]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/dev/usb/net/if_smsc.c
IFC @r271887
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / dev / usb / net / if_smsc.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2012
3  *      Ben Gray <bgray@freebsd.org>.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  */
26
27 #include <sys/cdefs.h>
28 __FBSDID("$FreeBSD$");
29
30 /*
31  * SMSC LAN9xxx devices (http://www.smsc.com/)
32  * 
33  * The LAN9500 & LAN9500A devices are stand-alone USB to Ethernet chips that
34  * support USB 2.0 and 10/100 Mbps Ethernet.
35  *
36  * The LAN951x devices are an integrated USB hub and USB to Ethernet adapter.
37  * The driver only covers the Ethernet part, the standard USB hub driver
38  * supports the hub part.
39  *
40  * This driver is closely modelled on the Linux driver written and copyrighted
41  * by SMSC.
42  *
43  *
44  *
45  *
46  * H/W TCP & UDP Checksum Offloading
47  * ---------------------------------
48  * The chip supports both tx and rx offloading of UDP & TCP checksums, this
49  * feature can be dynamically enabled/disabled.  
50  *
51  * RX checksuming is performed across bytes after the IPv4 header to the end of
52  * the Ethernet frame, this means if the frame is padded with non-zero values
53  * the H/W checksum will be incorrect, however the rx code compensates for this.
54  *
55  * TX checksuming is more complicated, the device requires a special header to
56  * be prefixed onto the start of the frame which indicates the start and end
57  * positions of the UDP or TCP frame.  This requires the driver to manually
58  * go through the packet data and decode the headers prior to sending.
59  * On Linux they generally provide cues to the location of the csum and the
60  * area to calculate it over, on FreeBSD we seem to have to do it all ourselves,
61  * hence this is not as optimal and therefore h/w tX checksum is currently not
62  * implemented.
63  *
64  */
65 #include <sys/stdint.h>
66 #include <sys/stddef.h>
67 #include <sys/param.h>
68 #include <sys/queue.h>
69 #include <sys/types.h>
70 #include <sys/systm.h>
71 #include <sys/kernel.h>
72 #include <sys/bus.h>
73 #include <sys/module.h>
74 #include <sys/lock.h>
75 #include <sys/mutex.h>
76 #include <sys/condvar.h>
77 #include <sys/socket.h>
78 #include <sys/sysctl.h>
79 #include <sys/sx.h>
80 #include <sys/unistd.h>
81 #include <sys/callout.h>
82 #include <sys/malloc.h>
83 #include <sys/priv.h>
84 #include <sys/random.h>
85
86 #include <net/if.h>
87 #include <net/if_var.h>
88
89 #include <netinet/in.h>
90 #include <netinet/ip.h>
91
92 #include "opt_platform.h"
93
94 #ifdef FDT
95 #include <dev/fdt/fdt_common.h>
96 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
97 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
98 #endif
99
100 #include <dev/usb/usb.h>
101 #include <dev/usb/usbdi.h>
102 #include <dev/usb/usbdi_util.h>
103 #include "usbdevs.h"
104
105 #define USB_DEBUG_VAR smsc_debug
106 #include <dev/usb/usb_debug.h>
107 #include <dev/usb/usb_process.h>
108
109 #include <dev/usb/net/usb_ethernet.h>
110
111 #include <dev/usb/net/if_smscreg.h>
112
113 #ifdef USB_DEBUG
114 static int smsc_debug = 0;
115
116 SYSCTL_NODE(_hw_usb, OID_AUTO, smsc, CTLFLAG_RW, 0, "USB smsc");
117 SYSCTL_INT(_hw_usb_smsc, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW, &smsc_debug, 0,
118     "Debug level");
119 #endif
120
121 /*
122  * Various supported device vendors/products.
123  */
124 static const struct usb_device_id smsc_devs[] = {
125 #define SMSC_DEV(p,i) { USB_VPI(USB_VENDOR_SMC2, USB_PRODUCT_SMC2_##p, i) }
126         SMSC_DEV(LAN9514_ETH, 0),
127 #undef SMSC_DEV
128 };
129
130
131 #ifdef USB_DEBUG
132 #define smsc_dbg_printf(sc, fmt, args...) \
133         do { \
134                 if (smsc_debug > 0) \
135                         device_printf((sc)->sc_ue.ue_dev, "debug: " fmt, ##args); \
136         } while(0)
137 #else
138 #define smsc_dbg_printf(sc, fmt, args...)
139 #endif
140
141 #define smsc_warn_printf(sc, fmt, args...) \
142         device_printf((sc)->sc_ue.ue_dev, "warning: " fmt, ##args)
143
144 #define smsc_err_printf(sc, fmt, args...) \
145         device_printf((sc)->sc_ue.ue_dev, "error: " fmt, ##args)
146         
147
148 #define ETHER_IS_ZERO(addr) \
149         (!(addr[0] | addr[1] | addr[2] | addr[3] | addr[4] | addr[5]))
150         
151 #define ETHER_IS_VALID(addr) \
152         (!ETHER_IS_MULTICAST(addr) && !ETHER_IS_ZERO(addr))
153         
154 static device_probe_t smsc_probe;
155 static device_attach_t smsc_attach;
156 static device_detach_t smsc_detach;
157
158 static usb_callback_t smsc_bulk_read_callback;
159 static usb_callback_t smsc_bulk_write_callback;
160
161 static miibus_readreg_t smsc_miibus_readreg;
162 static miibus_writereg_t smsc_miibus_writereg;
163 static miibus_statchg_t smsc_miibus_statchg;
164
165 #if __FreeBSD_version > 1000000
166 static int smsc_attach_post_sub(struct usb_ether *ue);
167 #endif
168 static uether_fn_t smsc_attach_post;
169 static uether_fn_t smsc_init;
170 static uether_fn_t smsc_stop;
171 static uether_fn_t smsc_start;
172 static uether_fn_t smsc_tick;
173 static uether_fn_t smsc_setmulti;
174 static uether_fn_t smsc_setpromisc;
175
176 static int      smsc_ifmedia_upd(struct ifnet *);
177 static void     smsc_ifmedia_sts(struct ifnet *, struct ifmediareq *);
178
179 static int smsc_chip_init(struct smsc_softc *sc);
180 static int smsc_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data);
181
182 static const struct usb_config smsc_config[SMSC_N_TRANSFER] = {
183
184         [SMSC_BULK_DT_WR] = {
185                 .type = UE_BULK,
186                 .endpoint = UE_ADDR_ANY,
187                 .direction = UE_DIR_OUT,
188                 .frames = 16,
189                 .bufsize = 16 * (MCLBYTES + 16),
190                 .flags = {.pipe_bof = 1,.force_short_xfer = 1,},
191                 .callback = smsc_bulk_write_callback,
192                 .timeout = 10000,       /* 10 seconds */
193         },
194
195         [SMSC_BULK_DT_RD] = {
196                 .type = UE_BULK,
197                 .endpoint = UE_ADDR_ANY,
198                 .direction = UE_DIR_IN,
199                 .bufsize = 20480,       /* bytes */
200                 .flags = {.pipe_bof = 1,.short_xfer_ok = 1,},
201                 .callback = smsc_bulk_read_callback,
202                 .timeout = 0,   /* no timeout */
203         },
204
205         /* The SMSC chip supports an interrupt endpoints, however they aren't
206          * needed as we poll on the MII status.
207          */
208 };
209
210 static const struct usb_ether_methods smsc_ue_methods = {
211         .ue_attach_post = smsc_attach_post,
212 #if __FreeBSD_version > 1000000
213         .ue_attach_post_sub = smsc_attach_post_sub,
214 #endif
215         .ue_start = smsc_start,
216         .ue_ioctl = smsc_ioctl,
217         .ue_init = smsc_init,
218         .ue_stop = smsc_stop,
219         .ue_tick = smsc_tick,
220         .ue_setmulti = smsc_setmulti,
221         .ue_setpromisc = smsc_setpromisc,
222         .ue_mii_upd = smsc_ifmedia_upd,
223         .ue_mii_sts = smsc_ifmedia_sts,
224 };
225
226 /**
227  *      smsc_read_reg - Reads a 32-bit register on the device
228  *      @sc: driver soft context
229  *      @off: offset of the register
230  *      @data: pointer a value that will be populated with the register value
231  *      
232  *      LOCKING:
233  *      The device lock must be held before calling this function.
234  *
235  *      RETURNS:
236  *      0 on success, a USB_ERR_?? error code on failure.
237  */
238 static int
239 smsc_read_reg(struct smsc_softc *sc, uint32_t off, uint32_t *data)
240 {
241         struct usb_device_request req;
242         uint32_t buf;
243         usb_error_t err;
244
245         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
246
247         req.bmRequestType = UT_READ_VENDOR_DEVICE;
248         req.bRequest = SMSC_UR_READ_REG;
249         USETW(req.wValue, 0);
250         USETW(req.wIndex, off);
251         USETW(req.wLength, 4);
252
253         err = uether_do_request(&sc->sc_ue, &req, &buf, 1000);
254         if (err != 0)
255                 smsc_warn_printf(sc, "Failed to read register 0x%0x\n", off);
256
257         *data = le32toh(buf);
258         
259         return (err);
260 }
261
262 /**
263  *      smsc_write_reg - Writes a 32-bit register on the device
264  *      @sc: driver soft context
265  *      @off: offset of the register
266  *      @data: the 32-bit value to write into the register
267  *      
268  *      LOCKING:
269  *      The device lock must be held before calling this function.
270  *
271  *      RETURNS:
272  *      0 on success, a USB_ERR_?? error code on failure.
273  */
274 static int
275 smsc_write_reg(struct smsc_softc *sc, uint32_t off, uint32_t data)
276 {
277         struct usb_device_request req;
278         uint32_t buf;
279         usb_error_t err;
280
281         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
282         
283         buf = htole32(data);
284
285         req.bmRequestType = UT_WRITE_VENDOR_DEVICE;
286         req.bRequest = SMSC_UR_WRITE_REG;
287         USETW(req.wValue, 0);
288         USETW(req.wIndex, off);
289         USETW(req.wLength, 4);
290
291         err = uether_do_request(&sc->sc_ue, &req, &buf, 1000);
292         if (err != 0)
293                 smsc_warn_printf(sc, "Failed to write register 0x%0x\n", off);
294
295         return (err);
296 }
297
298 /**
299  *      smsc_wait_for_bits - Polls on a register value until bits are cleared
300  *      @sc: soft context
301  *      @reg: offset of the register
302  *      @bits: if the bits are clear the function returns
303  *
304  *      LOCKING:
305  *      The device lock must be held before calling this function.
306  *
307  *      RETURNS:
308  *      0 on success, or a USB_ERR_?? error code on failure.
309  */
310 static int
311 smsc_wait_for_bits(struct smsc_softc *sc, uint32_t reg, uint32_t bits)
312 {
313         usb_ticks_t start_ticks;
314         const usb_ticks_t max_ticks = USB_MS_TO_TICKS(1000);
315         uint32_t val;
316         int err;
317         
318         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
319
320         start_ticks = (usb_ticks_t)ticks;
321         do {
322                 if ((err = smsc_read_reg(sc, reg, &val)) != 0)
323                         return (err);
324                 if (!(val & bits))
325                         return (0);
326                 
327                 uether_pause(&sc->sc_ue, hz / 100);
328         } while (((usb_ticks_t)(ticks - start_ticks)) < max_ticks);
329
330         return (USB_ERR_TIMEOUT);
331 }
332
333 /**
334  *      smsc_eeprom_read - Reads the attached EEPROM
335  *      @sc: soft context
336  *      @off: the eeprom address offset
337  *      @buf: stores the bytes
338  *      @buflen: the number of bytes to read
339  *
340  *      Simply reads bytes from an attached eeprom.
341  *
342  *      LOCKING:
343  *      The function takes and releases the device lock if it is not already held.
344  *
345  *      RETURNS:
346  *      0 on success, or a USB_ERR_?? error code on failure.
347  */
348 static int
349 smsc_eeprom_read(struct smsc_softc *sc, uint16_t off, uint8_t *buf, uint16_t buflen)
350 {
351         usb_ticks_t start_ticks;
352         const usb_ticks_t max_ticks = USB_MS_TO_TICKS(1000);
353         int err;
354         int locked;
355         uint32_t val;
356         uint16_t i;
357
358         locked = mtx_owned(&sc->sc_mtx);
359         if (!locked)
360                 SMSC_LOCK(sc);
361
362         err = smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_EEPROM_CMD, SMSC_EEPROM_CMD_BUSY);
363         if (err != 0) {
364                 smsc_warn_printf(sc, "eeprom busy, failed to read data\n");
365                 goto done;
366         }
367
368         /* start reading the bytes, one at a time */
369         for (i = 0; i < buflen; i++) {
370         
371                 val = SMSC_EEPROM_CMD_BUSY | (SMSC_EEPROM_CMD_ADDR_MASK & (off + i));
372                 if ((err = smsc_write_reg(sc, SMSC_EEPROM_CMD, val)) != 0)
373                         goto done;
374                 
375                 start_ticks = (usb_ticks_t)ticks;
376                 do {
377                         if ((err = smsc_read_reg(sc, SMSC_EEPROM_CMD, &val)) != 0)
378                                 goto done;
379                         if (!(val & SMSC_EEPROM_CMD_BUSY) || (val & SMSC_EEPROM_CMD_TIMEOUT))
380                                 break;
381
382                         uether_pause(&sc->sc_ue, hz / 100);
383                 } while (((usb_ticks_t)(ticks - start_ticks)) < max_ticks);
384
385                 if (val & (SMSC_EEPROM_CMD_BUSY | SMSC_EEPROM_CMD_TIMEOUT)) {
386                         smsc_warn_printf(sc, "eeprom command failed\n");
387                         err = USB_ERR_IOERROR;
388                         break;
389                 }
390                         
391                 if ((err = smsc_read_reg(sc, SMSC_EEPROM_DATA, &val)) != 0)
392                         goto done;
393
394                 buf[i] = (val & 0xff);
395         }
396         
397 done:
398         if (!locked)
399                 SMSC_UNLOCK(sc);
400
401         return (err);
402 }
403
404 /**
405  *      smsc_miibus_readreg - Reads a MII/MDIO register
406  *      @dev: usb ether device
407  *      @phy: the number of phy reading from
408  *      @reg: the register address
409  *
410  *      Attempts to read a phy register over the MII bus.
411  *
412  *      LOCKING:
413  *      Takes and releases the device mutex lock if not already held.
414  *
415  *      RETURNS:
416  *      Returns the 16-bits read from the MII register, if this function fails 0
417  *      is returned.
418  */
419 static int
420 smsc_miibus_readreg(device_t dev, int phy, int reg)
421 {
422         struct smsc_softc *sc = device_get_softc(dev);
423         int locked;
424         uint32_t addr;
425         uint32_t val = 0;
426
427         locked = mtx_owned(&sc->sc_mtx);
428         if (!locked)
429                 SMSC_LOCK(sc);
430
431         if (smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_MII_ADDR, SMSC_MII_BUSY) != 0) {
432                 smsc_warn_printf(sc, "MII is busy\n");
433                 goto done;
434         }
435
436         addr = (phy << 11) | (reg << 6) | SMSC_MII_READ;
437         smsc_write_reg(sc, SMSC_MII_ADDR, addr);
438
439         if (smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_MII_ADDR, SMSC_MII_BUSY) != 0)
440                 smsc_warn_printf(sc, "MII read timeout\n");
441
442         smsc_read_reg(sc, SMSC_MII_DATA, &val);
443         val = le32toh(val);
444         
445 done:
446         if (!locked)
447                 SMSC_UNLOCK(sc);
448
449         return (val & 0xFFFF);
450 }
451
452 /**
453  *      smsc_miibus_writereg - Writes a MII/MDIO register
454  *      @dev: usb ether device
455  *      @phy: the number of phy writing to
456  *      @reg: the register address
457  *      @val: the value to write
458  *
459  *      Attempts to write a phy register over the MII bus.
460  *
461  *      LOCKING:
462  *      Takes and releases the device mutex lock if not already held.
463  *
464  *      RETURNS:
465  *      Always returns 0 regardless of success or failure.
466  */
467 static int
468 smsc_miibus_writereg(device_t dev, int phy, int reg, int val)
469 {
470         struct smsc_softc *sc = device_get_softc(dev);
471         int locked;
472         uint32_t addr;
473
474         if (sc->sc_phyno != phy)
475                 return (0);
476
477         locked = mtx_owned(&sc->sc_mtx);
478         if (!locked)
479                 SMSC_LOCK(sc);
480
481         if (smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_MII_ADDR, SMSC_MII_BUSY) != 0) {
482                 smsc_warn_printf(sc, "MII is busy\n");
483                 goto done;
484         }
485
486         val = htole32(val);
487         smsc_write_reg(sc, SMSC_MII_DATA, val);
488
489         addr = (phy << 11) | (reg << 6) | SMSC_MII_WRITE;
490         smsc_write_reg(sc, SMSC_MII_ADDR, addr);
491
492         if (smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_MII_ADDR, SMSC_MII_BUSY) != 0)
493                 smsc_warn_printf(sc, "MII write timeout\n");
494
495 done:
496         if (!locked)
497                 SMSC_UNLOCK(sc);
498         return (0);
499 }
500
501
502
503 /**
504  *      smsc_miibus_statchg - Called to detect phy status change
505  *      @dev: usb ether device
506  *
507  *      This function is called periodically by the system to poll for status
508  *      changes of the link.
509  *
510  *      LOCKING:
511  *      Takes and releases the device mutex lock if not already held.
512  */
513 static void
514 smsc_miibus_statchg(device_t dev)
515 {
516         struct smsc_softc *sc = device_get_softc(dev);
517         struct mii_data *mii = uether_getmii(&sc->sc_ue);
518         struct ifnet *ifp;
519         int locked;
520         int err;
521         uint32_t flow;
522         uint32_t afc_cfg;
523
524         locked = mtx_owned(&sc->sc_mtx);
525         if (!locked)
526                 SMSC_LOCK(sc);
527
528         ifp = uether_getifp(&sc->sc_ue);
529         if (mii == NULL || ifp == NULL ||
530             (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) == 0)
531                 goto done;
532
533         /* Use the MII status to determine link status */
534         sc->sc_flags &= ~SMSC_FLAG_LINK;
535         if ((mii->mii_media_status & (IFM_ACTIVE | IFM_AVALID)) ==
536             (IFM_ACTIVE | IFM_AVALID)) {
537                 switch (IFM_SUBTYPE(mii->mii_media_active)) {
538                         case IFM_10_T:
539                         case IFM_100_TX:
540                                 sc->sc_flags |= SMSC_FLAG_LINK;
541                                 break;
542                         case IFM_1000_T:
543                                 /* Gigabit ethernet not supported by chipset */
544                                 break;
545                         default:
546                                 break;
547                 }
548         }
549
550         /* Lost link, do nothing. */
551         if ((sc->sc_flags & SMSC_FLAG_LINK) == 0) {
552                 smsc_dbg_printf(sc, "link flag not set\n");
553                 goto done;
554         }
555         
556         err = smsc_read_reg(sc, SMSC_AFC_CFG, &afc_cfg);
557         if (err) {
558                 smsc_warn_printf(sc, "failed to read initial AFC_CFG, error %d\n", err);
559                 goto done;
560         }
561         
562         /* Enable/disable full duplex operation and TX/RX pause */
563         if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_FDX) != 0) {
564                 smsc_dbg_printf(sc, "full duplex operation\n");
565                 sc->sc_mac_csr &= ~SMSC_MAC_CSR_RCVOWN;
566                 sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_FDPX;
567
568                 if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_ETH_RXPAUSE) != 0)
569                         flow = 0xffff0002;
570                 else
571                         flow = 0;
572                         
573                 if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_ETH_TXPAUSE) != 0)
574                         afc_cfg |= 0xf;
575                 else
576                         afc_cfg &= ~0xf;
577                 
578         } else {
579                 smsc_dbg_printf(sc, "half duplex operation\n");
580                 sc->sc_mac_csr &= ~SMSC_MAC_CSR_FDPX;
581                 sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_RCVOWN;
582                 
583                 flow = 0;
584                 afc_cfg |= 0xf;
585         }
586
587         err = smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_CSR, sc->sc_mac_csr);
588         err += smsc_write_reg(sc, SMSC_FLOW, flow);
589         err += smsc_write_reg(sc, SMSC_AFC_CFG, afc_cfg);
590         if (err)
591                 smsc_warn_printf(sc, "media change failed, error %d\n", err);
592         
593 done:
594         if (!locked)
595                 SMSC_UNLOCK(sc);
596 }
597
598 /**
599  *      smsc_ifmedia_upd - Set media options
600  *      @ifp: interface pointer
601  *
602  *      Basically boilerplate code that simply calls the mii functions to set the
603  *      media options.
604  *
605  *      LOCKING:
606  *      The device lock must be held before this function is called.
607  *
608  *      RETURNS:
609  *      Returns 0 on success or a negative error code.
610  */
611 static int
612 smsc_ifmedia_upd(struct ifnet *ifp)
613 {
614         struct smsc_softc *sc = ifp->if_softc;
615         struct mii_data *mii = uether_getmii(&sc->sc_ue);
616         struct mii_softc *miisc;
617         int err;
618
619         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
620
621         LIST_FOREACH(miisc, &mii->mii_phys, mii_list)
622                 PHY_RESET(miisc);
623         err = mii_mediachg(mii);
624         return (err);
625 }
626
627 /**
628  *      smsc_ifmedia_sts - Report current media status
629  *      @ifp: inet interface pointer
630  *      @ifmr: interface media request
631  *
632  *      Basically boilerplate code that simply calls the mii functions to get the
633  *      media status.
634  *
635  *      LOCKING:
636  *      Internally takes and releases the device lock.
637  */
638 static void
639 smsc_ifmedia_sts(struct ifnet *ifp, struct ifmediareq *ifmr)
640 {
641         struct smsc_softc *sc = ifp->if_softc;
642         struct mii_data *mii = uether_getmii(&sc->sc_ue);
643
644         SMSC_LOCK(sc);
645         mii_pollstat(mii);
646         ifmr->ifm_active = mii->mii_media_active;
647         ifmr->ifm_status = mii->mii_media_status;
648         SMSC_UNLOCK(sc);
649 }
650
651 /**
652  *      smsc_hash - Calculate the hash of a mac address
653  *      @addr: The mac address to calculate the hash on
654  *
655  *      This function is used when configuring a range of m'cast mac addresses to
656  *      filter on.  The hash of the mac address is put in the device's mac hash
657  *      table.
658  *
659  *      RETURNS:
660  *      Returns a value from 0-63 value which is the hash of the mac address.
661  */
662 static inline uint32_t
663 smsc_hash(uint8_t addr[ETHER_ADDR_LEN])
664 {
665         return (ether_crc32_be(addr, ETHER_ADDR_LEN) >> 26) & 0x3f;
666 }
667
668 /**
669  *      smsc_setmulti - Setup multicast
670  *      @ue: usb ethernet device context
671  *
672  *      Tells the device to either accept frames with a multicast mac address, a
673  *      select group of m'cast mac addresses or just the devices mac address.
674  *
675  *      LOCKING:
676  *      Should be called with the SMSC lock held.
677  */
678 static void
679 smsc_setmulti(struct usb_ether *ue)
680 {
681         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
682         struct ifnet *ifp = uether_getifp(ue);
683         struct ifmultiaddr *ifma;
684         uint32_t hashtbl[2] = { 0, 0 };
685         uint32_t hash;
686
687         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
688
689         if (ifp->if_flags & (IFF_ALLMULTI | IFF_PROMISC)) {
690                 smsc_dbg_printf(sc, "receive all multicast enabled\n");
691                 sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_MCPAS;
692                 sc->sc_mac_csr &= ~SMSC_MAC_CSR_HPFILT;
693                 
694         } else {
695                 /* Take the lock of the mac address list before hashing each of them */
696                 if_maddr_rlock(ifp);
697
698                 if (!TAILQ_EMPTY(&ifp->if_multiaddrs)) {
699                         /* We are filtering on a set of address so calculate hashes of each
700                          * of the address and set the corresponding bits in the register.
701                          */
702                         sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_HPFILT;
703                         sc->sc_mac_csr &= ~(SMSC_MAC_CSR_PRMS | SMSC_MAC_CSR_MCPAS);
704                 
705                         TAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
706                                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_LINK)
707                                         continue;
708
709                                 hash = smsc_hash(LLADDR((struct sockaddr_dl *)ifma->ifma_addr));
710                                 hashtbl[hash >> 5] |= 1 << (hash & 0x1F);
711                         }
712                 } else {
713                         /* Only receive packets with destination set to our mac address */
714                         sc->sc_mac_csr &= ~(SMSC_MAC_CSR_MCPAS | SMSC_MAC_CSR_HPFILT);
715                 }
716
717                 if_maddr_runlock(ifp);
718                 
719                 /* Debug */
720                 if (sc->sc_mac_csr & SMSC_MAC_CSR_HPFILT)
721                         smsc_dbg_printf(sc, "receive select group of macs\n");
722                 else
723                         smsc_dbg_printf(sc, "receive own packets only\n");
724         }
725
726         /* Write the hash table and mac control registers */
727         smsc_write_reg(sc, SMSC_HASHH, hashtbl[1]);
728         smsc_write_reg(sc, SMSC_HASHL, hashtbl[0]);
729         smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_CSR, sc->sc_mac_csr);
730 }
731
732
733 /**
734  *      smsc_setpromisc - Enables/disables promiscuous mode
735  *      @ue: usb ethernet device context
736  *
737  *      LOCKING:
738  *      Should be called with the SMSC lock held.
739  */
740 static void
741 smsc_setpromisc(struct usb_ether *ue)
742 {
743         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
744         struct ifnet *ifp = uether_getifp(ue);
745
746         smsc_dbg_printf(sc, "promiscuous mode %sabled\n",
747                         (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) ? "en" : "dis");
748
749         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
750
751         if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
752                 sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_PRMS;
753         else
754                 sc->sc_mac_csr &= ~SMSC_MAC_CSR_PRMS;
755
756         smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_CSR, sc->sc_mac_csr);
757 }
758
759
760 /**
761  *      smsc_sethwcsum - Enable or disable H/W UDP and TCP checksumming
762  *      @sc: driver soft context
763  *
764  *      LOCKING:
765  *      Should be called with the SMSC lock held.
766  *
767  *      RETURNS:
768  *      Returns 0 on success or a negative error code.
769  */
770 static int smsc_sethwcsum(struct smsc_softc *sc)
771 {
772         struct ifnet *ifp = uether_getifp(&sc->sc_ue);
773         uint32_t val;
774         int err;
775
776         if (!ifp)
777                 return (-EIO);
778
779         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
780
781         err = smsc_read_reg(sc, SMSC_COE_CTRL, &val);
782         if (err != 0) {
783                 smsc_warn_printf(sc, "failed to read SMSC_COE_CTRL (err=%d)\n", err);
784                 return (err);
785         }
786
787         /* Enable/disable the Rx checksum */
788         if ((ifp->if_capabilities & ifp->if_capenable) & IFCAP_RXCSUM)
789                 val |= SMSC_COE_CTRL_RX_EN;
790         else
791                 val &= ~SMSC_COE_CTRL_RX_EN;
792
793         /* Enable/disable the Tx checksum (currently not supported) */
794         if ((ifp->if_capabilities & ifp->if_capenable) & IFCAP_TXCSUM)
795                 val |= SMSC_COE_CTRL_TX_EN;
796         else
797                 val &= ~SMSC_COE_CTRL_TX_EN;
798
799         err = smsc_write_reg(sc, SMSC_COE_CTRL, val);
800         if (err != 0) {
801                 smsc_warn_printf(sc, "failed to write SMSC_COE_CTRL (err=%d)\n", err);
802                 return (err);
803         }
804
805         return (0);
806 }
807
808
809 /**
810  *      smsc_setmacaddress - Sets the mac address in the device
811  *      @sc: driver soft context
812  *      @addr: pointer to array contain at least 6 bytes of the mac
813  *
814  *      Writes the MAC address into the device, usually the MAC is programmed with
815  *      values from the EEPROM.
816  *
817  *      LOCKING:
818  *      Should be called with the SMSC lock held.
819  *
820  *      RETURNS:
821  *      Returns 0 on success or a negative error code.
822  */
823 static int
824 smsc_setmacaddress(struct smsc_softc *sc, const uint8_t *addr)
825 {
826         int err;
827         uint32_t val;
828
829         smsc_dbg_printf(sc, "setting mac address to %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
830                         addr[0], addr[1], addr[2], addr[3], addr[4], addr[5]);
831
832         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
833
834         val = (addr[3] << 24) | (addr[2] << 16) | (addr[1] << 8) | addr[0];
835         if ((err = smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_ADDRL, val)) != 0)
836                 goto done;
837                 
838         val = (addr[5] << 8) | addr[4];
839         err = smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_ADDRH, val);
840         
841 done:
842         return (err);
843 }
844
845 /**
846  *      smsc_reset - Reset the SMSC chip
847  *      @sc: device soft context
848  *
849  *      LOCKING:
850  *      Should be called with the SMSC lock held.
851  */
852 static void
853 smsc_reset(struct smsc_softc *sc)
854 {
855         struct usb_config_descriptor *cd;
856         usb_error_t err;
857
858         cd = usbd_get_config_descriptor(sc->sc_ue.ue_udev);
859
860         err = usbd_req_set_config(sc->sc_ue.ue_udev, &sc->sc_mtx,
861                                   cd->bConfigurationValue);
862         if (err)
863                 smsc_warn_printf(sc, "reset failed (ignored)\n");
864
865         /* Wait a little while for the chip to get its brains in order. */
866         uether_pause(&sc->sc_ue, hz / 100);
867
868         /* Reinitialize controller to achieve full reset. */
869         smsc_chip_init(sc);
870 }
871
872
873 /**
874  *      smsc_init - Initialises the LAN95xx chip
875  *      @ue: USB ether interface
876  *
877  *      Called when the interface is brought up (i.e. ifconfig ue0 up), this
878  *      initialise the interface and the rx/tx pipes.
879  *
880  *      LOCKING:
881  *      Should be called with the SMSC lock held.
882  */
883 static void
884 smsc_init(struct usb_ether *ue)
885 {
886         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
887         struct ifnet *ifp = uether_getifp(ue);
888
889         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
890
891         if ((ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) != 0)
892                 return;
893
894         /* Cancel pending I/O */
895         smsc_stop(ue);
896
897 #if __FreeBSD_version <= 1000000
898         /* On earlier versions this was the first place we could tell the system
899          * that we supported h/w csuming, however this is only called after the
900          * the interface has been brought up - not ideal.  
901          */
902         if (!(ifp->if_capabilities & IFCAP_RXCSUM)) {
903                 ifp->if_capabilities |= IFCAP_RXCSUM;
904                 ifp->if_capenable |= IFCAP_RXCSUM;
905                 ifp->if_hwassist = 0;
906         }
907         
908         /* TX checksuming is disabled for now
909         ifp->if_capabilities |= IFCAP_TXCSUM;
910         ifp->if_capenable |= IFCAP_TXCSUM;
911         ifp->if_hwassist = CSUM_TCP | CSUM_UDP;
912         */
913 #endif
914
915         /* Reset the ethernet interface. */
916         smsc_reset(sc);
917
918         /* Load the multicast filter. */
919         smsc_setmulti(ue);
920
921         /* TCP/UDP checksum offload engines. */
922         smsc_sethwcsum(sc);
923
924         usbd_xfer_set_stall(sc->sc_xfer[SMSC_BULK_DT_WR]);
925
926         /* Indicate we are up and running. */
927         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
928
929         /* Switch to selected media. */
930         smsc_ifmedia_upd(ifp);
931         smsc_start(ue);
932 }
933
934 /**
935  *      smsc_bulk_read_callback - Read callback used to process the USB URB
936  *      @xfer: the USB transfer
937  *      @error: 
938  *
939  *      Reads the URB data which can contain one or more ethernet frames, the
940  *      frames are copyed into a mbuf and given to the system.
941  *
942  *      LOCKING:
943  *      No locking required, doesn't access internal driver settings.
944  */
945 static void
946 smsc_bulk_read_callback(struct usb_xfer *xfer, usb_error_t error)
947 {
948         struct smsc_softc *sc = usbd_xfer_softc(xfer);
949         struct usb_ether *ue = &sc->sc_ue;
950         struct ifnet *ifp = uether_getifp(ue);
951         struct mbuf *m;
952         struct usb_page_cache *pc;
953         uint32_t rxhdr;
954         uint16_t pktlen;
955         int off;
956         int actlen;
957
958         usbd_xfer_status(xfer, &actlen, NULL, NULL, NULL);
959         smsc_dbg_printf(sc, "rx : actlen %d\n", actlen);
960
961         switch (USB_GET_STATE(xfer)) {
962         case USB_ST_TRANSFERRED:
963         
964                 /* There is always a zero length frame after bringing the IF up */
965                 if (actlen < (sizeof(rxhdr) + ETHER_CRC_LEN))
966                         goto tr_setup;
967
968                 /* There maybe multiple packets in the USB frame, each will have a 
969                  * header and each needs to have it's own mbuf allocated and populated
970                  * for it.
971                  */
972                 pc = usbd_xfer_get_frame(xfer, 0);
973                 off = 0;
974                 
975                 while (off < actlen) {
976                 
977                         /* The frame header is always aligned on a 4 byte boundary */
978                         off = ((off + 0x3) & ~0x3);
979
980                         usbd_copy_out(pc, off, &rxhdr, sizeof(rxhdr));
981                         off += (sizeof(rxhdr) + ETHER_ALIGN);
982                         rxhdr = le32toh(rxhdr);
983                 
984                         pktlen = (uint16_t)SMSC_RX_STAT_FRM_LENGTH(rxhdr);
985                         
986                         smsc_dbg_printf(sc, "rx : rxhdr 0x%08x : pktlen %d : actlen %d : "
987                                         "off %d\n", rxhdr, pktlen, actlen, off);
988
989                         
990                         if (rxhdr & SMSC_RX_STAT_ERROR) {
991                                 smsc_dbg_printf(sc, "rx error (hdr 0x%08x)\n", rxhdr);
992                                 if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_IERRORS, 1);
993                                 if (rxhdr & SMSC_RX_STAT_COLLISION)
994                                         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_COLLISIONS, 1);
995                         } else {
996
997                                 /* Check if the ethernet frame is too big or too small */
998                                 if ((pktlen < ETHER_HDR_LEN) || (pktlen > (actlen - off)))
999                                         goto tr_setup;
1000                         
1001                                 /* Create a new mbuf to store the packet in */
1002                                 m = uether_newbuf();
1003                                 if (m == NULL) {
1004                                         smsc_warn_printf(sc, "failed to create new mbuf\n");
1005                                         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_IQDROPS, 1);
1006                                         goto tr_setup;
1007                                 }
1008                                 
1009                                 usbd_copy_out(pc, off, mtod(m, uint8_t *), pktlen);
1010
1011                                 /* Check if RX TCP/UDP checksumming is being offloaded */
1012                                 if ((ifp->if_capenable & IFCAP_RXCSUM) != 0) {
1013
1014                                         struct ether_header *eh;
1015
1016                                         eh = mtod(m, struct ether_header *);
1017                                 
1018                                         /* Remove the extra 2 bytes of the csum */
1019                                         pktlen -= 2;
1020
1021                                         /* The checksum appears to be simplistically calculated
1022                                          * over the udp/tcp header and data up to the end of the
1023                                          * eth frame.  Which means if the eth frame is padded
1024                                          * the csum calculation is incorrectly performed over
1025                                          * the padding bytes as well. Therefore to be safe we
1026                                          * ignore the H/W csum on frames less than or equal to
1027                                          * 64 bytes.
1028                                          *
1029                                          * Ignore H/W csum for non-IPv4 packets.
1030                                          */
1031                                         if ((be16toh(eh->ether_type) == ETHERTYPE_IP) &&
1032                                             (pktlen > ETHER_MIN_LEN)) {
1033                                                 struct ip *ip;
1034
1035                                                 ip = (struct ip *)(eh + 1);
1036                                                 if ((ip->ip_v == IPVERSION) &&
1037                                                     ((ip->ip_p == IPPROTO_TCP) ||
1038                                                      (ip->ip_p == IPPROTO_UDP))) {
1039                                                         /* Indicate the UDP/TCP csum has been calculated */
1040                                                         m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_DATA_VALID;
1041
1042                                                         /* Copy the TCP/UDP checksum from the last 2 bytes
1043                                                          * of the transfer and put in the csum_data field.
1044                                                          */
1045                                                         usbd_copy_out(pc, (off + pktlen),
1046                                                                       &m->m_pkthdr.csum_data, 2);
1047
1048                                                         /* The data is copied in network order, but the
1049                                                          * csum algorithm in the kernel expects it to be
1050                                                          * in host network order.
1051                                                          */
1052                                                         m->m_pkthdr.csum_data = ntohs(m->m_pkthdr.csum_data);
1053
1054                                                         smsc_dbg_printf(sc, "RX checksum offloaded (0x%04x)\n",
1055                                                                         m->m_pkthdr.csum_data);
1056                                                 }
1057                                         }
1058                                         
1059                                         /* Need to adjust the offset as well or we'll be off
1060                                          * by 2 because the csum is removed from the packet
1061                                          * length.
1062                                          */
1063                                         off += 2;
1064                                 }
1065                         
1066                                 /* Finally enqueue the mbuf on the receive queue */
1067                                 /* Remove 4 trailing bytes */
1068                                 if (pktlen < (4 + ETHER_HDR_LEN)) {
1069                                         m_freem(m);
1070                                         goto tr_setup;
1071                                 }
1072                                 uether_rxmbuf(ue, m, pktlen - 4);
1073                         }
1074
1075                         /* Update the offset to move to the next potential packet */
1076                         off += pktlen;
1077                 }
1078         
1079                 /* FALLTHROUGH */
1080                 
1081         case USB_ST_SETUP:
1082 tr_setup:
1083                 usbd_xfer_set_frame_len(xfer, 0, usbd_xfer_max_len(xfer));
1084                 usbd_transfer_submit(xfer);
1085                 uether_rxflush(ue);
1086                 return;
1087
1088         default:
1089                 if (error != USB_ERR_CANCELLED) {
1090                         smsc_warn_printf(sc, "bulk read error, %s\n", usbd_errstr(error));
1091                         usbd_xfer_set_stall(xfer);
1092                         goto tr_setup;
1093                 }
1094                 return;
1095         }
1096 }
1097
1098 /**
1099  *      smsc_bulk_write_callback - Write callback used to send ethernet frame(s)
1100  *      @xfer: the USB transfer
1101  *      @error: error code if the transfers is in an errored state
1102  *
1103  *      The main write function that pulls ethernet frames off the queue and sends
1104  *      them out.
1105  *
1106  *      LOCKING:
1107  *      
1108  */
1109 static void
1110 smsc_bulk_write_callback(struct usb_xfer *xfer, usb_error_t error)
1111 {
1112         struct smsc_softc *sc = usbd_xfer_softc(xfer);
1113         struct ifnet *ifp = uether_getifp(&sc->sc_ue);
1114         struct usb_page_cache *pc;
1115         struct mbuf *m;
1116         uint32_t txhdr;
1117         uint32_t frm_len = 0;
1118         int nframes;
1119
1120         switch (USB_GET_STATE(xfer)) {
1121         case USB_ST_TRANSFERRED:
1122                 ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_OACTIVE;
1123                 /* FALLTHROUGH */
1124
1125         case USB_ST_SETUP:
1126 tr_setup:
1127                 if ((sc->sc_flags & SMSC_FLAG_LINK) == 0 ||
1128                         (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_OACTIVE) != 0) {
1129                         /* Don't send anything if there is no link or controller is busy. */
1130                         return;
1131                 }
1132
1133                 for (nframes = 0; nframes < 16 &&
1134                     !IFQ_DRV_IS_EMPTY(&ifp->if_snd); nframes++) {
1135                         IFQ_DRV_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
1136                         if (m == NULL)
1137                                 break;
1138                         usbd_xfer_set_frame_offset(xfer, nframes * MCLBYTES,
1139                             nframes);
1140                         frm_len = 0;
1141                         pc = usbd_xfer_get_frame(xfer, nframes);
1142
1143                         /* Each frame is prefixed with two 32-bit values describing the
1144                          * length of the packet and buffer.
1145                          */
1146                         txhdr = SMSC_TX_CTRL_0_BUF_SIZE(m->m_pkthdr.len) | 
1147                                         SMSC_TX_CTRL_0_FIRST_SEG | SMSC_TX_CTRL_0_LAST_SEG;
1148                         txhdr = htole32(txhdr);
1149                         usbd_copy_in(pc, 0, &txhdr, sizeof(txhdr));
1150                         
1151                         txhdr = SMSC_TX_CTRL_1_PKT_LENGTH(m->m_pkthdr.len);
1152                         txhdr = htole32(txhdr);
1153                         usbd_copy_in(pc, 4, &txhdr, sizeof(txhdr));
1154                         
1155                         frm_len += 8;
1156
1157                         /* Next copy in the actual packet */
1158                         usbd_m_copy_in(pc, frm_len, m, 0, m->m_pkthdr.len);
1159                         frm_len += m->m_pkthdr.len;
1160
1161                         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_OPACKETS, 1);
1162
1163                         /* If there's a BPF listener, bounce a copy of this frame to him */
1164                         BPF_MTAP(ifp, m);
1165
1166                         m_freem(m);
1167
1168                         /* Set frame length. */
1169                         usbd_xfer_set_frame_len(xfer, nframes, frm_len);
1170                 }
1171                 if (nframes != 0) {
1172                         usbd_xfer_set_frames(xfer, nframes);
1173                         usbd_transfer_submit(xfer);
1174                         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_OACTIVE;
1175                 }
1176                 return;
1177
1178         default:
1179                 if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_OERRORS, 1);
1180                 ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_OACTIVE;
1181                 
1182                 if (error != USB_ERR_CANCELLED) {
1183                         smsc_err_printf(sc, "usb error on tx: %s\n", usbd_errstr(error));
1184                         usbd_xfer_set_stall(xfer);
1185                         goto tr_setup;
1186                 }
1187                 return;
1188         }
1189 }
1190
1191 /**
1192  *      smsc_tick - Called periodically to monitor the state of the LAN95xx chip
1193  *      @ue: USB ether interface
1194  *
1195  *      Simply calls the mii status functions to check the state of the link.
1196  *
1197  *      LOCKING:
1198  *      Should be called with the SMSC lock held.
1199  */
1200 static void
1201 smsc_tick(struct usb_ether *ue)
1202 {
1203         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
1204         struct mii_data *mii = uether_getmii(&sc->sc_ue);
1205
1206         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
1207
1208         mii_tick(mii);
1209         if ((sc->sc_flags & SMSC_FLAG_LINK) == 0) {
1210                 smsc_miibus_statchg(ue->ue_dev);
1211                 if ((sc->sc_flags & SMSC_FLAG_LINK) != 0)
1212                         smsc_start(ue);
1213         }
1214 }
1215
1216 /**
1217  *      smsc_start - Starts communication with the LAN95xx chip
1218  *      @ue: USB ether interface
1219  *
1220  *      
1221  *
1222  */
1223 static void
1224 smsc_start(struct usb_ether *ue)
1225 {
1226         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
1227
1228         /*
1229          * start the USB transfers, if not already started:
1230          */
1231         usbd_transfer_start(sc->sc_xfer[SMSC_BULK_DT_RD]);
1232         usbd_transfer_start(sc->sc_xfer[SMSC_BULK_DT_WR]);
1233 }
1234
1235 /**
1236  *      smsc_stop - Stops communication with the LAN95xx chip
1237  *      @ue: USB ether interface
1238  *
1239  *      
1240  *
1241  */
1242 static void
1243 smsc_stop(struct usb_ether *ue)
1244 {
1245         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
1246         struct ifnet *ifp = uether_getifp(ue);
1247
1248         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
1249
1250         ifp->if_drv_flags &= ~(IFF_DRV_RUNNING | IFF_DRV_OACTIVE);
1251         sc->sc_flags &= ~SMSC_FLAG_LINK;
1252
1253         /*
1254          * stop all the transfers, if not already stopped:
1255          */
1256         usbd_transfer_stop(sc->sc_xfer[SMSC_BULK_DT_WR]);
1257         usbd_transfer_stop(sc->sc_xfer[SMSC_BULK_DT_RD]);
1258 }
1259
1260 /**
1261  *      smsc_phy_init - Initialises the in-built SMSC phy
1262  *      @sc: driver soft context
1263  *
1264  *      Resets the PHY part of the chip and then initialises it to default
1265  *      values.  The 'link down' and 'auto-negotiation complete' interrupts
1266  *      from the PHY are also enabled, however we don't monitor the interrupt
1267  *      endpoints for the moment.
1268  *
1269  *      RETURNS:
1270  *      Returns 0 on success or EIO if failed to reset the PHY.
1271  */
1272 static int
1273 smsc_phy_init(struct smsc_softc *sc)
1274 {
1275         int bmcr;
1276         usb_ticks_t start_ticks;
1277         const usb_ticks_t max_ticks = USB_MS_TO_TICKS(1000);
1278
1279         SMSC_LOCK_ASSERT(sc, MA_OWNED);
1280
1281         /* Reset phy and wait for reset to complete */
1282         smsc_miibus_writereg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, MII_BMCR, BMCR_RESET);
1283
1284         start_ticks = ticks;
1285         do {
1286                 uether_pause(&sc->sc_ue, hz / 100);
1287                 bmcr = smsc_miibus_readreg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, MII_BMCR);
1288         } while ((bmcr & MII_BMCR) && ((ticks - start_ticks) < max_ticks));
1289
1290         if (((usb_ticks_t)(ticks - start_ticks)) >= max_ticks) {
1291                 smsc_err_printf(sc, "PHY reset timed-out");
1292                 return (EIO);
1293         }
1294
1295         smsc_miibus_writereg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, MII_ANAR,
1296                              ANAR_10 | ANAR_10_FD | ANAR_TX | ANAR_TX_FD |  /* all modes */
1297                              ANAR_CSMA | 
1298                              ANAR_FC |
1299                              ANAR_PAUSE_ASYM);
1300
1301         /* Setup the phy to interrupt when the link goes down or autoneg completes */
1302         smsc_miibus_readreg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, SMSC_PHY_INTR_STAT);
1303         smsc_miibus_writereg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, SMSC_PHY_INTR_MASK,
1304                              (SMSC_PHY_INTR_ANEG_COMP | SMSC_PHY_INTR_LINK_DOWN));
1305         
1306         /* Restart auto-negotation */
1307         bmcr = smsc_miibus_readreg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, MII_BMCR);
1308         bmcr |= BMCR_STARTNEG;
1309         smsc_miibus_writereg(sc->sc_ue.ue_dev, sc->sc_phyno, MII_BMCR, bmcr);
1310         
1311         return (0);
1312 }
1313
1314
1315 /**
1316  *      smsc_chip_init - Initialises the chip after power on
1317  *      @sc: driver soft context
1318  *
1319  *      This initialisation sequence is modelled on the procedure in the Linux
1320  *      driver.
1321  *
1322  *      RETURNS:
1323  *      Returns 0 on success or an error code on failure.
1324  */
1325 static int
1326 smsc_chip_init(struct smsc_softc *sc)
1327 {
1328         int err;
1329         int locked;
1330         uint32_t reg_val;
1331         int burst_cap;
1332
1333         locked = mtx_owned(&sc->sc_mtx);
1334         if (!locked)
1335                 SMSC_LOCK(sc);
1336
1337         /* Enter H/W config mode */
1338         smsc_write_reg(sc, SMSC_HW_CFG, SMSC_HW_CFG_LRST);
1339
1340         if ((err = smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_HW_CFG, SMSC_HW_CFG_LRST)) != 0) {
1341                 smsc_warn_printf(sc, "timed-out waiting for reset to complete\n");
1342                 goto init_failed;
1343         }
1344
1345         /* Reset the PHY */
1346         smsc_write_reg(sc, SMSC_PM_CTRL, SMSC_PM_CTRL_PHY_RST);
1347
1348         if ((err = smsc_wait_for_bits(sc, SMSC_PM_CTRL, SMSC_PM_CTRL_PHY_RST) != 0)) {
1349                 smsc_warn_printf(sc, "timed-out waiting for phy reset to complete\n");
1350                 goto init_failed;
1351         }
1352
1353         /* Set the mac address */
1354         if ((err = smsc_setmacaddress(sc, sc->sc_ue.ue_eaddr)) != 0) {
1355                 smsc_warn_printf(sc, "failed to set the MAC address\n");
1356                 goto init_failed;
1357         }
1358
1359         /* Don't know what the HW_CFG_BIR bit is, but following the reset sequence
1360          * as used in the Linux driver.
1361          */
1362         if ((err = smsc_read_reg(sc, SMSC_HW_CFG, &reg_val)) != 0) {
1363                 smsc_warn_printf(sc, "failed to read HW_CFG: %d\n", err);
1364                 goto init_failed;
1365         }
1366         reg_val |= SMSC_HW_CFG_BIR;
1367         smsc_write_reg(sc, SMSC_HW_CFG, reg_val);
1368
1369         /* There is a so called 'turbo mode' that the linux driver supports, it
1370          * seems to allow you to jam multiple frames per Rx transaction.  By default
1371          * this driver supports that and therefore allows multiple frames per URB.
1372          *
1373          * The xfer buffer size needs to reflect this as well, therefore based on
1374          * the calculations in the Linux driver the RX bufsize is set to 18944,
1375          *     bufsz = (16 * 1024 + 5 * 512)
1376          *
1377          * Burst capability is the number of URBs that can be in a burst of data/
1378          * ethernet frames.
1379          */
1380         if (usbd_get_speed(sc->sc_ue.ue_udev) == USB_SPEED_HIGH)
1381                 burst_cap = 37;
1382         else
1383                 burst_cap = 128;
1384
1385         smsc_write_reg(sc, SMSC_BURST_CAP, burst_cap);
1386
1387         /* Set the default bulk in delay (magic value from Linux driver) */
1388         smsc_write_reg(sc, SMSC_BULK_IN_DLY, 0x00002000);
1389
1390
1391
1392         /*
1393          * Initialise the RX interface
1394          */
1395         if ((err = smsc_read_reg(sc, SMSC_HW_CFG, &reg_val)) < 0) {
1396                 smsc_warn_printf(sc, "failed to read HW_CFG: (err = %d)\n", err);
1397                 goto init_failed;
1398         }
1399
1400         /* Adjust the packet offset in the buffer (designed to try and align IP
1401          * header on 4 byte boundary)
1402          */
1403         reg_val &= ~SMSC_HW_CFG_RXDOFF;
1404         reg_val |= (ETHER_ALIGN << 9) & SMSC_HW_CFG_RXDOFF;
1405         
1406         /* The following setings are used for 'turbo mode', a.k.a multiple frames
1407          * per Rx transaction (again info taken form Linux driver).
1408          */
1409         reg_val |= (SMSC_HW_CFG_MEF | SMSC_HW_CFG_BCE);
1410
1411         smsc_write_reg(sc, SMSC_HW_CFG, reg_val);
1412
1413         /* Clear the status register ? */
1414         smsc_write_reg(sc, SMSC_INTR_STATUS, 0xffffffff);
1415
1416         /* Read and display the revision register */
1417         if ((err = smsc_read_reg(sc, SMSC_ID_REV, &sc->sc_rev_id)) < 0) {
1418                 smsc_warn_printf(sc, "failed to read ID_REV (err = %d)\n", err);
1419                 goto init_failed;
1420         }
1421
1422         device_printf(sc->sc_ue.ue_dev, "chip 0x%04lx, rev. %04lx\n", 
1423             (sc->sc_rev_id & SMSC_ID_REV_CHIP_ID_MASK) >> 16, 
1424             (sc->sc_rev_id & SMSC_ID_REV_CHIP_REV_MASK));
1425
1426         /* GPIO/LED setup */
1427         reg_val = SMSC_LED_GPIO_CFG_SPD_LED | SMSC_LED_GPIO_CFG_LNK_LED | 
1428                   SMSC_LED_GPIO_CFG_FDX_LED;
1429         smsc_write_reg(sc, SMSC_LED_GPIO_CFG, reg_val);
1430
1431         /*
1432          * Initialise the TX interface
1433          */
1434         smsc_write_reg(sc, SMSC_FLOW, 0);
1435
1436         smsc_write_reg(sc, SMSC_AFC_CFG, AFC_CFG_DEFAULT);
1437
1438         /* Read the current MAC configuration */
1439         if ((err = smsc_read_reg(sc, SMSC_MAC_CSR, &sc->sc_mac_csr)) < 0) {
1440                 smsc_warn_printf(sc, "failed to read MAC_CSR (err=%d)\n", err);
1441                 goto init_failed;
1442         }
1443         
1444         /* Vlan */
1445         smsc_write_reg(sc, SMSC_VLAN1, (uint32_t)ETHERTYPE_VLAN);
1446
1447         /*
1448          * Initialise the PHY
1449          */
1450         if ((err = smsc_phy_init(sc)) != 0)
1451                 goto init_failed;
1452
1453
1454         /*
1455          * Start TX
1456          */
1457         sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_TXEN;
1458         smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_CSR, sc->sc_mac_csr);
1459         smsc_write_reg(sc, SMSC_TX_CFG, SMSC_TX_CFG_ON);
1460
1461         /*
1462          * Start RX
1463          */
1464         sc->sc_mac_csr |= SMSC_MAC_CSR_RXEN;
1465         smsc_write_reg(sc, SMSC_MAC_CSR, sc->sc_mac_csr);
1466
1467         if (!locked)
1468                 SMSC_UNLOCK(sc);
1469
1470         return (0);
1471         
1472 init_failed:
1473         if (!locked)
1474                 SMSC_UNLOCK(sc);
1475
1476         smsc_err_printf(sc, "smsc_chip_init failed (err=%d)\n", err);
1477         return (err);
1478 }
1479
1480
1481 /**
1482  *      smsc_ioctl - ioctl function for the device
1483  *      @ifp: interface pointer
1484  *      @cmd: the ioctl command
1485  *      @data: data passed in the ioctl call, typically a pointer to struct ifreq.
1486  *      
1487  *      The ioctl routine is overridden to detect change requests for the H/W
1488  *      checksum capabilities.
1489  *
1490  *      RETURNS:
1491  *      0 on success and an error code on failure.
1492  */
1493 static int
1494 smsc_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data)
1495 {
1496         struct usb_ether *ue = ifp->if_softc;
1497         struct smsc_softc *sc;
1498         struct ifreq *ifr;
1499         int rc;
1500         int mask;
1501         int reinit;
1502         
1503         if (cmd == SIOCSIFCAP) {
1504
1505                 sc = uether_getsc(ue);
1506                 ifr = (struct ifreq *)data;
1507
1508                 SMSC_LOCK(sc);
1509
1510                 rc = 0;
1511                 reinit = 0;
1512
1513                 mask = ifr->ifr_reqcap ^ ifp->if_capenable;
1514
1515                 /* Modify the RX CSUM enable bits */
1516                 if ((mask & IFCAP_RXCSUM) != 0 &&
1517                     (ifp->if_capabilities & IFCAP_RXCSUM) != 0) {
1518                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_RXCSUM;
1519                         
1520                         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) {
1521                                 ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_RUNNING;
1522                                 reinit = 1;
1523                         }
1524                 }
1525                 
1526                 SMSC_UNLOCK(sc);
1527                 if (reinit)
1528 #if __FreeBSD_version > 1000000
1529                         uether_init(ue);
1530 #else
1531                         ifp->if_init(ue);
1532 #endif
1533
1534         } else {
1535                 rc = uether_ioctl(ifp, cmd, data);
1536         }
1537
1538         return (rc);
1539 }
1540
1541 #ifdef FDT
1542 /**
1543  * Get MAC address from FDT blob. Firmware or loader should fill
1544  * mac-address or local-mac-address property Returns 0 if MAC address
1545  * obtained, error code otherwise
1546  */
1547 static int
1548 smsc_fdt_find_mac(unsigned char *mac)
1549 {
1550         phandle_t child, parent, root;
1551         int len;
1552
1553         root = OF_finddevice("/");
1554         len = 0;
1555         parent = root;
1556
1557         /* Traverse through entire tree to find nodes usb ethernet nodes */
1558         for (child = OF_child(parent); child != 0; child = OF_peer(child)) {
1559
1560                 /* Find a 'leaf'. Start the search from this node. */
1561                 while (OF_child(child)) {
1562                         parent = child;
1563                         child = OF_child(child);
1564                 }
1565
1566                 if (fdt_is_compatible(child, "net,ethernet") &&
1567                     fdt_is_compatible(child, "usb,device")) {
1568
1569                         /* Check if there is property */
1570                         if ((len = OF_getproplen(child, "local-mac-address")) > 0) {
1571                                 if (len != ETHER_ADDR_LEN)
1572                                         return (EINVAL);
1573
1574                                 OF_getprop(child, "local-mac-address", mac,
1575                                     ETHER_ADDR_LEN);
1576                                 return (0);
1577                         }
1578
1579                         if ((len = OF_getproplen(child, "mac-address")) > 0) {
1580                                 if (len != ETHER_ADDR_LEN)
1581                                         return (EINVAL);
1582
1583                                 OF_getprop(child, "mac-address", mac,
1584                                     ETHER_ADDR_LEN);
1585                                 return (0);
1586                         }
1587                 }
1588
1589                 if (OF_peer(child) == 0) {
1590                         /* No more siblings. */
1591                         child = parent;
1592                         parent = OF_parent(child);
1593                 }
1594         }
1595
1596         return (ENXIO);
1597 }
1598 #endif
1599
1600 /**
1601  *      smsc_attach_post - Called after the driver attached to the USB interface
1602  *      @ue: the USB ethernet device
1603  *
1604  *      This is where the chip is intialised for the first time.  This is different
1605  *      from the smsc_init() function in that that one is designed to setup the
1606  *      H/W to match the UE settings and can be called after a reset.
1607  *
1608  *
1609  */
1610 static void
1611 smsc_attach_post(struct usb_ether *ue)
1612 {
1613         struct smsc_softc *sc = uether_getsc(ue);
1614         uint32_t mac_h, mac_l;
1615         int err;
1616
1617         smsc_dbg_printf(sc, "smsc_attach_post\n");
1618
1619         /* Setup some of the basics */
1620         sc->sc_phyno = 1;
1621
1622
1623         /* Attempt to get the mac address, if an EEPROM is not attached this
1624          * will just return FF:FF:FF:FF:FF:FF, so in such cases we invent a MAC
1625          * address based on urandom.
1626          */
1627         memset(sc->sc_ue.ue_eaddr, 0xff, ETHER_ADDR_LEN);
1628         
1629         /* Check if there is already a MAC address in the register */
1630         if ((smsc_read_reg(sc, SMSC_MAC_ADDRL, &mac_l) == 0) &&
1631             (smsc_read_reg(sc, SMSC_MAC_ADDRH, &mac_h) == 0)) {
1632                 sc->sc_ue.ue_eaddr[5] = (uint8_t)((mac_h >> 8) & 0xff);
1633                 sc->sc_ue.ue_eaddr[4] = (uint8_t)((mac_h) & 0xff);
1634                 sc->sc_ue.ue_eaddr[3] = (uint8_t)((mac_l >> 24) & 0xff);
1635                 sc->sc_ue.ue_eaddr[2] = (uint8_t)((mac_l >> 16) & 0xff);
1636                 sc->sc_ue.ue_eaddr[1] = (uint8_t)((mac_l >> 8) & 0xff);
1637                 sc->sc_ue.ue_eaddr[0] = (uint8_t)((mac_l) & 0xff);
1638         }
1639         
1640         /* MAC address is not set so try to read from EEPROM, if that fails generate
1641          * a random MAC address.
1642          */
1643         if (!ETHER_IS_VALID(sc->sc_ue.ue_eaddr)) {
1644
1645                 err = smsc_eeprom_read(sc, 0x01, sc->sc_ue.ue_eaddr, ETHER_ADDR_LEN);
1646 #ifdef FDT
1647                 if ((err != 0) || (!ETHER_IS_VALID(sc->sc_ue.ue_eaddr)))
1648                         err = smsc_fdt_find_mac(sc->sc_ue.ue_eaddr);
1649 #endif
1650                 if ((err != 0) || (!ETHER_IS_VALID(sc->sc_ue.ue_eaddr))) {
1651                         read_random(sc->sc_ue.ue_eaddr, ETHER_ADDR_LEN);
1652                         sc->sc_ue.ue_eaddr[0] &= ~0x01;     /* unicast */
1653                         sc->sc_ue.ue_eaddr[0] |=  0x02;     /* locally administered */
1654                 }
1655         }
1656         
1657         /* Initialise the chip for the first time */
1658         smsc_chip_init(sc);
1659 }
1660
1661
1662 /**
1663  *      smsc_attach_post_sub - Called after the driver attached to the USB interface
1664  *      @ue: the USB ethernet device
1665  *
1666  *      Most of this is boilerplate code and copied from the base USB ethernet
1667  *      driver.  It has been overriden so that we can indicate to the system that
1668  *      the chip supports H/W checksumming.
1669  *
1670  *      RETURNS:
1671  *      Returns 0 on success or a negative error code.
1672  */
1673 #if __FreeBSD_version > 1000000
1674 static int
1675 smsc_attach_post_sub(struct usb_ether *ue)
1676 {
1677         struct smsc_softc *sc;
1678         struct ifnet *ifp;
1679         int error;
1680
1681         sc = uether_getsc(ue);
1682         ifp = ue->ue_ifp;
1683         ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
1684         ifp->if_start = uether_start;
1685         ifp->if_ioctl = smsc_ioctl;
1686         ifp->if_init = uether_init;
1687         IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, ifqmaxlen);
1688         ifp->if_snd.ifq_drv_maxlen = ifqmaxlen;
1689         IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
1690
1691         /* The chip supports TCP/UDP checksum offloading on TX and RX paths, however
1692          * currently only RX checksum is supported in the driver (see top of file).
1693          */
1694         ifp->if_capabilities |= IFCAP_RXCSUM;
1695         ifp->if_hwassist = 0;
1696         
1697         /* TX checksuming is disabled (for now?)
1698         ifp->if_capabilities |= IFCAP_TXCSUM;
1699         ifp->if_capenable |= IFCAP_TXCSUM;
1700         ifp->if_hwassist = CSUM_TCP | CSUM_UDP;
1701         */
1702
1703         ifp->if_capenable = ifp->if_capabilities;
1704
1705         mtx_lock(&Giant);
1706         error = mii_attach(ue->ue_dev, &ue->ue_miibus, ifp,
1707             uether_ifmedia_upd, ue->ue_methods->ue_mii_sts,
1708             BMSR_DEFCAPMASK, sc->sc_phyno, MII_OFFSET_ANY, 0);
1709         mtx_unlock(&Giant);
1710
1711         return (error);
1712 }
1713 #endif /* __FreeBSD_version > 1000000 */
1714
1715
1716 /**
1717  *      smsc_probe - Probe the interface. 
1718  *      @dev: smsc device handle
1719  *
1720  *      Checks if the device is a match for this driver.
1721  *
1722  *      RETURNS:
1723  *      Returns 0 on success or an error code on failure.
1724  */
1725 static int
1726 smsc_probe(device_t dev)
1727 {
1728         struct usb_attach_arg *uaa = device_get_ivars(dev);
1729
1730         if (uaa->usb_mode != USB_MODE_HOST)
1731                 return (ENXIO);
1732         if (uaa->info.bConfigIndex != SMSC_CONFIG_INDEX)
1733                 return (ENXIO);
1734         if (uaa->info.bIfaceIndex != SMSC_IFACE_IDX)
1735                 return (ENXIO);
1736
1737         return (usbd_lookup_id_by_uaa(smsc_devs, sizeof(smsc_devs), uaa));
1738 }
1739
1740
1741 /**
1742  *      smsc_attach - Attach the interface. 
1743  *      @dev: smsc device handle
1744  *
1745  *      Allocate softc structures, do ifmedia setup and ethernet/BPF attach.
1746  *
1747  *      RETURNS:
1748  *      Returns 0 on success or a negative error code.
1749  */
1750 static int
1751 smsc_attach(device_t dev)
1752 {
1753         struct usb_attach_arg *uaa = device_get_ivars(dev);
1754         struct smsc_softc *sc = device_get_softc(dev);
1755         struct usb_ether *ue = &sc->sc_ue;
1756         uint8_t iface_index;
1757         int err;
1758
1759         sc->sc_flags = USB_GET_DRIVER_INFO(uaa);
1760
1761         device_set_usb_desc(dev);
1762
1763         mtx_init(&sc->sc_mtx, device_get_nameunit(dev), NULL, MTX_DEF);
1764
1765         /* Setup the endpoints for the SMSC LAN95xx device(s) */
1766         iface_index = SMSC_IFACE_IDX;
1767         err = usbd_transfer_setup(uaa->device, &iface_index, sc->sc_xfer,
1768                                   smsc_config, SMSC_N_TRANSFER, sc, &sc->sc_mtx);
1769         if (err) {
1770                 device_printf(dev, "error: allocating USB transfers failed\n");
1771                 goto detach;
1772         }
1773
1774         ue->ue_sc = sc;
1775         ue->ue_dev = dev;
1776         ue->ue_udev = uaa->device;
1777         ue->ue_mtx = &sc->sc_mtx;
1778         ue->ue_methods = &smsc_ue_methods;
1779
1780         err = uether_ifattach(ue);
1781         if (err) {
1782                 device_printf(dev, "error: could not attach interface\n");
1783                 goto detach;
1784         }
1785         return (0);                     /* success */
1786
1787 detach:
1788         smsc_detach(dev);
1789         return (ENXIO);         /* failure */
1790 }
1791
1792 /**
1793  *      smsc_detach - Detach the interface. 
1794  *      @dev: smsc device handle
1795  *
1796  *      RETURNS:
1797  *      Returns 0.
1798  */
1799 static int
1800 smsc_detach(device_t dev)
1801 {
1802         struct smsc_softc *sc = device_get_softc(dev);
1803         struct usb_ether *ue = &sc->sc_ue;
1804
1805         usbd_transfer_unsetup(sc->sc_xfer, SMSC_N_TRANSFER);
1806         uether_ifdetach(ue);
1807         mtx_destroy(&sc->sc_mtx);
1808
1809         return (0);
1810 }
1811
1812 static device_method_t smsc_methods[] = {
1813         /* Device interface */
1814         DEVMETHOD(device_probe, smsc_probe),
1815         DEVMETHOD(device_attach, smsc_attach),
1816         DEVMETHOD(device_detach, smsc_detach),
1817
1818         /* bus interface */
1819         DEVMETHOD(bus_print_child, bus_generic_print_child),
1820         DEVMETHOD(bus_driver_added, bus_generic_driver_added),
1821
1822         /* MII interface */
1823         DEVMETHOD(miibus_readreg, smsc_miibus_readreg),
1824         DEVMETHOD(miibus_writereg, smsc_miibus_writereg),
1825         DEVMETHOD(miibus_statchg, smsc_miibus_statchg),
1826
1827         DEVMETHOD_END
1828 };
1829
1830 static driver_t smsc_driver = {
1831         .name = "smsc",
1832         .methods = smsc_methods,
1833         .size = sizeof(struct smsc_softc),
1834 };
1835
1836 static devclass_t smsc_devclass;
1837
1838 DRIVER_MODULE(smsc, uhub, smsc_driver, smsc_devclass, NULL, 0);
1839 DRIVER_MODULE(miibus, smsc, miibus_driver, miibus_devclass, 0, 0);
1840 MODULE_DEPEND(smsc, uether, 1, 1, 1);
1841 MODULE_DEPEND(smsc, usb, 1, 1, 1);
1842 MODULE_DEPEND(smsc, ether, 1, 1, 1);
1843 MODULE_DEPEND(smsc, miibus, 1, 1, 1);
1844 MODULE_VERSION(smsc, 1);