Pull ibm into release branch
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / include / linux / usb / ch9.h
1 /*
2  * This file holds USB constants and structures that are needed for
3  * USB device APIs.  These are used by the USB device model, which is
4  * defined in chapter 9 of the USB 2.0 specification and in the
5  * Wireless USB 1.0 (spread around).  Linux has several APIs in C that
6  * need these:
7  *
8  * - the master/host side Linux-USB kernel driver API;
9  * - the "usbfs" user space API; and
10  * - the Linux "gadget" slave/device/peripheral side driver API.
11  *
12  * USB 2.0 adds an additional "On The Go" (OTG) mode, which lets systems
13  * act either as a USB master/host or as a USB slave/device.  That means
14  * the master and slave side APIs benefit from working well together.
15  *
16  * There's also "Wireless USB", using low power short range radios for
17  * peripheral interconnection but otherwise building on the USB framework.
18  *
19  * Note all descriptors are declared '__attribute__((packed))' so that:
20  *
21  * [a] they never get padded, either internally (USB spec writers
22  *     probably handled that) or externally;
23  *
24  * [b] so that accessing bigger-than-a-bytes fields will never
25  *     generate bus errors on any platform, even when the location of
26  *     its descriptor inside a bundle isn't "naturally aligned", and
27  *
28  * [c] for consistency, removing all doubt even when it appears to
29  *     someone that the two other points are non-issues for that
30  *     particular descriptor type.
31  */
32
33 #ifndef __LINUX_USB_CH9_H
34 #define __LINUX_USB_CH9_H
35
36 #include <linux/types.h>        /* __u8 etc */
37
38 /*-------------------------------------------------------------------------*/
39
40 /* CONTROL REQUEST SUPPORT */
41
42 /*
43  * USB directions
44  *
45  * This bit flag is used in endpoint descriptors' bEndpointAddress field.
46  * It's also one of three fields in control requests bRequestType.
47  */
48 #define USB_DIR_OUT                     0               /* to device */
49 #define USB_DIR_IN                      0x80            /* to host */
50
51 /*
52  * USB types, the second of three bRequestType fields
53  */
54 #define USB_TYPE_MASK                   (0x03 << 5)
55 #define USB_TYPE_STANDARD               (0x00 << 5)
56 #define USB_TYPE_CLASS                  (0x01 << 5)
57 #define USB_TYPE_VENDOR                 (0x02 << 5)
58 #define USB_TYPE_RESERVED               (0x03 << 5)
59
60 /*
61  * USB recipients, the third of three bRequestType fields
62  */
63 #define USB_RECIP_MASK                  0x1f
64 #define USB_RECIP_DEVICE                0x00
65 #define USB_RECIP_INTERFACE             0x01
66 #define USB_RECIP_ENDPOINT              0x02
67 #define USB_RECIP_OTHER                 0x03
68 /* From Wireless USB 1.0 */
69 #define USB_RECIP_PORT                  0x04
70 #define USB_RECIP_RPIPE                 0x05
71
72 /*
73  * Standard requests, for the bRequest field of a SETUP packet.
74  *
75  * These are qualified by the bRequestType field, so that for example
76  * TYPE_CLASS or TYPE_VENDOR specific feature flags could be retrieved
77  * by a GET_STATUS request.
78  */
79 #define USB_REQ_GET_STATUS              0x00
80 #define USB_REQ_CLEAR_FEATURE           0x01
81 #define USB_REQ_SET_FEATURE             0x03
82 #define USB_REQ_SET_ADDRESS             0x05
83 #define USB_REQ_GET_DESCRIPTOR          0x06
84 #define USB_REQ_SET_DESCRIPTOR          0x07
85 #define USB_REQ_GET_CONFIGURATION       0x08
86 #define USB_REQ_SET_CONFIGURATION       0x09
87 #define USB_REQ_GET_INTERFACE           0x0A
88 #define USB_REQ_SET_INTERFACE           0x0B
89 #define USB_REQ_SYNCH_FRAME             0x0C
90
91 #define USB_REQ_SET_ENCRYPTION          0x0D    /* Wireless USB */
92 #define USB_REQ_GET_ENCRYPTION          0x0E
93 #define USB_REQ_RPIPE_ABORT             0x0E
94 #define USB_REQ_SET_HANDSHAKE           0x0F
95 #define USB_REQ_RPIPE_RESET             0x0F
96 #define USB_REQ_GET_HANDSHAKE           0x10
97 #define USB_REQ_SET_CONNECTION          0x11
98 #define USB_REQ_SET_SECURITY_DATA       0x12
99 #define USB_REQ_GET_SECURITY_DATA       0x13
100 #define USB_REQ_SET_WUSB_DATA           0x14
101 #define USB_REQ_LOOPBACK_DATA_WRITE     0x15
102 #define USB_REQ_LOOPBACK_DATA_READ      0x16
103 #define USB_REQ_SET_INTERFACE_DS        0x17
104
105 /*
106  * USB feature flags are written using USB_REQ_{CLEAR,SET}_FEATURE, and
107  * are read as a bit array returned by USB_REQ_GET_STATUS.  (So there
108  * are at most sixteen features of each type.)
109  */
110 #define USB_DEVICE_SELF_POWERED         0       /* (read only) */
111 #define USB_DEVICE_REMOTE_WAKEUP        1       /* dev may initiate wakeup */
112 #define USB_DEVICE_TEST_MODE            2       /* (wired high speed only) */
113 #define USB_DEVICE_BATTERY              2       /* (wireless) */
114 #define USB_DEVICE_B_HNP_ENABLE         3       /* (otg) dev may initiate HNP */
115 #define USB_DEVICE_WUSB_DEVICE          3       /* (wireless)*/
116 #define USB_DEVICE_A_HNP_SUPPORT        4       /* (otg) RH port supports HNP */
117 #define USB_DEVICE_A_ALT_HNP_SUPPORT    5       /* (otg) other RH port does */
118 #define USB_DEVICE_DEBUG_MODE           6       /* (special devices only) */
119
120 #define USB_ENDPOINT_HALT               0       /* IN/OUT will STALL */
121
122
123 /**
124  * struct usb_ctrlrequest - SETUP data for a USB device control request
125  * @bRequestType: matches the USB bmRequestType field
126  * @bRequest: matches the USB bRequest field
127  * @wValue: matches the USB wValue field (le16 byte order)
128  * @wIndex: matches the USB wIndex field (le16 byte order)
129  * @wLength: matches the USB wLength field (le16 byte order)
130  *
131  * This structure is used to send control requests to a USB device.  It matches
132  * the different fields of the USB 2.0 Spec section 9.3, table 9-2.  See the
133  * USB spec for a fuller description of the different fields, and what they are
134  * used for.
135  *
136  * Note that the driver for any interface can issue control requests.
137  * For most devices, interfaces don't coordinate with each other, so
138  * such requests may be made at any time.
139  */
140 struct usb_ctrlrequest {
141         __u8 bRequestType;
142         __u8 bRequest;
143         __le16 wValue;
144         __le16 wIndex;
145         __le16 wLength;
146 } __attribute__ ((packed));
147
148 /*-------------------------------------------------------------------------*/
149
150 /*
151  * STANDARD DESCRIPTORS ... as returned by GET_DESCRIPTOR, or
152  * (rarely) accepted by SET_DESCRIPTOR.
153  *
154  * Note that all multi-byte values here are encoded in little endian
155  * byte order "on the wire".  But when exposed through Linux-USB APIs,
156  * they've been converted to cpu byte order.
157  */
158
159 /*
160  * Descriptor types ... USB 2.0 spec table 9.5
161  */
162 #define USB_DT_DEVICE                   0x01
163 #define USB_DT_CONFIG                   0x02
164 #define USB_DT_STRING                   0x03
165 #define USB_DT_INTERFACE                0x04
166 #define USB_DT_ENDPOINT                 0x05
167 #define USB_DT_DEVICE_QUALIFIER         0x06
168 #define USB_DT_OTHER_SPEED_CONFIG       0x07
169 #define USB_DT_INTERFACE_POWER          0x08
170 /* these are from a minor usb 2.0 revision (ECN) */
171 #define USB_DT_OTG                      0x09
172 #define USB_DT_DEBUG                    0x0a
173 #define USB_DT_INTERFACE_ASSOCIATION    0x0b
174 /* these are from the Wireless USB spec */
175 #define USB_DT_SECURITY                 0x0c
176 #define USB_DT_KEY                      0x0d
177 #define USB_DT_ENCRYPTION_TYPE          0x0e
178 #define USB_DT_BOS                      0x0f
179 #define USB_DT_DEVICE_CAPABILITY        0x10
180 #define USB_DT_WIRELESS_ENDPOINT_COMP   0x11
181 #define USB_DT_WIRE_ADAPTER             0x21
182 #define USB_DT_RPIPE                    0x22
183
184 /* conventional codes for class-specific descriptors */
185 #define USB_DT_CS_DEVICE                0x21
186 #define USB_DT_CS_CONFIG                0x22
187 #define USB_DT_CS_STRING                0x23
188 #define USB_DT_CS_INTERFACE             0x24
189 #define USB_DT_CS_ENDPOINT              0x25
190
191 /* All standard descriptors have these 2 fields at the beginning */
192 struct usb_descriptor_header {
193         __u8  bLength;
194         __u8  bDescriptorType;
195 } __attribute__ ((packed));
196
197
198 /*-------------------------------------------------------------------------*/
199
200 /* USB_DT_DEVICE: Device descriptor */
201 struct usb_device_descriptor {
202         __u8  bLength;
203         __u8  bDescriptorType;
204
205         __le16 bcdUSB;
206         __u8  bDeviceClass;
207         __u8  bDeviceSubClass;
208         __u8  bDeviceProtocol;
209         __u8  bMaxPacketSize0;
210         __le16 idVendor;
211         __le16 idProduct;
212         __le16 bcdDevice;
213         __u8  iManufacturer;
214         __u8  iProduct;
215         __u8  iSerialNumber;
216         __u8  bNumConfigurations;
217 } __attribute__ ((packed));
218
219 #define USB_DT_DEVICE_SIZE              18
220
221
222 /*
223  * Device and/or Interface Class codes
224  * as found in bDeviceClass or bInterfaceClass
225  * and defined by www.usb.org documents
226  */
227 #define USB_CLASS_PER_INTERFACE         0       /* for DeviceClass */
228 #define USB_CLASS_AUDIO                 1
229 #define USB_CLASS_COMM                  2
230 #define USB_CLASS_HID                   3
231 #define USB_CLASS_PHYSICAL              5
232 #define USB_CLASS_STILL_IMAGE           6
233 #define USB_CLASS_PRINTER               7
234 #define USB_CLASS_MASS_STORAGE          8
235 #define USB_CLASS_HUB                   9
236 #define USB_CLASS_CDC_DATA              0x0a
237 #define USB_CLASS_CSCID                 0x0b    /* chip+ smart card */
238 #define USB_CLASS_CONTENT_SEC           0x0d    /* content security */
239 #define USB_CLASS_VIDEO                 0x0e
240 #define USB_CLASS_WIRELESS_CONTROLLER   0xe0
241 #define USB_CLASS_MISC                  0xef
242 #define USB_CLASS_APP_SPEC              0xfe
243 #define USB_CLASS_VENDOR_SPEC           0xff
244
245 /*-------------------------------------------------------------------------*/
246
247 /* USB_DT_CONFIG: Configuration descriptor information.
248  *
249  * USB_DT_OTHER_SPEED_CONFIG is the same descriptor, except that the
250  * descriptor type is different.  Highspeed-capable devices can look
251  * different depending on what speed they're currently running.  Only
252  * devices with a USB_DT_DEVICE_QUALIFIER have any OTHER_SPEED_CONFIG
253  * descriptors.
254  */
255 struct usb_config_descriptor {
256         __u8  bLength;
257         __u8  bDescriptorType;
258
259         __le16 wTotalLength;
260         __u8  bNumInterfaces;
261         __u8  bConfigurationValue;
262         __u8  iConfiguration;
263         __u8  bmAttributes;
264         __u8  bMaxPower;
265 } __attribute__ ((packed));
266
267 #define USB_DT_CONFIG_SIZE              9
268
269 /* from config descriptor bmAttributes */
270 #define USB_CONFIG_ATT_ONE              (1 << 7)        /* must be set */
271 #define USB_CONFIG_ATT_SELFPOWER        (1 << 6)        /* self powered */
272 #define USB_CONFIG_ATT_WAKEUP           (1 << 5)        /* can wakeup */
273 #define USB_CONFIG_ATT_BATTERY          (1 << 4)        /* battery powered */
274
275 /*-------------------------------------------------------------------------*/
276
277 /* USB_DT_STRING: String descriptor */
278 struct usb_string_descriptor {
279         __u8  bLength;
280         __u8  bDescriptorType;
281
282         __le16 wData[1];                /* UTF-16LE encoded */
283 } __attribute__ ((packed));
284
285 /* note that "string" zero is special, it holds language codes that
286  * the device supports, not Unicode characters.
287  */
288
289 /*-------------------------------------------------------------------------*/
290
291 /* USB_DT_INTERFACE: Interface descriptor */
292 struct usb_interface_descriptor {
293         __u8  bLength;
294         __u8  bDescriptorType;
295
296         __u8  bInterfaceNumber;
297         __u8  bAlternateSetting;
298         __u8  bNumEndpoints;
299         __u8  bInterfaceClass;
300         __u8  bInterfaceSubClass;
301         __u8  bInterfaceProtocol;
302         __u8  iInterface;
303 } __attribute__ ((packed));
304
305 #define USB_DT_INTERFACE_SIZE           9
306
307 /*-------------------------------------------------------------------------*/
308
309 /* USB_DT_ENDPOINT: Endpoint descriptor */
310 struct usb_endpoint_descriptor {
311         __u8  bLength;
312         __u8  bDescriptorType;
313
314         __u8  bEndpointAddress;
315         __u8  bmAttributes;
316         __le16 wMaxPacketSize;
317         __u8  bInterval;
318
319         /* NOTE:  these two are _only_ in audio endpoints. */
320         /* use USB_DT_ENDPOINT*_SIZE in bLength, not sizeof. */
321         __u8  bRefresh;
322         __u8  bSynchAddress;
323 } __attribute__ ((packed));
324
325 #define USB_DT_ENDPOINT_SIZE            7
326 #define USB_DT_ENDPOINT_AUDIO_SIZE      9       /* Audio extension */
327
328
329 /*
330  * Endpoints
331  */
332 #define USB_ENDPOINT_NUMBER_MASK        0x0f    /* in bEndpointAddress */
333 #define USB_ENDPOINT_DIR_MASK           0x80
334
335 #define USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK      0x03    /* in bmAttributes */
336 #define USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL       0
337 #define USB_ENDPOINT_XFER_ISOC          1
338 #define USB_ENDPOINT_XFER_BULK          2
339 #define USB_ENDPOINT_XFER_INT           3
340 #define USB_ENDPOINT_MAX_ADJUSTABLE     0x80
341
342
343 /*-------------------------------------------------------------------------*/
344
345 /* USB_DT_DEVICE_QUALIFIER: Device Qualifier descriptor */
346 struct usb_qualifier_descriptor {
347         __u8  bLength;
348         __u8  bDescriptorType;
349
350         __le16 bcdUSB;
351         __u8  bDeviceClass;
352         __u8  bDeviceSubClass;
353         __u8  bDeviceProtocol;
354         __u8  bMaxPacketSize0;
355         __u8  bNumConfigurations;
356         __u8  bRESERVED;
357 } __attribute__ ((packed));
358
359
360 /*-------------------------------------------------------------------------*/
361
362 /* USB_DT_OTG (from OTG 1.0a supplement) */
363 struct usb_otg_descriptor {
364         __u8  bLength;
365         __u8  bDescriptorType;
366
367         __u8  bmAttributes;     /* support for HNP, SRP, etc */
368 } __attribute__ ((packed));
369
370 /* from usb_otg_descriptor.bmAttributes */
371 #define USB_OTG_SRP             (1 << 0)
372 #define USB_OTG_HNP             (1 << 1)        /* swap host/device roles */
373
374 /*-------------------------------------------------------------------------*/
375
376 /* USB_DT_DEBUG:  for special highspeed devices, replacing serial console */
377 struct usb_debug_descriptor {
378         __u8  bLength;
379         __u8  bDescriptorType;
380
381         /* bulk endpoints with 8 byte maxpacket */
382         __u8  bDebugInEndpoint;
383         __u8  bDebugOutEndpoint;
384 } __attribute__((packed));
385
386 /*-------------------------------------------------------------------------*/
387
388 /* USB_DT_INTERFACE_ASSOCIATION: groups interfaces */
389 struct usb_interface_assoc_descriptor {
390         __u8  bLength;
391         __u8  bDescriptorType;
392
393         __u8  bFirstInterface;
394         __u8  bInterfaceCount;
395         __u8  bFunctionClass;
396         __u8  bFunctionSubClass;
397         __u8  bFunctionProtocol;
398         __u8  iFunction;
399 } __attribute__ ((packed));
400
401
402 /*-------------------------------------------------------------------------*/
403
404 /* USB_DT_SECURITY:  group of wireless security descriptors, including
405  * encryption types available for setting up a CC/association.
406  */
407 struct usb_security_descriptor {
408         __u8  bLength;
409         __u8  bDescriptorType;
410
411         __le16 wTotalLength;
412         __u8  bNumEncryptionTypes;
413 } __attribute__((packed));
414
415 /*-------------------------------------------------------------------------*/
416
417 /* USB_DT_KEY:  used with {GET,SET}_SECURITY_DATA; only public keys
418  * may be retrieved.
419  */
420 struct usb_key_descriptor {
421         __u8  bLength;
422         __u8  bDescriptorType;
423
424         __u8  tTKID[3];
425         __u8  bReserved;
426         __u8  bKeyData[0];
427 } __attribute__((packed));
428
429 /*-------------------------------------------------------------------------*/
430
431 /* USB_DT_ENCRYPTION_TYPE:  bundled in DT_SECURITY groups */
432 struct usb_encryption_descriptor {
433         __u8  bLength;
434         __u8  bDescriptorType;
435
436         __u8  bEncryptionType;
437 #define USB_ENC_TYPE_UNSECURE           0
438 #define USB_ENC_TYPE_WIRED              1       /* non-wireless mode */
439 #define USB_ENC_TYPE_CCM_1              2       /* aes128/cbc session */
440 #define USB_ENC_TYPE_RSA_1              3       /* rsa3072/sha1 auth */
441         __u8  bEncryptionValue;         /* use in SET_ENCRYPTION */
442         __u8  bAuthKeyIndex;
443 } __attribute__((packed));
444
445
446 /*-------------------------------------------------------------------------*/
447
448 /* USB_DT_BOS:  group of wireless capabilities */
449 struct usb_bos_descriptor {
450         __u8  bLength;
451         __u8  bDescriptorType;
452
453         __le16 wTotalLength;
454         __u8  bNumDeviceCaps;
455 } __attribute__((packed));
456
457 /*-------------------------------------------------------------------------*/
458
459 /* USB_DT_DEVICE_CAPABILITY:  grouped with BOS */
460 struct usb_dev_cap_header {
461         __u8  bLength;
462         __u8  bDescriptorType;
463         __u8  bDevCapabilityType;
464 } __attribute__((packed));
465
466 #define USB_CAP_TYPE_WIRELESS_USB       1
467
468 struct usb_wireless_cap_descriptor {    /* Ultra Wide Band */
469         __u8  bLength;
470         __u8  bDescriptorType;
471         __u8  bDevCapabilityType;
472
473         __u8  bmAttributes;
474 #define USB_WIRELESS_P2P_DRD            (1 << 1)
475 #define USB_WIRELESS_BEACON_MASK        (3 << 2)
476 #define USB_WIRELESS_BEACON_SELF        (1 << 2)
477 #define USB_WIRELESS_BEACON_DIRECTED    (2 << 2)
478 #define USB_WIRELESS_BEACON_NONE        (3 << 2)
479         __le16 wPHYRates;       /* bit rates, Mbps */
480 #define USB_WIRELESS_PHY_53             (1 << 0)        /* always set */
481 #define USB_WIRELESS_PHY_80             (1 << 1)
482 #define USB_WIRELESS_PHY_107            (1 << 2)        /* always set */
483 #define USB_WIRELESS_PHY_160            (1 << 3)
484 #define USB_WIRELESS_PHY_200            (1 << 4)        /* always set */
485 #define USB_WIRELESS_PHY_320            (1 << 5)
486 #define USB_WIRELESS_PHY_400            (1 << 6)
487 #define USB_WIRELESS_PHY_480            (1 << 7)
488         __u8  bmTFITXPowerInfo; /* TFI power levels */
489         __u8  bmFFITXPowerInfo; /* FFI power levels */
490         __le16 bmBandGroup;
491         __u8  bReserved;
492 } __attribute__((packed));
493
494 /*-------------------------------------------------------------------------*/
495
496 /* USB_DT_WIRELESS_ENDPOINT_COMP:  companion descriptor associated with
497  * each endpoint descriptor for a wireless device
498  */
499 struct usb_wireless_ep_comp_descriptor {
500         __u8  bLength;
501         __u8  bDescriptorType;
502
503         __u8  bMaxBurst;
504         __u8  bMaxSequence;
505         __le16 wMaxStreamDelay;
506         __le16 wOverTheAirPacketSize;
507         __u8  bOverTheAirInterval;
508         __u8  bmCompAttributes;
509 #define USB_ENDPOINT_SWITCH_MASK        0x03    /* in bmCompAttributes */
510 #define USB_ENDPOINT_SWITCH_NO          0
511 #define USB_ENDPOINT_SWITCH_SWITCH      1
512 #define USB_ENDPOINT_SWITCH_SCALE       2
513 } __attribute__((packed));
514
515 /*-------------------------------------------------------------------------*/
516
517 /* USB_REQ_SET_HANDSHAKE is a four-way handshake used between a wireless
518  * host and a device for connection set up, mutual authentication, and
519  * exchanging short lived session keys.  The handshake depends on a CC.
520  */
521 struct usb_handshake {
522         __u8 bMessageNumber;
523         __u8 bStatus;
524         __u8 tTKID[3];
525         __u8 bReserved;
526         __u8 CDID[16];
527         __u8 nonce[16];
528         __u8 MIC[8];
529 } __attribute__((packed));
530
531 /*-------------------------------------------------------------------------*/
532
533 /* USB_REQ_SET_CONNECTION modifies or revokes a connection context (CC).
534  * A CC may also be set up using non-wireless secure channels (including
535  * wired USB!), and some devices may support CCs with multiple hosts.
536  */
537 struct usb_connection_context {
538         __u8 CHID[16];          /* persistent host id */
539         __u8 CDID[16];          /* device id (unique w/in host context) */
540         __u8 CK[16];            /* connection key */
541 } __attribute__((packed));
542
543 /*-------------------------------------------------------------------------*/
544
545 /* USB 2.0 defines three speeds, here's how Linux identifies them */
546
547 enum usb_device_speed {
548         USB_SPEED_UNKNOWN = 0,                  /* enumerating */
549         USB_SPEED_LOW, USB_SPEED_FULL,          /* usb 1.1 */
550         USB_SPEED_HIGH,                         /* usb 2.0 */
551         USB_SPEED_VARIABLE,                     /* wireless (usb 2.5) */
552 };
553
554 enum usb_device_state {
555         /* NOTATTACHED isn't in the USB spec, and this state acts
556          * the same as ATTACHED ... but it's clearer this way.
557          */
558         USB_STATE_NOTATTACHED = 0,
559
560         /* chapter 9 and authentication (wireless) device states */
561         USB_STATE_ATTACHED,
562         USB_STATE_POWERED,                      /* wired */
563         USB_STATE_UNAUTHENTICATED,              /* auth */
564         USB_STATE_RECONNECTING,                 /* auth */
565         USB_STATE_DEFAULT,                      /* limited function */
566         USB_STATE_ADDRESS,
567         USB_STATE_CONFIGURED,                   /* most functions */
568
569         USB_STATE_SUSPENDED
570
571         /* NOTE:  there are actually four different SUSPENDED
572          * states, returning to POWERED, DEFAULT, ADDRESS, or
573          * CONFIGURED respectively when SOF tokens flow again.
574          */
575 };
576
577 #endif  /* __LINUX_USB_CH9_H */