GNU Linux-libre 5.10.153-gnu1
[releases.git] / drivers / usb / core / urb.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Released under the GPLv2 only.
4  */
5
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/string.h>
8 #include <linux/bitops.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/log2.h>
11 #include <linux/usb.h>
12 #include <linux/wait.h>
13 #include <linux/usb/hcd.h>
14 #include <linux/scatterlist.h>
15
16 #define to_urb(d) container_of(d, struct urb, kref)
17
18
19 static void urb_destroy(struct kref *kref)
20 {
21         struct urb *urb = to_urb(kref);
22
23         if (urb->transfer_flags & URB_FREE_BUFFER)
24                 kfree(urb->transfer_buffer);
25
26         kfree(urb);
27 }
28
29 /**
30  * usb_init_urb - initializes a urb so that it can be used by a USB driver
31  * @urb: pointer to the urb to initialize
32  *
33  * Initializes a urb so that the USB subsystem can use it properly.
34  *
35  * If a urb is created with a call to usb_alloc_urb() it is not
36  * necessary to call this function.  Only use this if you allocate the
37  * space for a struct urb on your own.  If you call this function, be
38  * careful when freeing the memory for your urb that it is no longer in
39  * use by the USB core.
40  *
41  * Only use this function if you _really_ understand what you are doing.
42  */
43 void usb_init_urb(struct urb *urb)
44 {
45         if (urb) {
46                 memset(urb, 0, sizeof(*urb));
47                 kref_init(&urb->kref);
48                 INIT_LIST_HEAD(&urb->urb_list);
49                 INIT_LIST_HEAD(&urb->anchor_list);
50         }
51 }
52 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_init_urb);
53
54 /**
55  * usb_alloc_urb - creates a new urb for a USB driver to use
56  * @iso_packets: number of iso packets for this urb
57  * @mem_flags: the type of memory to allocate, see kmalloc() for a list of
58  *      valid options for this.
59  *
60  * Creates an urb for the USB driver to use, initializes a few internal
61  * structures, increments the usage counter, and returns a pointer to it.
62  *
63  * If the driver want to use this urb for interrupt, control, or bulk
64  * endpoints, pass '0' as the number of iso packets.
65  *
66  * The driver must call usb_free_urb() when it is finished with the urb.
67  *
68  * Return: A pointer to the new urb, or %NULL if no memory is available.
69  */
70 struct urb *usb_alloc_urb(int iso_packets, gfp_t mem_flags)
71 {
72         struct urb *urb;
73
74         urb = kmalloc(struct_size(urb, iso_frame_desc, iso_packets),
75                       mem_flags);
76         if (!urb)
77                 return NULL;
78         usb_init_urb(urb);
79         return urb;
80 }
81 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_alloc_urb);
82
83 /**
84  * usb_free_urb - frees the memory used by a urb when all users of it are finished
85  * @urb: pointer to the urb to free, may be NULL
86  *
87  * Must be called when a user of a urb is finished with it.  When the last user
88  * of the urb calls this function, the memory of the urb is freed.
89  *
90  * Note: The transfer buffer associated with the urb is not freed unless the
91  * URB_FREE_BUFFER transfer flag is set.
92  */
93 void usb_free_urb(struct urb *urb)
94 {
95         if (urb)
96                 kref_put(&urb->kref, urb_destroy);
97 }
98 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_free_urb);
99
100 /**
101  * usb_get_urb - increments the reference count of the urb
102  * @urb: pointer to the urb to modify, may be NULL
103  *
104  * This must be  called whenever a urb is transferred from a device driver to a
105  * host controller driver.  This allows proper reference counting to happen
106  * for urbs.
107  *
108  * Return: A pointer to the urb with the incremented reference counter.
109  */
110 struct urb *usb_get_urb(struct urb *urb)
111 {
112         if (urb)
113                 kref_get(&urb->kref);
114         return urb;
115 }
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_get_urb);
117
118 /**
119  * usb_anchor_urb - anchors an URB while it is processed
120  * @urb: pointer to the urb to anchor
121  * @anchor: pointer to the anchor
122  *
123  * This can be called to have access to URBs which are to be executed
124  * without bothering to track them
125  */
126 void usb_anchor_urb(struct urb *urb, struct usb_anchor *anchor)
127 {
128         unsigned long flags;
129
130         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
131         usb_get_urb(urb);
132         list_add_tail(&urb->anchor_list, &anchor->urb_list);
133         urb->anchor = anchor;
134
135         if (unlikely(anchor->poisoned))
136                 atomic_inc(&urb->reject);
137
138         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
139 }
140 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_urb);
141
142 static int usb_anchor_check_wakeup(struct usb_anchor *anchor)
143 {
144         return atomic_read(&anchor->suspend_wakeups) == 0 &&
145                 list_empty(&anchor->urb_list);
146 }
147
148 /* Callers must hold anchor->lock */
149 static void __usb_unanchor_urb(struct urb *urb, struct usb_anchor *anchor)
150 {
151         urb->anchor = NULL;
152         list_del(&urb->anchor_list);
153         usb_put_urb(urb);
154         if (usb_anchor_check_wakeup(anchor))
155                 wake_up(&anchor->wait);
156 }
157
158 /**
159  * usb_unanchor_urb - unanchors an URB
160  * @urb: pointer to the urb to anchor
161  *
162  * Call this to stop the system keeping track of this URB
163  */
164 void usb_unanchor_urb(struct urb *urb)
165 {
166         unsigned long flags;
167         struct usb_anchor *anchor;
168
169         if (!urb)
170                 return;
171
172         anchor = urb->anchor;
173         if (!anchor)
174                 return;
175
176         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
177         /*
178          * At this point, we could be competing with another thread which
179          * has the same intention. To protect the urb from being unanchored
180          * twice, only the winner of the race gets the job.
181          */
182         if (likely(anchor == urb->anchor))
183                 __usb_unanchor_urb(urb, anchor);
184         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
185 }
186 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unanchor_urb);
187
188 /*-------------------------------------------------------------------*/
189
190 static const int pipetypes[4] = {
191         PIPE_CONTROL, PIPE_ISOCHRONOUS, PIPE_BULK, PIPE_INTERRUPT
192 };
193
194 /**
195  * usb_pipe_type_check - sanity check of a specific pipe for a usb device
196  * @dev: struct usb_device to be checked
197  * @pipe: pipe to check
198  *
199  * This performs a light-weight sanity check for the endpoint in the
200  * given usb device.  It returns 0 if the pipe is valid for the specific usb
201  * device, otherwise a negative error code.
202  */
203 int usb_pipe_type_check(struct usb_device *dev, unsigned int pipe)
204 {
205         const struct usb_host_endpoint *ep;
206
207         ep = usb_pipe_endpoint(dev, pipe);
208         if (!ep)
209                 return -EINVAL;
210         if (usb_pipetype(pipe) != pipetypes[usb_endpoint_type(&ep->desc)])
211                 return -EINVAL;
212         return 0;
213 }
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_pipe_type_check);
215
216 /**
217  * usb_urb_ep_type_check - sanity check of endpoint in the given urb
218  * @urb: urb to be checked
219  *
220  * This performs a light-weight sanity check for the endpoint in the
221  * given urb.  It returns 0 if the urb contains a valid endpoint, otherwise
222  * a negative error code.
223  */
224 int usb_urb_ep_type_check(const struct urb *urb)
225 {
226         return usb_pipe_type_check(urb->dev, urb->pipe);
227 }
228 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_urb_ep_type_check);
229
230 /**
231  * usb_submit_urb - issue an asynchronous transfer request for an endpoint
232  * @urb: pointer to the urb describing the request
233  * @mem_flags: the type of memory to allocate, see kmalloc() for a list
234  *      of valid options for this.
235  *
236  * This submits a transfer request, and transfers control of the URB
237  * describing that request to the USB subsystem.  Request completion will
238  * be indicated later, asynchronously, by calling the completion handler.
239  * The three types of completion are success, error, and unlink
240  * (a software-induced fault, also called "request cancellation").
241  *
242  * URBs may be submitted in interrupt context.
243  *
244  * The caller must have correctly initialized the URB before submitting
245  * it.  Functions such as usb_fill_bulk_urb() and usb_fill_control_urb() are
246  * available to ensure that most fields are correctly initialized, for
247  * the particular kind of transfer, although they will not initialize
248  * any transfer flags.
249  *
250  * If the submission is successful, the complete() callback from the URB
251  * will be called exactly once, when the USB core and Host Controller Driver
252  * (HCD) are finished with the URB.  When the completion function is called,
253  * control of the URB is returned to the device driver which issued the
254  * request.  The completion handler may then immediately free or reuse that
255  * URB.
256  *
257  * With few exceptions, USB device drivers should never access URB fields
258  * provided by usbcore or the HCD until its complete() is called.
259  * The exceptions relate to periodic transfer scheduling.  For both
260  * interrupt and isochronous urbs, as part of successful URB submission
261  * urb->interval is modified to reflect the actual transfer period used
262  * (normally some power of two units).  And for isochronous urbs,
263  * urb->start_frame is modified to reflect when the URB's transfers were
264  * scheduled to start.
265  *
266  * Not all isochronous transfer scheduling policies will work, but most
267  * host controller drivers should easily handle ISO queues going from now
268  * until 10-200 msec into the future.  Drivers should try to keep at
269  * least one or two msec of data in the queue; many controllers require
270  * that new transfers start at least 1 msec in the future when they are
271  * added.  If the driver is unable to keep up and the queue empties out,
272  * the behavior for new submissions is governed by the URB_ISO_ASAP flag.
273  * If the flag is set, or if the queue is idle, then the URB is always
274  * assigned to the first available (and not yet expired) slot in the
275  * endpoint's schedule.  If the flag is not set and the queue is active
276  * then the URB is always assigned to the next slot in the schedule
277  * following the end of the endpoint's previous URB, even if that slot is
278  * in the past.  When a packet is assigned in this way to a slot that has
279  * already expired, the packet is not transmitted and the corresponding
280  * usb_iso_packet_descriptor's status field will return -EXDEV.  If this
281  * would happen to all the packets in the URB, submission fails with a
282  * -EXDEV error code.
283  *
284  * For control endpoints, the synchronous usb_control_msg() call is
285  * often used (in non-interrupt context) instead of this call.
286  * That is often used through convenience wrappers, for the requests
287  * that are standardized in the USB 2.0 specification.  For bulk
288  * endpoints, a synchronous usb_bulk_msg() call is available.
289  *
290  * Return:
291  * 0 on successful submissions. A negative error number otherwise.
292  *
293  * Request Queuing:
294  *
295  * URBs may be submitted to endpoints before previous ones complete, to
296  * minimize the impact of interrupt latencies and system overhead on data
297  * throughput.  With that queuing policy, an endpoint's queue would never
298  * be empty.  This is required for continuous isochronous data streams,
299  * and may also be required for some kinds of interrupt transfers. Such
300  * queuing also maximizes bandwidth utilization by letting USB controllers
301  * start work on later requests before driver software has finished the
302  * completion processing for earlier (successful) requests.
303  *
304  * As of Linux 2.6, all USB endpoint transfer queues support depths greater
305  * than one.  This was previously a HCD-specific behavior, except for ISO
306  * transfers.  Non-isochronous endpoint queues are inactive during cleanup
307  * after faults (transfer errors or cancellation).
308  *
309  * Reserved Bandwidth Transfers:
310  *
311  * Periodic transfers (interrupt or isochronous) are performed repeatedly,
312  * using the interval specified in the urb.  Submitting the first urb to
313  * the endpoint reserves the bandwidth necessary to make those transfers.
314  * If the USB subsystem can't allocate sufficient bandwidth to perform
315  * the periodic request, submitting such a periodic request should fail.
316  *
317  * For devices under xHCI, the bandwidth is reserved at configuration time, or
318  * when the alt setting is selected.  If there is not enough bus bandwidth, the
319  * configuration/alt setting request will fail.  Therefore, submissions to
320  * periodic endpoints on devices under xHCI should never fail due to bandwidth
321  * constraints.
322  *
323  * Device drivers must explicitly request that repetition, by ensuring that
324  * some URB is always on the endpoint's queue (except possibly for short
325  * periods during completion callbacks).  When there is no longer an urb
326  * queued, the endpoint's bandwidth reservation is canceled.  This means
327  * drivers can use their completion handlers to ensure they keep bandwidth
328  * they need, by reinitializing and resubmitting the just-completed urb
329  * until the driver longer needs that periodic bandwidth.
330  *
331  * Memory Flags:
332  *
333  * The general rules for how to decide which mem_flags to use
334  * are the same as for kmalloc.  There are four
335  * different possible values; GFP_KERNEL, GFP_NOFS, GFP_NOIO and
336  * GFP_ATOMIC.
337  *
338  * GFP_NOFS is not ever used, as it has not been implemented yet.
339  *
340  * GFP_ATOMIC is used when
341  *   (a) you are inside a completion handler, an interrupt, bottom half,
342  *       tasklet or timer, or
343  *   (b) you are holding a spinlock or rwlock (does not apply to
344  *       semaphores), or
345  *   (c) current->state != TASK_RUNNING, this is the case only after
346  *       you've changed it.
347  *
348  * GFP_NOIO is used in the block io path and error handling of storage
349  * devices.
350  *
351  * All other situations use GFP_KERNEL.
352  *
353  * Some more specific rules for mem_flags can be inferred, such as
354  *  (1) start_xmit, timeout, and receive methods of network drivers must
355  *      use GFP_ATOMIC (they are called with a spinlock held);
356  *  (2) queuecommand methods of scsi drivers must use GFP_ATOMIC (also
357  *      called with a spinlock held);
358  *  (3) If you use a kernel thread with a network driver you must use
359  *      GFP_NOIO, unless (b) or (c) apply;
360  *  (4) after you have done a down() you can use GFP_KERNEL, unless (b) or (c)
361  *      apply or your are in a storage driver's block io path;
362  *  (5) USB probe and disconnect can use GFP_KERNEL unless (b) or (c) apply; and
363  *  (6) changing firmware on a running storage or net device uses
364  *      GFP_NOIO, unless b) or c) apply
365  *
366  */
367 int usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
368 {
369         int                             xfertype, max;
370         struct usb_device               *dev;
371         struct usb_host_endpoint        *ep;
372         int                             is_out;
373         unsigned int                    allowed;
374
375         if (!urb || !urb->complete)
376                 return -EINVAL;
377         if (urb->hcpriv) {
378                 WARN_ONCE(1, "URB %pK submitted while active\n", urb);
379                 return -EBUSY;
380         }
381
382         dev = urb->dev;
383         if ((!dev) || (dev->state < USB_STATE_UNAUTHENTICATED))
384                 return -ENODEV;
385
386         /* For now, get the endpoint from the pipe.  Eventually drivers
387          * will be required to set urb->ep directly and we will eliminate
388          * urb->pipe.
389          */
390         ep = usb_pipe_endpoint(dev, urb->pipe);
391         if (!ep)
392                 return -ENOENT;
393
394         urb->ep = ep;
395         urb->status = -EINPROGRESS;
396         urb->actual_length = 0;
397
398         /* Lots of sanity checks, so HCDs can rely on clean data
399          * and don't need to duplicate tests
400          */
401         xfertype = usb_endpoint_type(&ep->desc);
402         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
403                 struct usb_ctrlrequest *setup =
404                                 (struct usb_ctrlrequest *) urb->setup_packet;
405
406                 if (!setup)
407                         return -ENOEXEC;
408                 is_out = !(setup->bRequestType & USB_DIR_IN) ||
409                                 !setup->wLength;
410         } else {
411                 is_out = usb_endpoint_dir_out(&ep->desc);
412         }
413
414         /* Clear the internal flags and cache the direction for later use */
415         urb->transfer_flags &= ~(URB_DIR_MASK | URB_DMA_MAP_SINGLE |
416                         URB_DMA_MAP_PAGE | URB_DMA_MAP_SG | URB_MAP_LOCAL |
417                         URB_SETUP_MAP_SINGLE | URB_SETUP_MAP_LOCAL |
418                         URB_DMA_SG_COMBINED);
419         urb->transfer_flags |= (is_out ? URB_DIR_OUT : URB_DIR_IN);
420
421         if (xfertype != USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL &&
422                         dev->state < USB_STATE_CONFIGURED)
423                 return -ENODEV;
424
425         max = usb_endpoint_maxp(&ep->desc);
426         if (max <= 0) {
427                 dev_dbg(&dev->dev,
428                         "bogus endpoint ep%d%s in %s (bad maxpacket %d)\n",
429                         usb_endpoint_num(&ep->desc), is_out ? "out" : "in",
430                         __func__, max);
431                 return -EMSGSIZE;
432         }
433
434         /* periodic transfers limit size per frame/uframe,
435          * but drivers only control those sizes for ISO.
436          * while we're checking, initialize return status.
437          */
438         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
439                 int     n, len;
440
441                 /* SuperSpeed isoc endpoints have up to 16 bursts of up to
442                  * 3 packets each
443                  */
444                 if (dev->speed >= USB_SPEED_SUPER) {
445                         int     burst = 1 + ep->ss_ep_comp.bMaxBurst;
446                         int     mult = USB_SS_MULT(ep->ss_ep_comp.bmAttributes);
447                         max *= burst;
448                         max *= mult;
449                 }
450
451                 if (dev->speed == USB_SPEED_SUPER_PLUS &&
452                     USB_SS_SSP_ISOC_COMP(ep->ss_ep_comp.bmAttributes)) {
453                         struct usb_ssp_isoc_ep_comp_descriptor *isoc_ep_comp;
454
455                         isoc_ep_comp = &ep->ssp_isoc_ep_comp;
456                         max = le32_to_cpu(isoc_ep_comp->dwBytesPerInterval);
457                 }
458
459                 /* "high bandwidth" mode, 1-3 packets/uframe? */
460                 if (dev->speed == USB_SPEED_HIGH)
461                         max *= usb_endpoint_maxp_mult(&ep->desc);
462
463                 if (urb->number_of_packets <= 0)
464                         return -EINVAL;
465                 for (n = 0; n < urb->number_of_packets; n++) {
466                         len = urb->iso_frame_desc[n].length;
467                         if (len < 0 || len > max)
468                                 return -EMSGSIZE;
469                         urb->iso_frame_desc[n].status = -EXDEV;
470                         urb->iso_frame_desc[n].actual_length = 0;
471                 }
472         } else if (urb->num_sgs && !urb->dev->bus->no_sg_constraint &&
473                         dev->speed != USB_SPEED_WIRELESS) {
474                 struct scatterlist *sg;
475                 int i;
476
477                 for_each_sg(urb->sg, sg, urb->num_sgs - 1, i)
478                         if (sg->length % max)
479                                 return -EINVAL;
480         }
481
482         /* the I/O buffer must be mapped/unmapped, except when length=0 */
483         if (urb->transfer_buffer_length > INT_MAX)
484                 return -EMSGSIZE;
485
486         /*
487          * stuff that drivers shouldn't do, but which shouldn't
488          * cause problems in HCDs if they get it wrong.
489          */
490
491         /* Check that the pipe's type matches the endpoint's type */
492         if (usb_pipe_type_check(urb->dev, urb->pipe))
493                 dev_WARN(&dev->dev, "BOGUS urb xfer, pipe %x != type %x\n",
494                         usb_pipetype(urb->pipe), pipetypes[xfertype]);
495
496         /* Check against a simple/standard policy */
497         allowed = (URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP | URB_NO_INTERRUPT | URB_DIR_MASK |
498                         URB_FREE_BUFFER);
499         switch (xfertype) {
500         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
501         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
502                 if (is_out)
503                         allowed |= URB_ZERO_PACKET;
504                 fallthrough;
505         default:                        /* all non-iso endpoints */
506                 if (!is_out)
507                         allowed |= URB_SHORT_NOT_OK;
508                 break;
509         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
510                 allowed |= URB_ISO_ASAP;
511                 break;
512         }
513         allowed &= urb->transfer_flags;
514
515         /* warn if submitter gave bogus flags */
516         if (allowed != urb->transfer_flags)
517                 dev_WARN(&dev->dev, "BOGUS urb flags, %x --> %x\n",
518                         urb->transfer_flags, allowed);
519
520         /*
521          * Force periodic transfer intervals to be legal values that are
522          * a power of two (so HCDs don't need to).
523          *
524          * FIXME want bus->{intr,iso}_sched_horizon values here.  Each HC
525          * supports different values... this uses EHCI/UHCI defaults (and
526          * EHCI can use smaller non-default values).
527          */
528         switch (xfertype) {
529         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
530         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
531                 /* too small? */
532                 switch (dev->speed) {
533                 case USB_SPEED_WIRELESS:
534                         if ((urb->interval < 6)
535                                 && (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_INT))
536                                 return -EINVAL;
537                         fallthrough;
538                 default:
539                         if (urb->interval <= 0)
540                                 return -EINVAL;
541                         break;
542                 }
543                 /* too big? */
544                 switch (dev->speed) {
545                 case USB_SPEED_SUPER_PLUS:
546                 case USB_SPEED_SUPER:   /* units are 125us */
547                         /* Handle up to 2^(16-1) microframes */
548                         if (urb->interval > (1 << 15))
549                                 return -EINVAL;
550                         max = 1 << 15;
551                         break;
552                 case USB_SPEED_WIRELESS:
553                         if (urb->interval > 16)
554                                 return -EINVAL;
555                         break;
556                 case USB_SPEED_HIGH:    /* units are microframes */
557                         /* NOTE usb handles 2^15 */
558                         if (urb->interval > (1024 * 8))
559                                 urb->interval = 1024 * 8;
560                         max = 1024 * 8;
561                         break;
562                 case USB_SPEED_FULL:    /* units are frames/msec */
563                 case USB_SPEED_LOW:
564                         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
565                                 if (urb->interval > 255)
566                                         return -EINVAL;
567                                 /* NOTE ohci only handles up to 32 */
568                                 max = 128;
569                         } else {
570                                 if (urb->interval > 1024)
571                                         urb->interval = 1024;
572                                 /* NOTE usb and ohci handle up to 2^15 */
573                                 max = 1024;
574                         }
575                         break;
576                 default:
577                         return -EINVAL;
578                 }
579                 if (dev->speed != USB_SPEED_WIRELESS) {
580                         /* Round down to a power of 2, no more than max */
581                         urb->interval = min(max, 1 << ilog2(urb->interval));
582                 }
583         }
584
585         return usb_hcd_submit_urb(urb, mem_flags);
586 }
587 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_submit_urb);
588
589 /*-------------------------------------------------------------------*/
590
591 /**
592  * usb_unlink_urb - abort/cancel a transfer request for an endpoint
593  * @urb: pointer to urb describing a previously submitted request,
594  *      may be NULL
595  *
596  * This routine cancels an in-progress request.  URBs complete only once
597  * per submission, and may be canceled only once per submission.
598  * Successful cancellation means termination of @urb will be expedited
599  * and the completion handler will be called with a status code
600  * indicating that the request has been canceled (rather than any other
601  * code).
602  *
603  * Drivers should not call this routine or related routines, such as
604  * usb_kill_urb() or usb_unlink_anchored_urbs(), after their disconnect
605  * method has returned.  The disconnect function should synchronize with
606  * a driver's I/O routines to insure that all URB-related activity has
607  * completed before it returns.
608  *
609  * This request is asynchronous, however the HCD might call the ->complete()
610  * callback during unlink. Therefore when drivers call usb_unlink_urb(), they
611  * must not hold any locks that may be taken by the completion function.
612  * Success is indicated by returning -EINPROGRESS, at which time the URB will
613  * probably not yet have been given back to the device driver. When it is
614  * eventually called, the completion function will see @urb->status ==
615  * -ECONNRESET.
616  * Failure is indicated by usb_unlink_urb() returning any other value.
617  * Unlinking will fail when @urb is not currently "linked" (i.e., it was
618  * never submitted, or it was unlinked before, or the hardware is already
619  * finished with it), even if the completion handler has not yet run.
620  *
621  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
622  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
623  * completion handler cannot deallocate the URB.
624  *
625  * Return: -EINPROGRESS on success. See description for other values on
626  * failure.
627  *
628  * Unlinking and Endpoint Queues:
629  *
630  * [The behaviors and guarantees described below do not apply to virtual
631  * root hubs but only to endpoint queues for physical USB devices.]
632  *
633  * Host Controller Drivers (HCDs) place all the URBs for a particular
634  * endpoint in a queue.  Normally the queue advances as the controller
635  * hardware processes each request.  But when an URB terminates with an
636  * error its queue generally stops (see below), at least until that URB's
637  * completion routine returns.  It is guaranteed that a stopped queue
638  * will not restart until all its unlinked URBs have been fully retired,
639  * with their completion routines run, even if that's not until some time
640  * after the original completion handler returns.  The same behavior and
641  * guarantee apply when an URB terminates because it was unlinked.
642  *
643  * Bulk and interrupt endpoint queues are guaranteed to stop whenever an
644  * URB terminates with any sort of error, including -ECONNRESET, -ENOENT,
645  * and -EREMOTEIO.  Control endpoint queues behave the same way except
646  * that they are not guaranteed to stop for -EREMOTEIO errors.  Queues
647  * for isochronous endpoints are treated differently, because they must
648  * advance at fixed rates.  Such queues do not stop when an URB
649  * encounters an error or is unlinked.  An unlinked isochronous URB may
650  * leave a gap in the stream of packets; it is undefined whether such
651  * gaps can be filled in.
652  *
653  * Note that early termination of an URB because a short packet was
654  * received will generate a -EREMOTEIO error if and only if the
655  * URB_SHORT_NOT_OK flag is set.  By setting this flag, USB device
656  * drivers can build deep queues for large or complex bulk transfers
657  * and clean them up reliably after any sort of aborted transfer by
658  * unlinking all pending URBs at the first fault.
659  *
660  * When a control URB terminates with an error other than -EREMOTEIO, it
661  * is quite likely that the status stage of the transfer will not take
662  * place.
663  */
664 int usb_unlink_urb(struct urb *urb)
665 {
666         if (!urb)
667                 return -EINVAL;
668         if (!urb->dev)
669                 return -ENODEV;
670         if (!urb->ep)
671                 return -EIDRM;
672         return usb_hcd_unlink_urb(urb, -ECONNRESET);
673 }
674 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unlink_urb);
675
676 /**
677  * usb_kill_urb - cancel a transfer request and wait for it to finish
678  * @urb: pointer to URB describing a previously submitted request,
679  *      may be NULL
680  *
681  * This routine cancels an in-progress request.  It is guaranteed that
682  * upon return all completion handlers will have finished and the URB
683  * will be totally idle and available for reuse.  These features make
684  * this an ideal way to stop I/O in a disconnect() callback or close()
685  * function.  If the request has not already finished or been unlinked
686  * the completion handler will see urb->status == -ENOENT.
687  *
688  * While the routine is running, attempts to resubmit the URB will fail
689  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
690  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
691  *
692  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
693  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
694  * completion handler cannot deallocate the URB.
695  *
696  * This routine may not be used in an interrupt context (such as a bottom
697  * half or a completion handler), or when holding a spinlock, or in other
698  * situations where the caller can't schedule().
699  *
700  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
701  * method has returned.
702  */
703 void usb_kill_urb(struct urb *urb)
704 {
705         might_sleep();
706         if (!(urb && urb->dev && urb->ep))
707                 return;
708         atomic_inc(&urb->reject);
709         /*
710          * Order the write of urb->reject above before the read
711          * of urb->use_count below.  Pairs with the barriers in
712          * __usb_hcd_giveback_urb() and usb_hcd_submit_urb().
713          */
714         smp_mb__after_atomic();
715
716         usb_hcd_unlink_urb(urb, -ENOENT);
717         wait_event(usb_kill_urb_queue, atomic_read(&urb->use_count) == 0);
718
719         atomic_dec(&urb->reject);
720 }
721 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_kill_urb);
722
723 /**
724  * usb_poison_urb - reliably kill a transfer and prevent further use of an URB
725  * @urb: pointer to URB describing a previously submitted request,
726  *      may be NULL
727  *
728  * This routine cancels an in-progress request.  It is guaranteed that
729  * upon return all completion handlers will have finished and the URB
730  * will be totally idle and cannot be reused.  These features make
731  * this an ideal way to stop I/O in a disconnect() callback.
732  * If the request has not already finished or been unlinked
733  * the completion handler will see urb->status == -ENOENT.
734  *
735  * After and while the routine runs, attempts to resubmit the URB will fail
736  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
737  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
738  *
739  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
740  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
741  * completion handler cannot deallocate the URB.
742  *
743  * This routine may not be used in an interrupt context (such as a bottom
744  * half or a completion handler), or when holding a spinlock, or in other
745  * situations where the caller can't schedule().
746  *
747  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
748  * method has returned.
749  */
750 void usb_poison_urb(struct urb *urb)
751 {
752         might_sleep();
753         if (!urb)
754                 return;
755         atomic_inc(&urb->reject);
756         /*
757          * Order the write of urb->reject above before the read
758          * of urb->use_count below.  Pairs with the barriers in
759          * __usb_hcd_giveback_urb() and usb_hcd_submit_urb().
760          */
761         smp_mb__after_atomic();
762
763         if (!urb->dev || !urb->ep)
764                 return;
765
766         usb_hcd_unlink_urb(urb, -ENOENT);
767         wait_event(usb_kill_urb_queue, atomic_read(&urb->use_count) == 0);
768 }
769 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_poison_urb);
770
771 void usb_unpoison_urb(struct urb *urb)
772 {
773         if (!urb)
774                 return;
775
776         atomic_dec(&urb->reject);
777 }
778 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unpoison_urb);
779
780 /**
781  * usb_block_urb - reliably prevent further use of an URB
782  * @urb: pointer to URB to be blocked, may be NULL
783  *
784  * After the routine has run, attempts to resubmit the URB will fail
785  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
786  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
787  *
788  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
789  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
790  * completion handler cannot deallocate the URB.
791  */
792 void usb_block_urb(struct urb *urb)
793 {
794         if (!urb)
795                 return;
796
797         atomic_inc(&urb->reject);
798 }
799 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_block_urb);
800
801 /**
802  * usb_kill_anchored_urbs - kill all URBs associated with an anchor
803  * @anchor: anchor the requests are bound to
804  *
805  * This kills all outstanding URBs starting from the back of the queue,
806  * with guarantee that no completer callbacks will take place from the
807  * anchor after this function returns.
808  *
809  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
810  * method has returned.
811  */
812 void usb_kill_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
813 {
814         struct urb *victim;
815         int surely_empty;
816
817         do {
818                 spin_lock_irq(&anchor->lock);
819                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
820                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
821                                             struct urb, anchor_list);
822                         /* make sure the URB isn't freed before we kill it */
823                         usb_get_urb(victim);
824                         spin_unlock_irq(&anchor->lock);
825                         /* this will unanchor the URB */
826                         usb_kill_urb(victim);
827                         usb_put_urb(victim);
828                         spin_lock_irq(&anchor->lock);
829                 }
830                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
831
832                 spin_unlock_irq(&anchor->lock);
833                 cpu_relax();
834         } while (!surely_empty);
835 }
836 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_kill_anchored_urbs);
837
838
839 /**
840  * usb_poison_anchored_urbs - cease all traffic from an anchor
841  * @anchor: anchor the requests are bound to
842  *
843  * this allows all outstanding URBs to be poisoned starting
844  * from the back of the queue. Newly added URBs will also be
845  * poisoned
846  *
847  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
848  * method has returned.
849  */
850 void usb_poison_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
851 {
852         struct urb *victim;
853         int surely_empty;
854
855         do {
856                 spin_lock_irq(&anchor->lock);
857                 anchor->poisoned = 1;
858                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
859                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
860                                             struct urb, anchor_list);
861                         /* make sure the URB isn't freed before we kill it */
862                         usb_get_urb(victim);
863                         spin_unlock_irq(&anchor->lock);
864                         /* this will unanchor the URB */
865                         usb_poison_urb(victim);
866                         usb_put_urb(victim);
867                         spin_lock_irq(&anchor->lock);
868                 }
869                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
870
871                 spin_unlock_irq(&anchor->lock);
872                 cpu_relax();
873         } while (!surely_empty);
874 }
875 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_poison_anchored_urbs);
876
877 /**
878  * usb_unpoison_anchored_urbs - let an anchor be used successfully again
879  * @anchor: anchor the requests are bound to
880  *
881  * Reverses the effect of usb_poison_anchored_urbs
882  * the anchor can be used normally after it returns
883  */
884 void usb_unpoison_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
885 {
886         unsigned long flags;
887         struct urb *lazarus;
888
889         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
890         list_for_each_entry(lazarus, &anchor->urb_list, anchor_list) {
891                 usb_unpoison_urb(lazarus);
892         }
893         anchor->poisoned = 0;
894         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
895 }
896 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unpoison_anchored_urbs);
897 /**
898  * usb_unlink_anchored_urbs - asynchronously cancel transfer requests en masse
899  * @anchor: anchor the requests are bound to
900  *
901  * this allows all outstanding URBs to be unlinked starting
902  * from the back of the queue. This function is asynchronous.
903  * The unlinking is just triggered. It may happen after this
904  * function has returned.
905  *
906  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
907  * method has returned.
908  */
909 void usb_unlink_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
910 {
911         struct urb *victim;
912
913         while ((victim = usb_get_from_anchor(anchor)) != NULL) {
914                 usb_unlink_urb(victim);
915                 usb_put_urb(victim);
916         }
917 }
918 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unlink_anchored_urbs);
919
920 /**
921  * usb_anchor_suspend_wakeups
922  * @anchor: the anchor you want to suspend wakeups on
923  *
924  * Call this to stop the last urb being unanchored from waking up any
925  * usb_wait_anchor_empty_timeout waiters. This is used in the hcd urb give-
926  * back path to delay waking up until after the completion handler has run.
927  */
928 void usb_anchor_suspend_wakeups(struct usb_anchor *anchor)
929 {
930         if (anchor)
931                 atomic_inc(&anchor->suspend_wakeups);
932 }
933 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_suspend_wakeups);
934
935 /**
936  * usb_anchor_resume_wakeups
937  * @anchor: the anchor you want to resume wakeups on
938  *
939  * Allow usb_wait_anchor_empty_timeout waiters to be woken up again, and
940  * wake up any current waiters if the anchor is empty.
941  */
942 void usb_anchor_resume_wakeups(struct usb_anchor *anchor)
943 {
944         if (!anchor)
945                 return;
946
947         atomic_dec(&anchor->suspend_wakeups);
948         if (usb_anchor_check_wakeup(anchor))
949                 wake_up(&anchor->wait);
950 }
951 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_resume_wakeups);
952
953 /**
954  * usb_wait_anchor_empty_timeout - wait for an anchor to be unused
955  * @anchor: the anchor you want to become unused
956  * @timeout: how long you are willing to wait in milliseconds
957  *
958  * Call this is you want to be sure all an anchor's
959  * URBs have finished
960  *
961  * Return: Non-zero if the anchor became unused. Zero on timeout.
962  */
963 int usb_wait_anchor_empty_timeout(struct usb_anchor *anchor,
964                                   unsigned int timeout)
965 {
966         return wait_event_timeout(anchor->wait,
967                                   usb_anchor_check_wakeup(anchor),
968                                   msecs_to_jiffies(timeout));
969 }
970 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_wait_anchor_empty_timeout);
971
972 /**
973  * usb_get_from_anchor - get an anchor's oldest urb
974  * @anchor: the anchor whose urb you want
975  *
976  * This will take the oldest urb from an anchor,
977  * unanchor and return it
978  *
979  * Return: The oldest urb from @anchor, or %NULL if @anchor has no
980  * urbs associated with it.
981  */
982 struct urb *usb_get_from_anchor(struct usb_anchor *anchor)
983 {
984         struct urb *victim;
985         unsigned long flags;
986
987         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
988         if (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
989                 victim = list_entry(anchor->urb_list.next, struct urb,
990                                     anchor_list);
991                 usb_get_urb(victim);
992                 __usb_unanchor_urb(victim, anchor);
993         } else {
994                 victim = NULL;
995         }
996         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
997
998         return victim;
999 }
1000
1001 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_get_from_anchor);
1002
1003 /**
1004  * usb_scuttle_anchored_urbs - unanchor all an anchor's urbs
1005  * @anchor: the anchor whose urbs you want to unanchor
1006  *
1007  * use this to get rid of all an anchor's urbs
1008  */
1009 void usb_scuttle_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
1010 {
1011         struct urb *victim;
1012         unsigned long flags;
1013         int surely_empty;
1014
1015         do {
1016                 spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
1017                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
1018                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
1019                                             struct urb, anchor_list);
1020                         __usb_unanchor_urb(victim, anchor);
1021                 }
1022                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
1023
1024                 spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
1025                 cpu_relax();
1026         } while (!surely_empty);
1027 }
1028
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_scuttle_anchored_urbs);
1030
1031 /**
1032  * usb_anchor_empty - is an anchor empty
1033  * @anchor: the anchor you want to query
1034  *
1035  * Return: 1 if the anchor has no urbs associated with it.
1036  */
1037 int usb_anchor_empty(struct usb_anchor *anchor)
1038 {
1039         return list_empty(&anchor->urb_list);
1040 }
1041
1042 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_empty);
1043