drivers/usb/gadget/function/u_ether.c

   1 /*
   2  * u_ether.c -- Ethernet-over-USB link layer utilities for Gadget stack
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003-2005,2008 David Brownell
   5  * Copyright (C) 2003-2004 Robert Schwebel, Benedikt Spranger
   6  * Copyright (C) 2008 Nokia Corporation
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  */
  13
  14 /* #define VERBOSE_DEBUG */
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/gfp.h>
  19 #include <linux/device.h>
  20 #include <linux/ctype.h>
  21 #include <linux/etherdevice.h>
  22 #include <linux/ethtool.h>
  23 #include <linux/if_vlan.h>
  24
  25 #include "u_ether.h"
  26
  27
  28 /*
  29  * This component encapsulates the Ethernet link glue needed to provide
  30  * one (!) network link through the USB gadget stack, normally "usb0".
  31  *
  32  * The control and data models are handled by the function driver which
  33  * connects to this code; such as CDC Ethernet (ECM or EEM),
  34  * "CDC Subset", or RNDIS.  That includes all descriptor and endpoint
  35  * management.
  36  *
  37  * Link level addressing is handled by this component using module
  38  * parameters; if no such parameters are provided, random link level
  39  * addresses are used.  Each end of the link uses one address.  The
  40  * host end address is exported in various ways, and is often recorded
  41  * in configuration databases.
  42  *
  43  * The driver which assembles each configuration using such a link is
  44  * responsible for ensuring that each configuration includes at most one
  45  * instance of is network link.  (The network layer provides ways for
  46  * this single "physical" link to be used by multiple virtual links.)
  47  */
  48
  49 #define UETH__VERSION   "29-May-2008"
  50
  51 /* Experiments show that both Linux and Windows hosts allow up to 16k
  52  * frame sizes. Set the max MTU size to 15k+52 to prevent allocating 32k
  53  * blocks and still have efficient handling. */
  54 #define GETHER_MAX_MTU_SIZE 15412
  55 #define GETHER_MAX_ETH_FRAME_LEN (GETHER_MAX_MTU_SIZE + ETH_HLEN)
  56
  57 struct eth_dev {
  58         /* lock is held while accessing port_usb
  59          */
  60         spinlock_t              lock;
  61         struct gether           *port_usb;
  62
  63         struct net_device       *net;
  64         struct usb_gadget       *gadget;
  65
  66         spinlock_t              req_lock;       /* guard {rx,tx}_reqs */
  67         struct list_head        tx_reqs, rx_reqs;
  68         atomic_t                tx_qlen;
  69
  70         struct sk_buff_head     rx_frames;
  71
  72         unsigned                qmult;
  73
  74         unsigned                header_len;
  75         struct sk_buff          *(*wrap)(struct gether *, struct sk_buff *skb);
  76         int                     (*unwrap)(struct gether *,
  77                                                 struct sk_buff *skb,
  78                                                 struct sk_buff_head *list);
  79
  80         struct work_struct      work;
  81
  82         unsigned long           todo;
  83 #define WORK_RX_MEMORY          0
  84
  85         bool                    zlp;
  86         bool                    no_skb_reserve;
  87         u8                      host_mac[ETH_ALEN];
  88         u8                      dev_mac[ETH_ALEN];
  89 };
  90
  91 /*-------------------------------------------------------------------------*/
  92
  93 #define RX_EXTRA        20      /* bytes guarding against rx overflows */
  94
  95 #define DEFAULT_QLEN    2       /* double buffering by default */
  96
  97 /* for dual-speed hardware, use deeper queues at high/super speed */
  98 static inline int qlen(struct usb_gadget *gadget, unsigned qmult)
  99 {
 100         if (gadget_is_dualspeed(gadget) && (gadget->speed == USB_SPEED_HIGH ||
 101                                             gadget->speed >= USB_SPEED_SUPER))
 102                 return qmult * DEFAULT_QLEN;
 103         else
 104                 return DEFAULT_QLEN;
 105 }
 106
 107 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 108
 109 /* REVISIT there must be a better way than having two sets
 110  * of debug calls ...
 111  */
 112
 113 #undef DBG
 114 #undef VDBG
 115 #undef ERROR
 116 #undef INFO
 117
 118 #define xprintk(d, level, fmt, args...) \
 119         printk(level "%s: " fmt , (d)->net->name , ## args)
 120
 121 #ifdef DEBUG
 122 #undef DEBUG
 123 #define DBG(dev, fmt, args...) \
 124         xprintk(dev , KERN_DEBUG , fmt , ## args)
 125 #else
 126 #define DBG(dev, fmt, args...) \
 127         do { } while (0)
 128 #endif /* DEBUG */
 129
 130 #ifdef VERBOSE_DEBUG
 131 #define VDBG    DBG
 132 #else
 133 #define VDBG(dev, fmt, args...) \
 134         do { } while (0)
 135 #endif /* DEBUG */
 136
 137 #define ERROR(dev, fmt, args...) \
 138         xprintk(dev , KERN_ERR , fmt , ## args)
 139 #define INFO(dev, fmt, args...) \
 140         xprintk(dev , KERN_INFO , fmt , ## args)
 141
 142 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 143
 144 /* NETWORK DRIVER HOOKUP (to the layer above this driver) */
 145
 146 static void eth_get_drvinfo(struct net_device *net, struct ethtool_drvinfo *p)
 147 {
 148         struct eth_dev *dev = netdev_priv(net);
 149
 150         strlcpy(p->driver, "g_ether", sizeof(p->driver));
 151         strlcpy(p->version, UETH__VERSION, sizeof(p->version));
 152         strlcpy(p->fw_version, dev->gadget->name, sizeof(p->fw_version));
 153         strlcpy(p->bus_info, dev_name(&dev->gadget->dev), sizeof(p->bus_info));
 154 }
 155
 156 /* REVISIT can also support:
 157  *   - WOL (by tracking suspends and issuing remote wakeup)
 158  *   - msglevel (implies updated messaging)
 159  *   - ... probably more ethtool ops
 160  */
 161
 162 static const struct ethtool_ops ops = {
 163         .get_drvinfo = eth_get_drvinfo,
 164         .get_link = ethtool_op_get_link,
 165 };
 166
 167 static void defer_kevent(struct eth_dev *dev, int flag)
 168 {
 169         if (test_and_set_bit(flag, &dev->todo))
 170                 return;
 171         if (!schedule_work(&dev->work))
 172                 ERROR(dev, "kevent %d may have been dropped\n", flag);
 173         else
 174                 DBG(dev, "kevent %d scheduled\n", flag);
 175 }
 176
 177 static void rx_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req);
 178
 179 static int
 180 rx_submit(struct eth_dev *dev, struct usb_request *req, gfp_t gfp_flags)
 181 {
 182         struct usb_gadget *g = dev->gadget;
 183         struct sk_buff  *skb;
 184         int             retval = -ENOMEM;
 185         size_t          size = 0;
 186         struct usb_ep   *out;
 187         unsigned long   flags;
 188
 189         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 190         if (dev->port_usb)
 191                 out = dev->port_usb->out_ep;
 192         else
 193                 out = NULL;
 194
 195         if (!out)
 196         {
 197                 spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 198                 return -ENOTCONN;
 199         }
 200
 201         /* Padding up to RX_EXTRA handles minor disagreements with host.
 202          * Normally we use the USB "terminate on short read" convention;
 203          * so allow up to (N*maxpacket), since that memory is normally
 204          * already allocated.  Some hardware doesn't deal well with short
 205          * reads (e.g. DMA must be N*maxpacket), so for now don't trim a
 206          * byte off the end (to force hardware errors on overflow).
 207          *
 208          * RNDIS uses internal framing, and explicitly allows senders to
 209          * pad to end-of-packet.  That's potentially nice for speed, but
 210          * means receivers can't recover lost synch on their own (because
 211          * new packets don't only start after a short RX).
 212          */
 213         size += sizeof(struct ethhdr) + dev->net->mtu + RX_EXTRA;
 214         size += dev->port_usb->header_len;
 215
 216         if (g->quirk_ep_out_aligned_size) {
 217                 size += out->maxpacket - 1;
 218                 size -= size % out->maxpacket;
 219         }
 220
 221         if (dev->port_usb->is_fixed)
 222                 size = max_t(size_t, size, dev->port_usb->fixed_out_len);
 223         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 224
 225         skb = __netdev_alloc_skb(dev->net, size + NET_IP_ALIGN, gfp_flags);
 226         if (skb == NULL) {
 227                 DBG(dev, "no rx skb\n");
 228                 goto enomem;
 229         }
 230
 231         /* Some platforms perform better when IP packets are aligned,
 232          * but on at least one, checksumming fails otherwise.  Note:
 233          * RNDIS headers involve variable numbers of LE32 values.
 234          */
 235         if (likely(!dev->no_skb_reserve))
 236                 skb_reserve(skb, NET_IP_ALIGN);
 237
 238         req->buf = skb->data;
 239         req->length = size;
 240         req->complete = rx_complete;
 241         req->context = skb;
 242
 243         retval = usb_ep_queue(out, req, gfp_flags);
 244         if (retval == -ENOMEM)
 245 enomem:
 246                 defer_kevent(dev, WORK_RX_MEMORY);
 247         if (retval) {
 248                 DBG(dev, "rx submit --> %d\n", retval);
 249                 if (skb)
 250                         dev_kfree_skb_any(skb);
 251                 spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 252                 list_add(&req->list, &dev->rx_reqs);
 253                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 254         }
 255         return retval;
 256 }
 257
 258 static void rx_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
 259 {
 260         struct sk_buff  *skb = req->context, *skb2;
 261         struct eth_dev  *dev = ep->driver_data;
 262         int             status = req->status;
 263
 264         switch (status) {
 265
 266         /* normal completion */
 267         case 0:
 268                 skb_put(skb, req->actual);
 269
 270                 if (dev->unwrap) {
 271                         unsigned long   flags;
 272
 273                         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 274                         if (dev->port_usb) {
 275                                 status = dev->unwrap(dev->port_usb,
 276                                                         skb,
 277                                                         &dev->rx_frames);
 278                         } else {
 279                                 dev_kfree_skb_any(skb);
 280                                 status = -ENOTCONN;
 281                         }
 282                         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 283                 } else {
 284                         skb_queue_tail(&dev->rx_frames, skb);
 285                 }
 286                 skb = NULL;
 287
 288                 skb2 = skb_dequeue(&dev->rx_frames);
 289                 while (skb2) {
 290                         if (status < 0
 291                                         || ETH_HLEN > skb2->len
 292                                         || skb2->len > GETHER_MAX_ETH_FRAME_LEN) {
 293                                 dev->net->stats.rx_errors++;
 294                                 dev->net->stats.rx_length_errors++;
 295                                 DBG(dev, "rx length %d\n", skb2->len);
 296                                 dev_kfree_skb_any(skb2);
 297                                 goto next_frame;
 298                         }
 299                         skb2->protocol = eth_type_trans(skb2, dev->net);
 300                         dev->net->stats.rx_packets++;
 301                         dev->net->stats.rx_bytes += skb2->len;
 302
 303                         /* no buffer copies needed, unless hardware can't
 304                          * use skb buffers.
 305                          */
 306                         status = netif_rx(skb2);
 307 next_frame:
 308                         skb2 = skb_dequeue(&dev->rx_frames);
 309                 }
 310                 break;
 311
 312         /* software-driven interface shutdown */
 313         case -ECONNRESET:               /* unlink */
 314         case -ESHUTDOWN:                /* disconnect etc */
 315                 VDBG(dev, "rx shutdown, code %d\n", status);
 316                 goto quiesce;
 317
 318         /* for hardware automagic (such as pxa) */
 319         case -ECONNABORTED:             /* endpoint reset */
 320                 DBG(dev, "rx %s reset\n", ep->name);
 321                 defer_kevent(dev, WORK_RX_MEMORY);
 322 quiesce:
 323                 dev_kfree_skb_any(skb);
 324                 goto clean;
 325
 326         /* data overrun */
 327         case -EOVERFLOW:
 328                 dev->net->stats.rx_over_errors++;
 329                 /* FALLTHROUGH */
 330
 331         default:
 332                 dev->net->stats.rx_errors++;
 333                 DBG(dev, "rx status %d\n", status);
 334                 break;
 335         }
 336
 337         if (skb)
 338                 dev_kfree_skb_any(skb);
 339         if (!netif_running(dev->net)) {
 340 clean:
 341                 spin_lock(&dev->req_lock);
 342                 list_add(&req->list, &dev->rx_reqs);
 343                 spin_unlock(&dev->req_lock);
 344                 req = NULL;
 345         }
 346         if (req)
 347                 rx_submit(dev, req, GFP_ATOMIC);
 348 }
 349
 350 static int prealloc(struct list_head *list, struct usb_ep *ep, unsigned n)
 351 {
 352         unsigned                i;
 353         struct usb_request      *req;
 354
 355         if (!n)
 356                 return -ENOMEM;
 357
 358         /* queue/recycle up to N requests */
 359         i = n;
 360         list_for_each_entry(req, list, list) {
 361                 if (i-- == 0)
 362                         goto extra;
 363         }
 364         while (i--) {
 365                 req = usb_ep_alloc_request(ep, GFP_ATOMIC);
 366                 if (!req)
 367                         return list_empty(list) ? -ENOMEM : 0;
 368                 list_add(&req->list, list);
 369         }
 370         return 0;
 371
 372 extra:
 373         /* free extras */
 374         for (;;) {
 375                 struct list_head        *next;
 376
 377                 next = req->list.next;
 378                 list_del(&req->list);
 379                 usb_ep_free_request(ep, req);
 380
 381                 if (next == list)
 382                         break;
 383
 384                 req = container_of(next, struct usb_request, list);
 385         }
 386         return 0;
 387 }
 388
 389 static int alloc_requests(struct eth_dev *dev, struct gether *link, unsigned n)
 390 {
 391         int     status;
 392
 393         spin_lock(&dev->req_lock);
 394         status = prealloc(&dev->tx_reqs, link->in_ep, n);
 395         if (status < 0)
 396                 goto fail;
 397         status = prealloc(&dev->rx_reqs, link->out_ep, n);
 398         if (status < 0)
 399                 goto fail;
 400         goto done;
 401 fail:
 402         DBG(dev, "can't alloc requests\n");
 403 done:
 404         spin_unlock(&dev->req_lock);
 405         return status;
 406 }
 407
 408 static void rx_fill(struct eth_dev *dev, gfp_t gfp_flags)
 409 {
 410         struct usb_request      *req;
 411         unsigned long           flags;
 412
 413         /* fill unused rxq slots with some skb */
 414         spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 415         while (!list_empty(&dev->rx_reqs)) {
 416                 req = list_first_entry(&dev->rx_reqs, struct usb_request, list);
 417                 list_del_init(&req->list);
 418                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 419
 420                 if (rx_submit(dev, req, gfp_flags) < 0) {
 421                         defer_kevent(dev, WORK_RX_MEMORY);
 422                         return;
 423                 }
 424
 425                 spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 426         }
 427         spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 428 }
 429
 430 static void eth_work(struct work_struct *work)
 431 {
 432         struct eth_dev  *dev = container_of(work, struct eth_dev, work);
 433
 434         if (test_and_clear_bit(WORK_RX_MEMORY, &dev->todo)) {
 435                 if (netif_running(dev->net))
 436                         rx_fill(dev, GFP_KERNEL);
 437         }
 438
 439         if (dev->todo)
 440                 DBG(dev, "work done, flags = 0x%lx\n", dev->todo);
 441 }
 442
 443 static void tx_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
 444 {
 445         struct sk_buff  *skb = req->context;
 446         struct eth_dev  *dev = ep->driver_data;
 447
 448         switch (req->status) {
 449         default:
 450                 dev->net->stats.tx_errors++;
 451                 VDBG(dev, "tx err %d\n", req->status);
 452                 /* FALLTHROUGH */
 453         case -ECONNRESET:               /* unlink */
 454         case -ESHUTDOWN:                /* disconnect etc */
 455                 dev_kfree_skb_any(skb);
 456                 break;
 457         case 0:
 458                 dev->net->stats.tx_bytes += skb->len;
 459                 dev_consume_skb_any(skb);
 460         }
 461         dev->net->stats.tx_packets++;
 462
 463         spin_lock(&dev->req_lock);
 464         list_add(&req->list, &dev->tx_reqs);
 465         spin_unlock(&dev->req_lock);
 466
 467         atomic_dec(&dev->tx_qlen);
 468         if (netif_carrier_ok(dev->net))
 469                 netif_wake_queue(dev->net);
 470 }
 471
 472 static inline int is_promisc(u16 cdc_filter)
 473 {
 474         return cdc_filter & USB_CDC_PACKET_TYPE_PROMISCUOUS;
 475 }
 476
 477 static netdev_tx_t eth_start_xmit(struct sk_buff *skb,
 478                                         struct net_device *net)
 479 {
 480         struct eth_dev          *dev = netdev_priv(net);
 481         int                     length = 0;
 482         int                     retval;
 483         struct usb_request      *req = NULL;
 484         unsigned long           flags;
 485         struct usb_ep           *in;
 486         u16                     cdc_filter;
 487
 488         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 489         if (dev->port_usb) {
 490                 in = dev->port_usb->in_ep;
 491                 cdc_filter = dev->port_usb->cdc_filter;
 492         } else {
 493                 in = NULL;
 494                 cdc_filter = 0;
 495         }
 496         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 497
 498         if (!in) {
 499                 if (skb)
 500                         dev_kfree_skb_any(skb);
 501                 return NETDEV_TX_OK;
 502         }
 503
 504         /* apply outgoing CDC or RNDIS filters */
 505         if (skb && !is_promisc(cdc_filter)) {
 506                 u8              *dest = skb->data;
 507
 508                 if (is_multicast_ether_addr(dest)) {
 509                         u16     type;
 510
 511                         /* ignores USB_CDC_PACKET_TYPE_MULTICAST and host
 512                          * SET_ETHERNET_MULTICAST_FILTERS requests
 513                          */
 514                         if (is_broadcast_ether_addr(dest))
 515                                 type = USB_CDC_PACKET_TYPE_BROADCAST;
 516                         else
 517                                 type = USB_CDC_PACKET_TYPE_ALL_MULTICAST;
 518                         if (!(cdc_filter & type)) {
 519                                 dev_kfree_skb_any(skb);
 520                                 return NETDEV_TX_OK;
 521                         }
 522                 }
 523                 /* ignores USB_CDC_PACKET_TYPE_DIRECTED */
 524         }
 525
 526         spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 527         /*
 528          * this freelist can be empty if an interrupt triggered disconnect()
 529          * and reconfigured the gadget (shutting down this queue) after the
 530          * network stack decided to xmit but before we got the spinlock.
 531          */
 532         if (list_empty(&dev->tx_reqs)) {
 533                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 534                 return NETDEV_TX_BUSY;
 535         }
 536
 537         req = list_first_entry(&dev->tx_reqs, struct usb_request, list);
 538         list_del(&req->list);
 539
 540         /* temporarily stop TX queue when the freelist empties */
 541         if (list_empty(&dev->tx_reqs))
 542                 netif_stop_queue(net);
 543         spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 544
 545         /* no buffer copies needed, unless the network stack did it
 546          * or the hardware can't use skb buffers.
 547          * or there's not enough space for extra headers we need
 548          */
 549         if (dev->wrap) {
 550                 unsigned long   flags;
 551
 552                 spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 553                 if (dev->port_usb)
 554                         skb = dev->wrap(dev->port_usb, skb);
 555                 spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 556                 if (!skb) {
 557                         /* Multi frame CDC protocols may store the frame for
 558                          * later which is not a dropped frame.
 559                          */
 560                         if (dev->port_usb &&
 561                                         dev->port_usb->supports_multi_frame)
 562                                 goto multiframe;
 563                         goto drop;
 564                 }
 565         }
 566
 567         length = skb->len;
 568         req->buf = skb->data;
 569         req->context = skb;
 570         req->complete = tx_complete;
 571
 572         /* NCM requires no zlp if transfer is dwNtbInMaxSize */
 573         if (dev->port_usb &&
 574             dev->port_usb->is_fixed &&
 575             length == dev->port_usb->fixed_in_len &&
 576             (length % in->maxpacket) == 0)
 577                 req->zero = 0;
 578         else
 579                 req->zero = 1;
 580
 581         /* use zlp framing on tx for strict CDC-Ether conformance,
 582          * though any robust network rx path ignores extra padding.
 583          * and some hardware doesn't like to write zlps.
 584          */
 585         if (req->zero && !dev->zlp && (length % in->maxpacket) == 0)
 586                 length++;
 587
 588         req->length = length;
 589
 590         retval = usb_ep_queue(in, req, GFP_ATOMIC);
 591         switch (retval) {
 592         default:
 593                 DBG(dev, "tx queue err %d\n", retval);
 594                 break;
 595         case 0:
 596                 netif_trans_update(net);
 597                 atomic_inc(&dev->tx_qlen);
 598         }
 599
 600         if (retval) {
 601                 dev_kfree_skb_any(skb);
 602 drop:
 603                 dev->net->stats.tx_dropped++;
 604 multiframe:
 605                 spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 606                 if (list_empty(&dev->tx_reqs))
 607                         netif_start_queue(net);
 608                 list_add(&req->list, &dev->tx_reqs);
 609                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 610         }
 611         return NETDEV_TX_OK;
 612 }
 613
 614 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 615
 616 static void eth_start(struct eth_dev *dev, gfp_t gfp_flags)
 617 {
 618         DBG(dev, "%s\n", __func__);
 619
 620         /* fill the rx queue */
 621         rx_fill(dev, gfp_flags);
 622
 623         /* and open the tx floodgates */
 624         atomic_set(&dev->tx_qlen, 0);
 625         netif_wake_queue(dev->net);
 626 }
 627
 628 static int eth_open(struct net_device *net)
 629 {
 630         struct eth_dev  *dev = netdev_priv(net);
 631         struct gether   *link;
 632
 633         DBG(dev, "%s\n", __func__);
 634         if (netif_carrier_ok(dev->net))
 635                 eth_start(dev, GFP_KERNEL);
 636
 637         spin_lock_irq(&dev->lock);
 638         link = dev->port_usb;
 639         if (link && link->open)
 640                 link->open(link);
 641         spin_unlock_irq(&dev->lock);
 642
 643         return 0;
 644 }
 645
 646 static int eth_stop(struct net_device *net)
 647 {
 648         struct eth_dev  *dev = netdev_priv(net);
 649         unsigned long   flags;
 650
 651         VDBG(dev, "%s\n", __func__);
 652         netif_stop_queue(net);
 653
 654         DBG(dev, "stop stats: rx/tx %ld/%ld, errs %ld/%ld\n",
 655                 dev->net->stats.rx_packets, dev->net->stats.tx_packets,
 656                 dev->net->stats.rx_errors, dev->net->stats.tx_errors
 657                 );
 658
 659         /* ensure there are no more active requests */
 660         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 661         if (dev->port_usb) {
 662                 struct gether   *link = dev->port_usb;
 663                 const struct usb_endpoint_descriptor *in;
 664                 const struct usb_endpoint_descriptor *out;
 665
 666                 if (link->close)
 667                         link->close(link);
 668
 669                 /* NOTE:  we have no abort-queue primitive we could use
 670                  * to cancel all pending I/O.  Instead, we disable then
 671                  * reenable the endpoints ... this idiom may leave toggle
 672                  * wrong, but that's a self-correcting error.
 673                  *
 674                  * REVISIT:  we *COULD* just let the transfers complete at
 675                  * their own pace; the network stack can handle old packets.
 676                  * For the moment we leave this here, since it works.
 677                  */
 678                 in = link->in_ep->desc;
 679                 out = link->out_ep->desc;
 680                 usb_ep_disable(link->in_ep);
 681                 usb_ep_disable(link->out_ep);
 682                 if (netif_carrier_ok(net)) {
 683                         DBG(dev, "host still using in/out endpoints\n");
 684                         link->in_ep->desc = in;
 685                         link->out_ep->desc = out;
 686                         usb_ep_enable(link->in_ep);
 687                         usb_ep_enable(link->out_ep);
 688                 }
 689         }
 690         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 691
 692         return 0;
 693 }
 694
 695 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 696
 697 static int get_ether_addr(const char *str, u8 *dev_addr)
 698 {
 699         if (str) {
 700                 unsigned        i;
 701
 702                 for (i = 0; i < 6; i++) {
 703                         unsigned char num;
 704
 705                         if ((*str == '.') || (*str == ':'))
 706                                 str++;
 707                         num = hex_to_bin(*str++) << 4;
 708                         num |= hex_to_bin(*str++);
 709                         dev_addr [i] = num;
 710                 }
 711                 if (is_valid_ether_addr(dev_addr))
 712                         return 0;
 713         }
 714         eth_random_addr(dev_addr);
 715         return 1;
 716 }
 717
 718 static int get_ether_addr_str(u8 dev_addr[ETH_ALEN], char *str, int len)
 719 {
 720         if (len < 18)
 721                 return -EINVAL;
 722
 723         snprintf(str, len, "%pM", dev_addr);
 724         return 18;
 725 }
 726
 727 static const struct net_device_ops eth_netdev_ops = {
 728         .ndo_open               = eth_open,
 729         .ndo_stop               = eth_stop,
 730         .ndo_start_xmit         = eth_start_xmit,
 731         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
 732         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
 733 };
 734
 735 static struct device_type gadget_type = {
 736         .name   = "gadget",
 737 };
 738
 739 /**
 740  * gether_setup_name - initialize one ethernet-over-usb link
 741  * @g: gadget to associated with these links
 742  * @ethaddr: NULL, or a buffer in which the ethernet address of the
 743  *      host side of the link is recorded
 744  * @netname: name for network device (for example, "usb")
 745  * Context: may sleep
 746  *
 747  * This sets up the single network link that may be exported by a
 748  * gadget driver using this framework.  The link layer addresses are
 749  * set up using module parameters.
 750  *
 751  * Returns an eth_dev pointer on success, or an ERR_PTR on failure.
 752  */
 753 struct eth_dev *gether_setup_name(struct usb_gadget *g,
 754                 const char *dev_addr, const char *host_addr,
 755                 u8 ethaddr[ETH_ALEN], unsigned qmult, const char *netname)
 756 {
 757         struct eth_dev          *dev;
 758         struct net_device       *net;
 759         int                     status;
 760
 761         net = alloc_etherdev(sizeof *dev);
 762         if (!net)
 763                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 764
 765         dev = netdev_priv(net);
 766         spin_lock_init(&dev->lock);
 767         spin_lock_init(&dev->req_lock);
 768         INIT_WORK(&dev->work, eth_work);
 769         INIT_LIST_HEAD(&dev->tx_reqs);
 770         INIT_LIST_HEAD(&dev->rx_reqs);
 771
 772         skb_queue_head_init(&dev->rx_frames);
 773
 774         /* network device setup */
 775         dev->net = net;
 776         dev->qmult = qmult;
 777         snprintf(net->name, sizeof(net->name), "%s%%d", netname);
 778
 779         if (get_ether_addr(dev_addr, net->dev_addr))
 780                 dev_warn(&g->dev,
 781                         "using random %s ethernet address\n", "self");
 782         if (get_ether_addr(host_addr, dev->host_mac))
 783                 dev_warn(&g->dev,
 784                         "using random %s ethernet address\n", "host");
 785
 786         if (ethaddr)
 787                 memcpy(ethaddr, dev->host_mac, ETH_ALEN);
 788
 789         net->netdev_ops = &eth_netdev_ops;
 790
 791         net->ethtool_ops = &ops;
 792
 793         /* MTU range: 14 - 15412 */
 794         net->min_mtu = ETH_HLEN;
 795         net->max_mtu = GETHER_MAX_MTU_SIZE;
 796
 797         dev->gadget = g;
 798         SET_NETDEV_DEV(net, &g->dev);
 799         SET_NETDEV_DEVTYPE(net, &gadget_type);
 800
 801         status = register_netdev(net);
 802         if (status < 0) {
 803                 dev_dbg(&g->dev, "register_netdev failed, %d\n", status);
 804                 free_netdev(net);
 805                 dev = ERR_PTR(status);
 806         } else {
 807                 INFO(dev, "MAC %pM\n", net->dev_addr);
 808                 INFO(dev, "HOST MAC %pM\n", dev->host_mac);
 809
 810                 /*
 811                  * two kinds of host-initiated state changes:
 812                  *  - iff DATA transfer is active, carrier is "on"
 813                  *  - tx queueing enabled if open *and* carrier is "on"
 814                  */
 815                 netif_carrier_off(net);
 816         }
 817
 818         return dev;
 819 }
 820 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_setup_name);
 821
 822 struct net_device *gether_setup_name_default(const char *netname)
 823 {
 824         struct net_device       *net;
 825         struct eth_dev          *dev;
 826
 827         net = alloc_etherdev(sizeof(*dev));
 828         if (!net)
 829                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 830
 831         dev = netdev_priv(net);
 832         spin_lock_init(&dev->lock);
 833         spin_lock_init(&dev->req_lock);
 834         INIT_WORK(&dev->work, eth_work);
 835         INIT_LIST_HEAD(&dev->tx_reqs);
 836         INIT_LIST_HEAD(&dev->rx_reqs);
 837
 838         skb_queue_head_init(&dev->rx_frames);
 839
 840         /* network device setup */
 841         dev->net = net;
 842         dev->qmult = QMULT_DEFAULT;
 843         snprintf(net->name, sizeof(net->name), "%s%%d", netname);
 844
 845         eth_random_addr(dev->dev_mac);
 846         pr_warn("using random %s ethernet address\n", "self");
 847         eth_random_addr(dev->host_mac);
 848         pr_warn("using random %s ethernet address\n", "host");
 849
 850         net->netdev_ops = &eth_netdev_ops;
 851
 852         net->ethtool_ops = &ops;
 853         SET_NETDEV_DEVTYPE(net, &gadget_type);
 854
 855         /* MTU range: 14 - 15412 */
 856         net->min_mtu = ETH_HLEN;
 857         net->max_mtu = GETHER_MAX_MTU_SIZE;
 858
 859         return net;
 860 }
 861 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_setup_name_default);
 862
 863 int gether_register_netdev(struct net_device *net)
 864 {
 865         struct eth_dev *dev;
 866         struct usb_gadget *g;
 867         struct sockaddr sa;
 868         int status;
 869
 870         if (!net->dev.parent)
 871                 return -EINVAL;
 872         dev = netdev_priv(net);
 873         g = dev->gadget;
 874         status = register_netdev(net);
 875         if (status < 0) {
 876                 dev_dbg(&g->dev, "register_netdev failed, %d\n", status);
 877                 return status;
 878         } else {
 879                 INFO(dev, "HOST MAC %pM\n", dev->host_mac);
 880
 881                 /* two kinds of host-initiated state changes:
 882                  *  - iff DATA transfer is active, carrier is "on"
 883                  *  - tx queueing enabled if open *and* carrier is "on"
 884                  */
 885                 netif_carrier_off(net);
 886         }
 887         sa.sa_family = net->type;
 888         memcpy(sa.sa_data, dev->dev_mac, ETH_ALEN);
 889         rtnl_lock();
 890         status = dev_set_mac_address(net, &sa);
 891         rtnl_unlock();
 892         if (status)
 893                 pr_warn("cannot set self ethernet address: %d\n", status);
 894         else
 895                 INFO(dev, "MAC %pM\n", dev->dev_mac);
 896
 897         return status;
 898 }
 899 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_register_netdev);
 900
 901 void gether_set_gadget(struct net_device *net, struct usb_gadget *g)
 902 {
 903         struct eth_dev *dev;
 904
 905         dev = netdev_priv(net);
 906         dev->gadget = g;
 907         SET_NETDEV_DEV(net, &g->dev);
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_gadget);
 910
 911 int gether_set_dev_addr(struct net_device *net, const char *dev_addr)
 912 {
 913         struct eth_dev *dev;
 914         u8 new_addr[ETH_ALEN];
 915
 916         dev = netdev_priv(net);
 917         if (get_ether_addr(dev_addr, new_addr))
 918                 return -EINVAL;
 919         memcpy(dev->dev_mac, new_addr, ETH_ALEN);
 920         return 0;
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_dev_addr);
 923
 924 int gether_get_dev_addr(struct net_device *net, char *dev_addr, int len)
 925 {
 926         struct eth_dev *dev;
 927         int ret;
 928
 929         dev = netdev_priv(net);
 930         ret = get_ether_addr_str(dev->dev_mac, dev_addr, len);
 931         if (ret + 1 < len) {
 932                 dev_addr[ret++] = '\n';
 933                 dev_addr[ret] = '\0';
 934         }
 935
 936         return ret;
 937 }
 938 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_dev_addr);
 939
 940 int gether_set_host_addr(struct net_device *net, const char *host_addr)
 941 {
 942         struct eth_dev *dev;
 943         u8 new_addr[ETH_ALEN];
 944
 945         dev = netdev_priv(net);
 946         if (get_ether_addr(host_addr, new_addr))
 947                 return -EINVAL;
 948         memcpy(dev->host_mac, new_addr, ETH_ALEN);
 949         return 0;
 950 }
 951 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_host_addr);
 952
 953 int gether_get_host_addr(struct net_device *net, char *host_addr, int len)
 954 {
 955         struct eth_dev *dev;
 956         int ret;
 957
 958         dev = netdev_priv(net);
 959         ret = get_ether_addr_str(dev->host_mac, host_addr, len);
 960         if (ret + 1 < len) {
 961                 host_addr[ret++] = '\n';
 962                 host_addr[ret] = '\0';
 963         }
 964
 965         return ret;
 966 }
 967 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_host_addr);
 968
 969 int gether_get_host_addr_cdc(struct net_device *net, char *host_addr, int len)
 970 {
 971         struct eth_dev *dev;
 972
 973         if (len < 13)
 974                 return -EINVAL;
 975
 976         dev = netdev_priv(net);
 977         snprintf(host_addr, len, "%pm", dev->host_mac);
 978
 979         return strlen(host_addr);
 980 }
 981 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_host_addr_cdc);
 982
 983 void gether_get_host_addr_u8(struct net_device *net, u8 host_mac[ETH_ALEN])
 984 {
 985         struct eth_dev *dev;
 986
 987         dev = netdev_priv(net);
 988         memcpy(host_mac, dev->host_mac, ETH_ALEN);
 989 }
 990 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_host_addr_u8);
 991
 992 void gether_set_qmult(struct net_device *net, unsigned qmult)
 993 {
 994         struct eth_dev *dev;
 995
 996         dev = netdev_priv(net);
 997         dev->qmult = qmult;
 998 }
 999 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_qmult);
1000
1001 unsigned gether_get_qmult(struct net_device *net)
1002 {
1003         struct eth_dev *dev;
1004
1005         dev = netdev_priv(net);
1006         return dev->qmult;
1007 }
1008 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_qmult);
1009
1010 int gether_get_ifname(struct net_device *net, char *name, int len)
1011 {
1012         int ret;
1013
1014         rtnl_lock();
1015         ret = snprintf(name, len, "%s\n", netdev_name(net));
1016         rtnl_unlock();
1017         return ret < len ? ret : len;
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_ifname);
1020
1021 /**
1022  * gether_cleanup - remove Ethernet-over-USB device
1023  * Context: may sleep
1024  *
1025  * This is called to free all resources allocated by @gether_setup().
1026  */
1027 void gether_cleanup(struct eth_dev *dev)
1028 {
1029         if (!dev)
1030                 return;
1031
1032         unregister_netdev(dev->net);
1033         flush_work(&dev->work);
1034         free_netdev(dev->net);
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_cleanup);
1037
1038 /**
1039  * gether_connect - notify network layer that USB link is active
1040  * @link: the USB link, set up with endpoints, descriptors matching
1041  *      current device speed, and any framing wrapper(s) set up.
1042  * Context: irqs blocked
1043  *
1044  * This is called to activate endpoints and let the network layer know
1045  * the connection is active ("carrier detect").  It may cause the I/O
1046  * queues to open and start letting network packets flow, but will in
1047  * any case activate the endpoints so that they respond properly to the
1048  * USB host.
1049  *
1050  * Verify net_device pointer returned using IS_ERR().  If it doesn't
1051  * indicate some error code (negative errno), ep->driver_data values
1052  * have been overwritten.
1053  */
1054 struct net_device *gether_connect(struct gether *link)
1055 {
1056         struct eth_dev          *dev = link->ioport;
1057         int                     result = 0;
1058
1059         if (!dev)
1060                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1061
1062         link->in_ep->driver_data = dev;
1063         result = usb_ep_enable(link->in_ep);
1064         if (result != 0) {
1065                 DBG(dev, "enable %s --> %d\n",
1066                         link->in_ep->name, result);
1067                 goto fail0;
1068         }
1069
1070         link->out_ep->driver_data = dev;
1071         result = usb_ep_enable(link->out_ep);
1072         if (result != 0) {
1073                 DBG(dev, "enable %s --> %d\n",
1074                         link->out_ep->name, result);
1075                 goto fail1;
1076         }
1077
1078         if (result == 0)
1079                 result = alloc_requests(dev, link, qlen(dev->gadget,
1080                                         dev->qmult));
1081
1082         if (result == 0) {
1083                 dev->zlp = link->is_zlp_ok;
1084                 dev->no_skb_reserve = gadget_avoids_skb_reserve(dev->gadget);
1085                 DBG(dev, "qlen %d\n", qlen(dev->gadget, dev->qmult));
1086
1087                 dev->header_len = link->header_len;
1088                 dev->unwrap = link->unwrap;
1089                 dev->wrap = link->wrap;
1090
1091                 spin_lock(&dev->lock);
1092                 dev->port_usb = link;
1093                 if (netif_running(dev->net)) {
1094                         if (link->open)
1095                                 link->open(link);
1096                 } else {
1097                         if (link->close)
1098                                 link->close(link);
1099                 }
1100                 spin_unlock(&dev->lock);
1101
1102                 netif_carrier_on(dev->net);
1103                 if (netif_running(dev->net))
1104                         eth_start(dev, GFP_ATOMIC);
1105
1106         /* on error, disable any endpoints  */
1107         } else {
1108                 (void) usb_ep_disable(link->out_ep);
1109 fail1:
1110                 (void) usb_ep_disable(link->in_ep);
1111         }
1112 fail0:
1113         /* caller is responsible for cleanup on error */
1114         if (result < 0)
1115                 return ERR_PTR(result);
1116         return dev->net;
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_connect);
1119
1120 /**
1121  * gether_disconnect - notify network layer that USB link is inactive
1122  * @link: the USB link, on which gether_connect() was called
1123  * Context: irqs blocked
1124  *
1125  * This is called to deactivate endpoints and let the network layer know
1126  * the connection went inactive ("no carrier").
1127  *
1128  * On return, the state is as if gether_connect() had never been called.
1129  * The endpoints are inactive, and accordingly without active USB I/O.
1130  * Pointers to endpoint descriptors and endpoint private data are nulled.
1131  */
1132 void gether_disconnect(struct gether *link)
1133 {
1134         struct eth_dev          *dev = link->ioport;
1135         struct usb_request      *req;
1136
1137         WARN_ON(!dev);
1138         if (!dev)
1139                 return;
1140
1141         DBG(dev, "%s\n", __func__);
1142
1143         netif_stop_queue(dev->net);
1144         netif_carrier_off(dev->net);
1145
1146         /* disable endpoints, forcing (synchronous) completion
1147          * of all pending i/o.  then free the request objects
1148          * and forget about the endpoints.
1149          */
1150         usb_ep_disable(link->in_ep);
1151         spin_lock(&dev->req_lock);
1152         while (!list_empty(&dev->tx_reqs)) {
1153                 req = list_first_entry(&dev->tx_reqs, struct usb_request, list);
1154                 list_del(&req->list);
1155
1156                 spin_unlock(&dev->req_lock);
1157                 usb_ep_free_request(link->in_ep, req);
1158                 spin_lock(&dev->req_lock);
1159         }
1160         spin_unlock(&dev->req_lock);
1161         link->in_ep->desc = NULL;
1162
1163         usb_ep_disable(link->out_ep);
1164         spin_lock(&dev->req_lock);
1165         while (!list_empty(&dev->rx_reqs)) {
1166                 req = list_first_entry(&dev->rx_reqs, struct usb_request, list);
1167                 list_del(&req->list);
1168
1169                 spin_unlock(&dev->req_lock);
1170                 usb_ep_free_request(link->out_ep, req);
1171                 spin_lock(&dev->req_lock);
1172         }
1173         spin_unlock(&dev->req_lock);
1174         link->out_ep->desc = NULL;
1175
1176         /* finish forgetting about this USB link episode */
1177         dev->header_len = 0;
1178         dev->unwrap = NULL;
1179         dev->wrap = NULL;
1180
1181         spin_lock(&dev->lock);
1182         dev->port_usb = NULL;
1183         spin_unlock(&dev->lock);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_disconnect);
1186
1187 MODULE_LICENSE("GPL");
1188 MODULE_AUTHOR("David Brownell");