xref: /openbmc/linux/drivers/usb/early/xhci-dbc.c (revision 6f4eaea2)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * xhci-dbc.c - xHCI debug capability early driver
4  *
5  * Copyright (C) 2016 Intel Corporation
6  *
7  * Author: Lu Baolu <baolu.lu@linux.intel.com>
8  */
9 
10 #define pr_fmt(fmt)	KBUILD_MODNAME ":%s: " fmt, __func__
11 
12 #include <linux/console.h>
13 #include <linux/pci_regs.h>
14 #include <linux/pci_ids.h>
15 #include <linux/memblock.h>
16 #include <linux/io.h>
17 #include <linux/iopoll.h>
18 #include <asm/pci-direct.h>
19 #include <asm/fixmap.h>
20 #include <linux/bcd.h>
21 #include <linux/export.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/delay.h>
24 #include <linux/kthread.h>
25 #include <linux/usb/xhci-dbgp.h>
26 
27 #include "../host/xhci.h"
28 #include "xhci-dbc.h"
29 
30 static struct xdbc_state xdbc;
31 static bool early_console_keep;
32 
33 #ifdef XDBC_TRACE
34 #define	xdbc_trace	trace_printk
35 #else
36 static inline void xdbc_trace(const char *fmt, ...) { }
37 #endif /* XDBC_TRACE */
38 
39 static void __iomem * __init xdbc_map_pci_mmio(u32 bus, u32 dev, u32 func)
40 {
41 	u64 val64, sz64, mask64;
42 	void __iomem *base;
43 	u32 val, sz;
44 	u8 byte;
45 
46 	val = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0);
47 	write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0, ~0);
48 	sz = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0);
49 	write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0, val);
50 
51 	if (val == 0xffffffff || sz == 0xffffffff) {
52 		pr_notice("invalid mmio bar\n");
53 		return NULL;
54 	}
55 
56 	val64	= val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
57 	sz64	= sz & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
58 	mask64	= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
59 
60 	if ((val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_MASK) == PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64) {
61 		val = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4);
62 		write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4, ~0);
63 		sz = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4);
64 		write_pci_config(bus, dev, func, PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4, val);
65 
66 		val64	|= (u64)val << 32;
67 		sz64	|= (u64)sz << 32;
68 		mask64	|= ~0ULL << 32;
69 	}
70 
71 	sz64 &= mask64;
72 
73 	if (!sz64) {
74 		pr_notice("invalid mmio address\n");
75 		return NULL;
76 	}
77 
78 	sz64 = 1ULL << __ffs64(sz64);
79 
80 	/* Check if the mem space is enabled: */
81 	byte = read_pci_config_byte(bus, dev, func, PCI_COMMAND);
82 	if (!(byte & PCI_COMMAND_MEMORY)) {
83 		byte |= PCI_COMMAND_MEMORY;
84 		write_pci_config_byte(bus, dev, func, PCI_COMMAND, byte);
85 	}
86 
87 	xdbc.xhci_start = val64;
88 	xdbc.xhci_length = sz64;
89 	base = early_ioremap(val64, sz64);
90 
91 	return base;
92 }
93 
94 static void * __init xdbc_get_page(dma_addr_t *dma_addr)
95 {
96 	void *virt;
97 
98 	virt = memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
99 	if (!virt)
100 		return NULL;
101 
102 	if (dma_addr)
103 		*dma_addr = (dma_addr_t)__pa(virt);
104 
105 	return virt;
106 }
107 
108 static u32 __init xdbc_find_dbgp(int xdbc_num, u32 *b, u32 *d, u32 *f)
109 {
110 	u32 bus, dev, func, class;
111 
112 	for (bus = 0; bus < XDBC_PCI_MAX_BUSES; bus++) {
113 		for (dev = 0; dev < XDBC_PCI_MAX_DEVICES; dev++) {
114 			for (func = 0; func < XDBC_PCI_MAX_FUNCTION; func++) {
115 
116 				class = read_pci_config(bus, dev, func, PCI_CLASS_REVISION);
117 				if ((class >> 8) != PCI_CLASS_SERIAL_USB_XHCI)
118 					continue;
119 
120 				if (xdbc_num-- != 0)
121 					continue;
122 
123 				*b = bus;
124 				*d = dev;
125 				*f = func;
126 
127 				return 0;
128 			}
129 		}
130 	}
131 
132 	return -1;
133 }
134 
135 static int handshake(void __iomem *ptr, u32 mask, u32 done, int wait, int delay)
136 {
137 	u32 result;
138 
139 	return readl_poll_timeout_atomic(ptr, result,
140 					 ((result & mask) == done),
141 					 delay, wait);
142 }
143 
144 static void __init xdbc_bios_handoff(void)
145 {
146 	int offset, timeout;
147 	u32 val;
148 
149 	offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, 0, XHCI_EXT_CAPS_LEGACY);
150 	val = readl(xdbc.xhci_base + offset);
151 
152 	if (val & XHCI_HC_BIOS_OWNED) {
153 		writel(val | XHCI_HC_OS_OWNED, xdbc.xhci_base + offset);
154 		timeout = handshake(xdbc.xhci_base + offset, XHCI_HC_BIOS_OWNED, 0, 5000, 10);
155 
156 		if (timeout) {
157 			pr_notice("failed to hand over xHCI control from BIOS\n");
158 			writel(val & ~XHCI_HC_BIOS_OWNED, xdbc.xhci_base + offset);
159 		}
160 	}
161 
162 	/* Disable BIOS SMIs and clear all SMI events: */
163 	val = readl(xdbc.xhci_base + offset + XHCI_LEGACY_CONTROL_OFFSET);
164 	val &= XHCI_LEGACY_DISABLE_SMI;
165 	val |= XHCI_LEGACY_SMI_EVENTS;
166 	writel(val, xdbc.xhci_base + offset + XHCI_LEGACY_CONTROL_OFFSET);
167 }
168 
169 static int __init
170 xdbc_alloc_ring(struct xdbc_segment *seg, struct xdbc_ring *ring)
171 {
172 	seg->trbs = xdbc_get_page(&seg->dma);
173 	if (!seg->trbs)
174 		return -ENOMEM;
175 
176 	ring->segment = seg;
177 
178 	return 0;
179 }
180 
181 static void __init xdbc_free_ring(struct xdbc_ring *ring)
182 {
183 	struct xdbc_segment *seg = ring->segment;
184 
185 	if (!seg)
186 		return;
187 
188 	memblock_free(seg->dma, PAGE_SIZE);
189 	ring->segment = NULL;
190 }
191 
192 static void xdbc_reset_ring(struct xdbc_ring *ring)
193 {
194 	struct xdbc_segment *seg = ring->segment;
195 	struct xdbc_trb *link_trb;
196 
197 	memset(seg->trbs, 0, PAGE_SIZE);
198 
199 	ring->enqueue = seg->trbs;
200 	ring->dequeue = seg->trbs;
201 	ring->cycle_state = 1;
202 
203 	if (ring != &xdbc.evt_ring) {
204 		link_trb = &seg->trbs[XDBC_TRBS_PER_SEGMENT - 1];
205 		link_trb->field[0] = cpu_to_le32(lower_32_bits(seg->dma));
206 		link_trb->field[1] = cpu_to_le32(upper_32_bits(seg->dma));
207 		link_trb->field[3] = cpu_to_le32(TRB_TYPE(TRB_LINK)) | cpu_to_le32(LINK_TOGGLE);
208 	}
209 }
210 
211 static inline void xdbc_put_utf16(u16 *s, const char *c, size_t size)
212 {
213 	int i;
214 
215 	for (i = 0; i < size; i++)
216 		s[i] = cpu_to_le16(c[i]);
217 }
218 
219 static void xdbc_mem_init(void)
220 {
221 	struct xdbc_ep_context *ep_in, *ep_out;
222 	struct usb_string_descriptor *s_desc;
223 	struct xdbc_erst_entry *entry;
224 	struct xdbc_strings *strings;
225 	struct xdbc_context *ctx;
226 	unsigned int max_burst;
227 	u32 string_length;
228 	int index = 0;
229 	u32 dev_info;
230 
231 	xdbc_reset_ring(&xdbc.evt_ring);
232 	xdbc_reset_ring(&xdbc.in_ring);
233 	xdbc_reset_ring(&xdbc.out_ring);
234 	memset(xdbc.table_base, 0, PAGE_SIZE);
235 	memset(xdbc.out_buf, 0, PAGE_SIZE);
236 
237 	/* Initialize event ring segment table: */
238 	xdbc.erst_size	= 16;
239 	xdbc.erst_base	= xdbc.table_base + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
240 	xdbc.erst_dma	= xdbc.table_dma + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
241 
242 	index += XDBC_ERST_ENTRY_NUM;
243 	entry = (struct xdbc_erst_entry *)xdbc.erst_base;
244 
245 	entry->seg_addr		= cpu_to_le64(xdbc.evt_seg.dma);
246 	entry->seg_size		= cpu_to_le32(XDBC_TRBS_PER_SEGMENT);
247 	entry->__reserved_0	= 0;
248 
249 	/* Initialize ERST registers: */
250 	writel(1, &xdbc.xdbc_reg->ersts);
251 	xdbc_write64(xdbc.erst_dma, &xdbc.xdbc_reg->erstba);
252 	xdbc_write64(xdbc.evt_seg.dma, &xdbc.xdbc_reg->erdp);
253 
254 	/* Debug capability contexts: */
255 	xdbc.dbcc_size	= 64 * 3;
256 	xdbc.dbcc_base	= xdbc.table_base + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
257 	xdbc.dbcc_dma	= xdbc.table_dma + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
258 
259 	index += XDBC_DBCC_ENTRY_NUM;
260 
261 	/* Popluate the strings: */
262 	xdbc.string_size = sizeof(struct xdbc_strings);
263 	xdbc.string_base = xdbc.table_base + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
264 	xdbc.string_dma	 = xdbc.table_dma + index * XDBC_TABLE_ENTRY_SIZE;
265 	strings		 = (struct xdbc_strings *)xdbc.string_base;
266 
267 	index += XDBC_STRING_ENTRY_NUM;
268 
269 	/* Serial string: */
270 	s_desc			= (struct usb_string_descriptor *)strings->serial;
271 	s_desc->bLength		= (strlen(XDBC_STRING_SERIAL) + 1) * 2;
272 	s_desc->bDescriptorType	= USB_DT_STRING;
273 
274 	xdbc_put_utf16(s_desc->wData, XDBC_STRING_SERIAL, strlen(XDBC_STRING_SERIAL));
275 	string_length = s_desc->bLength;
276 	string_length <<= 8;
277 
278 	/* Product string: */
279 	s_desc			= (struct usb_string_descriptor *)strings->product;
280 	s_desc->bLength		= (strlen(XDBC_STRING_PRODUCT) + 1) * 2;
281 	s_desc->bDescriptorType	= USB_DT_STRING;
282 
283 	xdbc_put_utf16(s_desc->wData, XDBC_STRING_PRODUCT, strlen(XDBC_STRING_PRODUCT));
284 	string_length += s_desc->bLength;
285 	string_length <<= 8;
286 
287 	/* Manufacture string: */
288 	s_desc			= (struct usb_string_descriptor *)strings->manufacturer;
289 	s_desc->bLength		= (strlen(XDBC_STRING_MANUFACTURER) + 1) * 2;
290 	s_desc->bDescriptorType	= USB_DT_STRING;
291 
292 	xdbc_put_utf16(s_desc->wData, XDBC_STRING_MANUFACTURER, strlen(XDBC_STRING_MANUFACTURER));
293 	string_length += s_desc->bLength;
294 	string_length <<= 8;
295 
296 	/* String0: */
297 	strings->string0[0]	= 4;
298 	strings->string0[1]	= USB_DT_STRING;
299 	strings->string0[2]	= 0x09;
300 	strings->string0[3]	= 0x04;
301 
302 	string_length += 4;
303 
304 	/* Populate info Context: */
305 	ctx = (struct xdbc_context *)xdbc.dbcc_base;
306 
307 	ctx->info.string0	= cpu_to_le64(xdbc.string_dma);
308 	ctx->info.manufacturer	= cpu_to_le64(xdbc.string_dma + XDBC_MAX_STRING_LENGTH);
309 	ctx->info.product	= cpu_to_le64(xdbc.string_dma + XDBC_MAX_STRING_LENGTH * 2);
310 	ctx->info.serial	= cpu_to_le64(xdbc.string_dma + XDBC_MAX_STRING_LENGTH * 3);
311 	ctx->info.length	= cpu_to_le32(string_length);
312 
313 	/* Populate bulk out endpoint context: */
314 	max_burst = DEBUG_MAX_BURST(readl(&xdbc.xdbc_reg->control));
315 	ep_out = (struct xdbc_ep_context *)&ctx->out;
316 
317 	ep_out->ep_info1	= 0;
318 	ep_out->ep_info2	= cpu_to_le32(EP_TYPE(BULK_OUT_EP) | MAX_PACKET(1024) | MAX_BURST(max_burst));
319 	ep_out->deq		= cpu_to_le64(xdbc.out_seg.dma | xdbc.out_ring.cycle_state);
320 
321 	/* Populate bulk in endpoint context: */
322 	ep_in = (struct xdbc_ep_context *)&ctx->in;
323 
324 	ep_in->ep_info1		= 0;
325 	ep_in->ep_info2		= cpu_to_le32(EP_TYPE(BULK_IN_EP) | MAX_PACKET(1024) | MAX_BURST(max_burst));
326 	ep_in->deq		= cpu_to_le64(xdbc.in_seg.dma | xdbc.in_ring.cycle_state);
327 
328 	/* Set DbC context and info registers: */
329 	xdbc_write64(xdbc.dbcc_dma, &xdbc.xdbc_reg->dccp);
330 
331 	dev_info = cpu_to_le32((XDBC_VENDOR_ID << 16) | XDBC_PROTOCOL);
332 	writel(dev_info, &xdbc.xdbc_reg->devinfo1);
333 
334 	dev_info = cpu_to_le32((XDBC_DEVICE_REV << 16) | XDBC_PRODUCT_ID);
335 	writel(dev_info, &xdbc.xdbc_reg->devinfo2);
336 
337 	xdbc.in_buf = xdbc.out_buf + XDBC_MAX_PACKET;
338 	xdbc.in_dma = xdbc.out_dma + XDBC_MAX_PACKET;
339 }
340 
341 static void xdbc_do_reset_debug_port(u32 id, u32 count)
342 {
343 	void __iomem *ops_reg;
344 	void __iomem *portsc;
345 	u32 val, cap_length;
346 	int i;
347 
348 	cap_length = readl(xdbc.xhci_base) & 0xff;
349 	ops_reg = xdbc.xhci_base + cap_length;
350 
351 	id--;
352 	for (i = id; i < (id + count); i++) {
353 		portsc = ops_reg + 0x400 + i * 0x10;
354 		val = readl(portsc);
355 		if (!(val & PORT_CONNECT))
356 			writel(val | PORT_RESET, portsc);
357 	}
358 }
359 
360 static void xdbc_reset_debug_port(void)
361 {
362 	u32 val, port_offset, port_count;
363 	int offset = 0;
364 
365 	do {
366 		offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, offset, XHCI_EXT_CAPS_PROTOCOL);
367 		if (!offset)
368 			break;
369 
370 		val = readl(xdbc.xhci_base + offset);
371 		if (XHCI_EXT_PORT_MAJOR(val) != 0x3)
372 			continue;
373 
374 		val = readl(xdbc.xhci_base + offset + 8);
375 		port_offset = XHCI_EXT_PORT_OFF(val);
376 		port_count = XHCI_EXT_PORT_COUNT(val);
377 
378 		xdbc_do_reset_debug_port(port_offset, port_count);
379 	} while (1);
380 }
381 
382 static void
383 xdbc_queue_trb(struct xdbc_ring *ring, u32 field1, u32 field2, u32 field3, u32 field4)
384 {
385 	struct xdbc_trb *trb, *link_trb;
386 
387 	trb = ring->enqueue;
388 	trb->field[0] = cpu_to_le32(field1);
389 	trb->field[1] = cpu_to_le32(field2);
390 	trb->field[2] = cpu_to_le32(field3);
391 	trb->field[3] = cpu_to_le32(field4);
392 
393 	++(ring->enqueue);
394 	if (ring->enqueue >= &ring->segment->trbs[TRBS_PER_SEGMENT - 1]) {
395 		link_trb = ring->enqueue;
396 		if (ring->cycle_state)
397 			link_trb->field[3] |= cpu_to_le32(TRB_CYCLE);
398 		else
399 			link_trb->field[3] &= cpu_to_le32(~TRB_CYCLE);
400 
401 		ring->enqueue = ring->segment->trbs;
402 		ring->cycle_state ^= 1;
403 	}
404 }
405 
406 static void xdbc_ring_doorbell(int target)
407 {
408 	writel(DOOR_BELL_TARGET(target), &xdbc.xdbc_reg->doorbell);
409 }
410 
411 static int xdbc_start(void)
412 {
413 	u32 ctrl, status;
414 	int ret;
415 
416 	ctrl = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
417 	writel(ctrl | CTRL_DBC_ENABLE | CTRL_PORT_ENABLE, &xdbc.xdbc_reg->control);
418 	ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_ENABLE, CTRL_DBC_ENABLE, 100000, 100);
419 	if (ret) {
420 		xdbc_trace("failed to initialize hardware\n");
421 		return ret;
422 	}
423 
424 	/* Reset port to avoid bus hang: */
425 	if (xdbc.vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL)
426 		xdbc_reset_debug_port();
427 
428 	/* Wait for port connection: */
429 	ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->portsc, PORTSC_CONN_STATUS, PORTSC_CONN_STATUS, 5000000, 100);
430 	if (ret) {
431 		xdbc_trace("waiting for connection timed out\n");
432 		return ret;
433 	}
434 
435 	/* Wait for debug device to be configured: */
436 	ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_RUN, CTRL_DBC_RUN, 5000000, 100);
437 	if (ret) {
438 		xdbc_trace("waiting for device configuration timed out\n");
439 		return ret;
440 	}
441 
442 	/* Check port number: */
443 	status = readl(&xdbc.xdbc_reg->status);
444 	if (!DCST_DEBUG_PORT(status)) {
445 		xdbc_trace("invalid root hub port number\n");
446 		return -ENODEV;
447 	}
448 
449 	xdbc.port_number = DCST_DEBUG_PORT(status);
450 
451 	xdbc_trace("DbC is running now, control 0x%08x port ID %d\n",
452 		   readl(&xdbc.xdbc_reg->control), xdbc.port_number);
453 
454 	return 0;
455 }
456 
457 static int xdbc_bulk_transfer(void *data, int size, bool read)
458 {
459 	struct xdbc_ring *ring;
460 	struct xdbc_trb *trb;
461 	u32 length, control;
462 	u32 cycle;
463 	u64 addr;
464 
465 	if (size > XDBC_MAX_PACKET) {
466 		xdbc_trace("bad parameter, size %d\n", size);
467 		return -EINVAL;
468 	}
469 
470 	if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED) ||
471 	    !(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_CONFIGURED) ||
472 	    (!read && (xdbc.flags & XDBC_FLAGS_OUT_STALL)) ||
473 	    (read && (xdbc.flags & XDBC_FLAGS_IN_STALL))) {
474 
475 		xdbc_trace("connection not ready, flags %08x\n", xdbc.flags);
476 		return -EIO;
477 	}
478 
479 	ring = (read ? &xdbc.in_ring : &xdbc.out_ring);
480 	trb = ring->enqueue;
481 	cycle = ring->cycle_state;
482 	length = TRB_LEN(size);
483 	control = TRB_TYPE(TRB_NORMAL) | TRB_IOC;
484 
485 	if (cycle)
486 		control &= cpu_to_le32(~TRB_CYCLE);
487 	else
488 		control |= cpu_to_le32(TRB_CYCLE);
489 
490 	if (read) {
491 		memset(xdbc.in_buf, 0, XDBC_MAX_PACKET);
492 		addr = xdbc.in_dma;
493 		xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_IN_PROCESS;
494 	} else {
495 		memset(xdbc.out_buf, 0, XDBC_MAX_PACKET);
496 		memcpy(xdbc.out_buf, data, size);
497 		addr = xdbc.out_dma;
498 		xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS;
499 	}
500 
501 	xdbc_queue_trb(ring, lower_32_bits(addr), upper_32_bits(addr), length, control);
502 
503 	/*
504 	 * Add a barrier between writes of trb fields and flipping
505 	 * the cycle bit:
506 	 */
507 	wmb();
508 	if (cycle)
509 		trb->field[3] |= cpu_to_le32(cycle);
510 	else
511 		trb->field[3] &= cpu_to_le32(~TRB_CYCLE);
512 
513 	xdbc_ring_doorbell(read ? IN_EP_DOORBELL : OUT_EP_DOORBELL);
514 
515 	return size;
516 }
517 
518 static int xdbc_handle_external_reset(void)
519 {
520 	int ret = 0;
521 
522 	xdbc.flags = 0;
523 	writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
524 	ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_ENABLE, 0, 100000, 10);
525 	if (ret)
526 		goto reset_out;
527 
528 	xdbc_mem_init();
529 
530 	ret = xdbc_start();
531 	if (ret < 0)
532 		goto reset_out;
533 
534 	xdbc_trace("dbc recovered\n");
535 
536 	xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_INITIALIZED | XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
537 
538 	xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
539 
540 	return 0;
541 
542 reset_out:
543 	xdbc_trace("failed to recover from external reset\n");
544 	return ret;
545 }
546 
547 static int __init xdbc_early_setup(void)
548 {
549 	int ret;
550 
551 	writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
552 	ret = handshake(&xdbc.xdbc_reg->control, CTRL_DBC_ENABLE, 0, 100000, 100);
553 	if (ret)
554 		return ret;
555 
556 	/* Allocate the table page: */
557 	xdbc.table_base = xdbc_get_page(&xdbc.table_dma);
558 	if (!xdbc.table_base)
559 		return -ENOMEM;
560 
561 	/* Get and store the transfer buffer: */
562 	xdbc.out_buf = xdbc_get_page(&xdbc.out_dma);
563 	if (!xdbc.out_buf)
564 		return -ENOMEM;
565 
566 	/* Allocate the event ring: */
567 	ret = xdbc_alloc_ring(&xdbc.evt_seg, &xdbc.evt_ring);
568 	if (ret < 0)
569 		return ret;
570 
571 	/* Allocate IN/OUT endpoint transfer rings: */
572 	ret = xdbc_alloc_ring(&xdbc.in_seg, &xdbc.in_ring);
573 	if (ret < 0)
574 		return ret;
575 
576 	ret = xdbc_alloc_ring(&xdbc.out_seg, &xdbc.out_ring);
577 	if (ret < 0)
578 		return ret;
579 
580 	xdbc_mem_init();
581 
582 	ret = xdbc_start();
583 	if (ret < 0) {
584 		writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
585 		return ret;
586 	}
587 
588 	xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_INITIALIZED | XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
589 
590 	xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
591 
592 	return 0;
593 }
594 
595 int __init early_xdbc_parse_parameter(char *s)
596 {
597 	unsigned long dbgp_num = 0;
598 	u32 bus, dev, func, offset;
599 	int ret;
600 
601 	if (!early_pci_allowed())
602 		return -EPERM;
603 
604 	if (strstr(s, "keep"))
605 		early_console_keep = true;
606 
607 	if (xdbc.xdbc_reg)
608 		return 0;
609 
610 	if (*s && kstrtoul(s, 0, &dbgp_num))
611 		dbgp_num = 0;
612 
613 	pr_notice("dbgp_num: %lu\n", dbgp_num);
614 
615 	/* Locate the host controller: */
616 	ret = xdbc_find_dbgp(dbgp_num, &bus, &dev, &func);
617 	if (ret) {
618 		pr_notice("failed to locate xhci host\n");
619 		return -ENODEV;
620 	}
621 
622 	xdbc.vendor	= read_pci_config_16(bus, dev, func, PCI_VENDOR_ID);
623 	xdbc.device	= read_pci_config_16(bus, dev, func, PCI_DEVICE_ID);
624 	xdbc.bus	= bus;
625 	xdbc.dev	= dev;
626 	xdbc.func	= func;
627 
628 	/* Map the IO memory: */
629 	xdbc.xhci_base = xdbc_map_pci_mmio(bus, dev, func);
630 	if (!xdbc.xhci_base)
631 		return -EINVAL;
632 
633 	/* Locate DbC registers: */
634 	offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, 0, XHCI_EXT_CAPS_DEBUG);
635 	if (!offset) {
636 		pr_notice("xhci host doesn't support debug capability\n");
637 		early_iounmap(xdbc.xhci_base, xdbc.xhci_length);
638 		xdbc.xhci_base = NULL;
639 		xdbc.xhci_length = 0;
640 
641 		return -ENODEV;
642 	}
643 	xdbc.xdbc_reg = (struct xdbc_regs __iomem *)(xdbc.xhci_base + offset);
644 
645 	return 0;
646 }
647 
648 int __init early_xdbc_setup_hardware(void)
649 {
650 	int ret;
651 
652 	if (!xdbc.xdbc_reg)
653 		return -ENODEV;
654 
655 	xdbc_bios_handoff();
656 
657 	raw_spin_lock_init(&xdbc.lock);
658 
659 	ret = xdbc_early_setup();
660 	if (ret) {
661 		pr_notice("failed to setup the connection to host\n");
662 
663 		xdbc_free_ring(&xdbc.evt_ring);
664 		xdbc_free_ring(&xdbc.out_ring);
665 		xdbc_free_ring(&xdbc.in_ring);
666 
667 		if (xdbc.table_dma)
668 			memblock_free(xdbc.table_dma, PAGE_SIZE);
669 
670 		if (xdbc.out_dma)
671 			memblock_free(xdbc.out_dma, PAGE_SIZE);
672 
673 		xdbc.table_base = NULL;
674 		xdbc.out_buf = NULL;
675 	}
676 
677 	return ret;
678 }
679 
680 static void xdbc_handle_port_status(struct xdbc_trb *evt_trb)
681 {
682 	u32 port_reg;
683 
684 	port_reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->portsc);
685 	if (port_reg & PORTSC_CONN_CHANGE) {
686 		xdbc_trace("connect status change event\n");
687 
688 		/* Check whether cable unplugged: */
689 		if (!(port_reg & PORTSC_CONN_STATUS)) {
690 			xdbc.flags = 0;
691 			xdbc_trace("cable unplugged\n");
692 		}
693 	}
694 
695 	if (port_reg & PORTSC_RESET_CHANGE)
696 		xdbc_trace("port reset change event\n");
697 
698 	if (port_reg & PORTSC_LINK_CHANGE)
699 		xdbc_trace("port link status change event\n");
700 
701 	if (port_reg & PORTSC_CONFIG_CHANGE)
702 		xdbc_trace("config error change\n");
703 
704 	/* Write back the value to clear RW1C bits: */
705 	writel(port_reg, &xdbc.xdbc_reg->portsc);
706 }
707 
708 static void xdbc_handle_tx_event(struct xdbc_trb *evt_trb)
709 {
710 	u32 comp_code;
711 	int ep_id;
712 
713 	comp_code	= GET_COMP_CODE(le32_to_cpu(evt_trb->field[2]));
714 	ep_id		= TRB_TO_EP_ID(le32_to_cpu(evt_trb->field[3]));
715 
716 	switch (comp_code) {
717 	case COMP_SUCCESS:
718 	case COMP_SHORT_PACKET:
719 		break;
720 	case COMP_TRB_ERROR:
721 	case COMP_BABBLE_DETECTED_ERROR:
722 	case COMP_USB_TRANSACTION_ERROR:
723 	case COMP_STALL_ERROR:
724 	default:
725 		if (ep_id == XDBC_EPID_OUT || ep_id == XDBC_EPID_OUT_INTEL)
726 			xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_OUT_STALL;
727 		if (ep_id == XDBC_EPID_IN || ep_id == XDBC_EPID_IN_INTEL)
728 			xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_IN_STALL;
729 
730 		xdbc_trace("endpoint %d stalled\n", ep_id);
731 		break;
732 	}
733 
734 	if (ep_id == XDBC_EPID_IN || ep_id == XDBC_EPID_IN_INTEL) {
735 		xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_IN_PROCESS;
736 		xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
737 	} else if (ep_id == XDBC_EPID_OUT || ep_id == XDBC_EPID_OUT_INTEL) {
738 		xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS;
739 	} else {
740 		xdbc_trace("invalid endpoint id %d\n", ep_id);
741 	}
742 }
743 
744 static void xdbc_handle_events(void)
745 {
746 	struct xdbc_trb *evt_trb;
747 	bool update_erdp = false;
748 	u32 reg;
749 	u8 cmd;
750 
751 	cmd = read_pci_config_byte(xdbc.bus, xdbc.dev, xdbc.func, PCI_COMMAND);
752 	if (!(cmd & PCI_COMMAND_MASTER)) {
753 		cmd |= PCI_COMMAND_MASTER | PCI_COMMAND_MEMORY;
754 		write_pci_config_byte(xdbc.bus, xdbc.dev, xdbc.func, PCI_COMMAND, cmd);
755 	}
756 
757 	if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED))
758 		return;
759 
760 	/* Handle external reset events: */
761 	reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
762 	if (!(reg & CTRL_DBC_ENABLE)) {
763 		if (xdbc_handle_external_reset()) {
764 			xdbc_trace("failed to recover connection\n");
765 			return;
766 		}
767 	}
768 
769 	/* Handle configure-exit event: */
770 	reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
771 	if (reg & CTRL_DBC_RUN_CHANGE) {
772 		writel(reg, &xdbc.xdbc_reg->control);
773 		if (reg & CTRL_DBC_RUN)
774 			xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
775 		else
776 			xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_CONFIGURED;
777 	}
778 
779 	/* Handle endpoint stall event: */
780 	reg = readl(&xdbc.xdbc_reg->control);
781 	if (reg & CTRL_HALT_IN_TR) {
782 		xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_IN_STALL;
783 	} else {
784 		xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_IN_STALL;
785 		if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_IN_PROCESS))
786 			xdbc_bulk_transfer(NULL, XDBC_MAX_PACKET, true);
787 	}
788 
789 	if (reg & CTRL_HALT_OUT_TR)
790 		xdbc.flags |= XDBC_FLAGS_OUT_STALL;
791 	else
792 		xdbc.flags &= ~XDBC_FLAGS_OUT_STALL;
793 
794 	/* Handle the events in the event ring: */
795 	evt_trb = xdbc.evt_ring.dequeue;
796 	while ((le32_to_cpu(evt_trb->field[3]) & TRB_CYCLE) == xdbc.evt_ring.cycle_state) {
797 		/*
798 		 * Add a barrier between reading the cycle flag and any
799 		 * reads of the event's flags/data below:
800 		 */
801 		rmb();
802 
803 		switch ((le32_to_cpu(evt_trb->field[3]) & TRB_TYPE_BITMASK)) {
804 		case TRB_TYPE(TRB_PORT_STATUS):
805 			xdbc_handle_port_status(evt_trb);
806 			break;
807 		case TRB_TYPE(TRB_TRANSFER):
808 			xdbc_handle_tx_event(evt_trb);
809 			break;
810 		default:
811 			break;
812 		}
813 
814 		++(xdbc.evt_ring.dequeue);
815 		if (xdbc.evt_ring.dequeue == &xdbc.evt_seg.trbs[TRBS_PER_SEGMENT]) {
816 			xdbc.evt_ring.dequeue = xdbc.evt_seg.trbs;
817 			xdbc.evt_ring.cycle_state ^= 1;
818 		}
819 
820 		evt_trb = xdbc.evt_ring.dequeue;
821 		update_erdp = true;
822 	}
823 
824 	/* Update event ring dequeue pointer: */
825 	if (update_erdp)
826 		xdbc_write64(__pa(xdbc.evt_ring.dequeue), &xdbc.xdbc_reg->erdp);
827 }
828 
829 static int xdbc_bulk_write(const char *bytes, int size)
830 {
831 	int ret, timeout = 0;
832 	unsigned long flags;
833 
834 retry:
835 	if (in_nmi()) {
836 		if (!raw_spin_trylock_irqsave(&xdbc.lock, flags))
837 			return -EAGAIN;
838 	} else {
839 		raw_spin_lock_irqsave(&xdbc.lock, flags);
840 	}
841 
842 	xdbc_handle_events();
843 
844 	/* Check completion of the previous request: */
845 	if ((xdbc.flags & XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS) && (timeout < 2000000)) {
846 		raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
847 		udelay(100);
848 		timeout += 100;
849 		goto retry;
850 	}
851 
852 	if (xdbc.flags & XDBC_FLAGS_OUT_PROCESS) {
853 		raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
854 		xdbc_trace("previous transfer not completed yet\n");
855 
856 		return -ETIMEDOUT;
857 	}
858 
859 	ret = xdbc_bulk_transfer((void *)bytes, size, false);
860 	raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
861 
862 	return ret;
863 }
864 
865 static void early_xdbc_write(struct console *con, const char *str, u32 n)
866 {
867 	static char buf[XDBC_MAX_PACKET];
868 	int chunk, ret;
869 	int use_cr = 0;
870 
871 	if (!xdbc.xdbc_reg)
872 		return;
873 	memset(buf, 0, XDBC_MAX_PACKET);
874 	while (n > 0) {
875 		for (chunk = 0; chunk < XDBC_MAX_PACKET && n > 0; str++, chunk++, n--) {
876 
877 			if (!use_cr && *str == '\n') {
878 				use_cr = 1;
879 				buf[chunk] = '\r';
880 				str--;
881 				n++;
882 				continue;
883 			}
884 
885 			if (use_cr)
886 				use_cr = 0;
887 			buf[chunk] = *str;
888 		}
889 
890 		if (chunk > 0) {
891 			ret = xdbc_bulk_write(buf, chunk);
892 			if (ret < 0)
893 				xdbc_trace("missed message {%s}\n", buf);
894 		}
895 	}
896 }
897 
898 static struct console early_xdbc_console = {
899 	.name		= "earlyxdbc",
900 	.write		= early_xdbc_write,
901 	.flags		= CON_PRINTBUFFER,
902 	.index		= -1,
903 };
904 
905 void __init early_xdbc_register_console(void)
906 {
907 	if (early_console)
908 		return;
909 
910 	early_console = &early_xdbc_console;
911 	if (early_console_keep)
912 		early_console->flags &= ~CON_BOOT;
913 	else
914 		early_console->flags |= CON_BOOT;
915 	register_console(early_console);
916 }
917 
918 static void xdbc_unregister_console(void)
919 {
920 	if (early_xdbc_console.flags & CON_ENABLED)
921 		unregister_console(&early_xdbc_console);
922 }
923 
924 static int xdbc_scrub_function(void *ptr)
925 {
926 	unsigned long flags;
927 
928 	while (true) {
929 		raw_spin_lock_irqsave(&xdbc.lock, flags);
930 		xdbc_handle_events();
931 
932 		if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED)) {
933 			raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
934 			break;
935 		}
936 
937 		raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
938 		schedule_timeout_interruptible(1);
939 	}
940 
941 	xdbc_unregister_console();
942 	writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
943 	xdbc_trace("dbc scrub function exits\n");
944 
945 	return 0;
946 }
947 
948 static int __init xdbc_init(void)
949 {
950 	unsigned long flags;
951 	void __iomem *base;
952 	int ret = 0;
953 	u32 offset;
954 
955 	if (!(xdbc.flags & XDBC_FLAGS_INITIALIZED))
956 		return 0;
957 
958 	/*
959 	 * It's time to shut down the DbC, so that the debug
960 	 * port can be reused by the host controller:
961 	 */
962 	if (early_xdbc_console.index == -1 ||
963 	    (early_xdbc_console.flags & CON_BOOT)) {
964 		xdbc_trace("hardware not used anymore\n");
965 		goto free_and_quit;
966 	}
967 
968 	base = ioremap(xdbc.xhci_start, xdbc.xhci_length);
969 	if (!base) {
970 		xdbc_trace("failed to remap the io address\n");
971 		ret = -ENOMEM;
972 		goto free_and_quit;
973 	}
974 
975 	raw_spin_lock_irqsave(&xdbc.lock, flags);
976 	early_iounmap(xdbc.xhci_base, xdbc.xhci_length);
977 	xdbc.xhci_base = base;
978 	offset = xhci_find_next_ext_cap(xdbc.xhci_base, 0, XHCI_EXT_CAPS_DEBUG);
979 	xdbc.xdbc_reg = (struct xdbc_regs __iomem *)(xdbc.xhci_base + offset);
980 	raw_spin_unlock_irqrestore(&xdbc.lock, flags);
981 
982 	kthread_run(xdbc_scrub_function, NULL, "%s", "xdbc");
983 
984 	return 0;
985 
986 free_and_quit:
987 	xdbc_free_ring(&xdbc.evt_ring);
988 	xdbc_free_ring(&xdbc.out_ring);
989 	xdbc_free_ring(&xdbc.in_ring);
990 	memblock_free(xdbc.table_dma, PAGE_SIZE);
991 	memblock_free(xdbc.out_dma, PAGE_SIZE);
992 	writel(0, &xdbc.xdbc_reg->control);
993 	early_iounmap(xdbc.xhci_base, xdbc.xhci_length);
994 
995 	return ret;
996 }
997 subsys_initcall(xdbc_init);
998