libftdi: (gerd) improve async documentation (#1270)
[libftdi] / src / ftdi.c
index 8399030..b284209 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
                           ftdi.c  -  description
                              -------------------
     begin                : Fri Apr 4 2003
-    copyright            : (C) 2003 by Intra2net AG
+    copyright            : (C) 2003-2008 by Intra2net AG
     email                : opensource@intra2net.com
  ***************************************************************************/
 
 
 #include "ftdi.h"
 
+/* stuff needed for async write */
+#include <sys/ioctl.h>
+#include <sys/time.h>
+#include <sys/select.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <unistd.h>
+#include <linux/usbdevice_fs.h>
+
 #define ftdi_error_return(code, str) do {  \
         ftdi->error_str = str;             \
         return code;                       \
@@ -52,6 +60,8 @@
 */
 int ftdi_init(struct ftdi_context *ftdi)
 {
+    int i;
+
     ftdi->usb_dev = NULL;
     ftdi->usb_read_timeout = 5000;
     ftdi->usb_write_timeout = 5000;
@@ -73,6 +83,16 @@ int ftdi_init(struct ftdi_context *ftdi)
 
     ftdi->error_str = NULL;
 
+    ftdi->async_usb_buffer_size=10;
+    if ((ftdi->async_usb_buffer=malloc(sizeof(struct usbdevfs_urb)*ftdi->async_usb_buffer_size)) == NULL)
+        ftdi_error_return(-1, "out of memory for async usb buffer");
+
+    /* initialize async usb buffer with unused-marker */
+    for (i=0; i < ftdi->async_usb_buffer_size; i++)
+        ((struct usbdevfs_urb*)ftdi->async_usb_buffer)[i].usercontext = FTDI_URB_USERCONTEXT_COOKIE;
+
+    ftdi->eeprom_size = FTDI_DEFAULT_EEPROM_SIZE;
+
     /* All fine. Now allocate the readbuffer */
     return ftdi_read_data_set_chunksize(ftdi, 4096);
 }
@@ -112,6 +132,11 @@ int ftdi_set_interface(struct ftdi_context *ftdi, enum ftdi_interface interface)
 */
 void ftdi_deinit(struct ftdi_context *ftdi)
 {
+    if (ftdi->async_usb_buffer != NULL) {
+        free(ftdi->async_usb_buffer);
+        ftdi->async_usb_buffer = NULL;
+    }
+
     if (ftdi->readbuffer != NULL) {
         free(ftdi->readbuffer);
         ftdi->readbuffer = NULL;
@@ -158,6 +183,7 @@ int ftdi_usb_find_all(struct ftdi_context *ftdi, struct ftdi_device_list **devli
         ftdi_error_return(-2, "usb_find_devices() failed");
 
     curdev = devlist;
+    *curdev = NULL;
     for (bus = usb_busses; bus; bus = bus->next) {
         for (dev = bus->devices; dev; dev = dev->next) {
             if (dev->descriptor.idVendor == vendor
@@ -186,13 +212,77 @@ int ftdi_usb_find_all(struct ftdi_context *ftdi, struct ftdi_device_list **devli
 */
 void ftdi_list_free(struct ftdi_device_list **devlist)
 {
-    struct ftdi_device_list **curdev;
-    for (; *devlist == NULL; devlist = curdev) {
-        curdev = &(*devlist)->next;
-        free(*devlist);
+    struct ftdi_device_list *curdev, *next;
+
+    for (curdev = *devlist; curdev != NULL;) {
+        next = curdev->next;
+        free(curdev);
+        curdev = next;
+    }
+
+    *devlist = NULL;
+}
+
+/**
+    Return device ID strings from the usb device.
+
+    The parameters manufacturer, description and serial may be NULL
+    or pointer to buffers to store the fetched strings.
+
+    \note Use this function only in combination with ftdi_usb_find_all()
+          as it closes the internal "usb_dev" after use.
+
+    \param ftdi pointer to ftdi_context
+    \param dev libusb usb_dev to use
+    \param manufacturer Store manufacturer string here if not NULL
+    \param mnf_len Buffer size of manufacturer string
+    \param description Store product description string here if not NULL
+    \param desc_len Buffer size of product description string
+    \param serial Store serial string here if not NULL
+    \param serial_len Buffer size of serial string
+
+    \retval   0: all fine
+    \retval  -1: wrong arguments
+    \retval  -4: unable to open device
+    \retval  -7: get product manufacturer failed
+    \retval  -8: get product description failed
+    \retval  -9: get serial number failed
+    \retval -10: unable to close device
+*/
+int ftdi_usb_get_strings(struct ftdi_context * ftdi, struct usb_device * dev,
+        char * manufacturer, int mnf_len, char * description, int desc_len, char * serial, int serial_len)
+{
+    if ((ftdi==NULL) || (dev==NULL))
+        return -1;
+
+    if (!(ftdi->usb_dev = usb_open(dev)))
+        ftdi_error_return(-4, usb_strerror());
+
+    if (manufacturer != NULL) {
+        if (usb_get_string_simple(ftdi->usb_dev, dev->descriptor.iManufacturer, manufacturer, mnf_len) <= 0) {
+            usb_close (ftdi->usb_dev);
+            ftdi_error_return(-7, usb_strerror());
+        }
+    }
+
+    if (description != NULL) {
+        if (usb_get_string_simple(ftdi->usb_dev, dev->descriptor.iProduct, description, desc_len) <= 0) {
+            usb_close (ftdi->usb_dev);
+            ftdi_error_return(-8, usb_strerror());
+        }
     }
 
-    devlist = NULL;
+    if (serial != NULL) {
+        if (usb_get_string_simple(ftdi->usb_dev, dev->descriptor.iSerialNumber, serial, serial_len) <= 0) {
+            usb_close (ftdi->usb_dev);
+            ftdi_error_return(-9, usb_strerror());
+        }
+    }
+
+    if (usb_close (ftdi->usb_dev) != 0)
+        ftdi_error_return(-10, usb_strerror());
+
+    return 0;
 }
 
 /**
@@ -250,7 +340,8 @@ int ftdi_usb_open_dev(struct ftdi_context *ftdi, struct usb_device *dev)
         ftdi->type = TYPE_2232C;
         if (!ftdi->index)
             ftdi->index = INTERFACE_A;
-    }
+    } else if (dev->descriptor.bcdDevice == 0x600)
+        ftdi->type = TYPE_R;
 
     ftdi_error_return(0, "all fine");
 }
@@ -404,6 +495,9 @@ int ftdi_usb_close(struct ftdi_context *ftdi)
 {
     int rtn = 0;
 
+    /* try to release some kernel resources */
+    ftdi_async_complete(ftdi,1);
+
     if (usb_release_interface(ftdi->usb_dev, ftdi->interface) != 0)
         rtn = -1;
 
@@ -637,6 +731,200 @@ int ftdi_write_data(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *buf, int size)
     return total_written;
 }
 
+/* this is strongly dependent on libusb using the same struct layout. If libusb
+   changes in some later version this may break horribly (this is for libusb 0.1.12) */
+struct usb_dev_handle {
+  int fd;
+  // some other stuff coming here we don't need
+};
+
+/**
+    Check for pending async urbs
+    \internal
+*/
+static int _usb_get_async_urbs_pending(struct ftdi_context *ftdi)
+{
+    struct usbdevfs_urb *urb;
+    int pending=0;
+    int i;
+
+    for (i=0; i < ftdi->async_usb_buffer_size; i++) {
+        urb=&((struct usbdevfs_urb *)(ftdi->async_usb_buffer))[i];
+        if (urb->usercontext != FTDI_URB_USERCONTEXT_COOKIE)
+            pending++;
+    }
+
+    return pending;
+}
+
+/**
+    Wait until one or more async URBs are completed by the kernel and mark their
+    positions in the async-buffer as unused
+
+    \param ftdi pointer to ftdi_context
+    \param wait_for_more if != 0 wait for more than one write to complete
+    \param timeout_msec max milliseconds to wait
+
+    \internal
+*/
+static void _usb_async_cleanup(struct ftdi_context *ftdi, int wait_for_more, int timeout_msec)
+{
+  struct timeval tv;
+  struct usbdevfs_urb *urb=NULL;
+  int ret;
+  fd_set writefds;
+  int keep_going=0;
+
+  FD_ZERO(&writefds);
+  FD_SET(ftdi->usb_dev->fd, &writefds);
+
+  /* init timeout only once, select writes time left after call */
+  tv.tv_sec = timeout_msec / 1000;
+  tv.tv_usec = (timeout_msec % 1000) * 1000;
+
+  do {
+    while (_usb_get_async_urbs_pending(ftdi)
+           && (ret = ioctl(ftdi->usb_dev->fd, USBDEVFS_REAPURBNDELAY, &urb)) == -1
+           && errno == EAGAIN)
+    {
+      if (keep_going && !wait_for_more) {
+        /* don't wait if repeating only for keep_going */
+        keep_going=0;
+        break;
+      }
+
+      /* wait for timeout msec or something written ready */
+      select(ftdi->usb_dev->fd+1, NULL, &writefds, NULL, &tv);
+    }
+
+    if (ret == 0 && urb != NULL) {
+      /* got a free urb, mark it */
+      urb->usercontext = FTDI_URB_USERCONTEXT_COOKIE;
+
+      /* try to get more urbs that are ready now, but don't wait anymore */
+      urb=NULL;
+      keep_going=1;
+    } else {
+      /* no more urbs waiting */
+      keep_going=0;
+    }
+  } while (keep_going);
+}
+
+/**
+    Wait until one or more async URBs are completed by the kernel and mark their
+    positions in the async-buffer as unused.
+
+    \param ftdi pointer to ftdi_context
+    \param wait_for_more if != 0 wait for more than one write to complete (until write timeout)
+*/
+void ftdi_async_complete(struct ftdi_context *ftdi, int wait_for_more)
+{
+  _usb_async_cleanup(ftdi,wait_for_more,ftdi->usb_write_timeout);
+}
+
+/**
+    Stupid libusb does not offer async writes nor does it allow
+    access to its fd - so we need some hacks here.
+    \internal
+*/
+static int _usb_bulk_write_async(struct ftdi_context *ftdi, int ep, char *bytes, int size)
+{
+  struct usbdevfs_urb *urb;
+  int bytesdone = 0, requested;
+  int ret, i;
+  int cleanup_count;
+
+  do {
+    /* find a free urb buffer we can use */
+    urb=NULL;
+    for (cleanup_count=0; urb==NULL && cleanup_count <= 1; cleanup_count++)
+    {
+        if (i==ftdi->async_usb_buffer_size) {
+          /* wait until some buffers are free */
+          _usb_async_cleanup(ftdi,0,ftdi->usb_write_timeout);
+        }
+
+        for (i=0; i < ftdi->async_usb_buffer_size; i++) {
+          urb=&((struct usbdevfs_urb *)(ftdi->async_usb_buffer))[i];
+          if (urb->usercontext == FTDI_URB_USERCONTEXT_COOKIE)
+            break;  /* found a free urb position */
+          urb=NULL;
+        }
+    }
+
+    /* no free urb position found */
+    if (urb==NULL)
+        return -1;
+
+    requested = size - bytesdone;
+    if (requested > 4096)
+      requested = 4096;
+
+    memset(urb,0,sizeof(urb));
+
+    urb->type = USBDEVFS_URB_TYPE_BULK;
+    urb->endpoint = ep;
+    urb->flags = 0;
+    urb->buffer = bytes + bytesdone;
+    urb->buffer_length = requested;
+    urb->signr = 0;
+    urb->actual_length = 0;
+    urb->number_of_packets = 0;
+    urb->usercontext = 0;
+
+    do {
+        ret = ioctl(ftdi->usb_dev->fd, USBDEVFS_SUBMITURB, urb);
+    } while (ret < 0 && errno == EINTR);
+    if (ret < 0)
+      return ret;       /* the caller can read errno to get more info */
+
+    bytesdone += requested;
+  } while (bytesdone < size);
+  return bytesdone;
+}
+
+/**
+    Writes data in chunks (see ftdi_write_data_set_chunksize()) to the chip.
+    Does not wait for completion of the transfer nor does it make sure that
+    the transfer was successful.
+
+    This function could be extended to use signals and callbacks to inform the
+    caller of completion or error - but this is not done yet, volunteers welcome.
+
+    Works around libusb and directly accesses functions only available on Linux.
+
+    \param ftdi pointer to ftdi_context
+    \param buf Buffer with the data
+    \param size Size of the buffer
+
+    \retval <0: error code from usb_bulk_write()
+    \retval >0: number of bytes written
+*/
+int ftdi_write_data_async(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *buf, int size)
+{
+    int ret;
+    int offset = 0;
+    int total_written = 0;
+
+    while (offset < size) {
+        int write_size = ftdi->writebuffer_chunksize;
+
+        if (offset+write_size > size)
+            write_size = size-offset;
+
+        ret = _usb_bulk_write_async(ftdi, ftdi->in_ep, buf+offset, write_size);
+        if (ret < 0)
+            ftdi_error_return(ret, "usb bulk write async failed");
+
+        total_written += ret;
+        offset += write_size;
+    }
+
+    return total_written;
+}
+
+
 /**
     Configure write buffer chunk size.
     Default is 4096.
@@ -676,6 +964,7 @@ int ftdi_write_data_get_chunksize(struct ftdi_context *ftdi, unsigned int *chunk
     \param size Size of the buffer
 
     \retval <0: error code from usb_bulk_read()
+    \retval  0: no data was available
     \retval >0: number of bytes read
 
     \remark This function is not useful in bitbang mode.
@@ -949,6 +1238,20 @@ int ftdi_get_latency_timer(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *latency)
 }
 
 /**
+   Set the eeprom size
+
+   \param ftdi pointer to ftdi_context
+   \param eeprom Pointer to ftdi_eeprom
+   \param size
+
+*/
+void ftdi_eeprom_setsize(struct ftdi_context *ftdi, struct ftdi_eeprom *eeprom, int size)
+{
+  ftdi->eeprom_size=size;
+  eeprom->size=size;
+}
+
+/**
     Init eeprom with default values.
 
     \param eeprom Pointer to ftdi_eeprom
@@ -974,6 +1277,8 @@ void ftdi_eeprom_initdefaults(struct ftdi_eeprom *eeprom)
     eeprom->manufacturer = NULL;
     eeprom->product = NULL;
     eeprom->serial = NULL;
+
+    eeprom->size = FTDI_DEFAULT_EEPROM_SIZE;
 }
 
 /**
@@ -1000,8 +1305,14 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
     if (eeprom->serial != NULL)
         serial_size = strlen(eeprom->serial);
 
-    size_check = 128; // eeprom is 128 bytes
+    size_check = eeprom->size;
     size_check -= 28; // 28 are always in use (fixed)
+
+    // Top half of a 256byte eeprom is used just for strings and checksum 
+    // it seems that the FTDI chip will not read these strings from the lower half
+    // Each string starts with two bytes; offset and type (0x03 for string)
+    // the checksum needs two bytes, so without the string data that 8 bytes from the top half
+    if(eeprom->size>=256)size_check = 120;
     size_check -= manufacturer_size*2;
     size_check -= product_size*2;
     size_check -= serial_size*2;
@@ -1011,7 +1322,7 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
         return (-1);
 
     // empty eeprom
-    memset (output, 0, 128);
+    memset (output, 0, eeprom->size);
 
     // Addr 00: Stay 00 00
     // Addr 02: Vendor ID
@@ -1079,9 +1390,7 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
     }
 
 
-    // Addr 0E: Offset of the manufacturer string + 0x80
-    output[0x0E] = 0x14 + 0x80;
-
+    // Addr 0E: Offset of the manufacturer string + 0x80, calculated later
     // Addr 0F: Length of manufacturer string
     output[0x0F] = manufacturer_size*2 + 2;
 
@@ -1094,19 +1403,21 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
     output[0x13] = serial_size*2 + 2;
 
     // Dynamic content
-    output[0x14] = manufacturer_size*2 + 2;
-    output[0x15] = 0x03; // type: string
-
-    i = 0x16, j = 0;
-
-    // Output manufacturer
+    i=0x14;
+    if(eeprom->size>=256) i = 0x80;
+   
+
+    // Output manufacturer 
+    output[0x0E] = i | 0x80;  // calculate offset
+    output[i++] = manufacturer_size*2 + 2;
+    output[i++] = 0x03; // type: string
     for (j = 0; j < manufacturer_size; j++) {
         output[i] = eeprom->manufacturer[j], i++;
         output[i] = 0x00, i++;
     }
 
     // Output product name
-    output[0x10] = i + 0x80;  // calculate offset
+    output[0x10] = i | 0x80;  // calculate offset
     output[i] = product_size*2 + 2, i++;
     output[i] = 0x03, i++;
     for (j = 0; j < product_size; j++) {
@@ -1115,7 +1426,7 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
     }
 
     // Output serial
-    output[0x12] = i + 0x80; // calculate offset
+    output[0x12] = i | 0x80; // calculate offset
     output[i] = serial_size*2 + 2, i++;
     output[i] = 0x03, i++;
     for (j = 0; j < serial_size; j++) {
@@ -1126,7 +1437,7 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
     // calculate checksum
     checksum = 0xAAAA;
 
-    for (i = 0; i < 63; i++) {
+    for (i = 0; i < eeprom->size/2-1; i++) {
         value = output[i*2];
         value += output[(i*2)+1] << 8;
 
@@ -1134,8 +1445,8 @@ int ftdi_eeprom_build(struct ftdi_eeprom *eeprom, unsigned char *output)
         checksum = (checksum << 1) | (checksum >> 15);
     }
 
-    output[0x7E] = checksum;
-    output[0x7F] = checksum >> 8;
+    output[eeprom->size-2] = checksum;
+    output[eeprom->size-1] = checksum >> 8;
 
     return size_check;
 }
@@ -1153,7 +1464,7 @@ int ftdi_read_eeprom(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *eeprom)
 {
     int i;
 
-    for (i = 0; i < 64; i++) {
+    for (i = 0; i < ftdi->eeprom_size/2; i++) {
         if (usb_control_msg(ftdi->usb_dev, 0xC0, 0x90, 0, i, eeprom+(i*2), 2, ftdi->usb_read_timeout) != 2)
             ftdi_error_return(-1, "reading eeprom failed");
     }
@@ -1161,6 +1472,80 @@ int ftdi_read_eeprom(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *eeprom)
     return 0;
 }
 
+/*
+    ftdi_read_chipid_shift does the bitshift operation needed for the FTDIChip-ID
+    Function is only used internally
+    \internal
+*/
+static unsigned char ftdi_read_chipid_shift(unsigned char value)
+{
+    return ((value & 1) << 1) |
+            ((value & 2) << 5) |
+            ((value & 4) >> 2) |
+            ((value & 8) << 4) |
+            ((value & 16) >> 1) |
+            ((value & 32) >> 1) |
+            ((value & 64) >> 4) |
+            ((value & 128) >> 2);
+}
+
+/**
+    Read the FTDIChip-ID from R-type devices
+
+    \param ftdi pointer to ftdi_context
+    \param chipid Pointer to store FTDIChip-ID
+
+    \retval  0: all fine
+    \retval -1: read failed
+*/
+int ftdi_read_chipid(struct ftdi_context *ftdi, unsigned int *chipid)
+{
+    unsigned int a = 0, b = 0;
+
+    if (usb_control_msg(ftdi->usb_dev, 0xC0, 0x90, 0, 0x43, (char *)&a, 2, ftdi->usb_read_timeout) == 2)
+    {
+        a = a << 8 | a >> 8;
+        if (usb_control_msg(ftdi->usb_dev, 0xC0, 0x90, 0, 0x44, (char *)&b, 2, ftdi->usb_read_timeout) == 2)
+        {
+            b = b << 8 | b >> 8;
+            a = (a << 16) | b;
+            a = ftdi_read_chipid_shift(a) | ftdi_read_chipid_shift(a>>8)<<8
+                | ftdi_read_chipid_shift(a>>16)<<16 | ftdi_read_chipid_shift(a>>24)<<24;
+            *chipid = a ^ 0xa5f0f7d1;
+            return 0;
+        }
+    }
+
+    ftdi_error_return(-1, "read of FTDIChip-ID failed");
+}
+
+/**
+   Guesses size of eeprom by reading eeprom and comparing halves - will not work with blank eeprom
+   Call this function then do a write then call again to see if size changes, if so write again.
+
+   \param ftdi pointer to ftdi_context
+   \param eeprom Pointer to store eeprom into
+   \param maxsize the size of the buffer to read into
+
+   \retval size of eeprom
+*/
+int ftdi_read_eeprom_getsize(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *eeprom, int maxsize)
+{
+    int i=0,j,minsize=32;
+    int size=minsize;
+
+    do{
+      for (j = 0; i < maxsize/2 && j<size; j++) {
+        if (usb_control_msg(ftdi->usb_dev, 0xC0, 0x90, 0, i, eeprom+(i*2), 2, ftdi->usb_read_timeout) != 2)
+         ftdi_error_return(-1, "reading eeprom failed");
+       i++;
+      }
+      size*=2;
+    }while(size<=maxsize && memcmp(eeprom,&eeprom[size/2],size/2)!=0);
+
+    return size/2;
+}
+
 /**
     Write eeprom
 
@@ -1175,7 +1560,7 @@ int ftdi_write_eeprom(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char *eeprom)
     unsigned short usb_val;
     int i;
 
-    for (i = 0; i < 64; i++) {
+    for (i = 0; i < ftdi->eeprom_size/2; i++) {
         usb_val = eeprom[i*2];
         usb_val += eeprom[(i*2)+1] << 8;
         if (usb_control_msg(ftdi->usb_dev, 0x40, 0x91, usb_val, i, NULL, 0, ftdi->usb_write_timeout) != 0)