git.gag.com Git - fw/stlink/blob - src/stlink-usb.c

   1 #include <assert.h>
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <time.h>
   7 #include <sys/types.h>
   8 #include <libusb-1.0/libusb.h>
   9 #include "stlink-common.h"
  10 #include "stlink-usb.h"
  11
  12 void _stlink_usb_close(stlink_t* sl) {
  13     struct stlink_libusb * const handle = sl->backend_data;
  14     // maybe we couldn't even get the usb device?
  15     if (handle != NULL) {
  16         if (handle->req_trans != NULL)
  17             libusb_free_transfer(handle->req_trans);
  18
  19         if (handle->rep_trans != NULL)
  20             libusb_free_transfer(handle->rep_trans);
  21
  22         if (handle->usb_handle != NULL)
  23             libusb_close(handle->usb_handle);
  24
  25         libusb_exit(handle->libusb_ctx);
  26         free(handle);
  27     }
  28 }
  29
  30
  31 struct trans_ctx {
  32 #define TRANS_FLAGS_IS_DONE (1 << 0)
  33 #define TRANS_FLAGS_HAS_ERROR (1 << 1)
  34     volatile unsigned long flags;
  35 };
  36
  37 static void on_trans_done(struct libusb_transfer * trans) {
  38     struct trans_ctx * const ctx = trans->user_data;
  39
  40     if (trans->status != LIBUSB_TRANSFER_COMPLETED)
  41         ctx->flags |= TRANS_FLAGS_HAS_ERROR;
  42
  43     ctx->flags |= TRANS_FLAGS_IS_DONE;
  44 }
  45
  46 int submit_wait(struct stlink_libusb *slu, struct libusb_transfer * trans) {
  47     struct timeval start;
  48     struct timeval now;
  49     struct timeval diff;
  50     struct trans_ctx trans_ctx;
  51     enum libusb_error error;
  52
  53     trans_ctx.flags = 0;
  54
  55     /* brief intrusion inside the libusb interface */
  56     trans->callback = on_trans_done;
  57     trans->user_data = &trans_ctx;
  58
  59     if ((error = libusb_submit_transfer(trans))) {
  60         printf("libusb_submit_transfer(%d)\n", error);
  61         return -1;
  62     }
  63
  64     gettimeofday(&start, NULL);
  65
  66     while (trans_ctx.flags == 0) {
  67         struct timeval timeout;
  68         timeout.tv_sec = 3;
  69         timeout.tv_usec = 0;
  70         if (libusb_handle_events_timeout(slu->libusb_ctx, &timeout)) {
  71             printf("libusb_handle_events()\n");
  72             return -1;
  73         }
  74
  75         gettimeofday(&now, NULL);
  76         timersub(&now, &start, &diff);
  77         if (diff.tv_sec >= 3) {
  78             printf("libusb_handle_events() timeout\n");
  79             return -1;
  80         }
  81     }
  82
  83     if (trans_ctx.flags & TRANS_FLAGS_HAS_ERROR) {
  84         printf("libusb_handle_events() | has_error\n");
  85         return -1;
  86     }
  87
  88     return 0;
  89 }
  90
  91 ssize_t send_recv(struct stlink_libusb* handle,
  92         unsigned char* txbuf, size_t txsize,
  93         unsigned char* rxbuf, size_t rxsize) {
  94     /* note: txbuf and rxbuf can point to the same area */
  95
  96     libusb_fill_bulk_transfer(handle->req_trans, handle->usb_handle,
  97             handle->ep_req,
  98             txbuf, txsize,
  99             NULL, NULL,
 100             0
 101             );
 102
 103     printf("submit_wait(req)\n");
 104
 105     if (submit_wait(handle, handle->req_trans)) return -1;
 106
 107     /* send_only */
 108     if (rxsize == 0) return 0;
 109
 110     /* read the response */
 111
 112     libusb_fill_bulk_transfer(handle->rep_trans, handle->usb_handle,
 113             handle->ep_rep, rxbuf, rxsize, NULL, NULL, 0);
 114
 115     printf("submit_wait(rep)\n");
 116
 117     if (submit_wait(handle, handle->rep_trans)) return -1;
 118
 119     return handle->rep_trans->actual_length;
 120 }
 121
 122 static inline int send_only
 123 (struct stlink_libusb* handle, unsigned char* txbuf, size_t txsize) {
 124     return send_recv(handle, txbuf, txsize, NULL, 0);
 125 }
 126
 127
 128 // KARL - fixme, common code! (or, one per backend)
 129 // candidate for common code...
 130
 131
 132 static int is_stlink_device(libusb_device * dev) {
 133     struct libusb_device_descriptor desc;
 134
 135     if (libusb_get_device_descriptor(dev, &desc))
 136         return 0;
 137
 138     printf("device: 0x%04x, 0x%04x\n", desc.idVendor, desc.idProduct);
 139
 140     if (desc.idVendor != USB_ST_VID)
 141         return 0;
 142
 143     if (desc.idProduct != USB_STLINK_32L_PID)
 144         return 0;
 145
 146     return 1;
 147 }
 148
 149 void _stlink_usb_version(stlink_t *sl) {
 150     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 151     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 152     ssize_t size;
 153
 154     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 155     buf[0] = STLINK_GET_VERSION;
 156     buf[1] = 0x80;
 157
 158     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 159     if (size == -1) {
 160         printf("[!] send_recv\n");
 161         return;
 162     }
 163
 164 #if 1 /* DEBUG */
 165     {
 166         unsigned int i;
 167         for (i = 0; i < size; ++i) printf("%02x", buf[i]);
 168         printf("\n");
 169     }
 170 #endif /* DEBUG */
 171 }
 172
 173 void _stlink_usb_write_mem32(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint16_t len) {
 174     DD(sl, "oops! no write32 support yet, wanted to write %d bytes to %#x\n",
 175             len, addr);
 176 }
 177
 178 void _stlink_usb_write_mem8(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint16_t len) {
 179     DD(sl, "oops! no write8 support yet, wanted to write %d bytes to %#x\n",
 180             len, addr);
 181 }
 182
 183
 184 int _stlink_usb_current_mode(stlink_t * sl) {
 185     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 186     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 187     ssize_t size;
 188     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 189     buf[0] = STLINK_GET_CURRENT_MODE;
 190     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 191     if (size == -1) {
 192         printf("[!] send_recv\n");
 193         return -1;
 194     }
 195     return sl->q_buf[0];
 196 }
 197
 198 void _stlink_usb_core_id(stlink_t * sl) {
 199     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 200     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 201     ssize_t size;
 202
 203     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 204     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 205     buf[1] = STLINK_DEBUG_READCOREID;
 206
 207     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 208     if (size == -1) {
 209         printf("[!] send_recv\n");
 210         return;
 211     }
 212
 213     sl->core_id = read_uint32(buf, 0);
 214 }
 215
 216 void _stlink_usb_status(stlink_t * sl) {
 217     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 218     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 219     ssize_t size;
 220
 221     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 222
 223     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 224     buf[1] = STLINK_DEBUG_GETSTATUS;
 225
 226     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 227     if (size == -1) {
 228         printf("[!] send_recv\n");
 229         return;
 230     }
 231
 232     /* todo: stlink_core_stat */
 233
 234     // FIXME - decode into sl->core_stat
 235 #if 1 /* DEBUG */
 236     printf("status == 0x%x\n", buf[0]);
 237 #endif /* DEBUG */
 238
 239 }
 240
 241 void _stlink_usb_enter_swd_mode(stlink_t * sl) {
 242     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 243     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 244     ssize_t size;
 245
 246     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 247
 248     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 249     buf[1] = STLINK_SWD_ENTER;
 250     buf[2] = STLINK_DEBUG_ENTER_SWD;
 251
 252     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 253     if (size == -1) {
 254         printf("[!] send_recv\n");
 255         return;
 256     }
 257 }
 258
 259 void _stlink_usb_exit_dfu_mode(stlink_t* sl) {
 260     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 261     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 262     ssize_t size;
 263
 264     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 265     buf[0] = STLINK_DFU_COMMAND;
 266     buf[1] = STLINK_DFU_EXIT;
 267
 268     size = send_only(slu, buf, 16);
 269     if (size == -1) {
 270         printf("[!] send_recv\n");
 271         return;
 272     }
 273 }
 274
 275 void _stlink_usb_reset(stlink_t * sl) {
 276     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 277     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 278     ssize_t size;
 279
 280     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 281     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 282     buf[1] = STLINK_DEBUG_RESETSYS;
 283
 284     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 285     if (size == -1) {
 286         printf("[!] send_recv\n");
 287         return;
 288     }
 289 }
 290
 291
 292 void _stlink_usb_step(stlink_t* sl) {
 293     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 294     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 295     ssize_t size;
 296
 297     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 298     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 299     buf[1] = STLINK_DEBUG_STEPCORE;
 300
 301     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 302     if (size == -1) {
 303         printf("[!] send_recv\n");
 304         return;
 305     }
 306 }
 307
 308 void _stlink_usb_run(stlink_t* sl) {
 309     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 310     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 311     ssize_t size;
 312
 313     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 314     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 315     buf[1] = STLINK_DEBUG_RUNCORE;
 316
 317     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 318     if (size == -1) {
 319         printf("[!] send_recv\n");
 320         return;
 321     }
 322
 323 }
 324
 325 void _stlink_usb_exit_debug_mode(stlink_t *sl) {
 326     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 327     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 328     ssize_t size;
 329
 330     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 331     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 332     buf[1] = STLINK_DEBUG_EXIT;
 333
 334     size = send_only(slu, buf, 16);
 335     if (size == -1) {
 336         printf("[!] send_only\n");
 337         return;
 338     }
 339 }
 340
 341 void _stlink_usb_read_mem32(stlink_t *sl, uint32_t addr, uint16_t len) {
 342     struct stlink_libusb * const slu = sl->backend_data;
 343     unsigned char* const buf = sl->q_buf;
 344     ssize_t size;
 345
 346     /* assume len < sizeof(sl->q_buf) */
 347     assert(len < sizeof(sl->q_buf));  // makes a compiler warning? always true?
 348
 349     memset(buf, 0, sizeof (sl->q_buf));
 350     buf[0] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 351     buf[1] = STLINK_DEBUG_READMEM_32BIT;
 352     write_uint32(buf + 2, addr);
 353     /* windows usb logs show only one byte is used for length ... */
 354     // Presumably, this is because usb transfers can't be 16 bits worth of bytes long...
 355     assert (len < 256);
 356     buf[6] = (uint8_t) len;
 357
 358     size = send_recv(slu, buf, STLINK_CMD_SIZE, buf, sizeof (sl->q_buf));
 359     if (size == -1) {
 360         printf("[!] send_recv\n");
 361         return;
 362     }
 363
 364     sl->q_len = (size_t) size;
 365
 366     stlink_print_data(sl);
 367 }
 368
 369 void _stlink_usb_read_all_regs(stlink_t *sl, reg *regp) {
 370     DD(sl, "oops! read_all_regs not implemented for USB!\n");
 371 }
 372
 373 void _stlink_usb_read_reg(stlink_t *sl, int r_idx, reg *regp) {
 374     DD(sl, "oops! read_reg not implemented for USB! Wanted to read reg %d\n",
 375             r_idx);
 376 }
 377
 378 void _stlink_usb_write_reg(stlink_t *sl, uint32_t reg, int idx) {
 379     DD(sl, "oops! write_reg not implemented for USB! Wanted to write %#x to %d\n",
 380             reg, idx);
 381 }
 382
 383
 384
 385 stlink_backend_t _stlink_usb_backend = {
 386     _stlink_usb_close,
 387     _stlink_usb_exit_debug_mode,
 388     _stlink_usb_enter_swd_mode,
 389     NULL,  // no enter_jtag_mode here...
 390     _stlink_usb_exit_dfu_mode,
 391     _stlink_usb_core_id,
 392     _stlink_usb_reset,
 393     _stlink_usb_run,
 394     _stlink_usb_status,
 395     _stlink_usb_version,
 396     _stlink_usb_read_mem32,
 397     _stlink_usb_write_mem32,
 398     _stlink_usb_write_mem8,
 399     _stlink_usb_read_all_regs,
 400     _stlink_usb_read_reg,
 401     _stlink_usb_write_reg,
 402     _stlink_usb_step,
 403     _stlink_usb_current_mode
 404 };
 405
 406
 407 stlink_t* stlink_open_usb(const char *dev_name, const int verbose) {
 408     stlink_t* sl = NULL;
 409     struct stlink_libusb* slu = NULL;
 410
 411     sl = malloc(sizeof (stlink_t));
 412     slu = malloc(sizeof (struct stlink_libusb));
 413     if (sl == NULL) goto on_error;
 414     if (slu == NULL) goto on_error;
 415
 416     sl->verbose = verbose;
 417
 418     if (slu->libusb_ctx != NULL) {
 419         fprintf(stderr, "reopening with an existing context? undefined behaviour!\n");
 420         goto on_error;
 421     } else {
 422         if (libusb_init(&(slu->libusb_ctx))) {
 423             fprintf(stderr, "failed to init libusb context, wrong version of libraries?\n");
 424             goto on_error;
 425         }
 426     }
 427
 428     int error = -1;
 429
 430     libusb_device** devs = NULL;
 431     libusb_device* dev;
 432     ssize_t i;
 433     ssize_t count;
 434     int config;
 435
 436     count = libusb_get_device_list(slu->libusb_ctx, &devs);
 437     if (count < 0) {
 438         printf("libusb_get_device_list\n");
 439         goto on_libusb_error;
 440     }
 441
 442     for (i = 0; i < count; ++i) {
 443         dev = devs[i];
 444         if (is_stlink_device(dev)) break;
 445     }
 446     if (i == count) return NULL;
 447
 448     if (libusb_open(dev, &(slu->usb_handle))) {
 449         printf("libusb_open()\n");
 450         goto on_libusb_error;
 451     }
 452
 453     if (libusb_get_configuration(slu->usb_handle, &config)) {
 454         /* this may fail for a previous configured device */
 455         printf("libusb_get_configuration()\n");
 456         goto on_libusb_error;
 457     }
 458
 459     if (config != 1) {
 460         printf("setting new configuration (%d -> 1)\n", config);
 461         if (libusb_set_configuration(slu->usb_handle, 1)) {
 462             /* this may fail for a previous configured device */
 463             printf("libusb_set_configuration()\n");
 464             goto on_libusb_error;
 465         }
 466     }
 467
 468     if (libusb_claim_interface(slu->usb_handle, 0)) {
 469         printf("libusb_claim_interface()\n");
 470         goto on_libusb_error;
 471     }
 472
 473     slu->req_trans = libusb_alloc_transfer(0);
 474     if (slu->req_trans == NULL) {
 475         printf("libusb_alloc_transfer\n");
 476         goto on_libusb_error;
 477     }
 478
 479     slu->rep_trans = libusb_alloc_transfer(0);
 480     if (slu->rep_trans == NULL) {
 481         printf("libusb_alloc_transfer\n");
 482         goto on_libusb_error;
 483     }
 484
 485     slu->ep_rep = 1 /* ep rep */ | LIBUSB_ENDPOINT_IN;
 486     slu->ep_req = 2 /* ep req */ | LIBUSB_ENDPOINT_OUT;
 487
 488     /* libusb_reset_device(slu->usb_handle); */
 489
 490     /* success */
 491     error = 0;
 492
 493 on_libusb_error:
 494     if (devs != NULL) {
 495         libusb_free_device_list(devs, 1);
 496         fprintf(stderr, "freed libusb device list\n");
 497     }
 498
 499     if (error == -1) {
 500         stlink_close(sl);
 501         return NULL;
 502     }
 503
 504     sl->backend = &_stlink_usb_backend;
 505     sl->backend_data = slu;
 506     /* success */
 507     return sl;
 508
 509 on_error:
 510     if (sl != NULL) free(sl);
 511     if (slu != NULL) free(slu);
 512     return 0;
 513 }