]> git.sur5r.net Git - openocd/blobdiff - src/jtag/drivers/stlink_usb.c
stlink: avoid null pointer dereference in stlink_usb_close()
[openocd] / src / jtag / drivers / stlink_usb.c
index 4154b93c0afac56f4c9946f4fcde5ee75b254eac..554ffc1edcbfc2e76e6fe9fd558a3dce37f988b1 100644 (file)
 #define STLINK_WRITE_TIMEOUT 1000
 #define STLINK_READ_TIMEOUT 1000
 
-#define STLINK_NULL_EP     0
-#define STLINK_RX_EP       (1|ENDPOINT_IN)
-#define STLINK_TX_EP       (2|ENDPOINT_OUT)
-#define STLINK_TRACE_EP    (3|ENDPOINT_IN)
-#define STLINK_SG_SIZE     (31)
-#define STLINK_DATA_SIZE   (4*128)
-#define STLINK_CMD_SIZE_V2 (16)
-#define STLINK_CMD_SIZE_V1 (10)
+#define STLINK_NULL_EP        0
+#define STLINK_RX_EP          (1|ENDPOINT_IN)
+#define STLINK_TX_EP          (2|ENDPOINT_OUT)
+#define STLINK_TRACE_EP       (3|ENDPOINT_IN)
+
+#define STLINK_V2_1_TX_EP     (1|ENDPOINT_OUT)
+#define STLINK_V2_1_TRACE_EP  (2|ENDPOINT_IN)
+
+#define STLINK_SG_SIZE        (31)
+#define STLINK_DATA_SIZE      (4096)
+#define STLINK_CMD_SIZE_V2    (16)
+#define STLINK_CMD_SIZE_V1    (10)
+
+#define STLINK_V1_PID         (0x3744)
+#define STLINK_V2_PID         (0x3748)
+#define STLINK_V2_1_PID       (0x374B)
+
+/* the current implementation of the stlink limits
+ * 8bit read/writes to max 64 bytes. */
+#define STLINK_MAX_RW8         (64)
+
+/* "WAIT" responses will be retried (with exponential backoff) at
+ * most this many times before failing to caller.
+ */
+#define MAX_WAIT_RETRIES 8
 
 enum stlink_jtag_api_version {
        STLINK_JTAG_API_V1 = 1,
@@ -78,6 +95,12 @@ struct stlink_usb_handle_s {
        /** */
        struct libusb_transfer *trans;
        /** */
+       uint8_t rx_ep;
+       /** */
+       uint8_t tx_ep;
+       /** */
+       uint8_t trace_ep;
+       /** */
        uint8_t cmdbuf[STLINK_SG_SIZE];
        /** */
        uint8_t cmdidx;
@@ -86,6 +109,8 @@ struct stlink_usb_handle_s {
        /** */
        uint8_t databuf[STLINK_DATA_SIZE];
        /** */
+       uint32_t max_mem_packet;
+       /** */
        enum hl_transports transport;
        /** */
        struct stlink_usb_version version;
@@ -106,6 +131,9 @@ struct stlink_usb_handle_s {
                /** trace module clock prescaler */
                uint32_t prescale;
        } trace;
+       /** reconnect is needed next time we try to query the
+        * status */
+       bool reconnect_pending;
 };
 
 #define STLINK_DEBUG_ERR_OK            0x80
@@ -176,6 +204,7 @@ struct stlink_usb_handle_s {
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_START_TRACE_RX  0x40
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_STOP_TRACE_RX   0x41
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_GET_TRACE_NB    0x42
+#define STLINK_DEBUG_APIV2_SWD_SET_FREQ    0x43
 
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST_LOW   0x00
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST_HIGH  0x01
@@ -198,21 +227,37 @@ enum stlink_mode {
 #define REQUEST_SENSE        0x03
 #define REQUEST_SENSE_LENGTH 18
 
+static const struct {
+       int speed;
+       int speed_divisor;
+} stlink_khz_to_speed_map[] = {
+       {4000, 0},
+       {1800, 1}, /* default */
+       {1200, 2},
+       {950,  3},
+       {480,  7},
+       {240, 15},
+       {125, 31},
+       {100, 40},
+       {50,  79},
+       {25, 158},
+       {15, 265},
+       {5,  798}
+};
+
 static void stlink_usb_init_buffer(void *handle, uint8_t direction, uint32_t size);
 
 /** */
 static int stlink_usb_xfer_v1_get_status(void *handle)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        /* read status */
        memset(h->cmdbuf, 0, STLINK_SG_SIZE);
 
-       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, STLINK_RX_EP, (char *)h->cmdbuf,
+       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, h->rx_ep, (char *)h->cmdbuf,
                        13, STLINK_READ_TIMEOUT) != 13)
                return ERROR_FAIL;
 
@@ -238,25 +283,23 @@ static int stlink_usb_xfer_v1_get_status(void *handle)
 /** */
 static int stlink_usb_xfer_rw(void *handle, int cmdsize, const uint8_t *buf, int size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, STLINK_TX_EP, (char *)h->cmdbuf, cmdsize,
+       if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, h->tx_ep, (char *)h->cmdbuf, cmdsize,
                        STLINK_WRITE_TIMEOUT) != cmdsize) {
                return ERROR_FAIL;
        }
 
-       if (h->direction == STLINK_TX_EP && size) {
-               if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, STLINK_TX_EP, (char *)buf,
+       if (h->direction == h->tx_ep && size) {
+               if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, h->tx_ep, (char *)buf,
                                size, STLINK_WRITE_TIMEOUT) != size) {
                        LOG_DEBUG("bulk write failed");
                        return ERROR_FAIL;
                }
-       } else if (h->direction == STLINK_RX_EP && size) {
-               if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, STLINK_RX_EP, (char *)buf,
+       } else if (h->direction == h->rx_ep && size) {
+               if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, h->rx_ep, (char *)buf,
                                size, STLINK_READ_TIMEOUT) != size) {
                        LOG_DEBUG("bulk read failed");
                        return ERROR_FAIL;
@@ -270,13 +313,11 @@ static int stlink_usb_xfer_rw(void *handle, int cmdsize, const uint8_t *buf, int
 static int stlink_usb_xfer_v1_get_sense(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 16);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 16);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = REQUEST_SENSE;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = 0;
@@ -299,12 +340,10 @@ static int stlink_usb_xfer_v1_get_sense(void *handle)
 static int stlink_usb_xfer(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
 {
        int err, cmdsize = STLINK_CMD_SIZE_V2;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->version.stlink == 1)
                cmdsize = STLINK_SG_SIZE;
 
@@ -328,18 +367,74 @@ static int stlink_usb_xfer(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
        return ERROR_OK;
 }
 
+
+/**
+    Converts an STLINK status code held in the first byte of a response
+    to an openocd error, logs any error/wait status as debug output.
+*/
+static int stlink_usb_error_check(void *handle)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       /* TODO: no error checking yet on api V1 */
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
+               h->databuf[0] = STLINK_DEBUG_ERR_OK;
+
+       switch (h->databuf[0]) {
+               case STLINK_DEBUG_ERR_OK:
+                       return ERROR_OK;
+               case STLINK_DEBUG_ERR_FAULT:
+                       LOG_DEBUG("SWD fault response (0x%x)", STLINK_DEBUG_ERR_FAULT);
+                       return ERROR_FAIL;
+               case STLINK_SWD_AP_WAIT:
+                       LOG_DEBUG("wait status SWD_AP_WAIT (0x%x)", STLINK_SWD_AP_WAIT);
+                       return ERROR_WAIT;
+               case STLINK_SWD_DP_WAIT:
+                       LOG_DEBUG("wait status SWD_DP_WAIT (0x%x)", STLINK_SWD_AP_WAIT);
+                       return ERROR_WAIT;
+               default:
+                       LOG_DEBUG("unknown/unexpected STLINK status code 0x%x", h->databuf[0]);
+                       return ERROR_FAIL;
+       }
+}
+
+
+/** Issue an STLINK command via USB transfer, with retries on any wait status responses.
+
+    Works for commands where the STLINK_DEBUG status is returned in the first
+    byte of the response packet.
+
+    Returns an openocd result code.
+*/
+static int stlink_cmd_allow_retry(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
+{
+       int retries = 0;
+       int res;
+       while (1) {
+               res = stlink_usb_xfer(handle, buf, size);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
+               res = stlink_usb_error_check(handle);
+               if (res == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                       continue;
+               }
+               return res;
+       }
+}
+
 /** */
 static int stlink_usb_read_trace(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        assert(h->version.stlink >= 2);
 
-       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, STLINK_TRACE_EP, (char *)buf,
+       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, h->trace_ep, (char *)buf,
                        size, STLINK_READ_TIMEOUT) != size) {
                LOG_ERROR("bulk trace read failed");
                return ERROR_FAIL;
@@ -351,9 +446,7 @@ static int stlink_usb_read_trace(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
 /** */
 static void stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(void *handle, uint8_t direction, uint32_t size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
-
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        /* fill the send buffer */
        strcpy((char *)h->cmdbuf, "USBC");
@@ -362,7 +455,7 @@ static void stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(void *handle, uint8_t direction, uint3
        h->cmdidx += 4;
        buf_set_u32(h->cmdbuf+h->cmdidx, 0, 32, size);
        h->cmdidx += 4;
-       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = (direction == STLINK_RX_EP ? ENDPOINT_IN : ENDPOINT_OUT);
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = (direction == h->rx_ep ? ENDPOINT_IN : ENDPOINT_OUT);
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = 0; /* lun */
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_CMD_SIZE_V1;
 }
@@ -370,9 +463,7 @@ static void stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(void *handle, uint8_t direction, uint3
 /** */
 static void stlink_usb_init_buffer(void *handle, uint8_t direction, uint32_t size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
-
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        h->direction = direction;
 
@@ -385,54 +476,16 @@ static void stlink_usb_init_buffer(void *handle, uint8_t direction, uint32_t siz
                stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(handle, direction, size);
 }
 
-static const char * const stlink_usb_error_msg[] = {
-       "unknown"
-};
-
-/** */
-static int stlink_usb_error_check(void *handle)
-{
-       int res;
-       const char *err_msg = 0;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
-
-       assert(handle != NULL);
-
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       /* TODO: no error checking yet on api V1 */
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
-               h->databuf[0] = STLINK_DEBUG_ERR_OK;
-
-       switch (h->databuf[0]) {
-               case STLINK_DEBUG_ERR_OK:
-                       res = ERROR_OK;
-                       break;
-               case STLINK_DEBUG_ERR_FAULT:
-               default:
-                       err_msg = stlink_usb_error_msg[0];
-                       res = ERROR_FAIL;
-                       break;
-       }
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               LOG_DEBUG("status error: %d ('%s')", h->databuf[0], err_msg);
-
-       return res;
-}
-
 /** */
 static int stlink_usb_version(void *handle)
 {
        int res;
        uint16_t v;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 6);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 6);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_GET_VERSION;
 
@@ -470,16 +523,14 @@ static int stlink_usb_version(void *handle)
 
 static int stlink_usb_check_voltage(void *handle, float *target_voltage)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
        uint32_t adc_results[2];
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        /* only supported by stlink/v2 and for firmware >= 13 */
        if (h->version.stlink == 1 || h->version.jtag < 13)
                return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 8);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 8);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_GET_TARGET_VOLTAGE;
 
@@ -502,17 +553,40 @@ static int stlink_usb_check_voltage(void *handle, float *target_voltage)
        return ERROR_OK;
 }
 
+static int stlink_usb_set_swdclk(void *handle, uint16_t clk_divisor)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       /* only supported by stlink/v2 and for firmware >= 22 */
+       if (h->version.stlink == 1 || h->version.jtag < 22)
+               return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
+
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
+
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_SWD_SET_FREQ;
+       h_u16_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, clk_divisor);
+       h->cmdidx += 2;
+
+       int result = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
+
+       if (result != ERROR_OK)
+               return result;
+
+       return ERROR_OK;
+}
+
 /** */
 static int stlink_usb_current_mode(void *handle, uint8_t *mode)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_GET_CURRENT_MODE;
 
@@ -529,14 +603,11 @@ static int stlink_usb_current_mode(void *handle, uint8_t *mode)
 /** */
 static int stlink_usb_mode_enter(void *handle, enum stlink_mode type)
 {
-       int res;
        int rx_size = 0;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        /* on api V2 we are able the read the latest command
         * status
         * TODO: we need the test on api V1 too
@@ -544,7 +615,7 @@ static int stlink_usb_mode_enter(void *handle, enum stlink_mode type)
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2)
                rx_size = 2;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, rx_size);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, rx_size);
 
        switch (type) {
                case STLINK_MODE_DEBUG_JTAG:
@@ -573,26 +644,17 @@ static int stlink_usb_mode_enter(void *handle, enum stlink_mode type)
                        return ERROR_FAIL;
        }
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, rx_size);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       res = stlink_usb_error_check(h);
-
-       return res;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, rx_size);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_mode_leave(void *handle, enum stlink_mode type)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_NULL_EP, 0);
 
        switch (type) {
@@ -624,18 +686,30 @@ static int stlink_usb_mode_leave(void *handle, enum stlink_mode type)
 
 static int stlink_usb_assert_srst(void *handle, int srst);
 
+static enum stlink_mode stlink_get_mode(enum hl_transports t)
+{
+       switch (t) {
+       case HL_TRANSPORT_SWD:
+               return STLINK_MODE_DEBUG_SWD;
+       case HL_TRANSPORT_JTAG:
+               return STLINK_MODE_DEBUG_JTAG;
+       case HL_TRANSPORT_SWIM:
+               return STLINK_MODE_DEBUG_SWIM;
+       default:
+               return STLINK_MODE_UNKNOWN;
+       }
+}
+
 /** */
 static int stlink_usb_init_mode(void *handle, bool connect_under_reset)
 {
        int res;
        uint8_t mode;
        enum stlink_mode emode;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        res = stlink_usb_current_mode(handle, &mode);
 
        if (res != ERROR_OK)
@@ -699,20 +773,7 @@ static int stlink_usb_init_mode(void *handle, bool connect_under_reset)
        LOG_DEBUG("MODE: 0x%02X", mode);
 
        /* set selected mode */
-       switch (h->transport) {
-               case HL_TRANSPORT_SWD:
-                       emode = STLINK_MODE_DEBUG_SWD;
-                       break;
-               case HL_TRANSPORT_JTAG:
-                       emode = STLINK_MODE_DEBUG_JTAG;
-                       break;
-               case HL_TRANSPORT_SWIM:
-                       emode = STLINK_MODE_DEBUG_SWIM;
-                       break;
-               default:
-                       emode = STLINK_MODE_UNKNOWN;
-                       break;
-       }
+       emode = stlink_get_mode(h->transport);
 
        if (emode == STLINK_MODE_UNKNOWN) {
                LOG_ERROR("selected mode (transport) not supported");
@@ -744,13 +805,11 @@ static int stlink_usb_init_mode(void *handle, bool connect_under_reset)
 static int stlink_usb_idcode(void *handle, uint32_t *idcode)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 4);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 4);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_READCOREID;
@@ -762,47 +821,40 @@ static int stlink_usb_idcode(void *handle, uint32_t *idcode)
 
        *idcode = le_to_h_u32(h->databuf);
 
-       LOG_DEBUG("IDCODE: 0x%08X", *idcode);
+       LOG_DEBUG("IDCODE: 0x%08" PRIX32, *idcode);
 
        return ERROR_OK;
 }
 
 static int stlink_usb_v2_read_debug_reg(void *handle, uint32_t addr, uint32_t *val)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
        int res;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 8);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 8);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_READDEBUGREG;
        h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, addr);
        h->cmdidx += 4;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 8);
-
+       res = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 8);
        if (res != ERROR_OK)
                return res;
 
        *val = le_to_h_u32(h->databuf + 4);
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return ERROR_OK;
 }
 
 static int stlink_usb_write_debug_reg(void *handle, uint32_t addr, uint32_t val)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -814,27 +866,20 @@ static int stlink_usb_write_debug_reg(void *handle, uint32_t addr, uint32_t val)
        h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, val);
        h->cmdidx += 4;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static void stlink_usb_trace_read(void *handle)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->trace.enabled && h->version.jtag >= STLINK_TRACE_MIN_VERSION) {
                int res;
 
-               stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 10);
+               stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 10);
 
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_GET_TRACE_NB;
@@ -849,15 +894,23 @@ static void stlink_usb_trace_read(void *handle)
 
                                res = stlink_usb_read_trace(handle, buf, size);
                                if (res == ERROR_OK) {
-                                       /* Log retrieved trace output */
-                                       if (fwrite(buf, 1, size, h->trace.output_f) > 0)
-                                               fflush(h->trace.output_f);
+                                       if (h->trace.output_f) {
+                                               /* Log retrieved trace output */
+                                               if (fwrite(buf, 1, size, h->trace.output_f) > 0)
+                                                       fflush(h->trace.output_f);
+                                       }
                                }
                        }
                }
        }
 }
 
+static int stlink_usb_trace_read_callback(void *handle)
+{
+       stlink_usb_trace_read(handle);
+       return ERROR_OK;
+}
+
 static enum target_state stlink_usb_v2_get_status(void *handle)
 {
        int result;
@@ -881,16 +934,28 @@ static enum target_state stlink_usb_v2_get_status(void *handle)
 static enum target_state stlink_usb_state(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       if (h->reconnect_pending) {
+               LOG_INFO("Previous state query failed, trying to reconnect");
+               res = stlink_usb_mode_enter(handle, stlink_get_mode(h->transport));
 
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2)
-               return stlink_usb_v2_get_status(handle);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return TARGET_UNKNOWN;
+
+               h->reconnect_pending = false;
+       }
+
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
+               res = stlink_usb_v2_get_status(handle);
+               if (res == TARGET_UNKNOWN)
+                       h->reconnect_pending = true;
+               return res;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_GETSTATUS;
@@ -905,20 +970,19 @@ static enum target_state stlink_usb_state(void *handle)
        if (h->databuf[0] == STLINK_CORE_HALTED)
                return TARGET_HALTED;
 
+       h->reconnect_pending = true;
+
        return TARGET_UNKNOWN;
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_reset(void *handle)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
 
@@ -927,44 +991,25 @@ static int stlink_usb_reset(void *handle)
        else
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_RESETSYS;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       LOG_DEBUG("RESET: 0x%08X", h->databuf[0]);
-
-       /* the following is not a error under swd (using hardware srst), so return success */
-       if (h->databuf[0] == STLINK_SWD_AP_WAIT || h->databuf[0] == STLINK_SWD_DP_WAIT)
-               return ERROR_OK;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 static int stlink_usb_assert_srst(void *handle, int srst)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
                return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = srst;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
@@ -972,12 +1017,10 @@ static int stlink_configure_target_trace_port(void *handle)
 {
        int res;
        uint32_t reg;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        /* configure the TPI */
 
        /* enable the trace subsystem */
@@ -1029,23 +1072,23 @@ out:
 static void stlink_usb_trace_disable(void *handle)
 {
        int res = ERROR_OK;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        assert(h->version.jtag >= STLINK_TRACE_MIN_VERSION);
 
-       LOG_DEBUG("Tracing: disable\n");
+       LOG_DEBUG("Tracing: disable");
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_STOP_TRACE_RX;
        res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
 
-       if (res == ERROR_OK)
+       if (res == ERROR_OK) {
                h->trace.enabled = false;
+               target_unregister_timer_callback(stlink_usb_trace_read_callback, handle);
+       }
 }
 
 
@@ -1053,24 +1096,22 @@ static void stlink_usb_trace_disable(void *handle)
 static int stlink_usb_trace_enable(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->version.jtag >= STLINK_TRACE_MIN_VERSION) {
                uint32_t trace_hz;
 
                res = stlink_configure_target_trace_port(handle);
                if (res != ERROR_OK)
-                       LOG_ERROR("Unable to configure tracing on target\n");
+                       LOG_ERROR("Unable to configure tracing on target");
 
                trace_hz = h->trace.prescale > 0 ?
                        h->trace.source_hz / (h->trace.prescale + 1) :
                        h->trace.source_hz;
 
-               stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 10);
+               stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 10);
 
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_START_TRACE_RX;
@@ -1083,7 +1124,15 @@ static int stlink_usb_trace_enable(void *handle)
 
                if (res == ERROR_OK)  {
                        h->trace.enabled = true;
-                       LOG_DEBUG("Tracing: recording at %uHz\n", trace_hz);
+                       LOG_DEBUG("Tracing: recording at %" PRIu32 "Hz", trace_hz);
+                       /* We need the trace read function to be called at a
+                        * high-enough frequency to ensure reasonable
+                        * "timeliness" in processing ITM/DWT data.
+                        * TODO: An alternative could be using the asynchronous
+                        * features of the libusb-1.0 API to queue up one or more
+                        * reads in advance and requeue them once they are
+                        * completed. */
+                       target_register_timer_callback(stlink_usb_trace_read_callback, 1, 1, handle);
                }
        } else {
                LOG_ERROR("Tracing is not supported by this version.");
@@ -1097,49 +1146,40 @@ static int stlink_usb_trace_enable(void *handle)
 static int stlink_usb_run(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
                res = stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_DEBUGEN);
 
                /* Try to start tracing, if requested */
-               if (res == ERROR_OK && h->trace.output_f) {
+               if (res == ERROR_OK && h->trace.source_hz && !h->trace.enabled) {
                        if (stlink_usb_trace_enable(handle) == ERROR_OK)
-                               LOG_DEBUG("Tracing: enabled\n");
+                               LOG_DEBUG("Tracing: enabled");
                        else
-                               LOG_ERROR("Tracing: enable failed\n");
+                               LOG_ERROR("Tracing: enable failed");
                }
 
                return res;
        }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_RUNCORE;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_halt(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
                res = stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_HALT|C_DEBUGEN);
 
@@ -1149,29 +1189,21 @@ static int stlink_usb_halt(void *handle)
                return res;
        }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_FORCEDEBUG;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_step(void *handle)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
                /* TODO: this emulates the v1 api, it should really use a similar auto mask isr
                 * that the cortex-m3 currently does. */
@@ -1180,30 +1212,23 @@ static int stlink_usb_step(void *handle)
                return stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_HALT|C_DEBUGEN);
        }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_STEPCORE;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_read_regs(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 84);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 84);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -1223,13 +1248,11 @@ static int stlink_usb_read_regs(void *handle)
 static int stlink_usb_read_reg(void *handle, int num, uint32_t *val)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1 ? 4 : 8);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1 ? 4 : 8);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -1238,32 +1261,29 @@ static int stlink_usb_read_reg(void *handle, int num, uint32_t *val)
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_READREG;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = num;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1 ? 4 : 8);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1) {
+               res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 4);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
                *val = le_to_h_u32(h->databuf);
-       else {
+               return ERROR_OK;
+       } else {
+               res = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 8);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
                *val = le_to_h_u32(h->databuf + 4);
-               return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+               return ERROR_OK;
        }
-
-       return ERROR_OK;
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_write_reg(void *handle, int num, uint32_t val)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -1274,27 +1294,20 @@ static int stlink_usb_write_reg(void *handle, int num, uint32_t val)
        h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, val);
        h->cmdidx += 4;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 static int stlink_usb_get_rw_status(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
                return ERROR_OK;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_GETLASTRWSTATUS;
@@ -1304,7 +1317,7 @@ static int stlink_usb_get_rw_status(void *handle)
        if (res != ERROR_OK)
                return res;
 
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : res;
+       return stlink_usb_error_check(h);
 }
 
 /** */
@@ -1313,13 +1326,17 @@ static int stlink_usb_read_mem8(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
 {
        int res;
        uint16_t read_len = len;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       /* max 8bit read/write is 64bytes */
+       if (len > STLINK_MAX_RW8) {
+               LOG_DEBUG("max buffer length exceeded");
+               return ERROR_FAIL;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, read_len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, read_len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_READMEM_8BIT;
@@ -1347,13 +1364,17 @@ static int stlink_usb_write_mem8(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
                           const uint8_t *buffer)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       /* max 8bit read/write is 64bytes */
+       if (len > STLINK_MAX_RW8) {
+               LOG_DEBUG("max buffer length exceeded");
+               return ERROR_FAIL;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_TX_EP, len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->tx_ep, len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_WRITEMEM_8BIT;
@@ -1375,15 +1396,17 @@ static int stlink_usb_read_mem32(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
                          uint8_t *buffer)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       len *= 4;
+       /* data must be a multiple of 4 and word aligned */
+       if (len % 4 || addr % 4) {
+               LOG_DEBUG("Invalid data alignment");
+               return ERROR_TARGET_UNALIGNED_ACCESS;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_READMEM_32BIT;
@@ -1407,15 +1430,17 @@ static int stlink_usb_write_mem32(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
                           const uint8_t *buffer)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       len *= 4;
+       /* data must be a multiple of 4 and word aligned */
+       if (len % 4 || addr % 4) {
+               LOG_DEBUG("Invalid data alignment");
+               return ERROR_TARGET_UNALIGNED_ACCESS;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_TX_EP, len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->tx_ep, len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_WRITEMEM_32BIT;
@@ -1432,35 +1457,221 @@ static int stlink_usb_write_mem32(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
        return stlink_usb_get_rw_status(handle);
 }
 
+static uint32_t stlink_max_block_size(uint32_t tar_autoincr_block, uint32_t address)
+{
+       uint32_t max_tar_block = (tar_autoincr_block - ((tar_autoincr_block - 1) & address));
+       if (max_tar_block == 0)
+               max_tar_block = 4;
+       return max_tar_block;
+}
+
 static int stlink_usb_read_mem(void *handle, uint32_t addr, uint32_t size,
                uint32_t count, uint8_t *buffer)
 {
-       if (size == 4)
-               return stlink_usb_read_mem32(handle, addr, count, buffer);
-       else
-               return stlink_usb_read_mem8(handle, addr, count, buffer);
+       int retval = ERROR_OK;
+       uint32_t bytes_remaining;
+       int retries = 0;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       /* calculate byte count */
+       count *= size;
+
+       while (count) {
+
+               bytes_remaining = (size == 4) ? \
+                               stlink_max_block_size(h->max_mem_packet, addr) : STLINK_MAX_RW8;
+
+               if (count < bytes_remaining)
+                       bytes_remaining = count;
+
+               /* the stlink only supports 8/32bit memory read/writes
+                * honour 32bit, all others will be handled as 8bit access */
+               if (size == 4) {
+
+                       /* When in jtag mode the stlink uses the auto-increment functinality.
+                        * However it expects us to pass the data correctly, this includes
+                        * alignment and any page boundaries. We already do this as part of the
+                        * adi_v5 implementation, but the stlink is a hla adapter and so this
+                        * needs implementiong manually.
+                        * currently this only affects jtag mode, according to ST they do single
+                        * access in SWD mode - but this may change and so we do it for both modes */
+
+                       /* we first need to check for any unaligned bytes */
+                       if (addr % 4) {
+
+                               uint32_t head_bytes = 4 - (addr % 4);
+                               retval = stlink_usb_read_mem8(handle, addr, head_bytes, buffer);
+                               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                                       continue;
+                               }
+                               if (retval != ERROR_OK)
+                                       return retval;
+                               buffer += head_bytes;
+                               addr += head_bytes;
+                               count -= head_bytes;
+                               bytes_remaining -= head_bytes;
+                       }
+
+                       if (bytes_remaining % 4)
+                               retval = stlink_usb_read_mem(handle, addr, 1, bytes_remaining, buffer);
+                       else
+                               retval = stlink_usb_read_mem32(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+               } else
+                       retval = stlink_usb_read_mem8(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+
+               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                       continue;
+               }
+               if (retval != ERROR_OK)
+                       return retval;
+
+               buffer += bytes_remaining;
+               addr += bytes_remaining;
+               count -= bytes_remaining;
+       }
+
+       return retval;
 }
 
 static int stlink_usb_write_mem(void *handle, uint32_t addr, uint32_t size,
                uint32_t count, const uint8_t *buffer)
 {
-       if (size == 4)
-               return stlink_usb_write_mem32(handle, addr, count, buffer);
-       else
-               return stlink_usb_write_mem8(handle, addr, count, buffer);
+       int retval = ERROR_OK;
+       uint32_t bytes_remaining;
+       int retries = 0;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       /* calculate byte count */
+       count *= size;
+
+       while (count) {
+
+               bytes_remaining = (size == 4) ? \
+                               stlink_max_block_size(h->max_mem_packet, addr) : STLINK_MAX_RW8;
+
+               if (count < bytes_remaining)
+                       bytes_remaining = count;
+
+               /* the stlink only supports 8/32bit memory read/writes
+                * honour 32bit, all others will be handled as 8bit access */
+               if (size == 4) {
+
+                       /* When in jtag mode the stlink uses the auto-increment functinality.
+                        * However it expects us to pass the data correctly, this includes
+                        * alignment and any page boundaries. We already do this as part of the
+                        * adi_v5 implementation, but the stlink is a hla adapter and so this
+                        * needs implementiong manually.
+                        * currently this only affects jtag mode, according to ST they do single
+                        * access in SWD mode - but this may change and so we do it for both modes */
+
+                       /* we first need to check for any unaligned bytes */
+                       if (addr % 4) {
+
+                               uint32_t head_bytes = 4 - (addr % 4);
+                               retval = stlink_usb_write_mem8(handle, addr, head_bytes, buffer);
+                               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                                       continue;
+                               }
+                               if (retval != ERROR_OK)
+                                       return retval;
+                               buffer += head_bytes;
+                               addr += head_bytes;
+                               count -= head_bytes;
+                               bytes_remaining -= head_bytes;
+                       }
+
+                       if (bytes_remaining % 4)
+                               retval = stlink_usb_write_mem(handle, addr, 1, bytes_remaining, buffer);
+                       else
+                               retval = stlink_usb_write_mem32(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+
+               } else
+                       retval = stlink_usb_write_mem8(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                       continue;
+               }
+               if (retval != ERROR_OK)
+                       return retval;
+
+               buffer += bytes_remaining;
+               addr += bytes_remaining;
+               count -= bytes_remaining;
+       }
+
+       return retval;
 }
 
 /** */
-static int stlink_usb_close(void *fd)
+static int stlink_usb_override_target(const char *targetname)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       return !strcmp(targetname, "cortex_m");
+}
+
+static int stlink_speed(void *handle, int khz, bool query)
+{
+       unsigned i;
+       int speed_index = -1;
+       int speed_diff = INT_MAX;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       /* only supported by stlink/v2 and for firmware >= 22 */
+       if (h && (h->version.stlink == 1 || h->version.jtag < 22))
+               return khz;
+
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map); i++) {
+               if (khz == stlink_khz_to_speed_map[i].speed) {
+                       speed_index = i;
+                       break;
+               } else {
+                       int current_diff = khz - stlink_khz_to_speed_map[i].speed;
+                       /* get abs value for comparison */
+                       current_diff = (current_diff > 0) ? current_diff : -current_diff;
+                       if ((current_diff < speed_diff) && khz >= stlink_khz_to_speed_map[i].speed) {
+                               speed_diff = current_diff;
+                               speed_index = i;
+                       }
+               }
+       }
+
+       bool match = true;
+
+       if (speed_index == -1) {
+               /* this will only be here if we cannot match the slow speed.
+                * use the slowest speed we support.*/
+               speed_index = ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map) - 1;
+               match = false;
+       } else if (i == ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map))
+               match = false;
+
+       if (!match && query) {
+               LOG_INFO("Unable to match requested speed %d kHz, using %d kHz", \
+                               khz, stlink_khz_to_speed_map[speed_index].speed);
+       }
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)fd;
+       if (h && !query) {
+               int result = stlink_usb_set_swdclk(h, stlink_khz_to_speed_map[speed_index].speed_divisor);
+               if (result != ERROR_OK) {
+                       LOG_ERROR("Unable to set adapter speed");
+                       return khz;
+               }
+       }
+
+       return stlink_khz_to_speed_map[speed_index].speed;
+}
 
-       if (h->fd)
+/** */
+static int stlink_usb_close(void *handle)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       if (h && h->fd)
                jtag_libusb_close(h->fd);
 
-       free(fd);
+       free(h);
 
        return ERROR_OK;
 }
@@ -1483,14 +1694,13 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
 
        h->transport = param->transport;
 
-       /* set max read/write buffer size in bytes */
-       param->max_buffer = 512;
-
        const uint16_t vids[] = { param->vid, 0 };
        const uint16_t pids[] = { param->pid, 0 };
+       const char *serial = param->serial;
 
-       LOG_DEBUG("transport: %d vid: 0x%04x pid: 0x%04x", param->transport,
-               param->vid, param->pid);
+       LOG_DEBUG("transport: %d vid: 0x%04x pid: 0x%04x serial: %s",
+                       param->transport, param->vid, param->pid,
+                       param->serial ? param->serial : "");
 
        /*
          On certain host USB configurations(e.g. MacBook Air)
@@ -1502,7 +1712,7 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
          in order to become operational.
         */
        do {
-               if (jtag_libusb_open(vids, pids, &h->fd) != ERROR_OK) {
+               if (jtag_libusb_open(vids, pids, serial, &h->fd) != ERROR_OK) {
                        LOG_ERROR("open failed");
                        goto error_open;
                }
@@ -1514,14 +1724,28 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
                        goto error_open;
                }
 
+               /* RX EP is common for all versions */
+               h->rx_ep = STLINK_RX_EP;
+
                /* wrap version for first read */
                switch (param->pid) {
-               case 0x3744:
-                       h->version.stlink = 1;
-                       break;
-               default:
-                       h->version.stlink = 2;
-                       break;
+                       case STLINK_V1_PID:
+                               h->version.stlink = 1;
+                               h->tx_ep = STLINK_TX_EP;
+                               h->trace_ep = STLINK_TRACE_EP;
+                               break;
+                       case STLINK_V2_1_PID:
+                               h->version.stlink = 2;
+                               h->tx_ep = STLINK_V2_1_TX_EP;
+                               h->trace_ep = STLINK_V2_1_TRACE_EP;
+                               break;
+                       default:
+                       /* fall through - we assume V2 to be the default version*/
+                       case STLINK_V2_PID:
+                               h->version.stlink = 2;
+                               h->tx_ep = STLINK_TX_EP;
+                               h->trace_ep = STLINK_TRACE_EP;
+                               break;
                }
 
                /* get the device version */
@@ -1587,17 +1811,12 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
 
        api = h->version.jtag_api_max;
 
-       /* check that user has not requested certain api version
-        * and if they have check it is supported */
-       if ((param->api != 0) && (param->api <= h->version.jtag_api_max)) {
-               api = param->api;
-               LOG_INFO("using stlink api v%d", api);
-       }
+       LOG_INFO("using stlink api v%d", api);
 
        /* set the used jtag api, this will default to the newest supported version */
        h->jtag_api = api;
 
-       if (h->jtag_api >= 2 && param->trace_f && param->trace_source_hz > 0) {
+       if (h->jtag_api >= 2 && param->trace_source_hz > 0) {
                uint32_t prescale;
 
                prescale = param->trace_source_hz > STLINK_TRACE_MAX_HZ ?
@@ -1612,10 +1831,37 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
        err = stlink_usb_init_mode(h, param->connect_under_reset);
 
        if (err != ERROR_OK) {
-               LOG_ERROR("init mode failed");
+               LOG_ERROR("init mode failed (unable to connect to the target)");
                goto error_open;
        }
 
+       /* clock speed only supported by stlink/v2 and for firmware >= 22 */
+       if (h->version.stlink >= 2 && h->version.jtag >= 22) {
+               LOG_DEBUG("Supported clock speeds are:");
+
+               for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map); i++)
+                       LOG_DEBUG("%d kHz", stlink_khz_to_speed_map[i].speed);
+
+               stlink_speed(h, param->initial_interface_speed, false);
+       }
+
+       /* get cpuid, so we can determine the max page size
+        * start with a safe default */
+       h->max_mem_packet = (1 << 10);
+
+       uint8_t buffer[4];
+       err = stlink_usb_read_mem32(h, CPUID, 4, buffer);
+       if (err == ERROR_OK) {
+               uint32_t cpuid = le_to_h_u32(buffer);
+               int i = (cpuid >> 4) & 0xf;
+               if (i == 4 || i == 3) {
+                       /* Cortex-M3/M4 has 4096 bytes autoincrement range */
+                       h->max_mem_packet = (1 << 12);
+               }
+       }
+
+       LOG_DEBUG("Using TAR autoincrement: %" PRIu32, h->max_mem_packet);
+
        *fd = h;
 
        return ERROR_OK;
@@ -1657,5 +1903,9 @@ struct hl_layout_api_s stlink_usb_layout_api = {
        /** */
        .write_mem = stlink_usb_write_mem,
        /** */
-       .write_debug_reg = stlink_usb_write_debug_reg
+       .write_debug_reg = stlink_usb_write_debug_reg,
+       /** */
+       .override_target = stlink_usb_override_target,
+       /** */
+       .speed = stlink_speed,
 };