kernel/drivers/usb/gadget/function/u_ether.c

   1 /*
   2  * u_ether.c -- Ethernet-over-USB link layer utilities for Gadget stack
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003-2005,2008 David Brownell
   5  * Copyright (C) 2003-2004 Robert Schwebel, Benedikt Spranger
   6  * Copyright (C) 2008 Nokia Corporation
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  */
  13
  14 /* #define VERBOSE_DEBUG */
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/gfp.h>
  19 #include <linux/device.h>
  20 #include <linux/ctype.h>
  21 #include <linux/etherdevice.h>
  22 #include <linux/ethtool.h>
  23 #include <linux/if_vlan.h>
  24
  25 #include "u_ether.h"
  26
  27
  28 /*
  29  * This component encapsulates the Ethernet link glue needed to provide
  30  * one (!) network link through the USB gadget stack, normally "usb0".
  31  *
  32  * The control and data models are handled by the function driver which
  33  * connects to this code; such as CDC Ethernet (ECM or EEM),
  34  * "CDC Subset", or RNDIS.  That includes all descriptor and endpoint
  35  * management.
  36  *
  37  * Link level addressing is handled by this component using module
  38  * parameters; if no such parameters are provided, random link level
  39  * addresses are used.  Each end of the link uses one address.  The
  40  * host end address is exported in various ways, and is often recorded
  41  * in configuration databases.
  42  *
  43  * The driver which assembles each configuration using such a link is
  44  * responsible for ensuring that each configuration includes at most one
  45  * instance of is network link.  (The network layer provides ways for
  46  * this single "physical" link to be used by multiple virtual links.)
  47  */
  48
  49 #define UETH__VERSION   "29-May-2008"
  50
  51 /* Experiments show that both Linux and Windows hosts allow up to 16k
  52  * frame sizes. Set the max size to 15k+52 to prevent allocating 32k
  53  * blocks and still have efficient handling. */
  54 #define GETHER_MAX_ETH_FRAME_LEN 15412
  55
  56 struct eth_dev {
  57         /* lock is held while accessing port_usb
  58          */
  59         spinlock_t              lock;
  60         struct gether           *port_usb;
  61
  62         struct net_device       *net;
  63         struct usb_gadget       *gadget;
  64
  65         spinlock_t              req_lock;       /* guard {rx,tx}_reqs */
  66         struct list_head        tx_reqs, rx_reqs;
  67         atomic_t                tx_qlen;
  68
  69         struct sk_buff_head     rx_frames;
  70
  71         unsigned                qmult;
  72
  73         unsigned                header_len;
  74         struct sk_buff          *(*wrap)(struct gether *, struct sk_buff *skb);
  75         int                     (*unwrap)(struct gether *,
  76                                                 struct sk_buff *skb,
  77                                                 struct sk_buff_head *list);
  78
  79         struct work_struct      work;
  80
  81         unsigned long           todo;
  82 #define WORK_RX_MEMORY          0
  83
  84         bool                    zlp;
  85         u8                      host_mac[ETH_ALEN];
  86         u8                      dev_mac[ETH_ALEN];
  87 };
  88
  89 /*-------------------------------------------------------------------------*/
  90
  91 #define RX_EXTRA        20      /* bytes guarding against rx overflows */
  92
  93 #define DEFAULT_QLEN    2       /* double buffering by default */
  94
  95 /* for dual-speed hardware, use deeper queues at high/super speed */
  96 static inline int qlen(struct usb_gadget *gadget, unsigned qmult)
  97 {
  98         if (gadget_is_dualspeed(gadget) && (gadget->speed == USB_SPEED_HIGH ||
  99                                             gadget->speed == USB_SPEED_SUPER))
 100                 return qmult * DEFAULT_QLEN;
 101         else
 102                 return DEFAULT_QLEN;
 103 }
 104
 105 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 106
 107 /* REVISIT there must be a better way than having two sets
 108  * of debug calls ...
 109  */
 110
 111 #undef DBG
 112 #undef VDBG
 113 #undef ERROR
 114 #undef INFO
 115
 116 #define xprintk(d, level, fmt, args...) \
 117         printk(level "%s: " fmt , (d)->net->name , ## args)
 118
 119 #ifdef DEBUG
 120 #undef DEBUG
 121 #define DBG(dev, fmt, args...) \
 122         xprintk(dev , KERN_DEBUG , fmt , ## args)
 123 #else
 124 #define DBG(dev, fmt, args...) \
 125         do { } while (0)
 126 #endif /* DEBUG */
 127
 128 #ifdef VERBOSE_DEBUG
 129 #define VDBG    DBG
 130 #else
 131 #define VDBG(dev, fmt, args...) \
 132         do { } while (0)
 133 #endif /* DEBUG */
 134
 135 #define ERROR(dev, fmt, args...) \
 136         xprintk(dev , KERN_ERR , fmt , ## args)
 137 #define INFO(dev, fmt, args...) \
 138         xprintk(dev , KERN_INFO , fmt , ## args)
 139
 140 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 141
 142 /* NETWORK DRIVER HOOKUP (to the layer above this driver) */
 143
 144 static int ueth_change_mtu(struct net_device *net, int new_mtu)
 145 {
 146         struct eth_dev  *dev = netdev_priv(net);
 147         unsigned long   flags;
 148         int             status = 0;
 149
 150         /* don't change MTU on "live" link (peer won't know) */
 151         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 152         if (dev->port_usb)
 153                 status = -EBUSY;
 154         else if (new_mtu <= ETH_HLEN || new_mtu > GETHER_MAX_ETH_FRAME_LEN)
 155                 status = -ERANGE;
 156         else
 157                 net->mtu = new_mtu;
 158         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 159
 160         return status;
 161 }
 162
 163 static void eth_get_drvinfo(struct net_device *net, struct ethtool_drvinfo *p)
 164 {
 165         struct eth_dev *dev = netdev_priv(net);
 166
 167         strlcpy(p->driver, "g_ether", sizeof(p->driver));
 168         strlcpy(p->version, UETH__VERSION, sizeof(p->version));
 169         strlcpy(p->fw_version, dev->gadget->name, sizeof(p->fw_version));
 170         strlcpy(p->bus_info, dev_name(&dev->gadget->dev), sizeof(p->bus_info));
 171 }
 172
 173 /* REVISIT can also support:
 174  *   - WOL (by tracking suspends and issuing remote wakeup)
 175  *   - msglevel (implies updated messaging)
 176  *   - ... probably more ethtool ops
 177  */
 178
 179 static const struct ethtool_ops ops = {
 180         .get_drvinfo = eth_get_drvinfo,
 181         .get_link = ethtool_op_get_link,
 182 };
 183
 184 static void defer_kevent(struct eth_dev *dev, int flag)
 185 {
 186         if (test_and_set_bit(flag, &dev->todo))
 187                 return;
 188         if (!schedule_work(&dev->work))
 189                 ERROR(dev, "kevent %d may have been dropped\n", flag);
 190         else
 191                 DBG(dev, "kevent %d scheduled\n", flag);
 192 }
 193
 194 static void rx_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req);
 195
 196 static int
 197 rx_submit(struct eth_dev *dev, struct usb_request *req, gfp_t gfp_flags)
 198 {
 199         struct sk_buff  *skb;
 200         int             retval = -ENOMEM;
 201         size_t          size = 0;
 202         struct usb_ep   *out;
 203         unsigned long   flags;
 204
 205         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 206         if (dev->port_usb)
 207                 out = dev->port_usb->out_ep;
 208         else
 209                 out = NULL;
 210         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 211
 212         if (!out)
 213                 return -ENOTCONN;
 214
 215
 216         /* Padding up to RX_EXTRA handles minor disagreements with host.
 217          * Normally we use the USB "terminate on short read" convention;
 218          * so allow up to (N*maxpacket), since that memory is normally
 219          * already allocated.  Some hardware doesn't deal well with short
 220          * reads (e.g. DMA must be N*maxpacket), so for now don't trim a
 221          * byte off the end (to force hardware errors on overflow).
 222          *
 223          * RNDIS uses internal framing, and explicitly allows senders to
 224          * pad to end-of-packet.  That's potentially nice for speed, but
 225          * means receivers can't recover lost synch on their own (because
 226          * new packets don't only start after a short RX).
 227          */
 228         size += sizeof(struct ethhdr) + dev->net->mtu + RX_EXTRA;
 229         size += dev->port_usb->header_len;
 230         size += out->maxpacket - 1;
 231         size -= size % out->maxpacket;
 232
 233         if (dev->port_usb->is_fixed)
 234                 size = max_t(size_t, size, dev->port_usb->fixed_out_len);
 235
 236         skb = alloc_skb(size + NET_IP_ALIGN, gfp_flags);
 237         if (skb == NULL) {
 238                 DBG(dev, "no rx skb\n");
 239                 goto enomem;
 240         }
 241
 242         /* Some platforms perform better when IP packets are aligned,
 243          * but on at least one, checksumming fails otherwise.  Note:
 244          * RNDIS headers involve variable numbers of LE32 values.
 245          */
 246         skb_reserve(skb, NET_IP_ALIGN);
 247
 248         req->buf = skb->data;
 249         req->length = size;
 250         req->complete = rx_complete;
 251         req->context = skb;
 252
 253         retval = usb_ep_queue(out, req, gfp_flags);
 254         if (retval == -ENOMEM)
 255 enomem:
 256                 defer_kevent(dev, WORK_RX_MEMORY);
 257         if (retval) {
 258                 DBG(dev, "rx submit --> %d\n", retval);
 259                 if (skb)
 260                         dev_kfree_skb_any(skb);
 261                 spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 262                 list_add(&req->list, &dev->rx_reqs);
 263                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 264         }
 265         return retval;
 266 }
 267
 268 static void rx_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
 269 {
 270         struct sk_buff  *skb = req->context, *skb2;
 271         struct eth_dev  *dev = ep->driver_data;
 272         int             status = req->status;
 273
 274         switch (status) {
 275
 276         /* normal completion */
 277         case 0:
 278                 skb_put(skb, req->actual);
 279
 280                 if (dev->unwrap) {
 281                         unsigned long   flags;
 282
 283                         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 284                         if (dev->port_usb) {
 285                                 status = dev->unwrap(dev->port_usb,
 286                                                         skb,
 287                                                         &dev->rx_frames);
 288                         } else {
 289                                 dev_kfree_skb_any(skb);
 290                                 status = -ENOTCONN;
 291                         }
 292                         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 293                 } else {
 294                         skb_queue_tail(&dev->rx_frames, skb);
 295                 }
 296                 skb = NULL;
 297
 298                 skb2 = skb_dequeue(&dev->rx_frames);
 299                 while (skb2) {
 300                         if (status < 0
 301                                         || ETH_HLEN > skb2->len
 302                                         || skb2->len > GETHER_MAX_ETH_FRAME_LEN) {
 303                                 dev->net->stats.rx_errors++;
 304                                 dev->net->stats.rx_length_errors++;
 305                                 DBG(dev, "rx length %d\n", skb2->len);
 306                                 dev_kfree_skb_any(skb2);
 307                                 goto next_frame;
 308                         }
 309                         skb2->protocol = eth_type_trans(skb2, dev->net);
 310                         dev->net->stats.rx_packets++;
 311                         dev->net->stats.rx_bytes += skb2->len;
 312
 313                         /* no buffer copies needed, unless hardware can't
 314                          * use skb buffers.
 315                          */
 316                         status = netif_rx(skb2);
 317 next_frame:
 318                         skb2 = skb_dequeue(&dev->rx_frames);
 319                 }
 320                 break;
 321
 322         /* software-driven interface shutdown */
 323         case -ECONNRESET:               /* unlink */
 324         case -ESHUTDOWN:                /* disconnect etc */
 325                 VDBG(dev, "rx shutdown, code %d\n", status);
 326                 goto quiesce;
 327
 328         /* for hardware automagic (such as pxa) */
 329         case -ECONNABORTED:             /* endpoint reset */
 330                 DBG(dev, "rx %s reset\n", ep->name);
 331                 defer_kevent(dev, WORK_RX_MEMORY);
 332 quiesce:
 333                 dev_kfree_skb_any(skb);
 334                 goto clean;
 335
 336         /* data overrun */
 337         case -EOVERFLOW:
 338                 dev->net->stats.rx_over_errors++;
 339                 /* FALLTHROUGH */
 340
 341         default:
 342                 dev->net->stats.rx_errors++;
 343                 DBG(dev, "rx status %d\n", status);
 344                 break;
 345         }
 346
 347         if (skb)
 348                 dev_kfree_skb_any(skb);
 349         if (!netif_running(dev->net)) {
 350 clean:
 351                 spin_lock(&dev->req_lock);
 352                 list_add(&req->list, &dev->rx_reqs);
 353                 spin_unlock(&dev->req_lock);
 354                 req = NULL;
 355         }
 356         if (req)
 357                 rx_submit(dev, req, GFP_ATOMIC);
 358 }
 359
 360 static int prealloc(struct list_head *list, struct usb_ep *ep, unsigned n)
 361 {
 362         unsigned                i;
 363         struct usb_request      *req;
 364
 365         if (!n)
 366                 return -ENOMEM;
 367
 368         /* queue/recycle up to N requests */
 369         i = n;
 370         list_for_each_entry(req, list, list) {
 371                 if (i-- == 0)
 372                         goto extra;
 373         }
 374         while (i--) {
 375                 req = usb_ep_alloc_request(ep, GFP_ATOMIC);
 376                 if (!req)
 377                         return list_empty(list) ? -ENOMEM : 0;
 378                 list_add(&req->list, list);
 379         }
 380         return 0;
 381
 382 extra:
 383         /* free extras */
 384         for (;;) {
 385                 struct list_head        *next;
 386
 387                 next = req->list.next;
 388                 list_del(&req->list);
 389                 usb_ep_free_request(ep, req);
 390
 391                 if (next == list)
 392                         break;
 393
 394                 req = container_of(next, struct usb_request, list);
 395         }
 396         return 0;
 397 }
 398
 399 static int alloc_requests(struct eth_dev *dev, struct gether *link, unsigned n)
 400 {
 401         int     status;
 402
 403         spin_lock(&dev->req_lock);
 404         status = prealloc(&dev->tx_reqs, link->in_ep, n);
 405         if (status < 0)
 406                 goto fail;
 407         status = prealloc(&dev->rx_reqs, link->out_ep, n);
 408         if (status < 0)
 409                 goto fail;
 410         goto done;
 411 fail:
 412         DBG(dev, "can't alloc requests\n");
 413 done:
 414         spin_unlock(&dev->req_lock);
 415         return status;
 416 }
 417
 418 static void rx_fill(struct eth_dev *dev, gfp_t gfp_flags)
 419 {
 420         struct usb_request      *req;
 421         unsigned long           flags;
 422
 423         /* fill unused rxq slots with some skb */
 424         spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 425         while (!list_empty(&dev->rx_reqs)) {
 426                 req = container_of(dev->rx_reqs.next,
 427                                 struct usb_request, list);
 428                 list_del_init(&req->list);
 429                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 430
 431                 if (rx_submit(dev, req, gfp_flags) < 0) {
 432                         defer_kevent(dev, WORK_RX_MEMORY);
 433                         return;
 434                 }
 435
 436                 spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 437         }
 438         spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 439 }
 440
 441 static void eth_work(struct work_struct *work)
 442 {
 443         struct eth_dev  *dev = container_of(work, struct eth_dev, work);
 444
 445         if (test_and_clear_bit(WORK_RX_MEMORY, &dev->todo)) {
 446                 if (netif_running(dev->net))
 447                         rx_fill(dev, GFP_KERNEL);
 448         }
 449
 450         if (dev->todo)
 451                 DBG(dev, "work done, flags = 0x%lx\n", dev->todo);
 452 }
 453
 454 static void tx_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req)
 455 {
 456         struct sk_buff  *skb = req->context;
 457         struct eth_dev  *dev = ep->driver_data;
 458
 459         switch (req->status) {
 460         default:
 461                 dev->net->stats.tx_errors++;
 462                 VDBG(dev, "tx err %d\n", req->status);
 463                 /* FALLTHROUGH */
 464         case -ECONNRESET:               /* unlink */
 465         case -ESHUTDOWN:                /* disconnect etc */
 466                 break;
 467         case 0:
 468                 dev->net->stats.tx_bytes += skb->len;
 469         }
 470         dev->net->stats.tx_packets++;
 471
 472         spin_lock(&dev->req_lock);
 473         list_add(&req->list, &dev->tx_reqs);
 474         spin_unlock(&dev->req_lock);
 475         dev_kfree_skb_any(skb);
 476
 477         atomic_dec(&dev->tx_qlen);
 478         if (netif_carrier_ok(dev->net))
 479                 netif_wake_queue(dev->net);
 480 }
 481
 482 static inline int is_promisc(u16 cdc_filter)
 483 {
 484         return cdc_filter & USB_CDC_PACKET_TYPE_PROMISCUOUS;
 485 }
 486
 487 static netdev_tx_t eth_start_xmit(struct sk_buff *skb,
 488                                         struct net_device *net)
 489 {
 490         struct eth_dev          *dev = netdev_priv(net);
 491         int                     length = 0;
 492         int                     retval;
 493         struct usb_request      *req = NULL;
 494         unsigned long           flags;
 495         struct usb_ep           *in;
 496         u16                     cdc_filter;
 497
 498         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 499         if (dev->port_usb) {
 500                 in = dev->port_usb->in_ep;
 501                 cdc_filter = dev->port_usb->cdc_filter;
 502         } else {
 503                 in = NULL;
 504                 cdc_filter = 0;
 505         }
 506         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 507
 508         if (skb && !in) {
 509                 dev_kfree_skb_any(skb);
 510                 return NETDEV_TX_OK;
 511         }
 512
 513         /* apply outgoing CDC or RNDIS filters */
 514         if (skb && !is_promisc(cdc_filter)) {
 515                 u8              *dest = skb->data;
 516
 517                 if (is_multicast_ether_addr(dest)) {
 518                         u16     type;
 519
 520                         /* ignores USB_CDC_PACKET_TYPE_MULTICAST and host
 521                          * SET_ETHERNET_MULTICAST_FILTERS requests
 522                          */
 523                         if (is_broadcast_ether_addr(dest))
 524                                 type = USB_CDC_PACKET_TYPE_BROADCAST;
 525                         else
 526                                 type = USB_CDC_PACKET_TYPE_ALL_MULTICAST;
 527                         if (!(cdc_filter & type)) {
 528                                 dev_kfree_skb_any(skb);
 529                                 return NETDEV_TX_OK;
 530                         }
 531                 }
 532                 /* ignores USB_CDC_PACKET_TYPE_DIRECTED */
 533         }
 534
 535         spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 536         /*
 537          * this freelist can be empty if an interrupt triggered disconnect()
 538          * and reconfigured the gadget (shutting down this queue) after the
 539          * network stack decided to xmit but before we got the spinlock.
 540          */
 541         if (list_empty(&dev->tx_reqs)) {
 542                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 543                 return NETDEV_TX_BUSY;
 544         }
 545
 546         req = container_of(dev->tx_reqs.next, struct usb_request, list);
 547         list_del(&req->list);
 548
 549         /* temporarily stop TX queue when the freelist empties */
 550         if (list_empty(&dev->tx_reqs))
 551                 netif_stop_queue(net);
 552         spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 553
 554         /* no buffer copies needed, unless the network stack did it
 555          * or the hardware can't use skb buffers.
 556          * or there's not enough space for extra headers we need
 557          */
 558         if (dev->wrap) {
 559                 unsigned long   flags;
 560
 561                 spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 562                 if (dev->port_usb)
 563                         skb = dev->wrap(dev->port_usb, skb);
 564                 spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 565                 if (!skb) {
 566                         /* Multi frame CDC protocols may store the frame for
 567                          * later which is not a dropped frame.
 568                          */
 569                         if (dev->port_usb->supports_multi_frame)
 570                                 goto multiframe;
 571                         goto drop;
 572                 }
 573         }
 574
 575         length = skb->len;
 576         req->buf = skb->data;
 577         req->context = skb;
 578         req->complete = tx_complete;
 579
 580         /* NCM requires no zlp if transfer is dwNtbInMaxSize */
 581         if (dev->port_usb->is_fixed &&
 582             length == dev->port_usb->fixed_in_len &&
 583             (length % in->maxpacket) == 0)
 584                 req->zero = 0;
 585         else
 586                 req->zero = 1;
 587
 588         /* use zlp framing on tx for strict CDC-Ether conformance,
 589          * though any robust network rx path ignores extra padding.
 590          * and some hardware doesn't like to write zlps.
 591          */
 592         if (req->zero && !dev->zlp && (length % in->maxpacket) == 0)
 593                 length++;
 594
 595         req->length = length;
 596
 597         /* throttle high/super speed IRQ rate back slightly */
 598         if (gadget_is_dualspeed(dev->gadget))
 599                 req->no_interrupt = (dev->gadget->speed == USB_SPEED_HIGH ||
 600                                      dev->gadget->speed == USB_SPEED_SUPER)
 601                         ? ((atomic_read(&dev->tx_qlen) % dev->qmult) != 0)
 602                         : 0;
 603
 604         retval = usb_ep_queue(in, req, GFP_ATOMIC);
 605         switch (retval) {
 606         default:
 607                 DBG(dev, "tx queue err %d\n", retval);
 608                 break;
 609         case 0:
 610                 net->trans_start = jiffies;
 611                 atomic_inc(&dev->tx_qlen);
 612         }
 613
 614         if (retval) {
 615                 dev_kfree_skb_any(skb);
 616 drop:
 617                 dev->net->stats.tx_dropped++;
 618 multiframe:
 619                 spin_lock_irqsave(&dev->req_lock, flags);
 620                 if (list_empty(&dev->tx_reqs))
 621                         netif_start_queue(net);
 622                 list_add(&req->list, &dev->tx_reqs);
 623                 spin_unlock_irqrestore(&dev->req_lock, flags);
 624         }
 625         return NETDEV_TX_OK;
 626 }
 627
 628 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 629
 630 static void eth_start(struct eth_dev *dev, gfp_t gfp_flags)
 631 {
 632         DBG(dev, "%s\n", __func__);
 633
 634         /* fill the rx queue */
 635         rx_fill(dev, gfp_flags);
 636
 637         /* and open the tx floodgates */
 638         atomic_set(&dev->tx_qlen, 0);
 639         netif_wake_queue(dev->net);
 640 }
 641
 642 static int eth_open(struct net_device *net)
 643 {
 644         struct eth_dev  *dev = netdev_priv(net);
 645         struct gether   *link;
 646
 647         DBG(dev, "%s\n", __func__);
 648         if (netif_carrier_ok(dev->net))
 649                 eth_start(dev, GFP_KERNEL);
 650
 651         spin_lock_irq(&dev->lock);
 652         link = dev->port_usb;
 653         if (link && link->open)
 654                 link->open(link);
 655         spin_unlock_irq(&dev->lock);
 656
 657         return 0;
 658 }
 659
 660 static int eth_stop(struct net_device *net)
 661 {
 662         struct eth_dev  *dev = netdev_priv(net);
 663         unsigned long   flags;
 664
 665         VDBG(dev, "%s\n", __func__);
 666         netif_stop_queue(net);
 667
 668         DBG(dev, "stop stats: rx/tx %ld/%ld, errs %ld/%ld\n",
 669                 dev->net->stats.rx_packets, dev->net->stats.tx_packets,
 670                 dev->net->stats.rx_errors, dev->net->stats.tx_errors
 671                 );
 672
 673         /* ensure there are no more active requests */
 674         spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
 675         if (dev->port_usb) {
 676                 struct gether   *link = dev->port_usb;
 677                 const struct usb_endpoint_descriptor *in;
 678                 const struct usb_endpoint_descriptor *out;
 679
 680                 if (link->close)
 681                         link->close(link);
 682
 683                 /* NOTE:  we have no abort-queue primitive we could use
 684                  * to cancel all pending I/O.  Instead, we disable then
 685                  * reenable the endpoints ... this idiom may leave toggle
 686                  * wrong, but that's a self-correcting error.
 687                  *
 688                  * REVISIT:  we *COULD* just let the transfers complete at
 689                  * their own pace; the network stack can handle old packets.
 690                  * For the moment we leave this here, since it works.
 691                  */
 692                 in = link->in_ep->desc;
 693                 out = link->out_ep->desc;
 694                 usb_ep_disable(link->in_ep);
 695                 usb_ep_disable(link->out_ep);
 696                 if (netif_carrier_ok(net)) {
 697                         DBG(dev, "host still using in/out endpoints\n");
 698                         link->in_ep->desc = in;
 699                         link->out_ep->desc = out;
 700                         usb_ep_enable(link->in_ep);
 701                         usb_ep_enable(link->out_ep);
 702                 }
 703         }
 704         spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
 705
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 /*-------------------------------------------------------------------------*/
 710
 711 static int get_ether_addr(const char *str, u8 *dev_addr)
 712 {
 713         if (str) {
 714                 unsigned        i;
 715
 716                 for (i = 0; i < 6; i++) {
 717                         unsigned char num;
 718
 719                         if ((*str == '.') || (*str == ':'))
 720                                 str++;
 721                         num = hex_to_bin(*str++) << 4;
 722                         num |= hex_to_bin(*str++);
 723                         dev_addr [i] = num;
 724                 }
 725                 if (is_valid_ether_addr(dev_addr))
 726                         return 0;
 727         }
 728         eth_random_addr(dev_addr);
 729         return 1;
 730 }
 731
 732 static int get_ether_addr_str(u8 dev_addr[ETH_ALEN], char *str, int len)
 733 {
 734         if (len < 18)
 735                 return -EINVAL;
 736
 737         snprintf(str, len, "%pM", dev_addr);
 738         return 18;
 739 }
 740
 741 static const struct net_device_ops eth_netdev_ops = {
 742         .ndo_open               = eth_open,
 743         .ndo_stop               = eth_stop,
 744         .ndo_start_xmit         = eth_start_xmit,
 745         .ndo_change_mtu         = ueth_change_mtu,
 746         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
 747         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
 748 };
 749
 750 static struct device_type gadget_type = {
 751         .name   = "gadget",
 752 };
 753
 754 /**
 755  * gether_setup_name - initialize one ethernet-over-usb link
 756  * @g: gadget to associated with these links
 757  * @ethaddr: NULL, or a buffer in which the ethernet address of the
 758  *      host side of the link is recorded
 759  * @netname: name for network device (for example, "usb")
 760  * Context: may sleep
 761  *
 762  * This sets up the single network link that may be exported by a
 763  * gadget driver using this framework.  The link layer addresses are
 764  * set up using module parameters.
 765  *
 766  * Returns an eth_dev pointer on success, or an ERR_PTR on failure.
 767  */
 768 struct eth_dev *gether_setup_name(struct usb_gadget *g,
 769                 const char *dev_addr, const char *host_addr,
 770                 u8 ethaddr[ETH_ALEN], unsigned qmult, const char *netname)
 771 {
 772         struct eth_dev          *dev;
 773         struct net_device       *net;
 774         int                     status;
 775
 776         net = alloc_etherdev(sizeof *dev);
 777         if (!net)
 778                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 779
 780         dev = netdev_priv(net);
 781         spin_lock_init(&dev->lock);
 782         spin_lock_init(&dev->req_lock);
 783         INIT_WORK(&dev->work, eth_work);
 784         INIT_LIST_HEAD(&dev->tx_reqs);
 785         INIT_LIST_HEAD(&dev->rx_reqs);
 786
 787         skb_queue_head_init(&dev->rx_frames);
 788
 789         /* network device setup */
 790         dev->net = net;
 791         dev->qmult = qmult;
 792         snprintf(net->name, sizeof(net->name), "%s%%d", netname);
 793
 794         if (get_ether_addr(dev_addr, net->dev_addr))
 795                 dev_warn(&g->dev,
 796                         "using random %s ethernet address\n", "self");
 797         if (get_ether_addr(host_addr, dev->host_mac))
 798                 dev_warn(&g->dev,
 799                         "using random %s ethernet address\n", "host");
 800
 801         if (ethaddr)
 802                 memcpy(ethaddr, dev->host_mac, ETH_ALEN);
 803
 804         net->netdev_ops = &eth_netdev_ops;
 805
 806         net->ethtool_ops = &ops;
 807
 808         dev->gadget = g;
 809         SET_NETDEV_DEV(net, &g->dev);
 810         SET_NETDEV_DEVTYPE(net, &gadget_type);
 811
 812         status = register_netdev(net);
 813         if (status < 0) {
 814                 dev_dbg(&g->dev, "register_netdev failed, %d\n", status);
 815                 free_netdev(net);
 816                 dev = ERR_PTR(status);
 817         } else {
 818                 INFO(dev, "MAC %pM\n", net->dev_addr);
 819                 INFO(dev, "HOST MAC %pM\n", dev->host_mac);
 820
 821                 /*
 822                  * two kinds of host-initiated state changes:
 823                  *  - iff DATA transfer is active, carrier is "on"
 824                  *  - tx queueing enabled if open *and* carrier is "on"
 825                  */
 826                 netif_carrier_off(net);
 827         }
 828
 829         return dev;
 830 }
 831 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_setup_name);
 832
 833 struct net_device *gether_setup_name_default(const char *netname)
 834 {
 835         struct net_device       *net;
 836         struct eth_dev          *dev;
 837
 838         net = alloc_etherdev(sizeof(*dev));
 839         if (!net)
 840                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 841
 842         dev = netdev_priv(net);
 843         spin_lock_init(&dev->lock);
 844         spin_lock_init(&dev->req_lock);
 845         INIT_WORK(&dev->work, eth_work);
 846         INIT_LIST_HEAD(&dev->tx_reqs);
 847         INIT_LIST_HEAD(&dev->rx_reqs);
 848
 849         skb_queue_head_init(&dev->rx_frames);
 850
 851         /* network device setup */
 852         dev->net = net;
 853         dev->qmult = QMULT_DEFAULT;
 854         snprintf(net->name, sizeof(net->name), "%s%%d", netname);
 855
 856         eth_random_addr(dev->dev_mac);
 857         pr_warn("using random %s ethernet address\n", "self");
 858         eth_random_addr(dev->host_mac);
 859         pr_warn("using random %s ethernet address\n", "host");
 860
 861         net->netdev_ops = &eth_netdev_ops;
 862
 863         net->ethtool_ops = &ops;
 864         SET_NETDEV_DEVTYPE(net, &gadget_type);
 865
 866         return net;
 867 }
 868 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_setup_name_default);
 869
 870 int gether_register_netdev(struct net_device *net)
 871 {
 872         struct eth_dev *dev;
 873         struct usb_gadget *g;
 874         struct sockaddr sa;
 875         int status;
 876
 877         if (!net->dev.parent)
 878                 return -EINVAL;
 879         dev = netdev_priv(net);
 880         g = dev->gadget;
 881         status = register_netdev(net);
 882         if (status < 0) {
 883                 dev_dbg(&g->dev, "register_netdev failed, %d\n", status);
 884                 return status;
 885         } else {
 886                 INFO(dev, "HOST MAC %pM\n", dev->host_mac);
 887
 888                 /* two kinds of host-initiated state changes:
 889                  *  - iff DATA transfer is active, carrier is "on"
 890                  *  - tx queueing enabled if open *and* carrier is "on"
 891                  */
 892                 netif_carrier_off(net);
 893         }
 894         sa.sa_family = net->type;
 895         memcpy(sa.sa_data, dev->dev_mac, ETH_ALEN);
 896         rtnl_lock();
 897         status = dev_set_mac_address(net, &sa);
 898         rtnl_unlock();
 899         if (status)
 900                 pr_warn("cannot set self ethernet address: %d\n", status);
 901         else
 902                 INFO(dev, "MAC %pM\n", dev->dev_mac);
 903
 904         return status;
 905 }
 906 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_register_netdev);
 907
 908 void gether_set_gadget(struct net_device *net, struct usb_gadget *g)
 909 {
 910         struct eth_dev *dev;
 911
 912         dev = netdev_priv(net);
 913         dev->gadget = g;
 914         SET_NETDEV_DEV(net, &g->dev);
 915 }
 916 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_gadget);
 917
 918 int gether_set_dev_addr(struct net_device *net, const char *dev_addr)
 919 {
 920         struct eth_dev *dev;
 921         u8 new_addr[ETH_ALEN];
 922
 923         dev = netdev_priv(net);
 924         if (get_ether_addr(dev_addr, new_addr))
 925                 return -EINVAL;
 926         memcpy(dev->dev_mac, new_addr, ETH_ALEN);
 927         return 0;
 928 }
 929 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_dev_addr);
 930
 931 int gether_get_dev_addr(struct net_device *net, char *dev_addr, int len)
 932 {
 933         struct eth_dev *dev;
 934
 935         dev = netdev_priv(net);
 936         return get_ether_addr_str(dev->dev_mac, dev_addr, len);
 937 }
 938 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_dev_addr);
 939
 940 int gether_set_host_addr(struct net_device *net, const char *host_addr)
 941 {
 942         struct eth_dev *dev;
 943         u8 new_addr[ETH_ALEN];
 944
 945         dev = netdev_priv(net);
 946         if (get_ether_addr(host_addr, new_addr))
 947                 return -EINVAL;
 948         memcpy(dev->host_mac, new_addr, ETH_ALEN);
 949         return 0;
 950 }
 951 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_host_addr);
 952
 953 int gether_get_host_addr(struct net_device *net, char *host_addr, int len)
 954 {
 955         struct eth_dev *dev;
 956
 957         dev = netdev_priv(net);
 958         return get_ether_addr_str(dev->host_mac, host_addr, len);
 959 }
 960 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_host_addr);
 961
 962 int gether_get_host_addr_cdc(struct net_device *net, char *host_addr, int len)
 963 {
 964         struct eth_dev *dev;
 965
 966         if (len < 13)
 967                 return -EINVAL;
 968
 969         dev = netdev_priv(net);
 970         snprintf(host_addr, len, "%pm", dev->host_mac);
 971
 972         return strlen(host_addr);
 973 }
 974 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_host_addr_cdc);
 975
 976 void gether_get_host_addr_u8(struct net_device *net, u8 host_mac[ETH_ALEN])
 977 {
 978         struct eth_dev *dev;
 979
 980         dev = netdev_priv(net);
 981         memcpy(host_mac, dev->host_mac, ETH_ALEN);
 982 }
 983 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_host_addr_u8);
 984
 985 void gether_set_qmult(struct net_device *net, unsigned qmult)
 986 {
 987         struct eth_dev *dev;
 988
 989         dev = netdev_priv(net);
 990         dev->qmult = qmult;
 991 }
 992 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_set_qmult);
 993
 994 unsigned gether_get_qmult(struct net_device *net)
 995 {
 996         struct eth_dev *dev;
 997
 998         dev = netdev_priv(net);
 999         return dev->qmult;
1000 }
1001 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_qmult);
1002
1003 int gether_get_ifname(struct net_device *net, char *name, int len)
1004 {
1005         rtnl_lock();
1006         strlcpy(name, netdev_name(net), len);
1007         rtnl_unlock();
1008         return strlen(name);
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_get_ifname);
1011
1012 /**
1013  * gether_cleanup - remove Ethernet-over-USB device
1014  * Context: may sleep
1015  *
1016  * This is called to free all resources allocated by @gether_setup().
1017  */
1018 void gether_cleanup(struct eth_dev *dev)
1019 {
1020         if (!dev)
1021                 return;
1022
1023         unregister_netdev(dev->net);
1024         flush_work(&dev->work);
1025         free_netdev(dev->net);
1026 }
1027 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_cleanup);
1028
1029 /**
1030  * gether_connect - notify network layer that USB link is active
1031  * @link: the USB link, set up with endpoints, descriptors matching
1032  *      current device speed, and any framing wrapper(s) set up.
1033  * Context: irqs blocked
1034  *
1035  * This is called to activate endpoints and let the network layer know
1036  * the connection is active ("carrier detect").  It may cause the I/O
1037  * queues to open and start letting network packets flow, but will in
1038  * any case activate the endpoints so that they respond properly to the
1039  * USB host.
1040  *
1041  * Verify net_device pointer returned using IS_ERR().  If it doesn't
1042  * indicate some error code (negative errno), ep->driver_data values
1043  * have been overwritten.
1044  */
1045 struct net_device *gether_connect(struct gether *link)
1046 {
1047         struct eth_dev          *dev = link->ioport;
1048         int                     result = 0;
1049
1050         if (!dev)
1051                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1052
1053         link->in_ep->driver_data = dev;
1054         result = usb_ep_enable(link->in_ep);
1055         if (result != 0) {
1056                 DBG(dev, "enable %s --> %d\n",
1057                         link->in_ep->name, result);
1058                 goto fail0;
1059         }
1060
1061         link->out_ep->driver_data = dev;
1062         result = usb_ep_enable(link->out_ep);
1063         if (result != 0) {
1064                 DBG(dev, "enable %s --> %d\n",
1065                         link->out_ep->name, result);
1066                 goto fail1;
1067         }
1068
1069         if (result == 0)
1070                 result = alloc_requests(dev, link, qlen(dev->gadget,
1071                                         dev->qmult));
1072
1073         if (result == 0) {
1074                 dev->zlp = link->is_zlp_ok;
1075                 DBG(dev, "qlen %d\n", qlen(dev->gadget, dev->qmult));
1076
1077                 dev->header_len = link->header_len;
1078                 dev->unwrap = link->unwrap;
1079                 dev->wrap = link->wrap;
1080
1081                 spin_lock(&dev->lock);
1082                 dev->port_usb = link;
1083                 if (netif_running(dev->net)) {
1084                         if (link->open)
1085                                 link->open(link);
1086                 } else {
1087                         if (link->close)
1088                                 link->close(link);
1089                 }
1090                 spin_unlock(&dev->lock);
1091
1092                 netif_carrier_on(dev->net);
1093                 if (netif_running(dev->net))
1094                         eth_start(dev, GFP_ATOMIC);
1095
1096         /* on error, disable any endpoints  */
1097         } else {
1098                 (void) usb_ep_disable(link->out_ep);
1099 fail1:
1100                 (void) usb_ep_disable(link->in_ep);
1101         }
1102 fail0:
1103         /* caller is responsible for cleanup on error */
1104         if (result < 0)
1105                 return ERR_PTR(result);
1106         return dev->net;
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_connect);
1109
1110 /**
1111  * gether_disconnect - notify network layer that USB link is inactive
1112  * @link: the USB link, on which gether_connect() was called
1113  * Context: irqs blocked
1114  *
1115  * This is called to deactivate endpoints and let the network layer know
1116  * the connection went inactive ("no carrier").
1117  *
1118  * On return, the state is as if gether_connect() had never been called.
1119  * The endpoints are inactive, and accordingly without active USB I/O.
1120  * Pointers to endpoint descriptors and endpoint private data are nulled.
1121  */
1122 void gether_disconnect(struct gether *link)
1123 {
1124         struct eth_dev          *dev = link->ioport;
1125         struct usb_request      *req;
1126
1127         WARN_ON(!dev);
1128         if (!dev)
1129                 return;
1130
1131         DBG(dev, "%s\n", __func__);
1132
1133         netif_stop_queue(dev->net);
1134         netif_carrier_off(dev->net);
1135
1136         /* disable endpoints, forcing (synchronous) completion
1137          * of all pending i/o.  then free the request objects
1138          * and forget about the endpoints.
1139          */
1140         usb_ep_disable(link->in_ep);
1141         spin_lock(&dev->req_lock);
1142         while (!list_empty(&dev->tx_reqs)) {
1143                 req = container_of(dev->tx_reqs.next,
1144                                         struct usb_request, list);
1145                 list_del(&req->list);
1146
1147                 spin_unlock(&dev->req_lock);
1148                 usb_ep_free_request(link->in_ep, req);
1149                 spin_lock(&dev->req_lock);
1150         }
1151         spin_unlock(&dev->req_lock);
1152         link->in_ep->desc = NULL;
1153
1154         usb_ep_disable(link->out_ep);
1155         spin_lock(&dev->req_lock);
1156         while (!list_empty(&dev->rx_reqs)) {
1157                 req = container_of(dev->rx_reqs.next,
1158                                         struct usb_request, list);
1159                 list_del(&req->list);
1160
1161                 spin_unlock(&dev->req_lock);
1162                 usb_ep_free_request(link->out_ep, req);
1163                 spin_lock(&dev->req_lock);
1164         }
1165         spin_unlock(&dev->req_lock);
1166         link->out_ep->desc = NULL;
1167
1168         /* finish forgetting about this USB link episode */
1169         dev->header_len = 0;
1170         dev->unwrap = NULL;
1171         dev->wrap = NULL;
1172
1173         spin_lock(&dev->lock);
1174         dev->port_usb = NULL;
1175         spin_unlock(&dev->lock);
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL_GPL(gether_disconnect);
1178
1179 MODULE_LICENSE("GPL");
1180 MODULE_AUTHOR("David Brownell");