These changes are the raw update to qemu-2.6.
[kvmfornfv.git] / qemu / roms / ipxe / src / drivers / net / ncm.c
diff --git a/qemu/roms/ipxe/src/drivers/net/ncm.c b/qemu/roms/ipxe/src/drivers/net/ncm.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..10728d2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,672 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2014 Michael Brown <mbrown@fensystems.co.uk>.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301, USA.
+ *
+ * You can also choose to distribute this program under the terms of
+ * the Unmodified Binary Distribution Licence (as given in the file
+ * COPYING.UBDL), provided that you have satisfied its requirements.
+ */
+
+FILE_LICENCE ( GPL2_OR_LATER_OR_UBDL );
+
+#include <string.h>
+#include <errno.h>
+#include <ipxe/netdevice.h>
+#include <ipxe/ethernet.h>
+#include <ipxe/if_ether.h>
+#include <ipxe/profile.h>
+#include <ipxe/usb.h>
+#include <ipxe/usbnet.h>
+#include "ecm.h"
+#include "ncm.h"
+
+/** @file
+ *
+ * CDC-NCM USB Ethernet driver
+ *
+ */
+
+/** Interrupt completion profiler */
+static struct profiler ncm_intr_profiler __profiler =
+       { .name = "ncm.intr" };
+
+/** Bulk IN completion profiler */
+static struct profiler ncm_in_profiler __profiler =
+       { .name = "ncm.in" };
+
+/** Bulk IN per-datagram profiler */
+static struct profiler ncm_in_datagram_profiler __profiler =
+       { .name = "ncm.in_dgram" };
+
+/** Bulk OUT profiler */
+static struct profiler ncm_out_profiler __profiler =
+       { .name = "ncm.out" };
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * CDC-NCM communications interface
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Complete interrupt transfer
+ *
+ * @v ep               USB endpoint
+ * @v iobuf            I/O buffer
+ * @v rc               Completion status code
+ */
+static void ncm_intr_complete ( struct usb_endpoint *ep,
+                               struct io_buffer *iobuf, int rc ) {
+       struct ncm_device *ncm = container_of ( ep, struct ncm_device,
+                                               usbnet.intr );
+       struct net_device *netdev = ncm->netdev;
+       struct usb_setup_packet *message;
+       size_t len = iob_len ( iobuf );
+
+       /* Profile completions */
+       profile_start ( &ncm_intr_profiler );
+
+       /* Ignore packets cancelled when the endpoint closes */
+       if ( ! ep->open )
+               goto ignore;
+
+       /* Ignore packets with errors */
+       if ( rc != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p interrupt failed: %s\n",
+                      ncm, strerror ( rc ) );
+               DBGC_HDA ( ncm, 0, iobuf->data, iob_len ( iobuf ) );
+               goto error;
+       }
+
+       /* Extract message header */
+       if ( len < sizeof ( *message ) ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p underlength interrupt:\n", ncm );
+               DBGC_HDA ( ncm, 0, iobuf->data, iob_len ( iobuf ) );
+               rc = -EINVAL;
+               goto error;
+       }
+       message = iobuf->data;
+
+       /* Parse message header */
+       switch ( message->request ) {
+
+       case cpu_to_le16 ( CDC_NETWORK_CONNECTION ) :
+               if ( message->value ) {
+                       DBGC ( ncm, "NCM %p link up\n", ncm );
+                       netdev_link_up ( netdev );
+               } else {
+                       DBGC ( ncm, "NCM %p link down\n", ncm );
+                       netdev_link_down ( netdev );
+               }
+               break;
+
+       case cpu_to_le16 ( CDC_CONNECTION_SPEED_CHANGE ) :
+               /* Ignore */
+               break;
+
+       default:
+               DBGC ( ncm, "NCM %p unrecognised interrupt:\n", ncm );
+               DBGC_HDA ( ncm, 0, iobuf->data, iob_len ( iobuf ) );
+               goto error;
+       }
+
+       /* Free I/O buffer */
+       free_iob ( iobuf );
+       profile_stop ( &ncm_intr_profiler );
+
+       return;
+
+ error:
+       netdev_rx_err ( netdev, iob_disown ( iobuf ), rc );
+ ignore:
+       free_iob ( iobuf );
+       return;
+}
+
+/** Interrupt endpoint operations */
+static struct usb_endpoint_driver_operations ncm_intr_operations = {
+       .complete = ncm_intr_complete,
+};
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * CDC-NCM data interface
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Prefill bulk IN endpoint
+ *
+ * @v ncm              CDC-NCM device
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int ncm_in_prefill ( struct ncm_device *ncm ) {
+       struct usb_bus *bus = ncm->bus;
+       size_t mtu;
+       unsigned int count;
+       int rc;
+
+       /* Some devices have a very small number of internal buffers,
+        * and rely on being able to pack multiple packets into each
+        * buffer.  We therefore want to use large buffers if
+        * possible.  However, large allocations have a reasonable
+        * chance of failure, especially if this is not the first or
+        * only device to be opened.
+        *
+        * We therefore attempt to find a usable buffer size, starting
+        * large and working downwards until allocation succeeds.
+        * Smaller buffers will still work, albeit with a higher
+        * chance of packet loss and so lower overall throughput.
+        */
+       for ( mtu = ncm->mtu ; mtu >= NCM_MIN_NTB_INPUT_SIZE ; mtu >>= 1 ) {
+
+               /* Attempt allocation at this MTU */
+               if ( mtu > NCM_MAX_NTB_INPUT_SIZE )
+                       continue;
+               if ( mtu > bus->mtu )
+                       continue;
+               count = ( NCM_IN_MIN_SIZE / mtu );
+               if ( count < NCM_IN_MIN_COUNT )
+                       count = NCM_IN_MIN_COUNT;
+               if ( ( count * mtu ) > NCM_IN_MAX_SIZE )
+                       continue;
+               usb_refill_init ( &ncm->usbnet.in, mtu, count );
+               if ( ( rc = usb_prefill ( &ncm->usbnet.in ) ) != 0 ) {
+                       DBGC ( ncm, "NCM %p could not prefill %dx %zd-byte "
+                              "buffers for bulk IN\n", ncm, count, mtu );
+                       continue;
+               }
+
+               DBGC ( ncm, "NCM %p using %dx %zd-byte buffers for bulk IN\n",
+                      ncm, count, mtu );
+               return 0;
+       }
+
+       DBGC ( ncm, "NCM %p could not prefill bulk IN endpoint\n", ncm );
+       return -ENOMEM;
+}
+
+/**
+ * Complete bulk IN transfer
+ *
+ * @v ep               USB endpoint
+ * @v iobuf            I/O buffer
+ * @v rc               Completion status code
+ */
+static void ncm_in_complete ( struct usb_endpoint *ep, struct io_buffer *iobuf,
+                             int rc ) {
+       struct ncm_device *ncm = container_of ( ep, struct ncm_device,
+                                               usbnet.in );
+       struct net_device *netdev = ncm->netdev;
+       struct ncm_transfer_header *nth;
+       struct ncm_datagram_pointer *ndp;
+       struct ncm_datagram_descriptor *desc;
+       struct io_buffer *pkt;
+       unsigned int remaining;
+       size_t ndp_offset;
+       size_t ndp_len;
+       size_t pkt_offset;
+       size_t pkt_len;
+       size_t headroom;
+       size_t len;
+
+       /* Profile overall bulk IN completion */
+       profile_start ( &ncm_in_profiler );
+
+       /* Ignore packets cancelled when the endpoint closes */
+       if ( ! ep->open )
+               goto ignore;
+
+       /* Record USB errors against the network device */
+       if ( rc != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p bulk IN failed: %s\n",
+                      ncm, strerror ( rc ) );
+               goto error;
+       }
+
+       /* Locate transfer header */
+       len = iob_len ( iobuf );
+       if ( sizeof ( *nth ) > len ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p packet too short for NTH:\n", ncm );
+               rc = -EINVAL;
+               goto error;
+       }
+       nth = iobuf->data;
+
+       /* Locate datagram pointer */
+       ndp_offset = le16_to_cpu ( nth->offset );
+       if ( ( ndp_offset + sizeof ( *ndp ) ) > len ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p packet too short for NDP:\n", ncm );
+               rc = -EINVAL;
+               goto error;
+       }
+       ndp = ( iobuf->data + ndp_offset );
+       ndp_len = le16_to_cpu ( ndp->header_len );
+       if ( ndp_len < offsetof ( typeof ( *ndp ), desc ) ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p NDP header length too short:\n", ncm );
+               rc = -EINVAL;
+               goto error;
+       }
+       if ( ( ndp_offset + ndp_len ) > len ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p packet too short for NDP:\n", ncm );
+               rc = -EINVAL;
+               goto error;
+       }
+
+       /* Process datagrams */
+       remaining = ( ( ndp_len - offsetof ( typeof ( *ndp ), desc ) ) /
+                     sizeof ( ndp->desc[0] ) );
+       for ( desc = ndp->desc ; remaining && desc->offset ; remaining-- ) {
+
+               /* Profile individual datagrams */
+               profile_start ( &ncm_in_datagram_profiler );
+
+               /* Locate datagram */
+               pkt_offset = le16_to_cpu ( desc->offset );
+               pkt_len = le16_to_cpu ( desc->len );
+               if ( pkt_len < ETH_HLEN ) {
+                       DBGC ( ncm, "NCM %p underlength datagram:\n", ncm );
+                       rc = -EINVAL;
+                       goto error;
+               }
+               if ( ( pkt_offset + pkt_len ) > len ) {
+                       DBGC ( ncm, "NCM %p datagram exceeds packet:\n", ncm );
+                       rc = -EINVAL;
+                       goto error;
+               }
+
+               /* Move to next descriptor */
+               desc++;
+
+               /* Copy data to a new I/O buffer.  Our USB buffers may
+                * be very large and so we choose to recycle the
+                * buffers directly rather than attempt reallocation
+                * while the device is running.  We therefore copy the
+                * data to a new I/O buffer even if this is the only
+                * (or last) packet within the buffer.
+                *
+                * We reserve enough space at the start of each buffer
+                * to allow for our own transmission header, to
+                * support protocols such as ARP which may modify the
+                * received packet and reuse the same I/O buffer for
+                * transmission.
+                */
+               headroom = ( sizeof ( struct ncm_ntb_header ) + ncm->padding );
+               pkt = alloc_iob ( headroom + pkt_len );
+               if ( ! pkt ) {
+                       /* Record error and continue */
+                       netdev_rx_err ( netdev, NULL, -ENOMEM );
+                       continue;
+               }
+               iob_reserve ( pkt, headroom );
+               memcpy ( iob_put ( pkt, pkt_len ),
+                        ( iobuf->data + pkt_offset ), pkt_len );
+
+               /* Strip CRC, if present */
+               if ( ndp->magic & cpu_to_le32 ( NCM_DATAGRAM_POINTER_MAGIC_CRC))
+                       iob_unput ( pkt, 4 /* CRC32 */ );
+
+               /* Hand off to network stack */
+               netdev_rx ( netdev, pkt );
+               profile_stop ( &ncm_in_datagram_profiler );
+       }
+
+       /* Recycle I/O buffer */
+       usb_recycle ( &ncm->usbnet.in, iobuf );
+       profile_stop ( &ncm_in_profiler );
+
+       return;
+
+ error:
+       /* Record error against network device */
+       DBGC_HDA ( ncm, 0, iobuf->data, iob_len ( iobuf ) );
+       netdev_rx_err ( netdev, NULL, rc );
+ ignore:
+       usb_recycle ( &ncm->usbnet.in, iobuf );
+}
+
+/** Bulk IN endpoint operations */
+static struct usb_endpoint_driver_operations ncm_in_operations = {
+       .complete = ncm_in_complete,
+};
+
+/**
+ * Transmit packet
+ *
+ * @v ncm              CDC-NCM device
+ * @v iobuf            I/O buffer
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int ncm_out_transmit ( struct ncm_device *ncm,
+                             struct io_buffer *iobuf ) {
+       struct ncm_ntb_header *header;
+       size_t len = iob_len ( iobuf );
+       size_t header_len = ( sizeof ( *header ) + ncm->padding );
+       int rc;
+
+       /* Profile transmissions */
+       profile_start ( &ncm_out_profiler );
+
+       /* Prepend header */
+       if ( ( rc = iob_ensure_headroom ( iobuf, header_len ) ) != 0 )
+               return rc;
+       header = iob_push ( iobuf, header_len );
+
+       /* Populate header */
+       header->nth.magic = cpu_to_le32 ( NCM_TRANSFER_HEADER_MAGIC );
+       header->nth.header_len = cpu_to_le16 ( sizeof ( header->nth ) );
+       header->nth.sequence = cpu_to_le16 ( ncm->sequence );
+       header->nth.len = cpu_to_le16 ( iob_len ( iobuf ) );
+       header->nth.offset =
+               cpu_to_le16 ( offsetof ( typeof ( *header ), ndp ) );
+       header->ndp.magic = cpu_to_le32 ( NCM_DATAGRAM_POINTER_MAGIC );
+       header->ndp.header_len = cpu_to_le16 ( sizeof ( header->ndp ) +
+                                              sizeof ( header->desc ) );
+       header->ndp.offset = cpu_to_le16 ( 0 );
+       header->desc[0].offset = cpu_to_le16 ( header_len );
+       header->desc[0].len = cpu_to_le16 ( len );
+       memset ( &header->desc[1], 0, sizeof ( header->desc[1] ) );
+
+       /* Enqueue I/O buffer */
+       if ( ( rc = usb_stream ( &ncm->usbnet.out, iobuf, 0 ) ) != 0 )
+               return rc;
+
+       /* Increment sequence number */
+       ncm->sequence++;
+
+       profile_stop ( &ncm_out_profiler );
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Complete bulk OUT transfer
+ *
+ * @v ep               USB endpoint
+ * @v iobuf            I/O buffer
+ * @v rc               Completion status code
+ */
+static void ncm_out_complete ( struct usb_endpoint *ep, struct io_buffer *iobuf,
+                              int rc ) {
+       struct ncm_device *ncm = container_of ( ep, struct ncm_device,
+                                               usbnet.out );
+       struct net_device *netdev = ncm->netdev;
+
+       /* Report TX completion */
+       netdev_tx_complete_err ( netdev, iobuf, rc );
+}
+
+/** Bulk OUT endpoint operations */
+static struct usb_endpoint_driver_operations ncm_out_operations = {
+       .complete = ncm_out_complete,
+};
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * Network device interface
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Open network device
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int ncm_open ( struct net_device *netdev ) {
+       struct ncm_device *ncm = netdev->priv;
+       struct usb_device *usb = ncm->usb;
+       struct ncm_set_ntb_input_size size;
+       int rc;
+
+       /* Reset sequence number */
+       ncm->sequence = 0;
+
+       /* Prefill I/O buffers */
+       if ( ( rc = ncm_in_prefill ( ncm ) ) != 0 )
+               goto err_prefill;
+
+       /* Set maximum input size */
+       memset ( &size, 0, sizeof ( size ) );
+       size.mtu = cpu_to_le32 ( ncm->usbnet.in.len );
+       if ( ( rc = usb_control ( usb, NCM_SET_NTB_INPUT_SIZE, 0,
+                                 ncm->usbnet.comms, &size,
+                                 sizeof ( size ) ) ) != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p could not set input size to %zd: %s\n",
+                      ncm, ncm->usbnet.in.len, strerror ( rc ) );
+               goto err_set_ntb_input_size;
+       }
+
+       /* Open USB network device */
+       if ( ( rc = usbnet_open ( &ncm->usbnet ) ) != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p could not open: %s\n",
+                      ncm, strerror ( rc ) );
+               goto err_open;
+       }
+
+       return 0;
+
+       usbnet_close ( &ncm->usbnet );
+ err_open:
+ err_set_ntb_input_size:
+       usb_flush ( &ncm->usbnet.in );
+ err_prefill:
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Close network device
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ */
+static void ncm_close ( struct net_device *netdev ) {
+       struct ncm_device *ncm = netdev->priv;
+
+       /* Close USB network device */
+       usbnet_close ( &ncm->usbnet );
+}
+
+/**
+ * Transmit packet
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ * @v iobuf            I/O buffer
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int ncm_transmit ( struct net_device *netdev,
+                         struct io_buffer *iobuf ) {
+       struct ncm_device *ncm = netdev->priv;
+       int rc;
+
+       /* Transmit packet */
+       if ( ( rc = ncm_out_transmit ( ncm, iobuf ) ) != 0 )
+               return rc;
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Poll for completed and received packets
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ */
+static void ncm_poll ( struct net_device *netdev ) {
+       struct ncm_device *ncm = netdev->priv;
+       int rc;
+
+       /* Poll USB bus */
+       usb_poll ( ncm->bus );
+
+       /* Refill endpoints */
+       if ( ( rc = usbnet_refill ( &ncm->usbnet ) ) != 0 )
+               netdev_rx_err ( netdev, NULL, rc );
+
+}
+
+/** CDC-NCM network device operations */
+static struct net_device_operations ncm_operations = {
+       .open           = ncm_open,
+       .close          = ncm_close,
+       .transmit       = ncm_transmit,
+       .poll           = ncm_poll,
+};
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * USB interface
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Probe device
+ *
+ * @v func             USB function
+ * @v config           Configuration descriptor
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int ncm_probe ( struct usb_function *func,
+                      struct usb_configuration_descriptor *config ) {
+       struct usb_device *usb = func->usb;
+       struct net_device *netdev;
+       struct ncm_device *ncm;
+       struct usb_interface_descriptor *comms;
+       struct ecm_ethernet_descriptor *ethernet;
+       struct ncm_ntb_parameters params;
+       int rc;
+
+       /* Allocate and initialise structure */
+       netdev = alloc_etherdev ( sizeof ( *ncm ) );
+       if ( ! netdev ) {
+               rc = -ENOMEM;
+               goto err_alloc;
+       }
+       netdev_init ( netdev, &ncm_operations );
+       netdev->dev = &func->dev;
+       ncm = netdev->priv;
+       memset ( ncm, 0, sizeof ( *ncm ) );
+       ncm->usb = usb;
+       ncm->bus = usb->port->hub->bus;
+       ncm->netdev = netdev;
+       usbnet_init ( &ncm->usbnet, func, &ncm_intr_operations,
+                     &ncm_in_operations, &ncm_out_operations );
+       usb_refill_init ( &ncm->usbnet.intr, 0, NCM_INTR_COUNT );
+       DBGC ( ncm, "NCM %p on %s\n", ncm, func->name );
+
+       /* Describe USB network device */
+       if ( ( rc = usbnet_describe ( &ncm->usbnet, config ) ) != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p could not describe: %s\n",
+                      ncm, strerror ( rc ) );
+               goto err_describe;
+       }
+
+       /* Locate Ethernet descriptor */
+       comms = usb_interface_descriptor ( config, ncm->usbnet.comms, 0 );
+       assert ( comms != NULL );
+       ethernet = ecm_ethernet_descriptor ( config, comms );
+       if ( ! ethernet ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p has no Ethernet descriptor\n", ncm );
+               rc = -EINVAL;
+               goto err_ethernet;
+       }
+
+       /* Fetch MAC address */
+       if ( ( rc = ecm_fetch_mac ( usb, ethernet, netdev->hw_addr ) ) != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p could not fetch MAC address: %s\n",
+                      ncm, strerror ( rc ) );
+               goto err_fetch_mac;
+       }
+
+       /* Get NTB parameters */
+       if ( ( rc = usb_control ( usb, NCM_GET_NTB_PARAMETERS, 0,
+                                 ncm->usbnet.comms, &params,
+                                 sizeof ( params ) ) ) != 0 ) {
+               DBGC ( ncm, "NCM %p could not get NTB parameters: %s\n",
+                      ncm, strerror ( rc ) );
+               goto err_ntb_parameters;
+       }
+
+       /* Get maximum supported input size */
+       ncm->mtu = le32_to_cpu ( params.in.mtu );
+       DBGC2 ( ncm, "NCM %p maximum IN size is %zd bytes\n", ncm, ncm->mtu );
+
+       /* Calculate transmit padding */
+       ncm->padding = ( ( le16_to_cpu ( params.out.remainder ) -
+                          sizeof ( struct ncm_ntb_header ) - ETH_HLEN ) &
+                        ( le16_to_cpu ( params.out.divisor ) - 1 ) );
+       DBGC2 ( ncm, "NCM %p using %zd-byte transmit padding\n",
+               ncm, ncm->padding );
+       assert ( ( ( sizeof ( struct ncm_ntb_header ) + ncm->padding +
+                    ETH_HLEN ) % le16_to_cpu ( params.out.divisor ) ) ==
+                le16_to_cpu ( params.out.remainder ) );
+
+       /* Register network device */
+       if ( ( rc = register_netdev ( netdev ) ) != 0 )
+               goto err_register;
+
+       usb_func_set_drvdata ( func, ncm );
+       return 0;
+
+       unregister_netdev ( netdev );
+ err_register:
+ err_ntb_parameters:
+ err_fetch_mac:
+ err_ethernet:
+ err_describe:
+       netdev_nullify ( netdev );
+       netdev_put ( netdev );
+ err_alloc:
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Remove device
+ *
+ * @v func             USB function
+ */
+static void ncm_remove ( struct usb_function *func ) {
+       struct ncm_device *ncm = usb_func_get_drvdata ( func );
+       struct net_device *netdev = ncm->netdev;
+
+       unregister_netdev ( netdev );
+       netdev_nullify ( netdev );
+       netdev_put ( netdev );
+}
+
+/** CDC-NCM device IDs */
+static struct usb_device_id ncm_ids[] = {
+       {
+               .name = "cdc-ncm",
+               .vendor = USB_ANY_ID,
+               .product = USB_ANY_ID,
+               .class = {
+                       .class = USB_CLASS_CDC,
+                       .subclass = USB_SUBCLASS_CDC_NCM,
+                       .protocol = 0,
+               },
+       },
+};
+
+/** CDC-NCM driver */
+struct usb_driver ncm_driver __usb_driver = {
+       .ids = ncm_ids,
+       .id_count = ( sizeof ( ncm_ids ) / sizeof ( ncm_ids[0] ) ),
+       .probe = ncm_probe,
+       .remove = ncm_remove,
+};