Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / staging / fwserial / fwserial.h
diff --git a/kernel/drivers/staging/fwserial/fwserial.h b/kernel/drivers/staging/fwserial/fwserial.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..98b853d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,369 @@
+#ifndef _FIREWIRE_FWSERIAL_H
+#define _FIREWIRE_FWSERIAL_H
+
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/tty.h>
+#include <linux/tty_driver.h>
+#include <linux/tty_flip.h>
+#include <linux/list.h>
+#include <linux/firewire.h>
+#include <linux/firewire-constants.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/rcupdate.h>
+#include <linux/mutex.h>
+#include <linux/serial.h>
+#include <linux/serial_reg.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/seq_file.h>
+#include <linux/debugfs.h>
+
+#include "dma_fifo.h"
+
+#ifdef FWTTY_PROFILING
+#define DISTRIBUTION_MAX_SIZE     8192
+#define DISTRIBUTION_MAX_INDEX    (ilog2(DISTRIBUTION_MAX_SIZE) + 1)
+static inline void fwtty_profile_data(unsigned stat[], unsigned val)
+{
+       int n = (val) ? min(ilog2(val) + 1, DISTRIBUTION_MAX_INDEX) : 0;
+       ++stat[n];
+}
+#else
+#define DISTRIBUTION_MAX_INDEX    0
+#define fwtty_profile_data(st, n)
+#endif
+
+/* Parameters for both VIRT_CABLE_PLUG & VIRT_CABLE_PLUG_RSP mgmt codes */
+struct virt_plug_params {
+       __be32  status_hi;
+       __be32  status_lo;
+       __be32  fifo_hi;
+       __be32  fifo_lo;
+       __be32  fifo_len;
+};
+
+struct peer_work_params {
+       union {
+               struct virt_plug_params plug_req;
+       };
+};
+
+/**
+ * fwtty_peer: structure representing local & remote unit devices
+ * @unit: unit child device of fw_device node
+ * @serial: back pointer to associated fw_serial aggregate
+ * @guid: unique 64-bit guid for this unit device
+ * @generation: most recent bus generation
+ * @node_id: most recent node_id
+ * @speed: link speed of peer (0 = S100, 2 = S400, ... 5 = S3200)
+ * @mgmt_addr: bus addr region to write mgmt packets to
+ * @status_addr: bus addr register to write line status to
+ * @fifo_addr: bus addr region to write serial output to
+ * @fifo_len:  max length for single write to fifo_addr
+ * @list: link for insertion into fw_serial's peer_list
+ * @rcu: for deferring peer reclamation
+ * @lock: spinlock to synchonize changes to state & port fields
+ * @work: only one work item can be queued at any one time
+ *        Note: pending work is canceled prior to removal, so this
+ *        peer is valid for at least the lifetime of the work function
+ * @work_params: parameter block for work functions
+ * @timer: timer for resetting peer state if remote request times out
+ * @state: current state
+ * @connect: work item for auto-connecting
+ * @connect_retries: # of connections already attempted
+ * @port: associated tty_port (usable if state == FWSC_ATTACHED)
+ */
+struct fwtty_peer {
+       struct fw_unit          *unit;
+       struct fw_serial        *serial;
+       u64                     guid;
+       int                     generation;
+       int                     node_id;
+       unsigned                speed;
+       int                     max_payload;
+       u64                     mgmt_addr;
+
+       /* these are usable only if state == FWSC_ATTACHED */
+       u64                     status_addr;
+       u64                     fifo_addr;
+       int                     fifo_len;
+
+       struct list_head        list;
+       struct rcu_head         rcu;
+
+       spinlock_t              lock;
+       work_func_t             workfn;
+       struct work_struct      work;
+       struct peer_work_params work_params;
+       struct timer_list       timer;
+       int                     state;
+       struct delayed_work     connect;
+       int                     connect_retries;
+
+       struct fwtty_port       *port;
+};
+
+#define to_peer(ptr, field)    (container_of(ptr, struct fwtty_peer, field))
+
+/* state values for fwtty_peer.state field */
+enum fwtty_peer_state {
+       FWPS_GONE,
+       FWPS_NOT_ATTACHED,
+       FWPS_ATTACHED,
+       FWPS_PLUG_PENDING,
+       FWPS_PLUG_RESPONDING,
+       FWPS_UNPLUG_PENDING,
+       FWPS_UNPLUG_RESPONDING,
+
+       FWPS_NO_MGMT_ADDR = -1,
+};
+
+#define CONNECT_RETRY_DELAY    HZ
+#define MAX_CONNECT_RETRIES    10
+
+/* must be holding peer lock for these state funclets */
+static inline void peer_set_state(struct fwtty_peer *peer, int new)
+{
+       peer->state = new;
+}
+
+static inline struct fwtty_port *peer_revert_state(struct fwtty_peer *peer)
+{
+       struct fwtty_port *port = peer->port;
+
+       peer->port = NULL;
+       peer_set_state(peer, FWPS_NOT_ATTACHED);
+       return port;
+}
+
+struct fwserial_mgmt_pkt {
+       struct {
+               __be16          len;
+               __be16          code;
+       } hdr;
+       union {
+               struct virt_plug_params plug_req;
+               struct virt_plug_params plug_rsp;
+       };
+} __packed;
+
+/* fwserial_mgmt_packet codes */
+#define FWSC_RSP_OK                    0x0000
+#define FWSC_RSP_NACK                  0x8000
+#define FWSC_CODE_MASK                 0x0fff
+
+#define FWSC_VIRT_CABLE_PLUG           1
+#define FWSC_VIRT_CABLE_UNPLUG         2
+#define FWSC_VIRT_CABLE_PLUG_RSP       3
+#define FWSC_VIRT_CABLE_UNPLUG_RSP     4
+
+/* 1 min. plug timeout -- suitable for userland authorization */
+#define VIRT_CABLE_PLUG_TIMEOUT                (60 * HZ)
+
+struct stats {
+       unsigned        xchars;
+       unsigned        dropped;
+       unsigned        tx_stall;
+       unsigned        fifo_errs;
+       unsigned        sent;
+       unsigned        lost;
+       unsigned        throttled;
+       unsigned        reads[DISTRIBUTION_MAX_INDEX + 1];
+       unsigned        writes[DISTRIBUTION_MAX_INDEX + 1];
+       unsigned        txns[DISTRIBUTION_MAX_INDEX + 1];
+       unsigned        unthrottle[DISTRIBUTION_MAX_INDEX + 1];
+};
+
+struct fwconsole_ops {
+       void (*notify)(int code, void *data);
+       void (*stats)(struct stats *stats, void *data);
+       void (*proc_show)(struct seq_file *m, void *data);
+};
+
+/* codes for console ops notify */
+#define FWCON_NOTIFY_ATTACH            1
+#define FWCON_NOTIFY_DETACH            2
+
+/**
+ * fwtty_port: structure used to track/represent underlying tty_port
+ * @port: underlying tty_port
+ * @device: tty device
+ * @index: index into port_table for this particular port
+ *    note: minor = index + minor_start assigned by tty_alloc_driver()
+ * @serial: back pointer to the containing fw_serial
+ * @rx_handler: bus address handler for unique addr region used by remotes
+ *              to communicate with this port. Every port uses
+ *             fwtty_port_handler() for per port transactions.
+ * @fwcon_ops: ops for attached fw_console (if any)
+ * @con_data: private data for fw_console
+ * @wait_tx: waitqueue for sleeping until writer/drain completes tx
+ * @emit_breaks: delayed work responsible for generating breaks when the
+ *               break line status is active
+ * @cps : characters per second computed from the termios settings
+ * @break_last: timestamp in jiffies from last emit_breaks
+ * @hangup: work responsible for HUPing when carrier is dropped/lost
+ * @mstatus: loose virtualization of LSR/MSR
+ *         bits 15..0  correspond to TIOCM_* bits
+ *         bits 19..16 reserved for mctrl
+ *         bit 20      OOB_TX_THROTTLE
+ *        bits 23..21 reserved
+ *         bits 31..24 correspond to UART_LSR_* bits
+ * @lock: spinlock for protecting concurrent access to fields below it
+ * @mctrl: loose virtualization of MCR
+ *         bits 15..0  correspond to TIOCM_* bits
+ *         bit 16      OOB_RX_THROTTLE
+ *         bits 19..17 reserved
+ *        bits 31..20 reserved for mstatus
+ * @drain: delayed work scheduled to ensure that writes are flushed.
+ *         The work can race with the writer but concurrent sending is
+ *         prevented with the IN_TX flag. Scheduled under lock to
+ *         limit scheduling when fifo has just been drained.
+ * @tx_fifo: fifo used to store & block-up writes for dma to remote
+ * @max_payload: max bytes transmissable per dma (based on peer's max_payload)
+ * @status_mask: UART_LSR_* bitmask significant to rx (based on termios)
+ * @ignore_mask: UART_LSR_* bitmask of states to ignore (also based on termios)
+ * @break_ctl: if set, port is 'sending break' to remote
+ * @write_only: self-explanatory
+ * @overrun: previous rx was lost (partially or completely)
+ * @loopback: if set, port is in loopback mode
+ * @flags: atomic bit flags
+ *         bit 0: IN_TX - gate to allow only one cpu to send from the dma fifo
+ *                        at a time.
+ *         bit 1: STOP_TX - force tx to exit while sending
+ * @peer: rcu-pointer to associated fwtty_peer (if attached)
+ *        NULL if no peer attached
+ * @icount: predefined statistics reported by the TIOCGICOUNT ioctl
+ * @stats: additional statistics reported in /proc/tty/driver/firewire_serial
+ */
+struct fwtty_port {
+       struct tty_port            port;
+       struct device              *device;
+       unsigned                   index;
+       struct fw_serial           *serial;
+       struct fw_address_handler  rx_handler;
+
+       struct fwconsole_ops       *fwcon_ops;
+       void                       *con_data;
+
+       wait_queue_head_t          wait_tx;
+       struct delayed_work        emit_breaks;
+       unsigned                   cps;
+       unsigned long              break_last;
+
+       struct work_struct         hangup;
+
+       unsigned                   mstatus;
+
+       spinlock_t                 lock;
+       unsigned                   mctrl;
+       struct delayed_work        drain;
+       struct dma_fifo            tx_fifo;
+       int                        max_payload;
+       unsigned                   status_mask;
+       unsigned                   ignore_mask;
+       unsigned                   break_ctl:1,
+                                  write_only:1,
+                                  overrun:1,
+                                  loopback:1;
+       unsigned long              flags;
+
+       struct fwtty_peer __rcu    *peer;
+
+       struct async_icount        icount;
+       struct stats               stats;
+};
+
+#define to_port(ptr, field)    (container_of(ptr, struct fwtty_port, field))
+
+/* bit #s for flags field */
+#define IN_TX                      0
+#define STOP_TX                    1
+
+/* bitmasks for special mctrl/mstatus bits */
+#define OOB_RX_THROTTLE   0x00010000
+#define MCTRL_RSRVD       0x000e0000
+#define OOB_TX_THROTTLE   0x00100000
+#define MSTATUS_RSRVD     0x00e00000
+
+#define MCTRL_MASK        (TIOCM_DTR | TIOCM_RTS | TIOCM_OUT1 | TIOCM_OUT2 | \
+                          TIOCM_LOOP | OOB_RX_THROTTLE | MCTRL_RSRVD)
+
+/* XXX even every 1/50th secs. may be unnecessarily accurate */
+/* delay in jiffies between brk emits */
+#define FREQ_BREAKS        (HZ / 50)
+
+/* Ports are allocated in blocks of num_ports for each fw_card */
+#define MAX_CARD_PORTS           CONFIG_FWTTY_MAX_CARD_PORTS
+#define MAX_TOTAL_PORTS          CONFIG_FWTTY_MAX_TOTAL_PORTS
+
+/* tuning parameters */
+#define FWTTY_PORT_TXFIFO_LEN  4096
+#define FWTTY_PORT_MAX_PEND_DMA    8    /* costs a cache line per pend */
+#define DRAIN_THRESHOLD         1024
+#define MAX_ASYNC_PAYLOAD       4096    /* ohci-defined limit          */
+#define WRITER_MINIMUM           128
+/* TODO: how to set watermark to AR context size? see fwtty_rx() */
+#define HIGH_WATERMARK         32768   /* AR context is 32K           */
+
+/*
+ * Size of bus addr region above 4GB used per port as the recv addr
+ * - must be at least as big as the MAX_ASYNC_PAYLOAD
+ */
+#define FWTTY_PORT_RXFIFO_LEN  MAX_ASYNC_PAYLOAD
+
+/**
+ * fw_serial: aggregate used to associate tty ports with specific fw_card
+ * @card: fw_card associated with this fw_serial device (1:1 association)
+ * @kref: reference-counted multi-port management allows delayed destroy
+ * @self: local unit device as 'peer'. Not valid until local unit device
+ *         is enumerated.
+ * @list: link for insertion into fwserial_list
+ * @peer_list: list of local & remote unit devices attached to this card
+ * @ports: fixed array of tty_ports provided by this serial device
+ */
+struct fw_serial {
+       struct fw_card    *card;
+       struct kref       kref;
+
+       struct dentry     *debugfs;
+       struct fwtty_peer *self;
+
+       struct list_head  list;
+       struct list_head  peer_list;
+
+       struct fwtty_port *ports[MAX_CARD_PORTS];
+};
+
+#define to_serial(ptr, field)  (container_of(ptr, struct fw_serial, field))
+
+#define TTY_DEV_NAME               "fwtty"     /* ttyFW was taken           */
+static const char tty_dev_name[] =  TTY_DEV_NAME;
+static const char loop_dev_name[] = "fwloop";
+
+extern struct tty_driver *fwtty_driver;
+
+struct fwtty_port *fwtty_port_get(unsigned index);
+void fwtty_port_put(struct fwtty_port *port);
+
+static inline void fwtty_bind_console(struct fwtty_port *port,
+                                     struct fwconsole_ops *fwcon_ops,
+                                     void *data)
+{
+       port->con_data = data;
+       port->fwcon_ops = fwcon_ops;
+}
+
+/*
+ * Returns the max send async payload size in bytes based on the unit device
+ * link speed. Self-limiting asynchronous bandwidth (via reducing the payload)
+ * is not necessary and does not work, because
+ *   1) asynchronous traffic will absorb all available bandwidth (less that
+ *     being used for isochronous traffic)
+ *   2) isochronous arbitration always wins.
+ */
+static inline int link_speed_to_max_payload(unsigned speed)
+{
+       /* Max async payload is 4096 - see IEEE 1394-2008 tables 6-4, 16-18 */
+       return min(512 << speed, 4096);
+}
+
+#endif /* _FIREWIRE_FWSERIAL_H */