GNU Linux-libre 4.14.290-gnu1
[releases.git] / drivers / usb / core / urb.c
1 /*
2  * Released under the GPLv2 only.
3  * SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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(sizeof(struct urb) +
75                 iso_packets * sizeof(struct usb_iso_packet_descriptor),
76                 mem_flags);
77         if (!urb)
78                 return NULL;
79         usb_init_urb(urb);
80         return urb;
81 }
82 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_alloc_urb);
83
84 /**
85  * usb_free_urb - frees the memory used by a urb when all users of it are finished
86  * @urb: pointer to the urb to free, may be NULL
87  *
88  * Must be called when a user of a urb is finished with it.  When the last user
89  * of the urb calls this function, the memory of the urb is freed.
90  *
91  * Note: The transfer buffer associated with the urb is not freed unless the
92  * URB_FREE_BUFFER transfer flag is set.
93  */
94 void usb_free_urb(struct urb *urb)
95 {
96         if (urb)
97                 kref_put(&urb->kref, urb_destroy);
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_free_urb);
100
101 /**
102  * usb_get_urb - increments the reference count of the urb
103  * @urb: pointer to the urb to modify, may be NULL
104  *
105  * This must be  called whenever a urb is transferred from a device driver to a
106  * host controller driver.  This allows proper reference counting to happen
107  * for urbs.
108  *
109  * Return: A pointer to the urb with the incremented reference counter.
110  */
111 struct urb *usb_get_urb(struct urb *urb)
112 {
113         if (urb)
114                 kref_get(&urb->kref);
115         return urb;
116 }
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_get_urb);
118
119 /**
120  * usb_anchor_urb - anchors an URB while it is processed
121  * @urb: pointer to the urb to anchor
122  * @anchor: pointer to the anchor
123  *
124  * This can be called to have access to URBs which are to be executed
125  * without bothering to track them
126  */
127 void usb_anchor_urb(struct urb *urb, struct usb_anchor *anchor)
128 {
129         unsigned long flags;
130
131         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
132         usb_get_urb(urb);
133         list_add_tail(&urb->anchor_list, &anchor->urb_list);
134         urb->anchor = anchor;
135
136         if (unlikely(anchor->poisoned))
137                 atomic_inc(&urb->reject);
138
139         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
140 }
141 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_urb);
142
143 static int usb_anchor_check_wakeup(struct usb_anchor *anchor)
144 {
145         return atomic_read(&anchor->suspend_wakeups) == 0 &&
146                 list_empty(&anchor->urb_list);
147 }
148
149 /* Callers must hold anchor->lock */
150 static void __usb_unanchor_urb(struct urb *urb, struct usb_anchor *anchor)
151 {
152         urb->anchor = NULL;
153         list_del(&urb->anchor_list);
154         usb_put_urb(urb);
155         if (usb_anchor_check_wakeup(anchor))
156                 wake_up(&anchor->wait);
157 }
158
159 /**
160  * usb_unanchor_urb - unanchors an URB
161  * @urb: pointer to the urb to anchor
162  *
163  * Call this to stop the system keeping track of this URB
164  */
165 void usb_unanchor_urb(struct urb *urb)
166 {
167         unsigned long flags;
168         struct usb_anchor *anchor;
169
170         if (!urb)
171                 return;
172
173         anchor = urb->anchor;
174         if (!anchor)
175                 return;
176
177         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
178         /*
179          * At this point, we could be competing with another thread which
180          * has the same intention. To protect the urb from being unanchored
181          * twice, only the winner of the race gets the job.
182          */
183         if (likely(anchor == urb->anchor))
184                 __usb_unanchor_urb(urb, anchor);
185         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
186 }
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unanchor_urb);
188
189 /*-------------------------------------------------------------------*/
190
191 static const int pipetypes[4] = {
192         PIPE_CONTROL, PIPE_ISOCHRONOUS, PIPE_BULK, PIPE_INTERRUPT
193 };
194
195 /**
196  * usb_urb_ep_type_check - sanity check of endpoint in the given urb
197  * @urb: urb to be checked
198  *
199  * This performs a light-weight sanity check for the endpoint in the
200  * given urb.  It returns 0 if the urb contains a valid endpoint, otherwise
201  * a negative error code.
202  */
203 int usb_urb_ep_type_check(const struct urb *urb)
204 {
205         const struct usb_host_endpoint *ep;
206
207         ep = usb_pipe_endpoint(urb->dev, urb->pipe);
208         if (!ep)
209                 return -EINVAL;
210         if (usb_pipetype(urb->pipe) != pipetypes[usb_endpoint_type(&ep->desc)])
211                 return -EINVAL;
212         return 0;
213 }
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_urb_ep_type_check);
215
216 /**
217  * usb_submit_urb - issue an asynchronous transfer request for an endpoint
218  * @urb: pointer to the urb describing the request
219  * @mem_flags: the type of memory to allocate, see kmalloc() for a list
220  *      of valid options for this.
221  *
222  * This submits a transfer request, and transfers control of the URB
223  * describing that request to the USB subsystem.  Request completion will
224  * be indicated later, asynchronously, by calling the completion handler.
225  * The three types of completion are success, error, and unlink
226  * (a software-induced fault, also called "request cancellation").
227  *
228  * URBs may be submitted in interrupt context.
229  *
230  * The caller must have correctly initialized the URB before submitting
231  * it.  Functions such as usb_fill_bulk_urb() and usb_fill_control_urb() are
232  * available to ensure that most fields are correctly initialized, for
233  * the particular kind of transfer, although they will not initialize
234  * any transfer flags.
235  *
236  * If the submission is successful, the complete() callback from the URB
237  * will be called exactly once, when the USB core and Host Controller Driver
238  * (HCD) are finished with the URB.  When the completion function is called,
239  * control of the URB is returned to the device driver which issued the
240  * request.  The completion handler may then immediately free or reuse that
241  * URB.
242  *
243  * With few exceptions, USB device drivers should never access URB fields
244  * provided by usbcore or the HCD until its complete() is called.
245  * The exceptions relate to periodic transfer scheduling.  For both
246  * interrupt and isochronous urbs, as part of successful URB submission
247  * urb->interval is modified to reflect the actual transfer period used
248  * (normally some power of two units).  And for isochronous urbs,
249  * urb->start_frame is modified to reflect when the URB's transfers were
250  * scheduled to start.
251  *
252  * Not all isochronous transfer scheduling policies will work, but most
253  * host controller drivers should easily handle ISO queues going from now
254  * until 10-200 msec into the future.  Drivers should try to keep at
255  * least one or two msec of data in the queue; many controllers require
256  * that new transfers start at least 1 msec in the future when they are
257  * added.  If the driver is unable to keep up and the queue empties out,
258  * the behavior for new submissions is governed by the URB_ISO_ASAP flag.
259  * If the flag is set, or if the queue is idle, then the URB is always
260  * assigned to the first available (and not yet expired) slot in the
261  * endpoint's schedule.  If the flag is not set and the queue is active
262  * then the URB is always assigned to the next slot in the schedule
263  * following the end of the endpoint's previous URB, even if that slot is
264  * in the past.  When a packet is assigned in this way to a slot that has
265  * already expired, the packet is not transmitted and the corresponding
266  * usb_iso_packet_descriptor's status field will return -EXDEV.  If this
267  * would happen to all the packets in the URB, submission fails with a
268  * -EXDEV error code.
269  *
270  * For control endpoints, the synchronous usb_control_msg() call is
271  * often used (in non-interrupt context) instead of this call.
272  * That is often used through convenience wrappers, for the requests
273  * that are standardized in the USB 2.0 specification.  For bulk
274  * endpoints, a synchronous usb_bulk_msg() call is available.
275  *
276  * Return:
277  * 0 on successful submissions. A negative error number otherwise.
278  *
279  * Request Queuing:
280  *
281  * URBs may be submitted to endpoints before previous ones complete, to
282  * minimize the impact of interrupt latencies and system overhead on data
283  * throughput.  With that queuing policy, an endpoint's queue would never
284  * be empty.  This is required for continuous isochronous data streams,
285  * and may also be required for some kinds of interrupt transfers. Such
286  * queuing also maximizes bandwidth utilization by letting USB controllers
287  * start work on later requests before driver software has finished the
288  * completion processing for earlier (successful) requests.
289  *
290  * As of Linux 2.6, all USB endpoint transfer queues support depths greater
291  * than one.  This was previously a HCD-specific behavior, except for ISO
292  * transfers.  Non-isochronous endpoint queues are inactive during cleanup
293  * after faults (transfer errors or cancellation).
294  *
295  * Reserved Bandwidth Transfers:
296  *
297  * Periodic transfers (interrupt or isochronous) are performed repeatedly,
298  * using the interval specified in the urb.  Submitting the first urb to
299  * the endpoint reserves the bandwidth necessary to make those transfers.
300  * If the USB subsystem can't allocate sufficient bandwidth to perform
301  * the periodic request, submitting such a periodic request should fail.
302  *
303  * For devices under xHCI, the bandwidth is reserved at configuration time, or
304  * when the alt setting is selected.  If there is not enough bus bandwidth, the
305  * configuration/alt setting request will fail.  Therefore, submissions to
306  * periodic endpoints on devices under xHCI should never fail due to bandwidth
307  * constraints.
308  *
309  * Device drivers must explicitly request that repetition, by ensuring that
310  * some URB is always on the endpoint's queue (except possibly for short
311  * periods during completion callbacks).  When there is no longer an urb
312  * queued, the endpoint's bandwidth reservation is canceled.  This means
313  * drivers can use their completion handlers to ensure they keep bandwidth
314  * they need, by reinitializing and resubmitting the just-completed urb
315  * until the driver longer needs that periodic bandwidth.
316  *
317  * Memory Flags:
318  *
319  * The general rules for how to decide which mem_flags to use
320  * are the same as for kmalloc.  There are four
321  * different possible values; GFP_KERNEL, GFP_NOFS, GFP_NOIO and
322  * GFP_ATOMIC.
323  *
324  * GFP_NOFS is not ever used, as it has not been implemented yet.
325  *
326  * GFP_ATOMIC is used when
327  *   (a) you are inside a completion handler, an interrupt, bottom half,
328  *       tasklet or timer, or
329  *   (b) you are holding a spinlock or rwlock (does not apply to
330  *       semaphores), or
331  *   (c) current->state != TASK_RUNNING, this is the case only after
332  *       you've changed it.
333  *
334  * GFP_NOIO is used in the block io path and error handling of storage
335  * devices.
336  *
337  * All other situations use GFP_KERNEL.
338  *
339  * Some more specific rules for mem_flags can be inferred, such as
340  *  (1) start_xmit, timeout, and receive methods of network drivers must
341  *      use GFP_ATOMIC (they are called with a spinlock held);
342  *  (2) queuecommand methods of scsi drivers must use GFP_ATOMIC (also
343  *      called with a spinlock held);
344  *  (3) If you use a kernel thread with a network driver you must use
345  *      GFP_NOIO, unless (b) or (c) apply;
346  *  (4) after you have done a down() you can use GFP_KERNEL, unless (b) or (c)
347  *      apply or your are in a storage driver's block io path;
348  *  (5) USB probe and disconnect can use GFP_KERNEL unless (b) or (c) apply; and
349  *  (6) changing firmware on a running storage or net device uses
350  *      GFP_NOIO, unless b) or c) apply
351  *
352  */
353 int usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
354 {
355         int                             xfertype, max;
356         struct usb_device               *dev;
357         struct usb_host_endpoint        *ep;
358         int                             is_out;
359         unsigned int                    allowed;
360
361         if (!urb || !urb->complete)
362                 return -EINVAL;
363         if (urb->hcpriv) {
364                 WARN_ONCE(1, "URB %pK submitted while active\n", urb);
365                 return -EBUSY;
366         }
367
368         dev = urb->dev;
369         if ((!dev) || (dev->state < USB_STATE_UNAUTHENTICATED))
370                 return -ENODEV;
371
372         /* For now, get the endpoint from the pipe.  Eventually drivers
373          * will be required to set urb->ep directly and we will eliminate
374          * urb->pipe.
375          */
376         ep = usb_pipe_endpoint(dev, urb->pipe);
377         if (!ep)
378                 return -ENOENT;
379
380         urb->ep = ep;
381         urb->status = -EINPROGRESS;
382         urb->actual_length = 0;
383
384         /* Lots of sanity checks, so HCDs can rely on clean data
385          * and don't need to duplicate tests
386          */
387         xfertype = usb_endpoint_type(&ep->desc);
388         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
389                 struct usb_ctrlrequest *setup =
390                                 (struct usb_ctrlrequest *) urb->setup_packet;
391
392                 if (!setup)
393                         return -ENOEXEC;
394                 is_out = !(setup->bRequestType & USB_DIR_IN) ||
395                                 !setup->wLength;
396         } else {
397                 is_out = usb_endpoint_dir_out(&ep->desc);
398         }
399
400         /* Clear the internal flags and cache the direction for later use */
401         urb->transfer_flags &= ~(URB_DIR_MASK | URB_DMA_MAP_SINGLE |
402                         URB_DMA_MAP_PAGE | URB_DMA_MAP_SG | URB_MAP_LOCAL |
403                         URB_SETUP_MAP_SINGLE | URB_SETUP_MAP_LOCAL |
404                         URB_DMA_SG_COMBINED);
405         urb->transfer_flags |= (is_out ? URB_DIR_OUT : URB_DIR_IN);
406
407         if (xfertype != USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL &&
408                         dev->state < USB_STATE_CONFIGURED)
409                 return -ENODEV;
410
411         max = usb_endpoint_maxp(&ep->desc);
412         if (max <= 0) {
413                 dev_dbg(&dev->dev,
414                         "bogus endpoint ep%d%s in %s (bad maxpacket %d)\n",
415                         usb_endpoint_num(&ep->desc), is_out ? "out" : "in",
416                         __func__, max);
417                 return -EMSGSIZE;
418         }
419
420         /* periodic transfers limit size per frame/uframe,
421          * but drivers only control those sizes for ISO.
422          * while we're checking, initialize return status.
423          */
424         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
425                 int     n, len;
426
427                 /* SuperSpeed isoc endpoints have up to 16 bursts of up to
428                  * 3 packets each
429                  */
430                 if (dev->speed >= USB_SPEED_SUPER) {
431                         int     burst = 1 + ep->ss_ep_comp.bMaxBurst;
432                         int     mult = USB_SS_MULT(ep->ss_ep_comp.bmAttributes);
433                         max *= burst;
434                         max *= mult;
435                 }
436
437                 /* "high bandwidth" mode, 1-3 packets/uframe? */
438                 if (dev->speed == USB_SPEED_HIGH)
439                         max *= usb_endpoint_maxp_mult(&ep->desc);
440
441                 if (urb->number_of_packets <= 0)
442                         return -EINVAL;
443                 for (n = 0; n < urb->number_of_packets; n++) {
444                         len = urb->iso_frame_desc[n].length;
445                         if (len < 0 || len > max)
446                                 return -EMSGSIZE;
447                         urb->iso_frame_desc[n].status = -EXDEV;
448                         urb->iso_frame_desc[n].actual_length = 0;
449                 }
450         } else if (urb->num_sgs && !urb->dev->bus->no_sg_constraint &&
451                         dev->speed != USB_SPEED_WIRELESS) {
452                 struct scatterlist *sg;
453                 int i;
454
455                 for_each_sg(urb->sg, sg, urb->num_sgs - 1, i)
456                         if (sg->length % max)
457                                 return -EINVAL;
458         }
459
460         /* the I/O buffer must be mapped/unmapped, except when length=0 */
461         if (urb->transfer_buffer_length > INT_MAX)
462                 return -EMSGSIZE;
463
464         /*
465          * stuff that drivers shouldn't do, but which shouldn't
466          * cause problems in HCDs if they get it wrong.
467          */
468
469         /* Check that the pipe's type matches the endpoint's type */
470         if (usb_urb_ep_type_check(urb))
471                 dev_WARN(&dev->dev, "BOGUS urb xfer, pipe %x != type %x\n",
472                         usb_pipetype(urb->pipe), pipetypes[xfertype]);
473
474         /* Check against a simple/standard policy */
475         allowed = (URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP | URB_NO_INTERRUPT | URB_DIR_MASK |
476                         URB_FREE_BUFFER);
477         switch (xfertype) {
478         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
479         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
480                 if (is_out)
481                         allowed |= URB_ZERO_PACKET;
482                 /* FALLTHROUGH */
483         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
484                 allowed |= URB_NO_FSBR; /* only affects UHCI */
485                 /* FALLTHROUGH */
486         default:                        /* all non-iso endpoints */
487                 if (!is_out)
488                         allowed |= URB_SHORT_NOT_OK;
489                 break;
490         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
491                 allowed |= URB_ISO_ASAP;
492                 break;
493         }
494         allowed &= urb->transfer_flags;
495
496         /* warn if submitter gave bogus flags */
497         if (allowed != urb->transfer_flags)
498                 dev_WARN(&dev->dev, "BOGUS urb flags, %x --> %x\n",
499                         urb->transfer_flags, allowed);
500
501         /*
502          * Force periodic transfer intervals to be legal values that are
503          * a power of two (so HCDs don't need to).
504          *
505          * FIXME want bus->{intr,iso}_sched_horizon values here.  Each HC
506          * supports different values... this uses EHCI/UHCI defaults (and
507          * EHCI can use smaller non-default values).
508          */
509         switch (xfertype) {
510         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
511         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
512                 /* too small? */
513                 switch (dev->speed) {
514                 case USB_SPEED_WIRELESS:
515                         if ((urb->interval < 6)
516                                 && (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_INT))
517                                 return -EINVAL;
518                 default:
519                         if (urb->interval <= 0)
520                                 return -EINVAL;
521                         break;
522                 }
523                 /* too big? */
524                 switch (dev->speed) {
525                 case USB_SPEED_SUPER_PLUS:
526                 case USB_SPEED_SUPER:   /* units are 125us */
527                         /* Handle up to 2^(16-1) microframes */
528                         if (urb->interval > (1 << 15))
529                                 return -EINVAL;
530                         max = 1 << 15;
531                         break;
532                 case USB_SPEED_WIRELESS:
533                         if (urb->interval > 16)
534                                 return -EINVAL;
535                         break;
536                 case USB_SPEED_HIGH:    /* units are microframes */
537                         /* NOTE usb handles 2^15 */
538                         if (urb->interval > (1024 * 8))
539                                 urb->interval = 1024 * 8;
540                         max = 1024 * 8;
541                         break;
542                 case USB_SPEED_FULL:    /* units are frames/msec */
543                 case USB_SPEED_LOW:
544                         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
545                                 if (urb->interval > 255)
546                                         return -EINVAL;
547                                 /* NOTE ohci only handles up to 32 */
548                                 max = 128;
549                         } else {
550                                 if (urb->interval > 1024)
551                                         urb->interval = 1024;
552                                 /* NOTE usb and ohci handle up to 2^15 */
553                                 max = 1024;
554                         }
555                         break;
556                 default:
557                         return -EINVAL;
558                 }
559                 if (dev->speed != USB_SPEED_WIRELESS) {
560                         /* Round down to a power of 2, no more than max */
561                         urb->interval = min(max, 1 << ilog2(urb->interval));
562                 }
563         }
564
565         return usb_hcd_submit_urb(urb, mem_flags);
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_submit_urb);
568
569 /*-------------------------------------------------------------------*/
570
571 /**
572  * usb_unlink_urb - abort/cancel a transfer request for an endpoint
573  * @urb: pointer to urb describing a previously submitted request,
574  *      may be NULL
575  *
576  * This routine cancels an in-progress request.  URBs complete only once
577  * per submission, and may be canceled only once per submission.
578  * Successful cancellation means termination of @urb will be expedited
579  * and the completion handler will be called with a status code
580  * indicating that the request has been canceled (rather than any other
581  * code).
582  *
583  * Drivers should not call this routine or related routines, such as
584  * usb_kill_urb() or usb_unlink_anchored_urbs(), after their disconnect
585  * method has returned.  The disconnect function should synchronize with
586  * a driver's I/O routines to insure that all URB-related activity has
587  * completed before it returns.
588  *
589  * This request is asynchronous, however the HCD might call the ->complete()
590  * callback during unlink. Therefore when drivers call usb_unlink_urb(), they
591  * must not hold any locks that may be taken by the completion function.
592  * Success is indicated by returning -EINPROGRESS, at which time the URB will
593  * probably not yet have been given back to the device driver. When it is
594  * eventually called, the completion function will see @urb->status ==
595  * -ECONNRESET.
596  * Failure is indicated by usb_unlink_urb() returning any other value.
597  * Unlinking will fail when @urb is not currently "linked" (i.e., it was
598  * never submitted, or it was unlinked before, or the hardware is already
599  * finished with it), even if the completion handler has not yet run.
600  *
601  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
602  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
603  * completion handler cannot deallocate the URB.
604  *
605  * Return: -EINPROGRESS on success. See description for other values on
606  * failure.
607  *
608  * Unlinking and Endpoint Queues:
609  *
610  * [The behaviors and guarantees described below do not apply to virtual
611  * root hubs but only to endpoint queues for physical USB devices.]
612  *
613  * Host Controller Drivers (HCDs) place all the URBs for a particular
614  * endpoint in a queue.  Normally the queue advances as the controller
615  * hardware processes each request.  But when an URB terminates with an
616  * error its queue generally stops (see below), at least until that URB's
617  * completion routine returns.  It is guaranteed that a stopped queue
618  * will not restart until all its unlinked URBs have been fully retired,
619  * with their completion routines run, even if that's not until some time
620  * after the original completion handler returns.  The same behavior and
621  * guarantee apply when an URB terminates because it was unlinked.
622  *
623  * Bulk and interrupt endpoint queues are guaranteed to stop whenever an
624  * URB terminates with any sort of error, including -ECONNRESET, -ENOENT,
625  * and -EREMOTEIO.  Control endpoint queues behave the same way except
626  * that they are not guaranteed to stop for -EREMOTEIO errors.  Queues
627  * for isochronous endpoints are treated differently, because they must
628  * advance at fixed rates.  Such queues do not stop when an URB
629  * encounters an error or is unlinked.  An unlinked isochronous URB may
630  * leave a gap in the stream of packets; it is undefined whether such
631  * gaps can be filled in.
632  *
633  * Note that early termination of an URB because a short packet was
634  * received will generate a -EREMOTEIO error if and only if the
635  * URB_SHORT_NOT_OK flag is set.  By setting this flag, USB device
636  * drivers can build deep queues for large or complex bulk transfers
637  * and clean them up reliably after any sort of aborted transfer by
638  * unlinking all pending URBs at the first fault.
639  *
640  * When a control URB terminates with an error other than -EREMOTEIO, it
641  * is quite likely that the status stage of the transfer will not take
642  * place.
643  */
644 int usb_unlink_urb(struct urb *urb)
645 {
646         if (!urb)
647                 return -EINVAL;
648         if (!urb->dev)
649                 return -ENODEV;
650         if (!urb->ep)
651                 return -EIDRM;
652         return usb_hcd_unlink_urb(urb, -ECONNRESET);
653 }
654 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unlink_urb);
655
656 /**
657  * usb_kill_urb - cancel a transfer request and wait for it to finish
658  * @urb: pointer to URB describing a previously submitted request,
659  *      may be NULL
660  *
661  * This routine cancels an in-progress request.  It is guaranteed that
662  * upon return all completion handlers will have finished and the URB
663  * will be totally idle and available for reuse.  These features make
664  * this an ideal way to stop I/O in a disconnect() callback or close()
665  * function.  If the request has not already finished or been unlinked
666  * the completion handler will see urb->status == -ENOENT.
667  *
668  * While the routine is running, attempts to resubmit the URB will fail
669  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
670  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
671  *
672  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
673  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
674  * completion handler cannot deallocate the URB.
675  *
676  * This routine may not be used in an interrupt context (such as a bottom
677  * half or a completion handler), or when holding a spinlock, or in other
678  * situations where the caller can't schedule().
679  *
680  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
681  * method has returned.
682  */
683 void usb_kill_urb(struct urb *urb)
684 {
685         might_sleep();
686         if (!(urb && urb->dev && urb->ep))
687                 return;
688         atomic_inc(&urb->reject);
689         /*
690          * Order the write of urb->reject above before the read
691          * of urb->use_count below.  Pairs with the barriers in
692          * __usb_hcd_giveback_urb() and usb_hcd_submit_urb().
693          */
694         smp_mb__after_atomic();
695
696         usb_hcd_unlink_urb(urb, -ENOENT);
697         wait_event(usb_kill_urb_queue, atomic_read(&urb->use_count) == 0);
698
699         atomic_dec(&urb->reject);
700 }
701 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_kill_urb);
702
703 /**
704  * usb_poison_urb - reliably kill a transfer and prevent further use of an URB
705  * @urb: pointer to URB describing a previously submitted request,
706  *      may be NULL
707  *
708  * This routine cancels an in-progress request.  It is guaranteed that
709  * upon return all completion handlers will have finished and the URB
710  * will be totally idle and cannot be reused.  These features make
711  * this an ideal way to stop I/O in a disconnect() callback.
712  * If the request has not already finished or been unlinked
713  * the completion handler will see urb->status == -ENOENT.
714  *
715  * After and while the routine runs, attempts to resubmit the URB will fail
716  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
717  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
718  *
719  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
720  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
721  * completion handler cannot deallocate the URB.
722  *
723  * This routine may not be used in an interrupt context (such as a bottom
724  * half or a completion handler), or when holding a spinlock, or in other
725  * situations where the caller can't schedule().
726  *
727  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
728  * method has returned.
729  */
730 void usb_poison_urb(struct urb *urb)
731 {
732         might_sleep();
733         if (!urb)
734                 return;
735         atomic_inc(&urb->reject);
736         /*
737          * Order the write of urb->reject above before the read
738          * of urb->use_count below.  Pairs with the barriers in
739          * __usb_hcd_giveback_urb() and usb_hcd_submit_urb().
740          */
741         smp_mb__after_atomic();
742
743         if (!urb->dev || !urb->ep)
744                 return;
745
746         usb_hcd_unlink_urb(urb, -ENOENT);
747         wait_event(usb_kill_urb_queue, atomic_read(&urb->use_count) == 0);
748 }
749 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_poison_urb);
750
751 void usb_unpoison_urb(struct urb *urb)
752 {
753         if (!urb)
754                 return;
755
756         atomic_dec(&urb->reject);
757 }
758 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unpoison_urb);
759
760 /**
761  * usb_block_urb - reliably prevent further use of an URB
762  * @urb: pointer to URB to be blocked, may be NULL
763  *
764  * After the routine has run, attempts to resubmit the URB will fail
765  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
766  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
767  *
768  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
769  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
770  * completion handler cannot deallocate the URB.
771  */
772 void usb_block_urb(struct urb *urb)
773 {
774         if (!urb)
775                 return;
776
777         atomic_inc(&urb->reject);
778 }
779 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_block_urb);
780
781 /**
782  * usb_kill_anchored_urbs - kill all URBs associated with an anchor
783  * @anchor: anchor the requests are bound to
784  *
785  * This kills all outstanding URBs starting from the back of the queue,
786  * with guarantee that no completer callbacks will take place from the
787  * anchor after this function returns.
788  *
789  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
790  * method has returned.
791  */
792 void usb_kill_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
793 {
794         struct urb *victim;
795         int surely_empty;
796
797         do {
798                 spin_lock_irq(&anchor->lock);
799                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
800                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
801                                             struct urb, anchor_list);
802                         /* make sure the URB isn't freed before we kill it */
803                         usb_get_urb(victim);
804                         spin_unlock_irq(&anchor->lock);
805                         /* this will unanchor the URB */
806                         usb_kill_urb(victim);
807                         usb_put_urb(victim);
808                         spin_lock_irq(&anchor->lock);
809                 }
810                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
811
812                 spin_unlock_irq(&anchor->lock);
813                 cpu_relax();
814         } while (!surely_empty);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_kill_anchored_urbs);
817
818
819 /**
820  * usb_poison_anchored_urbs - cease all traffic from an anchor
821  * @anchor: anchor the requests are bound to
822  *
823  * this allows all outstanding URBs to be poisoned starting
824  * from the back of the queue. Newly added URBs will also be
825  * poisoned
826  *
827  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
828  * method has returned.
829  */
830 void usb_poison_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
831 {
832         struct urb *victim;
833         int surely_empty;
834
835         do {
836                 spin_lock_irq(&anchor->lock);
837                 anchor->poisoned = 1;
838                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
839                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
840                                             struct urb, anchor_list);
841                         /* make sure the URB isn't freed before we kill it */
842                         usb_get_urb(victim);
843                         spin_unlock_irq(&anchor->lock);
844                         /* this will unanchor the URB */
845                         usb_poison_urb(victim);
846                         usb_put_urb(victim);
847                         spin_lock_irq(&anchor->lock);
848                 }
849                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
850
851                 spin_unlock_irq(&anchor->lock);
852                 cpu_relax();
853         } while (!surely_empty);
854 }
855 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_poison_anchored_urbs);
856
857 /**
858  * usb_unpoison_anchored_urbs - let an anchor be used successfully again
859  * @anchor: anchor the requests are bound to
860  *
861  * Reverses the effect of usb_poison_anchored_urbs
862  * the anchor can be used normally after it returns
863  */
864 void usb_unpoison_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
865 {
866         unsigned long flags;
867         struct urb *lazarus;
868
869         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
870         list_for_each_entry(lazarus, &anchor->urb_list, anchor_list) {
871                 usb_unpoison_urb(lazarus);
872         }
873         anchor->poisoned = 0;
874         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
875 }
876 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unpoison_anchored_urbs);
877 /**
878  * usb_unlink_anchored_urbs - asynchronously cancel transfer requests en masse
879  * @anchor: anchor the requests are bound to
880  *
881  * this allows all outstanding URBs to be unlinked starting
882  * from the back of the queue. This function is asynchronous.
883  * The unlinking is just triggered. It may happen after this
884  * function has returned.
885  *
886  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
887  * method has returned.
888  */
889 void usb_unlink_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
890 {
891         struct urb *victim;
892
893         while ((victim = usb_get_from_anchor(anchor)) != NULL) {
894                 usb_unlink_urb(victim);
895                 usb_put_urb(victim);
896         }
897 }
898 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unlink_anchored_urbs);
899
900 /**
901  * usb_anchor_suspend_wakeups
902  * @anchor: the anchor you want to suspend wakeups on
903  *
904  * Call this to stop the last urb being unanchored from waking up any
905  * usb_wait_anchor_empty_timeout waiters. This is used in the hcd urb give-
906  * back path to delay waking up until after the completion handler has run.
907  */
908 void usb_anchor_suspend_wakeups(struct usb_anchor *anchor)
909 {
910         if (anchor)
911                 atomic_inc(&anchor->suspend_wakeups);
912 }
913 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_suspend_wakeups);
914
915 /**
916  * usb_anchor_resume_wakeups
917  * @anchor: the anchor you want to resume wakeups on
918  *
919  * Allow usb_wait_anchor_empty_timeout waiters to be woken up again, and
920  * wake up any current waiters if the anchor is empty.
921  */
922 void usb_anchor_resume_wakeups(struct usb_anchor *anchor)
923 {
924         if (!anchor)
925                 return;
926
927         atomic_dec(&anchor->suspend_wakeups);
928         if (usb_anchor_check_wakeup(anchor))
929                 wake_up(&anchor->wait);
930 }
931 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_resume_wakeups);
932
933 /**
934  * usb_wait_anchor_empty_timeout - wait for an anchor to be unused
935  * @anchor: the anchor you want to become unused
936  * @timeout: how long you are willing to wait in milliseconds
937  *
938  * Call this is you want to be sure all an anchor's
939  * URBs have finished
940  *
941  * Return: Non-zero if the anchor became unused. Zero on timeout.
942  */
943 int usb_wait_anchor_empty_timeout(struct usb_anchor *anchor,
944                                   unsigned int timeout)
945 {
946         return wait_event_timeout(anchor->wait,
947                                   usb_anchor_check_wakeup(anchor),
948                                   msecs_to_jiffies(timeout));
949 }
950 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_wait_anchor_empty_timeout);
951
952 /**
953  * usb_get_from_anchor - get an anchor's oldest urb
954  * @anchor: the anchor whose urb you want
955  *
956  * This will take the oldest urb from an anchor,
957  * unanchor and return it
958  *
959  * Return: The oldest urb from @anchor, or %NULL if @anchor has no
960  * urbs associated with it.
961  */
962 struct urb *usb_get_from_anchor(struct usb_anchor *anchor)
963 {
964         struct urb *victim;
965         unsigned long flags;
966
967         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
968         if (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
969                 victim = list_entry(anchor->urb_list.next, struct urb,
970                                     anchor_list);
971                 usb_get_urb(victim);
972                 __usb_unanchor_urb(victim, anchor);
973         } else {
974                 victim = NULL;
975         }
976         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
977
978         return victim;
979 }
980
981 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_get_from_anchor);
982
983 /**
984  * usb_scuttle_anchored_urbs - unanchor all an anchor's urbs
985  * @anchor: the anchor whose urbs you want to unanchor
986  *
987  * use this to get rid of all an anchor's urbs
988  */
989 void usb_scuttle_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
990 {
991         struct urb *victim;
992         unsigned long flags;
993         int surely_empty;
994
995         do {
996                 spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
997                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
998                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
999                                             struct urb, anchor_list);
1000                         __usb_unanchor_urb(victim, anchor);
1001                 }
1002                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
1003
1004                 spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
1005                 cpu_relax();
1006         } while (!surely_empty);
1007 }
1008
1009 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_scuttle_anchored_urbs);
1010
1011 /**
1012  * usb_anchor_empty - is an anchor empty
1013  * @anchor: the anchor you want to query
1014  *
1015  * Return: 1 if the anchor has no urbs associated with it.
1016  */
1017 int usb_anchor_empty(struct usb_anchor *anchor)
1018 {
1019         return list_empty(&anchor->urb_list);
1020 }
1021
1022 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_empty);
1023