wusb: reset WUSB devices with SetAddress(0)
[linux-2.6.git] / drivers / usb / wusbcore / wusbhc.h
1 /*
2  * Wireless USB Host Controller
3  * Common infrastructure for WHCI and HWA WUSB-HC drivers
4  *
5  *
6  * Copyright (C) 2005-2006 Intel Corporation
7  * Inaky Perez-Gonzalez <inaky.perez-gonzalez@intel.com>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU General Public License version
11  * 2 as published by the Free Software Foundation.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21  * 02110-1301, USA.
22  *
23  *
24  * This driver implements parts common to all Wireless USB Host
25  * Controllers (struct wusbhc, embedding a struct usb_hcd) and is used
26  * by:
27  *
28  *   - hwahc: HWA, USB-dongle that implements a Wireless USB host
29  *     controller, (Wireless USB 1.0 Host-Wire-Adapter specification).
30  *
31  *   - whci: WHCI, a PCI card with a wireless host controller
32  *     (Wireless Host Controller Interface 1.0 specification).
33  *
34  * Check out the Design-overview.txt file in the source documentation
35  * for other details on the implementation.
36  *
37  * Main blocks:
38  *
39  *  rh         Root Hub emulation (part of the HCD glue)
40  *
41  *  devconnect Handle all the issues related to device connection,
42  *             authentication, disconnection, timeout, reseting,
43  *             keepalives, etc.
44  *
45  *  mmc        MMC IE broadcasting handling
46  *
47  * A host controller driver just initializes its stuff and as part of
48  * that, creates a 'struct wusbhc' instance that handles all the
49  * common WUSB mechanisms. Links in the function ops that are specific
50  * to it and then registers the host controller. Ready to run.
51  */
52
53 #ifndef __WUSBHC_H__
54 #define __WUSBHC_H__
55
56 #include <linux/usb.h>
57 #include <linux/list.h>
58 #include <linux/mutex.h>
59 #include <linux/kref.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 /* FIXME: Yes, I know: BAD--it's not my fault the USB HC iface is not
62  *        public */
63 #include <linux/../../drivers/usb/core/hcd.h>
64 #include <linux/uwb.h>
65 #include <linux/usb/wusb.h>
66
67 /*
68  * Time from a WUSB channel stop request to the last transmitted MMC.
69  *
70  * This needs to be > 4.096 ms in case no MMCs can be transmitted in
71  * zone 0.
72  */
73 #define WUSB_CHANNEL_STOP_DELAY_MS 8
74
75 /**
76  * Wireless USB device
77  *
78  * Describe a WUSB device connected to the cluster. This struct
79  * belongs to the 'struct wusb_port' it is attached to and it is
80  * responsible for putting and clearing the pointer to it.
81  *
82  * Note this "complements" the 'struct usb_device' that the usb_hcd
83  * keeps for each connected USB device. However, it extends some
84  * information that is not available (there is no hcpriv ptr in it!)
85  * *and* most importantly, it's life cycle is different. It is created
86  * as soon as we get a DN_Connect (connect request notification) from
87  * the device through the WUSB host controller; the USB stack doesn't
88  * create the device until we authenticate it. FIXME: this will
89  * change.
90  *
91  * @bos:    This is allocated when the BOS descriptors are read from
92  *          the device and freed upon the wusb_dev struct dying.
93  * @wusb_cap_descr: points into @bos, and has been verified to be size
94  *                  safe.
95  */
96 struct wusb_dev {
97         struct kref refcnt;
98         struct wusbhc *wusbhc;
99         struct list_head cack_node;     /* Connect-Ack list */
100         u8 port_idx;
101         u8 addr;
102         u8 beacon_type:4;
103         struct usb_encryption_descriptor ccm1_etd;
104         struct wusb_ckhdid cdid;
105         unsigned long entry_ts;
106         struct usb_bos_descriptor *bos;
107         struct usb_wireless_cap_descriptor *wusb_cap_descr;
108         struct uwb_mas_bm availability;
109         struct work_struct devconnect_acked_work;
110         struct urb *set_gtk_urb;
111         struct usb_ctrlrequest *set_gtk_req;
112         struct usb_device *usb_dev;
113 };
114
115 #define WUSB_DEV_ADDR_UNAUTH 0x80
116
117 static inline void wusb_dev_init(struct wusb_dev *wusb_dev)
118 {
119         kref_init(&wusb_dev->refcnt);
120         /* no need to init the cack_node */
121 }
122
123 extern void wusb_dev_destroy(struct kref *_wusb_dev);
124
125 static inline struct wusb_dev *wusb_dev_get(struct wusb_dev *wusb_dev)
126 {
127         kref_get(&wusb_dev->refcnt);
128         return wusb_dev;
129 }
130
131 static inline void wusb_dev_put(struct wusb_dev *wusb_dev)
132 {
133         kref_put(&wusb_dev->refcnt, wusb_dev_destroy);
134 }
135
136 /**
137  * Wireless USB Host Controlller root hub "fake" ports
138  * (state and device information)
139  *
140  * Wireless USB is wireless, so there are no ports; but we
141  * fake'em. Each RC can connect a max of devices at the same time
142  * (given in the Wireless Adapter descriptor, bNumPorts or WHCI's
143  * caps), referred to in wusbhc->ports_max.
144  *
145  * See rh.c for more information.
146  *
147  * The @status and @change use the same bits as in USB2.0[11.24.2.7],
148  * so we don't have to do much when getting the port's status.
149  *
150  * WUSB1.0[7.1], USB2.0[11.24.2.7.1,fig 11-10],
151  * include/linux/usb_ch9.h (#define USB_PORT_STAT_*)
152  */
153 struct wusb_port {
154         u16 status;
155         u16 change;
156         struct wusb_dev *wusb_dev;      /* connected device's info */
157         u32 ptk_tkid;
158 };
159
160 /**
161  * WUSB Host Controller specifics
162  *
163  * All fields that are common to all Wireless USB controller types
164  * (HWA and WHCI) are grouped here. Host Controller
165  * functions/operations that only deal with general Wireless USB HC
166  * issues use this data type to refer to the host.
167  *
168  * @usb_hcd        Instantiation of a USB host controller
169  *                 (initialized by upper layer [HWA=HC or WHCI].
170  *
171  * @dev            Device that implements this; initialized by the
172  *                 upper layer (HWA-HC, WHCI...); this device should
173  *                 have a refcount.
174  *
175  * @trust_timeout  After this time without hearing for device
176  *                 activity, we consider the device gone and we have to
177  *                 re-authenticate.
178  *
179  *                 Can be accessed w/o locking--however, read to a
180  *                 local variable then use.
181  *
182  * @chid           WUSB Cluster Host ID: this is supposed to be a
183  *                 unique value that doesn't change across reboots (so
184  *                 that your devices do not require re-association).
185  *
186  *                 Read/Write protected by @mutex
187  *
188  * @dev_info       This array has ports_max elements. It is used to
189  *                 give the HC information about the WUSB devices (see
190  *                 'struct wusb_dev_info').
191  *
192  *                 For HWA we need to allocate it in heap; for WHCI it
193  *                 needs to be permanently mapped, so we keep it for
194  *                 both and make it easy. Call wusbhc->dev_info_set()
195  *                 to update an entry.
196  *
197  * @ports_max      Number of simultaneous device connections (fake
198  *                 ports) this HC will take. Read-only.
199  *
200  * @port           Array of port status for each fake root port. Guaranteed to
201  *                 always be the same lenght during device existence
202  *                 [this allows for some unlocked but referenced reading].
203  *
204  * @mmcies_max     Max number of Information Elements this HC can send
205  *                 in its MMC. Read-only.
206  *
207  * @start          Start the WUSB channel.
208  *
209  * @stop           Stop the WUSB channel after the specified number of
210  *                 milliseconds.  Channel Stop IEs should be transmitted
211  *                 as required by [WUSB] 4.16.2.1.
212  *
213  * @mmcie_add      HC specific operation (WHCI or HWA) for adding an
214  *                 MMCIE.
215  *
216  * @mmcie_rm       HC specific operation (WHCI or HWA) for removing an
217  *                 MMCIE.
218  *
219  * @set_ptk:       Set the PTK and enable encryption for a device. Or, if
220  *                 the supplied key is NULL, disable encryption for that
221  *                 device.
222  *
223  * @set_gtk:       Set the GTK to be used for all future broadcast packets
224  *                 (i.e., MMCs).  With some hardware, setting the GTK may start
225  *                 MMC transmission.
226  *
227  * NOTE:
228  *
229  *  - If wusb_dev->usb_dev is not NULL, then usb_dev is valid
230  *    (wusb_dev has a refcount on it). Likewise, if usb_dev->wusb_dev
231  *    is not NULL, usb_dev->wusb_dev is valid (usb_dev keeps a
232  *    refcount on it).
233  *
234  *    Most of the times when you need to use it, it will be non-NULL,
235  *    so there is no real need to check for it (wusb_dev will
236  *    dissapear before usb_dev).
237  *
238  *  - The following fields need to be filled out before calling
239  *    wusbhc_create(): ports_max, mmcies_max, mmcie_{add,rm}.
240  *
241  *  - there is no wusbhc_init() method, we do everything in
242  *    wusbhc_create().
243  *
244  *  - Creation is done in two phases, wusbhc_create() and
245  *    wusbhc_create_b(); b are the parts that need to be called after
246  *    calling usb_hcd_add(&wusbhc->usb_hcd).
247  */
248 struct wusbhc {
249         struct usb_hcd usb_hcd;         /* HAS TO BE 1st */
250         struct device *dev;
251         struct uwb_rc *uwb_rc;
252         struct uwb_pal pal;
253
254         unsigned trust_timeout;                 /* in jiffies */
255         struct wuie_host_info *wuie_host_info;  /* Includes CHID */
256
257         struct mutex mutex;                     /* locks everything else */
258         u16 cluster_id;                         /* Wireless USB Cluster ID */
259         struct wusb_port *port;                 /* Fake port status handling */
260         struct wusb_dev_info *dev_info;         /* for Set Device Info mgmt */
261         u8 ports_max;
262         unsigned active:1;                      /* currently xmit'ing MMCs */
263         struct wuie_keep_alive keep_alive_ie;   /* protected by mutex */
264         struct delayed_work keep_alive_timer;
265         struct list_head cack_list;             /* Connect acknowledging */
266         size_t cack_count;                      /* protected by 'mutex' */
267         struct wuie_connect_ack cack_ie;
268         struct uwb_rsv *rsv;            /* cluster bandwidth reservation */
269
270         struct mutex mmcie_mutex;               /* MMC WUIE handling */
271         struct wuie_hdr **mmcie;                /* WUIE array */
272         u8 mmcies_max;
273         /* FIXME: make wusbhc_ops? */
274         int (*start)(struct wusbhc *wusbhc);
275         void (*stop)(struct wusbhc *wusbhc, int delay);
276         int (*mmcie_add)(struct wusbhc *wusbhc, u8 interval, u8 repeat_cnt,
277                          u8 handle, struct wuie_hdr *wuie);
278         int (*mmcie_rm)(struct wusbhc *wusbhc, u8 handle);
279         int (*dev_info_set)(struct wusbhc *, struct wusb_dev *wusb_dev);
280         int (*bwa_set)(struct wusbhc *wusbhc, s8 stream_index,
281                        const struct uwb_mas_bm *);
282         int (*set_ptk)(struct wusbhc *wusbhc, u8 port_idx,
283                        u32 tkid, const void *key, size_t key_size);
284         int (*set_gtk)(struct wusbhc *wusbhc,
285                        u32 tkid, const void *key, size_t key_size);
286         int (*set_num_dnts)(struct wusbhc *wusbhc, u8 interval, u8 slots);
287
288         struct {
289                 struct usb_key_descriptor descr;
290                 u8 data[16];                            /* GTK key data */
291         } __attribute__((packed)) gtk;
292         u8 gtk_index;
293         u32 gtk_tkid;
294         struct work_struct gtk_rekey_done_work;
295         int pending_set_gtks;
296
297         struct usb_encryption_descriptor *ccm1_etd;
298 };
299
300 #define usb_hcd_to_wusbhc(u) container_of((u), struct wusbhc, usb_hcd)
301
302
303 extern int wusbhc_create(struct wusbhc *);
304 extern int wusbhc_b_create(struct wusbhc *);
305 extern void wusbhc_b_destroy(struct wusbhc *);
306 extern void wusbhc_destroy(struct wusbhc *);
307 extern int wusb_dev_sysfs_add(struct wusbhc *, struct usb_device *,
308                               struct wusb_dev *);
309 extern void wusb_dev_sysfs_rm(struct wusb_dev *);
310 extern int wusbhc_sec_create(struct wusbhc *);
311 extern int wusbhc_sec_start(struct wusbhc *);
312 extern void wusbhc_sec_stop(struct wusbhc *);
313 extern void wusbhc_sec_destroy(struct wusbhc *);
314 extern void wusbhc_giveback_urb(struct wusbhc *wusbhc, struct urb *urb,
315                                 int status);
316 void wusbhc_reset_all(struct wusbhc *wusbhc);
317
318 int wusbhc_pal_register(struct wusbhc *wusbhc);
319 void wusbhc_pal_unregister(struct wusbhc *wusbhc);
320
321 /*
322  * Return @usb_dev's @usb_hcd (properly referenced) or NULL if gone
323  *
324  * @usb_dev: USB device, UNLOCKED and referenced (or otherwise, safe ptr)
325  *
326  * This is a safe assumption as @usb_dev->bus is referenced all the
327  * time during the @usb_dev life cycle.
328  */
329 static inline struct usb_hcd *usb_hcd_get_by_usb_dev(struct usb_device *usb_dev)
330 {
331         struct usb_hcd *usb_hcd;
332         usb_hcd = container_of(usb_dev->bus, struct usb_hcd, self);
333         return usb_get_hcd(usb_hcd);
334 }
335
336 /*
337  * Increment the reference count on a wusbhc.
338  *
339  * @wusbhc's life cycle is identical to that of the underlying usb_hcd.
340  */
341 static inline struct wusbhc *wusbhc_get(struct wusbhc *wusbhc)
342 {
343         return usb_get_hcd(&wusbhc->usb_hcd) ? wusbhc : NULL;
344 }
345
346 /*
347  * Return the wusbhc associated to a @usb_dev
348  *
349  * @usb_dev: USB device, UNLOCKED and referenced (or otherwise, safe ptr)
350  *
351  * @returns: wusbhc for @usb_dev; NULL if the @usb_dev is being torn down.
352  *           WARNING: referenced at the usb_hcd level, unlocked
353  *
354  * FIXME: move offline
355  */
356 static inline struct wusbhc *wusbhc_get_by_usb_dev(struct usb_device *usb_dev)
357 {
358         struct wusbhc *wusbhc = NULL;
359         struct usb_hcd *usb_hcd;
360         if (usb_dev->devnum > 1 && !usb_dev->wusb) {
361                 /* but root hubs */
362                 dev_err(&usb_dev->dev, "devnum %d wusb %d\n", usb_dev->devnum,
363                         usb_dev->wusb);
364                 BUG_ON(usb_dev->devnum > 1 && !usb_dev->wusb);
365         }
366         usb_hcd = usb_hcd_get_by_usb_dev(usb_dev);
367         if (usb_hcd == NULL)
368                 return NULL;
369         BUG_ON(usb_hcd->wireless == 0);
370         return wusbhc = usb_hcd_to_wusbhc(usb_hcd);
371 }
372
373
374 static inline void wusbhc_put(struct wusbhc *wusbhc)
375 {
376         usb_put_hcd(&wusbhc->usb_hcd);
377 }
378
379 int wusbhc_start(struct wusbhc *wusbhc, const struct wusb_ckhdid *chid);
380 void wusbhc_stop(struct wusbhc *wusbhc);
381 extern int wusbhc_chid_set(struct wusbhc *, const struct wusb_ckhdid *);
382
383 /* Device connect handling */
384 extern int wusbhc_devconnect_create(struct wusbhc *);
385 extern void wusbhc_devconnect_destroy(struct wusbhc *);
386 extern int wusbhc_devconnect_start(struct wusbhc *wusbhc,
387                                    const struct wusb_ckhdid *chid);
388 extern void wusbhc_devconnect_stop(struct wusbhc *wusbhc);
389 extern void wusbhc_handle_dn(struct wusbhc *, u8 srcaddr,
390                              struct wusb_dn_hdr *dn_hdr, size_t size);
391 extern void __wusbhc_dev_disable(struct wusbhc *wusbhc, u8 port);
392 extern int wusb_usb_ncb(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
393                         void *priv);
394 extern int wusb_set_dev_addr(struct wusbhc *wusbhc, struct wusb_dev *wusb_dev,
395                              u8 addr);
396
397 /* Wireless USB fake Root Hub methods */
398 extern int wusbhc_rh_create(struct wusbhc *);
399 extern void wusbhc_rh_destroy(struct wusbhc *);
400
401 extern int wusbhc_rh_status_data(struct usb_hcd *, char *);
402 extern int wusbhc_rh_control(struct usb_hcd *, u16, u16, u16, char *, u16);
403 extern int wusbhc_rh_suspend(struct usb_hcd *);
404 extern int wusbhc_rh_resume(struct usb_hcd *);
405 extern int wusbhc_rh_start_port_reset(struct usb_hcd *, unsigned);
406
407 /* MMC handling */
408 extern int wusbhc_mmcie_create(struct wusbhc *);
409 extern void wusbhc_mmcie_destroy(struct wusbhc *);
410 extern int wusbhc_mmcie_set(struct wusbhc *, u8 interval, u8 repeat_cnt,
411                             struct wuie_hdr *);
412 extern void wusbhc_mmcie_rm(struct wusbhc *, struct wuie_hdr *);
413
414 /* Bandwidth reservation */
415 int wusbhc_rsv_establish(struct wusbhc *wusbhc);
416 void wusbhc_rsv_terminate(struct wusbhc *wusbhc);
417
418 /*
419  * I've always said
420  * I wanted a wedding in a church...
421  *
422  * but lately I've been thinking about
423  * the Botanical Gardens.
424  *
425  * We could do it by the tulips.
426  * It'll be beautiful
427  *
428  * --Security!
429  */
430 extern int wusb_dev_sec_add(struct wusbhc *, struct usb_device *,
431                                 struct wusb_dev *);
432 extern void wusb_dev_sec_rm(struct wusb_dev *) ;
433 extern int wusb_dev_4way_handshake(struct wusbhc *, struct wusb_dev *,
434                                    struct wusb_ckhdid *ck);
435 void wusbhc_gtk_rekey(struct wusbhc *wusbhc);
436 int wusb_dev_update_address(struct wusbhc *wusbhc, struct wusb_dev *wusb_dev);
437
438
439 /* WUSB Cluster ID handling */
440 extern u8 wusb_cluster_id_get(void);
441 extern void wusb_cluster_id_put(u8);
442
443 /*
444  * wusb_port_by_idx - return the port associated to a zero-based port index
445  *
446  * NOTE: valid without locking as long as wusbhc is referenced (as the
447  *       number of ports doesn't change). The data pointed to has to
448  *       be verified though :)
449  */
450 static inline struct wusb_port *wusb_port_by_idx(struct wusbhc *wusbhc,
451                                                  u8 port_idx)
452 {
453         return &wusbhc->port[port_idx];
454 }
455
456 /*
457  * wusb_port_no_to_idx - Convert port number (per usb_dev->portnum) to
458  * a port_idx.
459  *
460  * USB stack USB ports are 1 based!!
461  *
462  * NOTE: only valid for WUSB devices!!!
463  */
464 static inline u8 wusb_port_no_to_idx(u8 port_no)
465 {
466         return port_no - 1;
467 }
468
469 extern struct wusb_dev *__wusb_dev_get_by_usb_dev(struct wusbhc *,
470                                                   struct usb_device *);
471
472 /*
473  * Return a referenced wusb_dev given a @usb_dev
474  *
475  * Returns NULL if the usb_dev is being torn down.
476  *
477  * FIXME: move offline
478  */
479 static inline
480 struct wusb_dev *wusb_dev_get_by_usb_dev(struct usb_device *usb_dev)
481 {
482         struct wusbhc *wusbhc;
483         struct wusb_dev *wusb_dev;
484         wusbhc = wusbhc_get_by_usb_dev(usb_dev);
485         if (wusbhc == NULL)
486                 return NULL;
487         mutex_lock(&wusbhc->mutex);
488         wusb_dev = __wusb_dev_get_by_usb_dev(wusbhc, usb_dev);
489         mutex_unlock(&wusbhc->mutex);
490         wusbhc_put(wusbhc);
491         return wusb_dev;
492 }
493
494 /* Misc */
495
496 extern struct workqueue_struct *wusbd;
497 #endif /* #ifndef __WUSBHC_H__ */