Merge pull request #173 from JohannesTaelman/master
[fw/stlink] / src / stlink-usb.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <stdint.h>
5 #include <sys/time.h>
6 #include <sys/types.h>
7 #include <libusb.h>
8
9 #include "stlink-common.h"
10 #include "stlink-usb.h"
11 #include "uglylogging.h"
12
13 #define LOG_TAG __FILE__
14 #define DLOG(format, args...)         ugly_log(UDEBUG, LOG_TAG, format, ## args)
15 #define ILOG(format, args...)         ugly_log(UINFO, LOG_TAG, format, ## args)
16 #define WLOG(format, args...)         ugly_log(UWARN, LOG_TAG, format, ## args)
17 #define fatal(format, args...)        ugly_log(UFATAL, LOG_TAG, format, ## args)
18
19 /* code from bsd timersub.h 
20 http://www.gnu-darwin.org/www001/src/ports/net/libevnet/work/libevnet-0.3.8/libnostd/bsd/sys/time/timersub.h.html
21 */
22 #if !defined timersub
23 #define timersub(a, b, r) do {                                  \
24         (r)->tv_sec     = (a)->tv_sec - (b)->tv_sec;            \
25         (r)->tv_usec    = (a)->tv_usec - (b)->tv_usec;          \
26         if ((r)->tv_usec < 0) {                                 \
27                 --(r)->tv_sec;                                  \
28                 (r)->tv_usec += 1000000;                        \
29         }                                                       \
30 } while (0)
31 #endif
32
33 enum SCSI_Generic_Direction {SG_DXFER_TO_DEV=0, SG_DXFER_FROM_DEV=0x80};
34
35 void _stlink_usb_close(stlink_t* sl) {
36     struct stlink_libusb * const handle = sl->backend_data;
37     // maybe we couldn't even get the usb device?
38     if (handle != NULL) {
39         if (handle->req_trans != NULL)
40             libusb_free_transfer(handle->req_trans);
41
42         if (handle->rep_trans != NULL)
43             libusb_free_transfer(handle->rep_trans);
44
45         if (handle->usb_handle != NULL) {
46             libusb_close(handle->usb_handle);
47         }
48
49         libusb_exit(handle->libusb_ctx);
50         free(handle);
51     }
52 }
53
54
55 struct trans_ctx {
56 #define TRANS_FLAGS_IS_DONE (1 << 0)
57 #define TRANS_FLAGS_HAS_ERROR (1 << 1)
58     volatile unsigned long flags;
59 };
60
61 #ifndef LIBUSB_CALL
62 # define LIBUSB_CALL
63 #endif
64
65 static void LIBUSB_CALL on_trans_done(struct libusb_transfer * trans) {
66     struct trans_ctx * const ctx = trans->user_data;
67
68     if (trans->status != LIBUSB_TRANSFER_COMPLETED)
69         ctx->flags |= TRANS_FLAGS_HAS_ERROR;
70
71     ctx->flags |= TRANS_FLAGS_IS_DONE;
72 }
73
74 int submit_wait(struct stlink_libusb *slu, struct libusb_transfer * trans) {
75     struct timeval start;
76     struct timeval now;
77     struct timeval diff;
78     struct trans_ctx trans_ctx;
79     enum libusb_error error;
80
81     trans_ctx.flags = 0;
82
83     /* brief intrusion inside the libusb interface */
84     trans->callback = on_trans_done;
85     trans->user_data = &trans_ctx;
86
87     if ((error = libusb_submit_transfer(trans))) {
88         printf("libusb_submit_transfer(%d)\n", error);
89         return -1;
90     }
91
92     gettimeofday(&start, NULL);
93
94     while (trans_ctx.flags == 0) {
95         struct timeval timeout;
96         timeout.tv_sec = 3;
97         timeout.tv_usec = 0;
98         if (libusb_handle_events_timeout(slu->libusb_ctx, &timeout)) {
99             printf("libusb_handle_events()\n");
100             return -1;
101         }
102
103         gettimeofday(&now, NULL);
104         timersub(&now, &start, &diff);
105         if (diff.tv_sec >= 3) {
106             printf("libusb_handle_events() timeout\n");
107             return -1;
108         }
109     }
110
111     if (trans_ctx.flags & TRANS_FLAGS_HAS_ERROR) {
112         printf("libusb_handle_events() | has_error\n");
113         return -1;
114     }
115
116     return 0;
117 }
118
119 ssize_t send_recv(struct stlink_libusb* handle, int terminate,
120         unsigned char* txbuf, size_t txsize,
121         unsigned char* rxbuf, size_t rxsize) {
122     /* note: txbuf and rxbuf can point to the same area */
123     int res = 0;
124
125     libusb_fill_bulk_transfer(handle->req_trans, handle->usb_handle,
126             handle->ep_req,
127             txbuf, txsize,
128             NULL, NULL,
129             0
130             );
131
132     if (submit_wait(handle, handle->req_trans)) return -1;
133
134     /* send_only */
135     if (rxsize != 0) {
136
137         /* read the response */
138         
139         libusb_fill_bulk_transfer(handle->rep_trans, handle->usb_handle,
140                                   handle->ep_rep, rxbuf, rxsize, NULL, NULL, 0);
141         
142         if (submit_wait(handle, handle->rep_trans)) return -1;
143         res = handle->rep_trans->actual_length;
144     }
145     
146     if ((handle->protocoll == 1) && terminate) {
147         /* Read the SG reply */
148         unsigned char sg_buf[13];
149         libusb_fill_bulk_transfer
150             (handle->rep_trans, handle->usb_handle,
151              handle->ep_rep, sg_buf, 13, NULL, NULL, 0);
152         res = submit_wait(handle, handle->rep_trans);
153         /* The STLink doesn't seem to evaluate the sequence number */
154         handle->sg_transfer_idx++;
155         if (res ) return -1;
156     }
157
158     return handle->rep_trans->actual_length;
159 }
160
161 static inline int send_only
162 (struct stlink_libusb* handle, int terminate,
163  unsigned char* txbuf, size_t txsize) {
164     return send_recv(handle, terminate, txbuf, txsize, NULL, 0);
165 }
166
167
168 static int fill_command
169 (stlink_t * sl, enum SCSI_Generic_Direction dir, uint32_t len) {
170     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
171     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
172     int i = 0;
173     memset(cmd, 0, sizeof (sl->c_buf));
174     if(slu->protocoll == 1) {
175         cmd[i++] = 'U';
176         cmd[i++] = 'S';
177         cmd[i++] = 'B';
178         cmd[i++] = 'C';
179         write_uint32(&cmd[i], slu->sg_transfer_idx);
180         write_uint32(&cmd[i + 4], len);
181         i += 8;
182         cmd[i++] = (dir == SG_DXFER_FROM_DEV)?0x80:0;
183         cmd[i++] = 0; /* Logical unit */
184         cmd[i++] = 0xa; /* Command length */
185     }
186     return i;
187 }
188
189 void _stlink_usb_version(stlink_t *sl) {
190     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
191     unsigned char* const data = sl->q_buf;
192     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
193     ssize_t size;
194     uint32_t rep_len = 6;
195     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
196
197     cmd[i++] = STLINK_GET_VERSION;
198
199     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
200     if (size == -1) {
201         printf("[!] send_recv\n");
202         return;
203     }
204 }
205
206 uint32_t _stlink_usb_read_debug32(stlink_t *sl, uint32_t addr) {
207     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
208     unsigned char* const rdata = sl->q_buf;
209     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
210     ssize_t size;
211     const int rep_len = 8;
212  
213     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
214     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
215     cmd[i++] = STLINK_JTAG_READDEBUG_32BIT;
216     write_uint32(&cmd[i], addr);
217     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, rdata, rep_len);
218     if (size == -1) {
219         printf("[!] send_recv\n");
220         return 0;
221     }
222     return read_uint32(rdata, 4);
223 }
224
225 void _stlink_usb_write_debug32(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint32_t data) {
226     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
227     unsigned char* const rdata = sl->q_buf;
228     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
229     ssize_t size;
230     const int rep_len = 2;
231  
232     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
233     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
234     cmd[i++] = STLINK_JTAG_WRITEDEBUG_32BIT;
235     write_uint32(&cmd[i], addr);
236     write_uint32(&cmd[i + 4], data);
237     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, rdata, rep_len);
238     if (size == -1) {
239         printf("[!] send_recv\n");
240         return;
241     }
242 }
243
244 void _stlink_usb_write_mem32(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint16_t len) {
245     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
246     unsigned char* const data = sl->q_buf;
247     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
248
249     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_TO_DEV, len);
250     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
251     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_WRITEMEM_32BIT;
252     write_uint32(&cmd[i], addr);
253     write_uint16(&cmd[i + 4], len);
254     send_only(slu, 0, cmd, slu->cmd_len);
255
256     send_only(slu, 1, data, len);
257 }
258
259 void _stlink_usb_write_mem8(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint16_t len) {
260     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
261     unsigned char* const data = sl->q_buf;
262     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
263
264     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_TO_DEV, 0);
265     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
266     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_WRITEMEM_8BIT;
267     write_uint32(&cmd[i], addr);
268     write_uint16(&cmd[i + 4], len);
269     send_only(slu, 0, cmd, slu->cmd_len);
270     send_only(slu, 1, data, len);
271 }
272
273
274 int _stlink_usb_current_mode(stlink_t * sl) {
275     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
276     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
277     unsigned char* const data = sl->q_buf;
278     ssize_t size;
279     int rep_len = 2;
280     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
281     
282     cmd[i++] = STLINK_GET_CURRENT_MODE;
283     size = send_recv(slu, 1, cmd,  slu->cmd_len, data, rep_len);
284     if (size == -1) {
285         printf("[!] send_recv\n");
286         return -1;
287     }
288     return sl->q_buf[0];
289 }
290
291 void _stlink_usb_core_id(stlink_t * sl) {
292     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
293     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
294     unsigned char* const data = sl->q_buf;
295     ssize_t size;
296     int rep_len = 4;
297     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
298
299     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
300     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_READCOREID;
301
302     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
303     if (size == -1) {
304         printf("[!] send_recv\n");
305         return;
306     }
307
308     sl->core_id = read_uint32(data, 0);
309 }
310
311 void _stlink_usb_status(stlink_t * sl) {
312     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
313     unsigned char* const data = sl->q_buf;
314     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
315     ssize_t size;
316     int rep_len = 2;
317     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
318
319     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
320     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_GETSTATUS;
321
322     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
323     if (size == -1) {
324         printf("[!] send_recv\n");
325         return;
326     }
327 }
328
329 void _stlink_usb_force_debug(stlink_t *sl) {
330     struct stlink_libusb *slu = sl->backend_data;
331     unsigned char* const data = sl->q_buf;
332     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
333     ssize_t size;
334     int rep_len = 2;
335     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
336
337     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
338     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_FORCEDEBUG;
339     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
340     if (size == -1) {
341         printf("[!] send_recv\n");
342         return;
343     }
344 }
345
346 void _stlink_usb_enter_swd_mode(stlink_t * sl) {
347     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
348     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
349     ssize_t size;
350     const int rep_len = 0;
351     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
352
353     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
354     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_ENTER;
355     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_ENTER_SWD;
356
357     size = send_only(slu, 1, cmd, slu->cmd_len);
358     if (size == -1) {
359         printf("[!] send_recv\n");
360         return;
361     }
362 }
363
364 void _stlink_usb_exit_dfu_mode(stlink_t* sl) {
365     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
366     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
367     ssize_t size;
368     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, 0);
369
370     cmd[i++] = STLINK_DFU_COMMAND;
371     cmd[i++] = STLINK_DFU_EXIT;
372
373     size = send_only(slu, 1, cmd, slu->cmd_len);
374     if (size == -1) {
375         printf("[!] send_recv\n");
376         return;
377     }
378 }
379
380 /**
381  * TODO - not convinced this does anything...
382  * @param sl
383  */
384 void _stlink_usb_reset(stlink_t * sl) {
385     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
386     unsigned char* const data = sl->q_buf;
387     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
388     ssize_t size;
389     int rep_len = 2;
390     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
391
392     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
393     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_RESETSYS;
394
395     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
396     if (size == -1) {
397         printf("[!] send_recv\n");
398         return;
399     }
400 }
401
402
403 void _stlink_usb_jtag_reset(stlink_t * sl, int value) {
404     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
405     unsigned char* const data = sl->q_buf;
406     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
407     ssize_t size;
408     int rep_len = 2;
409     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
410
411     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
412     cmd[i++] = STLINK_JTAG_DRIVE_NRST;
413     cmd[i++] = (value)?0:1;
414
415     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
416     if (size == -1) {
417         printf("[!] send_recv\n");
418         return;
419     }
420 }
421
422
423 void _stlink_usb_step(stlink_t* sl) {
424     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
425     unsigned char* const data = sl->q_buf;
426     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
427     ssize_t size;
428     int rep_len = 2;
429     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
430
431     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
432     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_STEPCORE;
433
434     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
435     if (size == -1) {
436         printf("[!] send_recv\n");
437         return;
438     }
439 }
440
441 /**
442  * This seems to do a good job of restarting things from the beginning?
443  * @param sl
444  */
445 void _stlink_usb_run(stlink_t* sl) {
446     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
447     unsigned char* const data = sl->q_buf;
448     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
449     ssize_t size;
450     int rep_len = 2;
451     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
452
453     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
454     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_RUNCORE;
455
456     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
457     if (size == -1) {
458         printf("[!] send_recv\n");
459         return;
460     }
461 }
462
463 void _stlink_usb_exit_debug_mode(stlink_t *sl) {
464     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
465     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
466     ssize_t size;
467     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, 0);
468
469     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
470     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_EXIT;
471
472     size = send_only(slu, 1, cmd, slu->cmd_len);
473     if (size == -1) {
474         printf("[!] send_only\n");
475         return;
476     }
477 }
478
479 void _stlink_usb_read_mem32(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint16_t len) {
480     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
481     unsigned char* const data = sl->q_buf;
482     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
483     ssize_t size;
484     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, len);
485
486     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
487     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_READMEM_32BIT;
488     write_uint32(&cmd[i], addr);
489     write_uint16(&cmd[i + 4], len);
490
491     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, len);
492     if (size == -1) {
493         printf("[!] send_recv\n");
494         return;
495     }
496
497     sl->q_len = (size_t) size;
498
499     stlink_print_data(sl);
500 }
501
502 void _stlink_usb_read_all_regs(stlink_t *sl, reg *regp) {
503     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
504     unsigned char* const cmd = sl->c_buf;
505     unsigned char* const data = sl->q_buf;
506     ssize_t size;
507     uint32_t rep_len = 84;
508     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
509
510     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
511     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_READALLREGS;
512     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
513     if (size == -1) {
514         printf("[!] send_recv\n");
515         return;
516     }
517     sl->q_len = (size_t) size;
518     stlink_print_data(sl);
519     for(i=0; i<16; i++)
520         regp->r[i]= read_uint32(sl->q_buf, i*4);
521     regp->xpsr       = read_uint32(sl->q_buf, 64);
522     regp->main_sp    = read_uint32(sl->q_buf, 68);
523     regp->process_sp = read_uint32(sl->q_buf, 72);
524     regp->rw         = read_uint32(sl->q_buf, 76);
525     regp->rw2        = read_uint32(sl->q_buf, 80);
526     if (sl->verbose < 2)
527         return;
528
529     DLOG("xpsr       = 0x%08x\n", read_uint32(sl->q_buf, 64));
530     DLOG("main_sp    = 0x%08x\n", read_uint32(sl->q_buf, 68));
531     DLOG("process_sp = 0x%08x\n", read_uint32(sl->q_buf, 72));
532     DLOG("rw         = 0x%08x\n", read_uint32(sl->q_buf, 76));
533     DLOG("rw2        = 0x%08x\n", read_uint32(sl->q_buf, 80));
534 }
535
536 void _stlink_usb_read_reg(stlink_t *sl, int r_idx, reg *regp) {
537     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
538     unsigned char* const data = sl->q_buf;
539     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
540     ssize_t size;
541     uint32_t r;
542     uint32_t rep_len = 4;
543     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
544
545     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
546     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_READREG;
547     cmd[i++] = (uint8_t) r_idx;
548     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
549     if (size == -1) {
550         printf("[!] send_recv\n");
551         return;
552     }
553     sl->q_len = (size_t) size;
554     stlink_print_data(sl);
555     r = read_uint32(sl->q_buf, 0);
556     DLOG("r_idx (%2d) = 0x%08x\n", r_idx, r);
557     
558     switch (r_idx) {
559     case 16:
560         regp->xpsr = r;
561         break;
562     case 17:
563         regp->main_sp = r;
564         break;
565     case 18:
566         regp->process_sp = r;
567         break;
568     case 19:
569         regp->rw = r; /* XXX ?(primask, basemask etc.) */
570         break;
571     case 20:
572         regp->rw2 = r; /* XXX ?(primask, basemask etc.) */
573         break;
574     default:
575         regp->r[r_idx] = r;
576     }
577 }
578
579 /* See section C1.6 of the ARMv7-M Architecture Reference Manual */
580 void _stlink_usb_read_unsupported_reg(stlink_t *sl, int r_idx, reg *regp) {
581     uint32_t r;
582
583     sl->q_buf[0] = (unsigned char) r_idx;
584     for (int i = 1; i < 4; i++) {
585         sl->q_buf[i] = 0;
586     }
587
588     _stlink_usb_write_mem32(sl, DCRSR, 4);
589     _stlink_usb_read_mem32(sl, DCRDR, 4);
590
591     r = read_uint32(sl->q_buf, 0);
592     DLOG("r_idx (%2d) = 0x%08x\n", r_idx, r);
593
594     switch (r_idx) {
595         case 0x14:
596             regp->primask = (uint8_t) (r & 0xFF);
597             regp->basepri = (uint8_t) ((r>>8) & 0xFF);
598             regp->faultmask = (uint8_t) ((r>>16) & 0xFF);
599             regp->control = (uint8_t) ((r>>24) & 0xFF);
600             break;
601         case 0x21:
602             regp->fpscr = r;
603             break;
604         default:
605             regp->s[r_idx - 0x40] = r;
606             break;
607     }
608 }
609
610 void _stlink_usb_read_all_unsupported_regs(stlink_t *sl, reg *regp) {
611     _stlink_usb_read_unsupported_reg(sl, 0x14, regp);
612     _stlink_usb_read_unsupported_reg(sl, 0x21, regp);
613
614     for (int i = 0; i < 32; i++) {
615         _stlink_usb_read_unsupported_reg(sl, 0x40+i, regp);
616     }
617 }
618
619 /* See section C1.6 of the ARMv7-M Architecture Reference Manual */
620 void _stlink_usb_write_unsupported_reg(stlink_t *sl, uint32_t val, int r_idx, reg *regp) {
621     if (r_idx >= 0x1C && r_idx <= 0x1F) { /* primask, basepri, faultmask, or control */
622         /* These are held in the same register */
623         _stlink_usb_read_unsupported_reg(sl, 0x14, regp);
624
625         val = (uint8_t) (val>>24);
626
627         switch (r_idx) {
628             case 0x1C:  /* control */
629                 val = (((uint32_t) val) << 24) | (((uint32_t) regp->faultmask) << 16) | (((uint32_t) regp->basepri) << 8) | ((uint32_t) regp->primask);
630                 break;
631             case 0x1D:  /* faultmask */
632                 val = (((uint32_t) regp->control) << 24) | (((uint32_t) val) << 16) | (((uint32_t) regp->basepri) << 8) | ((uint32_t) regp->primask);
633                 break;
634             case 0x1E:  /* basepri */
635                 val = (((uint32_t) regp->control) << 24) | (((uint32_t) regp->faultmask) << 16) | (((uint32_t) val) << 8) | ((uint32_t) regp->primask);
636                 break;
637             case 0x1F:  /* primask */
638                 val = (((uint32_t) regp->control) << 24) | (((uint32_t) regp->faultmask) << 16) | (((uint32_t) regp->basepri) << 8) | ((uint32_t) val);
639                 break;
640         }
641
642         r_idx = 0x14;
643     }
644
645     write_uint32(sl->q_buf, val);
646
647     _stlink_usb_write_mem32(sl, DCRDR, 4);
648
649     sl->q_buf[0] = (unsigned char) r_idx;
650     sl->q_buf[1] = 0;
651     sl->q_buf[2] = 0x01;
652     sl->q_buf[3] = 0;
653
654     _stlink_usb_write_mem32(sl, DCRSR, 4);
655 }
656
657 void _stlink_usb_write_reg(stlink_t *sl, uint32_t reg, int idx) {
658     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
659     unsigned char* const data = sl->q_buf;
660     unsigned char* const cmd  = sl->c_buf;
661     ssize_t size;
662     uint32_t rep_len = 2;
663     int i = fill_command(sl, SG_DXFER_FROM_DEV, rep_len);
664
665     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
666     cmd[i++] = STLINK_DEBUG_WRITEREG;
667     cmd[i++] = idx;
668     write_uint32(&cmd[i], reg);
669     size = send_recv(slu, 1, cmd, slu->cmd_len, data, rep_len);
670     if (size == -1) {
671         printf("[!] send_recv\n");
672         return;
673     }
674     sl->q_len = (size_t) size;
675     stlink_print_data(sl);
676 }
677
678 stlink_backend_t _stlink_usb_backend = {
679     _stlink_usb_close,
680     _stlink_usb_exit_debug_mode,
681     _stlink_usb_enter_swd_mode,
682     NULL,  // no enter_jtag_mode here...
683     _stlink_usb_exit_dfu_mode,
684     _stlink_usb_core_id,
685     _stlink_usb_reset,
686     _stlink_usb_jtag_reset,
687     _stlink_usb_run,
688     _stlink_usb_status,
689     _stlink_usb_version,
690     _stlink_usb_read_debug32,
691     _stlink_usb_read_mem32,
692     _stlink_usb_write_debug32,
693     _stlink_usb_write_mem32,
694     _stlink_usb_write_mem8,
695     _stlink_usb_read_all_regs,
696     _stlink_usb_read_reg,
697     _stlink_usb_read_all_unsupported_regs,
698     _stlink_usb_read_unsupported_reg,
699     _stlink_usb_write_unsupported_reg,
700     _stlink_usb_write_reg,
701     _stlink_usb_step,
702     _stlink_usb_current_mode,
703     _stlink_usb_force_debug
704 };
705
706
707 stlink_t* stlink_open_usb(const int verbose) {
708     stlink_t* sl = NULL;
709     struct stlink_libusb* slu = NULL;
710     int error = -1;
711     libusb_device** devs = NULL;
712     int config;
713
714     sl = malloc(sizeof (stlink_t));
715     slu = malloc(sizeof (struct stlink_libusb));
716     if (sl == NULL) goto on_error;
717     if (slu == NULL) goto on_error;
718     memset(sl, 0, sizeof (stlink_t));
719     memset(slu, 0, sizeof (struct stlink_libusb));
720
721     ugly_init(verbose);
722     sl->backend = &_stlink_usb_backend;
723     sl->backend_data = slu;
724     
725     sl->core_stat = STLINK_CORE_STAT_UNKNOWN;
726
727     if (libusb_init(&(slu->libusb_ctx))) {
728         WLOG("failed to init libusb context, wrong version of libraries?\n");
729         goto on_error;
730     }
731     
732     libusb_device **list;
733     int cnt = libusb_get_device_list(slu->libusb_ctx, &list);
734     struct libusb_device_descriptor desc;
735     int devBus =0;
736     int devAddr=0;
737     
738     char *device = getenv("STLINK_DEVICE");
739     if (device) {
740         char *c = strchr(device,':');
741         if (c==NULL) {
742             WLOG("STLINK_DEVICE must be <USB_BUS>:<USB_ADDR> format\n");
743             goto on_error;
744         }
745         devBus=atoi(device);
746         *c++=0;
747         devAddr=atoi(c);
748         ILOG("bus %03d dev %03d\n",devBus, devAddr);
749     }
750     while (cnt){
751         cnt--;
752         libusb_get_device_descriptor( list[cnt], &desc );
753         if (desc.idVendor!=USB_ST_VID) continue;
754         if (devBus && devAddr)
755             if ((libusb_get_bus_number(list[cnt])!=devBus) || (libusb_get_device_address(list[cnt])!=devAddr)) continue;
756         if (desc.idProduct == USB_STLINK_32L_PID) break;
757         if (desc.idProduct == USB_STLINK_PID) {
758             slu->protocoll = 1;
759             break;
760         }
761     }
762     
763     if (cnt < 0) {
764             WLOG ("Couldn't find %s ST-Link/V2 devices\n",(devBus && devAddr)?"matched":"any");
765             goto on_error;
766     } else {
767         if( libusb_open(list[cnt], &slu->usb_handle) !=0){
768             WLOG("Couldn't open ST-Link/V2 device %03d:%03d\n",libusb_get_bus_number(list[cnt]), libusb_get_device_address(list[cnt]));
769             goto on_error;
770         }
771     }
772     
773     libusb_free_device_list(list, 1);
774     
775
776     if (libusb_kernel_driver_active(slu->usb_handle, 0) == 1) {
777         int r;
778         
779         r = libusb_detach_kernel_driver(slu->usb_handle, 0);
780         if (r<0) {
781             WLOG("libusb_detach_kernel_driver(() error %s\n", strerror(-r));
782             goto on_libusb_error;
783         }
784     }
785
786     if (libusb_get_configuration(slu->usb_handle, &config)) {
787         /* this may fail for a previous configured device */
788         WLOG("libusb_get_configuration()\n");
789         goto on_libusb_error;
790     }
791
792     if (config != 1) {
793         printf("setting new configuration (%d -> 1)\n", config);
794         if (libusb_set_configuration(slu->usb_handle, 1)) {
795             /* this may fail for a previous configured device */
796             WLOG("libusb_set_configuration() failed\n");
797             goto on_libusb_error;
798         }
799     }
800
801     if (libusb_claim_interface(slu->usb_handle, 0)) {
802         WLOG("libusb_claim_interface() failed\n");
803         goto on_libusb_error;
804     }
805
806     slu->req_trans = libusb_alloc_transfer(0);
807     if (slu->req_trans == NULL) {
808         WLOG("libusb_alloc_transfer failed\n");
809         goto on_libusb_error;
810     }
811
812     slu->rep_trans = libusb_alloc_transfer(0);
813     if (slu->rep_trans == NULL) {
814         WLOG("libusb_alloc_transfer failed\n");
815         goto on_libusb_error;
816     }
817     // TODO - could use the scanning techniq from stm8 code here...
818     slu->ep_rep = 1 /* ep rep */ | LIBUSB_ENDPOINT_IN;
819     slu->ep_req = 2 /* ep req */ | LIBUSB_ENDPOINT_OUT;
820
821     slu->sg_transfer_idx = 0;
822     // TODO - never used at the moment, always CMD_SIZE
823     slu->cmd_len = (slu->protocoll == 1)? STLINK_SG_SIZE: STLINK_CMD_SIZE;
824
825     /* success */
826
827     if (stlink_current_mode(sl) == STLINK_DEV_DFU_MODE) {
828       ILOG("-- exit_dfu_mode\n");
829       stlink_exit_dfu_mode(sl);
830     }
831
832     if (stlink_current_mode(sl) != STLINK_DEV_DEBUG_MODE) {
833       stlink_enter_swd_mode(sl);
834     }
835
836     stlink_reset(sl);
837     stlink_load_device_params(sl);
838     stlink_version(sl);
839
840     error = 0;
841
842 on_libusb_error:
843     if (devs != NULL) {
844         libusb_free_device_list(devs, 1);
845     }
846
847     if (error == -1) {
848         stlink_close(sl);
849         return NULL;
850     }
851
852     /* success */
853     return sl;
854
855 on_error:
856     if( slu->libusb_ctx)
857         libusb_exit(slu->libusb_ctx);
858     if (sl != NULL) free(sl);
859     if (slu != NULL) free(slu);
860     return 0;
861 }
862