GNU Linux-libre 4.9.309-gnu1
[releases.git] / drivers / usb / core / urb.c
1 #include <linux/module.h>
2 #include <linux/string.h>
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/log2.h>
6 #include <linux/usb.h>
7 #include <linux/wait.h>
8 #include <linux/usb/hcd.h>
9 #include <linux/scatterlist.h>
10
11 #define to_urb(d) container_of(d, struct urb, kref)
12
13
14 static void urb_destroy(struct kref *kref)
15 {
16         struct urb *urb = to_urb(kref);
17
18         if (urb->transfer_flags & URB_FREE_BUFFER)
19                 kfree(urb->transfer_buffer);
20
21         kfree(urb);
22 }
23
24 /**
25  * usb_init_urb - initializes a urb so that it can be used by a USB driver
26  * @urb: pointer to the urb to initialize
27  *
28  * Initializes a urb so that the USB subsystem can use it properly.
29  *
30  * If a urb is created with a call to usb_alloc_urb() it is not
31  * necessary to call this function.  Only use this if you allocate the
32  * space for a struct urb on your own.  If you call this function, be
33  * careful when freeing the memory for your urb that it is no longer in
34  * use by the USB core.
35  *
36  * Only use this function if you _really_ understand what you are doing.
37  */
38 void usb_init_urb(struct urb *urb)
39 {
40         if (urb) {
41                 memset(urb, 0, sizeof(*urb));
42                 kref_init(&urb->kref);
43                 INIT_LIST_HEAD(&urb->urb_list);
44                 INIT_LIST_HEAD(&urb->anchor_list);
45         }
46 }
47 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_init_urb);
48
49 /**
50  * usb_alloc_urb - creates a new urb for a USB driver to use
51  * @iso_packets: number of iso packets for this urb
52  * @mem_flags: the type of memory to allocate, see kmalloc() for a list of
53  *      valid options for this.
54  *
55  * Creates an urb for the USB driver to use, initializes a few internal
56  * structures, increments the usage counter, and returns a pointer to it.
57  *
58  * If the driver want to use this urb for interrupt, control, or bulk
59  * endpoints, pass '0' as the number of iso packets.
60  *
61  * The driver must call usb_free_urb() when it is finished with the urb.
62  *
63  * Return: A pointer to the new urb, or %NULL if no memory is available.
64  */
65 struct urb *usb_alloc_urb(int iso_packets, gfp_t mem_flags)
66 {
67         struct urb *urb;
68
69         urb = kmalloc(sizeof(struct urb) +
70                 iso_packets * sizeof(struct usb_iso_packet_descriptor),
71                 mem_flags);
72         if (!urb)
73                 return NULL;
74         usb_init_urb(urb);
75         return urb;
76 }
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_alloc_urb);
78
79 /**
80  * usb_free_urb - frees the memory used by a urb when all users of it are finished
81  * @urb: pointer to the urb to free, may be NULL
82  *
83  * Must be called when a user of a urb is finished with it.  When the last user
84  * of the urb calls this function, the memory of the urb is freed.
85  *
86  * Note: The transfer buffer associated with the urb is not freed unless the
87  * URB_FREE_BUFFER transfer flag is set.
88  */
89 void usb_free_urb(struct urb *urb)
90 {
91         if (urb)
92                 kref_put(&urb->kref, urb_destroy);
93 }
94 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_free_urb);
95
96 /**
97  * usb_get_urb - increments the reference count of the urb
98  * @urb: pointer to the urb to modify, may be NULL
99  *
100  * This must be  called whenever a urb is transferred from a device driver to a
101  * host controller driver.  This allows proper reference counting to happen
102  * for urbs.
103  *
104  * Return: A pointer to the urb with the incremented reference counter.
105  */
106 struct urb *usb_get_urb(struct urb *urb)
107 {
108         if (urb)
109                 kref_get(&urb->kref);
110         return urb;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_get_urb);
113
114 /**
115  * usb_anchor_urb - anchors an URB while it is processed
116  * @urb: pointer to the urb to anchor
117  * @anchor: pointer to the anchor
118  *
119  * This can be called to have access to URBs which are to be executed
120  * without bothering to track them
121  */
122 void usb_anchor_urb(struct urb *urb, struct usb_anchor *anchor)
123 {
124         unsigned long flags;
125
126         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
127         usb_get_urb(urb);
128         list_add_tail(&urb->anchor_list, &anchor->urb_list);
129         urb->anchor = anchor;
130
131         if (unlikely(anchor->poisoned))
132                 atomic_inc(&urb->reject);
133
134         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
135 }
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_urb);
137
138 static int usb_anchor_check_wakeup(struct usb_anchor *anchor)
139 {
140         return atomic_read(&anchor->suspend_wakeups) == 0 &&
141                 list_empty(&anchor->urb_list);
142 }
143
144 /* Callers must hold anchor->lock */
145 static void __usb_unanchor_urb(struct urb *urb, struct usb_anchor *anchor)
146 {
147         urb->anchor = NULL;
148         list_del(&urb->anchor_list);
149         usb_put_urb(urb);
150         if (usb_anchor_check_wakeup(anchor))
151                 wake_up(&anchor->wait);
152 }
153
154 /**
155  * usb_unanchor_urb - unanchors an URB
156  * @urb: pointer to the urb to anchor
157  *
158  * Call this to stop the system keeping track of this URB
159  */
160 void usb_unanchor_urb(struct urb *urb)
161 {
162         unsigned long flags;
163         struct usb_anchor *anchor;
164
165         if (!urb)
166                 return;
167
168         anchor = urb->anchor;
169         if (!anchor)
170                 return;
171
172         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
173         /*
174          * At this point, we could be competing with another thread which
175          * has the same intention. To protect the urb from being unanchored
176          * twice, only the winner of the race gets the job.
177          */
178         if (likely(anchor == urb->anchor))
179                 __usb_unanchor_urb(urb, anchor);
180         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
181 }
182 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unanchor_urb);
183
184 /*-------------------------------------------------------------------*/
185
186 static const int pipetypes[4] = {
187         PIPE_CONTROL, PIPE_ISOCHRONOUS, PIPE_BULK, PIPE_INTERRUPT
188 };
189
190 /**
191  * usb_urb_ep_type_check - sanity check of endpoint in the given urb
192  * @urb: urb to be checked
193  *
194  * This performs a light-weight sanity check for the endpoint in the
195  * given urb.  It returns 0 if the urb contains a valid endpoint, otherwise
196  * a negative error code.
197  */
198 int usb_urb_ep_type_check(const struct urb *urb)
199 {
200         const struct usb_host_endpoint *ep;
201
202         ep = usb_pipe_endpoint(urb->dev, urb->pipe);
203         if (!ep)
204                 return -EINVAL;
205         if (usb_pipetype(urb->pipe) != pipetypes[usb_endpoint_type(&ep->desc)])
206                 return -EINVAL;
207         return 0;
208 }
209 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_urb_ep_type_check);
210
211 /**
212  * usb_submit_urb - issue an asynchronous transfer request for an endpoint
213  * @urb: pointer to the urb describing the request
214  * @mem_flags: the type of memory to allocate, see kmalloc() for a list
215  *      of valid options for this.
216  *
217  * This submits a transfer request, and transfers control of the URB
218  * describing that request to the USB subsystem.  Request completion will
219  * be indicated later, asynchronously, by calling the completion handler.
220  * The three types of completion are success, error, and unlink
221  * (a software-induced fault, also called "request cancellation").
222  *
223  * URBs may be submitted in interrupt context.
224  *
225  * The caller must have correctly initialized the URB before submitting
226  * it.  Functions such as usb_fill_bulk_urb() and usb_fill_control_urb() are
227  * available to ensure that most fields are correctly initialized, for
228  * the particular kind of transfer, although they will not initialize
229  * any transfer flags.
230  *
231  * If the submission is successful, the complete() callback from the URB
232  * will be called exactly once, when the USB core and Host Controller Driver
233  * (HCD) are finished with the URB.  When the completion function is called,
234  * control of the URB is returned to the device driver which issued the
235  * request.  The completion handler may then immediately free or reuse that
236  * URB.
237  *
238  * With few exceptions, USB device drivers should never access URB fields
239  * provided by usbcore or the HCD until its complete() is called.
240  * The exceptions relate to periodic transfer scheduling.  For both
241  * interrupt and isochronous urbs, as part of successful URB submission
242  * urb->interval is modified to reflect the actual transfer period used
243  * (normally some power of two units).  And for isochronous urbs,
244  * urb->start_frame is modified to reflect when the URB's transfers were
245  * scheduled to start.
246  *
247  * Not all isochronous transfer scheduling policies will work, but most
248  * host controller drivers should easily handle ISO queues going from now
249  * until 10-200 msec into the future.  Drivers should try to keep at
250  * least one or two msec of data in the queue; many controllers require
251  * that new transfers start at least 1 msec in the future when they are
252  * added.  If the driver is unable to keep up and the queue empties out,
253  * the behavior for new submissions is governed by the URB_ISO_ASAP flag.
254  * If the flag is set, or if the queue is idle, then the URB is always
255  * assigned to the first available (and not yet expired) slot in the
256  * endpoint's schedule.  If the flag is not set and the queue is active
257  * then the URB is always assigned to the next slot in the schedule
258  * following the end of the endpoint's previous URB, even if that slot is
259  * in the past.  When a packet is assigned in this way to a slot that has
260  * already expired, the packet is not transmitted and the corresponding
261  * usb_iso_packet_descriptor's status field will return -EXDEV.  If this
262  * would happen to all the packets in the URB, submission fails with a
263  * -EXDEV error code.
264  *
265  * For control endpoints, the synchronous usb_control_msg() call is
266  * often used (in non-interrupt context) instead of this call.
267  * That is often used through convenience wrappers, for the requests
268  * that are standardized in the USB 2.0 specification.  For bulk
269  * endpoints, a synchronous usb_bulk_msg() call is available.
270  *
271  * Return:
272  * 0 on successful submissions. A negative error number otherwise.
273  *
274  * Request Queuing:
275  *
276  * URBs may be submitted to endpoints before previous ones complete, to
277  * minimize the impact of interrupt latencies and system overhead on data
278  * throughput.  With that queuing policy, an endpoint's queue would never
279  * be empty.  This is required for continuous isochronous data streams,
280  * and may also be required for some kinds of interrupt transfers. Such
281  * queuing also maximizes bandwidth utilization by letting USB controllers
282  * start work on later requests before driver software has finished the
283  * completion processing for earlier (successful) requests.
284  *
285  * As of Linux 2.6, all USB endpoint transfer queues support depths greater
286  * than one.  This was previously a HCD-specific behavior, except for ISO
287  * transfers.  Non-isochronous endpoint queues are inactive during cleanup
288  * after faults (transfer errors or cancellation).
289  *
290  * Reserved Bandwidth Transfers:
291  *
292  * Periodic transfers (interrupt or isochronous) are performed repeatedly,
293  * using the interval specified in the urb.  Submitting the first urb to
294  * the endpoint reserves the bandwidth necessary to make those transfers.
295  * If the USB subsystem can't allocate sufficient bandwidth to perform
296  * the periodic request, submitting such a periodic request should fail.
297  *
298  * For devices under xHCI, the bandwidth is reserved at configuration time, or
299  * when the alt setting is selected.  If there is not enough bus bandwidth, the
300  * configuration/alt setting request will fail.  Therefore, submissions to
301  * periodic endpoints on devices under xHCI should never fail due to bandwidth
302  * constraints.
303  *
304  * Device drivers must explicitly request that repetition, by ensuring that
305  * some URB is always on the endpoint's queue (except possibly for short
306  * periods during completion callbacks).  When there is no longer an urb
307  * queued, the endpoint's bandwidth reservation is canceled.  This means
308  * drivers can use their completion handlers to ensure they keep bandwidth
309  * they need, by reinitializing and resubmitting the just-completed urb
310  * until the driver longer needs that periodic bandwidth.
311  *
312  * Memory Flags:
313  *
314  * The general rules for how to decide which mem_flags to use
315  * are the same as for kmalloc.  There are four
316  * different possible values; GFP_KERNEL, GFP_NOFS, GFP_NOIO and
317  * GFP_ATOMIC.
318  *
319  * GFP_NOFS is not ever used, as it has not been implemented yet.
320  *
321  * GFP_ATOMIC is used when
322  *   (a) you are inside a completion handler, an interrupt, bottom half,
323  *       tasklet or timer, or
324  *   (b) you are holding a spinlock or rwlock (does not apply to
325  *       semaphores), or
326  *   (c) current->state != TASK_RUNNING, this is the case only after
327  *       you've changed it.
328  *
329  * GFP_NOIO is used in the block io path and error handling of storage
330  * devices.
331  *
332  * All other situations use GFP_KERNEL.
333  *
334  * Some more specific rules for mem_flags can be inferred, such as
335  *  (1) start_xmit, timeout, and receive methods of network drivers must
336  *      use GFP_ATOMIC (they are called with a spinlock held);
337  *  (2) queuecommand methods of scsi drivers must use GFP_ATOMIC (also
338  *      called with a spinlock held);
339  *  (3) If you use a kernel thread with a network driver you must use
340  *      GFP_NOIO, unless (b) or (c) apply;
341  *  (4) after you have done a down() you can use GFP_KERNEL, unless (b) or (c)
342  *      apply or your are in a storage driver's block io path;
343  *  (5) USB probe and disconnect can use GFP_KERNEL unless (b) or (c) apply; and
344  *  (6) changing firmware on a running storage or net device uses
345  *      GFP_NOIO, unless b) or c) apply
346  *
347  */
348 int usb_submit_urb(struct urb *urb, gfp_t mem_flags)
349 {
350         int                             xfertype, max;
351         struct usb_device               *dev;
352         struct usb_host_endpoint        *ep;
353         int                             is_out;
354         unsigned int                    allowed;
355
356         if (!urb || !urb->complete)
357                 return -EINVAL;
358         if (urb->hcpriv) {
359                 WARN_ONCE(1, "URB %pK submitted while active\n", urb);
360                 return -EBUSY;
361         }
362
363         dev = urb->dev;
364         if ((!dev) || (dev->state < USB_STATE_UNAUTHENTICATED))
365                 return -ENODEV;
366
367         /* For now, get the endpoint from the pipe.  Eventually drivers
368          * will be required to set urb->ep directly and we will eliminate
369          * urb->pipe.
370          */
371         ep = usb_pipe_endpoint(dev, urb->pipe);
372         if (!ep)
373                 return -ENOENT;
374
375         urb->ep = ep;
376         urb->status = -EINPROGRESS;
377         urb->actual_length = 0;
378
379         /* Lots of sanity checks, so HCDs can rely on clean data
380          * and don't need to duplicate tests
381          */
382         xfertype = usb_endpoint_type(&ep->desc);
383         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
384                 struct usb_ctrlrequest *setup =
385                                 (struct usb_ctrlrequest *) urb->setup_packet;
386
387                 if (!setup)
388                         return -ENOEXEC;
389                 is_out = !(setup->bRequestType & USB_DIR_IN) ||
390                                 !setup->wLength;
391         } else {
392                 is_out = usb_endpoint_dir_out(&ep->desc);
393         }
394
395         /* Clear the internal flags and cache the direction for later use */
396         urb->transfer_flags &= ~(URB_DIR_MASK | URB_DMA_MAP_SINGLE |
397                         URB_DMA_MAP_PAGE | URB_DMA_MAP_SG | URB_MAP_LOCAL |
398                         URB_SETUP_MAP_SINGLE | URB_SETUP_MAP_LOCAL |
399                         URB_DMA_SG_COMBINED);
400         urb->transfer_flags |= (is_out ? URB_DIR_OUT : URB_DIR_IN);
401
402         if (xfertype != USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL &&
403                         dev->state < USB_STATE_CONFIGURED)
404                 return -ENODEV;
405
406         max = usb_endpoint_maxp(&ep->desc);
407         if (max <= 0) {
408                 dev_dbg(&dev->dev,
409                         "bogus endpoint ep%d%s in %s (bad maxpacket %d)\n",
410                         usb_endpoint_num(&ep->desc), is_out ? "out" : "in",
411                         __func__, max);
412                 return -EMSGSIZE;
413         }
414
415         /* periodic transfers limit size per frame/uframe,
416          * but drivers only control those sizes for ISO.
417          * while we're checking, initialize return status.
418          */
419         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_ISOC) {
420                 int     n, len;
421
422                 /* SuperSpeed isoc endpoints have up to 16 bursts of up to
423                  * 3 packets each
424                  */
425                 if (dev->speed >= USB_SPEED_SUPER) {
426                         int     burst = 1 + ep->ss_ep_comp.bMaxBurst;
427                         int     mult = USB_SS_MULT(ep->ss_ep_comp.bmAttributes);
428                         max *= burst;
429                         max *= mult;
430                 }
431
432                 /* "high bandwidth" mode, 1-3 packets/uframe? */
433                 if (dev->speed == USB_SPEED_HIGH) {
434                         int     mult = 1 + ((max >> 11) & 0x03);
435                         max &= 0x07ff;
436                         max *= mult;
437                 }
438
439                 if (urb->number_of_packets <= 0)
440                         return -EINVAL;
441                 for (n = 0; n < urb->number_of_packets; n++) {
442                         len = urb->iso_frame_desc[n].length;
443                         if (len < 0 || len > max)
444                                 return -EMSGSIZE;
445                         urb->iso_frame_desc[n].status = -EXDEV;
446                         urb->iso_frame_desc[n].actual_length = 0;
447                 }
448         } else if (urb->num_sgs && !urb->dev->bus->no_sg_constraint &&
449                         dev->speed != USB_SPEED_WIRELESS) {
450                 struct scatterlist *sg;
451                 int i;
452
453                 for_each_sg(urb->sg, sg, urb->num_sgs - 1, i)
454                         if (sg->length % max)
455                                 return -EINVAL;
456         }
457
458         /* the I/O buffer must be mapped/unmapped, except when length=0 */
459         if (urb->transfer_buffer_length > INT_MAX)
460                 return -EMSGSIZE;
461
462         /*
463          * stuff that drivers shouldn't do, but which shouldn't
464          * cause problems in HCDs if they get it wrong.
465          */
466
467         /* Check that the pipe's type matches the endpoint's type */
468         if (usb_urb_ep_type_check(urb))
469                 dev_WARN(&dev->dev, "BOGUS urb xfer, pipe %x != type %x\n",
470                         usb_pipetype(urb->pipe), pipetypes[xfertype]);
471
472         /* Check against a simple/standard policy */
473         allowed = (URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP | URB_NO_INTERRUPT | URB_DIR_MASK |
474                         URB_FREE_BUFFER);
475         switch (xfertype) {
476         case USB_ENDPOINT_XFER_BULK:
477         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
478                 if (is_out)
479                         allowed |= URB_ZERO_PACKET;
480                 /* FALLTHROUGH */
481         case USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL:
482                 allowed |= URB_NO_FSBR; /* only affects UHCI */
483                 /* FALLTHROUGH */
484         default:                        /* all non-iso endpoints */
485                 if (!is_out)
486                         allowed |= URB_SHORT_NOT_OK;
487                 break;
488         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
489                 allowed |= URB_ISO_ASAP;
490                 break;
491         }
492         allowed &= urb->transfer_flags;
493
494         /* warn if submitter gave bogus flags */
495         if (allowed != urb->transfer_flags)
496                 dev_WARN(&dev->dev, "BOGUS urb flags, %x --> %x\n",
497                         urb->transfer_flags, allowed);
498
499         /*
500          * Force periodic transfer intervals to be legal values that are
501          * a power of two (so HCDs don't need to).
502          *
503          * FIXME want bus->{intr,iso}_sched_horizon values here.  Each HC
504          * supports different values... this uses EHCI/UHCI defaults (and
505          * EHCI can use smaller non-default values).
506          */
507         switch (xfertype) {
508         case USB_ENDPOINT_XFER_ISOC:
509         case USB_ENDPOINT_XFER_INT:
510                 /* too small? */
511                 switch (dev->speed) {
512                 case USB_SPEED_WIRELESS:
513                         if ((urb->interval < 6)
514                                 && (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_INT))
515                                 return -EINVAL;
516                 default:
517                         if (urb->interval <= 0)
518                                 return -EINVAL;
519                         break;
520                 }
521                 /* too big? */
522                 switch (dev->speed) {
523                 case USB_SPEED_SUPER_PLUS:
524                 case USB_SPEED_SUPER:   /* units are 125us */
525                         /* Handle up to 2^(16-1) microframes */
526                         if (urb->interval > (1 << 15))
527                                 return -EINVAL;
528                         max = 1 << 15;
529                         break;
530                 case USB_SPEED_WIRELESS:
531                         if (urb->interval > 16)
532                                 return -EINVAL;
533                         break;
534                 case USB_SPEED_HIGH:    /* units are microframes */
535                         /* NOTE usb handles 2^15 */
536                         if (urb->interval > (1024 * 8))
537                                 urb->interval = 1024 * 8;
538                         max = 1024 * 8;
539                         break;
540                 case USB_SPEED_FULL:    /* units are frames/msec */
541                 case USB_SPEED_LOW:
542                         if (xfertype == USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
543                                 if (urb->interval > 255)
544                                         return -EINVAL;
545                                 /* NOTE ohci only handles up to 32 */
546                                 max = 128;
547                         } else {
548                                 if (urb->interval > 1024)
549                                         urb->interval = 1024;
550                                 /* NOTE usb and ohci handle up to 2^15 */
551                                 max = 1024;
552                         }
553                         break;
554                 default:
555                         return -EINVAL;
556                 }
557                 if (dev->speed != USB_SPEED_WIRELESS) {
558                         /* Round down to a power of 2, no more than max */
559                         urb->interval = min(max, 1 << ilog2(urb->interval));
560                 }
561         }
562
563         return usb_hcd_submit_urb(urb, mem_flags);
564 }
565 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_submit_urb);
566
567 /*-------------------------------------------------------------------*/
568
569 /**
570  * usb_unlink_urb - abort/cancel a transfer request for an endpoint
571  * @urb: pointer to urb describing a previously submitted request,
572  *      may be NULL
573  *
574  * This routine cancels an in-progress request.  URBs complete only once
575  * per submission, and may be canceled only once per submission.
576  * Successful cancellation means termination of @urb will be expedited
577  * and the completion handler will be called with a status code
578  * indicating that the request has been canceled (rather than any other
579  * code).
580  *
581  * Drivers should not call this routine or related routines, such as
582  * usb_kill_urb() or usb_unlink_anchored_urbs(), after their disconnect
583  * method has returned.  The disconnect function should synchronize with
584  * a driver's I/O routines to insure that all URB-related activity has
585  * completed before it returns.
586  *
587  * This request is asynchronous, however the HCD might call the ->complete()
588  * callback during unlink. Therefore when drivers call usb_unlink_urb(), they
589  * must not hold any locks that may be taken by the completion function.
590  * Success is indicated by returning -EINPROGRESS, at which time the URB will
591  * probably not yet have been given back to the device driver. When it is
592  * eventually called, the completion function will see @urb->status ==
593  * -ECONNRESET.
594  * Failure is indicated by usb_unlink_urb() returning any other value.
595  * Unlinking will fail when @urb is not currently "linked" (i.e., it was
596  * never submitted, or it was unlinked before, or the hardware is already
597  * finished with it), even if the completion handler has not yet run.
598  *
599  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
600  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
601  * completion handler cannot deallocate the URB.
602  *
603  * Return: -EINPROGRESS on success. See description for other values on
604  * failure.
605  *
606  * Unlinking and Endpoint Queues:
607  *
608  * [The behaviors and guarantees described below do not apply to virtual
609  * root hubs but only to endpoint queues for physical USB devices.]
610  *
611  * Host Controller Drivers (HCDs) place all the URBs for a particular
612  * endpoint in a queue.  Normally the queue advances as the controller
613  * hardware processes each request.  But when an URB terminates with an
614  * error its queue generally stops (see below), at least until that URB's
615  * completion routine returns.  It is guaranteed that a stopped queue
616  * will not restart until all its unlinked URBs have been fully retired,
617  * with their completion routines run, even if that's not until some time
618  * after the original completion handler returns.  The same behavior and
619  * guarantee apply when an URB terminates because it was unlinked.
620  *
621  * Bulk and interrupt endpoint queues are guaranteed to stop whenever an
622  * URB terminates with any sort of error, including -ECONNRESET, -ENOENT,
623  * and -EREMOTEIO.  Control endpoint queues behave the same way except
624  * that they are not guaranteed to stop for -EREMOTEIO errors.  Queues
625  * for isochronous endpoints are treated differently, because they must
626  * advance at fixed rates.  Such queues do not stop when an URB
627  * encounters an error or is unlinked.  An unlinked isochronous URB may
628  * leave a gap in the stream of packets; it is undefined whether such
629  * gaps can be filled in.
630  *
631  * Note that early termination of an URB because a short packet was
632  * received will generate a -EREMOTEIO error if and only if the
633  * URB_SHORT_NOT_OK flag is set.  By setting this flag, USB device
634  * drivers can build deep queues for large or complex bulk transfers
635  * and clean them up reliably after any sort of aborted transfer by
636  * unlinking all pending URBs at the first fault.
637  *
638  * When a control URB terminates with an error other than -EREMOTEIO, it
639  * is quite likely that the status stage of the transfer will not take
640  * place.
641  */
642 int usb_unlink_urb(struct urb *urb)
643 {
644         if (!urb)
645                 return -EINVAL;
646         if (!urb->dev)
647                 return -ENODEV;
648         if (!urb->ep)
649                 return -EIDRM;
650         return usb_hcd_unlink_urb(urb, -ECONNRESET);
651 }
652 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unlink_urb);
653
654 /**
655  * usb_kill_urb - cancel a transfer request and wait for it to finish
656  * @urb: pointer to URB describing a previously submitted request,
657  *      may be NULL
658  *
659  * This routine cancels an in-progress request.  It is guaranteed that
660  * upon return all completion handlers will have finished and the URB
661  * will be totally idle and available for reuse.  These features make
662  * this an ideal way to stop I/O in a disconnect() callback or close()
663  * function.  If the request has not already finished or been unlinked
664  * the completion handler will see urb->status == -ENOENT.
665  *
666  * While the routine is running, attempts to resubmit the URB will fail
667  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
668  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
669  *
670  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
671  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
672  * completion handler cannot deallocate the URB.
673  *
674  * This routine may not be used in an interrupt context (such as a bottom
675  * half or a completion handler), or when holding a spinlock, or in other
676  * situations where the caller can't schedule().
677  *
678  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
679  * method has returned.
680  */
681 void usb_kill_urb(struct urb *urb)
682 {
683         might_sleep();
684         if (!(urb && urb->dev && urb->ep))
685                 return;
686         atomic_inc(&urb->reject);
687         /*
688          * Order the write of urb->reject above before the read
689          * of urb->use_count below.  Pairs with the barriers in
690          * __usb_hcd_giveback_urb() and usb_hcd_submit_urb().
691          */
692         smp_mb__after_atomic();
693
694         usb_hcd_unlink_urb(urb, -ENOENT);
695         wait_event(usb_kill_urb_queue, atomic_read(&urb->use_count) == 0);
696
697         atomic_dec(&urb->reject);
698 }
699 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_kill_urb);
700
701 /**
702  * usb_poison_urb - reliably kill a transfer and prevent further use of an URB
703  * @urb: pointer to URB describing a previously submitted request,
704  *      may be NULL
705  *
706  * This routine cancels an in-progress request.  It is guaranteed that
707  * upon return all completion handlers will have finished and the URB
708  * will be totally idle and cannot be reused.  These features make
709  * this an ideal way to stop I/O in a disconnect() callback.
710  * If the request has not already finished or been unlinked
711  * the completion handler will see urb->status == -ENOENT.
712  *
713  * After and while the routine runs, attempts to resubmit the URB will fail
714  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
715  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
716  *
717  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
718  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
719  * completion handler cannot deallocate the URB.
720  *
721  * This routine may not be used in an interrupt context (such as a bottom
722  * half or a completion handler), or when holding a spinlock, or in other
723  * situations where the caller can't schedule().
724  *
725  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
726  * method has returned.
727  */
728 void usb_poison_urb(struct urb *urb)
729 {
730         might_sleep();
731         if (!urb)
732                 return;
733         atomic_inc(&urb->reject);
734         /*
735          * Order the write of urb->reject above before the read
736          * of urb->use_count below.  Pairs with the barriers in
737          * __usb_hcd_giveback_urb() and usb_hcd_submit_urb().
738          */
739         smp_mb__after_atomic();
740
741         if (!urb->dev || !urb->ep)
742                 return;
743
744         usb_hcd_unlink_urb(urb, -ENOENT);
745         wait_event(usb_kill_urb_queue, atomic_read(&urb->use_count) == 0);
746 }
747 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_poison_urb);
748
749 void usb_unpoison_urb(struct urb *urb)
750 {
751         if (!urb)
752                 return;
753
754         atomic_dec(&urb->reject);
755 }
756 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unpoison_urb);
757
758 /**
759  * usb_block_urb - reliably prevent further use of an URB
760  * @urb: pointer to URB to be blocked, may be NULL
761  *
762  * After the routine has run, attempts to resubmit the URB will fail
763  * with error -EPERM.  Thus even if the URB's completion handler always
764  * tries to resubmit, it will not succeed and the URB will become idle.
765  *
766  * The URB must not be deallocated while this routine is running.  In
767  * particular, when a driver calls this routine, it must insure that the
768  * completion handler cannot deallocate the URB.
769  */
770 void usb_block_urb(struct urb *urb)
771 {
772         if (!urb)
773                 return;
774
775         atomic_inc(&urb->reject);
776 }
777 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_block_urb);
778
779 /**
780  * usb_kill_anchored_urbs - kill all URBs associated with an anchor
781  * @anchor: anchor the requests are bound to
782  *
783  * This kills all outstanding URBs starting from the back of the queue,
784  * with guarantee that no completer callbacks will take place from the
785  * anchor after this function returns.
786  *
787  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
788  * method has returned.
789  */
790 void usb_kill_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
791 {
792         struct urb *victim;
793         int surely_empty;
794
795         do {
796                 spin_lock_irq(&anchor->lock);
797                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
798                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
799                                             struct urb, anchor_list);
800                         /* make sure the URB isn't freed before we kill it */
801                         usb_get_urb(victim);
802                         spin_unlock_irq(&anchor->lock);
803                         /* this will unanchor the URB */
804                         usb_kill_urb(victim);
805                         usb_put_urb(victim);
806                         spin_lock_irq(&anchor->lock);
807                 }
808                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
809
810                 spin_unlock_irq(&anchor->lock);
811                 cpu_relax();
812         } while (!surely_empty);
813 }
814 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_kill_anchored_urbs);
815
816
817 /**
818  * usb_poison_anchored_urbs - cease all traffic from an anchor
819  * @anchor: anchor the requests are bound to
820  *
821  * this allows all outstanding URBs to be poisoned starting
822  * from the back of the queue. Newly added URBs will also be
823  * poisoned
824  *
825  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
826  * method has returned.
827  */
828 void usb_poison_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
829 {
830         struct urb *victim;
831         int surely_empty;
832
833         do {
834                 spin_lock_irq(&anchor->lock);
835                 anchor->poisoned = 1;
836                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
837                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
838                                             struct urb, anchor_list);
839                         /* make sure the URB isn't freed before we kill it */
840                         usb_get_urb(victim);
841                         spin_unlock_irq(&anchor->lock);
842                         /* this will unanchor the URB */
843                         usb_poison_urb(victim);
844                         usb_put_urb(victim);
845                         spin_lock_irq(&anchor->lock);
846                 }
847                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
848
849                 spin_unlock_irq(&anchor->lock);
850                 cpu_relax();
851         } while (!surely_empty);
852 }
853 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_poison_anchored_urbs);
854
855 /**
856  * usb_unpoison_anchored_urbs - let an anchor be used successfully again
857  * @anchor: anchor the requests are bound to
858  *
859  * Reverses the effect of usb_poison_anchored_urbs
860  * the anchor can be used normally after it returns
861  */
862 void usb_unpoison_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
863 {
864         unsigned long flags;
865         struct urb *lazarus;
866
867         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
868         list_for_each_entry(lazarus, &anchor->urb_list, anchor_list) {
869                 usb_unpoison_urb(lazarus);
870         }
871         anchor->poisoned = 0;
872         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
873 }
874 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unpoison_anchored_urbs);
875 /**
876  * usb_unlink_anchored_urbs - asynchronously cancel transfer requests en masse
877  * @anchor: anchor the requests are bound to
878  *
879  * this allows all outstanding URBs to be unlinked starting
880  * from the back of the queue. This function is asynchronous.
881  * The unlinking is just triggered. It may happen after this
882  * function has returned.
883  *
884  * This routine should not be called by a driver after its disconnect
885  * method has returned.
886  */
887 void usb_unlink_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
888 {
889         struct urb *victim;
890
891         while ((victim = usb_get_from_anchor(anchor)) != NULL) {
892                 usb_unlink_urb(victim);
893                 usb_put_urb(victim);
894         }
895 }
896 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_unlink_anchored_urbs);
897
898 /**
899  * usb_anchor_suspend_wakeups
900  * @anchor: the anchor you want to suspend wakeups on
901  *
902  * Call this to stop the last urb being unanchored from waking up any
903  * usb_wait_anchor_empty_timeout waiters. This is used in the hcd urb give-
904  * back path to delay waking up until after the completion handler has run.
905  */
906 void usb_anchor_suspend_wakeups(struct usb_anchor *anchor)
907 {
908         if (anchor)
909                 atomic_inc(&anchor->suspend_wakeups);
910 }
911 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_suspend_wakeups);
912
913 /**
914  * usb_anchor_resume_wakeups
915  * @anchor: the anchor you want to resume wakeups on
916  *
917  * Allow usb_wait_anchor_empty_timeout waiters to be woken up again, and
918  * wake up any current waiters if the anchor is empty.
919  */
920 void usb_anchor_resume_wakeups(struct usb_anchor *anchor)
921 {
922         if (!anchor)
923                 return;
924
925         atomic_dec(&anchor->suspend_wakeups);
926         if (usb_anchor_check_wakeup(anchor))
927                 wake_up(&anchor->wait);
928 }
929 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_resume_wakeups);
930
931 /**
932  * usb_wait_anchor_empty_timeout - wait for an anchor to be unused
933  * @anchor: the anchor you want to become unused
934  * @timeout: how long you are willing to wait in milliseconds
935  *
936  * Call this is you want to be sure all an anchor's
937  * URBs have finished
938  *
939  * Return: Non-zero if the anchor became unused. Zero on timeout.
940  */
941 int usb_wait_anchor_empty_timeout(struct usb_anchor *anchor,
942                                   unsigned int timeout)
943 {
944         return wait_event_timeout(anchor->wait,
945                                   usb_anchor_check_wakeup(anchor),
946                                   msecs_to_jiffies(timeout));
947 }
948 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_wait_anchor_empty_timeout);
949
950 /**
951  * usb_get_from_anchor - get an anchor's oldest urb
952  * @anchor: the anchor whose urb you want
953  *
954  * This will take the oldest urb from an anchor,
955  * unanchor and return it
956  *
957  * Return: The oldest urb from @anchor, or %NULL if @anchor has no
958  * urbs associated with it.
959  */
960 struct urb *usb_get_from_anchor(struct usb_anchor *anchor)
961 {
962         struct urb *victim;
963         unsigned long flags;
964
965         spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
966         if (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
967                 victim = list_entry(anchor->urb_list.next, struct urb,
968                                     anchor_list);
969                 usb_get_urb(victim);
970                 __usb_unanchor_urb(victim, anchor);
971         } else {
972                 victim = NULL;
973         }
974         spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
975
976         return victim;
977 }
978
979 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_get_from_anchor);
980
981 /**
982  * usb_scuttle_anchored_urbs - unanchor all an anchor's urbs
983  * @anchor: the anchor whose urbs you want to unanchor
984  *
985  * use this to get rid of all an anchor's urbs
986  */
987 void usb_scuttle_anchored_urbs(struct usb_anchor *anchor)
988 {
989         struct urb *victim;
990         unsigned long flags;
991         int surely_empty;
992
993         do {
994                 spin_lock_irqsave(&anchor->lock, flags);
995                 while (!list_empty(&anchor->urb_list)) {
996                         victim = list_entry(anchor->urb_list.prev,
997                                             struct urb, anchor_list);
998                         __usb_unanchor_urb(victim, anchor);
999                 }
1000                 surely_empty = usb_anchor_check_wakeup(anchor);
1001
1002                 spin_unlock_irqrestore(&anchor->lock, flags);
1003                 cpu_relax();
1004         } while (!surely_empty);
1005 }
1006
1007 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_scuttle_anchored_urbs);
1008
1009 /**
1010  * usb_anchor_empty - is an anchor empty
1011  * @anchor: the anchor you want to query
1012  *
1013  * Return: 1 if the anchor has no urbs associated with it.
1014  */
1015 int usb_anchor_empty(struct usb_anchor *anchor)
1016 {
1017         return list_empty(&anchor->urb_list);
1018 }
1019
1020 EXPORT_SYMBOL_GPL(usb_anchor_empty);
1021