UPSTREAM: usb: dwc2: Fixed SOF interrupt enabling/disabling
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / usb / dwc2 / hcd_queue.c
1 /*
2  * hcd_queue.c - DesignWare HS OTG Controller host queuing routines
3  *
4  * Copyright (C) 2004-2013 Synopsys, Inc.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions, and the following disclaimer,
11  *    without modification.
12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15  * 3. The names of the above-listed copyright holders may not be used
16  *    to endorse or promote products derived from this software without
17  *    specific prior written permission.
18  *
19  * ALTERNATIVELY, this software may be distributed under the terms of the
20  * GNU General Public License ("GPL") as published by the Free Software
21  * Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any
22  * later version.
23  *
24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS
25  * IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
26  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
27  * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
28  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
29  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
30  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
31  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
32  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
33  * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
34  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
35  */
36
37 /*
38  * This file contains the functions to manage Queue Heads and Queue
39  * Transfer Descriptors for Host mode
40  */
41 #include <linux/gcd.h>
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/module.h>
44 #include <linux/spinlock.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/dma-mapping.h>
47 #include <linux/io.h>
48 #include <linux/slab.h>
49 #include <linux/usb.h>
50
51 #include <linux/usb/hcd.h>
52 #include <linux/usb/ch11.h>
53
54 #include "core.h"
55 #include "hcd.h"
56
57 /* Wait this long before releasing periodic reservation */
58 #define DWC2_UNRESERVE_DELAY (msecs_to_jiffies(5))
59
60 /**
61  * dwc2_periodic_channel_available() - Checks that a channel is available for a
62  * periodic transfer
63  *
64  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
65  *
66  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
67  */
68 static int dwc2_periodic_channel_available(struct dwc2_hsotg *hsotg)
69 {
70         /*
71          * Currently assuming that there is a dedicated host channel for
72          * each periodic transaction plus at least one host channel for
73          * non-periodic transactions
74          */
75         int status;
76         int num_channels;
77
78         num_channels = hsotg->core_params->host_channels;
79         if (hsotg->periodic_channels + hsotg->non_periodic_channels <
80                                                                 num_channels
81             && hsotg->periodic_channels < num_channels - 1) {
82                 status = 0;
83         } else {
84                 dev_dbg(hsotg->dev,
85                         "%s: Total channels: %d, Periodic: %d, "
86                         "Non-periodic: %d\n", __func__, num_channels,
87                         hsotg->periodic_channels, hsotg->non_periodic_channels);
88                 status = -ENOSPC;
89         }
90
91         return status;
92 }
93
94 /**
95  * dwc2_check_periodic_bandwidth() - Checks that there is sufficient bandwidth
96  * for the specified QH in the periodic schedule
97  *
98  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
99  * @qh:    QH containing periodic bandwidth required
100  *
101  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
102  *
103  * For simplicity, this calculation assumes that all the transfers in the
104  * periodic schedule may occur in the same (micro)frame
105  */
106 static int dwc2_check_periodic_bandwidth(struct dwc2_hsotg *hsotg,
107                                          struct dwc2_qh *qh)
108 {
109         int status;
110         s16 max_claimed_usecs;
111
112         status = 0;
113
114         if (qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH || qh->do_split) {
115                 /*
116                  * High speed mode
117                  * Max periodic usecs is 80% x 125 usec = 100 usec
118                  */
119                 max_claimed_usecs = 100 - qh->host_us;
120         } else {
121                 /*
122                  * Full speed mode
123                  * Max periodic usecs is 90% x 1000 usec = 900 usec
124                  */
125                 max_claimed_usecs = 900 - qh->host_us;
126         }
127
128         if (hsotg->periodic_usecs > max_claimed_usecs) {
129                 dev_err(hsotg->dev,
130                         "%s: already claimed usecs %d, required usecs %d\n",
131                         __func__, hsotg->periodic_usecs, qh->host_us);
132                 status = -ENOSPC;
133         }
134
135         return status;
136 }
137
138 /**
139  * pmap_schedule() - Schedule time in a periodic bitmap (pmap).
140  *
141  * @map:             The bitmap representing the schedule; will be updated
142  *                   upon success.
143  * @bits_per_period: The schedule represents several periods.  This is how many
144  *                   bits are in each period.  It's assumed that the beginning
145  *                   of the schedule will repeat after its end.
146  * @periods_in_map:  The number of periods in the schedule.
147  * @num_bits:        The number of bits we need per period we want to reserve
148  *                   in this function call.
149  * @interval:        How often we need to be scheduled for the reservation this
150  *                   time.  1 means every period.  2 means every other period.
151  *                   ...you get the picture?
152  * @start:           The bit number to start at.  Normally 0.  Must be within
153  *                   the interval or we return failure right away.
154  * @only_one_period: Normally we'll allow picking a start anywhere within the
155  *                   first interval, since we can still make all repetition
156  *                   requirements by doing that.  However, if you pass true
157  *                   here then we'll return failure if we can't fit within
158  *                   the period that "start" is in.
159  *
160  * The idea here is that we want to schedule time for repeating events that all
161  * want the same resource.  The resource is divided into fixed-sized periods
162  * and the events want to repeat every "interval" periods.  The schedule
163  * granularity is one bit.
164  *
165  * To keep things "simple", we'll represent our schedule with a bitmap that
166  * contains a fixed number of periods.  This gets rid of a lot of complexity
167  * but does mean that we need to handle things specially (and non-ideally) if
168  * the number of the periods in the schedule doesn't match well with the
169  * intervals that we're trying to schedule.
170  *
171  * Here's an explanation of the scheme we'll implement, assuming 8 periods.
172  * - If interval is 1, we need to take up space in each of the 8
173  *   periods we're scheduling.  Easy.
174  * - If interval is 2, we need to take up space in half of the
175  *   periods.  Again, easy.
176  * - If interval is 3, we actually need to fall back to interval 1.
177  *   Why?  Because we might need time in any period.  AKA for the
178  *   first 8 periods, we'll be in slot 0, 3, 6.  Then we'll be
179  *   in slot 1, 4, 7.  Then we'll be in 2, 5.  Then we'll be back to
180  *   0, 3, and 6.  Since we could be in any frame we need to reserve
181  *   for all of them.  Sucks, but that's what you gotta do.  Note that
182  *   if we were instead scheduling 8 * 3 = 24 we'd do much better, but
183  *   then we need more memory and time to do scheduling.
184  * - If interval is 4, easy.
185  * - If interval is 5, we again need interval 1.  The schedule will be
186  *   0, 5, 2, 7, 4, 1, 6, 3, 0
187  * - If interval is 6, we need interval 2.  0, 6, 4, 2.
188  * - If interval is 7, we need interval 1.
189  * - If interval is 8, we need interval 8.
190  *
191  * If you do the math, you'll see that we need to pretend that interval is
192  * equal to the greatest_common_divisor(interval, periods_in_map).
193  *
194  * Note that at the moment this function tends to front-pack the schedule.
195  * In some cases that's really non-ideal (it's hard to schedule things that
196  * need to repeat every period).  In other cases it's perfect (you can easily
197  * schedule bigger, less often repeating things).
198  *
199  * Here's the algorithm in action (8 periods, 5 bits per period):
200  *  |**   |     |**   |     |**   |     |**   |     |   OK 2 bits, intv 2 at 0
201  *  |*****|  ***|*****|  ***|*****|  ***|*****|  ***|   OK 3 bits, intv 3 at 2
202  *  |*****|* ***|*****|  ***|*****|* ***|*****|  ***|   OK 1 bits, intv 4 at 5
203  *  |**   |*    |**   |     |**   |*    |**   |     | Remv 3 bits, intv 3 at 2
204  *  |***  |*    |***  |     |***  |*    |***  |     |   OK 1 bits, intv 6 at 2
205  *  |**** |*  * |**** |   * |**** |*  * |**** |   * |   OK 1 bits, intv 1 at 3
206  *  |**** |**** |**** | *** |**** |**** |**** | *** |   OK 2 bits, intv 2 at 6
207  *  |*****|*****|*****| ****|*****|*****|*****| ****|   OK 1 bits, intv 1 at 4
208  *  |*****|*****|*****| ****|*****|*****|*****| ****| FAIL 1 bits, intv 1
209  *  |  ***|*****|  ***| ****|  ***|*****|  ***| ****| Remv 2 bits, intv 2 at 0
210  *  |  ***| ****|  ***| ****|  ***| ****|  ***| ****| Remv 1 bits, intv 4 at 5
211  *  |   **| ****|   **| ****|   **| ****|   **| ****| Remv 1 bits, intv 6 at 2
212  *  |    *| ** *|    *| ** *|    *| ** *|    *| ** *| Remv 1 bits, intv 1 at 3
213  *  |    *|    *|    *|    *|    *|    *|    *|    *| Remv 2 bits, intv 2 at 6
214  *  |     |     |     |     |     |     |     |     | Remv 1 bits, intv 1 at 4
215  *  |**   |     |**   |     |**   |     |**   |     |   OK 2 bits, intv 2 at 0
216  *  |***  |     |**   |     |***  |     |**   |     |   OK 1 bits, intv 4 at 2
217  *  |*****|     |** **|     |*****|     |** **|     |   OK 2 bits, intv 2 at 3
218  *  |*****|*    |** **|     |*****|*    |** **|     |   OK 1 bits, intv 4 at 5
219  *  |*****|***  |** **| **  |*****|***  |** **| **  |   OK 2 bits, intv 2 at 6
220  *  |*****|*****|** **| ****|*****|*****|** **| ****|   OK 2 bits, intv 2 at 8
221  *  |*****|*****|*****| ****|*****|*****|*****| ****|   OK 1 bits, intv 4 at 12
222  *
223  * This function is pretty generic and could be easily abstracted if anything
224  * needed similar scheduling.
225  *
226  * Returns either -ENOSPC or a >= 0 start bit which should be passed to the
227  * unschedule routine.  The map bitmap will be updated on a non-error result.
228  */
229 static int pmap_schedule(unsigned long *map, int bits_per_period,
230                          int periods_in_map, int num_bits,
231                          int interval, int start, bool only_one_period)
232 {
233         int interval_bits;
234         int to_reserve;
235         int first_end;
236         int i;
237
238         if (num_bits > bits_per_period)
239                 return -ENOSPC;
240
241         /* Adjust interval as per description */
242         interval = gcd(interval, periods_in_map);
243
244         interval_bits = bits_per_period * interval;
245         to_reserve = periods_in_map / interval;
246
247         /* If start has gotten us past interval then we can't schedule */
248         if (start >= interval_bits)
249                 return -ENOSPC;
250
251         if (only_one_period)
252                 /* Must fit within same period as start; end at begin of next */
253                 first_end = (start / bits_per_period + 1) * bits_per_period;
254         else
255                 /* Can fit anywhere in the first interval */
256                 first_end = interval_bits;
257
258         /*
259          * We'll try to pick the first repetition, then see if that time
260          * is free for each of the subsequent repetitions.  If it's not
261          * we'll adjust the start time for the next search of the first
262          * repetition.
263          */
264         while (start + num_bits <= first_end) {
265                 int end;
266
267                 /* Need to stay within this period */
268                 end = (start / bits_per_period + 1) * bits_per_period;
269
270                 /* Look for num_bits us in this microframe starting at start */
271                 start = bitmap_find_next_zero_area(map, end, start, num_bits,
272                                                    0);
273
274                 /*
275                  * We should get start >= end if we fail.  We might be
276                  * able to check the next microframe depending on the
277                  * interval, so continue on (start already updated).
278                  */
279                 if (start >= end) {
280                         start = end;
281                         continue;
282                 }
283
284                 /* At this point we have a valid point for first one */
285                 for (i = 1; i < to_reserve; i++) {
286                         int ith_start = start + interval_bits * i;
287                         int ith_end = end + interval_bits * i;
288                         int ret;
289
290                         /* Use this as a dumb "check if bits are 0" */
291                         ret = bitmap_find_next_zero_area(
292                                 map, ith_start + num_bits, ith_start, num_bits,
293                                 0);
294
295                         /* We got the right place, continue checking */
296                         if (ret == ith_start)
297                                 continue;
298
299                         /* Move start up for next time and exit for loop */
300                         ith_start = bitmap_find_next_zero_area(
301                                 map, ith_end, ith_start, num_bits, 0);
302                         if (ith_start >= ith_end)
303                                 /* Need a while new period next time */
304                                 start = end;
305                         else
306                                 start = ith_start - interval_bits * i;
307                         break;
308                 }
309
310                 /* If didn't exit the for loop with a break, we have success */
311                 if (i == to_reserve)
312                         break;
313         }
314
315         if (start + num_bits > first_end)
316                 return -ENOSPC;
317
318         for (i = 0; i < to_reserve; i++) {
319                 int ith_start = start + interval_bits * i;
320
321                 bitmap_set(map, ith_start, num_bits);
322         }
323
324         return start;
325 }
326
327 /**
328  * pmap_unschedule() - Undo work done by pmap_schedule()
329  *
330  * @map:             See pmap_schedule().
331  * @bits_per_period: See pmap_schedule().
332  * @periods_in_map:  See pmap_schedule().
333  * @num_bits:        The number of bits that was passed to schedule.
334  * @interval:        The interval that was passed to schedule.
335  * @start:           The return value from pmap_schedule().
336  */
337 static void pmap_unschedule(unsigned long *map, int bits_per_period,
338                             int periods_in_map, int num_bits,
339                             int interval, int start)
340 {
341         int interval_bits;
342         int to_release;
343         int i;
344
345         /* Adjust interval as per description in pmap_schedule() */
346         interval = gcd(interval, periods_in_map);
347
348         interval_bits = bits_per_period * interval;
349         to_release = periods_in_map / interval;
350
351         for (i = 0; i < to_release; i++) {
352                 int ith_start = start + interval_bits * i;
353
354                 bitmap_clear(map, ith_start, num_bits);
355         }
356 }
357
358 /*
359  * cat_printf() - A printf() + strcat() helper
360  *
361  * This is useful for concatenating a bunch of strings where each string is
362  * constructed using printf.
363  *
364  * @buf:   The destination buffer; will be updated to point after the printed
365  *         data.
366  * @size:  The number of bytes in the buffer (includes space for '\0').
367  * @fmt:   The format for printf.
368  * @...:   The args for printf.
369  */
370 static void cat_printf(char **buf, size_t *size, const char *fmt, ...)
371 {
372         va_list args;
373         int i;
374
375         if (*size == 0)
376                 return;
377
378         va_start(args, fmt);
379         i = vsnprintf(*buf, *size, fmt, args);
380         va_end(args);
381
382         if (i >= *size) {
383                 (*buf)[*size - 1] = '\0';
384                 *buf += *size;
385                 *size = 0;
386         } else {
387                 *buf += i;
388                 *size -= i;
389         }
390 }
391
392 /*
393  * pmap_print() - Print the given periodic map
394  *
395  * Will attempt to print out the periodic schedule.
396  *
397  * @map:             See pmap_schedule().
398  * @bits_per_period: See pmap_schedule().
399  * @periods_in_map:  See pmap_schedule().
400  * @period_name:     The name of 1 period, like "uFrame"
401  * @units:           The name of the units, like "us".
402  * @print_fn:        The function to call for printing.
403  * @print_data:      Opaque data to pass to the print function.
404  */
405 static void pmap_print(unsigned long *map, int bits_per_period,
406                        int periods_in_map, const char *period_name,
407                        const char *units,
408                        void (*print_fn)(const char *str, void *data),
409                        void *print_data)
410 {
411         int period;
412
413         for (period = 0; period < periods_in_map; period++) {
414                 char tmp[64];
415                 char *buf = tmp;
416                 size_t buf_size = sizeof(tmp);
417                 int period_start = period * bits_per_period;
418                 int period_end = period_start + bits_per_period;
419                 int start = 0;
420                 int count = 0;
421                 bool printed = false;
422                 int i;
423
424                 for (i = period_start; i < period_end + 1; i++) {
425                         /* Handle case when ith bit is set */
426                         if (i < period_end &&
427                             bitmap_find_next_zero_area(map, i + 1,
428                                                        i, 1, 0) != i) {
429                                 if (count == 0)
430                                         start = i - period_start;
431                                 count++;
432                                 continue;
433                         }
434
435                         /* ith bit isn't set; don't care if count == 0 */
436                         if (count == 0)
437                                 continue;
438
439                         if (!printed)
440                                 cat_printf(&buf, &buf_size, "%s %d: ",
441                                            period_name, period);
442                         else
443                                 cat_printf(&buf, &buf_size, ", ");
444                         printed = true;
445
446                         cat_printf(&buf, &buf_size, "%d %s -%3d %s", start,
447                                    units, start + count - 1, units);
448                         count = 0;
449                 }
450
451                 if (printed)
452                         print_fn(tmp, print_data);
453         }
454 }
455
456 /**
457  * dwc2_get_ls_map() - Get the map used for the given qh
458  *
459  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller.
460  * @qh:    QH for the periodic transfer.
461  *
462  * We'll always get the periodic map out of our TT.  Note that even if we're
463  * running the host straight in low speed / full speed mode it appears as if
464  * a TT is allocated for us, so we'll use it.  If that ever changes we can
465  * add logic here to get a map out of "hsotg" if !qh->do_split.
466  *
467  * Returns: the map or NULL if a map couldn't be found.
468  */
469 static unsigned long *dwc2_get_ls_map(struct dwc2_hsotg *hsotg,
470                                       struct dwc2_qh *qh)
471 {
472         unsigned long *map;
473
474         /* Don't expect to be missing a TT and be doing low speed scheduling */
475         if (WARN_ON(!qh->dwc_tt))
476                 return NULL;
477
478         /* Get the map and adjust if this is a multi_tt hub */
479         map = qh->dwc_tt->periodic_bitmaps;
480         if (qh->dwc_tt->usb_tt->multi)
481                 map += DWC2_ELEMENTS_PER_LS_BITMAP * qh->ttport;
482
483         return map;
484 }
485
486 struct dwc2_qh_print_data {
487         struct dwc2_hsotg *hsotg;
488         struct dwc2_qh *qh;
489 };
490
491 /**
492  * dwc2_qh_print() - Helper function for dwc2_qh_schedule_print()
493  *
494  * @str:  The string to print
495  * @data: A pointer to a struct dwc2_qh_print_data
496  */
497 static void dwc2_qh_print(const char *str, void *data)
498 {
499         struct dwc2_qh_print_data *print_data = data;
500
501         dwc2_sch_dbg(print_data->hsotg, "QH=%p ...%s\n", print_data->qh, str);
502 }
503
504 /**
505  * dwc2_qh_schedule_print() - Print the periodic schedule
506  *
507  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller.
508  * @qh:    QH to print.
509  */
510 static void dwc2_qh_schedule_print(struct dwc2_hsotg *hsotg,
511                                    struct dwc2_qh *qh)
512 {
513         struct dwc2_qh_print_data print_data = { hsotg, qh };
514         int i;
515
516         /*
517          * The printing functions are quite slow and inefficient.
518          * If we don't have tracing turned on, don't run unless the special
519          * define is turned on.
520          */
521 #ifndef DWC2_PRINT_SCHEDULE
522         return;
523 #endif
524
525         if (qh->schedule_low_speed) {
526                 unsigned long *map = dwc2_get_ls_map(hsotg, qh);
527
528                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p LS/FS trans: %d=>%d us @ %d us",
529                              qh, qh->device_us,
530                              DWC2_ROUND_US_TO_SLICE(qh->device_us),
531                              DWC2_US_PER_SLICE * qh->ls_start_schedule_slice);
532
533                 if (map) {
534                         dwc2_sch_dbg(hsotg,
535                                      "QH=%p Whole low/full speed map %p now:\n",
536                                      qh, map);
537                         pmap_print(map, DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME,
538                                    DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES, "Frame ", "slices",
539                                    dwc2_qh_print, &print_data);
540                 }
541         }
542
543         for (i = 0; i < qh->num_hs_transfers; i++) {
544                 struct dwc2_hs_transfer_time *trans_time = qh->hs_transfers + i;
545                 int uframe = trans_time->start_schedule_us /
546                              DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
547                 int rel_us = trans_time->start_schedule_us %
548                              DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
549
550                 dwc2_sch_dbg(hsotg,
551                              "QH=%p HS trans #%d: %d us @ uFrame %d + %d us\n",
552                              qh, i, trans_time->duration_us, uframe, rel_us);
553         }
554         if (qh->num_hs_transfers) {
555                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Whole high speed map now:\n", qh);
556                 pmap_print(hsotg->hs_periodic_bitmap,
557                            DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME,
558                            DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES, "uFrame", "us",
559                            dwc2_qh_print, &print_data);
560         }
561
562 }
563
564 /**
565  * dwc2_ls_pmap_schedule() - Schedule a low speed QH
566  *
567  * @hsotg:        The HCD state structure for the DWC OTG controller.
568  * @qh:           QH for the periodic transfer.
569  * @search_slice: We'll start trying to schedule at the passed slice.
570  *                Remember that slices are the units of the low speed
571  *                schedule (think 25us or so).
572  *
573  * Wraps pmap_schedule() with the right parameters for low speed scheduling.
574  *
575  * Normally we schedule low speed devices on the map associated with the TT.
576  *
577  * Returns: 0 for success or an error code.
578  */
579 static int dwc2_ls_pmap_schedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
580                                  int search_slice)
581 {
582         int slices = DIV_ROUND_UP(qh->device_us, DWC2_US_PER_SLICE);
583         unsigned long *map = dwc2_get_ls_map(hsotg, qh);
584         int slice;
585
586         if (map == NULL)
587                 return -EINVAL;
588
589         /*
590          * Schedule on the proper low speed map with our low speed scheduling
591          * parameters.  Note that we use the "device_interval" here since
592          * we want the low speed interval and the only way we'd be in this
593          * function is if the device is low speed.
594          *
595          * If we happen to be doing low speed and high speed scheduling for the
596          * same transaction (AKA we have a split) we always do low speed first.
597          * That means we can always pass "false" for only_one_period (that
598          * parameters is only useful when we're trying to get one schedule to
599          * match what we already planned in the other schedule).
600          */
601         slice = pmap_schedule(map, DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME,
602                               DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES, slices,
603                               qh->device_interval, search_slice, false);
604
605         if (slice < 0)
606                 return slice;
607
608         qh->ls_start_schedule_slice = slice;
609         return 0;
610 }
611
612 /**
613  * dwc2_ls_pmap_unschedule() - Undo work done by dwc2_ls_pmap_schedule()
614  *
615  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
616  * @qh:          QH for the periodic transfer.
617  */
618 static void dwc2_ls_pmap_unschedule(struct dwc2_hsotg *hsotg,
619                                     struct dwc2_qh *qh)
620 {
621         int slices = DIV_ROUND_UP(qh->device_us, DWC2_US_PER_SLICE);
622         unsigned long *map = dwc2_get_ls_map(hsotg, qh);
623
624         /* Schedule should have failed, so no worries about no error code */
625         if (map == NULL)
626                 return;
627
628         pmap_unschedule(map, DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME,
629                         DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES, slices, qh->device_interval,
630                         qh->ls_start_schedule_slice);
631 }
632
633 /**
634  * dwc2_hs_pmap_schedule - Schedule in the main high speed schedule
635  *
636  * This will schedule something on the main dwc2 schedule.
637  *
638  * We'll start looking in qh->hs_transfers[index].start_schedule_us.  We'll
639  * update this with the result upon success.  We also use the duration from
640  * the same structure.
641  *
642  * @hsotg:           The HCD state structure for the DWC OTG controller.
643  * @qh:              QH for the periodic transfer.
644  * @only_one_period: If true we will limit ourselves to just looking at
645  *                   one period (aka one 100us chunk).  This is used if we have
646  *                   already scheduled something on the low speed schedule and
647  *                   need to find something that matches on the high speed one.
648  * @index:           The index into qh->hs_transfers that we're working with.
649  *
650  * Returns: 0 for success or an error code.  Upon success the
651  *          dwc2_hs_transfer_time specified by "index" will be updated.
652  */
653 static int dwc2_hs_pmap_schedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
654                                  bool only_one_period, int index)
655 {
656         struct dwc2_hs_transfer_time *trans_time = qh->hs_transfers + index;
657         int us;
658
659         us = pmap_schedule(hsotg->hs_periodic_bitmap,
660                            DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME,
661                            DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES, trans_time->duration_us,
662                            qh->host_interval, trans_time->start_schedule_us,
663                            only_one_period);
664
665         if (us < 0)
666                 return us;
667
668         trans_time->start_schedule_us = us;
669         return 0;
670 }
671
672 /**
673  * dwc2_ls_pmap_unschedule() - Undo work done by dwc2_hs_pmap_schedule()
674  *
675  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
676  * @qh:          QH for the periodic transfer.
677  */
678 static void dwc2_hs_pmap_unschedule(struct dwc2_hsotg *hsotg,
679                                     struct dwc2_qh *qh, int index)
680 {
681         struct dwc2_hs_transfer_time *trans_time = qh->hs_transfers + index;
682
683         pmap_unschedule(hsotg->hs_periodic_bitmap,
684                         DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME,
685                         DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES, trans_time->duration_us,
686                         qh->host_interval, trans_time->start_schedule_us);
687 }
688
689 /**
690  * dwc2_uframe_schedule_split - Schedule a QH for a periodic split xfer.
691  *
692  * This is the most complicated thing in USB.  We have to find matching time
693  * in both the global high speed schedule for the port and the low speed
694  * schedule for the TT associated with the given device.
695  *
696  * Being here means that the host must be running in high speed mode and the
697  * device is in low or full speed mode (and behind a hub).
698  *
699  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
700  * @qh:          QH for the periodic transfer.
701  */
702 static int dwc2_uframe_schedule_split(struct dwc2_hsotg *hsotg,
703                                       struct dwc2_qh *qh)
704 {
705         int bytecount = dwc2_hb_mult(qh->maxp) * dwc2_max_packet(qh->maxp);
706         int ls_search_slice;
707         int err = 0;
708         int host_interval_in_sched;
709
710         /*
711          * The interval (how often to repeat) in the actual host schedule.
712          * See pmap_schedule() for gcd() explanation.
713          */
714         host_interval_in_sched = gcd(qh->host_interval,
715                                      DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES);
716
717         /*
718          * We always try to find space in the low speed schedule first, then
719          * try to find high speed time that matches.  If we don't, we'll bump
720          * up the place we start searching in the low speed schedule and try
721          * again.  To start we'll look right at the beginning of the low speed
722          * schedule.
723          *
724          * Note that this will tend to front-load the high speed schedule.
725          * We may eventually want to try to avoid this by either considering
726          * both schedules together or doing some sort of round robin.
727          */
728         ls_search_slice = 0;
729
730         while (ls_search_slice < DWC2_LS_SCHEDULE_SLICES) {
731                 int start_s_uframe;
732                 int ssplit_s_uframe;
733                 int second_s_uframe;
734                 int rel_uframe;
735                 int first_count;
736                 int middle_count;
737                 int end_count;
738                 int first_data_bytes;
739                 int other_data_bytes;
740                 int i;
741
742                 if (qh->schedule_low_speed) {
743                         err = dwc2_ls_pmap_schedule(hsotg, qh, ls_search_slice);
744
745                         /*
746                          * If we got an error here there's no other magic we
747                          * can do, so bail.  All the looping above is only
748                          * helpful to redo things if we got a low speed slot
749                          * and then couldn't find a matching high speed slot.
750                          */
751                         if (err)
752                                 return err;
753                 } else {
754                         /* Must be missing the tt structure?  Why? */
755                         WARN_ON_ONCE(1);
756                 }
757
758                 /*
759                  * This will give us a number 0 - 7 if
760                  * DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES == 1, or 0 - 15 if == 2, or ...
761                  */
762                 start_s_uframe = qh->ls_start_schedule_slice /
763                                  DWC2_SLICES_PER_UFRAME;
764
765                 /* Get a number that's always 0 - 7 */
766                 rel_uframe = (start_s_uframe % 8);
767
768                 /*
769                  * If we were going to start in uframe 7 then we would need to
770                  * issue a start split in uframe 6, which spec says is not OK.
771                  * Move on to the next full frame (assuming there is one).
772                  *
773                  * See 11.18.4 Host Split Transaction Scheduling Requirements
774                  * bullet 1.
775                  */
776                 if (rel_uframe == 7) {
777                         if (qh->schedule_low_speed)
778                                 dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
779                         ls_search_slice =
780                                 (qh->ls_start_schedule_slice /
781                                  DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME + 1) *
782                                 DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME;
783                         continue;
784                 }
785
786                 /*
787                  * For ISOC in:
788                  * - start split            (frame -1)
789                  * - complete split w/ data (frame +1)
790                  * - complete split w/ data (frame +2)
791                  * - ...
792                  * - complete split w/ data (frame +num_data_packets)
793                  * - complete split w/ data (frame +num_data_packets+1)
794                  * - complete split w/ data (frame +num_data_packets+2, max 8)
795                  *   ...though if frame was "0" then max is 7...
796                  *
797                  * For ISOC out we might need to do:
798                  * - start split w/ data    (frame -1)
799                  * - start split w/ data    (frame +0)
800                  * - ...
801                  * - start split w/ data    (frame +num_data_packets-2)
802                  *
803                  * For INTERRUPT in we might need to do:
804                  * - start split            (frame -1)
805                  * - complete split w/ data (frame +1)
806                  * - complete split w/ data (frame +2)
807                  * - complete split w/ data (frame +3, max 8)
808                  *
809                  * For INTERRUPT out we might need to do:
810                  * - start split w/ data    (frame -1)
811                  * - complete split         (frame +1)
812                  * - complete split         (frame +2)
813                  * - complete split         (frame +3, max 8)
814                  *
815                  * Start adjusting!
816                  */
817                 ssplit_s_uframe = (start_s_uframe +
818                                    host_interval_in_sched - 1) %
819                                   host_interval_in_sched;
820                 if (qh->ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC && !qh->ep_is_in)
821                         second_s_uframe = start_s_uframe;
822                 else
823                         second_s_uframe = start_s_uframe + 1;
824
825                 /* First data transfer might not be all 188 bytes. */
826                 first_data_bytes = 188 -
827                         DIV_ROUND_UP(188 * (qh->ls_start_schedule_slice %
828                                             DWC2_SLICES_PER_UFRAME),
829                                      DWC2_SLICES_PER_UFRAME);
830                 if (first_data_bytes > bytecount)
831                         first_data_bytes = bytecount;
832                 other_data_bytes = bytecount - first_data_bytes;
833
834                 /*
835                  * For now, skip OUT xfers where first xfer is partial
836                  *
837                  * Main dwc2 code assumes:
838                  * - INT transfers never get split in two.
839                  * - ISOC transfers can always transfer 188 bytes the first
840                  *   time.
841                  *
842                  * Until that code is fixed, try again if the first transfer
843                  * couldn't transfer everything.
844                  *
845                  * This code can be removed if/when the rest of dwc2 handles
846                  * the above cases.  Until it's fixed we just won't be able
847                  * to schedule quite as tightly.
848                  */
849                 if (!qh->ep_is_in &&
850                     (first_data_bytes != min_t(int, 188, bytecount))) {
851                         dwc2_sch_dbg(hsotg,
852                                      "QH=%p avoiding broken 1st xfer (%d, %d)\n",
853                                      qh, first_data_bytes, bytecount);
854                         if (qh->schedule_low_speed)
855                                 dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
856                         ls_search_slice = (start_s_uframe + 1) *
857                                 DWC2_SLICES_PER_UFRAME;
858                         continue;
859                 }
860
861                 /* Start by assuming transfers for the bytes */
862                 qh->num_hs_transfers = 1 + DIV_ROUND_UP(other_data_bytes, 188);
863
864                 /*
865                  * Everything except ISOC OUT has extra transfers.  Rules are
866                  * complicated.  See 11.18.4 Host Split Transaction Scheduling
867                  * Requirements bullet 3.
868                  */
869                 if (qh->ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
870                         if (rel_uframe == 6)
871                                 qh->num_hs_transfers += 2;
872                         else
873                                 qh->num_hs_transfers += 3;
874
875                         if (qh->ep_is_in) {
876                                 /*
877                                  * First is start split, middle/end is data.
878                                  * Allocate full data bytes for all data.
879                                  */
880                                 first_count = 4;
881                                 middle_count = bytecount;
882                                 end_count = bytecount;
883                         } else {
884                                 /*
885                                  * First is data, middle/end is complete.
886                                  * First transfer and second can have data.
887                                  * Rest should just have complete split.
888                                  */
889                                 first_count = first_data_bytes;
890                                 middle_count = max_t(int, 4, other_data_bytes);
891                                 end_count = 4;
892                         }
893                 } else {
894                         if (qh->ep_is_in) {
895                                 int last;
896
897                                 /* Account for the start split */
898                                 qh->num_hs_transfers++;
899
900                                 /* Calculate "L" value from spec */
901                                 last = rel_uframe + qh->num_hs_transfers + 1;
902
903                                 /* Start with basic case */
904                                 if (last <= 6)
905                                         qh->num_hs_transfers += 2;
906                                 else
907                                         qh->num_hs_transfers += 1;
908
909                                 /* Adjust downwards */
910                                 if (last >= 6 && rel_uframe == 0)
911                                         qh->num_hs_transfers--;
912
913                                 /* 1st = start; rest can contain data */
914                                 first_count = 4;
915                                 middle_count = min_t(int, 188, bytecount);
916                                 end_count = middle_count;
917                         } else {
918                                 /* All contain data, last might be smaller */
919                                 first_count = first_data_bytes;
920                                 middle_count = min_t(int, 188,
921                                                      other_data_bytes);
922                                 end_count = other_data_bytes % 188;
923                         }
924                 }
925
926                 /* Assign durations per uFrame */
927                 qh->hs_transfers[0].duration_us = HS_USECS_ISO(first_count);
928                 for (i = 1; i < qh->num_hs_transfers - 1; i++)
929                         qh->hs_transfers[i].duration_us =
930                                 HS_USECS_ISO(middle_count);
931                 if (qh->num_hs_transfers > 1)
932                         qh->hs_transfers[qh->num_hs_transfers - 1].duration_us =
933                                 HS_USECS_ISO(end_count);
934
935                 /*
936                  * Assign start us.  The call below to dwc2_hs_pmap_schedule()
937                  * will start with these numbers but may adjust within the same
938                  * microframe.
939                  */
940                 qh->hs_transfers[0].start_schedule_us =
941                         ssplit_s_uframe * DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
942                 for (i = 1; i < qh->num_hs_transfers; i++)
943                         qh->hs_transfers[i].start_schedule_us =
944                                 ((second_s_uframe + i - 1) %
945                                  DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES) *
946                                 DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
947
948                 /* Try to schedule with filled in hs_transfers above */
949                 for (i = 0; i < qh->num_hs_transfers; i++) {
950                         err = dwc2_hs_pmap_schedule(hsotg, qh, true, i);
951                         if (err)
952                                 break;
953                 }
954
955                 /* If we scheduled all w/out breaking out then we're all good */
956                 if (i == qh->num_hs_transfers)
957                         break;
958
959                 for (; i >= 0; i--)
960                         dwc2_hs_pmap_unschedule(hsotg, qh, i);
961
962                 if (qh->schedule_low_speed)
963                         dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
964
965                 /* Try again starting in the next microframe */
966                 ls_search_slice = (start_s_uframe + 1) * DWC2_SLICES_PER_UFRAME;
967         }
968
969         if (ls_search_slice >= DWC2_LS_SCHEDULE_SLICES)
970                 return -ENOSPC;
971
972         return 0;
973 }
974
975 /**
976  * dwc2_uframe_schedule_hs - Schedule a QH for a periodic high speed xfer.
977  *
978  * Basically this just wraps dwc2_hs_pmap_schedule() to provide a clean
979  * interface.
980  *
981  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
982  * @qh:          QH for the periodic transfer.
983  */
984 static int dwc2_uframe_schedule_hs(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
985 {
986         /* In non-split host and device time are the same */
987         WARN_ON(qh->host_us != qh->device_us);
988         WARN_ON(qh->host_interval != qh->device_interval);
989         WARN_ON(qh->num_hs_transfers != 1);
990
991         /* We'll have one transfer; init start to 0 before calling scheduler */
992         qh->hs_transfers[0].start_schedule_us = 0;
993         qh->hs_transfers[0].duration_us = qh->host_us;
994
995         return dwc2_hs_pmap_schedule(hsotg, qh, false, 0);
996 }
997
998 /**
999  * dwc2_uframe_schedule_ls - Schedule a QH for a periodic low/full speed xfer.
1000  *
1001  * Basically this just wraps dwc2_ls_pmap_schedule() to provide a clean
1002  * interface.
1003  *
1004  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
1005  * @qh:          QH for the periodic transfer.
1006  */
1007 static int dwc2_uframe_schedule_ls(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1008 {
1009         /* In non-split host and device time are the same */
1010         WARN_ON(qh->host_us != qh->device_us);
1011         WARN_ON(qh->host_interval != qh->device_interval);
1012         WARN_ON(!qh->schedule_low_speed);
1013
1014         /* Run on the main low speed schedule (no split = no hub = no TT) */
1015         return dwc2_ls_pmap_schedule(hsotg, qh, 0);
1016 }
1017
1018 /**
1019  * dwc2_uframe_schedule - Schedule a QH for a periodic xfer.
1020  *
1021  * Calls one of the 3 sub-function depending on what type of transfer this QH
1022  * is for.  Also adds some printing.
1023  *
1024  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
1025  * @qh:          QH for the periodic transfer.
1026  */
1027 static int dwc2_uframe_schedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1028 {
1029         int ret;
1030
1031         if (qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH)
1032                 ret = dwc2_uframe_schedule_hs(hsotg, qh);
1033         else if (!qh->do_split)
1034                 ret = dwc2_uframe_schedule_ls(hsotg, qh);
1035         else
1036                 ret = dwc2_uframe_schedule_split(hsotg, qh);
1037
1038         if (ret)
1039                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Failed to schedule %d\n", qh, ret);
1040         else
1041                 dwc2_qh_schedule_print(hsotg, qh);
1042
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * dwc2_uframe_unschedule - Undoes dwc2_uframe_schedule().
1048  *
1049  * @hsotg:       The HCD state structure for the DWC OTG controller.
1050  * @qh:          QH for the periodic transfer.
1051  */
1052 static void dwc2_uframe_unschedule(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1053 {
1054         int i;
1055
1056         for (i = 0; i < qh->num_hs_transfers; i++)
1057                 dwc2_hs_pmap_unschedule(hsotg, qh, i);
1058
1059         if (qh->schedule_low_speed)
1060                 dwc2_ls_pmap_unschedule(hsotg, qh);
1061
1062         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Unscheduled\n", qh);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * dwc2_pick_first_frame() - Choose 1st frame for qh that's already scheduled
1067  *
1068  * Takes a qh that has already been scheduled (which means we know we have the
1069  * bandwdith reserved for us) and set the next_active_frame and the
1070  * start_active_frame.
1071  *
1072  * This is expected to be called on qh's that weren't previously actively
1073  * running.  It just picks the next frame that we can fit into without any
1074  * thought about the past.
1075  *
1076  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1077  * @qh:    QH for a periodic endpoint
1078  *
1079  */
1080 static void dwc2_pick_first_frame(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1081 {
1082         u16 frame_number;
1083         u16 earliest_frame;
1084         u16 next_active_frame;
1085         u16 relative_frame;
1086         u16 interval;
1087
1088         /*
1089          * Use the real frame number rather than the cached value as of the
1090          * last SOF to give us a little extra slop.
1091          */
1092         frame_number = dwc2_hcd_get_frame_number(hsotg);
1093
1094         /*
1095          * We wouldn't want to start any earlier than the next frame just in
1096          * case the frame number ticks as we're doing this calculation.
1097          *
1098          * NOTE: if we could quantify how long till we actually get scheduled
1099          * we might be able to avoid the "+ 1" by looking at the upper part of
1100          * HFNUM (the FRREM field).  For now we'll just use the + 1 though.
1101          */
1102         earliest_frame = dwc2_frame_num_inc(frame_number, 1);
1103         next_active_frame = earliest_frame;
1104
1105         /* Get the "no microframe schduler" out of the way... */
1106         if (hsotg->core_params->uframe_sched <= 0) {
1107                 if (qh->do_split)
1108                         /* Splits are active at microframe 0 minus 1 */
1109                         next_active_frame |= 0x7;
1110                 goto exit;
1111         }
1112
1113         if (qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH || qh->do_split) {
1114                 /*
1115                  * We're either at high speed or we're doing a split (which
1116                  * means we're talking high speed to a hub).  In any case
1117                  * the first frame should be based on when the first scheduled
1118                  * event is.
1119                  */
1120                 WARN_ON(qh->num_hs_transfers < 1);
1121
1122                 relative_frame = qh->hs_transfers[0].start_schedule_us /
1123                                  DWC2_HS_PERIODIC_US_PER_UFRAME;
1124
1125                 /* Adjust interval as per high speed schedule */
1126                 interval = gcd(qh->host_interval, DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES);
1127
1128         } else {
1129                 /*
1130                  * Low or full speed directly on dwc2.  Just about the same
1131                  * as high speed but on a different schedule and with slightly
1132                  * different adjustments.  Note that this works because when
1133                  * the host and device are both low speed then frames in the
1134                  * controller tick at low speed.
1135                  */
1136                 relative_frame = qh->ls_start_schedule_slice /
1137                                  DWC2_LS_PERIODIC_SLICES_PER_FRAME;
1138                 interval = gcd(qh->host_interval, DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES);
1139         }
1140
1141         /* Scheduler messed up if frame is past interval */
1142         WARN_ON(relative_frame >= interval);
1143
1144         /*
1145          * We know interval must divide (HFNUM_MAX_FRNUM + 1) now that we've
1146          * done the gcd(), so it's safe to move to the beginning of the current
1147          * interval like this.
1148          *
1149          * After this we might be before earliest_frame, but don't worry,
1150          * we'll fix it...
1151          */
1152         next_active_frame = (next_active_frame / interval) * interval;
1153
1154         /*
1155          * Actually choose to start at the frame number we've been
1156          * scheduled for.
1157          */
1158         next_active_frame = dwc2_frame_num_inc(next_active_frame,
1159                                                relative_frame);
1160
1161         /*
1162          * We actually need 1 frame before since the next_active_frame is
1163          * the frame number we'll be put on the ready list and we won't be on
1164          * the bus until 1 frame later.
1165          */
1166         next_active_frame = dwc2_frame_num_dec(next_active_frame, 1);
1167
1168         /*
1169          * By now we might actually be before the earliest_frame.  Let's move
1170          * up intervals until we're not.
1171          */
1172         while (dwc2_frame_num_gt(earliest_frame, next_active_frame))
1173                 next_active_frame = dwc2_frame_num_inc(next_active_frame,
1174                                                        interval);
1175
1176 exit:
1177         qh->next_active_frame = next_active_frame;
1178         qh->start_active_frame = next_active_frame;
1179
1180         dwc2_sch_vdbg(hsotg, "QH=%p First fn=%04x nxt=%04x\n",
1181                      qh, frame_number, qh->next_active_frame);
1182 }
1183
1184 /**
1185  * dwc2_do_reserve() - Make a periodic reservation
1186  *
1187  * Try to allocate space in the periodic schedule.  Depending on parameters
1188  * this might use the microframe scheduler or the dumb scheduler.
1189  *
1190  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1191  * @qh:    QH for the periodic transfer.
1192  *
1193  * Returns: 0 upon success; error upon failure.
1194  */
1195 static int dwc2_do_reserve(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1196 {
1197         int status;
1198
1199         if (hsotg->core_params->uframe_sched > 0) {
1200                 status = dwc2_uframe_schedule(hsotg, qh);
1201         } else {
1202                 status = dwc2_periodic_channel_available(hsotg);
1203                 if (status) {
1204                         dev_info(hsotg->dev,
1205                                  "%s: No host channel available for periodic transfer\n",
1206                                  __func__);
1207                         return status;
1208                 }
1209
1210                 status = dwc2_check_periodic_bandwidth(hsotg, qh);
1211         }
1212
1213         if (status) {
1214                 dev_dbg(hsotg->dev,
1215                         "%s: Insufficient periodic bandwidth for periodic transfer\n",
1216                         __func__);
1217                 return status;
1218         }
1219
1220         if (hsotg->core_params->uframe_sched <= 0)
1221                 /* Reserve periodic channel */
1222                 hsotg->periodic_channels++;
1223
1224         /* Update claimed usecs per (micro)frame */
1225         hsotg->periodic_usecs += qh->host_us;
1226
1227         dwc2_pick_first_frame(hsotg, qh);
1228
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 /**
1233  * dwc2_do_unreserve() - Actually release the periodic reservation
1234  *
1235  * This function actually releases the periodic bandwidth that was reserved
1236  * by the given qh.
1237  *
1238  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1239  * @qh:    QH for the periodic transfer.
1240  */
1241 static void dwc2_do_unreserve(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1242 {
1243         assert_spin_locked(&hsotg->lock);
1244
1245         WARN_ON(!qh->unreserve_pending);
1246
1247         /* No more unreserve pending--we're doing it */
1248         qh->unreserve_pending = false;
1249
1250         if (WARN_ON(!list_empty(&qh->qh_list_entry)))
1251                 list_del_init(&qh->qh_list_entry);
1252
1253         /* Update claimed usecs per (micro)frame */
1254         hsotg->periodic_usecs -= qh->host_us;
1255
1256         if (hsotg->core_params->uframe_sched > 0) {
1257                 dwc2_uframe_unschedule(hsotg, qh);
1258         } else {
1259                 /* Release periodic channel reservation */
1260                 hsotg->periodic_channels--;
1261         }
1262 }
1263
1264 /**
1265  * dwc2_unreserve_timer_fn() - Timer function to release periodic reservation
1266  *
1267  * According to the kernel doc for usb_submit_urb() (specifically the part about
1268  * "Reserved Bandwidth Transfers"), we need to keep a reservation active as
1269  * long as a device driver keeps submitting.  Since we're using HCD_BH to give
1270  * back the URB we need to give the driver a little bit of time before we
1271  * release the reservation.  This worker is called after the appropriate
1272  * delay.
1273  *
1274  * @work: Pointer to a qh unreserve_work.
1275  */
1276 static void dwc2_unreserve_timer_fn(unsigned long data)
1277 {
1278         struct dwc2_qh *qh = (struct dwc2_qh *)data;
1279         struct dwc2_hsotg *hsotg = qh->hsotg;
1280         unsigned long flags;
1281
1282         /*
1283          * Wait for the lock, or for us to be scheduled again.  We
1284          * could be scheduled again if:
1285          * - We started executing but didn't get the lock yet.
1286          * - A new reservation came in, but cancel didn't take effect
1287          *   because we already started executing.
1288          * - The timer has been kicked again.
1289          * In that case cancel and wait for the next call.
1290          */
1291         while (!spin_trylock_irqsave(&hsotg->lock, flags)) {
1292                 if (timer_pending(&qh->unreserve_timer))
1293                         return;
1294         }
1295
1296         /*
1297          * Might be no more unreserve pending if:
1298          * - We started executing but didn't get the lock yet.
1299          * - A new reservation came in, but cancel didn't take effect
1300          *   because we already started executing.
1301          *
1302          * We can't put this in the loop above because unreserve_pending needs
1303          * to be accessed under lock, so we can only check it once we got the
1304          * lock.
1305          */
1306         if (qh->unreserve_pending)
1307                 dwc2_do_unreserve(hsotg, qh);
1308
1309         spin_unlock_irqrestore(&hsotg->lock, flags);
1310 }
1311
1312 /**
1313  * dwc2_check_max_xfer_size() - Checks that the max transfer size allowed in a
1314  * host channel is large enough to handle the maximum data transfer in a single
1315  * (micro)frame for a periodic transfer
1316  *
1317  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1318  * @qh:    QH for a periodic endpoint
1319  *
1320  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1321  */
1322 static int dwc2_check_max_xfer_size(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1323                                     struct dwc2_qh *qh)
1324 {
1325         u32 max_xfer_size;
1326         u32 max_channel_xfer_size;
1327         int status = 0;
1328
1329         max_xfer_size = dwc2_max_packet(qh->maxp) * dwc2_hb_mult(qh->maxp);
1330         max_channel_xfer_size = hsotg->core_params->max_transfer_size;
1331
1332         if (max_xfer_size > max_channel_xfer_size) {
1333                 dev_err(hsotg->dev,
1334                         "%s: Periodic xfer length %d > max xfer length for channel %d\n",
1335                         __func__, max_xfer_size, max_channel_xfer_size);
1336                 status = -ENOSPC;
1337         }
1338
1339         return status;
1340 }
1341
1342 /**
1343  * dwc2_schedule_periodic() - Schedules an interrupt or isochronous transfer in
1344  * the periodic schedule
1345  *
1346  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1347  * @qh:    QH for the periodic transfer. The QH should already contain the
1348  *         scheduling information.
1349  *
1350  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1351  */
1352 static int dwc2_schedule_periodic(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1353 {
1354         int status;
1355
1356         status = dwc2_check_max_xfer_size(hsotg, qh);
1357         if (status) {
1358                 dev_dbg(hsotg->dev,
1359                         "%s: Channel max transfer size too small for periodic transfer\n",
1360                         __func__);
1361                 return status;
1362         }
1363
1364         /* Cancel pending unreserve; if canceled OK, unreserve was pending */
1365         if (del_timer(&qh->unreserve_timer))
1366                 WARN_ON(!qh->unreserve_pending);
1367
1368         /*
1369          * Only need to reserve if there's not an unreserve pending, since if an
1370          * unreserve is pending then by definition our old reservation is still
1371          * valid.  Unreserve might still be pending even if we didn't cancel if
1372          * dwc2_unreserve_timer_fn() already started.  Code in the timer handles
1373          * that case.
1374          */
1375         if (!qh->unreserve_pending) {
1376                 status = dwc2_do_reserve(hsotg, qh);
1377                 if (status)
1378                         return status;
1379         } else {
1380                 /*
1381                  * It might have been a while, so make sure that frame_number
1382                  * is still good.  Note: we could also try to use the similar
1383                  * dwc2_next_periodic_start() but that schedules much more
1384                  * tightly and we might need to hurry and queue things up.
1385                  */
1386                 if (dwc2_frame_num_le(qh->next_active_frame,
1387                                       hsotg->frame_number))
1388                         dwc2_pick_first_frame(hsotg, qh);
1389         }
1390
1391         qh->unreserve_pending = 0;
1392
1393         if (hsotg->core_params->dma_desc_enable > 0)
1394                 /* Don't rely on SOF and start in ready schedule */
1395                 list_add_tail(&qh->qh_list_entry, &hsotg->periodic_sched_ready);
1396         else
1397                 /* Always start in inactive schedule */
1398                 list_add_tail(&qh->qh_list_entry,
1399                               &hsotg->periodic_sched_inactive);
1400
1401         return 0;
1402 }
1403
1404 /**
1405  * dwc2_deschedule_periodic() - Removes an interrupt or isochronous transfer
1406  * from the periodic schedule
1407  *
1408  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1409  * @qh:    QH for the periodic transfer
1410  */
1411 static void dwc2_deschedule_periodic(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1412                                      struct dwc2_qh *qh)
1413 {
1414         bool did_modify;
1415
1416         assert_spin_locked(&hsotg->lock);
1417
1418         /*
1419          * Schedule the unreserve to happen in a little bit.  Cases here:
1420          * - Unreserve worker might be sitting there waiting to grab the lock.
1421          *   In this case it will notice it's been schedule again and will
1422          *   quit.
1423          * - Unreserve worker might not be scheduled.
1424          *
1425          * We should never already be scheduled since dwc2_schedule_periodic()
1426          * should have canceled the scheduled unreserve timer (hence the
1427          * warning on did_modify).
1428          *
1429          * We add + 1 to the timer to guarantee that at least 1 jiffy has
1430          * passed (otherwise if the jiffy counter might tick right after we
1431          * read it and we'll get no delay).
1432          */
1433         did_modify = mod_timer(&qh->unreserve_timer,
1434                                jiffies + DWC2_UNRESERVE_DELAY + 1);
1435         WARN_ON(did_modify);
1436         qh->unreserve_pending = 1;
1437
1438         list_del_init(&qh->qh_list_entry);
1439 }
1440
1441 /**
1442  * dwc2_qh_init() - Initializes a QH structure
1443  *
1444  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1445  * @qh:    The QH to init
1446  * @urb:   Holds the information about the device/endpoint needed to initialize
1447  *         the QH
1448  * @mem_flags: Flags for allocating memory.
1449  */
1450 static void dwc2_qh_init(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
1451                          struct dwc2_hcd_urb *urb, gfp_t mem_flags)
1452 {
1453         int dev_speed = dwc2_host_get_speed(hsotg, urb->priv);
1454         u8 ep_type = dwc2_hcd_get_pipe_type(&urb->pipe_info);
1455         bool ep_is_in = !!dwc2_hcd_is_pipe_in(&urb->pipe_info);
1456         bool ep_is_isoc = (ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC);
1457         bool ep_is_int = (ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_INT);
1458         u32 hprt = dwc2_readl(hsotg->regs + HPRT0);
1459         u32 prtspd = (hprt & HPRT0_SPD_MASK) >> HPRT0_SPD_SHIFT;
1460         bool do_split = (prtspd == HPRT0_SPD_HIGH_SPEED &&
1461                          dev_speed != USB_SPEED_HIGH);
1462         int maxp = dwc2_hcd_get_mps(&urb->pipe_info);
1463         int bytecount = dwc2_hb_mult(maxp) * dwc2_max_packet(maxp);
1464         char *speed, *type;
1465
1466         /* Initialize QH */
1467         qh->hsotg = hsotg;
1468         setup_timer(&qh->unreserve_timer, dwc2_unreserve_timer_fn,
1469                     (unsigned long)qh);
1470         qh->ep_type = ep_type;
1471         qh->ep_is_in = ep_is_in;
1472
1473         qh->data_toggle = DWC2_HC_PID_DATA0;
1474         qh->maxp = maxp;
1475         INIT_LIST_HEAD(&qh->qtd_list);
1476         INIT_LIST_HEAD(&qh->qh_list_entry);
1477
1478         qh->do_split = do_split;
1479         qh->dev_speed = dev_speed;
1480
1481         if (ep_is_int || ep_is_isoc) {
1482                 /* Compute scheduling parameters once and save them */
1483                 int host_speed = do_split ? USB_SPEED_HIGH : dev_speed;
1484                 struct dwc2_tt *dwc_tt = dwc2_host_get_tt_info(hsotg, urb->priv,
1485                                                                mem_flags,
1486                                                                &qh->ttport);
1487                 int device_ns;
1488
1489                 qh->dwc_tt = dwc_tt;
1490
1491                 qh->host_us = NS_TO_US(usb_calc_bus_time(host_speed, ep_is_in,
1492                                        ep_is_isoc, bytecount));
1493                 device_ns = usb_calc_bus_time(dev_speed, ep_is_in,
1494                                               ep_is_isoc, bytecount);
1495
1496                 if (do_split && dwc_tt)
1497                         device_ns += dwc_tt->usb_tt->think_time;
1498                 qh->device_us = NS_TO_US(device_ns);
1499
1500
1501                 qh->device_interval = urb->interval;
1502                 qh->host_interval = urb->interval * (do_split ? 8 : 1);
1503
1504                 /*
1505                  * Schedule low speed if we're running the host in low or
1506                  * full speed OR if we've got a "TT" to deal with to access this
1507                  * device.
1508                  */
1509                 qh->schedule_low_speed = prtspd != HPRT0_SPD_HIGH_SPEED ||
1510                                          dwc_tt;
1511
1512                 if (do_split) {
1513                         /* We won't know num transfers until we schedule */
1514                         qh->num_hs_transfers = -1;
1515                 } else if (dev_speed == USB_SPEED_HIGH) {
1516                         qh->num_hs_transfers = 1;
1517                 } else {
1518                         qh->num_hs_transfers = 0;
1519                 }
1520
1521                 /* We'll schedule later when we have something to do */
1522         }
1523
1524         switch (dev_speed) {
1525         case USB_SPEED_LOW:
1526                 speed = "low";
1527                 break;
1528         case USB_SPEED_FULL:
1529                 speed = "full";
1530                 break;
1531         case USB_SPEED_HIGH:
1532                 speed = "high";
1533                 break;
1534         default:
1535                 speed = "?";
1536                 break;
1537         }
1538
1539         switch (qh->ep_type) {
1540         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
1541                 type = "isochronous";
1542                 break;
1543         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
1544                 type = "interrupt";
1545                 break;
1546         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
1547                 type = "control";
1548                 break;
1549         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
1550                 type = "bulk";
1551                 break;
1552         default:
1553                 type = "?";
1554                 break;
1555         }
1556
1557         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p Init %s, %s speed, %d bytes:\n", qh, type,
1558                      speed, bytecount);
1559         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p ...addr=%d, ep=%d, %s\n", qh,
1560                      dwc2_hcd_get_dev_addr(&urb->pipe_info),
1561                      dwc2_hcd_get_ep_num(&urb->pipe_info),
1562                      ep_is_in ? "IN" : "OUT");
1563         if (ep_is_int || ep_is_isoc) {
1564                 dwc2_sch_dbg(hsotg,
1565                              "QH=%p ...duration: host=%d us, device=%d us\n",
1566                              qh, qh->host_us, qh->device_us);
1567                 dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p ...interval: host=%d, device=%d\n",
1568                              qh, qh->host_interval, qh->device_interval);
1569                 if (qh->schedule_low_speed)
1570                         dwc2_sch_dbg(hsotg, "QH=%p ...low speed schedule=%p\n",
1571                                      qh, dwc2_get_ls_map(hsotg, qh));
1572         }
1573 }
1574
1575 /**
1576  * dwc2_hcd_qh_create() - Allocates and initializes a QH
1577  *
1578  * @hsotg:        The HCD state structure for the DWC OTG controller
1579  * @urb:          Holds the information about the device/endpoint needed
1580  *                to initialize the QH
1581  * @atomic_alloc: Flag to do atomic allocation if needed
1582  *
1583  * Return: Pointer to the newly allocated QH, or NULL on error
1584  */
1585 struct dwc2_qh *dwc2_hcd_qh_create(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1586                                           struct dwc2_hcd_urb *urb,
1587                                           gfp_t mem_flags)
1588 {
1589         struct dwc2_qh *qh;
1590
1591         if (!urb->priv)
1592                 return NULL;
1593
1594         /* Allocate memory */
1595         qh = kzalloc(sizeof(*qh), mem_flags);
1596         if (!qh)
1597                 return NULL;
1598
1599         dwc2_qh_init(hsotg, qh, urb, mem_flags);
1600
1601         if (hsotg->core_params->dma_desc_enable > 0 &&
1602             dwc2_hcd_qh_init_ddma(hsotg, qh, mem_flags) < 0) {
1603                 dwc2_hcd_qh_free(hsotg, qh);
1604                 return NULL;
1605         }
1606
1607         return qh;
1608 }
1609
1610 /**
1611  * dwc2_hcd_qh_free() - Frees the QH
1612  *
1613  * @hsotg: HCD instance
1614  * @qh:    The QH to free
1615  *
1616  * QH should already be removed from the list. QTD list should already be empty
1617  * if called from URB Dequeue.
1618  *
1619  * Must NOT be called with interrupt disabled or spinlock held
1620  */
1621 void dwc2_hcd_qh_free(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1622 {
1623         /* Make sure any unreserve work is finished. */
1624         if (del_timer_sync(&qh->unreserve_timer)) {
1625                 unsigned long flags;
1626
1627                 spin_lock_irqsave(&hsotg->lock, flags);
1628                 dwc2_do_unreserve(hsotg, qh);
1629                 spin_unlock_irqrestore(&hsotg->lock, flags);
1630         }
1631         dwc2_host_put_tt_info(hsotg, qh->dwc_tt);
1632
1633         if (qh->desc_list)
1634                 dwc2_hcd_qh_free_ddma(hsotg, qh);
1635         kfree(qh);
1636 }
1637
1638 /**
1639  * dwc2_hcd_qh_add() - Adds a QH to either the non periodic or periodic
1640  * schedule if it is not already in the schedule. If the QH is already in
1641  * the schedule, no action is taken.
1642  *
1643  * @hsotg: The HCD state structure for the DWC OTG controller
1644  * @qh:    The QH to add
1645  *
1646  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1647  */
1648 int dwc2_hcd_qh_add(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1649 {
1650         int status;
1651         u32 intr_mask;
1652
1653         if (dbg_qh(qh))
1654                 dev_vdbg(hsotg->dev, "%s()\n", __func__);
1655
1656         if (!list_empty(&qh->qh_list_entry))
1657                 /* QH already in a schedule */
1658                 return 0;
1659
1660         /* Add the new QH to the appropriate schedule */
1661         if (dwc2_qh_is_non_per(qh)) {
1662                 /* Schedule right away */
1663                 qh->start_active_frame = hsotg->frame_number;
1664                 qh->next_active_frame = qh->start_active_frame;
1665
1666                 /* Always start in inactive schedule */
1667                 list_add_tail(&qh->qh_list_entry,
1668                               &hsotg->non_periodic_sched_inactive);
1669                 return 0;
1670         }
1671
1672         status = dwc2_schedule_periodic(hsotg, qh);
1673         if (status)
1674                 return status;
1675         if (!hsotg->periodic_qh_count) {
1676                 intr_mask = dwc2_readl(hsotg->regs + GINTMSK);
1677                 intr_mask |= GINTSTS_SOF;
1678                 dwc2_writel(intr_mask, hsotg->regs + GINTMSK);
1679         }
1680         hsotg->periodic_qh_count++;
1681
1682         return 0;
1683 }
1684
1685 /**
1686  * dwc2_hcd_qh_unlink() - Removes a QH from either the non-periodic or periodic
1687  * schedule. Memory is not freed.
1688  *
1689  * @hsotg: The HCD state structure
1690  * @qh:    QH to remove from schedule
1691  */
1692 void dwc2_hcd_qh_unlink(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh)
1693 {
1694         u32 intr_mask;
1695
1696         dev_vdbg(hsotg->dev, "%s()\n", __func__);
1697
1698         if (list_empty(&qh->qh_list_entry))
1699                 /* QH is not in a schedule */
1700                 return;
1701
1702         if (dwc2_qh_is_non_per(qh)) {
1703                 if (hsotg->non_periodic_qh_ptr == &qh->qh_list_entry)
1704                         hsotg->non_periodic_qh_ptr =
1705                                         hsotg->non_periodic_qh_ptr->next;
1706                 list_del_init(&qh->qh_list_entry);
1707                 return;
1708         }
1709
1710         dwc2_deschedule_periodic(hsotg, qh);
1711         hsotg->periodic_qh_count--;
1712         if (!hsotg->periodic_qh_count &&
1713             hsotg->core_params->dma_desc_enable <= 0) {
1714                 intr_mask = dwc2_readl(hsotg->regs + GINTMSK);
1715                 intr_mask &= ~GINTSTS_SOF;
1716                 dwc2_writel(intr_mask, hsotg->regs + GINTMSK);
1717         }
1718 }
1719
1720 /**
1721  * dwc2_next_for_periodic_split() - Set next_active_frame midway thru a split.
1722  *
1723  * This is called for setting next_active_frame for periodic splits for all but
1724  * the first packet of the split.  Confusing?  I thought so...
1725  *
1726  * Periodic splits are single low/full speed transfers that we end up splitting
1727  * up into several high speed transfers.  They always fit into one full (1 ms)
1728  * frame but might be split over several microframes (125 us each).  We to put
1729  * each of the parts on a very specific high speed frame.
1730  *
1731  * This function figures out where the next active uFrame needs to be.
1732  *
1733  * @hsotg:        The HCD state structure
1734  * @qh:           QH for the periodic transfer.
1735  * @frame_number: The current frame number.
1736  *
1737  * Return: number missed by (or 0 if we didn't miss).
1738  */
1739 static int dwc2_next_for_periodic_split(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1740                                          struct dwc2_qh *qh, u16 frame_number)
1741 {
1742         u16 old_frame = qh->next_active_frame;
1743         u16 prev_frame_number = dwc2_frame_num_dec(frame_number, 1);
1744         int missed = 0;
1745         u16 incr;
1746
1747         /*
1748          * See dwc2_uframe_schedule_split() for split scheduling.
1749          *
1750          * Basically: increment 1 normally, but 2 right after the start split
1751          * (except for ISOC out).
1752          */
1753         if (old_frame == qh->start_active_frame &&
1754             !(qh->ep_type == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC && !qh->ep_is_in))
1755                 incr = 2;
1756         else
1757                 incr = 1;
1758
1759         qh->next_active_frame = dwc2_frame_num_inc(old_frame, incr);
1760
1761         /*
1762          * Note that it's OK for frame_number to be 1 frame past
1763          * next_active_frame.  Remember that next_active_frame is supposed to
1764          * be 1 frame _before_ when we want to be scheduled.  If we're 1 frame
1765          * past it just means schedule ASAP.
1766          *
1767          * It's _not_ OK, however, if we're more than one frame past.
1768          */
1769         if (dwc2_frame_num_gt(prev_frame_number, qh->next_active_frame)) {
1770                 /*
1771                  * OOPS, we missed.  That's actually pretty bad since
1772                  * the hub will be unhappy; try ASAP I guess.
1773                  */
1774                 missed = dwc2_frame_num_dec(prev_frame_number,
1775                                             qh->next_active_frame);
1776                 qh->next_active_frame = frame_number;
1777         }
1778
1779         return missed;
1780 }
1781
1782 /**
1783  * dwc2_next_periodic_start() - Set next_active_frame for next transfer start
1784  *
1785  * This is called for setting next_active_frame for a periodic transfer for
1786  * all cases other than midway through a periodic split.  This will also update
1787  * start_active_frame.
1788  *
1789  * Since we _always_ keep start_active_frame as the start of the previous
1790  * transfer this is normally pretty easy: we just add our interval to
1791  * start_active_frame and we've got our answer.
1792  *
1793  * The tricks come into play if we miss.  In that case we'll look for the next
1794  * slot we can fit into.
1795  *
1796  * @hsotg:        The HCD state structure
1797  * @qh:           QH for the periodic transfer.
1798  * @frame_number: The current frame number.
1799  *
1800  * Return: number missed by (or 0 if we didn't miss).
1801  */
1802 static int dwc2_next_periodic_start(struct dwc2_hsotg *hsotg,
1803                                      struct dwc2_qh *qh, u16 frame_number)
1804 {
1805         int missed = 0;
1806         u16 interval = qh->host_interval;
1807         u16 prev_frame_number = dwc2_frame_num_dec(frame_number, 1);
1808
1809         qh->start_active_frame = dwc2_frame_num_inc(qh->start_active_frame,
1810                                                     interval);
1811
1812         /*
1813          * The dwc2_frame_num_gt() function used below won't work terribly well
1814          * with if we just incremented by a really large intervals since the
1815          * frame counter only goes to 0x3fff.  It's terribly unlikely that we
1816          * will have missed in this case anyway.  Just go to exit.  If we want
1817          * to try to do better we'll need to keep track of a bigger counter
1818          * somewhere in the driver and handle overflows.
1819          */
1820         if (interval >= 0x1000)
1821                 goto exit;
1822
1823         /*
1824          * Test for misses, which is when it's too late to schedule.
1825          *
1826          * A few things to note:
1827          * - We compare against prev_frame_number since start_active_frame
1828          *   and next_active_frame are always 1 frame before we want things
1829          *   to be active and we assume we can still get scheduled in the
1830          *   current frame number.
1831          * - It's possible for start_active_frame (now incremented) to be
1832          *   next_active_frame if we got an EO MISS (even_odd miss) which
1833          *   basically means that we detected there wasn't enough time for
1834          *   the last packet and dwc2_hc_set_even_odd_frame() rescheduled us
1835          *   at the last second.  We want to make sure we don't schedule
1836          *   another transfer for the same frame.  My test webcam doesn't seem
1837          *   terribly upset by missing a transfer but really doesn't like when
1838          *   we do two transfers in the same frame.
1839          * - Some misses are expected.  Specifically, in order to work
1840          *   perfectly dwc2 really needs quite spectacular interrupt latency
1841          *   requirements.  It needs to be able to handle its interrupts
1842          *   completely within 125 us of them being asserted. That not only
1843          *   means that the dwc2 interrupt handler needs to be fast but it
1844          *   means that nothing else in the system has to block dwc2 for a long
1845          *   time.  We can help with the dwc2 parts of this, but it's hard to
1846          *   guarantee that a system will have interrupt latency < 125 us, so
1847          *   we have to be robust to some misses.
1848          */
1849         if (qh->start_active_frame == qh->next_active_frame ||
1850             dwc2_frame_num_gt(prev_frame_number, qh->start_active_frame)) {
1851                 u16 ideal_start = qh->start_active_frame;
1852                 int periods_in_map;
1853
1854                 /*
1855                  * Adjust interval as per gcd with map size.
1856                  * See pmap_schedule() for more details here.
1857                  */
1858                 if (qh->do_split || qh->dev_speed == USB_SPEED_HIGH)
1859                         periods_in_map = DWC2_HS_SCHEDULE_UFRAMES;
1860                 else
1861                         periods_in_map = DWC2_LS_SCHEDULE_FRAMES;
1862                 interval = gcd(interval, periods_in_map);
1863
1864                 do {
1865                         qh->start_active_frame = dwc2_frame_num_inc(
1866                                 qh->start_active_frame, interval);
1867                 } while (dwc2_frame_num_gt(prev_frame_number,
1868                                            qh->start_active_frame));
1869
1870                 missed = dwc2_frame_num_dec(qh->start_active_frame,
1871                                             ideal_start);
1872         }
1873
1874 exit:
1875         qh->next_active_frame = qh->start_active_frame;
1876
1877         return missed;
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Deactivates a QH. For non-periodic QHs, removes the QH from the active
1882  * non-periodic schedule. The QH is added to the inactive non-periodic
1883  * schedule if any QTDs are still attached to the QH.
1884  *
1885  * For periodic QHs, the QH is removed from the periodic queued schedule. If
1886  * there are any QTDs still attached to the QH, the QH is added to either the
1887  * periodic inactive schedule or the periodic ready schedule and its next
1888  * scheduled frame is calculated. The QH is placed in the ready schedule if
1889  * the scheduled frame has been reached already. Otherwise it's placed in the
1890  * inactive schedule. If there are no QTDs attached to the QH, the QH is
1891  * completely removed from the periodic schedule.
1892  */
1893 void dwc2_hcd_qh_deactivate(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qh *qh,
1894                             int sched_next_periodic_split)
1895 {
1896         u16 old_frame = qh->next_active_frame;
1897         u16 frame_number;
1898         int missed;
1899
1900         if (dbg_qh(qh))
1901                 dev_vdbg(hsotg->dev, "%s()\n", __func__);
1902
1903         if (dwc2_qh_is_non_per(qh)) {
1904                 dwc2_hcd_qh_unlink(hsotg, qh);
1905                 if (!list_empty(&qh->qtd_list))
1906                         /* Add back to inactive non-periodic schedule */
1907                         dwc2_hcd_qh_add(hsotg, qh);
1908                 return;
1909         }
1910
1911         /*
1912          * Use the real frame number rather than the cached value as of the
1913          * last SOF just to get us a little closer to reality.  Note that
1914          * means we don't actually know if we've already handled the SOF
1915          * interrupt for this frame.
1916          */
1917         frame_number = dwc2_hcd_get_frame_number(hsotg);
1918
1919         if (sched_next_periodic_split)
1920                 missed = dwc2_next_for_periodic_split(hsotg, qh, frame_number);
1921         else
1922                 missed = dwc2_next_periodic_start(hsotg, qh, frame_number);
1923
1924         dwc2_sch_vdbg(hsotg,
1925                      "QH=%p next(%d) fn=%04x, sch=%04x=>%04x (%+d) miss=%d %s\n",
1926                      qh, sched_next_periodic_split, frame_number, old_frame,
1927                      qh->next_active_frame,
1928                      dwc2_frame_num_dec(qh->next_active_frame, old_frame),
1929                 missed, missed ? "MISS" : "");
1930
1931         if (list_empty(&qh->qtd_list)) {
1932                 dwc2_hcd_qh_unlink(hsotg, qh);
1933                 return;
1934         }
1935
1936         /*
1937          * Remove from periodic_sched_queued and move to
1938          * appropriate queue
1939          *
1940          * Note: we purposely use the frame_number from the "hsotg" structure
1941          * since we know SOF interrupt will handle future frames.
1942          */
1943         if (dwc2_frame_num_le(qh->next_active_frame, hsotg->frame_number))
1944                 list_move_tail(&qh->qh_list_entry,
1945                                &hsotg->periodic_sched_ready);
1946         else
1947                 list_move_tail(&qh->qh_list_entry,
1948                                &hsotg->periodic_sched_inactive);
1949 }
1950
1951 /**
1952  * dwc2_hcd_qtd_init() - Initializes a QTD structure
1953  *
1954  * @qtd: The QTD to initialize
1955  * @urb: The associated URB
1956  */
1957 void dwc2_hcd_qtd_init(struct dwc2_qtd *qtd, struct dwc2_hcd_urb *urb)
1958 {
1959         qtd->urb = urb;
1960         if (dwc2_hcd_get_pipe_type(&urb->pipe_info) ==
1961                         USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
1962                 /*
1963                  * The only time the QTD data toggle is used is on the data
1964                  * phase of control transfers. This phase always starts with
1965                  * DATA1.
1966                  */
1967                 qtd->data_toggle = DWC2_HC_PID_DATA1;
1968                 qtd->control_phase = DWC2_CONTROL_SETUP;
1969         }
1970
1971         /* Start split */
1972         qtd->complete_split = 0;
1973         qtd->isoc_split_pos = DWC2_HCSPLT_XACTPOS_ALL;
1974         qtd->isoc_split_offset = 0;
1975         qtd->in_process = 0;
1976
1977         /* Store the qtd ptr in the urb to reference the QTD */
1978         urb->qtd = qtd;
1979 }
1980
1981 /**
1982  * dwc2_hcd_qtd_add() - Adds a QTD to the QTD-list of a QH
1983  *                      Caller must hold driver lock.
1984  *
1985  * @hsotg:        The DWC HCD structure
1986  * @qtd:          The QTD to add
1987  * @qh:           Queue head to add qtd to
1988  *
1989  * Return: 0 if successful, negative error code otherwise
1990  *
1991  * If the QH to which the QTD is added is not currently scheduled, it is placed
1992  * into the proper schedule based on its EP type.
1993  */
1994 int dwc2_hcd_qtd_add(struct dwc2_hsotg *hsotg, struct dwc2_qtd *qtd,
1995                      struct dwc2_qh *qh)
1996 {
1997         int retval;
1998
1999         if (unlikely(!qh)) {
2000                 dev_err(hsotg->dev, "%s: Invalid QH\n", __func__);
2001                 retval = -EINVAL;
2002                 goto fail;
2003         }
2004
2005         retval = dwc2_hcd_qh_add(hsotg, qh);
2006         if (retval)
2007                 goto fail;
2008
2009         qtd->qh = qh;
2010         list_add_tail(&qtd->qtd_list_entry, &qh->qtd_list);
2011
2012         return 0;
2013 fail:
2014         return retval;
2015 }