09779f6a8179944c922b9e5d7c43b1839c5fbc06
[kernel-power] / usbhost / usb / storage / scsiglue.c
1 /* Driver for USB Mass Storage compliant devices
2  * SCSI layer glue code
3  *
4  * Current development and maintenance by:
5  *   (c) 1999-2002 Matthew Dharm (mdharm-usb@one-eyed-alien.net)
6  *
7  * Developed with the assistance of:
8  *   (c) 2000 David L. Brown, Jr. (usb-storage@davidb.org)
9  *   (c) 2000 Stephen J. Gowdy (SGowdy@lbl.gov)
10  *
11  * Initial work by:
12  *   (c) 1999 Michael Gee (michael@linuxspecific.com)
13  *
14  * This driver is based on the 'USB Mass Storage Class' document. This
15  * describes in detail the protocol used to communicate with such
16  * devices.  Clearly, the designers had SCSI and ATAPI commands in
17  * mind when they created this document.  The commands are all very
18  * similar to commands in the SCSI-II and ATAPI specifications.
19  *
20  * It is important to note that in a number of cases this class
21  * exhibits class-specific exemptions from the USB specification.
22  * Notably the usage of NAK, STALL and ACK differs from the norm, in
23  * that they are used to communicate wait, failed and OK on commands.
24  *
25  * Also, for certain devices, the interrupt endpoint is used to convey
26  * status of a command.
27  *
28  * Please see http://www.one-eyed-alien.net/~mdharm/linux-usb for more
29  * information about this driver.
30  *
31  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
32  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
33  * Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
34  * later version.
35  *
36  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
37  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
38  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
39  * General Public License for more details.
40  *
41  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
42  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
43  * 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
44  */
45
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/module.h>
48 #include <linux/mutex.h>
49
50 #include <scsi/scsi.h>
51 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
52 #include <scsi/scsi_devinfo.h>
53 #include <scsi/scsi_device.h>
54 #include <scsi/scsi_eh.h>
55
56 #include "usb.h"
57 #include "scsiglue.h"
58 #include "debug.h"
59 #include "transport.h"
60 #include "protocol.h"
61
62 /***********************************************************************
63  * Host functions 
64  ***********************************************************************/
65
66 static const char* host_info(struct Scsi_Host *host)
67 {
68         return "SCSI emulation for USB Mass Storage devices";
69 }
70
71 static int slave_alloc (struct scsi_device *sdev)
72 {
73         struct us_data *us = host_to_us(sdev->host);
74
75         /*
76          * Set the INQUIRY transfer length to 36.  We don't use any of
77          * the extra data and many devices choke if asked for more or
78          * less than 36 bytes.
79          */
80         sdev->inquiry_len = 36;
81
82         /* USB has unusual DMA-alignment requirements: Although the
83          * starting address of each scatter-gather element doesn't matter,
84          * the length of each element except the last must be divisible
85          * by the Bulk maxpacket value.  There's currently no way to
86          * express this by block-layer constraints, so we'll cop out
87          * and simply require addresses to be aligned at 512-byte
88          * boundaries.  This is okay since most block I/O involves
89          * hardware sectors that are multiples of 512 bytes in length,
90          * and since host controllers up through USB 2.0 have maxpacket
91          * values no larger than 512.
92          *
93          * But it doesn't suffice for Wireless USB, where Bulk maxpacket
94          * values can be as large as 2048.  To make that work properly
95          * will require changes to the block layer.
96          */
97         blk_queue_update_dma_alignment(sdev->request_queue, (512 - 1));
98
99         /*
100          * The UFI spec treates the Peripheral Qualifier bits in an
101          * INQUIRY result as reserved and requires devices to set them
102          * to 0.  However the SCSI spec requires these bits to be set
103          * to 3 to indicate when a LUN is not present.
104          *
105          * Let the scanning code know if this target merely sets
106          * Peripheral Device Type to 0x1f to indicate no LUN.
107          */
108         if (us->subclass == US_SC_UFI)
109                 sdev->sdev_target->pdt_1f_for_no_lun = 1;
110
111         return 0;
112 }
113
114 static int slave_configure(struct scsi_device *sdev)
115 {
116         struct us_data *us = host_to_us(sdev->host);
117
118         /* Many devices have trouble transfering more than 32KB at a time,
119          * while others have trouble with more than 64K. At this time we
120          * are limiting both to 32K (64 sectores).
121          */
122         if (us->fflags & (US_FL_MAX_SECTORS_64 | US_FL_MAX_SECTORS_MIN)) {
123                 unsigned int max_sectors = 64;
124
125                 if (us->fflags & US_FL_MAX_SECTORS_MIN)
126                         max_sectors = PAGE_CACHE_SIZE >> 9;
127                 if (sdev->request_queue->max_sectors > max_sectors)
128                         blk_queue_max_sectors(sdev->request_queue,
129                                               max_sectors);
130         }
131
132         /* We can't put these settings in slave_alloc() because that gets
133          * called before the device type is known.  Consequently these
134          * settings can't be overridden via the scsi devinfo mechanism. */
135         if (sdev->type == TYPE_DISK) {
136
137                 /* Disk-type devices use MODE SENSE(6) if the protocol
138                  * (SubClass) is Transparent SCSI, otherwise they use
139                  * MODE SENSE(10). */
140                 if (us->subclass != US_SC_SCSI && us->subclass != US_SC_CYP_ATACB)
141                         sdev->use_10_for_ms = 1;
142
143                 /* Many disks only accept MODE SENSE transfer lengths of
144                  * 192 bytes (that's what Windows uses). */
145                 sdev->use_192_bytes_for_3f = 1;
146
147                 /* Some devices don't like MODE SENSE with page=0x3f,
148                  * which is the command used for checking if a device
149                  * is write-protected.  Now that we tell the sd driver
150                  * to do a 192-byte transfer with this command the
151                  * majority of devices work fine, but a few still can't
152                  * handle it.  The sd driver will simply assume those
153                  * devices are write-enabled. */
154                 if (us->fflags & US_FL_NO_WP_DETECT)
155                         sdev->skip_ms_page_3f = 1;
156
157                 /* A number of devices have problems with MODE SENSE for
158                  * page x08, so we will skip it. */
159                 sdev->skip_ms_page_8 = 1;
160
161                 /* Some disks return the total number of blocks in response
162                  * to READ CAPACITY rather than the highest block number.
163                  * If this device makes that mistake, tell the sd driver. */
164                 if (us->fflags & US_FL_FIX_CAPACITY)
165                         sdev->fix_capacity = 1;
166
167                 /* A few disks have two indistinguishable version, one of
168                  * which reports the correct capacity and the other does not.
169                  * The sd driver has to guess which is the case. */
170                 if (us->fflags & US_FL_CAPACITY_HEURISTICS)
171                         sdev->guess_capacity = 1;
172
173                 /* Some devices report a SCSI revision level above 2 but are
174                  * unable to handle the REPORT LUNS command (for which
175                  * support is mandatory at level 3).  Since we already have
176                  * a Get-Max-LUN request, we won't lose much by setting the
177                  * revision level down to 2.  The only devices that would be
178                  * affected are those with sparse LUNs. */
179                 if (sdev->scsi_level > SCSI_2)
180                         sdev->sdev_target->scsi_level =
181                                         sdev->scsi_level = SCSI_2;
182
183                 /* USB-IDE bridges tend to report SK = 0x04 (Non-recoverable
184                  * Hardware Error) when any low-level error occurs,
185                  * recoverable or not.  Setting this flag tells the SCSI
186                  * midlayer to retry such commands, which frequently will
187                  * succeed and fix the error.  The worst this can lead to
188                  * is an occasional series of retries that will all fail. */
189                 sdev->retry_hwerror = 1;
190
191                 /* USB disks should allow restart.  Some drives spin down
192                  * automatically, requiring a START-STOP UNIT command. */
193                 sdev->allow_restart = 1;
194
195                 /* Some USB cardreaders have trouble reading an sdcard's last
196                  * sector in a larger then 1 sector read, since the performance
197                  * impact is negible we set this flag for all USB disks */
198                 sdev->last_sector_bug = 1;
199         } else {
200
201                 /* Non-disk-type devices don't need to blacklist any pages
202                  * or to force 192-byte transfer lengths for MODE SENSE.
203                  * But they do need to use MODE SENSE(10). */
204                 sdev->use_10_for_ms = 1;
205         }
206
207         /* The CB and CBI transports have no way to pass LUN values
208          * other than the bits in the second byte of a CDB.  But those
209          * bits don't get set to the LUN value if the device reports
210          * scsi_level == 0 (UNKNOWN).  Hence such devices must necessarily
211          * be single-LUN.
212          */
213         if ((us->protocol == US_PR_CB || us->protocol == US_PR_CBI) &&
214                         sdev->scsi_level == SCSI_UNKNOWN)
215                 us->max_lun = 0;
216
217         /* Some devices choke when they receive a PREVENT-ALLOW MEDIUM
218          * REMOVAL command, so suppress those commands. */
219         if (us->fflags & US_FL_NOT_LOCKABLE)
220                 sdev->lockable = 0;
221
222         /* this is to satisfy the compiler, tho I don't think the 
223          * return code is ever checked anywhere. */
224         return 0;
225 }
226
227 /* queue a command */
228 /* This is always called with scsi_lock(host) held */
229 static int queuecommand(struct scsi_cmnd *srb,
230                         void (*done)(struct scsi_cmnd *))
231 {
232         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
233
234         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
235
236         /* check for state-transition errors */
237         if (us->srb != NULL) {
238                 printk(KERN_ERR USB_STORAGE "Error in %s: us->srb = %p\n",
239                         __func__, us->srb);
240                 return SCSI_MLQUEUE_HOST_BUSY;
241         }
242
243         /* fail the command if we are disconnecting */
244         if (test_bit(US_FLIDX_DISCONNECTING, &us->dflags)) {
245                 US_DEBUGP("Fail command during disconnect\n");
246                 srb->result = DID_NO_CONNECT << 16;
247                 done(srb);
248                 return 0;
249         }
250
251         /* enqueue the command and wake up the control thread */
252         srb->scsi_done = done;
253         us->srb = srb;
254         complete(&us->cmnd_ready);
255
256         return 0;
257 }
258
259 /***********************************************************************
260  * Error handling functions
261  ***********************************************************************/
262
263 /* Command timeout and abort */
264 static int command_abort(struct scsi_cmnd *srb)
265 {
266         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
267
268         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
269
270         /* us->srb together with the TIMED_OUT, RESETTING, and ABORTING
271          * bits are protected by the host lock. */
272         scsi_lock(us_to_host(us));
273
274         /* Is this command still active? */
275         if (us->srb != srb) {
276                 scsi_unlock(us_to_host(us));
277                 US_DEBUGP ("-- nothing to abort\n");
278                 return FAILED;
279         }
280
281         /* Set the TIMED_OUT bit.  Also set the ABORTING bit, but only if
282          * a device reset isn't already in progress (to avoid interfering
283          * with the reset).  Note that we must retain the host lock while
284          * calling usb_stor_stop_transport(); otherwise it might interfere
285          * with an auto-reset that begins as soon as we release the lock. */
286         set_bit(US_FLIDX_TIMED_OUT, &us->dflags);
287         if (!test_bit(US_FLIDX_RESETTING, &us->dflags)) {
288                 set_bit(US_FLIDX_ABORTING, &us->dflags);
289                 usb_stor_stop_transport(us);
290         }
291         scsi_unlock(us_to_host(us));
292
293         /* Wait for the aborted command to finish */
294         wait_for_completion(&us->notify);
295         return SUCCESS;
296 }
297
298 /* This invokes the transport reset mechanism to reset the state of the
299  * device */
300 static int device_reset(struct scsi_cmnd *srb)
301 {
302         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
303         int result;
304
305         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
306
307         /* lock the device pointers and do the reset */
308         mutex_lock(&(us->dev_mutex));
309         result = us->transport_reset(us);
310         mutex_unlock(&us->dev_mutex);
311
312         return result < 0 ? FAILED : SUCCESS;
313 }
314
315 /* Simulate a SCSI bus reset by resetting the device's USB port. */
316 static int bus_reset(struct scsi_cmnd *srb)
317 {
318         struct us_data *us = host_to_us(srb->device->host);
319         int result;
320
321         US_DEBUGP("%s called\n", __func__);
322         result = usb_stor_port_reset(us);
323         return result < 0 ? FAILED : SUCCESS;
324 }
325
326 /* Report a driver-initiated device reset to the SCSI layer.
327  * Calling this for a SCSI-initiated reset is unnecessary but harmless.
328  * The caller must own the SCSI host lock. */
329 void usb_stor_report_device_reset(struct us_data *us)
330 {
331         int i;
332         struct Scsi_Host *host = us_to_host(us);
333
334         scsi_report_device_reset(host, 0, 0);
335         if (us->fflags & US_FL_SCM_MULT_TARG) {
336                 for (i = 1; i < host->max_id; ++i)
337                         scsi_report_device_reset(host, 0, i);
338         }
339 }
340
341 /* Report a driver-initiated bus reset to the SCSI layer.
342  * Calling this for a SCSI-initiated reset is unnecessary but harmless.
343  * The caller must not own the SCSI host lock. */
344 void usb_stor_report_bus_reset(struct us_data *us)
345 {
346         struct Scsi_Host *host = us_to_host(us);
347
348         scsi_lock(host);
349         scsi_report_bus_reset(host, 0);
350         scsi_unlock(host);
351 }
352
353 /***********************************************************************
354  * /proc/scsi/ functions
355  ***********************************************************************/
356
357 /* we use this macro to help us write into the buffer */
358 #undef SPRINTF
359 #define SPRINTF(args...) \
360         do { if (pos < buffer+length) pos += sprintf(pos, ## args); } while (0)
361
362 static int proc_info (struct Scsi_Host *host, char *buffer,
363                 char **start, off_t offset, int length, int inout)
364 {
365         struct us_data *us = host_to_us(host);
366         char *pos = buffer;
367         const char *string;
368
369         /* if someone is sending us data, just throw it away */
370         if (inout)
371                 return length;
372
373         /* print the controller name */
374         SPRINTF("   Host scsi%d: usb-storage\n", host->host_no);
375
376         /* print product, vendor, and serial number strings */
377         if (us->pusb_dev->manufacturer)
378                 string = us->pusb_dev->manufacturer;
379         else if (us->unusual_dev->vendorName)
380                 string = us->unusual_dev->vendorName;
381         else
382                 string = "Unknown";
383         SPRINTF("       Vendor: %s\n", string);
384         if (us->pusb_dev->product)
385                 string = us->pusb_dev->product;
386         else if (us->unusual_dev->productName)
387                 string = us->unusual_dev->productName;
388         else
389                 string = "Unknown";
390         SPRINTF("      Product: %s\n", string);
391         if (us->pusb_dev->serial)
392                 string = us->pusb_dev->serial;
393         else
394                 string = "None";
395         SPRINTF("Serial Number: %s\n", string);
396
397         /* show the protocol and transport */
398         SPRINTF("     Protocol: %s\n", us->protocol_name);
399         SPRINTF("    Transport: %s\n", us->transport_name);
400
401         /* show the device flags */
402         if (pos < buffer + length) {
403                 pos += sprintf(pos, "       Quirks:");
404
405 #define US_FLAG(name, value) \
406         if (us->fflags & value) pos += sprintf(pos, " " #name);
407 US_DO_ALL_FLAGS
408 #undef US_FLAG
409
410                 *(pos++) = '\n';
411         }
412
413         /*
414          * Calculate start of next buffer, and return value.
415          */
416         *start = buffer + offset;
417
418         if ((pos - buffer) < offset)
419                 return (0);
420         else if ((pos - buffer - offset) < length)
421                 return (pos - buffer - offset);
422         else
423                 return (length);
424 }
425
426 /***********************************************************************
427  * Sysfs interface
428  ***********************************************************************/
429
430 /* Output routine for the sysfs max_sectors file */
431 static ssize_t show_max_sectors(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
432 {
433         struct scsi_device *sdev = to_scsi_device(dev);
434
435         return sprintf(buf, "%u\n", sdev->request_queue->max_sectors);
436 }
437
438 /* Input routine for the sysfs max_sectors file */
439 static ssize_t store_max_sectors(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf,
440                 size_t count)
441 {
442         struct scsi_device *sdev = to_scsi_device(dev);
443         unsigned short ms;
444
445         if (sscanf(buf, "%hu", &ms) > 0 && ms <= SCSI_DEFAULT_MAX_SECTORS) {
446                 blk_queue_max_sectors(sdev->request_queue, ms);
447                 return strlen(buf);
448         }
449         return -EINVAL; 
450 }
451
452 static DEVICE_ATTR(max_sectors, S_IRUGO | S_IWUSR, show_max_sectors,
453                 store_max_sectors);
454
455 static struct device_attribute *sysfs_device_attr_list[] = {
456                 &dev_attr_max_sectors,
457                 NULL,
458                 };
459
460 /*
461  * this defines our host template, with which we'll allocate hosts
462  */
463
464 struct scsi_host_template usb_stor_host_template = {
465         /* basic userland interface stuff */
466         .name =                         "usb-storage",
467         .proc_name =                    "usb-storage",
468         .proc_info =                    proc_info,
469         .info =                         host_info,
470
471         /* command interface -- queued only */
472         .queuecommand =                 queuecommand,
473
474         /* error and abort handlers */
475         .eh_abort_handler =             command_abort,
476         .eh_device_reset_handler =      device_reset,
477         .eh_bus_reset_handler =         bus_reset,
478
479         /* queue commands only, only one command per LUN */
480         .can_queue =                    1,
481         .cmd_per_lun =                  1,
482
483         /* unknown initiator id */
484         .this_id =                      -1,
485
486         .slave_alloc =                  slave_alloc,
487         .slave_configure =              slave_configure,
488
489         /* lots of sg segments can be handled */
490         .sg_tablesize =                 SG_ALL,
491
492         /* limit the total size of a transfer to 120 KB */
493         .max_sectors =                  240,
494
495         /* merge commands... this seems to help performance, but
496          * periodically someone should test to see which setting is more
497          * optimal.
498          */
499         .use_clustering =               1,
500
501         /* emulated HBA */
502         .emulated =                     1,
503
504         /* we do our own delay after a device or bus reset */
505         .skip_settle_delay =            1,
506
507         /* sysfs device attributes */
508         .sdev_attrs =                   sysfs_device_attr_list,
509
510         /* module management */
511         .module =                       THIS_MODULE
512 };
513
514 /* To Report "Illegal Request: Invalid Field in CDB */
515 unsigned char usb_stor_sense_invalidCDB[18] = {
516         [0]     = 0x70,                     /* current error */
517         [2]     = ILLEGAL_REQUEST,          /* Illegal Request = 0x05 */
518         [7]     = 0x0a,                     /* additional length */
519         [12]    = 0x24                      /* Invalid Field in CDB */
520 };
521