/*      $NetBSD: uhub.c,v 1.162 2024/05/04 12:49:15 mlelstv Exp $       */
/*      $FreeBSD: src/sys/dev/usb/uhub.c,v 1.18 1999/11/17 22:33:43 n_hibma Exp $       */
/*      $OpenBSD: uhub.c,v 1.86 2015/06/29 18:27:40 mpi Exp $ */

/*
* Copyright (c) 1998, 2004 The NetBSD Foundation, Inc.
* All rights reserved.
*
* This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
* by Lennart Augustsson ([email protected]) at
* Carlstedt Research & Technology.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
* ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
* TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
* PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
* BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
* CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
* SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
* INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
* CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
* ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
* POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

/*
* USB spec: http://www.usb.org/developers/docs/usbspec.zip
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: uhub.c,v 1.162 2024/05/04 12:49:15 mlelstv Exp $");

#ifdef _KERNEL_OPT
#include "opt_usb.h"
#endif

#include <sys/param.h>

#include <sys/bus.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/kmem.h>
#include <sys/proc.h>
#include <sys/sysctl.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/kcov.h>
#include <sys/sdt.h>

#include <dev/usb/usb.h>
#include <dev/usb/usb_sdt.h>
#include <dev/usb/usbdi.h>
#include <dev/usb/usbdi_util.h>
#include <dev/usb/usbdivar.h>
#include <dev/usb/usbhist.h>

SDT_PROBE_DEFINE1(usb, hub, explore, start,
   "struct usbd_device *"/*hub*/);
SDT_PROBE_DEFINE1(usb, hub, explore, done,
   "struct usbd_device *"/*hub*/);

SDT_PROBE_DEFINE3(usb, hub, explore, rescan,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "int"/*portno*/,
   "struct usbd_port *"/*port*/);
SDT_PROBE_DEFINE5(usb, hub, explore, portstat,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "int"/*portno*/,
   "int"/*status*/,
   "int"/*change*/,
   "int"/*reattach*/);
SDT_PROBE_DEFINE3(usb, hub, explore, disconnect,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "int"/*portno*/,
   "struct usbd_port *"/*port*/);
SDT_PROBE_DEFINE5(usb, hub, explore, reset,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "int"/*portno*/,
   "struct usbd_port *"/*port*/,
   "int"/*status*/,
   "int"/*change*/);
SDT_PROBE_DEFINE4(usb, hub, explore, connect,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "int"/*portno*/,
   "struct usbd_port *"/*port*/,
   "int"/*speed*/);
SDT_PROBE_DEFINE4(usb, hub, explore, connected,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "int"/*portno*/,
   "struct usbd_port *"/*port*/,
   "int"/*speed*/);

SDT_PROBE_DEFINE2(usb, hub, interrupt, ,
   "struct usbd_device *"/*hub*/,
   "usbd_status"/*status*/);

#ifdef USB_DEBUG
#ifndef UHUB_DEBUG
#define uhubdebug 0
#else
static int uhubdebug = 0;

SYSCTL_SETUP(sysctl_hw_uhub_setup, "sysctl hw.uhub setup")
{
       int err;
       const struct sysctlnode *rnode;
       const struct sysctlnode *cnode;

       err = sysctl_createv(clog, 0, NULL, &rnode,
           CTLFLAG_PERMANENT, CTLTYPE_NODE, "uhub",
           SYSCTL_DESCR("uhub global controls"),
           NULL, 0, NULL, 0, CTL_HW, CTL_CREATE, CTL_EOL);

       if (err)
               goto fail;

       /* control debugging printfs */
       err = sysctl_createv(clog, 0, &rnode, &cnode,
           CTLFLAG_PERMANENT|CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT,
           "debug", SYSCTL_DESCR("Enable debugging output"),
           NULL, 0, &uhubdebug, sizeof(uhubdebug), CTL_CREATE, CTL_EOL);
       if (err)
               goto fail;

       return;
fail:
       aprint_error("%s: sysctl_createv failed (err = %d)\n", __func__, err);
}

#endif /* UHUB_DEBUG */
#endif /* USB_DEBUG */

#define DPRINTF(FMT,A,B,C,D)    USBHIST_LOGN(uhubdebug,1,FMT,A,B,C,D)
#define DPRINTFN(N,FMT,A,B,C,D) USBHIST_LOGN(uhubdebug,N,FMT,A,B,C,D)
#define UHUBHIST_FUNC()         USBHIST_FUNC()
#define UHUBHIST_CALLED(name)   USBHIST_CALLED(uhubdebug)
#define UHUBHIST_CALLARGS(FMT,A,B,C,D) \
                               USBHIST_CALLARGS(uhubdebug,FMT,A,B,C,D)

struct uhub_softc {
       device_t                 sc_dev;        /* base device */
       struct usbd_device      *sc_hub;        /* USB device */
       int                      sc_proto;      /* device protocol */
       struct usbd_pipe        *sc_ipipe;      /* interrupt pipe */

       kmutex_t                 sc_lock;
       kcondvar_t               sc_cv;

       uint8_t                 *sc_statusbuf;
       uint8_t                 *sc_statuspend;
       uint8_t                 *sc_status;
       size_t                   sc_statuslen;
       bool                     sc_explorepending;
       bool                     sc_first_explore;
       bool                     sc_running;
       bool                     sc_rescan;

       struct lwp              *sc_exploring;
};

#define UHUB_IS_HIGH_SPEED(sc) \
   ((sc)->sc_proto == UDPROTO_HSHUBSTT || (sc)->sc_proto == UDPROTO_HSHUBMTT)
#define UHUB_IS_SINGLE_TT(sc) ((sc)->sc_proto == UDPROTO_HSHUBSTT)

#define PORTSTAT_ISSET(sc, port) \
       ((sc)->sc_status[(port) / 8] & (1 << ((port) % 8)))

Static usbd_status uhub_explore(struct usbd_device *);
Static void uhub_intr(struct usbd_xfer *, void *, usbd_status);


/*
* We need two attachment points:
* hub to usb and hub to hub
* Every other driver only connects to hubs
*/

static int uhub_match(device_t, cfdata_t, void *);
static void uhub_attach(device_t, device_t, void *);
static int uhub_rescan(device_t, const char *, const int *);
static void uhub_childdet(device_t, device_t);
static int uhub_detach(device_t, int);

CFATTACH_DECL3_NEW(uhub, sizeof(struct uhub_softc), uhub_match,
   uhub_attach, uhub_detach, NULL, uhub_rescan, uhub_childdet,
   DVF_DETACH_SHUTDOWN);
CFATTACH_DECL3_NEW(uroothub, sizeof(struct uhub_softc), uhub_match,
   uhub_attach, uhub_detach, NULL, uhub_rescan, uhub_childdet,
   DVF_DETACH_SHUTDOWN);

/*
* Setting this to 1 makes sure than an uhub attaches even at higher
* priority than ugen when ugen_override is set to 1.  This allows to
* probe the whole USB bus and attach functions with ugen.
*/
int uhub_ubermatch = 0;

static usbd_status
usbd_get_hub_desc(struct usbd_device *dev, usb_hub_descriptor_t *hd, int speed)
{
       usb_device_request_t req;
       usbd_status err;
       int nports;

       UHUBHIST_FUNC(); UHUBHIST_CALLED();

       /* don't issue UDESC_HUB to SS hub, or it would stall */
       if (dev->ud_depth != 0 && USB_IS_SS(dev->ud_speed)) {
               usb_hub_ss_descriptor_t hssd;
               int rmvlen;

               memset(&hssd, 0, sizeof(hssd));
               req.bmRequestType = UT_READ_CLASS_DEVICE;
               req.bRequest = UR_GET_DESCRIPTOR;
               USETW2(req.wValue, UDESC_SS_HUB, 0);
               USETW(req.wIndex, 0);
               USETW(req.wLength, USB_HUB_SS_DESCRIPTOR_SIZE);
               DPRINTFN(1, "getting sshub descriptor", 0, 0, 0, 0);
               err = usbd_do_request(dev, &req, &hssd);
               nports = hssd.bNbrPorts;
               if (dev->ud_depth != 0 && nports > UHD_SS_NPORTS_MAX) {
                       DPRINTF("num of ports %jd exceeds maxports %jd",
                           nports, UHD_SS_NPORTS_MAX, 0, 0);
                       nports = hd->bNbrPorts = UHD_SS_NPORTS_MAX;
               }
               rmvlen = (nports + 7) / 8;
               hd->bDescLength = USB_HUB_DESCRIPTOR_SIZE +
                   (rmvlen > 1 ? rmvlen : 1) - 1;
               memcpy(hd->DeviceRemovable, hssd.DeviceRemovable, rmvlen);
               hd->bDescriptorType             = hssd.bDescriptorType;
               hd->bNbrPorts                   = hssd.bNbrPorts;
               hd->wHubCharacteristics[0]      = hssd.wHubCharacteristics[0];
               hd->wHubCharacteristics[1]      = hssd.wHubCharacteristics[1];
               hd->bPwrOn2PwrGood              = hssd.bPwrOn2PwrGood;
               hd->bHubContrCurrent            = hssd.bHubContrCurrent;
       } else {
               req.bmRequestType = UT_READ_CLASS_DEVICE;
               req.bRequest = UR_GET_DESCRIPTOR;
               USETW2(req.wValue, UDESC_HUB, 0);
               USETW(req.wIndex, 0);
               USETW(req.wLength, USB_HUB_DESCRIPTOR_SIZE);
               DPRINTFN(1, "getting hub descriptor", 0, 0, 0, 0);
               err = usbd_do_request(dev, &req, hd);
               nports = hd->bNbrPorts;
               if (!err && nports > 7) {
                       USETW(req.wLength,
                           USB_HUB_DESCRIPTOR_SIZE + (nports+1) / 8);
                       err = usbd_do_request(dev, &req, hd);
               }
       }

       return err;
}

static usbd_status
usbd_set_hub_depth(struct usbd_device *dev, int depth)
{
       usb_device_request_t req;

       req.bmRequestType = UT_WRITE_CLASS_DEVICE;
       req.bRequest = UR_SET_HUB_DEPTH;
       USETW(req.wValue, depth);
       USETW(req.wIndex, 0);
       USETW(req.wLength, 0);
       return usbd_do_request(dev, &req, 0);
}

static int
uhub_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
{
       struct usb_attach_arg *uaa = aux;
       int matchvalue;

       UHUBHIST_FUNC(); UHUBHIST_CALLED();

       if (uhub_ubermatch)
               matchvalue = UMATCH_HIGHEST+1;
       else
               matchvalue = UMATCH_DEVCLASS_DEVSUBCLASS;

       DPRINTFN(5, "uaa=%#jx", (uintptr_t)uaa, 0, 0, 0);
       /*
        * The subclass for hubs seems to be 0 for some and 1 for others,
        * so we just ignore the subclass.
        */
       if (uaa->uaa_class == UDCLASS_HUB)
               return matchvalue;
       return UMATCH_NONE;
}

static void
uhub_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct uhub_softc *sc = device_private(self);
       struct usb_attach_arg *uaa = aux;
       struct usbd_device *dev = uaa->uaa_device;
       char *devinfop;
       usbd_status err;
       struct usbd_hub *hub = NULL;
       usb_hub_descriptor_t hubdesc;
       int p, port, nports, nremov, pwrdly;
       struct usbd_interface *iface;
       usb_endpoint_descriptor_t *ed;
       struct usbd_tt *tts = NULL;

       UHUBHIST_FUNC(); UHUBHIST_CALLED();

       KASSERT(usb_in_event_thread(parent));

       config_pending_incr(self);

       sc->sc_dev = self;
       sc->sc_hub = dev;
       sc->sc_proto = uaa->uaa_proto;

       devinfop = usbd_devinfo_alloc(dev, 1);
       aprint_naive("\n");
       aprint_normal(": %s\n", devinfop);
       usbd_devinfo_free(devinfop);

       if (dev->ud_depth > 0 && UHUB_IS_HIGH_SPEED(sc)) {
               aprint_normal_dev(self, "%s transaction translator%s\n",
                      UHUB_IS_SINGLE_TT(sc) ? "single" : "multiple",
                      UHUB_IS_SINGLE_TT(sc) ? "" : "s");
       }

       err = usbd_set_config_index(dev, 0, 1);
       if (err) {
               DPRINTF("configuration failed, sc %#jx error %jd",
                   (uintptr_t)sc, err, 0, 0);
               goto bad2;
       }

       if (dev->ud_depth > USB_HUB_MAX_DEPTH) {
               aprint_error_dev(self,
                   "hub depth (%d) exceeded, hub ignored\n",
                   USB_HUB_MAX_DEPTH);
               goto bad2;
       }

       /* Get hub descriptor. */
       memset(&hubdesc, 0, sizeof(hubdesc));
       err = usbd_get_hub_desc(dev, &hubdesc, dev->ud_speed);
       nports = hubdesc.bNbrPorts;
       if (err) {
               DPRINTF("getting hub descriptor failed, uhub%jd error %jd",
                   device_unit(self), err, 0, 0);
               goto bad2;
       }

       for (nremov = 0, port = 1; port <= nports; port++)
               if (!UHD_NOT_REMOV(&hubdesc, port))
                       nremov++;
       aprint_verbose_dev(self, "%d port%s with %d removable, %s powered\n",
           nports, nports != 1 ? "s" : "", nremov,
           dev->ud_selfpowered ? "self" : "bus");

       if (nports == 0) {
               aprint_debug_dev(self, "no ports, hub ignored\n");
               goto bad;
       }

       hub = kmem_alloc(sizeof(*hub) + (nports-1) * sizeof(struct usbd_port),
           KM_SLEEP);
       dev->ud_hub = hub;
       dev->ud_hub->uh_hubsoftc = sc;
       hub->uh_explore = uhub_explore;
       hub->uh_hubdesc = hubdesc;

       if (USB_IS_SS(dev->ud_speed) && dev->ud_depth != 0) {
               aprint_debug_dev(self, "setting hub depth %u\n",
                   dev->ud_depth - 1);
               err = usbd_set_hub_depth(dev, dev->ud_depth - 1);
               if (err) {
                       aprint_error_dev(self, "can't set depth\n");
                       goto bad;
               }
       }

       /* Set up interrupt pipe. */
       err = usbd_device2interface_handle(dev, 0, &iface);
       if (err) {
               aprint_error_dev(self, "no interface handle\n");
               goto bad;
       }

       if (UHUB_IS_HIGH_SPEED(sc) && !UHUB_IS_SINGLE_TT(sc)) {
               err = usbd_set_interface(iface, 1);
               if (err)
                       aprint_error_dev(self, "can't enable multiple TTs\n");
       }

       ed = usbd_interface2endpoint_descriptor(iface, 0);
       if (ed == NULL) {
               aprint_error_dev(self, "no endpoint descriptor\n");
               goto bad;
       }
       if ((ed->bmAttributes & UE_XFERTYPE) != UE_INTERRUPT) {
               aprint_error_dev(self, "bad interrupt endpoint\n");
               goto bad;
       }

       sc->sc_statuslen = (nports + 1 + 7) / 8;
       sc->sc_statusbuf = kmem_alloc(sc->sc_statuslen, KM_SLEEP);
       sc->sc_statuspend = kmem_zalloc(sc->sc_statuslen, KM_SLEEP);
       sc->sc_status = kmem_alloc(sc->sc_statuslen, KM_SLEEP);
       mutex_init(&sc->sc_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_SOFTUSB);
       cv_init(&sc->sc_cv, "uhubex");

       /* force initial scan */
       memset(sc->sc_status, 0xff, sc->sc_statuslen);
       sc->sc_explorepending = true;

       err = usbd_open_pipe_intr(iface, ed->bEndpointAddress,
                 USBD_SHORT_XFER_OK|USBD_MPSAFE, &sc->sc_ipipe, sc,
                 sc->sc_statusbuf, sc->sc_statuslen,
                 uhub_intr, USBD_DEFAULT_INTERVAL);
       if (err) {
               aprint_error_dev(self, "cannot open interrupt pipe\n");
               goto bad;
       }

       /* Wait with power off for a while if we are not a root hub */
       if (dev->ud_powersrc->up_parent != NULL)
               usbd_delay_ms(dev, USB_POWER_DOWN_TIME);

       usbd_add_drv_event(USB_EVENT_DRIVER_ATTACH, dev, sc->sc_dev);

       /*
        * To have the best chance of success we do things in the exact same
        * order as Windows 98.  This should not be necessary, but some
        * devices do not follow the USB specs to the letter.
        *
        * These are the events on the bus when a hub is attached:
        *  Get device and config descriptors (see attach code)
        *  Get hub descriptor (see above)
        *  For all ports
        *     turn on power
        *     wait for power to become stable
        * (all below happens in explore code)
        *  For all ports
        *     clear C_PORT_CONNECTION
        *  For all ports
        *     get port status
        *     if device connected
        *        wait 100 ms
        *        turn on reset
        *        wait
        *        clear C_PORT_RESET
        *        get port status
        *        proceed with device attachment
        */

       if (UHUB_IS_HIGH_SPEED(sc) && nports > 0) {
               tts = kmem_alloc((UHUB_IS_SINGLE_TT(sc) ? 1 : nports) *
                            sizeof(struct usbd_tt), KM_SLEEP);
       }
       /* Set up data structures */
       for (p = 1; p <= nports; p++) {
               struct usbd_port *up = &hub->uh_ports[p - 1];
               up->up_dev = NULL;
               up->up_parent = dev;
               up->up_portno = p;
               if (dev->ud_selfpowered)
                       /* Self powered hub, give ports maximum current. */
                       up->up_power = USB_MAX_POWER;
               else
                       up->up_power = USB_MIN_POWER;
               up->up_restartcnt = 0;
               up->up_reattach = 0;
               if (UHUB_IS_HIGH_SPEED(sc)) {
                       up->up_tt = &tts[UHUB_IS_SINGLE_TT(sc) ? 0 : p - 1];
                       up->up_tt->utt_hub = hub;
               } else {
                       up->up_tt = NULL;
               }
       }

       /* XXX should check for none, individual, or ganged power? */

       pwrdly = dev->ud_hub->uh_hubdesc.bPwrOn2PwrGood * UHD_PWRON_FACTOR
           + USB_EXTRA_POWER_UP_TIME;
       for (port = 1; port <= nports; port++) {
               /* Turn the power on. */
               err = usbd_set_port_feature(dev, port, UHF_PORT_POWER);
               if (err)
                       aprint_error_dev(self, "port %d power on failed, %s\n",
                           port, usbd_errstr(err));
               DPRINTF("uhub%jd turn on port %jd power", device_unit(self),
                   port, 0, 0);
       }

       /* Wait for stable power if we are not a root hub */
       if (dev->ud_powersrc->up_parent != NULL)
               usbd_delay_ms(dev, pwrdly);

       /* The usual exploration will finish the setup. */
       sc->sc_running = true;
       sc->sc_first_explore = true;

       if (!pmf_device_register(self, NULL, NULL))
               aprint_error_dev(self, "couldn't establish power handler\n");

       return;

bad:
       if (sc->sc_status)
               kmem_free(sc->sc_status, sc->sc_statuslen);
       if (sc->sc_statuspend)
               kmem_free(sc->sc_statuspend, sc->sc_statuslen);
       if (sc->sc_statusbuf)
               kmem_free(sc->sc_statusbuf, sc->sc_statuslen);
       if (hub)
               kmem_free(hub,
                   sizeof(*hub) + (nports-1) * sizeof(struct usbd_port));
       dev->ud_hub = NULL;
bad2:
       config_pending_decr(self);
}

usbd_status
uhub_explore(struct usbd_device *dev)
{
       usb_hub_descriptor_t *hd = &dev->ud_hub->uh_hubdesc;
       struct uhub_softc *sc = dev->ud_hub->uh_hubsoftc;
       struct usbd_port *up;
       struct usbd_device *subdev;
       usbd_status err;
       int speed;
       int port;
       int change, status, reconnect, rescan;

       UHUBHIST_FUNC();
       UHUBHIST_CALLARGS("uhub%jd dev=%#jx addr=%jd speed=%ju",
           device_unit(sc->sc_dev), (uintptr_t)dev, dev->ud_addr,
           dev->ud_speed);

       KASSERT(usb_in_event_thread(sc->sc_dev));

       if (!sc->sc_running)
               return USBD_NOT_STARTED;

       /* Ignore hubs that are too deep. */
       if (dev->ud_depth > USB_HUB_MAX_DEPTH)
               return USBD_TOO_DEEP;

       SDT_PROBE1(usb, hub, explore, start,  dev);

       /* Process rescan if requested.  */
       mutex_enter(&sc->sc_lock);
       rescan = sc->sc_rescan;
       sc->sc_rescan = false;
       mutex_exit(&sc->sc_lock);
       if (rescan) {
               for (port = 1; port <= hd->bNbrPorts; port++) {
                       SDT_PROBE3(usb, hub, explore, rescan,
                           dev, port, &dev->ud_hub->uh_ports[port - 1]);
                       subdev = dev->ud_hub->uh_ports[port - 1].up_dev;
                       if (subdev == NULL)
                               continue;
                       usbd_reattach_device(sc->sc_dev, subdev, port, NULL);
               }
       }

       if (PORTSTAT_ISSET(sc, 0)) { /* hub status change */
               usb_hub_status_t hs;

               err = usbd_get_hub_status(dev, &hs);
               if (err) {
                       DPRINTF("uhub%jd get hub status failed, err %jd",
                           device_unit(sc->sc_dev), err, 0, 0);
               } else {
                       /* just acknowledge */
                       status = UGETW(hs.wHubStatus);
                       change = UGETW(hs.wHubChange);
                       SDT_PROBE5(usb, hub, explore, portstat,
                           dev, /*portno*/0, status, change, /*reattach*/0);
                       DPRINTF("uhub%jd s/c=%jx/%jx", device_unit(sc->sc_dev),
                           status, change, 0);

                       if (change & UHS_LOCAL_POWER)
                               usbd_clear_hub_feature(dev,
                                                      UHF_C_HUB_LOCAL_POWER);
                       if (change & UHS_OVER_CURRENT)
                               usbd_clear_hub_feature(dev,
                                                      UHF_C_HUB_OVER_CURRENT);
               }
       }

       for (port = 1; port <= hd->bNbrPorts; port++) {
               up = &dev->ud_hub->uh_ports[port - 1];

               /* reattach is needed after firmware upload */
               reconnect = up->up_reattach;
               up->up_reattach = 0;

               status = change = 0;

               /* don't check if no change summary notification */
               if (PORTSTAT_ISSET(sc, port) || reconnect) {
                       err = usbd_get_port_status(dev, port, &up->up_status);
                       if (err) {
                               DPRINTF("uhub%jd get port stat failed, err %jd",
                                   device_unit(sc->sc_dev), err, 0, 0);
                               continue;
                       }
                       status = UGETW(up->up_status.wPortStatus);
                       change = UGETW(up->up_status.wPortChange);

                       DPRINTF("uhub%jd port %jd: s/c=%jx/%jx",
                           device_unit(sc->sc_dev), port, status, change);
               }
               SDT_PROBE5(usb, hub, explore, portstat,
                   dev, port, status, change, reconnect);
               if (!change && !reconnect) {
                       /* No status change, just do recursive explore. */
                       if (up->up_dev != NULL && up->up_dev->ud_hub != NULL)
                               up->up_dev->ud_hub->uh_explore(up->up_dev);
                       continue;
               }

               if (change & UPS_C_PORT_ENABLED) {
                       DPRINTF("uhub%jd port %jd C_PORT_ENABLED",
                           device_unit(sc->sc_dev), port, 0, 0);
                       usbd_clear_port_feature(dev, port, UHF_C_PORT_ENABLE);
                       if (change & UPS_C_CONNECT_STATUS) {
                               /* Ignore the port error if the device
                                  vanished. */
                       } else if (status & UPS_PORT_ENABLED) {
                               aprint_error_dev(sc->sc_dev,
                                   "illegal enable change, port %d\n", port);
                       } else {
                               /* Port error condition. */
                               if (up->up_restartcnt) /* no message first time */
                                       aprint_error_dev(sc->sc_dev,
                                           "port error, restarting port %d\n",
                                           port);

                               if (up->up_restartcnt++ < USBD_RESTART_MAX)
                                       goto disco;
                               else
                                       aprint_error_dev(sc->sc_dev,
                                           "port error, giving up port %d\n",
                                           port);
                       }
               }
               if (change & UPS_C_PORT_RESET) {
                       /*
                        * some xHCs set PortResetChange instead of CSC
                        * when port is reset.
                        */
                       if ((status & UPS_CURRENT_CONNECT_STATUS) != 0) {
                               change |= UPS_C_CONNECT_STATUS;
                       }
                       usbd_clear_port_feature(dev, port, UHF_C_PORT_RESET);
               }
               if (change & UPS_C_BH_PORT_RESET) {
                       /*
                        * some xHCs set WarmResetChange instead of CSC
                        * when port is reset.
                        */
                       if ((status & UPS_CURRENT_CONNECT_STATUS) != 0) {
                               change |= UPS_C_CONNECT_STATUS;
                       }
                       usbd_clear_port_feature(dev, port,
                           UHF_C_BH_PORT_RESET);
               }
               if (change & UPS_C_PORT_LINK_STATE)
                       usbd_clear_port_feature(dev, port,
                           UHF_C_PORT_LINK_STATE);
               if (change & UPS_C_PORT_CONFIG_ERROR)
                       usbd_clear_port_feature(dev, port,
                           UHF_C_PORT_CONFIG_ERROR);

               /* XXX handle overcurrent and resume events! */

               if (!reconnect && !(change & UPS_C_CONNECT_STATUS)) {
                       /* No status change, just do recursive explore. */
                       if (up->up_dev != NULL && up->up_dev->ud_hub != NULL)
                               up->up_dev->ud_hub->uh_explore(up->up_dev);
                       continue;
               }

               /* We have a connect status change, handle it. */

               DPRINTF("uhub%jd status change port %jd",
                   device_unit(sc->sc_dev), port, 0, 0);
               usbd_clear_port_feature(dev, port, UHF_C_PORT_CONNECTION);
               /*
                * If there is already a device on the port the change status
                * must mean that is has disconnected.  Looking at the
                * current connect status is not enough to figure this out
                * since a new unit may have been connected before we handle
                * the disconnect.
                */
       disco:
               if (up->up_dev != NULL) {
                       /* Disconnected */
                       DPRINTF("uhub%jd device addr=%jd disappeared on "
                           "port %jd",
                           device_unit(sc->sc_dev), up->up_dev->ud_addr, port,
                           0);

                       SDT_PROBE3(usb, hub, explore, disconnect,
                           dev, port, up);
                       usb_disconnect_port(up, sc->sc_dev, DETACH_FORCE);
                       usbd_clear_port_feature(dev, port,
                                               UHF_C_PORT_CONNECTION);
               }
               if (!(status & UPS_CURRENT_CONNECT_STATUS)) {
                       /* Nothing connected, just ignore it. */
                       DPRINTFN(3, "uhub%jd port %jd !CURRENT_CONNECT_STATUS",
                           device_unit(sc->sc_dev), port, 0, 0);
                       SDT_PROBE3(usb, hub, explore, disconnect,
                           dev, port, up);
                       usb_disconnect_port(up, sc->sc_dev, DETACH_FORCE);
                       usbd_clear_port_feature(dev, port,
                                               UHF_C_PORT_CONNECTION);
                       continue;
               }

               /* Connected */
               DPRINTF("unit %jd dev->speed=%ju dev->depth=%ju",
                   device_unit(sc->sc_dev), dev->ud_speed, dev->ud_depth, 0);

               /* Wait for maximum device power up time. */
               usbd_delay_ms(dev, USB_PORT_POWERUP_DELAY);

               /* Reset port, which implies enabling it. */
               if (usbd_reset_port(dev, port, &up->up_status)) {
                       aprint_error_dev(sc->sc_dev,
                           "port %d reset failed\n", port);
                       continue;
               }
#if 0
               /* Get port status again, it might have changed during reset */
               err = usbd_get_port_status(dev, port, &up->up_status);
               if (err) {
                       DPRINTF("uhub%jd port %jd get port status failed, "
                           "err %jd", device_unit(sc->sc_dev), port, err, 0);
                       continue;
               }
#endif
               /*
                * Use the port status from the reset to check for the device
                * disappearing, the port enable status, and the port speed
                */
               status = UGETW(up->up_status.wPortStatus);
               change = UGETW(up->up_status.wPortChange);
               SDT_PROBE5(usb, hub, explore, reset,
                   dev, port, up, status, change);
               DPRINTF("uhub%jd port %jd after reset: s/c=%jx/%jx",
                   device_unit(sc->sc_dev), port, status, change);

               if (!(status & UPS_CURRENT_CONNECT_STATUS)) {
                       /* Nothing connected, just ignore it. */
#ifdef DIAGNOSTIC
                       aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
                           "port %d, device disappeared after reset\n", port);
#endif
                       continue;
               }
               if (!(status & UPS_PORT_ENABLED)) {
                       /* Not allowed send/receive packet. */
#ifdef DIAGNOSTIC
                       printf("%s: port %d, device not enabled\n",
                              device_xname(sc->sc_dev), port);
#endif
                       continue;
               }
               /* port reset may cause Warm Reset Change, drop it. */
               if (change & UPS_C_BH_PORT_RESET)
                       usbd_clear_port_feature(dev, port,
                           UHF_C_BH_PORT_RESET);

               /*
                * Figure out device speed from power bit of port status.
                *  USB 2.0 ch 11.24.2.7.1
                *  USB 3.1 ch 10.16.2.6.1
                */
               int sts = status;
               if ((sts & UPS_PORT_POWER) == 0)
                       sts &= ~UPS_PORT_POWER_SS;

               if (sts & UPS_HIGH_SPEED)
                       speed = USB_SPEED_HIGH;
               else if (sts & UPS_LOW_SPEED)
                       speed = USB_SPEED_LOW;
               else {
                       /*
                        * If there is no power bit set, it is certainly
                        * a Super Speed device, so use the speed of its
                        * parent hub.
                        */
                       if (sts & UPS_PORT_POWER)
                               speed = USB_SPEED_FULL;
                       else
                               speed = dev->ud_speed;
               }

               /*
                * Reduce the speed, otherwise we won't setup the proper
                * transfer methods.
                */
               if (speed > dev->ud_speed)
                       speed = dev->ud_speed;

               DPRINTF("uhub%jd speed %ju", device_unit(sc->sc_dev), speed, 0,
                   0);

               /*
                * To check whether port has power,
                *  check UPS_PORT_POWER_SS bit if port speed is SS, and
                *  check UPS_PORT_POWER bit if port speed is HS/FS/LS.
                */
               if (USB_IS_SS(speed)) {
                       /* SS hub port */
                       if (!(status & UPS_PORT_POWER_SS))
                               aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
                                   "strange, connected port %d has no power\n",
                                   port);
               } else {
                       /* HS/FS/LS hub port */
                       if (!(status & UPS_PORT_POWER))
                               aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
                                   "strange, connected port %d has no power\n",
                                   port);
               }

               if (dev->ud_bus->ub_hctype == USBHCTYPE_VHCI) {
                       kcov_remote_enter(KCOV_REMOTE_VHCI,
                           KCOV_REMOTE_VHCI_ID(dev->ud_bus->ub_busnum, port));
               }

               SDT_PROBE4(usb, hub, explore, connect,
                   dev, port, up, speed);

               /* Get device info and set its address. */
               err = usbd_new_device(sc->sc_dev, dev->ud_bus,
                         dev->ud_depth + 1, speed, port, up);

               if (dev->ud_bus->ub_hctype == USBHCTYPE_VHCI) {
                       kcov_remote_leave(KCOV_REMOTE_VHCI,
                           KCOV_REMOTE_VHCI_ID(dev->ud_bus->ub_busnum, port));
               }

               /* XXX retry a few times? */
               if (err) {
                       DPRINTF("uhub%jd: usbd_new_device failed, error %jd",
                           device_unit(sc->sc_dev), err, 0, 0);
                       /* Avoid addressing problems by disabling. */
                       /* usbd_reset_port(dev, port, &up->status); */

                       /*
                        * The unit refused to accept a new address, or had
                        * some other serious problem.  Since we cannot leave
                        * at 0 we have to disable the port instead.
                        */
                       device_printf(sc->sc_dev,
                           "device problem, disabling port %d\n", port);
                       usbd_clear_port_feature(dev, port, UHF_PORT_ENABLE);
               } else {
                       SDT_PROBE4(usb, hub, explore, connected,
                           dev, port, up, speed);
                       /* The port set up succeeded, reset error count. */
                       up->up_restartcnt = 0;

                       if (up->up_dev->ud_hub)
                               up->up_dev->ud_hub->uh_explore(up->up_dev);
               }
       }
       mutex_enter(&sc->sc_lock);
       sc->sc_explorepending = false;
       for (int i = 0; i < sc->sc_statuslen; i++) {
               if (sc->sc_statuspend[i] != 0) {
                       memcpy(sc->sc_status, sc->sc_statuspend,
                           sc->sc_statuslen);
                       memset(sc->sc_statuspend, 0, sc->sc_statuslen);
                       usb_needs_explore(sc->sc_hub);
                       break;
               }
       }
       mutex_exit(&sc->sc_lock);
       if (sc->sc_first_explore) {
               config_pending_decr(sc->sc_dev);
               sc->sc_first_explore = false;
       }

       SDT_PROBE1(usb, hub, explore, done,  dev);

       return USBD_NORMAL_COMPLETION;
}

/*
* Called from process context when the hub is gone.
* Detach all devices on active ports.
*/
static int
uhub_detach(device_t self, int flags)
{
       struct uhub_softc *sc = device_private(self);
       struct usbd_hub *hub = sc->sc_hub->ud_hub;
       struct usbd_port *rup;
       int nports, port, rc;

       UHUBHIST_FUNC(); UHUBHIST_CALLED();

       DPRINTF("uhub%jd flags=%jd", device_unit(self), flags, 0, 0);

       if (hub == NULL)                /* Must be partially working */
               return 0;

       /* XXXSMP usb */
       KERNEL_LOCK(1, curlwp);

       nports = hub->uh_hubdesc.bNbrPorts;
       for (port = 1; port <= nports; port++) {
               rup = &hub->uh_ports[port - 1];
               if (rup->up_dev == NULL)
                       continue;
               if ((rc = usb_disconnect_port(rup, self, flags)) != 0) {
                       /* XXXSMP usb */
                       KERNEL_UNLOCK_ONE(curlwp);

                       return rc;
               }
       }

       pmf_device_deregister(self);
       usbd_abort_pipe(sc->sc_ipipe);
       usbd_close_pipe(sc->sc_ipipe);

       usbd_add_drv_event(USB_EVENT_DRIVER_DETACH, sc->sc_hub, sc->sc_dev);

       if (hub->uh_ports[0].up_tt)
               kmem_free(hub->uh_ports[0].up_tt,
                   (UHUB_IS_SINGLE_TT(sc) ? 1 : nports) *
                   sizeof(struct usbd_tt));
       kmem_free(hub,
           sizeof(*hub) + (nports-1) * sizeof(struct usbd_port));
       sc->sc_hub->ud_hub = NULL;
       if (sc->sc_status)
               kmem_free(sc->sc_status, sc->sc_statuslen);
       if (sc->sc_statuspend)
               kmem_free(sc->sc_statuspend, sc->sc_statuslen);
       if (sc->sc_statusbuf)
               kmem_free(sc->sc_statusbuf, sc->sc_statuslen);

       cv_destroy(&sc->sc_cv);
       mutex_destroy(&sc->sc_lock);

       /* XXXSMP usb */
       KERNEL_UNLOCK_ONE(curlwp);

       return 0;
}

static int
uhub_rescan(device_t self, const char *ifattr, const int *locators)
{
       struct uhub_softc *sc = device_private(self);

       UHUBHIST_FUNC();
       UHUBHIST_CALLARGS("uhub%jd", device_unit(sc->sc_dev), 0, 0, 0);

       KASSERT(KERNEL_LOCKED_P());

       /* Trigger bus exploration.  */
       /* XXX locators */
       mutex_enter(&sc->sc_lock);
       sc->sc_rescan = true;
       mutex_exit(&sc->sc_lock);
       usb_needs_explore(sc->sc_hub);

       return 0;
}

/* Called when a device has been detached from it */
static void
uhub_childdet(device_t self, device_t child)
{
       struct uhub_softc *sc = device_private(self);
       struct usbd_device *devhub = sc->sc_hub;
       struct usbd_device *dev;
       int nports;
       int port;
       int i;

       KASSERT(KERNEL_LOCKED_P());

       if (!devhub->ud_hub)
               /* should never happen; children are only created after init */
               panic("hub not fully initialised, but child deleted?");

       nports = devhub->ud_hub->uh_hubdesc.bNbrPorts;
       for (port = 1; port <= nports; port++) {
               dev = devhub->ud_hub->uh_ports[port - 1].up_dev;
               if (!dev || dev->ud_subdevlen == 0)
                       continue;
               for (i = 0; i < dev->ud_subdevlen; i++) {
                       if (dev->ud_subdevs[i] == child) {
                               dev->ud_subdevs[i] = NULL;
                               dev->ud_nifaces_claimed--;
                       }
               }
               if (dev->ud_nifaces_claimed == 0) {
                       kmem_free(dev->ud_subdevs,
                           dev->ud_subdevlen * sizeof(device_t));
                       dev->ud_subdevs = NULL;
                       dev->ud_subdevlen = 0;
               }
       }
}


/*
* Hub interrupt.
* This an indication that some port has changed status.
* Notify the bus event handler thread that we need
* to be explored again.
*/
void
uhub_intr(struct usbd_xfer *xfer, void *addr, usbd_status status)
{
       struct uhub_softc *sc = addr;

       UHUBHIST_FUNC(); UHUBHIST_CALLARGS("called! uhub%jd status=%jx",
           device_unit(sc->sc_dev), status, 0, 0);

       SDT_PROBE2(usb, hub, interrupt, ,  sc->sc_hub, status);

       if (status == USBD_STALLED)
               usbd_clear_endpoint_stall_async(sc->sc_ipipe);
       else if (status == USBD_NORMAL_COMPLETION) {

               mutex_enter(&sc->sc_lock);

               DPRINTFN(5, "uhub%jd: explore pending %jd",
                   device_unit(sc->sc_dev), sc->sc_explorepending, 0, 0);

               /* merge port bitmap into pending interrupts list */
               for (size_t i = 0; i < sc->sc_statuslen; i++) {
                       sc->sc_statuspend[i] |= sc->sc_statusbuf[i];

                       DPRINTFN(5, "uhub%jd: pending/new ports "
                           "[%jd] %#jx/%#jx", device_unit(sc->sc_dev),
                           i, sc->sc_statuspend[i], sc->sc_statusbuf[i]);
               }

               if (!sc->sc_explorepending) {
                       sc->sc_explorepending = true;

                       memcpy(sc->sc_status, sc->sc_statuspend,
                           sc->sc_statuslen);
                       memset(sc->sc_statuspend, 0, sc->sc_statuslen);

                       for (size_t i = 0; i < sc->sc_statuslen; i++) {
                               DPRINTFN(5, "uhub%jd: exploring ports "
                                   "[%jd] %#jx", device_unit(sc->sc_dev),
                                   i, sc->sc_status[i], 0);
                       }

                       usb_needs_explore(sc->sc_hub);
               }
               mutex_exit(&sc->sc_lock);
       }
}