32_t state;
 350 } XHCIEPContext;
 351
 352 typedef struct XHCISlot {
 353     bool enabled;
 354     target_phys_addr_t ctx;
 355     unsigned int port;
 356     unsigned int devaddr;
 357     XHCIEPContext * eps[31];
 358 } XHCISlot;
 359
 360 typedef struct XHCIEvent {
 361     TRBType type;
 362     TRBCCode ccode;
 363     uint64_t ptr;
 364     uint32_t length;
 365     uint32_t flags;
 366     uint8_t slotid;
 367     uint8_t epid;
 368 } XHCIEvent;
 369
 370 struct XHCIState {
 371     PCIDevice pci_dev;
 372     USBBus bus;
 373     qemu_irq irq;
 374     MemoryRegion mem;
 375     const char *name;
 376     uint32_t msi;
 377     unsigned int devaddr;
 378
 379     /* Operational Registers */
 380     uint32_t usbcmd;
 381     uint32_t usbsts;
 382     uint32_t dnctrl;
 383     uint32_t crcr_low;
 384     uint32_t crcr_high;
 385     uint32_t dcbaap_low;
 386     uint32_t dcbaap_high;
 387     uint32_t config;
 388
 389     XHCIPort ports[MAXPORTS];
 390     XHCISlot slots[MAXSLOTS];
 391
 392     /* Runtime Registers */
 393     uint32_t mfindex;
 394     /* note: we only support one interrupter */
 395     uint32_t iman;
 396     uint32_t imod;
 397     uint32_t erstsz;
 398     uint32_t erstba_low;
 399     uint32_t erstba_high;
 400     uint32_t erdp_low;
 401     uint32_t erdp_high;
 402
 403     target_phys_addr_t er_start;
 404     uint32_t er_size;
 405     bool er_pcs;
 406     unsigned int er_ep_idx;
 407     bool er_full;
 408
 409     XHCIEvent ev_buffer[EV_QUEUE];
 410     unsigned int ev_buffer_put;
 411     unsigned int ev_buffer_get;
 412
 413     XHCIRing cmd_ring;
 414 };
 415
 416 typedef struct XHCIEvRingSeg {
 417     uint32_t addr_low;
 418     uint32_t addr_high;
 419     uint32_t size;
 420     uint32_t rsvd;
 421 } XHCIEvRingSeg;
 422
 423 static void xhci_kick_ep(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
 424                          unsigned int epid);
 425
 426 static inline target_phys_addr_t xhci_addr64(uint32_t low, uint32_t high)
 427 {
 428 #if TARGET_PHYS_ADDR_BITS > 32
 429     return low | ((target_phys_addr_t)high << 32);
 430 #else
 431     return low;
 432 #endif
 433 }
 434
 435 static inline target_phys_addr_t xhci_mask64(uint64_t addr)
 436 {
 437 #if TARGET_PHYS_ADDR_BITS > 32
 438     return addr;
 439 #else
 440     return addr & 0xffffffff;
 441 #endif
 442 }
 443
 444 static void xhci_irq_update(XHCIState *xhci)
 445 {
 446     int level = 0;
 447
 448     if (xhci->iman & IMAN_IP && xhci->iman & IMAN_IE &&
 449         xhci->usbcmd && USBCMD_INTE) {
 450         level = 1;
 451     }
 452
 453     DPRINTF("xhci_irq_update(): %d\n", level);
 454
 455     if (xhci->msi && msi_enabled(&xhci->pci_dev)) {
 456         if (level) {
 457             DPRINTF("xhci_irq_update(): MSI signal\n");
 458             msi_notify(&xhci->pci_dev, 0);
 459         }
 460     } else {
 461         qemu_set_irq(xhci->irq, level);
 462     }
 463 }
 464
 465 static inline int xhci_running(XHCIState *xhci)
 466 {
 467     return !(xhci->usbsts & USBSTS_HCH) && !xhci->er_full;
 468 }
 469
 470 static void xhci_die(XHCIState *xhci)
 471 {
 472     xhci->usbsts |= USBSTS_HCE;
 473     fprintf(stderr, "xhci: asserted controller error\n");
 474 }
 475
 476 static void xhci_write_event(XHCIState *xhci, XHCIEvent *event)
 477 {
 478     XHCITRB ev_trb;
 479     target_phys_addr_t addr;
 480
 481     ev_trb.parameter = cpu_to_le64(event->ptr);
 482     ev_trb.status = cpu_to_le32(event->length | (event->ccode << 24));
 483     ev_trb.control = (event->slotid << 24) | (event->epid << 16) |
 484                      event->flags | (event->type << TRB_TYPE_SHIFT);
 485     if (xhci->er_pcs) {
 486         ev_trb.control |= TRB_C;
 487     }
 488     ev_trb.control = cpu_to_le32(ev_trb.control);
 489
 490     DPRINTF("xhci_write_event(): [%d] %016"PRIx64" %08x %08x\n",
 491             xhci->er_ep_idx, ev_trb.parameter, ev_trb.status, ev_trb.control);
 492
 493     addr = xhci->er_start + TRB_SIZE*xhci->er_ep_idx;
 494     cpu_physical_memory_write(addr, (uint8_t *) &ev_trb, TRB_SIZE);
 495
 496     xhci->er_ep_idx++;
 497     if (xhci->er_ep_idx >= xhci->er_size) {
 498         xhci->er_ep_idx = 0;
 499         xhci->er_pcs = !xhci->er_pcs;
 500     }
 501 }
 502
 503 static void xhci_events_update(XHCIState *xhci)
 504 {
 505     target_phys_addr_t erdp;
 506     unsigned int dp_idx;
 507     bool do_irq = 0;
 508
 509     if (xhci->usbsts & USBSTS_HCH) {
 510         return;
 511     }
 512
 513     erdp = xhci_addr64(xhci->erdp_low, xhci->erdp_high);
 514     if (erdp < xhci->er_start ||
 515         erdp >= (xhci->er_start + TRB_SIZE*xhci->er_size)) {
 516         fprintf(stderr, "xhci: ERDP out of bounds: "TARGET_FMT_plx"\n", erdp);
 517         fprintf(stderr, "xhci: ER at "TARGET_FMT_plx" len %d\n",
 518                 xhci->er_start, xhci->er_size);
 519         xhci_die(xhci);
 520         return;
 521     }
 522     dp_idx = (erdp - xhci->er_start) / TRB_SIZE;
 523     assert(dp_idx < xhci->er_size);
 524
 525     /* NEC didn't read section 4.9.4 of the spec (v1.0 p139 top Note) and thus
 526      * deadlocks when the ER is full. Hack it by holding off events until
 527      * the driver decides to free at least half of the ring */
 528     if (xhci->er_full) {
 529         int er_free = dp_idx - xhci->er_ep_idx;
 530         if (er_free <= 0) {
 531             er_free += xhci->er_size;
 532         }
 533         if (er_free < (xhci->er_size/2)) {
 534             DPRINTF("xhci_events_update(): event ring still "
 535                     "more than half full (hack)\n");
 536             return;
 537         }
 538     }
 539
 540     while (xhci->ev_buffer_put != xhci->ev_buffer_get) {
 541         assert(xhci->er_full);
 542         if (((xhci->er_ep_idx+1) % xhci->er_size) == dp_idx) {
 543             DPRINTF("xhci_events_update(): event ring full again\n");
 544 #ifndef ER_FULL_HACK
 545             XHCIEvent full = {ER_HOST_CONTROLLER, CC_EVENT_RING_FULL_ERROR};
 546             xhci_write_event(xhci, &full);
 547 #endif
 548             do_irq = 1;
 549             break;
 550         }
 551         XHCIEvent *event = &xhci->ev_buffer[xhci->ev_buffer_get];
 552         xhci_write_event(xhci, event);
 553         xhci->ev_buffer_get++;
 554         do_irq = 1;
 555         if (xhci->ev_buffer_get == EV_QUEUE) {
 556             xhci->ev_buffer_get = 0;
 557         }
 558     }
 559
 560     if (do_irq) {
 561         xhci->erdp_low |= ERDP_EHB;
 562         xhci->iman |= IMAN_IP;
 563         xhci->usbsts |= USBSTS_EINT;
 564         xhci_irq_update(xhci);
 565     }
 566
 567     if (xhci->er_full && xhci->ev_buffer_put == xhci->ev_buffer_get) {
 568         DPRINTF("xhci_events_update(): event ring no longer full\n");
 569         xhci->er_full = 0;
 570     }
 571     return;
 572 }
 573
 574 static void xhci_event(XHCIState *xhci, XHCIEvent *event)
 575 {
 576     target_phys_addr_t erdp;
 577     unsigned int dp_idx;
 578
 579     if (xhci->er_full) {
 580         DPRINTF("xhci_event(): ER full, queueing\n");
 581         if (((xhci->ev_buffer_put+1) % EV_QUEUE) == xhci->ev_buffer_get) {
 582             fprintf(stderr, "xhci: event queue full, dropping event!\n");
 583             return;
 584         }
 585         xhci->ev_buffer[xhci->ev_buffer_put++] = *event;
 586         if (xhci->ev_buffer_put == EV_QUEUE) {
 587             xhci->ev_buffer_put = 0;
 588         }
 589         return;
 590     }
 591
 592     erdp = xhci_addr64(xhci->erdp_low, xhci->erdp_high);
 593     if (erdp < xhci->er_start ||
 594         erdp >= (xhci->er_start + TRB_SIZE*xhci->er_size)) {
 595         fprintf(stderr, "xhci: ERDP out of bounds: "TARGET_FMT_plx"\n", erdp);
 596         fprintf(stderr, "xhci: ER at "TARGET_FMT_plx" len %d\n",
 597                 xhci->er_start, xhci->er_size);
 598         xhci_die(xhci);
 599         return;
 600     }
 601
 602     dp_idx = (erdp - xhci->er_start) / TRB_SIZE;
 603     assert(dp_idx < xhci->er_size);
 604
 605     if ((xhci->er_ep_idx+1) % xhci->er_size == dp_idx) {
 606         DPRINTF("xhci_event(): ER full, queueing\n");
 607 #ifndef ER_FULL_HACK
 608         XHCIEvent full = {ER_HOST_CONTROLLER, CC_EVENT_RING_FULL_ERROR};
 609         xhci_write_event(xhci, &full);
 610 #endif
 611         xhci->er_full = 1;
 612         if (((xhci->ev_buffer_put+1) % EV_QUEUE) == xhci->ev_buffer_get) {
 613             fprintf(stderr, "xhci: event queue full, dropping event!\n");
 614             return;
 615         }
 616         xhci->ev_buffer[xhci->ev_buffer_put++] = *event;
 617         if (xhci->ev_buffer_put == EV_QUEUE) {
 618             xhci->ev_buffer_put = 0;
 619         }
 620     } else {
 621         xhci_write_event(xhci, event);
 622     }
 623
 624     xhci->erdp_low |= ERDP_EHB;
 625     xhci->iman |= IMAN_IP;
 626     xhci->usbsts |= USBSTS_EINT;
 627
 628     xhci_irq_update(xhci);
 629 }
 630
 631 static void xhci_ring_init(XHCIState *xhci, XHCIRing *ring,
 632                            target_phys_addr_t base)
 633 {
 634     ring->base = base;
 635     ring->dequeue = base;
 636     ring->ccs = 1;
 637 }
 638
 639 static TRBType xhci_ring_fetch(XHCIState *xhci, XHCIRing *ring, XHCITRB *trb,
 640                                target_phys_addr_t *addr)
 641 {
 642     while (1) {
 643         TRBType type;
 644         cpu_physical_memory_read(ring->dequeue, (uint8_t *) trb, TRB_SIZE);
 645         trb->addr = ring->dequeue;
 646         trb->ccs = ring->ccs;
 647         le64_to_cpus(&trb->parameter);
 648         le32_to_cpus(&trb->status);
 649         le32_to_cpus(&trb->control);
 650
 651         DPRINTF("xhci: TRB fetched [" TARGET_FMT_plx "]: "
 652                 "%016" PRIx64 " %08x %08x\n",
 653                 ring->dequeue, trb->parameter, trb->status, trb->control);
 654
 655         if ((trb->control & TRB_C) != ring->ccs) {
 656             return 0;
 657         }
 658
 659         type = TRB_TYPE(*trb);
 660
 661         if (type != TR_LINK) {
 662             if (addr) {
 663                 *addr = ring->dequeue;
 664             }
 665             ring->dequeue += TRB_SIZE;
 666             return type;
 667         } else {
 668             ring->dequeue = xhci_mask64(trb->parameter);
 669             if (trb->control & TRB_LK_TC) {
 670                 ring->ccs = !ring->ccs;
 671             }
 672         }
 673     }
 674 }
 675
 676 static int xhci_ring_chain_length(XHCIState *xhci, const XHCIRing *ring)
 677 {
 678     XHCITRB trb;
 679     int length = 0;
 680     target_phys_addr_t dequeue = ring->dequeue;
 681     bool ccs = ring->ccs;
 682     /* hack to bundle together the two/three TDs that make a setup transfer */
 683     bool control_td_set = 0;
 684
 685     while (1) {
 686         TRBType type;
 687         cpu_physical_memory_read(dequeue, (uint8_t *) &trb, TRB_SIZE);
 688         le64_to_cpus(&trb.parameter);
 689         le32_to_cpus(&trb.status);
 690         le32_to_cpus(&trb.control);
 691
 692         DPRINTF("xhci: TRB peeked [" TARGET_FMT_plx "]: "
 693                 "%016" PRIx64 " %08x %08x\n",
 694                 dequeue, trb.parameter, trb.status, trb.control);
 695
 696         if ((trb.control & TRB_C) != ccs) {
 697             return -length;
 698         }
 699
 700         type = TRB_TYPE(trb);
 701
 702         if (type == TR_LINK) {
 703             dequeue = xhci_mask64(trb.parameter);
 704             if (trb.control & TRB_LK_TC) {
 705                 ccs = !ccs;
 706             }
 707             continue;
 708         }
 709
 710         length += 1;
 711         dequeue += TRB_SIZE;
 712
 713         if (type == TR_SETUP) {
 714             control_td_set = 1;
 715         } else if (type == TR_STATUS) {
 716             control_td_set = 0;
 717         }
 718
 719         if (!control_td_set && !(trb.control & TRB_TR_CH)) {
 720             return length;
 721         }
 722     }
 723 }
 724
 725 static void xhci_er_reset(XHCIState *xhci)
 726 {
 727     XHCIEvRingSeg seg;
 728
 729     /* cache the (sole) event ring segment location */
 730     if (xhci->erstsz != 1) {
 731         fprintf(stderr, "xhci: invalid value for ERSTSZ: %d\n", xhci->erstsz);
 732         xhci_die(xhci);
 733         return;
 734     }
 735     target_phys_addr_t erstba = xhci_addr64(xhci->erstba_low, xhci->erstba_high);
 736     cpu_physical_memory_read(erstba, (uint8_t *) &seg, sizeof(seg));
 737     le32_to_cpus(&seg.addr_low);
 738     le32_to_cpus(&seg.addr_high);
 739     le32_to_cpus(&seg.size);
 740     if (seg.size < 16 || seg.size > 4096) {
 741         fprintf(stderr, "xhci: invalid value for segment size: %d\n", seg.size);
 742         xhci_die(xhci);
 743         return;
 744     }
 745     xhci->er_start = xhci_addr64(seg.addr_low, seg.addr_high);
 746     xhci->er_size = seg.size;
 747
 748     xhci->er_ep_idx = 0;
 749     xhci->er_pcs = 1;
 750     xhci->er_full = 0;
 751
 752     DPRINTF("xhci: event ring:" TARGET_FMT_plx " [%d]\n",
 753             xhci->er_start, xhci->er_size);
 754 }
 755
 756 static void xhci_run(XHCIState *xhci)
 757 {
 758     DPRINTF("xhci_run()\n");
 759
 760     xhci->usbsts &= ~USBSTS_HCH;
 761 }
 762
 763 static void xhci_stop(XHCIState *xhci)
 764 {
 765     DPRINTF("xhci_stop()\n");
 766     xhci->usbsts |= USBSTS_HCH;
 767     xhci->crcr_low &= ~CRCR_CRR;
 768 }
 769
 770 static void xhci_set_ep_state(XHCIState *xhci, XHCIEPContext *epctx,
 771                               uint32_t state)
 772 {
 773     uint32_t ctx[5];
 774     if (epctx->state == state) {
 775         return;
 776     }
 777
 778     cpu_physical_memory_read(epctx->pctx, (uint8_t *) ctx, sizeof(ctx));
 779     ctx[0] &= ~EP_STATE_MASK;
 780     ctx[0] |= state;
 781     ctx[2] = epctx->ring.dequeue | epctx->ring.ccs;
 782     ctx[3] = (epctx->ring.dequeue >> 16) >> 16;
 783     DPRINTF("xhci: set epctx: " TARGET_FMT_plx " state=%d dequeue=%08x%08x\n",
 784             epctx->pctx, state, ctx[3], ctx[2]);
 785     cpu_physical_memory_write(epctx->pctx, (uint8_t *) ctx, sizeof(ctx));
 786     epctx->state = state;
 787 }
 788
 789 static TRBCCode xhci_enable_ep(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
 790                                unsigned int epid, target_phys_addr_t pctx,
 791                                uint32_t *ctx)
 792 {
 793     XHCISlot *slot;
 794     XHCIEPContext *epctx;
 795     target_phys_addr_t dequeue;
 796     int i;
 797
 798     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
 799     assert(epid >= 1 && epid <= 31);
 800
 801     DPRINTF("xhci_enable_ep(%d, %d)\n", slotid, epid);
 802
 803     slot = &xhci->slots[slotid-1];
 804     if (slot->eps[epid-1]) {
 805         fprintf(stderr, "xhci: slot %d ep %d already enabled!\n", slotid, epid);
 806         return CC_TRB_ERROR;
 807     }
 808
 809     epctx = g_malloc(sizeof(XHCIEPContext));
 810     memset(epctx, 0, sizeof(XHCIEPContext));
 811
 812     slot->eps[epid-1] = epctx;
 813
 814     dequeue = xhci_addr64(ctx[2] & ~0xf, ctx[3]);
 815     xhci_ring_init(xhci, &epctx->ring, dequeue);
 816     epctx->ring.ccs = ctx[2] & 1;
 817
 818     epctx->type = (ctx[1] >> EP_TYPE_SHIFT) & EP_TYPE_MASK;
 819     DPRINTF("xhci: endpoint %d.%d type is %d\n", epid/2, epid%2, epctx->type);
 820     epctx->pctx = pctx;
 821     epctx->max_psize = ctx[1]>>16;
 822     epctx->max_psize *= 1+((ctx[1]>>8)&0xff);
 823     epctx->has_bg = false;
 824     if (epctx->type == ET_ISO_IN) {
 825         epctx->has_bg = true;
 826     }
 827     DPRINTF("xhci: endpoint %d.%d max transaction (burst) size is %d\n",
 828             epid/2, epid%2, epctx->max_psize);
 829     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(epctx->transfers); i++) {
 830         usb_packet_init(&epctx->transfers[i].packet);
 831     }
 832
 833     epctx->state = EP_RUNNING;
 834     ctx[0] &= ~EP_STATE_MASK;
 835     ctx[0] |= EP_RUNNING;
 836
 837     return CC_SUCCESS;
 838 }
 839
 840 static int xhci_ep_nuke_xfers(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
 841                                unsigned int epid)
 842 {
 843     XHCISlot *slot;
 844     XHCIEPContext *epctx;
 845     int i, xferi, killed = 0;
 846     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
 847     assert(epid >= 1 && epid <= 31);
 848
 849     DPRINTF("xhci_ep_nuke_xfers(%d, %d)\n", slotid, epid);
 850
 851     slot = &xhci->slots[slotid-1];
 852
 853     if (!slot->eps[epid-1]) {
 854         return 0;
 855     }
 856
 857     epctx = slot->eps[epid-1];
 858
 859     xferi = epctx->next_xfer;
 860     for (i = 0; i < TD_QUEUE; i++) {
 861         XHCITransfer *t = &epctx->transfers[xferi];
 862         if (t->running) {
 863             t->cancelled = 1;
 864             /* libusb_cancel_transfer(t->usbxfer) */
 865             DPRINTF("xhci: cancelling transfer %d, waiting for it to complete...\n", i);
 866             killed++;
 867         }
 868         if (t->backgrounded) {
 869             t->backgrounded = 0;
 870         }
 871         if (t->trbs) {
 872             g_free(t->trbs);
 873         }
 874         if (t->data) {
 875             g_free(t->data);
 876         }
 877
 878         t->trbs = NULL;
 879         t->data = NULL;
 880         t->trb_count = t->trb_alloced = 0;
 881         t->data_length = t->data_alloced = 0;
 882         xferi = (xferi + 1) % TD_QUEUE;
 883     }
 884     if (epctx->has_bg) {
 885         xferi = epctx->next_bg;
 886         for (i = 0; i < BG_XFERS; i++) {
 887             XHCITransfer *t = &epctx->bg_transfers[xferi];
 888             if (t->running) {
 889                 t->cancelled = 1;
 890                 /* libusb_cancel_transfer(t->usbxfer); */
 891                 DPRINTF("xhci: cancelling bg transfer %d, waiting for it to complete...\n", i);
 892                 killed++;
 893             }
 894             if (t->data) {
 895                 g_free(t->data);
 896             }
 897
 898             t->data = NULL;
 899             xferi = (xferi + 1) % BG_XFERS;
 900         }
 901     }
 902     return killed;
 903 }
 904
 905 static TRBCCode xhci_disable_ep(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
 906                                unsigned int epid)
 907 {
 908     XHCISlot *slot;
 909     XHCIEPContext *epctx;
 910
 911     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
 912     assert(epid >= 1 && epid <= 31);
 913
 914     DPRINTF("xhci_disable_ep(%d, %d)\n", slotid, epid);
 915
 916     slot = &xhci->slots[slotid-1];
 917
 918     if (!slot->eps[epid-1]) {
 919         DPRINTF("xhci: slot %d ep %d already disabled\n", slotid, epid);
 920         return CC_SUCCESS;
 921     }
 922
 923     xhci_ep_nuke_xfers(xhci, slotid, epid);
 924
 925     epctx = slot->eps[epid-1];
 926
 927     xhci_set_ep_state(xhci, epctx, EP_DISABLED);
 928
 929     g_free(epctx);
 930     slot->eps[epid-1] = NULL;
 931
 932     return CC_SUCCESS;
 933 }
 934
 935 static TRBCCode xhci_stop_ep(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
 936                              unsigned int epid)
 937 {
 938     XHCISlot *slot;
 939     XHCIEPContext *epctx;
 940
 941     DPRINTF("xhci_stop_ep(%d, %d)\n", slotid, epid);
 942
 943     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
 944
 945     if (epid < 1 || epid > 31) {
 946         fprintf(stderr, "xhci: bad ep %d\n", epid);
 947         return CC_TRB_ERROR;
 948     }
 949
 950     slot = &xhci->slots[slotid-1];
 951
 952     if (!slot->eps[epid-1]) {
 953         DPRINTF("xhci: slot %d ep %d not enabled\n", slotid, epid);
 954         return CC_EP_NOT_ENABLED_ERROR;
 955     }
 956
 957     if (xhci_ep_nuke_xfers(xhci, slotid, epid) > 0) {
 958         fprintf(stderr, "xhci: FIXME: endpoint stopped w/ xfers running, "
 959                 "data might be lost\n");
 960     }
 961
 962     epctx = slot->eps[epid-1];
 963
 964     xhci_set_ep_state(xhci, epctx, EP_STOPPED);
 965
 966     return CC_SUCCESS;
 967 }
 968
 969 static TRBCCode xhci_reset_ep(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
 970                               unsigned int epid)
 971 {
 972     XHCISlot *slot;
 973     XHCIEPContext *epctx;
 974     USBDevice *dev;
 975
 976     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
 977
 978     DPRINTF("xhci_reset_ep(%d, %d)\n", slotid, epid);
 979
 980     if (epid < 1 || epid > 31) {
 981         fprintf(stderr, "xhci: bad ep %d\n", epid);
 982         return CC_TRB_ERROR;
 983     }
 984
 985     slot = &xhci->slots[slotid-1];
 986
 987     if (!slot->eps[epid-1]) {
 988         DPRINTF("xhci: slot %d ep %d not enabled\n", slotid, epid);
 989         return CC_EP_NOT_ENABLED_ERROR;
 990     }
 991
 992     epctx = slot->eps[epid-1];
 993
 994     if (epctx->state != EP_HALTED) {
 995         fprintf(stderr, "xhci: reset EP while EP %d not halted (%d)\n",
 996                 epid, epctx->state);
 997         return CC_CONTEXT_STATE_ERROR;
 998     }
 999
1000     if (xhci_ep_nuke_xfers(xhci, slotid, epid) > 0) {
1001         fprintf(stderr, "xhci: FIXME: endpoint reset w/ xfers running, "
1002                 "data might be lost\n");
1003     }
1004
1005     uint8_t ep = epid>>1;
1006
1007     if (epid & 1) {
1008         ep |= 0x80;
1009     }
1010
1011     dev = xhci->ports[xhci->slots[slotid-1].port-1].port.dev;
1012     if (!dev) {
1013         return CC_USB_TRANSACTION_ERROR;
1014     }
1015
1016     xhci_set_ep_state(xhci, epctx, EP_STOPPED);
1017
1018     return CC_SUCCESS;
1019 }
1020
1021 static TRBCCode xhci_set_ep_dequeue(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
1022                                     unsigned int epid, uint64_t pdequeue)
1023 {
1024     XHCISlot *slot;
1025     XHCIEPContext *epctx;
1026     target_phys_addr_t dequeue;
1027
1028     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1029
1030     if (epid < 1 || epid > 31) {
1031         fprintf(stderr, "xhci: bad ep %d\n", epid);
1032         return CC_TRB_ERROR;
1033     }
1034
1035     DPRINTF("xhci_set_ep_dequeue(%d, %d, %016"PRIx64")\n", slotid, epid, pdequeue);
1036     dequeue = xhci_mask64(pdequeue);
1037
1038     slot = &xhci->slots[slotid-1];
1039
1040     if (!slot->eps[epid-1]) {
1041         DPRINTF("xhci: slot %d ep %d not enabled\n", slotid, epid);
1042         return CC_EP_NOT_ENABLED_ERROR;
1043     }
1044
1045     epctx = slot->eps[epid-1];
1046
1047
1048     if (epctx->state != EP_STOPPED) {
1049         fprintf(stderr, "xhci: set EP dequeue pointer while EP %d not stopped\n", epid);
1050         return CC_CONTEXT_STATE_ERROR;
1051     }
1052
1053     xhci_ring_init(xhci, &epctx->ring, dequeue & ~0xF);
1054     epctx->ring.ccs = dequeue & 1;
1055
1056     xhci_set_ep_state(xhci, epctx, EP_STOPPED);
1057
1058     return CC_SUCCESS;
1059 }
1060
1061 static int xhci_xfer_data(XHCITransfer *xfer, uint8_t *data,
1062                           unsigned int length, bool in_xfer, bool out_xfer,
1063                           bool report)
1064 {
1065     int i;
1066     uint32_t edtla = 0;
1067     unsigned int transferred = 0;
1068     unsigned int left = length;
1069     bool reported = 0;
1070     bool shortpkt = 0;
1071     XHCIEvent event = {ER_TRANSFER, CC_SUCCESS};
1072     XHCIState *xhci = xfer->xhci;
1073
1074     DPRINTF("xhci_xfer_data(len=%d, in_xfer=%d, out_xfer=%d, report=%d)\n",
1075             length, in_xfer, out_xfer, report);
1076
1077     assert(!(in_xfer && out_xfer));
1078
1079     for (i = 0; i < xfer->trb_count; i++) {
1080         XHCITRB *trb = &xfer->trbs[i];
1081         target_phys_addr_t addr;
1082         unsigned int chunk = 0;
1083
1084         switch (TRB_TYPE(*trb)) {
1085         case TR_DATA:
1086             if ((!(trb->control & TRB_TR_DIR)) != (!in_xfer)) {
1087                 fprintf(stderr, "xhci: data direction mismatch for TR_DATA\n");
1088                 xhci_die(xhci);
1089                 return transferred;
1090             }
1091             /* fallthrough */
1092         case TR_NORMAL:
1093         case TR_ISOCH:
1094             addr = xhci_mask64(trb->parameter);
1095             chunk = trb->status & 0x1ffff;
1096             if (chunk > left) {
1097                 chunk = left;
1098                 shortpkt = 1;
1099             }
1100             if (in_xfer || out_xfer) {
1101                 if (trb->control & TRB_TR_IDT) {
1102                     uint64_t idata;
1103                     if (chunk > 8 || in_xfer) {
1104                         fprintf(stderr, "xhci: invalid immediate data TRB\n");
1105                         xhci_die(xhci);
1106                         return transferred;
1107                     }
1108                     idata = le64_to_cpu(trb->parameter);
1109                     memcpy(data, &idata, chunk);
1110                 } else {
1111                     DPRINTF("xhci_xfer_data: r/w(%d) %d bytes at "
1112                             TARGET_FMT_plx "\n", in_xfer, chunk, addr);
1113                     if (in_xfer) {
1114                         cpu_physical_memory_write(addr, data, chunk);
1115                     } else {
1116                         cpu_physical_memory_read(addr, data, chunk);
1117                     }
1118 #ifdef DEBUG_DATA
1119                     unsigned int count = chunk;
1120                     int i;
1121                     if (count > 16) {
1122                         count = 16;
1123                     }
1124                     DPRINTF(" ::");
1125                     for (i = 0; i < count; i++) {
1126                         DPRINTF(" %02x", data[i]);
1127                     }
1128                     DPRINTF("\n");
1129 #endif
1130                 }
1131             }
1132             left -= chunk;
1133             data += chunk;
1134             edtla += chunk;
1135             transferred += chunk;
1136             break;
1137         case TR_STATUS:
1138             reported = 0;
1139             shortpkt = 0;
1140             break;
1141         }
1142
1143         if (report && !reported && (trb->control & TRB_TR_IOC ||
1144             (shortpkt && (trb->control & TRB_TR_ISP)))) {
1145             event.slotid = xfer->slotid;
1146             event.epid = xfer->epid;
1147             event.length = (trb->status & 0x1ffff) - chunk;
1148             event.flags = 0;
1149             event.ptr = trb->addr;
1150             if (xfer->status == CC_SUCCESS) {
1151                 event.ccode = shortpkt ? CC_SHORT_PACKET : CC_SUCCESS;
1152             } else {
1153                 event.ccode = xfer->status;
1154             }
1155             if (TRB_TYPE(*trb) == TR_EVDATA) {
1156                 event.ptr = trb->parameter;
1157                 event.flags |= TRB_EV_ED;
1158                 event.length = edtla & 0xffffff;
1159                 DPRINTF("xhci_xfer_data: EDTLA=%d\n", event.length);
1160                 edtla = 0;
1161             }
1162             xhci_event(xhci, &event);
1163             reported = 1;
1164         }
1165     }
1166     return transferred;
1167 }
1168
1169 static void xhci_stall_ep(XHCITransfer *xfer)
1170 {
1171     XHCIState *xhci = xfer->xhci;
1172     XHCISlot *slot = &xhci->slots[xfer->slotid-1];
1173     XHCIEPContext *epctx = slot->eps[xfer->epid-1];
1174
1175     epctx->ring.dequeue = xfer->trbs[0].addr;
1176     epctx->ring.ccs = xfer->trbs[0].ccs;
1177     xhci_set_ep_state(xhci, epctx, EP_HALTED);
1178     DPRINTF("xhci: stalled slot %d ep %d\n", xfer->slotid, xfer->epid);
1179     DPRINTF("xhci: will continue at "TARGET_FMT_plx"\n", epctx->ring.dequeue);
1180 }
1181
1182 static int xhci_submit(XHCIState *xhci, XHCITransfer *xfer,
1183                        XHCIEPContext *epctx);
1184
1185 static void xhci_bg_update(XHCIState *xhci, XHCIEPContext *epctx)
1186 {
1187     if (epctx->bg_updating) {
1188         return;
1189     }
1190     DPRINTF("xhci_bg_update(%p, %p)\n", xhci, epctx);
1191     assert(epctx->has_bg);
1192     DPRINTF("xhci: fg=%d bg=%d\n", epctx->comp_xfer, epctx->next_bg);
1193     epctx->bg_updating = 1;
1194     while (epctx->transfers[epctx->comp_xfer].backgrounded &&
1195            epctx->bg_transfers[epctx->next_bg].complete) {
1196         XHCITransfer *fg = &epctx->transfers[epctx->comp_xfer];
1197         XHCITransfer *bg = &epctx->bg_transfers[epctx->next_bg];
1198 #if 0
1199         DPRINTF("xhci: completing fg %d from bg %d.%d (stat: %d)\n",
1200                 epctx->comp_xfer, epctx->next_bg, bg->cur_pkt,
1201                 bg->usbxfer->iso_packet_desc[bg->cur_pkt].status
1202                );
1203 #endif
1204         assert(epctx->type == ET_ISO_IN);
1205         assert(bg->iso_xfer);
1206         assert(bg->in_xfer);
1207         uint8_t *p = bg->data + bg->cur_pkt * bg->pktsize;
1208 #if 0
1209         int len = bg->usbxfer->iso_packet_desc[bg->cur_pkt].actual_length;
1210         fg->status = libusb_to_ccode(bg->usbxfer->iso_packet_desc[bg->cur_pkt].status);
1211 #else
1212         int len = 0;
1213         FIXME();
1214 #endif
1215         fg->complete = 1;
1216         fg->backgrounded = 0;
1217
1218         if (fg->status == CC_STALL_ERROR) {
1219             xhci_stall_ep(fg);
1220         }
1221
1222         xhci_xfer_data(fg, p, len, 1, 0, 1);
1223
1224         epctx->comp_xfer++;
1225         if (epctx->comp_xfer == TD_QUEUE) {
1226             epctx->comp_xfer = 0;
1227         }
1228         DPRINTF("next fg xfer: %d\n", epctx->comp_xfer);
1229         bg->cur_pkt++;
1230         if (bg->cur_pkt == bg->pkts) {
1231             bg->complete = 0;
1232             if (xhci_submit(xhci, bg, epctx) < 0) {
1233                 fprintf(stderr, "xhci: bg resubmit failed\n");
1234             }
1235             epctx->next_bg++;
1236             if (epctx->next_bg == BG_XFERS) {
1237                 epctx->next_bg = 0;
1238             }
1239             DPRINTF("next bg xfer: %d\n", epctx->next_bg);
1240
1241         xhci_kick_ep(xhci, fg->slotid, fg->epid);
1242         }
1243     }
1244     epctx->bg_updating = 0;
1245 }
1246
1247 #if 0
1248 static void xhci_xfer_cb(struct libusb_transfer *transfer)
1249 {
1250     XHCIState *xhci;
1251     XHCITransfer *xfer;
1252
1253     xfer = (XHCITransfer *)transfer->user_data;
1254     xhci = xfer->xhci;
1255
1256     DPRINTF("xhci_xfer_cb(slot=%d, ep=%d, status=%d)\n", xfer->slotid,
1257             xfer->epid, transfer->status);
1258
1259     assert(xfer->slotid >= 1 && xfer->slotid <= MAXSLOTS);
1260     assert(xfer->epid >= 1 && xfer->epid <= 31);
1261
1262     if (xfer->cancelled) {
1263         DPRINTF("xhci: transfer cancelled, not reporting anything\n");
1264         xfer->running = 0;
1265         return;
1266     }
1267
1268     XHCIEPContext *epctx;
1269     XHCISlot *slot;
1270     slot = &xhci->slots[xfer->slotid-1];
1271     assert(slot->eps[xfer->epid-1]);
1272     epctx = slot->eps[xfer->epid-1];
1273
1274     if (xfer->bg_xfer) {
1275         DPRINTF("xhci: background transfer, updating\n");
1276         xfer->complete = 1;
1277         xfer->running = 0;
1278         xhci_bg_update(xhci, epctx);
1279         return;
1280     }
1281
1282     if (xfer->iso_xfer) {
1283         transfer->status = transfer->iso_packet_desc[0].status;
1284         transfer->actual_length = transfer->iso_packet_desc[0].actual_length;
1285     }
1286
1287     xfer->status = libusb_to_ccode(transfer->status);
1288
1289     xfer->complete = 1;
1290     xfer->running = 0;
1291
1292     if (transfer->status == LIBUSB_TRANSFER_STALL)
1293         xhci_stall_ep(xhci, epctx, xfer);
1294
1295     DPRINTF("xhci: transfer actual length = %d\n", transfer->actual_length);
1296
1297     if (xfer->in_xfer) {
1298         if (xfer->epid == 1) {
1299             xhci_xfer_data(xhci, xfer, xfer->data + 8,
1300                            transfer->actual_length, 1, 0, 1);
1301         } else {
1302             xhci_xfer_data(xhci, xfer, xfer->data,
1303                            transfer->actual_length, 1, 0, 1);
1304         }
1305     } else {
1306         xhci_xfer_data(xhci, xfer, NULL, transfer->actual_length, 0, 0, 1);
1307     }
1308
1309     xhci_kick_ep(xhci, xfer->slotid, xfer->epid);
1310 }
1311
1312 static int xhci_hle_control(XHCIState *xhci, XHCITransfer *xfer,
1313                             uint8_t bmRequestType, uint8_t bRequest,
1314                             uint16_t wValue, uint16_t wIndex, uint16_t wLength)
1315 {
1316     uint16_t type_req = (bmRequestType << 8) | bRequest;
1317
1318     switch (type_req) {
1319         case 0x0000 | USB_REQ_SET_CONFIGURATION:
1320             DPRINTF("xhci: HLE switch configuration\n");
1321             return xhci_switch_config(xhci, xfer->slotid, wValue) == 0;
1322         case 0x0100 | USB_REQ_SET_INTERFACE:
1323             DPRINTF("xhci: HLE set interface altsetting\n");
1324             return xhci_set_iface_alt(xhci, xfer->slotid, wIndex, wValue) == 0;
1325         case 0x0200 | USB_REQ_CLEAR_FEATURE:
1326             if (wValue == 0) { // endpoint halt
1327                 DPRINTF("xhci: HLE clear halt\n");
1328                 return xhci_clear_halt(xhci, xfer->slotid, wIndex);
1329             }
1330         case 0x0000 | USB_REQ_SET_ADDRESS:
1331             fprintf(stderr, "xhci: warn: illegal SET_ADDRESS request\n");
1332             return 0;
1333         default:
1334             return 0;
1335     }
1336 }
1337 #endif
1338
1339 static int xhci_setup_packet(XHCITransfer *xfer, XHCIPort *port, int ep)
1340 {
1341     usb_packet_setup(&xfer->packet,
1342                      xfer->in_xfer ? USB_TOKEN_IN : USB_TOKEN_OUT,
1343                      xfer->xhci->slots[xfer->slotid-1].devaddr,
1344                      ep & 0x7f);
1345     usb_packet_addbuf(&xfer->packet, xfer->data, xfer->data_length);
1346     DPRINTF("xhci: setup packet pid 0x%x addr %d ep %d\n",
1347             xfer->packet.pid, xfer->packet.devaddr, xfer->packet.devep);
1348     return 0;
1349 }
1350
1351 static int xhci_complete_packet(XHCITransfer *xfer, int ret)
1352 {
1353     if (ret == USB_RET_ASYNC) {
1354         xfer->running = 1;
1355         xfer->complete = 0;
1356         xfer->cancelled = 0;
1357         return 0;
1358     } else {
1359         xfer->running = 0;
1360         xfer->complete = 1;
1361     }
1362
1363     if (ret >= 0) {
1364         xfer->status = CC_SUCCESS;
1365         xhci_xfer_data(xfer, xfer->data, ret, xfer->in_xfer, 0, 1);
1366         return 0;
1367     }
1368
1369     /* error */
1370     switch (ret) {
1371     case USB_RET_NODEV:
1372         xfer->status = CC_USB_TRANSACTION_ERROR;
1373         xhci_xfer_data(xfer, xfer->data, 0, xfer->in_xfer, 0, 1);
1374         xhci_stall_ep(xfer);
1375         break;
1376     case USB_RET_STALL:
1377         xfer->status = CC_STALL_ERROR;
1378         xhci_xfer_data(xfer, xfer->data, 0, xfer->in_xfer, 0, 1);
1379         xhci_stall_ep(xfer);
1380         break;
1381     default:
1382         fprintf(stderr, "%s: FIXME: ret = %d\n", __FUNCTION__, ret);
1383         FIXME();
1384     }
1385     return 0;
1386 }
1387
1388 static int xhci_fire_ctl_transfer(XHCIState *xhci, XHCITransfer *xfer)
1389 {
1390     XHCITRB *trb_setup, *trb_status;
1391     uint8_t bmRequestType, bRequest;
1392     uint16_t wValue, wLength, wIndex;
1393     XHCIPort *port;
1394     USBDevice *dev;
1395     int ret;
1396
1397     DPRINTF("xhci_fire_ctl_transfer(slot=%d)\n", xfer->slotid);
1398
1399     trb_setup = &xfer->trbs[0];
1400     trb_status = &xfer->trbs[xfer->trb_count-1];
1401
1402     /* at most one Event Data TRB allowed after STATUS */
1403     if (TRB_TYPE(*trb_status) == TR_EVDATA && xfer->trb_count > 2) {
1404         trb_status--;
1405     }
1406
1407     /* do some sanity checks */
1408     if (TRB_TYPE(*trb_setup) != TR_SETUP) {
1409         fprintf(stderr, "xhci: ep0 first TD not SETUP: %d\n",
1410                 TRB_TYPE(*trb_setup));
1411         return -1;
1412     }
1413     if (TRB_TYPE(*trb_status) != TR_STATUS) {
1414         fprintf(stderr, "xhci: ep0 last TD not STATUS: %d\n",
1415                 TRB_TYPE(*trb_status));
1416         return -1;
1417     }
1418     if (!(trb_setup->control & TRB_TR_IDT)) {
1419         fprintf(stderr, "xhci: Setup TRB doesn't have IDT set\n");
1420         return -1;
1421     }
1422     if ((trb_setup->status & 0x1ffff) != 8) {
1423         fprintf(stderr, "xhci: Setup TRB has bad length (%d)\n",
1424                 (trb_setup->status & 0x1ffff));
1425         return -1;
1426     }
1427
1428     bmRequestType = trb_setup->parameter;
1429     bRequest = trb_setup->parameter >> 8;
1430     wValue = trb_setup->parameter >> 16;
1431     wIndex = trb_setup->parameter >> 32;
1432     wLength = trb_setup->parameter >> 48;
1433
1434     if (xfer->data && xfer->data_alloced < wLength) {
1435         xfer->data_alloced = 0;
1436         g_free(xfer->data);
1437         xfer->data = NULL;
1438     }
1439     if (!xfer->data) {
1440         DPRINTF("xhci: alloc %d bytes data\n", wLength);
1441         xfer->data = g_malloc(wLength+1);
1442         xfer->data_alloced = wLength;
1443     }
1444     xfer->data_length = wLength;
1445
1446     port = &xhci->ports[xhci->slots[xfer->slotid-1].port-1];
1447     dev = port->port.dev;
1448     if (!dev) {
1449         fprintf(stderr, "xhci: slot %d port %d has no device\n", xfer->slotid,
1450                 xhci->slots[xfer->slotid-1].port);
1451         return -1;
1452     }
1453
1454     xfer->in_xfer = bmRequestType & USB_DIR_IN;
1455     xfer->iso_xfer = false;
1456
1457     xhci_setup_packet(xfer, port, 0);
1458     if (!xfer->in_xfer) {
1459         xhci_xfer_data(xfer, xfer->data, wLength, 0, 1, 0);
1460     }
1461     ret = dev->info->handle_control(dev, &xfer->packet,
1462                                     (bmRequestType << 8) | bRequest,
1463                                     wValue, wIndex, wLength, xfer->data);
1464
1465     xhci_complete_packet(xfer, ret);
1466     if (!xfer->running) {
1467         xhci_kick_ep(xhci, xfer->slotid, xfer->epid);
1468     }
1469     return 0;
1470 }
1471
1472 static int xhci_submit(XHCIState *xhci, XHCITransfer *xfer, XHCIEPContext *epctx)
1473 {
1474     XHCIPort *port;
1475     USBDevice *dev;
1476     int ret;
1477
1478     DPRINTF("xhci_submit(slotid=%d,epid=%d)\n", xfer->slotid, xfer->epid);
1479     uint8_t ep = xfer->epid>>1;
1480
1481     xfer->in_xfer = epctx->type>>2;
1482     if (xfer->in_xfer) {
1483         ep |= 0x80;
1484     }
1485
1486     if (xfer->data && xfer->data_alloced < xfer->data_length) {
1487         xfer->data_alloced = 0;
1488         g_free(xfer->data);
1489         xfer->data = NULL;
1490     }
1491     if (!xfer->data && xfer->data_length) {
1492         DPRINTF("xhci: alloc %d bytes data\n", xfer->data_length);
1493         xfer->data = g_malloc(xfer->data_length);
1494         xfer->data_alloced = xfer->data_length;
1495     }
1496     if (epctx->type == ET_ISO_IN || epctx->type == ET_ISO_OUT) {
1497         if (!xfer->bg_xfer) {
1498             xfer->pkts = 1;
1499         }
1500     } else {
1501         xfer->pkts = 0;
1502     }
1503
1504     port = &xhci->ports[xhci->slots[xfer->slotid-1].port-1];
1505     dev = port->port.dev;
1506     if (!dev) {
1507         fprintf(stderr, "xhci: slot %d port %d has no device\n", xfer->slotid,
1508                 xhci->slots[xfer->slotid-1].port);
1509         return -1;
1510     }
1511
1512     xhci_setup_packet(xfer, port, ep);
1513
1514     switch(epctx->type) {
1515     case ET_INTR_OUT:
1516     case ET_INTR_IN:
1517     case ET_BULK_OUT:
1518     case ET_BULK_IN:
1519         break;
1520     case ET_ISO_OUT:
1521     case ET_ISO_IN:
1522         FIXME();
1523         break;
1524     default:
1525         fprintf(stderr, "xhci: unknown or unhandled EP type %d (ep %02x)\n",
1526                 epctx->type, ep);
1527         return -1;
1528     }
1529
1530     if (!xfer->in_xfer) {
1531         xhci_xfer_data(xfer, xfer->data, xfer->data_length, 0, 1, 0);
1532     }
1533     ret = usb_handle_packet(dev, &xfer->packet);
1534
1535     xhci_complete_packet(xfer, ret);
1536     if (!xfer->running) {
1537         xhci_kick_ep(xhci, xfer->slotid, xfer->epid);
1538     }
1539     return 0;
1540 }
1541
1542 static int xhci_fire_transfer(XHCIState *xhci, XHCITransfer *xfer, XHCIEPContext *epctx)
1543 {
1544     int i;
1545     unsigned int length = 0;
1546     XHCITRB *trb;
1547
1548     DPRINTF("xhci_fire_transfer(slotid=%d,epid=%d)\n", xfer->slotid, xfer->epid);
1549
1550     for (i = 0; i < xfer->trb_count; i++) {
1551         trb = &xfer->trbs[i];
1552         if (TRB_TYPE(*trb) == TR_NORMAL || TRB_TYPE(*trb) == TR_ISOCH) {
1553             length += trb->status & 0x1ffff;
1554         }
1555     }
1556     DPRINTF("xhci: total TD length=%d\n", length);
1557
1558     if (!epctx->has_bg) {
1559         xfer->data_length = length;
1560         xfer->backgrounded = 0;
1561         return xhci_submit(xhci, xfer, epctx);
1562     } else {
1563         if (!epctx->bg_running) {
1564             for (i = 0; i < BG_XFERS; i++) {
1565                 XHCITransfer *t = &epctx->bg_transfers[i];
1566                 t->xhci = xhci;
1567                 t->epid = xfer->epid;
1568                 t->slotid = xfer->slotid;
1569                 t->pkts = BG_PKTS;
1570                 t->pktsize = epctx->max_psize;
1571                 t->data_length = t->pkts * t->pktsize;
1572                 t->bg_xfer = 1;
1573                 if (xhci_submit(xhci, t, epctx) < 0) {
1574                     fprintf(stderr, "xhci: bg submit failed\n");
1575                     return -1;
1576                 }
1577             }
1578             epctx->bg_running = 1;
1579         }
1580         xfer->backgrounded = 1;
1581         xhci_bg_update(xhci, epctx);
1582         return 0;
1583     }
1584 }
1585
1586 static void xhci_kick_ep(XHCIState *xhci, unsigned int slotid, unsigned int epid)
1587 {
1588     XHCIEPContext *epctx;
1589     int length;
1590     int i;
1591
1592     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1593     assert(epid >= 1 && epid <= 31);
1594     DPRINTF("xhci_kick_ep(%d, %d)\n", slotid, epid);
1595
1596     if (!xhci->slots[slotid-1].enabled) {
1597         fprintf(stderr, "xhci: xhci_kick_ep for disabled slot %d\n", slotid);
1598         return;
1599     }
1600     epctx = xhci->slots[slotid-1].eps[epid-1];
1601     if (!epctx) {
1602         fprintf(stderr, "xhci: xhci_kick_ep for disabled endpoint %d,%d\n",
1603                 epid, slotid);
1604         return;
1605     }
1606
1607     if (epctx->state == EP_HALTED) {
1608         DPRINTF("xhci: ep halted, not running schedule\n");
1609         return;
1610     }
1611
1612     xhci_set_ep_state(xhci, epctx, EP_RUNNING);
1613
1614     while (1) {
1615         XHCITransfer *xfer = &epctx->transfers[epctx->next_xfer];
1616         if (xfer->running || xfer->backgrounded) {
1617             DPRINTF("xhci: ep is busy\n");
1618             break;
1619         }
1620         length = xhci_ring_chain_length(xhci, &epctx->ring);
1621         if (length < 0) {
1622             DPRINTF("xhci: incomplete TD (%d TRBs)\n", -length);
1623             break;
1624         } else if (length == 0) {
1625             break;
1626         }
1627         DPRINTF("xhci: fetching %d-TRB TD\n", length);
1628         if (xfer->trbs && xfer->trb_alloced < length) {
1629             xfer->trb_count = 0;
1630             xfer->trb_alloced = 0;
1631             g_free(xfer->trbs);
1632             xfer->trbs = NULL;
1633         }
1634         if (!xfer->trbs) {
1635             xfer->trbs = g_malloc(sizeof(XHCITRB) * length);
1636             xfer->trb_alloced = length;
1637         }
1638         xfer->trb_count = length;
1639
1640         for (i = 0; i < length; i++) {
1641             assert(xhci_ring_fetch(xhci, &epctx->ring, &xfer->trbs[i], NULL));
1642         }
1643         xfer->xhci = xhci;
1644         xfer->epid = epid;
1645         xfer->slotid = slotid;
1646
1647         if (epid == 1) {
1648             if (xhci_fire_ctl_transfer(xhci, xfer) >= 0) {
1649                 epctx->next_xfer = (epctx->next_xfer + 1) % TD_QUEUE;
1650             } else {
1651                 fprintf(stderr, "xhci: error firing CTL transfer\n");
1652             }
1653         } else {
1654             if (xhci_fire_transfer(xhci, xfer, epctx) >= 0) {
1655                 epctx->next_xfer = (epctx->next_xfer + 1) % TD_QUEUE;
1656             } else {
1657                 fprintf(stderr, "xhci: error firing data transfer\n");
1658             }
1659         }
1660
1661         /*
1662          * Qemu usb can't handle multiple in-flight xfers.
1663          * Also xfers might be finished here already,
1664          * possibly with an error.  Stop here for now.
1665          */
1666         break;
1667     }
1668 }
1669
1670 static TRBCCode xhci_enable_slot(XHCIState *xhci, unsigned int slotid)
1671 {
1672     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1673     DPRINTF("xhci_enable_slot(%d)\n", slotid);
1674     xhci->slots[slotid-1].enabled = 1;
1675     xhci->slots[slotid-1].port = 0;
1676     memset(xhci->slots[slotid-1].eps, 0, sizeof(XHCIEPContext*)*31);
1677
1678     return CC_SUCCESS;
1679 }
1680
1681 static TRBCCode xhci_disable_slot(XHCIState *xhci, unsigned int slotid)
1682 {
1683     int i;
1684
1685     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1686     DPRINTF("xhci_disable_slot(%d)\n", slotid);
1687
1688     for (i = 1; i <= 31; i++) {
1689         if (xhci->slots[slotid-1].eps[i-1]) {
1690             xhci_disable_ep(xhci, slotid, i);
1691         }
1692     }
1693
1694     xhci->slots[slotid-1].enabled = 0;
1695     return CC_SUCCESS;
1696 }
1697
1698 static TRBCCode xhci_address_slot(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
1699                                   uint64_t pictx, bool bsr)
1700 {
1701     XHCISlot *slot;
1702     USBDevice *dev;
1703     target_phys_addr_t ictx, octx, dcbaap;
1704     uint64_t poctx;
1705     uint32_t ictl_ctx[2];
1706     uint32_t slot_ctx[4];
1707     uint32_t ep0_ctx[5];
1708     unsigned int port;
1709     int i;
1710     TRBCCode res;
1711
1712     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1713     DPRINTF("xhci_address_slot(%d)\n", slotid);
1714
1715     dcbaap = xhci_addr64(xhci->dcbaap_low, xhci->dcbaap_high);
1716     cpu_physical_memory_read(dcbaap + 8*slotid,
1717                              (uint8_t *) &poctx, sizeof(poctx));
1718     ictx = xhci_mask64(pictx);
1719     octx = xhci_mask64(le64_to_cpu(poctx));
1720
1721     DPRINTF("xhci: input context at "TARGET_FMT_plx"\n", ictx);
1722     DPRINTF("xhci: output context at "TARGET_FMT_plx"\n", octx);
1723
1724     cpu_physical_memory_read(ictx, (uint8_t *) ictl_ctx, sizeof(ictl_ctx));
1725
1726     if (ictl_ctx[0] != 0x0 || ictl_ctx[1] != 0x3) {
1727         fprintf(stderr, "xhci: invalid input context control %08x %08x\n",
1728                 ictl_ctx[0], ictl_ctx[1]);
1729         return CC_TRB_ERROR;
1730     }
1731
1732     cpu_physical_memory_read(ictx+32, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1733     cpu_physical_memory_read(ictx+64, (uint8_t *) ep0_ctx, sizeof(ep0_ctx));
1734
1735     DPRINTF("xhci: input slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1736             slot_ctx[0], slot_ctx[1], slot_ctx[2], slot_ctx[3]);
1737
1738     DPRINTF("xhci: input ep0 context: %08x %08x %08x %08x %08x\n",
1739             ep0_ctx[0], ep0_ctx[1], ep0_ctx[2], ep0_ctx[3], ep0_ctx[4]);
1740
1741     port = (slot_ctx[1]>>16) & 0xFF;
1742     dev = xhci->ports[port-1].port.dev;
1743
1744     if (port < 1 || port > MAXPORTS) {
1745         fprintf(stderr, "xhci: bad port %d\n", port);
1746         return CC_TRB_ERROR;
1747     } else if (!dev) {
1748         fprintf(stderr, "xhci: port %d not connected\n", port);
1749         return CC_USB_TRANSACTION_ERROR;
1750     }
1751
1752     for (i = 0; i < MAXSLOTS; i++) {
1753         if (xhci->slots[i].port == port) {
1754             fprintf(stderr, "xhci: port %d already assigned to slot %d\n",
1755                     port, i+1);
1756             return CC_TRB_ERROR;
1757         }
1758     }
1759
1760     slot = &xhci->slots[slotid-1];
1761     slot->port = port;
1762     slot->ctx = octx;
1763
1764     if (bsr) {
1765         slot_ctx[3] = SLOT_DEFAULT << SLOT_STATE_SHIFT;
1766     } else {
1767         slot->devaddr = xhci->devaddr++;
1768         slot_ctx[3] = (SLOT_ADDRESSED << SLOT_STATE_SHIFT) | slot->devaddr;
1769         DPRINTF("xhci: device address is %d\n", slot->devaddr);
1770         dev->info->handle_control(dev, NULL,
1771                                   DeviceOutRequest | USB_REQ_SET_ADDRESS,
1772                                   slot->devaddr, 0, 0, NULL);
1773     }
1774
1775     res = xhci_enable_ep(xhci, slotid, 1, octx+32, ep0_ctx);
1776
1777     DPRINTF("xhci: output slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1778             slot_ctx[0], slot_ctx[1], slot_ctx[2], slot_ctx[3]);
1779     DPRINTF("xhci: output ep0 context: %08x %08x %08x %08x %08x\n",
1780             ep0_ctx[0], ep0_ctx[1], ep0_ctx[2], ep0_ctx[3], ep0_ctx[4]);
1781
1782     cpu_physical_memory_write(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1783     cpu_physical_memory_write(octx+32, (uint8_t *) ep0_ctx, sizeof(ep0_ctx));
1784
1785     return res;
1786 }
1787
1788
1789 static TRBCCode xhci_configure_slot(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
1790                                   uint64_t pictx, bool dc)
1791 {
1792     target_phys_addr_t ictx, octx;
1793     uint32_t ictl_ctx[2];
1794     uint32_t slot_ctx[4];
1795     uint32_t islot_ctx[4];
1796     uint32_t ep_ctx[5];
1797     int i;
1798     TRBCCode res;
1799
1800     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1801     DPRINTF("xhci_configure_slot(%d)\n", slotid);
1802
1803     ictx = xhci_mask64(pictx);
1804     octx = xhci->slots[slotid-1].ctx;
1805
1806     DPRINTF("xhci: input context at "TARGET_FMT_plx"\n", ictx);
1807     DPRINTF("xhci: output context at "TARGET_FMT_plx"\n", octx);
1808
1809     if (dc) {
1810         for (i = 2; i <= 31; i++) {
1811             if (xhci->slots[slotid-1].eps[i-1]) {
1812                 xhci_disable_ep(xhci, slotid, i);
1813             }
1814         }
1815
1816         cpu_physical_memory_read(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1817         slot_ctx[3] &= ~(SLOT_STATE_MASK << SLOT_STATE_SHIFT);
1818         slot_ctx[3] |= SLOT_ADDRESSED << SLOT_STATE_SHIFT;
1819         DPRINTF("xhci: output slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1820                 slot_ctx[0], slot_ctx[1], slot_ctx[2], slot_ctx[3]);
1821         cpu_physical_memory_write(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1822
1823         return CC_SUCCESS;
1824     }
1825
1826     cpu_physical_memory_read(ictx, (uint8_t *) ictl_ctx, sizeof(ictl_ctx));
1827
1828     if ((ictl_ctx[0] & 0x3) != 0x0 || (ictl_ctx[1] & 0x3) != 0x1) {
1829         fprintf(stderr, "xhci: invalid input context control %08x %08x\n",
1830                 ictl_ctx[0], ictl_ctx[1]);
1831         return CC_TRB_ERROR;
1832     }
1833
1834     cpu_physical_memory_read(ictx+32, (uint8_t *) islot_ctx, sizeof(islot_ctx));
1835     cpu_physical_memory_read(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1836
1837     if (SLOT_STATE(slot_ctx[3]) < SLOT_ADDRESSED) {
1838         fprintf(stderr, "xhci: invalid slot state %08x\n", slot_ctx[3]);
1839         return CC_CONTEXT_STATE_ERROR;
1840     }
1841
1842     for (i = 2; i <= 31; i++) {
1843         if (ictl_ctx[0] & (1<<i)) {
1844             xhci_disable_ep(xhci, slotid, i);
1845         }
1846         if (ictl_ctx[1] & (1<<i)) {
1847             cpu_physical_memory_read(ictx+32+(32*i),
1848                                      (uint8_t *) ep_ctx, sizeof(ep_ctx));
1849             DPRINTF("xhci: input ep%d.%d context: %08x %08x %08x %08x %08x\n",
1850                     i/2, i%2, ep_ctx[0], ep_ctx[1], ep_ctx[2],
1851                     ep_ctx[3], ep_ctx[4]);
1852             xhci_disable_ep(xhci, slotid, i);
1853             res = xhci_enable_ep(xhci, slotid, i, octx+(32*i), ep_ctx);
1854             if (res != CC_SUCCESS) {
1855                 return res;
1856             }
1857             DPRINTF("xhci: output ep%d.%d context: %08x %08x %08x %08x %08x\n",
1858                     i/2, i%2, ep_ctx[0], ep_ctx[1], ep_ctx[2],
1859                     ep_ctx[3], ep_ctx[4]);
1860             cpu_physical_memory_write(octx+(32*i),
1861                                       (uint8_t *) ep_ctx, sizeof(ep_ctx));
1862         }
1863     }
1864
1865     slot_ctx[3] &= ~(SLOT_STATE_MASK << SLOT_STATE_SHIFT);
1866     slot_ctx[3] |= SLOT_CONFIGURED << SLOT_STATE_SHIFT;
1867     slot_ctx[0] &= ~(SLOT_CONTEXT_ENTRIES_MASK << SLOT_CONTEXT_ENTRIES_SHIFT);
1868     slot_ctx[0] |= islot_ctx[0] & (SLOT_CONTEXT_ENTRIES_MASK <<
1869                                    SLOT_CONTEXT_ENTRIES_SHIFT);
1870     DPRINTF("xhci: output slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1871             slot_ctx[0], slot_ctx[1], slot_ctx[2], slot_ctx[3]);
1872
1873     cpu_physical_memory_write(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1874
1875     return CC_SUCCESS;
1876 }
1877
1878
1879 static TRBCCode xhci_evaluate_slot(XHCIState *xhci, unsigned int slotid,
1880                                    uint64_t pictx)
1881 {
1882     target_phys_addr_t ictx, octx;
1883     uint32_t ictl_ctx[2];
1884     uint32_t iep0_ctx[5];
1885     uint32_t ep0_ctx[5];
1886     uint32_t islot_ctx[4];
1887     uint32_t slot_ctx[4];
1888
1889     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1890     DPRINTF("xhci_evaluate_slot(%d)\n", slotid);
1891
1892     ictx = xhci_mask64(pictx);
1893     octx = xhci->slots[slotid-1].ctx;
1894
1895     DPRINTF("xhci: input context at "TARGET_FMT_plx"\n", ictx);
1896     DPRINTF("xhci: output context at "TARGET_FMT_plx"\n", octx);
1897
1898     cpu_physical_memory_read(ictx, (uint8_t *) ictl_ctx, sizeof(ictl_ctx));
1899
1900     if (ictl_ctx[0] != 0x0 || ictl_ctx[1] & ~0x3) {
1901         fprintf(stderr, "xhci: invalid input context control %08x %08x\n",
1902                 ictl_ctx[0], ictl_ctx[1]);
1903         return CC_TRB_ERROR;
1904     }
1905
1906     if (ictl_ctx[1] & 0x1) {
1907         cpu_physical_memory_read(ictx+32,
1908                                  (uint8_t *) islot_ctx, sizeof(islot_ctx));
1909
1910         DPRINTF("xhci: input slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1911                 islot_ctx[0], islot_ctx[1], islot_ctx[2], islot_ctx[3]);
1912
1913         cpu_physical_memory_read(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1914
1915         slot_ctx[1] &= ~0xFFFF; /* max exit latency */
1916         slot_ctx[1] |= islot_ctx[1] & 0xFFFF;
1917         slot_ctx[2] &= ~0xFF00000; /* interrupter target */
1918         slot_ctx[2] |= islot_ctx[2] & 0xFF000000;
1919
1920         DPRINTF("xhci: output slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1921                 slot_ctx[0], slot_ctx[1], slot_ctx[2], slot_ctx[3]);
1922
1923         cpu_physical_memory_write(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1924     }
1925
1926     if (ictl_ctx[1] & 0x2) {
1927         cpu_physical_memory_read(ictx+64,
1928                                  (uint8_t *) iep0_ctx, sizeof(iep0_ctx));
1929
1930         DPRINTF("xhci: input ep0 context: %08x %08x %08x %08x %08x\n",
1931                 iep0_ctx[0], iep0_ctx[1], iep0_ctx[2],
1932                 iep0_ctx[3], iep0_ctx[4]);
1933
1934         cpu_physical_memory_read(octx+32, (uint8_t *) ep0_ctx, sizeof(ep0_ctx));
1935
1936         ep0_ctx[1] &= ~0xFFFF0000; /* max packet size*/
1937         ep0_ctx[1] |= iep0_ctx[1] & 0xFFFF0000;
1938
1939         DPRINTF("xhci: output ep0 context: %08x %08x %08x %08x %08x\n",
1940                 ep0_ctx[0], ep0_ctx[1], ep0_ctx[2], ep0_ctx[3], ep0_ctx[4]);
1941
1942         cpu_physical_memory_write(octx+32,
1943                                   (uint8_t *) ep0_ctx, sizeof(ep0_ctx));
1944     }
1945
1946     return CC_SUCCESS;
1947 }
1948
1949 static TRBCCode xhci_reset_slot(XHCIState *xhci, unsigned int slotid)
1950 {
1951     uint32_t slot_ctx[4];
1952     target_phys_addr_t octx;
1953     int i;
1954
1955     assert(slotid >= 1 && slotid <= MAXSLOTS);
1956     DPRINTF("xhci_reset_slot(%d)\n", slotid);
1957
1958     octx = xhci->slots[slotid-1].ctx;
1959
1960     DPRINTF("xhci: output context at "TARGET_FMT_plx"\n", octx);
1961
1962     for (i = 2; i <= 31; i++) {
1963         if (xhci->slots[slotid-1].eps[i-1]) {
1964             xhci_disable_ep(xhci, slotid, i);
1965         }
1966     }
1967
1968     cpu_physical_memory_read(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1969     slot_ctx[3] &= ~(SLOT_STATE_MASK << SLOT_STATE_SHIFT);
1970     slot_ctx[3] |= SLOT_DEFAULT << SLOT_STATE_SHIFT;
1971     DPRINTF("xhci: output slot context: %08x %08x %08x %08x\n",
1972             slot_ctx[0], slot_ctx[1], slot_ctx[2], slot_ctx[3]);
1973     cpu_physical_memory_write(octx, (uint8_t *) slot_ctx, sizeof(slot_ctx));
1974
1975     return CC_SUCCESS;
1976 }
1977
1978 static unsigned int xhci_get_slot(XHCIState *xhci, XHCIEvent *event, XHCITRB *trb)
1979 {
1980     unsigned int slotid;
1981     slotid = (trb->control >> TRB_CR_SLOTID_SHIFT) & TRB_CR_SLOTID_MASK;
1982     if (slotid < 1 || slotid > MAXSLOTS) {
1983         fprintf(stderr, "xhci: bad slot id %d\n", slotid);
1984         event->ccode = CC_TRB_ERROR;
1985         return 0;
1986     } else if (!xhci->slots[slotid-1].enabled) {
1987         fprintf(stderr, "xhci: slot id %d not enabled\n", slotid);
1988         event->ccode = CC_SLOT_NOT_ENABLED_ERROR;
1989         return 0;
1990     }
1991     return slotid;
1992 }
1993
1994 static TRBCCode xhci_get_port_bandwidth(XHCIState *xhci, uint64_t pctx)
1995 {
1996     target_phys_addr_t ctx;
1997     uint8_t bw_ctx[MAXPORTS+1];
1998
1999     DPRINTF("xhci_get_port_bandwidth()\n");
2000
2001     ctx = xhci_mask64(pctx);
2002
2003     DPRINTF("xhci: bandwidth context at "TARGET_FMT_plx"\n", ctx);
2004
2005     /* TODO: actually implement real values here */
2006     bw_ctx[0] = 0;
2007     memset(&bw_ctx[1], 80, MAXPORTS); /* 80% */
2008     cpu_physical_memory_write(ctx, bw_ctx, sizeof(bw_ctx));
2009
2010     return CC_SUCCESS;
2011 }
2012
2013 static uint32_t rotl(uint32_t v, unsigned count)
2014 {
2015     count &= 31;
2016     return (v << count) | (v >> (32 - count));
2017 }
2018
2019
2020 static uint32_t xhci_nec_challenge(uint32_t hi, uint32_t lo)
2021 {
2022     uint32_t val;
2023     val = rotl(lo - 0x49434878, 32 - ((hi>>8) & 0x1F));
2024     val += rotl(lo + 0x49434878, hi & 0x1F);
2025     val -= rotl(hi ^ 0x49434878, (lo >> 16) & 0x1F);
2026     return ~val;
2027 }
2028
2029 static void xhci_via_challenge(uint64_t addr)
2030 {
2031     uint32_t buf[8];
2032     uint32_t obuf[8];
2033     target_phys_addr_t paddr = xhci_mask64(addr);
2034
2035     cpu_physical_memory_read(paddr, (uint8_t *) &buf, 32);
2036
2037     memcpy(obuf, buf, sizeof(obuf));
2038
2039     if ((buf[0] & 0xff) == 2) {
2040         obuf[0] = 0x49932000 + 0x54dc200 * buf[2] + 0x7429b578 * buf[3];
2041         obuf[0] |=  (buf[2] * buf[3]) & 0xff;
2042         obuf[1] = 0x0132bb37 + 0xe89 * buf[2] + 0xf09 * buf[3];
2043         obuf[2] = 0x0066c2e9 + 0x2091 * buf[2] + 0x19bd * buf[3];
2044         obuf[3] = 0xd5281342 + 0x2cc9691 * buf[2] + 0x2367662 * buf[3];
2045         obuf[4] = 0x0123c75c + 0x1595 * buf[2] + 0x19ec * buf[3];
2046         obuf[5] = 0x00f695de + 0x26fd * buf[2] + 0x3e9 * buf[3];
2047         obuf[6] = obuf[2] ^ obuf[3] ^ 0x29472956;
2048         obuf[7] = obuf[2] ^ obuf[3] ^ 0x65866593;
2049     }
2050
2051     cpu_physical_memory_write(paddr, (uint8_t *) &obuf, 32);
2052 }
2053
2054 static void xhci_process_commands(XHCIState *xhci)
2055 {
2056     XHCITRB trb;
2057     TRBType type;
2058     XHCIEvent event = {ER_COMMAND_COMPLETE, CC_SUCCESS};
2059     target_phys_addr_t addr;
2060     unsigned int i, slotid = 0;
2061
2062     DPRINTF("xhci_process_commands()\n");
2063     if (!xhci_running(xhci)) {
2064         DPRINTF("xhci_process_commands() called while xHC stopped or paused\n");
2065         return;
2066     }
2067
2068     xhci->crcr_low |= CRCR_CRR;
2069
2070     while ((type = xhci_ring_fetch(xhci, &xhci->cmd_ring, &trb, &addr))) {
2071         event.ptr = addr;
2072         switch (type) {
2073         case CR_ENABLE_SLOT:
2074             for (i = 0; i < MAXSLOTS; i++) {
2075                 if (!xhci->slots[i].enabled) {
2076                     break;
2077                 }
2078             }
2079             if (i >= MAXSLOTS) {
2080                 fprintf(stderr, "xhci: no device slots available\n");
2081                 event.ccode = CC_NO_SLOTS_ERROR;
2082             } else {
2083                 slotid = i+1;
2084                 event.ccode = xhci_enable_slot(xhci, slotid);
2085             }
2086             break;
2087         case CR_DISABLE_SLOT:
2088             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2089             if (slotid) {
2090                 event.ccode = xhci_disable_slot(xhci, slotid);
2091             }
2092             break;
2093         case CR_ADDRESS_DEVICE:
2094             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2095             if (slotid) {
2096                 event.ccode = xhci_address_slot(xhci, slotid, trb.parameter,
2097                                                 trb.control & TRB_CR_BSR);
2098             }
2099             break;
2100         case CR_CONFIGURE_ENDPOINT:
2101             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2102             if (slotid) {
2103                 event.ccode = xhci_configure_slot(xhci, slotid, trb.parameter,
2104                                                   trb.control & TRB_CR_DC);
2105             }
2106             break;
2107         case CR_EVALUATE_CONTEXT:
2108             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2109             if (slotid) {
2110                 event.ccode = xhci_evaluate_slot(xhci, slotid, trb.parameter);
2111             }
2112             break;
2113         case CR_STOP_ENDPOINT:
2114             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2115             if (slotid) {
2116                 unsigned int epid = (trb.control >> TRB_CR_EPID_SHIFT)
2117                     & TRB_CR_EPID_MASK;
2118                 event.ccode = xhci_stop_ep(xhci, slotid, epid);
2119             }
2120             break;
2121         case CR_RESET_ENDPOINT:
2122             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2123             if (slotid) {
2124                 unsigned int epid = (trb.control >> TRB_CR_EPID_SHIFT)
2125                     & TRB_CR_EPID_MASK;
2126                 event.ccode = xhci_reset_ep(xhci, slotid, epid);
2127             }
2128             break;
2129         case CR_SET_TR_DEQUEUE:
2130             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2131             if (slotid) {
2132                 unsigned int epid = (trb.control >> TRB_CR_EPID_SHIFT)
2133                     & TRB_CR_EPID_MASK;
2134                 event.ccode = xhci_set_ep_dequeue(xhci, slotid, epid,
2135                                                   trb.parameter);
2136             }
2137             break;
2138         case CR_RESET_DEVICE:
2139             slotid = xhci_get_slot(xhci, &event, &trb);
2140             if (slotid) {
2141                 event.ccode = xhci_reset_slot(xhci, slotid);
2142             }
2143             break;
2144         case CR_GET_PORT_BANDWIDTH:
2145             event.ccode = xhci_get_port_bandwidth(xhci, trb.parameter);
2146             break;
2147         case CR_VENDOR_VIA_CHALLENGE_RESPONSE:
2148             xhci_via_challenge(trb.parameter);
2149             break;
2150         case CR_VENDOR_NEC_FIRMWARE_REVISION:
2151             event.type = 48; /* NEC reply */
2152             event.length = 0x3025;
2153             break;
2154         case CR_VENDOR_NEC_CHALLENGE_RESPONSE:
2155         {
2156             uint32_t chi = trb.parameter >> 32;
2157             uint32_t clo = trb.parameter;
2158             uint32_t val = xhci_nec_challenge(chi, clo);
2159             event.length = val & 0xFFFF;
2160             event.epid = val >> 16;
2161             slotid = val >> 24;
2162             event.type = 48; /* NEC reply */
2163         }
2164         break;
2165         default:
2166             fprintf(stderr, "xhci: unimplemented command %d\n", type);
2167             event.ccode = CC_TRB_ERROR;
2168             break;
2169         }
2170         event.slotid = slotid;
2171         xhci_event(xhci, &event);
2172     }
2173 }
2174
2175 static void xhci_update_port(XHCIState *xhci, XHCIPort *port, int is_detach)
2176 {
2177     int nr = port->port.index + 1;
2178
2179     port->portsc = PORTSC_PP;
2180     if (port->port.dev && !is_detach) {
2181         port->portsc |= PORTSC_CCS;
2182         switch (port->port.dev->speed) {
2183         case USB_SPEED_LOW:
2184             port->portsc |= PORTSC_SPEED_LOW;
2185             break;
2186         case USB_SPEED_FULL:
2187             port->portsc |= PORTSC_SPEED_FULL;
2188             break;
2189         case USB_SPEED_HIGH:
2190             port->portsc |= PORTSC_SPEED_HIGH;
2191             break;
2192         }
2193     }
2194
2195     if (xhci_running(xhci)) {
2196         port->portsc |= PORTSC_CSC;
2197         XHCIEvent ev = { ER_PORT_STATUS_CHANGE, CC_SUCCESS, nr << 24};
2198         xhci_event(xhci, &ev);
2199         DPRINTF("xhci: port change event for port %d\n", nr);
2200     }
2201 }
2202
2203 static void xhci_reset(void *opaque)
2204 {
2205     XHCIState *xhci = opaque;
2206     int i;
2207
2208     DPRINTF("xhci: full reset\n");
2209     if (!(xhci->usbsts & USBSTS_HCH)) {
2210         fprintf(stderr, "xhci: reset while running!\n");
2211     }
2212
2213     xhci->usbcmd = 0;
2214     xhci->usbsts = USBSTS_HCH;
2215     xhci->dnctrl = 0;
2216     xhci->crcr_low = 0;
2217     xhci->crcr_high = 0;
2218     xhci->dcbaap_low = 0;
2219     xhci->dcbaap_high = 0;
2220     xhci->config = 0;
2221     xhci->devaddr = 2;
2222
2223     for (i = 0; i < MAXSLOTS; i++) {
2224         xhci_disable_slot(xhci, i+1);
2225     }
2226
2227     for (i = 0; i < MAXPORTS; i++) {
2228         xhci_update_port(xhci, xhci->ports + i, 0);
2229     }
2230
2231     xhci->mfindex = 0;
2232     xhci->iman = 0;
2233     xhci->imod = 0;
2234     xhci->erstsz = 0;
2235     xhci->erstba_low = 0;
2236     xhci->erstba_high = 0;
2237     xhci->erdp_low = 0;
2238     xhci->erdp_high = 0;
2239
2240     xhci->er_ep_idx = 0;
2241     xhci->er_pcs = 1;
2242     xhci->er_full = 0;
2243     xhci->ev_buffer_put = 0;
2244     xhci->ev_buffer_get = 0;
2245 }
2246
2247 static uint32_t xhci_cap_read(XHCIState *xhci, uint32_t reg)
2248 {
2249     DPRINTF("xhci_cap_read(0x%x)\n", reg);
2250
2251     switch (reg) {
2252     case 0x00: /* HCIVERSION, CAPLENGTH */
2253         return 0x01000000 | LEN_CAP;
2254     case 0x04: /* HCSPARAMS 1 */
2255         return (MAXPORTS<<24) | (MAXINTRS<<8) | MAXSLOTS;
2256     case 0x08: /* HCSPARAMS 2 */
2257         return 0x0000000f;
2258     case 0x0c: /* HCSPARAMS 3 */
2259         return 0x00000000;
2260     case 0x10: /* HCCPARAMS */
2261 #if TARGET_PHYS_ADDR_BITS > 32
2262         return 0x00081001;
2263 #else
2264         return 0x00081000;
2265 #endif
2266     case 0x14: /* DBOFF */
2267         return OFF_DOORBELL;
2268     case 0x18: /* RTSOFF */
2269         return OFF_RUNTIME;
2270
2271     /* extended capabilities */
2272     case 0x20: /* Supported Protocol:00 */
2273 #if USB3_PORTS > 0
2274         return 0x02000402; /* USB 2.0 */
2275 #else
2276         return 0x02000002; /* USB 2.0 */
2277 #endif
2278     case 0x24: /* Supported Protocol:04 */
2279         return 0x20425455; /* "USB " */
2280     case 0x28: /* Supported Protocol:08 */
2281         return 0x00000001 | (USB2_PORTS<<8);
2282     case 0x2c: /* Supported Protocol:0c */
2283         return 0x00000000; /* reserved */
2284 #if USB3_PORTS > 0
2285     case 0x30: /* Supported Protocol:00 */
2286         return 0x03000002; /* USB 3.0 */
2287     case 0x34: /* Supported Protocol:04 */
2288         return 0x20425455; /* "USB " */
2289     case 0x38: /* Supported Protocol:08 */
2290         return 0x00000000 | (USB2_PORTS+1) | (USB3_PORTS<<8);
2291     case 0x3c: /* Supported Protocol:0c */
2292         return 0x00000000; /* reserved */
2293 #endif
2294     default:
2295         fprintf(stderr, "xhci_cap_read: reg %d unimplemented\n", reg);
2296     }
2297     return 0;
2298 }
2299
2300 static uint32_t xhci_port_read(XHCIState *xhci, uint32_t reg)
2301 {
2302     uint32_t port = reg >> 4;
2303     if (port >= MAXPORTS) {
2304         fprintf(stderr, "xhci_port_read: port %d out of bounds\n", port);
2305         return 0;
2306     }
2307
2308     switch (reg & 0xf) {
2309     case 0x00: /* PORTSC */
2310         return xhci->ports[port].portsc;
2311     case 0x04: /* PORTPMSC */
2312     case 0x08: /* PORTLI */
2313         return 0;
2314     case 0x0c: /* reserved */
2315     default:
2316         fprintf(stderr, "xhci_port_read (port %d): reg 0x%x unimplemented\n",
2317                 port, reg);
2318         return 0;
2319     }
2320 }
2321
2322 static void xhci_port_write(XHCIState *xhci, uint32_t reg, uint32_t val)
2323 {
2324     uint32_t port = reg >> 4;
2325     uint32_t portsc;
2326
2327     if (port >= MAXPORTS) {
2328         fprintf(stderr, "xhci_port_read: port %d out of bounds\n", port);
2329         return;
2330     }
2331
2332     switch (reg & 0xf) {
2333     case 0x00: /* PORTSC */
2334         portsc = xhci->ports[port].portsc;
2335         /* write-1-to-clear bits*/
2336         portsc &= ~(val & (PORTSC_CSC|PORTSC_PEC|PORTSC_WRC|PORTSC_OCC|
2337                            PORTSC_PRC|PORTSC_PLC|PORTSC_CEC));
2338         if (val & PORTSC_LWS) {
2339             /* overwrite PLS only when LWS=1 */
2340             portsc &= ~(PORTSC_PLS_MASK << PORTSC_PLS_SHIFT);
2341             portsc |= val & (PORTSC_PLS_MASK << PORTSC_PLS_SHIFT);
2342         }
2343         /* read/write bits */
2344         portsc &= ~(PORTSC_PP|PORTSC_WCE|PORTSC_WDE|PORTSC_WOE);
2345         portsc |= (val & (PORTSC_PP|PORTSC_WCE|PORTSC_WDE|PORTSC_WOE));
2346         /* write-1-to-start bits */
2347         if (val & PORTSC_PR) {
2348             DPRINTF("xhci: port %d reset\n", port);
2349             if (xhci->ports[port].port.dev) {
2350                 usb_send_msg(xhci->ports[port].port.dev, USB_MSG_RESET);
2351             }
2352             portsc |= PORTSC_PRC | PORTSC_PED;
2353         }
2354         xhci->ports[port].portsc = portsc;
2355         break;
2356     case 0x04: /* PORTPMSC */
2357     case 0x08: /* PORTLI */
2358     default:
2359         fprintf(stderr, "xhci_port_write (port %d): reg 0x%x unimplemented\n",
2360                 port, reg);
2361     }
2362 }
2363
2364 static uint32_t xhci_oper_read(XHCIState *xhci, uint32_t reg)
2365 {
2366     DPRINTF("xhci_oper_read(0x%x)\n", reg);
2367
2368     if (reg >= 0x400) {
2369         return xhci_port_read(xhci, reg - 0x400);
2370     }
2371
2372     switch (reg) {
2373     case 0x00: /* USBCMD */
2374         return xhci->usbcmd;
2375     case 0x04: /* USBSTS */
2376         return xhci->usbsts;
2377     case 0x08: /* PAGESIZE */
2378         return 1; /* 4KiB */
2379     case 0x14: /* DNCTRL */
2380         return xhci->dnctrl;
2381     case 0x18: /* CRCR low */
2382         return xhci->crcr_low & ~0xe;
2383     case 0x1c: /* CRCR high */
2384         return xhci->crcr_high;
2385     case 0x30: /* DCBAAP low */
2386         return xhci->dcbaap_low;
2387     case 0x34: /* DCBAAP high */
2388         return xhci->dcbaap_high;
2389     case 0x38: /* CONFIG */
2390         return xhci->config;
2391     default:
2392         fprintf(stderr, "xhci_oper_read: reg 0x%x unimplemented\n", reg);
2393     }
2394     return 0;
2395 }
2396
2397 static void xhci_oper_write(XHCIState *xhci, uint32_t reg, uint32_t val)
2398 {
2399     DPRINTF("xhci_oper_write(0x%x, 0x%08x)\n", reg, val);
2400
2401     if (reg >= 0x400) {
2402         xhci_port_write(xhci, reg - 0x400, val);
2403         return;
2404     }
2405
2406     switch (reg) {
2407     case 0x00: /* USBCMD */
2408         if ((val & USBCMD_RS) && !(xhci->usbcmd & USBCMD_RS)) {
2409             xhci_run(xhci);
2410         } else if (!(val & USBCMD_RS) && (xhci->usbcmd & USBCMD_RS)) {
2411             xhci_stop(xhci);
2412         }
2413         xhci->usbcmd = val & 0xc0f;
2414         if (val & USBCMD_HCRST) {
2415             xhci_reset(xhci);
2416         }
2417         xhci_irq_update(xhci);
2418         break;
2419
2420     case 0x04: /* USBSTS */
2421         /* these bits are write-1-to-clear */
2422         xhci->usbsts &= ~(val & (USBSTS_HSE|USBSTS_EINT|USBSTS_PCD|USBSTS_SRE));
2423         xhci_irq_update(xhci);
2424         break;
2425
2426     case 0x14: /* DNCTRL */
2427         xhci->dnctrl = val & 0xffff;
2428         break;
2429     case 0x18: /* CRCR low */
2430         xhci->crcr_low = (val & 0xffffffcf) | (xhci->crcr_low & CRCR_CRR);
2431         break;
2432     case 0x1c: /* CRCR high */
2433         xhci->crcr_high = val;
2434         if (xhci->crcr_low & (CRCR_CA|CRCR_CS) && (xhci->crcr_low & CRCR_CRR)) {
2435             XHCIEvent event = {ER_COMMAND_COMPLETE, CC_COMMAND_RING_STOPPED};
2436             xhci->crcr_low &= ~CRCR_CRR;
2437             xhci_event(xhci, &event);
2438             DPRINTF("xhci: command ring stopped (CRCR=%08x)\n", xhci->crcr_low);
2439         } else {
2440             target_phys_addr_t base = xhci_addr64(xhci->crcr_low & ~0x3f, val);
2441             xhci_ring_init(xhci, &xhci->cmd_ring, base);
2442         }
2443         xhci->crcr_low &= ~(CRCR_CA | CRCR_CS);
2444         break;
2445     case 0x30: /* DCBAAP low */
2446         xhci->dcbaap_low = val & 0xffffffc0;
2447         break;
2448     case 0x34: /* DCBAAP high */
2449         xhci->dcbaap_high = val;
2450         break;
2451     case 0x38: /* CONFIG */
2452         xhci->config = val & 0xff;
2453         break;
2454     default:
2455         fprintf(stderr, "xhci_oper_write: reg 0x%x unimplemented\n", reg);
2456     }
2457 }
2458
2459 static uint32_t xhci_runtime_read(XHCIState *xhci, uint32_t reg)
2460 {
2461     DPRINTF("xhci_runtime_read(0x%x)\n", reg);
2462
2463     switch (reg) {
2464     case 0x00: /* MFINDEX */
2465         fprintf(stderr, "xhci_runtime_read: MFINDEX not yet implemented\n");
2466         return xhci->mfindex;
2467     case 0x20: /* IMAN */
2468         return xhci->iman;
2469     case 0x24: /* IMOD */
2470         return xhci->imod;
2471     case 0x28: /* ERSTSZ */
2472         return xhci->erstsz;
2473     case 0x30: /* ERSTBA low */
2474         return xhci->erstba_low;
2475     case 0x34: /* ERSTBA high */
2476         return xhci->erstba_high;
2477     case 0x38: /* ERDP low */
2478         return xhci->erdp_low;
2479     case 0x3c: /* ERDP high */
2480         return xhci->erdp_high;
2481     default:
2482         fprintf(stderr, "xhci_runtime_read: reg 0x%x unimplemented\n", reg);
2483     }
2484     return 0;
2485 }
2486
2487 static void xhci_runtime_write(XHCIState *xhci, uint32_t reg, uint32_t val)
2488 {
2489     DPRINTF("xhci_runtime_write(0x%x, 0x%08x)\n", reg, val);
2490
2491     switch (reg) {
2492     case 0x20: /* IMAN */
2493         if (val & IMAN_IP) {
2494             xhci->iman &= ~IMAN_IP;
2495         }
2496         xhci->iman &= ~IMAN_IE;
2497         xhci->iman |= val & IMAN_IE;
2498         xhci_irq_update(xhci);
2499         break;
2500     case 0x24: /* IMOD */
2501         xhci->imod = val;
2502         break;
2503     case 0x28: /* ERSTSZ */
2504         xhci->erstsz = val & 0xffff;
2505         break;
2506     case 0x30: /* ERSTBA low */
2507         /* XXX NEC driver bug: it doesn't align this to 64 bytes
2508         xhci->erstba_low = val & 0xffffffc0; */
2509         xhci->erstba_low = val & 0xfffffff0;
2510         break;
2511     case 0x34: /* ERSTBA high */
2512         xhci->erstba_high = val;
2513         xhci_er_reset(xhci);
2514         break;
2515     case 0x38: /* ERDP low */
2516         if (val & ERDP_EHB) {
2517             xhci->erdp_low &= ~ERDP_EHB;
2518         }
2519         xhci->erdp_low = (val & ~ERDP_EHB) | (xhci->erdp_low & ERDP_EHB);
2520         break;
2521     case 0x3c: /* ERDP high */
2522         xhci->erdp_high = val;
2523         xhci_events_update(xhci);
2524         break;
2525     default:
2526         fprintf(stderr, "xhci_oper_write: reg 0x%x unimplemented\n", reg);
2527     }
2528 }
2529
2530 static uint32_t xhci_doorbell_read(XHCIState *xhci, uint32_t reg)
2531 {
2532     DPRINTF("xhci_doorbell_read(0x%x)\n", reg);
2533     /* doorbells always read as 0 */
2534     return 0;
2535 }
2536
2537 static void xhci_doorbell_write(XHCIState *xhci, uint32_t reg, uint32_t val)
2538 {
2539     DPRINTF("xhci_doorbell_write(0x%x, 0x%08x)\n", reg, val);
2540
2541     if (!xhci_running(xhci)) {
2542         fprintf(stderr, "xhci: wrote doorbell while xHC stopped or paused\n");
2543         return;
2544     }
2545
2546     reg >>= 2;
2547
2548     if (reg == 0) {
2549         if (val == 0) {
2550             xhci_process_commands(xhci);
2551         } else {
2552             fprintf(stderr, "xhci: bad doorbell 0 write: 0x%x\n", val);
2553         }
2554     } else {
2555         if (reg > MAXSLOTS) {
2556             fprintf(stderr, "xhci: bad doorbell %d\n", reg);
2557         } else if (val > 31) {
2558             fprintf(stderr, "xhci: bad doorbell %d write: 0x%x\n", reg, val);
2559         } else {
2560             xhci_kick_ep(xhci, reg, val);
2561         }
2562     }
2563 }
2564
2565 static uint64_t xhci_mem_read(void *ptr, target_phys_addr_t addr,
2566                               unsigned size)
2567 {
2568     XHCIState *xhci = ptr;
2569
2570     /* Only aligned reads are allowed on xHCI */
2571     if (addr & 3) {
2572         fprintf(stderr, "xhci_mem_read: Mis-aligned read\n");
2573         return 0;
2574     }
2575
2576     if (addr < LEN_CAP) {
2577         return xhci_cap_read(xhci, addr);
2578     } else if (addr >= OFF_OPER && addr < (OFF_OPER + LEN_OPER)) {
2579         return xhci_oper_read(xhci, addr - OFF_OPER);
2580     } else if (addr >= OFF_RUNTIME && addr < (OFF_RUNTIME + LEN_RUNTIME)) {
2581         return xhci_runtime_read(xhci, addr - OFF_RUNTIME);
2582     } else if (addr >= OFF_DOORBELL && addr < (OFF_DOORBELL + LEN_DOORBELL)) {
2583         return xhci_doorbell_read(xhci, addr - OFF_DOORBELL);
2584     } else {
2585         fprintf(stderr, "xhci_mem_read: Bad offset %x\n", (int)addr);
2586         return 0;
2587     }
2588 }
2589
2590 static void xhci_mem_write(void *ptr, target_phys_addr_t addr,
2591                            uint64_t val, unsigned size)
2592 {
2593     XHCIState *xhci = ptr;
2594
2595     /* Only aligned writes are allowed on xHCI */
2596     if (addr & 3) {
2597         fprintf(stderr, "xhci_mem_write: Mis-aligned write\n");
2598         return;
2599     }
2600
2601     if (addr >= OFF_OPER && addr < (OFF_OPER + LEN_OPER)) {
2602         xhci_oper_write(xhci, addr - OFF_OPER, val);
2603     } else if (addr >= OFF_RUNTIME && addr < (OFF_RUNTIME + LEN_RUNTIME)) {
2604         xhci_runtime_write(xhci, addr - OFF_RUNTIME, val);
2605     } else if (addr >= OFF_DOORBELL && addr < (OFF_DOORBELL + LEN_DOORBELL)) {
2606         xhci_doorbell_write(xhci, addr - OFF_DOORBELL, val);
2607     } else {
2608         fprintf(stderr, "xhci_mem_write: Bad offset %x\n", (int)addr);
2609     }
2610 }
2611
2612 static const MemoryRegionOps xhci_mem_ops = {
2613     .read = xhci_mem_read,
2614     .write = xhci_mem_write,
2615     .valid.min_access_size = 4,
2616     .valid.max_access_size = 4,
2617     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
2618 };
2619
2620 static void xhci_attach(USBPort *usbport)
2621 {
2622     XHCIState *xhci = usbport->opaque;
2623     XHCIPort *port = &xhci->ports[usbport->index];
2624
2625     xhci_update_port(xhci, port, 0);
2626 }
2627
2628 static void xhci_detach(USBPort *usbport)
2629 {
2630     XHCIState *xhci = usbport->opaque;
2631     XHCIPort *port = &xhci->ports[usbport->index];
2632
2633     xhci_update_port(xhci, port, 1);
2634 }
2635
2636 static void xhci_complete(USBPort *port, USBPacket *packet)
2637 {
2638     XHCITransfer *xfer = container_of(packet, XHCITransfer, packet);
2639
2640     xhci_complete_packet(xfer, packet->result);
2641     xhci_kick_ep(xfer->xhci, xfer->slotid, xfer->epid);
2642 }
2643
2644 static void xhci_child_detach(USBPort *port, USBDevice *child)
2645 {
2646     FIXME();
2647 }
2648
2649 static USBPortOps xhci_port_ops = {
2650     .attach   = xhci_attach,
2651     .detach   = xhci_detach,
2652     .complete = xhci_complete,
2653     .child_detach = xhci_child_detach,
2654 };
2655
2656 static USBBusOps xhci_bus_ops = {
2657 };
2658
2659 static void usb_xhci_init(XHCIState *xhci, DeviceState *dev)
2660 {
2661     int i;
2662
2663     xhci->usbsts = USBSTS_HCH;
2664
2665     usb_bus_new(&xhci->bus, &xhci_bus_ops, &xhci->pci_dev.qdev);
2666
2667     for (i = 0; i < MAXPORTS; i++) {
2668         memset(&xhci->ports[i], 0, sizeof(xhci->ports[i]));
2669         usb_register_port(&xhci->bus, &xhci->ports[i].port, xhci, i,
2670                           &xhci_port_ops, USB_SPEED_MASK_HIGH);
2671     }
2672     for (i = 0; i < MAXSLOTS; i++) {
2673         xhci->slots[i].enabled = 0;
2674     }
2675
2676     qemu_register_reset(xhci_reset, xhci);
2677 }
2678
2679 static int usb_xhci_initfn(struct PCIDevice *dev)
2680 {
2681     int ret;
2682
2683     XHCIState *xhci = DO_UPCAST(XHCIState, pci_dev, dev);
2684
2685     xhci->pci_dev.config[PCI_CLASS_PROG] = 0x30;    /* xHCI */
2686     xhci->pci_dev.config[PCI_INTERRUPT_PIN] = 0x01; /* interrupt pin 1 */
2687     xhci->pci_dev.config[PCI_CACHE_LINE_SIZE] = 0x10;
2688     xhci->pci_dev.config[0x60] = 0x30; /* release number */
2689
2690     usb_xhci_init(xhci, &dev->qdev);
2691
2692     xhci->irq = xhci->pci_dev.irq[0];
2693
2694     memory_region_init_io(&xhci->mem, &xhci_mem_ops, xhci,
2695                           "xhci", LEN_REGS);
2696     pci_register_bar(&xhci->pci_dev, 0,
2697                      PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY|PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64,
2698                      &xhci->mem);
2699
2700     ret = pcie_cap_init(&xhci->pci_dev, 0xa0, PCI_EXP_TYPE_ENDPOINT, 0);
2701     assert(ret >= 0);
2702
2703     if (xhci->msi) {
2704         ret = msi_init(&xhci->pci_dev, 0x70, 1, true, false);
2705         assert(ret >= 0);
2706     }
2707
2708     return 0;
2709 }
2710
2711 static void xhci_write_config(PCIDevice *dev, uint32_t addr, uint32_t val,
2712                               int len)
2713 {
2714     XHCIState *xhci = DO_UPCAST(XHCIState, pci_dev, dev);
2715
2716     pci_default_write_config(dev, addr, val, len);
2717     if (xhci->msi) {
2718         msi_write_config(dev, addr, val, len);
2719     }
2720 }
2721
2722 static const VMStateDescription vmstate_xhci = {
2723     .name = "xhci",
2724     .unmigratable = 1,
2725 };
2726
2727 static PCIDeviceInfo xhci_info = {
2728     .qdev.name    = "nec-usb-xhci",
2729     .qdev.alias   = "xhci",
2730     .qdev.size    = sizeof(XHCIState),
2731     .qdev.vmsd    = &vmstate_xhci,
2732     .init         = usb_xhci_initfn,
2733     .vendor_id    = PCI_VENDOR_ID_NEC,
2734     .device_id    = PCI_DEVICE_ID_NEC_UPD720200,
2735     .class_id     = PCI_CLASS_SERIAL_USB,
2736     .revision     = 0x03,
2737     .is_express   = 1,
2738     .config_write = xhci_write_config,
2739     .qdev.props   = (Property[]) {
2740         DEFINE_PROP_UINT32("msi", XHCIState, msi, 0),
2741         DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
2742     }
2743 };
2744
2745 static void xhci_register(void)
2746 {
2747     pci_qdev_register(&xhci_info);
2748 }
2749 device_init(xhci_register);