drivers/usb/early/xhci-dbc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * xhci-dbc.c - xHCI debug capability early driver
   4  *
   5  * Copyright (C) 2016 Intel Corporation
   6  *
   7  * Author: Lu Baolu <baolu.lu@linux.intel.com>
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt)     KBUILD_MODNAME ":%s: " fmt, __func__
  11
  12 #include <linux/console.h>
  13 #include <linux/pci_regs.h>
  14 #include <linux/pci_ids.h>
  15 #include <linux/memblock.h>
  16 #include <linux/io.h>
  17 #include <asm/pci-direct.h>
  18 #include <asm/fixmap.h>
  19 #include <linux/bcd.h>
  20 #include <linux/export.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
  25
  26 #include "../host/xhci.h"
  27 #include "xhci-dbc.h"
  28
  29 static struct xdbc_state xdbc;
  30 static bool early_console_keep;
  31
  32 #ifdef XDBC_TRACE
  33 #define xdbc_trace      trace_printk
  34 #else
  35 static inline void xdbc_trace(const char *fmt, ...) { }
  36 #endif /* XDBC_TRACE */
  37
  38 static void __iomem * __init xdbc_map_pci_mmio(u32 bus, u32 dev, u32 func)
  39 {
  40         u64 val64, sz64, mask64;
  41         void __iomem *base;
  42         u32 val, sz;
  43         u8 byte;
  44
  45         val = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0);
  46         write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0, ~0);
  47         sz = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0);
  48         write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0, val);
  49
  50         if (val == 0xffffffff || sz == 0xffffffff) {
  51                 pr_notice("invalid mmio bar\n");
  52                 return NULL;
  53         }
  54
  55         val64   = val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  56         sz64    = sz & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  57         mask64  = PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  58
  59         if ((val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_MASK) == PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64) {
  60                 val = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4);
  61                 write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4, ~0);
  62                 sz = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4);
  63                 write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4, val);
  64
  65                 val64   |= (u64)val << 32;
  66                 sz64    |= (u64)sz << 32;
  67                 mask64  |= ~0ULL << 32;
  68         }
  69
  70         sz64 &= mask64;
  71
  72         if (!sz64) {
  73                 pr_notice("invalid mmio address\n");
  74                 return NULL;
  75         }
  76
  77         sz64 = 1ULL << __ffs64(sz64);
  78
  79         /* Check if the mem space is enabled: */
  80         byte = read_pci_config_byte(bus, dev, func, PCI_COMMAND);
  81         if (!(byte & PCI_COMMAND_MEMORY)) {
  82                 byte |= PCI_COMMAND_MEMORY;
  83                 write_pci_config_byte(bus, dev, func, PCI_COMMAND, byte);
  84         }
  85
  86         xdbc.xhci_start = val64;
  87         xdbc.xhci_length = sz64;
  88         base = early_ioremap(val64, sz64);
  89
  90         return base;
  91 }
  92
  93 static void * __init xdbc_get_page(dma_addr_t *dma_addr)
  94 {
  95         void *virt;
  96
  97         virt = memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
  98         if (!virt)
  99                 return NULL;
 100
 101         if (dma_addr)
 102                 *dma_addr = (dma_addr_t)__pa(virt);
 103
 104         return virt;
 105 }
 106
 107 static u32 __init xdbc_find_dbgp(int xdbc_num, u32 *b, u32 *d, u32 *f)
 108 {
 109         u32 bus, dev, func, class;
 110
 111         for (bus = 0; bus < XDBC_PCI_MAX_BUSES; bus++) {
 112                 for (dev = 0; dev < XDBC_PCI_MAX_DEVICES; dev++) {
 113                         for (func = 0; func < XDBC_PCI_MAX_FUNCTION; func++) {
 114
 115                                 class = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_CLASS_REVISION);
 116                                 if ((class >> 8) != PCI_CLASS_SERIAL_USB_XHCI)
 117                                         continue;
 118
 119                                 if (xdbc_num-- != 0)
 120                                         continue;
 121
 122                                 *b = bus;
 123                                 *d = dev;
 124                                 *f = func;
 125
 126                                 return 0;
 127                         }
 128                 }
 129         }
 130
 131         return -1;
 132 }
 133
 134 static int handshake(void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int wait, int delay)
 135 {
 136         u32 result;
 137
 138         /* Can not use readl_poll_timeout_atomic() for early boot things */
 139         do {
 140                 result = readl(ptr);
 141                 result &= mask;
 142                 if (result == done)
 143                         return 0;
 144                 udelay(delay);
 145                 wait -= delay;
 146         } while (wait > 0);
 147
 148         return -ETIMEDOUT;
 149 }
 150
 151 static void __init xdbc_bios_handoff(void)
 152 {
 153         int offset, timeout;
 154         u32 val;
 155
 156         offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, 0, XHCI_EXT_CAPS_LEGACY);
 157         val = readl(xdbc.xhci_base + offset);
 158
 159         if (val & XHCI_HC_BIOS_OWNED) {
 160                 writel(val | XHCI_HC_OS_OWNED, xdbc.xhci_base + offset);
 161                 timeout = handshake(xdbc.xhci_base + offset, XHCI_HC_BIOS_OWNED, 0, 5000, 10);
 162
 163                 if (timeout) {
 164                         pr_notice("failed to hand over xHCI control from BIOS\n");
 165                         writel(val & ~XHCI_HC_BIOS_OWNED, xdbc.xhci_base + offset);
 166                 }
 167         }
 168
 169         /* Disable BIOS SMIs and clear all SMI events: */
 170         val = readl(xdbc.xhci_base + offset + XHCI_LEGACY_CONTROL_OFFSET);
 171         val &= XHCI_LEGACY_DISABLE_SMI;
 172         val |= XHCI_LEGACY_SMI_EVENTS;
 173         writel(val, xdbc.xhci_base + offset + XHCI_LEGACY_CONTROL_OFFSET);
 174 }
 175
 176 static int __init
 177 xdbc_alloc_ring(struct xdbc_segment *seg, struct xdbc_ring *ring)
 178 {
 179         seg->trbs = xdbc_get_page(&seg->dma);
 180         if (!seg->trbs)
 181                 return -ENOMEM;
 182
 183         ring->segment = seg;
 184
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 static void __init xdbc_free_ring(struct xdbc_ring *ring)
 189 {
 190         struct xdbc_segment *seg = ring->segment;
 191
 192         if (!seg)
 193                 return;
 194
 195         memblock_phys_free(seg->dma, PAGE_SIZE);
 196         ring->segment = NULL;
 197 }
 198
 199 static void xdbc_reset_ring(struct xdbc_ring *ring)
 200 {
 201         struct xdbc_segment *seg = ring->segment;
 202         struct xdbc_trb *link_trb;
 203
 204         memset(seg->trbs, 0, PAGE_SIZE);
 205
 206         ring->enqueue = seg->trbs;
 207         ring->dequeue = seg->trbs;
 208         ring->cycle_state = 1;
 209
 210         if (ring != &xdbc.evt_ring) {
 211                 link_trb = &seg->trbs[XDBC_TRBS_PER_SEGMENT - 1];
 212                 link_trb->field[0] = cpu_to_le32(lower_32_bits(seg->dma));
 213                 link_trb->field[1] = cpu_to_le32(upper_32_bits(seg->dma));
 214                 link_trb->field[3] = cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_LINK)) | cpu_to_le32(LINK_TOGGLE);
 215         }
 216 }
 217
 218 static inline void xdbc_put_utf16(u16 *s, const char *c, size_t size)
 219 {
 220         int i;
 221
 222         for (i = 0; i < size; i++)
 223                 s[i] = cpu_to_le16(c[i]);
 224 }
 225
 226 static void xdbc_mem_init(void)
 227 {
 228         struct xdbc_ep_context *ep_in, *ep_out;
 229         struct usb_string_descriptor *s_desc;
 230         struct xdbc_erst_entry *entry;
 231         struct xdbc_strings *strings;
 232         struct xdbc_context *ctx;
 233         unsigned int max_burst;
 234         u32 string_length;
 235         int index = 0;
 236         u32 dev_info;
 237
 238         xdbc_reset_ring(&xdbc.evt_ring);
 239         xdbc_reset_ring(&xdbc.in_ring);
 240         xdbc_reset_ring(&xdbc.out_ring);
 241         memset(xdbc.table_base, 0, PAGE_SIZE);
 242         memset(xdbc.out_buf, 0, PAGE_SIZE);
 243
 244         /* Initialize event ring segment table: */
 245         xdbc.erst_size  = 16;
 246         xdbc.erst_base  = xdbc.table_base + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
 247         xdbc.erst_dma   = xdbc.table_dma + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
 248
 249         index += XDBC_ERST_ENTRY_NUM;
 250         entry = (struct xdbc_erst_entry *)xdbc.erst_base;
 251
 252         entry->seg_addr         = cpu_to_le64(xdbc.evt_seg.dma);
 253         entry->seg_size         = cpu_to_le32(XDBC_TRBS_PER_SEGMENT);
 254         entry->__reserved_0     = 0;
 255
 256         /* Initialize ERST registers: */
 257         writel(1, &xdbc.xdbc_reg->ersts);
 258         xdbc_write64(xdbc.erst_dma, &xdbc.xdbc_reg->erstba);
 259         xdbc_write64(xdbc.evt_seg.dma, &xdbc.xdbc_reg->erdp);
 260
 261         /* Debug capability contexts: */
 262         xdbc.dbcc_size  = 64 * 3;
 263         xdbc.dbcc_base  = xdbc.table_base + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
 264         xdbc.dbcc_dma   = xdbc.table_dma + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
 265
 266         index += XDBC_DBCC_ENTRY_NUM;
 267
 268         /* Popluate the strings: */
 269         xdbc.string_size = sizeof(struct xdbc_strings);
 270         xdbc.string_base = xdbc.table_base + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
 271         xdbc.string_dma  = xdbc.table_dma + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
 272         strings          = (struct xdbc_strings *)xdbc.string_base;
 273
 274         index += XDBC_STRING_ENTRY_NUM;
 275
 276         /* Serial string: */
 277         s_desc                  = (struct usb_string_descriptor *)strings->serial;
 278         s_desc->bLength         = (strlen(XDBC_STRING_SERIAL) + 1) * 2;
 279         s_desc->bDescriptorType = USB_DT_STRING;
 280
 281         xdbc_put_utf16(s_desc->wData, XDBC_STRING_SERIAL, strlen(XDBC_STRING_SERIAL));
 282         string_length = s_desc->bLength;
 283         string_length <<= 8;
 284
 285         /* Product string: */
 286         s_desc                  = (struct usb_string_descriptor *)strings->product;
 287         s_desc->bLength         = (strlen(XDBC_STRING_PRODUCT) + 1) * 2;
 288         s_desc->bDescriptorType = USB_DT_STRING;
 289
 290         xdbc_put_utf16(s_desc->wData, XDBC_STRING_PRODUCT, strlen(XDBC_STRING_PRODUCT));
 291         string_length += s_desc->bLength;
 292         string_length <<= 8;
 293
 294         /* Manufacture string: */
 295         s_desc                  = (struct usb_string_descriptor *)strings->manufacturer;
 296         s_desc->bLength         = (strlen(XDBC_STRING_MANUFACTURER) + 1) * 2;
 297         s_desc->bDescriptorType = USB_DT_STRING;
 298
 299         xdbc_put_utf16(s_desc->wData, XDBC_STRING_MANUFACTURER, strlen(XDBC_STRING_MANUFACTURER));
 300         string_length += s_desc->bLength;
 301         string_length <<= 8;
 302
 303         /* String0: */
 304         strings->string0[0]     = 4;
 305         strings->string0[1]     = USB_DT_STRING;
 306         strings->string0[2]     = 0x09;
 307         strings->string0[3]     = 0x04;
 308
 309         string_length += 4;
 310
 311         /* Populate info Context: */
 312         ctx = (struct xdbc_context *)xdbc.dbcc_base;
 313
 314         ctx->info.string0       = cpu_to_le64(xdbc.string_dma);
 315         ctx->info.manufacturer  = cpu_to_le64(xdbc.string_dma + XDBC_MAX_STRING_LENGTH);
 316         ctx->info.product       = cpu_to_le64(xdbc.string_dma + XDBC_MAX_STRING_LENGTH * 2);
 317         ctx->info.serial        = cpu_to_le64(xdbc.string_dma + XDBC_MAX_STRING_LENGTH * 3);
 318         ctx->info.length        = cpu_to_le32(string_length);
 319
 320         /* Populate bulk out endpoint context: */
 321         max_burst = DEBUG_MAX_BURST(readl(&xdbc.xdbc_reg->control));
 322         ep_out = (struct xdbc_ep_context *)&ctx->out;
 323
 324         ep_out->ep_info1        = 0;
 325         ep_out->ep_info2        = cpu_to_le32(EP_TYPE(BULK_OUT_EP) | MAX_PACKET(1024) | MAX_BURST(max_burst));
 326         ep_out->deq             = cpu_to_le64(xdbc.out_seg.dma | xdbc.out_ring.cycle_state);
 327
 328         /* Populate bulk in endpoint context: */
 329         ep_in = (struct xdbc_ep_context *)&ctx->in;
 330
 331         ep_in->ep_info1         = 0;
 332         ep_in->ep_info2         = cpu_to_le32(EP_TYPE(BULK_IN_EP) | MAX_PACKET(1024) | MAX_BURST(max_burst));
 333         ep_in->deq              = cpu_to_le64(xdbc.in_seg.dma | xdbc.in_ring.cycle_state);
 334
 335         /* Set DbC context and info registers: */
 336         xdbc_write64(xdbc.dbcc_dma, &xdbc.xdbc_reg->dccp);
 337
 338         dev_info = cpu_to_le32((XDBC_VENDOR_ID << 16) | XDBC_PROTOCOL);
 339         writel(dev_info, &xdbc.xdbc_reg->devinfo1);
 340
 341         dev_info = cpu_to_le32((XDBC_DEVICE_REV << 16) | XDBC_PRODUCT_ID);
 342         writel(dev_info, &xdbc.xdbc_reg->devinfo2);
 343
 344         xdbc.in_buf = xdbc.out_buf + XDBC_MAX_PACKET;
 345         xdbc.in_dma = xdbc.out_dma + XDBC_MAX_PACKET;
 346 }
 347
 348 static void xdbc_do_reset_debug_port(u32 id, u32 count)
 349 {
 350         void __iomem *ops_reg;
 351         void __iomem *portsc;
 352         u32 val, cap_length;
 353         int i;
 354
 355         cap_length = readl(xdbc.xhci_base) & 0xff;
 356         ops_reg = xdbc.xhci_base + cap_length;
 357
 358         id--;
 359         for (i = id; i < (id + count); i++) {
 360                 portsc = ops_reg + 0x400 + i * 0x10;
 361                 val = readl(portsc);
 362                 if (!(val & PORT_CONNECT))
 363                         writel(val | PORT_RESET, portsc);
 364         }
 365 }
 366
 367 static void xdbc_reset_debug_port(void)
 368 {
 369         u32 val, port_offset, port_count;
 370         int offset = 0;
 371
 372         do {
 373                 offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, offset, XHCI_EXT_CAPS_PROTOCOL);
 374                 if (!offset)
 375                         break;
 376
 377                 val = readl(xdbc.xhci_base + offset);
 378                 if (XHCI_EXT_PORT_MAJOR(val) != 0x3)
 379                         continue;
 380
 381                 val = readl(xdbc.xhci_base + offset + 8);
 382                 port_offset = XHCI_EXT_PORT_OFF(val);
 383                 port_count = XHCI_EXT_PORT_COUNT(val);
 384
 385                 xdbc_do_reset_debug_port(port_offset, port_count);
 386         } while (1);
 387 }
 388
 389 static void
 390 xdbc_queue_trb(struct xdbc_ring *ring, u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4)
 391 {
 392         struct xdbc_trb *trb, *link_trb;
 393
 394         trb = ring->enqueue;
 395         trb->field[0] = cpu_to_le32(field1);
 396         trb->field[1] = cpu_to_le32(field2);
 397         trb->field[2] = cpu_to_le32(field3);
 398         trb->field[3] = cpu_to_le32(field4);
 399
 400         ++(ring->enqueue);
 401         if (ring->enqueue >= &ring->segment->trbs[TRBS_PER_SEGMENT - 1]) {
 402                 link_trb = ring->enqueue;
 403                 if (ring->cycle_state)
 404                         link_trb->field[3] |= cpu_to_le32(TRB_CYCLE);
 405                 else
 406                         link_trb->field[3] &= cpu_to_le32(~TRB_CYCLE);
 407
 408                 ring->enqueue = ring->segment->trbs;
 409                 ring->cycle_state ^= 1;
 410         }
 411 }
 412
 413 static void xdbc_ring_doorbell(int target)
 414 {
 415         writel(DOOR_BELL_TARGET(target), &xdbc.xdbc_reg->doorbell);
 416 }
 417
 418 static int xdbc_start(void)
 419 {
 420         u32 ctrl, status;
 421         int ret;
 422
 423         ctrl = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
 424         writel(ctrl | CTRL_DBC_ENABLE | CTRL_PORT_ENABLE, &xdbc.xdbc_reg->control);
 425         ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_ENABLE, CTRL_DBC_ENABLE, 100000, 100);
 426         if (ret) {
 427                 xdbc_trace("failed to initialize hardware\n");
 428                 return ret;
 429         }
 430
 431         /* Reset port to avoid bus hang: */
 432         if (xdbc.vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL)
 433                 xdbc_reset_debug_port();
 434
 435         /* Wait for port connection: */
 436         ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->portsc, PORTSC_CONN_STATUS, PORTSC_CONN_STATUS, 5000000, 100);
 437         if (ret) {
 438                 xdbc_trace("waiting for connection timed out\n");
 439                 return ret;
 440         }
 441
 442         /* Wait for debug device to be configured: */
 443         ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_RUN, CTRL_DBC_RUN, 5000000, 100);
 444         if (ret) {
 445                 xdbc_trace("waiting for device configuration timed out\n");
 446                 return ret;
 447         }
 448
 449         /* Check port number: */
 450         status = readl(&xdbc.xdbc_reg->status);
 451         if (!DCST_DEBUG_PORT(status)) {
 452                 xdbc_trace("invalid root hub port number\n");
 453                 return -ENODEV;
 454         }
 455
 456         xdbc.port_number = DCST_DEBUG_PORT(status);
 457
 458         xdbc_trace("DbC is running now, control 0x%08x port ID %d\n",
 459                    readl(&xdbc.xdbc_reg->control), xdbc.port_number);
 460
 461         return 0;
 462 }
 463
 464 static int xdbc_bulk_transfer(void *data, int size, bool read)
 465 {
 466         struct xdbc_ring *ring;
 467         struct xdbc_trb *trb;
 468         u32 length, control;
 469         u32 cycle;
 470         u64 addr;
 471
 472         if (size > XDBC_MAX_PACKET) {
 473                 xdbc_trace("bad parameter, size %d\n", size);
 474                 return -EINVAL;
 475         }
 476
 477         if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED) ||
 478             !(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_CONFIGURED) ||
 479             (!read && (xdbc.flags & XDBC_FLAGS_OUT_STALL)) ||
 480             (read && (xdbc.flags & XDBC_FLAGS_IN_STALL))) {
 481
 482                 xdbc_trace("connection not ready, flags %08x\n", xdbc.flags);
 483                 return -EIO;
 484         }
 485
 486         ring = (read ? &xdbc.in_ring : &xdbc.out_ring);
 487         trb = ring->enqueue;
 488         cycle = ring->cycle_state;
 489         length = TRB_LEN(size);
 490         control = TRB_TYPE(TRB_NORMAL) | TRB_IOC;
 491
 492         if (cycle)
 493                 control &= cpu_to_le32(~TRB_CYCLE);
 494         else
 495                 control |= cpu_to_le32(TRB_CYCLE);
 496
 497         if (read) {
 498                 memset(xdbc.in_buf, 0, XDBC_MAX_PACKET);
 499                 addr = xdbc.in_dma;
 500                 xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_IN_PROCESS;
 501         } else {
 502                 memset(xdbc.out_buf, 0, XDBC_MAX_PACKET);
 503                 memcpy(xdbc.out_buf, data, size);
 504                 addr = xdbc.out_dma;
 505                 xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS;
 506         }
 507
 508         xdbc_queue_trb(ring, lower_32_bits(addr), upper_32_bits(addr), length, control);
 509
 510         /*
 511          * Add a barrier between writes of trb fields and flipping
 512          * the cycle bit:
 513          */
 514         wmb();
 515         if (cycle)
 516                 trb->field[3] |= cpu_to_le32(cycle);
 517         else
 518                 trb->field[3] &= cpu_to_le32(~TRB_CYCLE);
 519
 520         xdbc_ring_doorbell(read ? IN_EP_DOORBELL : OUT_EP_DOORBELL);
 521
 522         return size;
 523 }
 524
 525 static int xdbc_handle_external_reset(void)
 526 {
 527         int ret = 0;
 528
 529         xdbc.flags = 0;
 530         writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
 531         ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_ENABLE, 0, 100000, 10);
 532         if (ret)
 533                 goto reset_out;
 534
 535         xdbc_mem_init();
 536
 537         ret = xdbc_start();
 538         if (ret < 0)
 539                 goto reset_out;
 540
 541         xdbc_trace("dbc recovered\n");
 542
 543         xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_INITIALIZED | XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
 544
 545         xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
 546
 547         return 0;
 548
 549 reset_out:
 550         xdbc_trace("failed to recover from external reset\n");
 551         return ret;
 552 }
 553
 554 static int __init xdbc_early_setup(void)
 555 {
 556         int ret;
 557
 558         writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
 559         ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_ENABLE, 0, 100000, 100);
 560         if (ret)
 561                 return ret;
 562
 563         /* Allocate the table page: */
 564         xdbc.table_base = xdbc_get_page(&xdbc.table_dma);
 565         if (!xdbc.table_base)
 566                 return -ENOMEM;
 567
 568         /* Get and store the transfer buffer: */
 569         xdbc.out_buf = xdbc_get_page(&xdbc.out_dma);
 570         if (!xdbc.out_buf)
 571                 return -ENOMEM;
 572
 573         /* Allocate the event ring: */
 574         ret = xdbc_alloc_ring(&xdbc.evt_seg, &xdbc.evt_ring);
 575         if (ret < 0)
 576                 return ret;
 577
 578         /* Allocate IN/OUT endpoint transfer rings: */
 579         ret = xdbc_alloc_ring(&xdbc.in_seg, &xdbc.in_ring);
 580         if (ret < 0)
 581                 return ret;
 582
 583         ret = xdbc_alloc_ring(&xdbc.out_seg, &xdbc.out_ring);
 584         if (ret < 0)
 585                 return ret;
 586
 587         xdbc_mem_init();
 588
 589         ret = xdbc_start();
 590         if (ret < 0) {
 591                 writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
 592                 return ret;
 593         }
 594
 595         xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_INITIALIZED | XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
 596
 597         xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
 598
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 int __init early_xdbc_parse_parameter(char *s)
 603 {
 604         unsigned long dbgp_num = 0;
 605         u32 bus, dev, func, offset;
 606         int ret;
 607
 608         if (!early_pci_allowed())
 609                 return -EPERM;
 610
 611         if (strstr(s, "keep"))
 612                 early_console_keep = true;
 613
 614         if (xdbc.xdbc_reg)
 615                 return 0;
 616
 617         if (*s && kstrtoul(s, 0, &dbgp_num))
 618                 dbgp_num = 0;
 619
 620         pr_notice("dbgp_num: %lu\n", dbgp_num);
 621
 622         /* Locate the host controller: */
 623         ret = xdbc_find_dbgp(dbgp_num, &bus, &dev, &func);
 624         if (ret) {
 625                 pr_notice("failed to locate xhci host\n");
 626                 return -ENODEV;
 627         }
 628
 629         xdbc.vendor     = read_pci_config_16(bus, dev, func, PCI_VENDOR_ID);
 630         xdbc.device     = read_pci_config_16(bus, dev, func, PCI_DEVICE_ID);
 631         xdbc.bus        = bus;
 632         xdbc.dev        = dev;
 633         xdbc.func       = func;
 634
 635         /* Map the IO memory: */
 636         xdbc.xhci_base = xdbc_map_pci_mmio(bus, dev, func);
 637         if (!xdbc.xhci_base)
 638                 return -EINVAL;
 639
 640         /* Locate DbC registers: */
 641         offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, 0, XHCI_EXT_CAPS_DEBUG);
 642         if (!offset) {
 643                 pr_notice("xhci host doesn't support debug capability\n");
 644                 early_iounmap(xdbc.xhci_base, xdbc.xhci_length);
 645                 xdbc.xhci_base = NULL;
 646                 xdbc.xhci_length = 0;
 647
 648                 return -ENODEV;
 649         }
 650         xdbc.xdbc_reg = (struct xdbc_regs __iomem *)(xdbc.xhci_base + offset);
 651
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 int __init early_xdbc_setup_hardware(void)
 656 {
 657         int ret;
 658
 659         if (!xdbc.xdbc_reg)
 660                 return -ENODEV;
 661
 662         xdbc_bios_handoff();
 663
 664         raw_spin_lock_init(&xdbc.lock);
 665
 666         ret = xdbc_early_setup();
 667         if (ret) {
 668                 pr_notice("failed to setup the connection to host\n");
 669
 670                 xdbc_free_ring(&xdbc.evt_ring);
 671                 xdbc_free_ring(&xdbc.out_ring);
 672                 xdbc_free_ring(&xdbc.in_ring);
 673
 674                 if (xdbc.table_dma)
 675                         memblock_phys_free(xdbc.table_dma, PAGE_SIZE);
 676
 677                 if (xdbc.out_dma)
 678                         memblock_phys_free(xdbc.out_dma, PAGE_SIZE);
 679
 680                 xdbc.table_base = NULL;
 681                 xdbc.out_buf = NULL;
 682         }
 683
 684         return ret;
 685 }
 686
 687 static void xdbc_handle_port_status(struct xdbc_trb *evt_trb)
 688 {
 689         u32 port_reg;
 690
 691         port_reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->portsc);
 692         if (port_reg & PORTSC_CONN_CHANGE) {
 693                 xdbc_trace("connect status change event\n");
 694
 695                 /* Check whether cable unplugged: */
 696                 if (!(port_reg & PORTSC_CONN_STATUS)) {
 697                         xdbc.flags = 0;
 698                         xdbc_trace("cable unplugged\n");
 699                 }
 700         }
 701
 702         if (port_reg & PORTSC_RESET_CHANGE)
 703                 xdbc_trace("port reset change event\n");
 704
 705         if (port_reg & PORTSC_LINK_CHANGE)
 706                 xdbc_trace("port link status change event\n");
 707
 708         if (port_reg & PORTSC_CONFIG_CHANGE)
 709                 xdbc_trace("config error change\n");
 710
 711         /* Write back the value to clear RW1C bits: */
 712         writel(port_reg, &xdbc.xdbc_reg->portsc);
 713 }
 714
 715 static void xdbc_handle_tx_event(struct xdbc_trb *evt_trb)
 716 {
 717         u32 comp_code;
 718         int ep_id;
 719
 720         comp_code       = GET_COMP_CODE(le32_to_cpu(evt_trb->field[2]));
 721         ep_id           = TRB_TO_EP_ID(le32_to_cpu(evt_trb->field[3]));
 722
 723         switch (comp_code) {
 724         case COMP_SUCCESS:
 725         case COMP_SHORT_PACKET:
 726                 break;
 727         case COMP_TRB_ERROR:
 728         case COMP_BABBLE_DETECTED_ERROR:
 729         case COMP_USB_TRANSACTION_ERROR:
 730         case COMP_STALL_ERROR:
 731         default:
 732                 if (ep_id == XDBC_EPID_OUT || ep_id == XDBC_EPID_OUT_INTEL)
 733                         xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_OUT_STALL;
 734                 if (ep_id == XDBC_EPID_IN || ep_id == XDBC_EPID_IN_INTEL)
 735                         xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_IN_STALL;
 736
 737                 xdbc_trace("endpoint %d stalled\n", ep_id);
 738                 break;
 739         }
 740
 741         if (ep_id == XDBC_EPID_IN || ep_id == XDBC_EPID_IN_INTEL) {
 742                 xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_IN_PROCESS;
 743                 xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
 744         } else if (ep_id == XDBC_EPID_OUT || ep_id == XDBC_EPID_OUT_INTEL) {
 745                 xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS;
 746         } else {
 747                 xdbc_trace("invalid endpoint id %d\n", ep_id);
 748         }
 749 }
 750
 751 static void xdbc_handle_events(void)
 752 {
 753         struct xdbc_trb *evt_trb;
 754         bool update_erdp = false;
 755         u32 reg;
 756         u8 cmd;
 757
 758         cmd = read_pci_config_byte(xdbc.bus, xdbc.dev, xdbc.func, PCI_COMMAND);
 759         if (!(cmd & PCI_COMMAND_MASTER)) {
 760                 cmd |= PCI_COMMAND_MASTER | PCI_COMMAND_MEMORY;
 761                 write_pci_config_byte(xdbc.bus, xdbc.dev, xdbc.func, PCI_COMMAND, cmd);
 762         }
 763
 764         if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED))
 765                 return;
 766
 767         /* Handle external reset events: */
 768         reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
 769         if (!(reg & CTRL_DBC_ENABLE)) {
 770                 if (xdbc_handle_external_reset()) {
 771                         xdbc_trace("failed to recover connection\n");
 772                         return;
 773                 }
 774         }
 775
 776         /* Handle configure-exit event: */
 777         reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
 778         if (reg & CTRL_DBC_RUN_CHANGE) {
 779                 writel(reg, &xdbc.xdbc_reg->control);
 780                 if (reg & CTRL_DBC_RUN)
 781                         xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
 782                 else
 783                         xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
 784         }
 785
 786         /* Handle endpoint stall event: */
 787         reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
 788         if (reg & CTRL_HALT_IN_TR) {
 789                 xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_IN_STALL;
 790         } else {
 791                 xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_IN_STALL;
 792                 if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_IN_PROCESS))
 793                         xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
 794         }
 795
 796         if (reg & CTRL_HALT_OUT_TR)
 797                 xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_OUT_STALL;
 798         else
 799                 xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_OUT_STALL;
 800
 801         /* Handle the events in the event ring: */
 802         evt_trb = xdbc.evt_ring.dequeue;
 803         while ((le32_to_cpu(evt_trb->field[3]) & TRB_CYCLE) == xdbc.evt_ring.cycle_state) {
 804                 /*
 805                  * Add a barrier between reading the cycle flag and any
 806                  * reads of the event's flags/data below:
 807                  */
 808                 rmb();
 809
 810                 switch ((le32_to_cpu(evt_trb->field[3]) & TRB_TYPE_BITMASK)) {
 811                 case TRB_TYPE(TRB_PORT_STATUS):
 812                         xdbc_handle_port_status(evt_trb);
 813                         break;
 814                 case TRB_TYPE(TRB_TRANSFER):
 815                         xdbc_handle_tx_event(evt_trb);
 816                         break;
 817                 default:
 818                         break;
 819                 }
 820
 821                 ++(xdbc.evt_ring.dequeue);
 822                 if (xdbc.evt_ring.dequeue == &xdbc.evt_seg.trbs[TRBS_PER_SEGMENT]) {
 823                         xdbc.evt_ring.dequeue = xdbc.evt_seg.trbs;
 824                         xdbc.evt_ring.cycle_state ^= 1;
 825                 }
 826
 827                 evt_trb = xdbc.evt_ring.dequeue;
 828                 update_erdp = true;
 829         }
 830
 831         /* Update event ring dequeue pointer: */
 832         if (update_erdp)
 833                 xdbc_write64(__pa(xdbc.evt_ring.dequeue), &xdbc.xdbc_reg->erdp);
 834 }
 835
 836 static int xdbc_bulk_write(const char *bytes, int size)
 837 {
 838         int ret, timeout = 0;
 839         unsigned long flags;
 840
 841 retry:
 842         if (in_nmi()) {
 843                 if (!raw_spin_trylock_irqsave(&xdbc.lock, flags))
 844                         return -EAGAIN;
 845         } else {
 846                 raw_spin_lock_irqsave(&xdbc.lock, flags);
 847         }
 848
 849         xdbc_handle_events();
 850
 851         /* Check completion of the previous request: */
 852         if ((xdbc.flags & XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS) && (timeout < 2000000)) {
 853                 raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
 854                 udelay(100);
 855                 timeout += 100;
 856                 goto retry;
 857         }
 858
 859         if (xdbc.flags & XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS) {
 860                 raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
 861                 xdbc_trace("previous transfer not completed yet\n");
 862
 863                 return -ETIMEDOUT;
 864         }
 865
 866         ret = xdbc_bulk_transfer((void *)bytes, size, false);
 867         raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
 868
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 static void early_xdbc_write(struct console *con, const char *str, u32 n)
 873 {
 874         static char buf[XDBC_MAX_PACKET];
 875         int chunk, ret;
 876         int use_cr = 0;
 877
 878         if (!xdbc.xdbc_reg)
 879                 return;
 880         memset(buf, 0, XDBC_MAX_PACKET);
 881         while (n > 0) {
 882                 for (chunk = 0; chunk < XDBC_MAX_PACKET && n > 0; str++, chunk++, n--) {
 883
 884                         if (!use_cr && *str == '\n') {
 885                                 use_cr = 1;
 886                                 buf[chunk] = '\r';
 887                                 str--;
 888                                 n++;
 889                                 continue;
 890                         }
 891
 892                         if (use_cr)
 893                                 use_cr = 0;
 894                         buf[chunk] = *str;
 895                 }
 896
 897                 if (chunk > 0) {
 898                         ret = xdbc_bulk_write(buf, chunk);
 899                         if (ret < 0)
 900                                 xdbc_trace("missed message {%s}\n", buf);
 901                 }
 902         }
 903 }
 904
 905 static struct console early_xdbc_console = {
 906         .name           = "earlyxdbc",
 907         .write          = early_xdbc_write,
 908         .flags          = CON_PRINTBUFFER,
 909         .index          = -1,
 910 };
 911
 912 void __init early_xdbc_register_console(void)
 913 {
 914         if (early_console)
 915                 return;
 916
 917         early_console = &early_xdbc_console;
 918         if (early_console_keep)
 919                 early_console->flags &= ~CON_BOOT;
 920         else
 921                 early_console->flags |= CON_BOOT;
 922         register_console(early_console);
 923 }
 924
 925 static void xdbc_unregister_console(void)
 926 {
 927         if (early_xdbc_console.flags & CON_ENABLED)
 928                 unregister_console(&early_xdbc_console);
 929 }
 930
 931 static int xdbc_scrub_function(void *ptr)
 932 {
 933         unsigned long flags;
 934
 935         while (true) {
 936                 raw_spin_lock_irqsave(&xdbc.lock, flags);
 937                 xdbc_handle_events();
 938
 939                 if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED)) {
 940                         raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
 941                         break;
 942                 }
 943
 944                 raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
 945                 schedule_timeout_interruptible(1);
 946         }
 947
 948         xdbc_unregister_console();
 949         writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
 950         xdbc_trace("dbc scrub function exits\n");
 951
 952         return 0;
 953 }
 954
 955 static int __init xdbc_init(void)
 956 {
 957         unsigned long flags;
 958         void __iomem *base;
 959         int ret = 0;
 960         u32 offset;
 961
 962         if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED))
 963                 return 0;
 964
 965         /*
 966          * It's time to shut down the DbC, so that the debug
 967          * port can be reused by the host controller:
 968          */
 969         if (early_xdbc_console.index == -1 ||
 970             (early_xdbc_console.flags & CON_BOOT)) {
 971                 xdbc_trace("hardware not used anymore\n");
 972                 goto free_and_quit;
 973         }
 974
 975         base = ioremap(xdbc.xhci_start, xdbc.xhci_length);
 976         if (!base) {
 977                 xdbc_trace("failed to remap the io address\n");
 978                 ret = -ENOMEM;
 979                 goto free_and_quit;
 980         }
 981
 982         raw_spin_lock_irqsave(&xdbc.lock, flags);
 983         early_iounmap(xdbc.xhci_base, xdbc.xhci_length);
 984         xdbc.xhci_base = base;
 985         offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, 0, XHCI_EXT_CAPS_DEBUG);
 986         xdbc.xdbc_reg = (struct xdbc_regs __iomem *)(xdbc.xhci_base + offset);
 987         raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
 988
 989         kthread_run(xdbc_scrub_function, NULL, "%s", "xdbc");
 990
 991         return 0;
 992
 993 free_and_quit:
 994         xdbc_free_ring(&xdbc.evt_ring);
 995         xdbc_free_ring(&xdbc.out_ring);
 996         xdbc_free_ring(&xdbc.in_ring);
 997         memblock_phys_free(xdbc.table_dma, PAGE_SIZE);
 998         memblock_phys_free(xdbc.out_dma, PAGE_SIZE);
 999         writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
1000         early_iounmap(xdbc.xhci_base, xdbc.xhci_length);
1001
1002         return ret;
1003 }
1004 subsys_initcall(xdbc_init);