drivers/thunderbolt/usb4.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * USB4 specific functionality
   4  *
   5  * Copyright (C) 2019, Intel Corporation
   6  * Authors: Mika Westerberg <mika.westerberg@linux.intel.com>
   7  *          Rajmohan Mani <rajmohan.mani@intel.com>
   8  */
   9
  10 #include <linux/delay.h>
  11 #include <linux/ktime.h>
  12
  13 #include "sb_regs.h"
  14 #include "tb.h"
  15
  16 #define USB4_DATA_RETRIES               3
  17
  18 enum usb4_sb_target {
  19         USB4_SB_TARGET_ROUTER,
  20         USB4_SB_TARGET_PARTNER,
  21         USB4_SB_TARGET_RETIMER,
  22 };
  23
  24 #define USB4_NVM_READ_OFFSET_MASK       GENMASK(23, 2)
  25 #define USB4_NVM_READ_OFFSET_SHIFT      2
  26 #define USB4_NVM_READ_LENGTH_MASK       GENMASK(27, 24)
  27 #define USB4_NVM_READ_LENGTH_SHIFT      24
  28
  29 #define USB4_NVM_SET_OFFSET_MASK        USB4_NVM_READ_OFFSET_MASK
  30 #define USB4_NVM_SET_OFFSET_SHIFT       USB4_NVM_READ_OFFSET_SHIFT
  31
  32 #define USB4_DROM_ADDRESS_MASK          GENMASK(14, 2)
  33 #define USB4_DROM_ADDRESS_SHIFT         2
  34 #define USB4_DROM_SIZE_MASK             GENMASK(19, 15)
  35 #define USB4_DROM_SIZE_SHIFT            15
  36
  37 #define USB4_NVM_SECTOR_SIZE_MASK       GENMASK(23, 0)
  38
  39 #define USB4_BA_LENGTH_MASK             GENMASK(7, 0)
  40 #define USB4_BA_INDEX_MASK              GENMASK(15, 0)
  41
  42 enum usb4_ba_index {
  43         USB4_BA_MAX_USB3 = 0x1,
  44         USB4_BA_MIN_DP_AUX = 0x2,
  45         USB4_BA_MIN_DP_MAIN = 0x3,
  46         USB4_BA_MAX_PCIE = 0x4,
  47         USB4_BA_MAX_HI = 0x5,
  48 };
  49
  50 #define USB4_BA_VALUE_MASK              GENMASK(31, 16)
  51 #define USB4_BA_VALUE_SHIFT             16
  52
  53 static int usb4_native_switch_op(struct tb_switch *sw, u16 opcode,
  54                                  u32 *metadata, u8 *status,
  55                                  const void *tx_data, size_t tx_dwords,
  56                                  void *rx_data, size_t rx_dwords)
  57 {
  58         u32 val;
  59         int ret;
  60
  61         if (metadata) {
  62                 ret = tb_sw_write(sw, metadata, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_25, 1);
  63                 if (ret)
  64                         return ret;
  65         }
  66         if (tx_dwords) {
  67                 ret = tb_sw_write(sw, tx_data, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_9,
  68                                   tx_dwords);
  69                 if (ret)
  70                         return ret;
  71         }
  72
  73         val = opcode | ROUTER_CS_26_OV;
  74         ret = tb_sw_write(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_26, 1);
  75         if (ret)
  76                 return ret;
  77
  78         ret = tb_switch_wait_for_bit(sw, ROUTER_CS_26, ROUTER_CS_26_OV, 0, 500);
  79         if (ret)
  80                 return ret;
  81
  82         ret = tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_26, 1);
  83         if (ret)
  84                 return ret;
  85
  86         if (val & ROUTER_CS_26_ONS)
  87                 return -EOPNOTSUPP;
  88
  89         if (status)
  90                 *status = (val & ROUTER_CS_26_STATUS_MASK) >>
  91                         ROUTER_CS_26_STATUS_SHIFT;
  92
  93         if (metadata) {
  94                 ret = tb_sw_read(sw, metadata, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_25, 1);
  95                 if (ret)
  96                         return ret;
  97         }
  98         if (rx_dwords) {
  99                 ret = tb_sw_read(sw, rx_data, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_9,
 100                                  rx_dwords);
 101                 if (ret)
 102                         return ret;
 103         }
 104
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 static int __usb4_switch_op(struct tb_switch *sw, u16 opcode, u32 *metadata,
 109                             u8 *status, const void *tx_data, size_t tx_dwords,
 110                             void *rx_data, size_t rx_dwords)
 111 {
 112         const struct tb_cm_ops *cm_ops = sw->tb->cm_ops;
 113
 114         if (tx_dwords > NVM_DATA_DWORDS || rx_dwords > NVM_DATA_DWORDS)
 115                 return -EINVAL;
 116
 117         /*
 118          * If the connection manager implementation provides USB4 router
 119          * operation proxy callback, call it here instead of running the
 120          * operation natively.
 121          */
 122         if (cm_ops->usb4_switch_op) {
 123                 int ret;
 124
 125                 ret = cm_ops->usb4_switch_op(sw, opcode, metadata, status,
 126                                              tx_data, tx_dwords, rx_data,
 127                                              rx_dwords);
 128                 if (ret != -EOPNOTSUPP)
 129                         return ret;
 130
 131                 /*
 132                  * If the proxy was not supported then run the native
 133                  * router operation instead.
 134                  */
 135         }
 136
 137         return usb4_native_switch_op(sw, opcode, metadata, status, tx_data,
 138                                      tx_dwords, rx_data, rx_dwords);
 139 }
 140
 141 static inline int usb4_switch_op(struct tb_switch *sw, u16 opcode,
 142                                  u32 *metadata, u8 *status)
 143 {
 144         return __usb4_switch_op(sw, opcode, metadata, status, NULL, 0, NULL, 0);
 145 }
 146
 147 static inline int usb4_switch_op_data(struct tb_switch *sw, u16 opcode,
 148                                       u32 *metadata, u8 *status,
 149                                       const void *tx_data, size_t tx_dwords,
 150                                       void *rx_data, size_t rx_dwords)
 151 {
 152         return __usb4_switch_op(sw, opcode, metadata, status, tx_data,
 153                                 tx_dwords, rx_data, rx_dwords);
 154 }
 155
 156 static void usb4_switch_check_wakes(struct tb_switch *sw)
 157 {
 158         struct tb_port *port;
 159         bool wakeup = false;
 160         u32 val;
 161
 162         if (!device_may_wakeup(&sw->dev))
 163                 return;
 164
 165         if (tb_route(sw)) {
 166                 if (tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_6, 1))
 167                         return;
 168
 169                 tb_sw_dbg(sw, "PCIe wake: %s, USB3 wake: %s\n",
 170                           (val & ROUTER_CS_6_WOPS) ? "yes" : "no",
 171                           (val & ROUTER_CS_6_WOUS) ? "yes" : "no");
 172
 173                 wakeup = val & (ROUTER_CS_6_WOPS | ROUTER_CS_6_WOUS);
 174         }
 175
 176         /* Check for any connected downstream ports for USB4 wake */
 177         tb_switch_for_each_port(sw, port) {
 178                 if (!tb_port_has_remote(port))
 179                         continue;
 180
 181                 if (tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
 182                                  port->cap_usb4 + PORT_CS_18, 1))
 183                         break;
 184
 185                 tb_port_dbg(port, "USB4 wake: %s\n",
 186                             (val & PORT_CS_18_WOU4S) ? "yes" : "no");
 187
 188                 if (val & PORT_CS_18_WOU4S)
 189                         wakeup = true;
 190         }
 191
 192         if (wakeup)
 193                 pm_wakeup_event(&sw->dev, 0);
 194 }
 195
 196 static bool link_is_usb4(struct tb_port *port)
 197 {
 198         u32 val;
 199
 200         if (!port->cap_usb4)
 201                 return false;
 202
 203         if (tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
 204                          port->cap_usb4 + PORT_CS_18, 1))
 205                 return false;
 206
 207         return !(val & PORT_CS_18_TCM);
 208 }
 209
 210 /**
 211  * usb4_switch_setup() - Additional setup for USB4 device
 212  * @sw: USB4 router to setup
 213  *
 214  * USB4 routers need additional settings in order to enable all the
 215  * tunneling. This function enables USB and PCIe tunneling if it can be
 216  * enabled (e.g the parent switch also supports them). If USB tunneling
 217  * is not available for some reason (like that there is Thunderbolt 3
 218  * switch upstream) then the internal xHCI controller is enabled
 219  * instead.
 220  */
 221 int usb4_switch_setup(struct tb_switch *sw)
 222 {
 223         struct tb_port *downstream_port;
 224         struct tb_switch *parent;
 225         bool tbt3, xhci;
 226         u32 val = 0;
 227         int ret;
 228
 229         usb4_switch_check_wakes(sw);
 230
 231         if (!tb_route(sw))
 232                 return 0;
 233
 234         ret = tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_6, 1);
 235         if (ret)
 236                 return ret;
 237
 238         parent = tb_switch_parent(sw);
 239         downstream_port = tb_port_at(tb_route(sw), parent);
 240         sw->link_usb4 = link_is_usb4(downstream_port);
 241         tb_sw_dbg(sw, "link: %s\n", sw->link_usb4 ? "USB4" : "TBT");
 242
 243         xhci = val & ROUTER_CS_6_HCI;
 244         tbt3 = !(val & ROUTER_CS_6_TNS);
 245
 246         tb_sw_dbg(sw, "TBT3 support: %s, xHCI: %s\n",
 247                   tbt3 ? "yes" : "no", xhci ? "yes" : "no");
 248
 249         ret = tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_5, 1);
 250         if (ret)
 251                 return ret;
 252
 253         if (tb_acpi_may_tunnel_usb3() && sw->link_usb4 &&
 254             tb_switch_find_port(parent, TB_TYPE_USB3_DOWN)) {
 255                 val |= ROUTER_CS_5_UTO;
 256                 xhci = false;
 257         }
 258
 259         /*
 260          * Only enable PCIe tunneling if the parent router supports it
 261          * and it is not disabled.
 262          */
 263         if (tb_acpi_may_tunnel_pcie() &&
 264             tb_switch_find_port(parent, TB_TYPE_PCIE_DOWN)) {
 265                 val |= ROUTER_CS_5_PTO;
 266                 /*
 267                  * xHCI can be enabled if PCIe tunneling is supported
 268                  * and the parent does not have any USB3 dowstream
 269                  * adapters (so we cannot do USB 3.x tunneling).
 270                  */
 271                 if (xhci)
 272                         val |= ROUTER_CS_5_HCO;
 273         }
 274
 275         /* TBT3 supported by the CM */
 276         val |= ROUTER_CS_5_C3S;
 277         /* Tunneling configuration is ready now */
 278         val |= ROUTER_CS_5_CV;
 279
 280         ret = tb_sw_write(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_5, 1);
 281         if (ret)
 282                 return ret;
 283
 284         return tb_switch_wait_for_bit(sw, ROUTER_CS_6, ROUTER_CS_6_CR,
 285                                       ROUTER_CS_6_CR, 50);
 286 }
 287
 288 /**
 289  * usb4_switch_read_uid() - Read UID from USB4 router
 290  * @sw: USB4 router
 291  * @uid: UID is stored here
 292  *
 293  * Reads 64-bit UID from USB4 router config space.
 294  */
 295 int usb4_switch_read_uid(struct tb_switch *sw, u64 *uid)
 296 {
 297         return tb_sw_read(sw, uid, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_7, 2);
 298 }
 299
 300 static int usb4_switch_drom_read_block(void *data,
 301                                        unsigned int dwaddress, void *buf,
 302                                        size_t dwords)
 303 {
 304         struct tb_switch *sw = data;
 305         u8 status = 0;
 306         u32 metadata;
 307         int ret;
 308
 309         metadata = (dwords << USB4_DROM_SIZE_SHIFT) & USB4_DROM_SIZE_MASK;
 310         metadata |= (dwaddress << USB4_DROM_ADDRESS_SHIFT) &
 311                 USB4_DROM_ADDRESS_MASK;
 312
 313         ret = usb4_switch_op_data(sw, USB4_SWITCH_OP_DROM_READ, &metadata,
 314                                   &status, NULL, 0, buf, dwords);
 315         if (ret)
 316                 return ret;
 317
 318         return status ? -EIO : 0;
 319 }
 320
 321 /**
 322  * usb4_switch_drom_read() - Read arbitrary bytes from USB4 router DROM
 323  * @sw: USB4 router
 324  * @address: Byte address inside DROM to start reading
 325  * @buf: Buffer where the DROM content is stored
 326  * @size: Number of bytes to read from DROM
 327  *
 328  * Uses USB4 router operations to read router DROM. For devices this
 329  * should always work but for hosts it may return %-EOPNOTSUPP in which
 330  * case the host router does not have DROM.
 331  */
 332 int usb4_switch_drom_read(struct tb_switch *sw, unsigned int address, void *buf,
 333                           size_t size)
 334 {
 335         return tb_nvm_read_data(address, buf, size, USB4_DATA_RETRIES,
 336                                 usb4_switch_drom_read_block, sw);
 337 }
 338
 339 /**
 340  * usb4_switch_lane_bonding_possible() - Are conditions met for lane bonding
 341  * @sw: USB4 router
 342  *
 343  * Checks whether conditions are met so that lane bonding can be
 344  * established with the upstream router. Call only for device routers.
 345  */
 346 bool usb4_switch_lane_bonding_possible(struct tb_switch *sw)
 347 {
 348         struct tb_port *up;
 349         int ret;
 350         u32 val;
 351
 352         up = tb_upstream_port(sw);
 353         ret = tb_port_read(up, &val, TB_CFG_PORT, up->cap_usb4 + PORT_CS_18, 1);
 354         if (ret)
 355                 return false;
 356
 357         return !!(val & PORT_CS_18_BE);
 358 }
 359
 360 /**
 361  * usb4_switch_set_wake() - Enabled/disable wake
 362  * @sw: USB4 router
 363  * @flags: Wakeup flags (%0 to disable)
 364  *
 365  * Enables/disables router to wake up from sleep.
 366  */
 367 int usb4_switch_set_wake(struct tb_switch *sw, unsigned int flags)
 368 {
 369         struct tb_port *port;
 370         u64 route = tb_route(sw);
 371         u32 val;
 372         int ret;
 373
 374         /*
 375          * Enable wakes coming from all USB4 downstream ports (from
 376          * child routers). For device routers do this also for the
 377          * upstream USB4 port.
 378          */
 379         tb_switch_for_each_port(sw, port) {
 380                 if (!tb_port_is_null(port))
 381                         continue;
 382                 if (!route && tb_is_upstream_port(port))
 383                         continue;
 384                 if (!port->cap_usb4)
 385                         continue;
 386
 387                 ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
 388                                    port->cap_usb4 + PORT_CS_19, 1);
 389                 if (ret)
 390                         return ret;
 391
 392                 val &= ~(PORT_CS_19_WOC | PORT_CS_19_WOD | PORT_CS_19_WOU4);
 393
 394                 if (tb_is_upstream_port(port)) {
 395                         val |= PORT_CS_19_WOU4;
 396                 } else {
 397                         bool configured = val & PORT_CS_19_PC;
 398
 399                         if ((flags & TB_WAKE_ON_CONNECT) && !configured)
 400                                 val |= PORT_CS_19_WOC;
 401                         if ((flags & TB_WAKE_ON_DISCONNECT) && configured)
 402                                 val |= PORT_CS_19_WOD;
 403                         if ((flags & TB_WAKE_ON_USB4) && configured)
 404                                 val |= PORT_CS_19_WOU4;
 405                 }
 406
 407                 ret = tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
 408                                     port->cap_usb4 + PORT_CS_19, 1);
 409                 if (ret)
 410                         return ret;
 411         }
 412
 413         /*
 414          * Enable wakes from PCIe, USB 3.x and DP on this router. Only
 415          * needed for device routers.
 416          */
 417         if (route) {
 418                 ret = tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_5, 1);
 419                 if (ret)
 420                         return ret;
 421
 422                 val &= ~(ROUTER_CS_5_WOP | ROUTER_CS_5_WOU | ROUTER_CS_5_WOD);
 423                 if (flags & TB_WAKE_ON_USB3)
 424                         val |= ROUTER_CS_5_WOU;
 425                 if (flags & TB_WAKE_ON_PCIE)
 426                         val |= ROUTER_CS_5_WOP;
 427                 if (flags & TB_WAKE_ON_DP)
 428                         val |= ROUTER_CS_5_WOD;
 429
 430                 ret = tb_sw_write(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_5, 1);
 431                 if (ret)
 432                         return ret;
 433         }
 434
 435         return 0;
 436 }
 437
 438 /**
 439  * usb4_switch_set_sleep() - Prepare the router to enter sleep
 440  * @sw: USB4 router
 441  *
 442  * Sets sleep bit for the router. Returns when the router sleep ready
 443  * bit has been asserted.
 444  */
 445 int usb4_switch_set_sleep(struct tb_switch *sw)
 446 {
 447         int ret;
 448         u32 val;
 449
 450         /* Set sleep bit and wait for sleep ready to be asserted */
 451         ret = tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_5, 1);
 452         if (ret)
 453                 return ret;
 454
 455         val |= ROUTER_CS_5_SLP;
 456
 457         ret = tb_sw_write(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_5, 1);
 458         if (ret)
 459                 return ret;
 460
 461         return tb_switch_wait_for_bit(sw, ROUTER_CS_6, ROUTER_CS_6_SLPR,
 462                                       ROUTER_CS_6_SLPR, 500);
 463 }
 464
 465 /**
 466  * usb4_switch_nvm_sector_size() - Return router NVM sector size
 467  * @sw: USB4 router
 468  *
 469  * If the router supports NVM operations this function returns the NVM
 470  * sector size in bytes. If NVM operations are not supported returns
 471  * %-EOPNOTSUPP.
 472  */
 473 int usb4_switch_nvm_sector_size(struct tb_switch *sw)
 474 {
 475         u32 metadata;
 476         u8 status;
 477         int ret;
 478
 479         ret = usb4_switch_op(sw, USB4_SWITCH_OP_NVM_SECTOR_SIZE, &metadata,
 480                              &status);
 481         if (ret)
 482                 return ret;
 483
 484         if (status)
 485                 return status == 0x2 ? -EOPNOTSUPP : -EIO;
 486
 487         return metadata & USB4_NVM_SECTOR_SIZE_MASK;
 488 }
 489
 490 static int usb4_switch_nvm_read_block(void *data,
 491         unsigned int dwaddress, void *buf, size_t dwords)
 492 {
 493         struct tb_switch *sw = data;
 494         u8 status = 0;
 495         u32 metadata;
 496         int ret;
 497
 498         metadata = (dwords << USB4_NVM_READ_LENGTH_SHIFT) &
 499                    USB4_NVM_READ_LENGTH_MASK;
 500         metadata |= (dwaddress << USB4_NVM_READ_OFFSET_SHIFT) &
 501                    USB4_NVM_READ_OFFSET_MASK;
 502
 503         ret = usb4_switch_op_data(sw, USB4_SWITCH_OP_NVM_READ, &metadata,
 504                                   &status, NULL, 0, buf, dwords);
 505         if (ret)
 506                 return ret;
 507
 508         return status ? -EIO : 0;
 509 }
 510
 511 /**
 512  * usb4_switch_nvm_read() - Read arbitrary bytes from router NVM
 513  * @sw: USB4 router
 514  * @address: Starting address in bytes
 515  * @buf: Read data is placed here
 516  * @size: How many bytes to read
 517  *
 518  * Reads NVM contents of the router. If NVM is not supported returns
 519  * %-EOPNOTSUPP.
 520  */
 521 int usb4_switch_nvm_read(struct tb_switch *sw, unsigned int address, void *buf,
 522                          size_t size)
 523 {
 524         return tb_nvm_read_data(address, buf, size, USB4_DATA_RETRIES,
 525                                 usb4_switch_nvm_read_block, sw);
 526 }
 527
 528 /**
 529  * usb4_switch_nvm_set_offset() - Set NVM write offset
 530  * @sw: USB4 router
 531  * @address: Start offset
 532  *
 533  * Explicitly sets NVM write offset. Normally when writing to NVM this
 534  * is done automatically by usb4_switch_nvm_write().
 535  *
 536  * Returns %0 in success and negative errno if there was a failure.
 537  */
 538 int usb4_switch_nvm_set_offset(struct tb_switch *sw, unsigned int address)
 539 {
 540         u32 metadata, dwaddress;
 541         u8 status = 0;
 542         int ret;
 543
 544         dwaddress = address / 4;
 545         metadata = (dwaddress << USB4_NVM_SET_OFFSET_SHIFT) &
 546                    USB4_NVM_SET_OFFSET_MASK;
 547
 548         ret = usb4_switch_op(sw, USB4_SWITCH_OP_NVM_SET_OFFSET, &metadata,
 549                              &status);
 550         if (ret)
 551                 return ret;
 552
 553         return status ? -EIO : 0;
 554 }
 555
 556 static int usb4_switch_nvm_write_next_block(void *data, unsigned int dwaddress,
 557                                             const void *buf, size_t dwords)
 558 {
 559         struct tb_switch *sw = data;
 560         u8 status;
 561         int ret;
 562
 563         ret = usb4_switch_op_data(sw, USB4_SWITCH_OP_NVM_WRITE, NULL, &status,
 564                                   buf, dwords, NULL, 0);
 565         if (ret)
 566                 return ret;
 567
 568         return status ? -EIO : 0;
 569 }
 570
 571 /**
 572  * usb4_switch_nvm_write() - Write to the router NVM
 573  * @sw: USB4 router
 574  * @address: Start address where to write in bytes
 575  * @buf: Pointer to the data to write
 576  * @size: Size of @buf in bytes
 577  *
 578  * Writes @buf to the router NVM using USB4 router operations. If NVM
 579  * write is not supported returns %-EOPNOTSUPP.
 580  */
 581 int usb4_switch_nvm_write(struct tb_switch *sw, unsigned int address,
 582                           const void *buf, size_t size)
 583 {
 584         int ret;
 585
 586         ret = usb4_switch_nvm_set_offset(sw, address);
 587         if (ret)
 588                 return ret;
 589
 590         return tb_nvm_write_data(address, buf, size, USB4_DATA_RETRIES,
 591                                  usb4_switch_nvm_write_next_block, sw);
 592 }
 593
 594 /**
 595  * usb4_switch_nvm_authenticate() - Authenticate new NVM
 596  * @sw: USB4 router
 597  *
 598  * After the new NVM has been written via usb4_switch_nvm_write(), this
 599  * function triggers NVM authentication process. The router gets power
 600  * cycled and if the authentication is successful the new NVM starts
 601  * running. In case of failure returns negative errno.
 602  *
 603  * The caller should call usb4_switch_nvm_authenticate_status() to read
 604  * the status of the authentication after power cycle. It should be the
 605  * first router operation to avoid the status being lost.
 606  */
 607 int usb4_switch_nvm_authenticate(struct tb_switch *sw)
 608 {
 609         int ret;
 610
 611         ret = usb4_switch_op(sw, USB4_SWITCH_OP_NVM_AUTH, NULL, NULL);
 612         switch (ret) {
 613         /*
 614          * The router is power cycled once NVM_AUTH is started so it is
 615          * expected to get any of the following errors back.
 616          */
 617         case -EACCES:
 618         case -ENOTCONN:
 619         case -ETIMEDOUT:
 620                 return 0;
 621
 622         default:
 623                 return ret;
 624         }
 625 }
 626
 627 /**
 628  * usb4_switch_nvm_authenticate_status() - Read status of last NVM authenticate
 629  * @sw: USB4 router
 630  * @status: Status code of the operation
 631  *
 632  * The function checks if there is status available from the last NVM
 633  * authenticate router operation. If there is status then %0 is returned
 634  * and the status code is placed in @status. Returns negative errno in case
 635  * of failure.
 636  *
 637  * Must be called before any other router operation.
 638  */
 639 int usb4_switch_nvm_authenticate_status(struct tb_switch *sw, u32 *status)
 640 {
 641         const struct tb_cm_ops *cm_ops = sw->tb->cm_ops;
 642         u16 opcode;
 643         u32 val;
 644         int ret;
 645
 646         if (cm_ops->usb4_switch_nvm_authenticate_status) {
 647                 ret = cm_ops->usb4_switch_nvm_authenticate_status(sw, status);
 648                 if (ret != -EOPNOTSUPP)
 649                         return ret;
 650         }
 651
 652         ret = tb_sw_read(sw, &val, TB_CFG_SWITCH, ROUTER_CS_26, 1);
 653         if (ret)
 654                 return ret;
 655
 656         /* Check that the opcode is correct */
 657         opcode = val & ROUTER_CS_26_OPCODE_MASK;
 658         if (opcode == USB4_SWITCH_OP_NVM_AUTH) {
 659                 if (val & ROUTER_CS_26_OV)
 660                         return -EBUSY;
 661                 if (val & ROUTER_CS_26_ONS)
 662                         return -EOPNOTSUPP;
 663
 664                 *status = (val & ROUTER_CS_26_STATUS_MASK) >>
 665                         ROUTER_CS_26_STATUS_SHIFT;
 666         } else {
 667                 *status = 0;
 668         }
 669
 670         return 0;
 671 }
 672
 673 /**
 674  * usb4_switch_credits_init() - Read buffer allocation parameters
 675  * @sw: USB4 router
 676  *
 677  * Reads @sw buffer allocation parameters and initializes @sw buffer
 678  * allocation fields accordingly. Specifically @sw->credits_allocation
 679  * is set to %true if these parameters can be used in tunneling.
 680  *
 681  * Returns %0 on success and negative errno otherwise.
 682  */
 683 int usb4_switch_credits_init(struct tb_switch *sw)
 684 {
 685         int max_usb3, min_dp_aux, min_dp_main, max_pcie, max_dma;
 686         int ret, length, i, nports;
 687         const struct tb_port *port;
 688         u32 data[NVM_DATA_DWORDS];
 689         u32 metadata = 0;
 690         u8 status = 0;
 691
 692         memset(data, 0, sizeof(data));
 693         ret = usb4_switch_op_data(sw, USB4_SWITCH_OP_BUFFER_ALLOC, &metadata,
 694                                   &status, NULL, 0, data, ARRAY_SIZE(data));
 695         if (ret)
 696                 return ret;
 697         if (status)
 698                 return -EIO;
 699
 700         length = metadata & USB4_BA_LENGTH_MASK;
 701         if (WARN_ON(length > ARRAY_SIZE(data)))
 702                 return -EMSGSIZE;
 703
 704         max_usb3 = -1;
 705         min_dp_aux = -1;
 706         min_dp_main = -1;
 707         max_pcie = -1;
 708         max_dma = -1;
 709
 710         tb_sw_dbg(sw, "credit allocation parameters:\n");
 711
 712         for (i = 0; i < length; i++) {
 713                 u16 index, value;
 714
 715                 index = data[i] & USB4_BA_INDEX_MASK;
 716                 value = (data[i] & USB4_BA_VALUE_MASK) >> USB4_BA_VALUE_SHIFT;
 717
 718                 switch (index) {
 719                 case USB4_BA_MAX_USB3:
 720                         tb_sw_dbg(sw, " USB3: %u\n", value);
 721                         max_usb3 = value;
 722                         break;
 723                 case USB4_BA_MIN_DP_AUX:
 724                         tb_sw_dbg(sw, " DP AUX: %u\n", value);
 725                         min_dp_aux = value;
 726                         break;
 727                 case USB4_BA_MIN_DP_MAIN:
 728                         tb_sw_dbg(sw, " DP main: %u\n", value);
 729                         min_dp_main = value;
 730                         break;
 731                 case USB4_BA_MAX_PCIE:
 732                         tb_sw_dbg(sw, " PCIe: %u\n", value);
 733                         max_pcie = value;
 734                         break;
 735                 case USB4_BA_MAX_HI:
 736                         tb_sw_dbg(sw, " DMA: %u\n", value);
 737                         max_dma = value;
 738                         break;
 739                 default:
 740                         tb_sw_dbg(sw, " unknown credit allocation index %#x, skipping\n",
 741                                   index);
 742                         break;
 743                 }
 744         }
 745
 746         /*
 747          * Validate the buffer allocation preferences. If we find
 748          * issues, log a warning and fall back using the hard-coded
 749          * values.
 750          */
 751
 752         /* Host router must report baMaxHI */
 753         if (!tb_route(sw) && max_dma < 0) {
 754                 tb_sw_warn(sw, "host router is missing baMaxHI\n");
 755                 goto err_invalid;
 756         }
 757
 758         nports = 0;
 759         tb_switch_for_each_port(sw, port) {
 760                 if (tb_port_is_null(port))
 761                         nports++;
 762         }
 763
 764         /* Must have DP buffer allocation (multiple USB4 ports) */
 765         if (nports > 2 && (min_dp_aux < 0 || min_dp_main < 0)) {
 766                 tb_sw_warn(sw, "multiple USB4 ports require baMinDPaux/baMinDPmain\n");
 767                 goto err_invalid;
 768         }
 769
 770         tb_switch_for_each_port(sw, port) {
 771                 if (tb_port_is_dpout(port) && min_dp_main < 0) {
 772                         tb_sw_warn(sw, "missing baMinDPmain");
 773                         goto err_invalid;
 774                 }
 775                 if ((tb_port_is_dpin(port) || tb_port_is_dpout(port)) &&
 776                     min_dp_aux < 0) {
 777                         tb_sw_warn(sw, "missing baMinDPaux");
 778                         goto err_invalid;
 779                 }
 780                 if ((tb_port_is_usb3_down(port) || tb_port_is_usb3_up(port)) &&
 781                     max_usb3 < 0) {
 782                         tb_sw_warn(sw, "missing baMaxUSB3");
 783                         goto err_invalid;
 784                 }
 785                 if ((tb_port_is_pcie_down(port) || tb_port_is_pcie_up(port)) &&
 786                     max_pcie < 0) {
 787                         tb_sw_warn(sw, "missing baMaxPCIe");
 788                         goto err_invalid;
 789                 }
 790         }
 791
 792         /*
 793          * Buffer allocation passed the validation so we can use it in
 794          * path creation.
 795          */
 796         sw->credit_allocation = true;
 797         if (max_usb3 > 0)
 798                 sw->max_usb3_credits = max_usb3;
 799         if (min_dp_aux > 0)
 800                 sw->min_dp_aux_credits = min_dp_aux;
 801         if (min_dp_main > 0)
 802                 sw->min_dp_main_credits = min_dp_main;
 803         if (max_pcie > 0)
 804                 sw->max_pcie_credits = max_pcie;
 805         if (max_dma > 0)
 806                 sw->max_dma_credits = max_dma;
 807
 808         return 0;
 809
 810 err_invalid:
 811         return -EINVAL;
 812 }
 813
 814 /**
 815  * usb4_switch_query_dp_resource() - Query availability of DP IN resource
 816  * @sw: USB4 router
 817  * @in: DP IN adapter
 818  *
 819  * For DP tunneling this function can be used to query availability of
 820  * DP IN resource. Returns true if the resource is available for DP
 821  * tunneling, false otherwise.
 822  */
 823 bool usb4_switch_query_dp_resource(struct tb_switch *sw, struct tb_port *in)
 824 {
 825         u32 metadata = in->port;
 826         u8 status;
 827         int ret;
 828
 829         ret = usb4_switch_op(sw, USB4_SWITCH_OP_QUERY_DP_RESOURCE, &metadata,
 830                              &status);
 831         /*
 832          * If DP resource allocation is not supported assume it is
 833          * always available.
 834          */
 835         if (ret == -EOPNOTSUPP)
 836                 return true;
 837         else if (ret)
 838                 return false;
 839
 840         return !status;
 841 }
 842
 843 /**
 844  * usb4_switch_alloc_dp_resource() - Allocate DP IN resource
 845  * @sw: USB4 router
 846  * @in: DP IN adapter
 847  *
 848  * Allocates DP IN resource for DP tunneling using USB4 router
 849  * operations. If the resource was allocated returns %0. Otherwise
 850  * returns negative errno, in particular %-EBUSY if the resource is
 851  * already allocated.
 852  */
 853 int usb4_switch_alloc_dp_resource(struct tb_switch *sw, struct tb_port *in)
 854 {
 855         u32 metadata = in->port;
 856         u8 status;
 857         int ret;
 858
 859         ret = usb4_switch_op(sw, USB4_SWITCH_OP_ALLOC_DP_RESOURCE, &metadata,
 860                              &status);
 861         if (ret == -EOPNOTSUPP)
 862                 return 0;
 863         else if (ret)
 864                 return ret;
 865
 866         return status ? -EBUSY : 0;
 867 }
 868
 869 /**
 870  * usb4_switch_dealloc_dp_resource() - Releases allocated DP IN resource
 871  * @sw: USB4 router
 872  * @in: DP IN adapter
 873  *
 874  * Releases the previously allocated DP IN resource.
 875  */
 876 int usb4_switch_dealloc_dp_resource(struct tb_switch *sw, struct tb_port *in)
 877 {
 878         u32 metadata = in->port;
 879         u8 status;
 880         int ret;
 881
 882         ret = usb4_switch_op(sw, USB4_SWITCH_OP_DEALLOC_DP_RESOURCE, &metadata,
 883                              &status);
 884         if (ret == -EOPNOTSUPP)
 885                 return 0;
 886         else if (ret)
 887                 return ret;
 888
 889         return status ? -EIO : 0;
 890 }
 891
 892 static int usb4_port_idx(const struct tb_switch *sw, const struct tb_port *port)
 893 {
 894         struct tb_port *p;
 895         int usb4_idx = 0;
 896
 897         /* Assume port is primary */
 898         tb_switch_for_each_port(sw, p) {
 899                 if (!tb_port_is_null(p))
 900                         continue;
 901                 if (tb_is_upstream_port(p))
 902                         continue;
 903                 if (!p->link_nr) {
 904                         if (p == port)
 905                                 break;
 906                         usb4_idx++;
 907                 }
 908         }
 909
 910         return usb4_idx;
 911 }
 912
 913 /**
 914  * usb4_switch_map_pcie_down() - Map USB4 port to a PCIe downstream adapter
 915  * @sw: USB4 router
 916  * @port: USB4 port
 917  *
 918  * USB4 routers have direct mapping between USB4 ports and PCIe
 919  * downstream adapters where the PCIe topology is extended. This
 920  * function returns the corresponding downstream PCIe adapter or %NULL
 921  * if no such mapping was possible.
 922  */
 923 struct tb_port *usb4_switch_map_pcie_down(struct tb_switch *sw,
 924                                           const struct tb_port *port)
 925 {
 926         int usb4_idx = usb4_port_idx(sw, port);
 927         struct tb_port *p;
 928         int pcie_idx = 0;
 929
 930         /* Find PCIe down port matching usb4_port */
 931         tb_switch_for_each_port(sw, p) {
 932                 if (!tb_port_is_pcie_down(p))
 933                         continue;
 934
 935                 if (pcie_idx == usb4_idx)
 936                         return p;
 937
 938                 pcie_idx++;
 939         }
 940
 941         return NULL;
 942 }
 943
 944 /**
 945  * usb4_switch_map_usb3_down() - Map USB4 port to a USB3 downstream adapter
 946  * @sw: USB4 router
 947  * @port: USB4 port
 948  *
 949  * USB4 routers have direct mapping between USB4 ports and USB 3.x
 950  * downstream adapters where the USB 3.x topology is extended. This
 951  * function returns the corresponding downstream USB 3.x adapter or
 952  * %NULL if no such mapping was possible.
 953  */
 954 struct tb_port *usb4_switch_map_usb3_down(struct tb_switch *sw,
 955                                           const struct tb_port *port)
 956 {
 957         int usb4_idx = usb4_port_idx(sw, port);
 958         struct tb_port *p;
 959         int usb_idx = 0;
 960
 961         /* Find USB3 down port matching usb4_port */
 962         tb_switch_for_each_port(sw, p) {
 963                 if (!tb_port_is_usb3_down(p))
 964                         continue;
 965
 966                 if (usb_idx == usb4_idx)
 967                         return p;
 968
 969                 usb_idx++;
 970         }
 971
 972         return NULL;
 973 }
 974
 975 /**
 976  * usb4_switch_add_ports() - Add USB4 ports for this router
 977  * @sw: USB4 router
 978  *
 979  * For USB4 router finds all USB4 ports and registers devices for each.
 980  * Can be called to any router.
 981  *
 982  * Return %0 in case of success and negative errno in case of failure.
 983  */
 984 int usb4_switch_add_ports(struct tb_switch *sw)
 985 {
 986         struct tb_port *port;
 987
 988         if (tb_switch_is_icm(sw) || !tb_switch_is_usb4(sw))
 989                 return 0;
 990
 991         tb_switch_for_each_port(sw, port) {
 992                 struct usb4_port *usb4;
 993
 994                 if (!tb_port_is_null(port))
 995                         continue;
 996                 if (!port->cap_usb4)
 997                         continue;
 998
 999                 usb4 = usb4_port_device_add(port);
1000                 if (IS_ERR(usb4)) {
1001                         usb4_switch_remove_ports(sw);
1002                         return PTR_ERR(usb4);
1003                 }
1004
1005                 port->usb4 = usb4;
1006         }
1007
1008         return 0;
1009 }
1010
1011 /**
1012  * usb4_switch_remove_ports() - Removes USB4 ports from this router
1013  * @sw: USB4 router
1014  *
1015  * Unregisters previously registered USB4 ports.
1016  */
1017 void usb4_switch_remove_ports(struct tb_switch *sw)
1018 {
1019         struct tb_port *port;
1020
1021         tb_switch_for_each_port(sw, port) {
1022                 if (port->usb4) {
1023                         usb4_port_device_remove(port->usb4);
1024                         port->usb4 = NULL;
1025                 }
1026         }
1027 }
1028
1029 /**
1030  * usb4_port_unlock() - Unlock USB4 downstream port
1031  * @port: USB4 port to unlock
1032  *
1033  * Unlocks USB4 downstream port so that the connection manager can
1034  * access the router below this port.
1035  */
1036 int usb4_port_unlock(struct tb_port *port)
1037 {
1038         int ret;
1039         u32 val;
1040
1041         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT, ADP_CS_4, 1);
1042         if (ret)
1043                 return ret;
1044
1045         val &= ~ADP_CS_4_LCK;
1046         return tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT, ADP_CS_4, 1);
1047 }
1048
1049 /**
1050  * usb4_port_hotplug_enable() - Enables hotplug for a port
1051  * @port: USB4 port to operate on
1052  *
1053  * Enables hot plug events on a given port. This is only intended
1054  * to be used on lane, DP-IN, and DP-OUT adapters.
1055  */
1056 int usb4_port_hotplug_enable(struct tb_port *port)
1057 {
1058         int ret;
1059         u32 val;
1060
1061         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT, ADP_CS_5, 1);
1062         if (ret)
1063                 return ret;
1064
1065         val &= ~ADP_CS_5_DHP;
1066         return tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT, ADP_CS_5, 1);
1067 }
1068
1069 static int usb4_port_set_configured(struct tb_port *port, bool configured)
1070 {
1071         int ret;
1072         u32 val;
1073
1074         if (!port->cap_usb4)
1075                 return -EINVAL;
1076
1077         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1078                            port->cap_usb4 + PORT_CS_19, 1);
1079         if (ret)
1080                 return ret;
1081
1082         if (configured)
1083                 val |= PORT_CS_19_PC;
1084         else
1085                 val &= ~PORT_CS_19_PC;
1086
1087         return tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
1088                              port->cap_usb4 + PORT_CS_19, 1);
1089 }
1090
1091 /**
1092  * usb4_port_configure() - Set USB4 port configured
1093  * @port: USB4 router
1094  *
1095  * Sets the USB4 link to be configured for power management purposes.
1096  */
1097 int usb4_port_configure(struct tb_port *port)
1098 {
1099         return usb4_port_set_configured(port, true);
1100 }
1101
1102 /**
1103  * usb4_port_unconfigure() - Set USB4 port unconfigured
1104  * @port: USB4 router
1105  *
1106  * Sets the USB4 link to be unconfigured for power management purposes.
1107  */
1108 void usb4_port_unconfigure(struct tb_port *port)
1109 {
1110         usb4_port_set_configured(port, false);
1111 }
1112
1113 static int usb4_set_xdomain_configured(struct tb_port *port, bool configured)
1114 {
1115         int ret;
1116         u32 val;
1117
1118         if (!port->cap_usb4)
1119                 return -EINVAL;
1120
1121         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1122                            port->cap_usb4 + PORT_CS_19, 1);
1123         if (ret)
1124                 return ret;
1125
1126         if (configured)
1127                 val |= PORT_CS_19_PID;
1128         else
1129                 val &= ~PORT_CS_19_PID;
1130
1131         return tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
1132                              port->cap_usb4 + PORT_CS_19, 1);
1133 }
1134
1135 /**
1136  * usb4_port_configure_xdomain() - Configure port for XDomain
1137  * @port: USB4 port connected to another host
1138  * @xd: XDomain that is connected to the port
1139  *
1140  * Marks the USB4 port as being connected to another host and updates
1141  * the link type. Returns %0 in success and negative errno in failure.
1142  */
1143 int usb4_port_configure_xdomain(struct tb_port *port, struct tb_xdomain *xd)
1144 {
1145         xd->link_usb4 = link_is_usb4(port);
1146         return usb4_set_xdomain_configured(port, true);
1147 }
1148
1149 /**
1150  * usb4_port_unconfigure_xdomain() - Unconfigure port for XDomain
1151  * @port: USB4 port that was connected to another host
1152  *
1153  * Clears USB4 port from being marked as XDomain.
1154  */
1155 void usb4_port_unconfigure_xdomain(struct tb_port *port)
1156 {
1157         usb4_set_xdomain_configured(port, false);
1158 }
1159
1160 static int usb4_port_wait_for_bit(struct tb_port *port, u32 offset, u32 bit,
1161                                   u32 value, int timeout_msec)
1162 {
1163         ktime_t timeout = ktime_add_ms(ktime_get(), timeout_msec);
1164
1165         do {
1166                 u32 val;
1167                 int ret;
1168
1169                 ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT, offset, 1);
1170                 if (ret)
1171                         return ret;
1172
1173                 if ((val & bit) == value)
1174                         return 0;
1175
1176                 usleep_range(50, 100);
1177         } while (ktime_before(ktime_get(), timeout));
1178
1179         return -ETIMEDOUT;
1180 }
1181
1182 static int usb4_port_read_data(struct tb_port *port, void *data, size_t dwords)
1183 {
1184         if (dwords > NVM_DATA_DWORDS)
1185                 return -EINVAL;
1186
1187         return tb_port_read(port, data, TB_CFG_PORT, port->cap_usb4 + PORT_CS_2,
1188                             dwords);
1189 }
1190
1191 static int usb4_port_write_data(struct tb_port *port, const void *data,
1192                                 size_t dwords)
1193 {
1194         if (dwords > NVM_DATA_DWORDS)
1195                 return -EINVAL;
1196
1197         return tb_port_write(port, data, TB_CFG_PORT, port->cap_usb4 + PORT_CS_2,
1198                              dwords);
1199 }
1200
1201 static int usb4_port_sb_read(struct tb_port *port, enum usb4_sb_target target,
1202                              u8 index, u8 reg, void *buf, u8 size)
1203 {
1204         size_t dwords = DIV_ROUND_UP(size, 4);
1205         int ret;
1206         u32 val;
1207
1208         if (!port->cap_usb4)
1209                 return -EINVAL;
1210
1211         val = reg;
1212         val |= size << PORT_CS_1_LENGTH_SHIFT;
1213         val |= (target << PORT_CS_1_TARGET_SHIFT) & PORT_CS_1_TARGET_MASK;
1214         if (target == USB4_SB_TARGET_RETIMER)
1215                 val |= (index << PORT_CS_1_RETIMER_INDEX_SHIFT);
1216         val |= PORT_CS_1_PND;
1217
1218         ret = tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
1219                             port->cap_usb4 + PORT_CS_1, 1);
1220         if (ret)
1221                 return ret;
1222
1223         ret = usb4_port_wait_for_bit(port, port->cap_usb4 + PORT_CS_1,
1224                                      PORT_CS_1_PND, 0, 500);
1225         if (ret)
1226                 return ret;
1227
1228         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1229                             port->cap_usb4 + PORT_CS_1, 1);
1230         if (ret)
1231                 return ret;
1232
1233         if (val & PORT_CS_1_NR)
1234                 return -ENODEV;
1235         if (val & PORT_CS_1_RC)
1236                 return -EIO;
1237
1238         return buf ? usb4_port_read_data(port, buf, dwords) : 0;
1239 }
1240
1241 static int usb4_port_sb_write(struct tb_port *port, enum usb4_sb_target target,
1242                               u8 index, u8 reg, const void *buf, u8 size)
1243 {
1244         size_t dwords = DIV_ROUND_UP(size, 4);
1245         int ret;
1246         u32 val;
1247
1248         if (!port->cap_usb4)
1249                 return -EINVAL;
1250
1251         if (buf) {
1252                 ret = usb4_port_write_data(port, buf, dwords);
1253                 if (ret)
1254                         return ret;
1255         }
1256
1257         val = reg;
1258         val |= size << PORT_CS_1_LENGTH_SHIFT;
1259         val |= PORT_CS_1_WNR_WRITE;
1260         val |= (target << PORT_CS_1_TARGET_SHIFT) & PORT_CS_1_TARGET_MASK;
1261         if (target == USB4_SB_TARGET_RETIMER)
1262                 val |= (index << PORT_CS_1_RETIMER_INDEX_SHIFT);
1263         val |= PORT_CS_1_PND;
1264
1265         ret = tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
1266                             port->cap_usb4 + PORT_CS_1, 1);
1267         if (ret)
1268                 return ret;
1269
1270         ret = usb4_port_wait_for_bit(port, port->cap_usb4 + PORT_CS_1,
1271                                      PORT_CS_1_PND, 0, 500);
1272         if (ret)
1273                 return ret;
1274
1275         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1276                             port->cap_usb4 + PORT_CS_1, 1);
1277         if (ret)
1278                 return ret;
1279
1280         if (val & PORT_CS_1_NR)
1281                 return -ENODEV;
1282         if (val & PORT_CS_1_RC)
1283                 return -EIO;
1284
1285         return 0;
1286 }
1287
1288 static int usb4_port_sb_op(struct tb_port *port, enum usb4_sb_target target,
1289                            u8 index, enum usb4_sb_opcode opcode, int timeout_msec)
1290 {
1291         ktime_t timeout;
1292         u32 val;
1293         int ret;
1294
1295         val = opcode;
1296         ret = usb4_port_sb_write(port, target, index, USB4_SB_OPCODE, &val,
1297                                  sizeof(val));
1298         if (ret)
1299                 return ret;
1300
1301         timeout = ktime_add_ms(ktime_get(), timeout_msec);
1302
1303         do {
1304                 /* Check results */
1305                 ret = usb4_port_sb_read(port, target, index, USB4_SB_OPCODE,
1306                                         &val, sizeof(val));
1307                 if (ret)
1308                         return ret;
1309
1310                 switch (val) {
1311                 case 0:
1312                         return 0;
1313
1314                 case USB4_SB_OPCODE_ERR:
1315                         return -EAGAIN;
1316
1317                 case USB4_SB_OPCODE_ONS:
1318                         return -EOPNOTSUPP;
1319
1320                 default:
1321                         if (val != opcode)
1322                                 return -EIO;
1323                         break;
1324                 }
1325         } while (ktime_before(ktime_get(), timeout));
1326
1327         return -ETIMEDOUT;
1328 }
1329
1330 static int usb4_port_set_router_offline(struct tb_port *port, bool offline)
1331 {
1332         u32 val = !offline;
1333         int ret;
1334
1335         ret = usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1336                                   USB4_SB_METADATA, &val, sizeof(val));
1337         if (ret)
1338                 return ret;
1339
1340         val = USB4_SB_OPCODE_ROUTER_OFFLINE;
1341         return usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1342                                   USB4_SB_OPCODE, &val, sizeof(val));
1343 }
1344
1345 /**
1346  * usb4_port_router_offline() - Put the USB4 port to offline mode
1347  * @port: USB4 port
1348  *
1349  * This function puts the USB4 port into offline mode. In this mode the
1350  * port does not react on hotplug events anymore. This needs to be
1351  * called before retimer access is done when the USB4 links is not up.
1352  *
1353  * Returns %0 in case of success and negative errno if there was an
1354  * error.
1355  */
1356 int usb4_port_router_offline(struct tb_port *port)
1357 {
1358         return usb4_port_set_router_offline(port, true);
1359 }
1360
1361 /**
1362  * usb4_port_router_online() - Put the USB4 port back to online
1363  * @port: USB4 port
1364  *
1365  * Makes the USB4 port functional again.
1366  */
1367 int usb4_port_router_online(struct tb_port *port)
1368 {
1369         return usb4_port_set_router_offline(port, false);
1370 }
1371
1372 /**
1373  * usb4_port_enumerate_retimers() - Send RT broadcast transaction
1374  * @port: USB4 port
1375  *
1376  * This forces the USB4 port to send broadcast RT transaction which
1377  * makes the retimers on the link to assign index to themselves. Returns
1378  * %0 in case of success and negative errno if there was an error.
1379  */
1380 int usb4_port_enumerate_retimers(struct tb_port *port)
1381 {
1382         u32 val;
1383
1384         val = USB4_SB_OPCODE_ENUMERATE_RETIMERS;
1385         return usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1386                                   USB4_SB_OPCODE, &val, sizeof(val));
1387 }
1388
1389 /**
1390  * usb4_port_clx_supported() - Check if CLx is supported by the link
1391  * @port: Port to check for CLx support for
1392  *
1393  * PORT_CS_18_CPS bit reflects if the link supports CLx including
1394  * active cables (if connected on the link).
1395  */
1396 bool usb4_port_clx_supported(struct tb_port *port)
1397 {
1398         int ret;
1399         u32 val;
1400
1401         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1402                            port->cap_usb4 + PORT_CS_18, 1);
1403         if (ret)
1404                 return false;
1405
1406         return !!(val & PORT_CS_18_CPS);
1407 }
1408
1409 /**
1410  * usb4_port_margining_caps() - Read USB4 port marginig capabilities
1411  * @port: USB4 port
1412  * @caps: Array with at least two elements to hold the results
1413  *
1414  * Reads the USB4 port lane margining capabilities into @caps.
1415  */
1416 int usb4_port_margining_caps(struct tb_port *port, u32 *caps)
1417 {
1418         int ret;
1419
1420         ret = usb4_port_sb_op(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1421                               USB4_SB_OPCODE_READ_LANE_MARGINING_CAP, 500);
1422         if (ret)
1423                 return ret;
1424
1425         return usb4_port_sb_read(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1426                                  USB4_SB_DATA, caps, sizeof(*caps) * 2);
1427 }
1428
1429 /**
1430  * usb4_port_hw_margin() - Run hardware lane margining on port
1431  * @port: USB4 port
1432  * @lanes: Which lanes to run (must match the port capabilities). Can be
1433  *         %0, %1 or %7.
1434  * @ber_level: BER level contour value
1435  * @timing: Perform timing margining instead of voltage
1436  * @right_high: Use Right/high margin instead of left/low
1437  * @results: Array with at least two elements to hold the results
1438  *
1439  * Runs hardware lane margining on USB4 port and returns the result in
1440  * @results.
1441  */
1442 int usb4_port_hw_margin(struct tb_port *port, unsigned int lanes,
1443                         unsigned int ber_level, bool timing, bool right_high,
1444                         u32 *results)
1445 {
1446         u32 val;
1447         int ret;
1448
1449         val = lanes;
1450         if (timing)
1451                 val |= USB4_MARGIN_HW_TIME;
1452         if (right_high)
1453                 val |= USB4_MARGIN_HW_RH;
1454         if (ber_level)
1455                 val |= (ber_level << USB4_MARGIN_HW_BER_SHIFT) &
1456                         USB4_MARGIN_HW_BER_MASK;
1457
1458         ret = usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1459                                  USB4_SB_METADATA, &val, sizeof(val));
1460         if (ret)
1461                 return ret;
1462
1463         ret = usb4_port_sb_op(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1464                               USB4_SB_OPCODE_RUN_HW_LANE_MARGINING, 2500);
1465         if (ret)
1466                 return ret;
1467
1468         return usb4_port_sb_read(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1469                                  USB4_SB_DATA, results, sizeof(*results) * 2);
1470 }
1471
1472 /**
1473  * usb4_port_sw_margin() - Run software lane margining on port
1474  * @port: USB4 port
1475  * @lanes: Which lanes to run (must match the port capabilities). Can be
1476  *         %0, %1 or %7.
1477  * @timing: Perform timing margining instead of voltage
1478  * @right_high: Use Right/high margin instead of left/low
1479  * @counter: What to do with the error counter
1480  *
1481  * Runs software lane margining on USB4 port. Read back the error
1482  * counters by calling usb4_port_sw_margin_errors(). Returns %0 in
1483  * success and negative errno otherwise.
1484  */
1485 int usb4_port_sw_margin(struct tb_port *port, unsigned int lanes, bool timing,
1486                         bool right_high, u32 counter)
1487 {
1488         u32 val;
1489         int ret;
1490
1491         val = lanes;
1492         if (timing)
1493                 val |= USB4_MARGIN_SW_TIME;
1494         if (right_high)
1495                 val |= USB4_MARGIN_SW_RH;
1496         val |= (counter << USB4_MARGIN_SW_COUNTER_SHIFT) &
1497                 USB4_MARGIN_SW_COUNTER_MASK;
1498
1499         ret = usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1500                                  USB4_SB_METADATA, &val, sizeof(val));
1501         if (ret)
1502                 return ret;
1503
1504         return usb4_port_sb_op(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1505                                USB4_SB_OPCODE_RUN_SW_LANE_MARGINING, 2500);
1506 }
1507
1508 /**
1509  * usb4_port_sw_margin_errors() - Read the software margining error counters
1510  * @port: USB4 port
1511  * @errors: Error metadata is copied here.
1512  *
1513  * This reads back the software margining error counters from the port.
1514  * Returns %0 in success and negative errno otherwise.
1515  */
1516 int usb4_port_sw_margin_errors(struct tb_port *port, u32 *errors)
1517 {
1518         int ret;
1519
1520         ret = usb4_port_sb_op(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1521                               USB4_SB_OPCODE_READ_SW_MARGIN_ERR, 150);
1522         if (ret)
1523                 return ret;
1524
1525         return usb4_port_sb_read(port, USB4_SB_TARGET_ROUTER, 0,
1526                                  USB4_SB_METADATA, errors, sizeof(*errors));
1527 }
1528
1529 static inline int usb4_port_retimer_op(struct tb_port *port, u8 index,
1530                                        enum usb4_sb_opcode opcode,
1531                                        int timeout_msec)
1532 {
1533         return usb4_port_sb_op(port, USB4_SB_TARGET_RETIMER, index, opcode,
1534                                timeout_msec);
1535 }
1536
1537 /**
1538  * usb4_port_retimer_set_inbound_sbtx() - Enable sideband channel transactions
1539  * @port: USB4 port
1540  * @index: Retimer index
1541  *
1542  * Enables sideband channel transations on SBTX. Can be used when USB4
1543  * link does not go up, for example if there is no device connected.
1544  */
1545 int usb4_port_retimer_set_inbound_sbtx(struct tb_port *port, u8 index)
1546 {
1547         int ret;
1548
1549         ret = usb4_port_retimer_op(port, index, USB4_SB_OPCODE_SET_INBOUND_SBTX,
1550                                    500);
1551
1552         if (ret != -ENODEV)
1553                 return ret;
1554
1555         /*
1556          * Per the USB4 retimer spec, the retimer is not required to
1557          * send an RT (Retimer Transaction) response for the first
1558          * SET_INBOUND_SBTX command
1559          */
1560         return usb4_port_retimer_op(port, index, USB4_SB_OPCODE_SET_INBOUND_SBTX,
1561                                     500);
1562 }
1563
1564 /**
1565  * usb4_port_retimer_unset_inbound_sbtx() - Disable sideband channel transactions
1566  * @port: USB4 port
1567  * @index: Retimer index
1568  *
1569  * Disables sideband channel transations on SBTX. The reverse of
1570  * usb4_port_retimer_set_inbound_sbtx().
1571  */
1572 int usb4_port_retimer_unset_inbound_sbtx(struct tb_port *port, u8 index)
1573 {
1574         return usb4_port_retimer_op(port, index,
1575                                     USB4_SB_OPCODE_UNSET_INBOUND_SBTX, 500);
1576 }
1577
1578 /**
1579  * usb4_port_retimer_read() - Read from retimer sideband registers
1580  * @port: USB4 port
1581  * @index: Retimer index
1582  * @reg: Sideband register to read
1583  * @buf: Data from @reg is stored here
1584  * @size: Number of bytes to read
1585  *
1586  * Function reads retimer sideband registers starting from @reg. The
1587  * retimer is connected to @port at @index. Returns %0 in case of
1588  * success, and read data is copied to @buf. If there is no retimer
1589  * present at given @index returns %-ENODEV. In any other failure
1590  * returns negative errno.
1591  */
1592 int usb4_port_retimer_read(struct tb_port *port, u8 index, u8 reg, void *buf,
1593                            u8 size)
1594 {
1595         return usb4_port_sb_read(port, USB4_SB_TARGET_RETIMER, index, reg, buf,
1596                                  size);
1597 }
1598
1599 /**
1600  * usb4_port_retimer_write() - Write to retimer sideband registers
1601  * @port: USB4 port
1602  * @index: Retimer index
1603  * @reg: Sideband register to write
1604  * @buf: Data that is written starting from @reg
1605  * @size: Number of bytes to write
1606  *
1607  * Writes retimer sideband registers starting from @reg. The retimer is
1608  * connected to @port at @index. Returns %0 in case of success. If there
1609  * is no retimer present at given @index returns %-ENODEV. In any other
1610  * failure returns negative errno.
1611  */
1612 int usb4_port_retimer_write(struct tb_port *port, u8 index, u8 reg,
1613                             const void *buf, u8 size)
1614 {
1615         return usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_RETIMER, index, reg, buf,
1616                                   size);
1617 }
1618
1619 /**
1620  * usb4_port_retimer_is_last() - Is the retimer last on-board retimer
1621  * @port: USB4 port
1622  * @index: Retimer index
1623  *
1624  * If the retimer at @index is last one (connected directly to the
1625  * Type-C port) this function returns %1. If it is not returns %0. If
1626  * the retimer is not present returns %-ENODEV. Otherwise returns
1627  * negative errno.
1628  */
1629 int usb4_port_retimer_is_last(struct tb_port *port, u8 index)
1630 {
1631         u32 metadata;
1632         int ret;
1633
1634         ret = usb4_port_retimer_op(port, index, USB4_SB_OPCODE_QUERY_LAST_RETIMER,
1635                                    500);
1636         if (ret)
1637                 return ret;
1638
1639         ret = usb4_port_retimer_read(port, index, USB4_SB_METADATA, &metadata,
1640                                      sizeof(metadata));
1641         return ret ? ret : metadata & 1;
1642 }
1643
1644 /**
1645  * usb4_port_retimer_nvm_sector_size() - Read retimer NVM sector size
1646  * @port: USB4 port
1647  * @index: Retimer index
1648  *
1649  * Reads NVM sector size (in bytes) of a retimer at @index. This
1650  * operation can be used to determine whether the retimer supports NVM
1651  * upgrade for example. Returns sector size in bytes or negative errno
1652  * in case of error. Specifically returns %-ENODEV if there is no
1653  * retimer at @index.
1654  */
1655 int usb4_port_retimer_nvm_sector_size(struct tb_port *port, u8 index)
1656 {
1657         u32 metadata;
1658         int ret;
1659
1660         ret = usb4_port_retimer_op(port, index, USB4_SB_OPCODE_GET_NVM_SECTOR_SIZE,
1661                                    500);
1662         if (ret)
1663                 return ret;
1664
1665         ret = usb4_port_retimer_read(port, index, USB4_SB_METADATA, &metadata,
1666                                      sizeof(metadata));
1667         return ret ? ret : metadata & USB4_NVM_SECTOR_SIZE_MASK;
1668 }
1669
1670 /**
1671  * usb4_port_retimer_nvm_set_offset() - Set NVM write offset
1672  * @port: USB4 port
1673  * @index: Retimer index
1674  * @address: Start offset
1675  *
1676  * Exlicitly sets NVM write offset. Normally when writing to NVM this is
1677  * done automatically by usb4_port_retimer_nvm_write().
1678  *
1679  * Returns %0 in success and negative errno if there was a failure.
1680  */
1681 int usb4_port_retimer_nvm_set_offset(struct tb_port *port, u8 index,
1682                                      unsigned int address)
1683 {
1684         u32 metadata, dwaddress;
1685         int ret;
1686
1687         dwaddress = address / 4;
1688         metadata = (dwaddress << USB4_NVM_SET_OFFSET_SHIFT) &
1689                   USB4_NVM_SET_OFFSET_MASK;
1690
1691         ret = usb4_port_retimer_write(port, index, USB4_SB_METADATA, &metadata,
1692                                       sizeof(metadata));
1693         if (ret)
1694                 return ret;
1695
1696         return usb4_port_retimer_op(port, index, USB4_SB_OPCODE_NVM_SET_OFFSET,
1697                                     500);
1698 }
1699
1700 struct retimer_info {
1701         struct tb_port *port;
1702         u8 index;
1703 };
1704
1705 static int usb4_port_retimer_nvm_write_next_block(void *data,
1706         unsigned int dwaddress, const void *buf, size_t dwords)
1707
1708 {
1709         const struct retimer_info *info = data;
1710         struct tb_port *port = info->port;
1711         u8 index = info->index;
1712         int ret;
1713
1714         ret = usb4_port_retimer_write(port, index, USB4_SB_DATA,
1715                                       buf, dwords * 4);
1716         if (ret)
1717                 return ret;
1718
1719         return usb4_port_retimer_op(port, index,
1720                         USB4_SB_OPCODE_NVM_BLOCK_WRITE, 1000);
1721 }
1722
1723 /**
1724  * usb4_port_retimer_nvm_write() - Write to retimer NVM
1725  * @port: USB4 port
1726  * @index: Retimer index
1727  * @address: Byte address where to start the write
1728  * @buf: Data to write
1729  * @size: Size in bytes how much to write
1730  *
1731  * Writes @size bytes from @buf to the retimer NVM. Used for NVM
1732  * upgrade. Returns %0 if the data was written successfully and negative
1733  * errno in case of failure. Specifically returns %-ENODEV if there is
1734  * no retimer at @index.
1735  */
1736 int usb4_port_retimer_nvm_write(struct tb_port *port, u8 index, unsigned int address,
1737                                 const void *buf, size_t size)
1738 {
1739         struct retimer_info info = { .port = port, .index = index };
1740         int ret;
1741
1742         ret = usb4_port_retimer_nvm_set_offset(port, index, address);
1743         if (ret)
1744                 return ret;
1745
1746         return tb_nvm_write_data(address, buf, size, USB4_DATA_RETRIES,
1747                                  usb4_port_retimer_nvm_write_next_block, &info);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * usb4_port_retimer_nvm_authenticate() - Start retimer NVM upgrade
1752  * @port: USB4 port
1753  * @index: Retimer index
1754  *
1755  * After the new NVM image has been written via usb4_port_retimer_nvm_write()
1756  * this function can be used to trigger the NVM upgrade process. If
1757  * successful the retimer restarts with the new NVM and may not have the
1758  * index set so one needs to call usb4_port_enumerate_retimers() to
1759  * force index to be assigned.
1760  */
1761 int usb4_port_retimer_nvm_authenticate(struct tb_port *port, u8 index)
1762 {
1763         u32 val;
1764
1765         /*
1766          * We need to use the raw operation here because once the
1767          * authentication completes the retimer index is not set anymore
1768          * so we do not get back the status now.
1769          */
1770         val = USB4_SB_OPCODE_NVM_AUTH_WRITE;
1771         return usb4_port_sb_write(port, USB4_SB_TARGET_RETIMER, index,
1772                                   USB4_SB_OPCODE, &val, sizeof(val));
1773 }
1774
1775 /**
1776  * usb4_port_retimer_nvm_authenticate_status() - Read status of NVM upgrade
1777  * @port: USB4 port
1778  * @index: Retimer index
1779  * @status: Raw status code read from metadata
1780  *
1781  * This can be called after usb4_port_retimer_nvm_authenticate() and
1782  * usb4_port_enumerate_retimers() to fetch status of the NVM upgrade.
1783  *
1784  * Returns %0 if the authentication status was successfully read. The
1785  * completion metadata (the result) is then stored into @status. If
1786  * reading the status fails, returns negative errno.
1787  */
1788 int usb4_port_retimer_nvm_authenticate_status(struct tb_port *port, u8 index,
1789                                               u32 *status)
1790 {
1791         u32 metadata, val;
1792         int ret;
1793
1794         ret = usb4_port_retimer_read(port, index, USB4_SB_OPCODE, &val,
1795                                      sizeof(val));
1796         if (ret)
1797                 return ret;
1798
1799         switch (val) {
1800         case 0:
1801                 *status = 0;
1802                 return 0;
1803
1804         case USB4_SB_OPCODE_ERR:
1805                 ret = usb4_port_retimer_read(port, index, USB4_SB_METADATA,
1806                                              &metadata, sizeof(metadata));
1807                 if (ret)
1808                         return ret;
1809
1810                 *status = metadata & USB4_SB_METADATA_NVM_AUTH_WRITE_MASK;
1811                 return 0;
1812
1813         case USB4_SB_OPCODE_ONS:
1814                 return -EOPNOTSUPP;
1815
1816         default:
1817                 return -EIO;
1818         }
1819 }
1820
1821 static int usb4_port_retimer_nvm_read_block(void *data, unsigned int dwaddress,
1822                                             void *buf, size_t dwords)
1823 {
1824         const struct retimer_info *info = data;
1825         struct tb_port *port = info->port;
1826         u8 index = info->index;
1827         u32 metadata;
1828         int ret;
1829
1830         metadata = dwaddress << USB4_NVM_READ_OFFSET_SHIFT;
1831         if (dwords < NVM_DATA_DWORDS)
1832                 metadata |= dwords << USB4_NVM_READ_LENGTH_SHIFT;
1833
1834         ret = usb4_port_retimer_write(port, index, USB4_SB_METADATA, &metadata,
1835                                       sizeof(metadata));
1836         if (ret)
1837                 return ret;
1838
1839         ret = usb4_port_retimer_op(port, index, USB4_SB_OPCODE_NVM_READ, 500);
1840         if (ret)
1841                 return ret;
1842
1843         return usb4_port_retimer_read(port, index, USB4_SB_DATA, buf,
1844                                       dwords * 4);
1845 }
1846
1847 /**
1848  * usb4_port_retimer_nvm_read() - Read contents of retimer NVM
1849  * @port: USB4 port
1850  * @index: Retimer index
1851  * @address: NVM address (in bytes) to start reading
1852  * @buf: Data read from NVM is stored here
1853  * @size: Number of bytes to read
1854  *
1855  * Reads retimer NVM and copies the contents to @buf. Returns %0 if the
1856  * read was successful and negative errno in case of failure.
1857  * Specifically returns %-ENODEV if there is no retimer at @index.
1858  */
1859 int usb4_port_retimer_nvm_read(struct tb_port *port, u8 index,
1860                                unsigned int address, void *buf, size_t size)
1861 {
1862         struct retimer_info info = { .port = port, .index = index };
1863
1864         return tb_nvm_read_data(address, buf, size, USB4_DATA_RETRIES,
1865                                 usb4_port_retimer_nvm_read_block, &info);
1866 }
1867
1868 static inline unsigned int
1869 usb4_usb3_port_max_bandwidth(const struct tb_port *port, unsigned int bw)
1870 {
1871         /* Take the possible bandwidth limitation into account */
1872         if (port->max_bw)
1873                 return min(bw, port->max_bw);
1874         return bw;
1875 }
1876
1877 /**
1878  * usb4_usb3_port_max_link_rate() - Maximum support USB3 link rate
1879  * @port: USB3 adapter port
1880  *
1881  * Return maximum supported link rate of a USB3 adapter in Mb/s.
1882  * Negative errno in case of error.
1883  */
1884 int usb4_usb3_port_max_link_rate(struct tb_port *port)
1885 {
1886         int ret, lr;
1887         u32 val;
1888
1889         if (!tb_port_is_usb3_down(port) && !tb_port_is_usb3_up(port))
1890                 return -EINVAL;
1891
1892         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1893                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_4, 1);
1894         if (ret)
1895                 return ret;
1896
1897         lr = (val & ADP_USB3_CS_4_MSLR_MASK) >> ADP_USB3_CS_4_MSLR_SHIFT;
1898         ret = lr == ADP_USB3_CS_4_MSLR_20G ? 20000 : 10000;
1899
1900         return usb4_usb3_port_max_bandwidth(port, ret);
1901 }
1902
1903 /**
1904  * usb4_usb3_port_actual_link_rate() - Established USB3 link rate
1905  * @port: USB3 adapter port
1906  *
1907  * Return actual established link rate of a USB3 adapter in Mb/s. If the
1908  * link is not up returns %0 and negative errno in case of failure.
1909  */
1910 int usb4_usb3_port_actual_link_rate(struct tb_port *port)
1911 {
1912         int ret, lr;
1913         u32 val;
1914
1915         if (!tb_port_is_usb3_down(port) && !tb_port_is_usb3_up(port))
1916                 return -EINVAL;
1917
1918         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1919                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_4, 1);
1920         if (ret)
1921                 return ret;
1922
1923         if (!(val & ADP_USB3_CS_4_ULV))
1924                 return 0;
1925
1926         lr = val & ADP_USB3_CS_4_ALR_MASK;
1927         ret = lr == ADP_USB3_CS_4_ALR_20G ? 20000 : 10000;
1928
1929         return usb4_usb3_port_max_bandwidth(port, ret);
1930 }
1931
1932 static int usb4_usb3_port_cm_request(struct tb_port *port, bool request)
1933 {
1934         int ret;
1935         u32 val;
1936
1937         if (!tb_port_is_usb3_down(port))
1938                 return -EINVAL;
1939         if (tb_route(port->sw))
1940                 return -EINVAL;
1941
1942         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
1943                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_2, 1);
1944         if (ret)
1945                 return ret;
1946
1947         if (request)
1948                 val |= ADP_USB3_CS_2_CMR;
1949         else
1950                 val &= ~ADP_USB3_CS_2_CMR;
1951
1952         ret = tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
1953                             port->cap_adap + ADP_USB3_CS_2, 1);
1954         if (ret)
1955                 return ret;
1956
1957         /*
1958          * We can use val here directly as the CMR bit is in the same place
1959          * as HCA. Just mask out others.
1960          */
1961         val &= ADP_USB3_CS_2_CMR;
1962         return usb4_port_wait_for_bit(port, port->cap_adap + ADP_USB3_CS_1,
1963                                       ADP_USB3_CS_1_HCA, val, 1500);
1964 }
1965
1966 static inline int usb4_usb3_port_set_cm_request(struct tb_port *port)
1967 {
1968         return usb4_usb3_port_cm_request(port, true);
1969 }
1970
1971 static inline int usb4_usb3_port_clear_cm_request(struct tb_port *port)
1972 {
1973         return usb4_usb3_port_cm_request(port, false);
1974 }
1975
1976 static unsigned int usb3_bw_to_mbps(u32 bw, u8 scale)
1977 {
1978         unsigned long uframes;
1979
1980         uframes = bw * 512UL << scale;
1981         return DIV_ROUND_CLOSEST(uframes * 8000, 1000 * 1000);
1982 }
1983
1984 static u32 mbps_to_usb3_bw(unsigned int mbps, u8 scale)
1985 {
1986         unsigned long uframes;
1987
1988         /* 1 uframe is 1/8 ms (125 us) -> 1 / 8000 s */
1989         uframes = ((unsigned long)mbps * 1000 *  1000) / 8000;
1990         return DIV_ROUND_UP(uframes, 512UL << scale);
1991 }
1992
1993 static int usb4_usb3_port_read_allocated_bandwidth(struct tb_port *port,
1994                                                    int *upstream_bw,
1995                                                    int *downstream_bw)
1996 {
1997         u32 val, bw, scale;
1998         int ret;
1999
2000         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
2001                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_2, 1);
2002         if (ret)
2003                 return ret;
2004
2005         ret = tb_port_read(port, &scale, TB_CFG_PORT,
2006                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_3, 1);
2007         if (ret)
2008                 return ret;
2009
2010         scale &= ADP_USB3_CS_3_SCALE_MASK;
2011
2012         bw = val & ADP_USB3_CS_2_AUBW_MASK;
2013         *upstream_bw = usb3_bw_to_mbps(bw, scale);
2014
2015         bw = (val & ADP_USB3_CS_2_ADBW_MASK) >> ADP_USB3_CS_2_ADBW_SHIFT;
2016         *downstream_bw = usb3_bw_to_mbps(bw, scale);
2017
2018         return 0;
2019 }
2020
2021 /**
2022  * usb4_usb3_port_allocated_bandwidth() - Bandwidth allocated for USB3
2023  * @port: USB3 adapter port
2024  * @upstream_bw: Allocated upstream bandwidth is stored here
2025  * @downstream_bw: Allocated downstream bandwidth is stored here
2026  *
2027  * Stores currently allocated USB3 bandwidth into @upstream_bw and
2028  * @downstream_bw in Mb/s. Returns %0 in case of success and negative
2029  * errno in failure.
2030  */
2031 int usb4_usb3_port_allocated_bandwidth(struct tb_port *port, int *upstream_bw,
2032                                        int *downstream_bw)
2033 {
2034         int ret;
2035
2036         ret = usb4_usb3_port_set_cm_request(port);
2037         if (ret)
2038                 return ret;
2039
2040         ret = usb4_usb3_port_read_allocated_bandwidth(port, upstream_bw,
2041                                                       downstream_bw);
2042         usb4_usb3_port_clear_cm_request(port);
2043
2044         return ret;
2045 }
2046
2047 static int usb4_usb3_port_read_consumed_bandwidth(struct tb_port *port,
2048                                                   int *upstream_bw,
2049                                                   int *downstream_bw)
2050 {
2051         u32 val, bw, scale;
2052         int ret;
2053
2054         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
2055                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_1, 1);
2056         if (ret)
2057                 return ret;
2058
2059         ret = tb_port_read(port, &scale, TB_CFG_PORT,
2060                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_3, 1);
2061         if (ret)
2062                 return ret;
2063
2064         scale &= ADP_USB3_CS_3_SCALE_MASK;
2065
2066         bw = val & ADP_USB3_CS_1_CUBW_MASK;
2067         *upstream_bw = usb3_bw_to_mbps(bw, scale);
2068
2069         bw = (val & ADP_USB3_CS_1_CDBW_MASK) >> ADP_USB3_CS_1_CDBW_SHIFT;
2070         *downstream_bw = usb3_bw_to_mbps(bw, scale);
2071
2072         return 0;
2073 }
2074
2075 static int usb4_usb3_port_write_allocated_bandwidth(struct tb_port *port,
2076                                                     int upstream_bw,
2077                                                     int downstream_bw)
2078 {
2079         u32 val, ubw, dbw, scale;
2080         int ret, max_bw;
2081
2082         /* Figure out suitable scale */
2083         scale = 0;
2084         max_bw = max(upstream_bw, downstream_bw);
2085         while (scale < 64) {
2086                 if (mbps_to_usb3_bw(max_bw, scale) < 4096)
2087                         break;
2088                 scale++;
2089         }
2090
2091         if (WARN_ON(scale >= 64))
2092                 return -EINVAL;
2093
2094         ret = tb_port_write(port, &scale, TB_CFG_PORT,
2095                             port->cap_adap + ADP_USB3_CS_3, 1);
2096         if (ret)
2097                 return ret;
2098
2099         ubw = mbps_to_usb3_bw(upstream_bw, scale);
2100         dbw = mbps_to_usb3_bw(downstream_bw, scale);
2101
2102         tb_port_dbg(port, "scaled bandwidth %u/%u, scale %u\n", ubw, dbw, scale);
2103
2104         ret = tb_port_read(port, &val, TB_CFG_PORT,
2105                            port->cap_adap + ADP_USB3_CS_2, 1);
2106         if (ret)
2107                 return ret;
2108
2109         val &= ~(ADP_USB3_CS_2_AUBW_MASK | ADP_USB3_CS_2_ADBW_MASK);
2110         val |= dbw << ADP_USB3_CS_2_ADBW_SHIFT;
2111         val |= ubw;
2112
2113         return tb_port_write(port, &val, TB_CFG_PORT,
2114                              port->cap_adap + ADP_USB3_CS_2, 1);
2115 }
2116
2117 /**
2118  * usb4_usb3_port_allocate_bandwidth() - Allocate bandwidth for USB3
2119  * @port: USB3 adapter port
2120  * @upstream_bw: New upstream bandwidth
2121  * @downstream_bw: New downstream bandwidth
2122  *
2123  * This can be used to set how much bandwidth is allocated for the USB3
2124  * tunneled isochronous traffic. @upstream_bw and @downstream_bw are the
2125  * new values programmed to the USB3 adapter allocation registers. If
2126  * the values are lower than what is currently consumed the allocation
2127  * is set to what is currently consumed instead (consumed bandwidth
2128  * cannot be taken away by CM). The actual new values are returned in
2129  * @upstream_bw and @downstream_bw.
2130  *
2131  * Returns %0 in case of success and negative errno if there was a
2132  * failure.
2133  */
2134 int usb4_usb3_port_allocate_bandwidth(struct tb_port *port, int *upstream_bw,
2135                                       int *downstream_bw)
2136 {
2137         int ret, consumed_up, consumed_down, allocate_up, allocate_down;
2138
2139         ret = usb4_usb3_port_set_cm_request(port);
2140         if (ret)
2141                 return ret;
2142
2143         ret = usb4_usb3_port_read_consumed_bandwidth(port, &consumed_up,
2144                                                      &consumed_down);
2145         if (ret)
2146                 goto err_request;
2147
2148         /* Don't allow it go lower than what is consumed */
2149         allocate_up = max(*upstream_bw, consumed_up);
2150         allocate_down = max(*downstream_bw, consumed_down);
2151
2152         ret = usb4_usb3_port_write_allocated_bandwidth(port, allocate_up,
2153                                                        allocate_down);
2154         if (ret)
2155                 goto err_request;
2156
2157         *upstream_bw = allocate_up;
2158         *downstream_bw = allocate_down;
2159
2160 err_request:
2161         usb4_usb3_port_clear_cm_request(port);
2162         return ret;
2163 }
2164
2165 /**
2166  * usb4_usb3_port_release_bandwidth() - Release allocated USB3 bandwidth
2167  * @port: USB3 adapter port
2168  * @upstream_bw: New allocated upstream bandwidth
2169  * @downstream_bw: New allocated downstream bandwidth
2170  *
2171  * Releases USB3 allocated bandwidth down to what is actually consumed.
2172  * The new bandwidth is returned in @upstream_bw and @downstream_bw.
2173  *
2174  * Returns 0% in success and negative errno in case of failure.
2175  */
2176 int usb4_usb3_port_release_bandwidth(struct tb_port *port, int *upstream_bw,
2177                                      int *downstream_bw)
2178 {
2179         int ret, consumed_up, consumed_down;
2180
2181         ret = usb4_usb3_port_set_cm_request(port);
2182         if (ret)
2183                 return ret;
2184
2185         ret = usb4_usb3_port_read_consumed_bandwidth(port, &consumed_up,
2186                                                      &consumed_down);
2187         if (ret)
2188                 goto err_request;
2189
2190         /*
2191          * Always keep 1000 Mb/s to make sure xHCI has at least some
2192          * bandwidth available for isochronous traffic.
2193          */
2194         if (consumed_up < 1000)
2195                 consumed_up = 1000;
2196         if (consumed_down < 1000)
2197                 consumed_down = 1000;
2198
2199         ret = usb4_usb3_port_write_allocated_bandwidth(port, consumed_up,
2200                                                        consumed_down);
2201         if (ret)
2202                 goto err_request;
2203
2204         *upstream_bw = consumed_up;
2205         *downstream_bw = consumed_down;
2206
2207 err_request:
2208         usb4_usb3_port_clear_cm_request(port);
2209         return ret;
2210 }