Quelle  ehci-timer.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 * Copyright (C) 2012 by Alan Stern
 */

/* This file is part of ehci-hcd.c */

/*-------------------------------------------------------------------------*/

/* Set a bit in the USBCMD register */
static void ehci_set_command_bit(struct ehci_hcd *ehci, u32 bit)
{
 ehci->command |= bit;
 ehci_writel(ehci, ehci->command, &ehci->regs->command);

 /* unblock posted write */
 ehci_readl(ehci, &ehci->regs->command);
}

/* Clear a bit in the USBCMD register */
static void ehci_clear_command_bit(struct ehci_hcd *ehci, u32 bit)
{
 ehci->command &= ~bit;
 ehci_writel(ehci, ehci->command, &ehci->regs->command);

 /* unblock posted write */
 ehci_readl(ehci, &ehci->regs->command);
}

/*-------------------------------------------------------------------------*/

/*
 * EHCI timer support...  Now using hrtimers.
 *
 * Lots of different events are triggered from ehci->hrtimer.  Whenever
 * the timer routine runs, it checks each possible event; events that are
 * currently enabled and whose expiration time has passed get handled.
 * The set of enabled events is stored as a collection of bitflags in
 * ehci->enabled_hrtimer_events, and they are numbered in order of
 * increasing delay values (ranging between 1 ms and 100 ms).
 *
 * Rather than implementing a sorted list or tree of all pending events,
 * we keep track only of the lowest-numbered pending event, in
 * ehci->next_hrtimer_event.  Whenever ehci->hrtimer gets restarted, its
 * expiration time is set to the timeout value for this event.
 *
 * As a result, events might not get handled right away; the actual delay
 * could be anywhere up to twice the requested delay.  This doesn't
 * matter, because none of the events are especially time-critical.  The
 * ones that matter most all have a delay of 1 ms, so they will be
 * handled after 2 ms at most, which is okay.  In addition to this, we
 * allow for an expiration range of 1 ms.
 */

/*
 * Delay lengths for the hrtimer event types.
 * Keep this list sorted by delay length, in the same order as
 * the event types indexed by enum ehci_hrtimer_event in ehci.h.
 */
static unsigned event_delays_ns[] = {
 1 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_POLL_ASS */
 1 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_POLL_PSS */
 1 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_POLL_DEAD */
 1125 * NSEC_PER_USEC, /* EHCI_HRTIMER_UNLINK_INTR */
 2 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_FREE_ITDS */
 2 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_ACTIVE_UNLINK */
 5 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_START_UNLINK_INTR */
 6 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_ASYNC_UNLINKS */
 10 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_IAA_WATCHDOG */
 10 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_DISABLE_PERIODIC */
 15 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_DISABLE_ASYNC */
 100 * NSEC_PER_MSEC, /* EHCI_HRTIMER_IO_WATCHDOG */
};

/* Enable a pending hrtimer event */
static void ehci_enable_event(struct ehci_hcd *ehci, unsigned event,
  bool resched)
{
 ktime_t  *timeout = &ehci->hr_timeouts[event];

 if (resched)
  *timeout = ktime_add(ktime_get(), event_delays_ns[event]);
 ehci->enabled_hrtimer_events |= (1 << event);

 /* Track only the lowest-numbered pending event */
 if (event < ehci->next_hrtimer_event) {
  ehci->next_hrtimer_event = event;
  hrtimer_start_range_ns(&ehci->hrtimer, *timeout,
    NSEC_PER_MSEC, HRTIMER_MODE_ABS);
 }
}


/* Poll the STS_ASS status bit; see when it agrees with CMD_ASE */
static void ehci_poll_ASS(struct ehci_hcd *ehci)
{
 unsigned actual, want;

 /* Don't enable anything if the controller isn't running (e.g., died) */
 if (ehci->rh_state != EHCI_RH_RUNNING)
  return;

 want = (ehci->command & CMD_ASE) ? STS_ASS : 0;
 actual = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->status) & STS_ASS;

 if (want != actual) {

  /* Poll again later, but give up after about 2-4 ms */
  if (ehci->ASS_poll_count++ < 2) {
   ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_POLL_ASS, true);
   return;
  }
  ehci_dbg(ehci, "Waited too long for the async schedule status (%x/%x), giving up\n",
    want, actual);
 }
 ehci->ASS_poll_count = 0;

 /* The status is up-to-date; restart or stop the schedule as needed */
 if (want == 0) { /* Stopped */
  if (ehci->async_count > 0)
   ehci_set_command_bit(ehci, CMD_ASE);

 } else {  /* Running */
  if (ehci->async_count == 0) {

   /* Turn off the schedule after a while */
   ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_DISABLE_ASYNC,
     true);
  }
 }
}

/* Turn off the async schedule after a brief delay */
static void ehci_disable_ASE(struct ehci_hcd *ehci)
{
 ehci_clear_command_bit(ehci, CMD_ASE);
}


/* Poll the STS_PSS status bit; see when it agrees with CMD_PSE */
static void ehci_poll_PSS(struct ehci_hcd *ehci)
{
 unsigned actual, want;

 /* Don't do anything if the controller isn't running (e.g., died) */
 if (ehci->rh_state != EHCI_RH_RUNNING)
  return;

 want = (ehci->command & CMD_PSE) ? STS_PSS : 0;
 actual = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->status) & STS_PSS;

 if (want != actual) {

  /* Poll again later, but give up after about 2-4 ms */
  if (ehci->PSS_poll_count++ < 2) {
   ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_POLL_PSS, true);
   return;
  }
  ehci_dbg(ehci, "Waited too long for the periodic schedule status (%x/%x), giving up\n",
    want, actual);
 }
 ehci->PSS_poll_count = 0;

 /* The status is up-to-date; restart or stop the schedule as needed */
 if (want == 0) { /* Stopped */
  if (ehci->periodic_count > 0)
   ehci_set_command_bit(ehci, CMD_PSE);

 } else {  /* Running */
  if (ehci->periodic_count == 0) {

   /* Turn off the schedule after a while */
   ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_DISABLE_PERIODIC,
     true);
  }
 }
}

/* Turn off the periodic schedule after a brief delay */
static void ehci_disable_PSE(struct ehci_hcd *ehci)
{
 ehci_clear_command_bit(ehci, CMD_PSE);
}


/* Poll the STS_HALT status bit; see when a dead controller stops */
static void ehci_handle_controller_death(struct ehci_hcd *ehci)
{
 if (!(ehci_readl(ehci, &ehci->regs->status) & STS_HALT)) {

  /* Give up after a few milliseconds */
  if (ehci->died_poll_count++ < 5) {
   /* Try again later */
   ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_POLL_DEAD, true);
   return;
  }
  ehci_warn(ehci, "Waited too long for the controller to stop, giving up\n");
 }

 /* Clean up the mess */
 ehci->rh_state = EHCI_RH_HALTED;
 ehci_writel(ehci, 0, &ehci->regs->configured_flag);
 ehci_writel(ehci, 0, &ehci->regs->intr_enable);
 ehci_work(ehci);
 end_unlink_async(ehci);

 /* Not in process context, so don't try to reset the controller */
}

/* start to unlink interrupt QHs  */
static void ehci_handle_start_intr_unlinks(struct ehci_hcd *ehci)
{
 bool  stopped = (ehci->rh_state < EHCI_RH_RUNNING);

 /*
 * Process all the QHs on the intr_unlink list that were added
 * before the current unlink cycle began.  The list is in
 * temporal order, so stop when we reach the first entry in the
 * current cycle.  But if the root hub isn't running then
 * process all the QHs on the list.
 */
 while (!list_empty(&ehci->intr_unlink_wait)) {
  struct ehci_qh *qh;

  qh = list_first_entry(&ehci->intr_unlink_wait,
    struct ehci_qh, unlink_node);
  if (!stopped && (qh->unlink_cycle ==
    ehci->intr_unlink_wait_cycle))
   break;
  list_del_init(&qh->unlink_node);
  qh->unlink_reason |= QH_UNLINK_QUEUE_EMPTY;
  start_unlink_intr(ehci, qh);
 }

 /* Handle remaining entries later */
 if (!list_empty(&ehci->intr_unlink_wait)) {
  ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_START_UNLINK_INTR, true);
  ++ehci->intr_unlink_wait_cycle;
 }
}

/* Handle unlinked interrupt QHs once they are gone from the hardware */
static void ehci_handle_intr_unlinks(struct ehci_hcd *ehci)
{
 bool  stopped = (ehci->rh_state < EHCI_RH_RUNNING);

 /*
 * Process all the QHs on the intr_unlink list that were added
 * before the current unlink cycle began.  The list is in
 * temporal order, so stop when we reach the first entry in the
 * current cycle.  But if the root hub isn't running then
 * process all the QHs on the list.
 */
 ehci->intr_unlinking = true;
 while (!list_empty(&ehci->intr_unlink)) {
  struct ehci_qh *qh;

  qh = list_first_entry(&ehci->intr_unlink, struct ehci_qh,
    unlink_node);
  if (!stopped && qh->unlink_cycle == ehci->intr_unlink_cycle)
   break;
  list_del_init(&qh->unlink_node);
  end_unlink_intr(ehci, qh);
 }

 /* Handle remaining entries later */
 if (!list_empty(&ehci->intr_unlink)) {
  ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_UNLINK_INTR, true);
  ++ehci->intr_unlink_cycle;
 }
 ehci->intr_unlinking = false;
}


/* Start another free-iTDs/siTDs cycle */
static void start_free_itds(struct ehci_hcd *ehci)
{
 if (!(ehci->enabled_hrtimer_events & BIT(EHCI_HRTIMER_FREE_ITDS))) {
  ehci->last_itd_to_free = list_entry(
    ehci->cached_itd_list.prev,
    struct ehci_itd, itd_list);
  ehci->last_sitd_to_free = list_entry(
    ehci->cached_sitd_list.prev,
    struct ehci_sitd, sitd_list);
  ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_FREE_ITDS, true);
 }
}

/* Wait for controller to stop using old iTDs and siTDs */
static void end_free_itds(struct ehci_hcd *ehci)
{
 struct ehci_itd  *itd, *n;
 struct ehci_sitd *sitd, *sn;

 if (ehci->rh_state < EHCI_RH_RUNNING) {
  ehci->last_itd_to_free = NULL;
  ehci->last_sitd_to_free = NULL;
 }

 list_for_each_entry_safe(itd, n, &ehci->cached_itd_list, itd_list) {
  list_del(&itd->itd_list);
  dma_pool_free(ehci->itd_pool, itd, itd->itd_dma);
  if (itd == ehci->last_itd_to_free)
   break;
 }
 list_for_each_entry_safe(sitd, sn, &ehci->cached_sitd_list, sitd_list) {
  list_del(&sitd->sitd_list);
  dma_pool_free(ehci->sitd_pool, sitd, sitd->sitd_dma);
  if (sitd == ehci->last_sitd_to_free)
   break;
 }

 if (!list_empty(&ehci->cached_itd_list) ||
   !list_empty(&ehci->cached_sitd_list))
  start_free_itds(ehci);
}


/* Handle lost (or very late) IAA interrupts */
static void ehci_iaa_watchdog(struct ehci_hcd *ehci)
{
 u32 cmd, status;

 /*
 * Lost IAA irqs wedge things badly; seen first with a vt8235.
 * So we need this watchdog, but must protect it against both
 * (a) SMP races against real IAA firing and retriggering, and
 * (b) clean HC shutdown, when IAA watchdog was pending.
 */
 if (!ehci->iaa_in_progress || ehci->rh_state != EHCI_RH_RUNNING)
  return;

 /* If we get here, IAA is *REALLY* late.  It's barely
 * conceivable that the system is so busy that CMD_IAAD
 * is still legitimately set, so let's be sure it's
 * clear before we read STS_IAA.  (The HC should clear
 * CMD_IAAD when it sets STS_IAA.)
 */
 cmd = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->command);

 /*
 * If IAA is set here it either legitimately triggered
 * after the watchdog timer expired (_way_ late, so we'll
 * still count it as lost) ... or a silicon erratum:
 * - VIA seems to set IAA without triggering the IRQ;
 * - IAAD potentially cleared without setting IAA.
 */
 status = ehci_readl(ehci, &ehci->regs->status);
 if ((status & STS_IAA) || !(cmd & CMD_IAAD)) {
  INCR(ehci->stats.lost_iaa);
  ehci_writel(ehci, STS_IAA, &ehci->regs->status);
 }

 ehci_dbg(ehci, "IAA watchdog: status %x cmd %x\n", status, cmd);
 end_iaa_cycle(ehci);
}


/* Enable the I/O watchdog, if appropriate */
static void turn_on_io_watchdog(struct ehci_hcd *ehci)
{
 /* Not needed if the controller isn't running or it's already enabled */
 if (ehci->rh_state != EHCI_RH_RUNNING ||
   (ehci->enabled_hrtimer_events &
    BIT(EHCI_HRTIMER_IO_WATCHDOG)))
  return;

 /*
 * Isochronous transfers always need the watchdog.
 * For other sorts we use it only if the flag is set.
 */
 if (ehci->isoc_count > 0 || (ehci->need_io_watchdog &&
   ehci->async_count + ehci->intr_count > 0))
  ehci_enable_event(ehci, EHCI_HRTIMER_IO_WATCHDOG, true);
}


/*
 * Handler functions for the hrtimer event types.
 * Keep this array in the same order as the event types indexed by
 * enum ehci_hrtimer_event in ehci.h.
 */
static void (*event_handlers[])(struct ehci_hcd *) = {
 ehci_poll_ASS,   /* EHCI_HRTIMER_POLL_ASS */
 ehci_poll_PSS,   /* EHCI_HRTIMER_POLL_PSS */
 ehci_handle_controller_death, /* EHCI_HRTIMER_POLL_DEAD */
 ehci_handle_intr_unlinks, /* EHCI_HRTIMER_UNLINK_INTR */
 end_free_itds,   /* EHCI_HRTIMER_FREE_ITDS */
 end_unlink_async,  /* EHCI_HRTIMER_ACTIVE_UNLINK */
 ehci_handle_start_intr_unlinks, /* EHCI_HRTIMER_START_UNLINK_INTR */
 unlink_empty_async,  /* EHCI_HRTIMER_ASYNC_UNLINKS */
 ehci_iaa_watchdog,  /* EHCI_HRTIMER_IAA_WATCHDOG */
 ehci_disable_PSE,  /* EHCI_HRTIMER_DISABLE_PERIODIC */
 ehci_disable_ASE,  /* EHCI_HRTIMER_DISABLE_ASYNC */
 ehci_work,   /* EHCI_HRTIMER_IO_WATCHDOG */
};

static enum hrtimer_restart ehci_hrtimer_func(struct hrtimer *t)
{
 struct ehci_hcd *ehci = container_of(t, struct ehci_hcd, hrtimer);
 ktime_t  now;
 unsigned long events;
 unsigned long flags;
 unsigned e;

 spin_lock_irqsave(&ehci->lock, flags);

 events = ehci->enabled_hrtimer_events;
 ehci->enabled_hrtimer_events = 0;
 ehci->next_hrtimer_event = EHCI_HRTIMER_NO_EVENT;

 /*
 * Check each pending event.  If its time has expired, handle
 * the event; otherwise re-enable it.
 */
 now = ktime_get();
 for_each_set_bit(e, &events, EHCI_HRTIMER_NUM_EVENTS) {
  if (ktime_compare(now, ehci->hr_timeouts[e]) >= 0)
   event_handlers[e](ehci);
  else
   ehci_enable_event(ehci, e, false);
 }

 spin_unlock_irqrestore(&ehci->lock, flags);
 return HRTIMER_NORESTART;
}