Update main.c for GNU/Linux emulation.
[gnuk/neug.git] / src / main.c
index 403fe41..f8a1e8d 100644 (file)
@@ -2,10 +2,11 @@
  * main.c - main routine of neug
  *
  * Main routine:
- * Copyright (C) 2011, 2012 Free Software Initiative of Japan
+ * Copyright (C) 2011, 2012, 2013, 2015, 2016, 2017
+ *              Free Software Initiative of Japan
  * Author: NIIBE Yutaka <gniibe@fsij.org>
  *
- * This file is a part of NeuG, a Random Number Generator
+ * This file is a part of NeuG, a True Random Number Generator
  * implementation.
  *
  * NeuG is free software: you can redistribute it and/or modify it
@@ -13,7 +14,7 @@
  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  * (at your option) any later version.
  *
- * Gnuk is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
+ * NeuG is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  * License for more details.
  *
  */
 
+
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+#include <chopstx.h>
+
 #include "config.h"
-#include "ch.h"
-#include "hal.h"
-#include "board.h"
 #include "neug.h"
 #include "usb_lld.h"
 #include "sys.h"
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
+#include "mcu/stm32f103.h"
+#endif
 #include "adc.h"
 
-/*
- * We are trying to avoid dependency to C library. 
- * GCC built-in function(s) are declared here.
- */
-extern void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
-extern void *memset (void *s, int c, size_t n);
+enum {
+  FSIJ_DEVICE_RUNNING = 0,
+  FSIJ_DEVICE_EXITED,
+  FSIJ_DEVICE_EXEC_REQUESTED,
+  /**/
+  FSIJ_DEVICE_NEUG_FRAUCHEKY_REQUESTED = 254,
+  FSIJ_DEVICE_NEUG_EXIT_REQUESTED = 255
+};
+
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+static uint8_t running_neug;
+extern void EP6_IN_Callback (uint16_t len);
+extern void EP6_OUT_Callback (uint16_t len);
+#endif
+
+static chopstx_mutex_t usb_mtx;
+static chopstx_cond_t usb_cnd;
+static uint32_t bDeviceState = UNCONNECTED; /* USB device status */
+static uint8_t fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_RUNNING;
+static uint8_t connected;
 
-static Thread *main_thread = NULL;
 
-\f
 #define ENDP0_RXADDR        (0x40)
 #define ENDP0_TXADDR        (0x80)
 #define ENDP1_TXADDR        (0xc0)
@@ -56,7 +74,7 @@ static Thread *main_thread = NULL;
 /* USB Device Descriptor */
 static const uint8_t vcom_device_desc[18] = {
   18,   /* bLength */
-  USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE,  /* bDescriptorType */
+  DEVICE_DESCRIPTOR,           /* bDescriptorType */
   0x10, 0x01,                  /* bcdUSB = 1.1 */
   0x02,                                /* bDeviceClass (CDC).              */
   0x00,                                /* bDeviceSubClass.                 */
@@ -69,20 +87,22 @@ static const uint8_t vcom_device_desc[18] = {
   1                            /* bNumConfigurations.              */
 };
 
+#define VCOM_FEATURE_BUS_POWERED       0x80
+
 /* Configuration Descriptor tree for a CDC.*/
-static const uint8_t vcom_configuration_desc[67] = {
+static const uint8_t vcom_config_desc[67] = {
   9,
-  USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */
+  CONFIG_DESCRIPTOR,            /* bDescriptorType: Configuration   */
   /* Configuration Descriptor.*/
   67, 0x00,                    /* wTotalLength.                    */
   0x02,                                /* bNumInterfaces.                  */
   0x01,                                /* bConfigurationValue.             */
   0,                           /* iConfiguration.                  */
-  0x80,                                /* bmAttributes (bus powered).      */
+  VCOM_FEATURE_BUS_POWERED,    /* bmAttributes.                    */
   50,                          /* bMaxPower (100mA).               */
   /* Interface Descriptor.*/
   9,
-  USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,
+  INTERFACE_DESCRIPTOR,
   0x00,                   /* bInterfaceNumber.                */
   0x00,                   /* bAlternateSetting.               */
   0x01,                   /* bNumEndpoints.                   */
@@ -121,14 +141,14 @@ static const uint8_t vcom_configuration_desc[67] = {
   0x01,         /* bSlaveInterface0 (Data Class Interface).  */
   /* Endpoint 2 Descriptor.*/
   7,
-  USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,
+  ENDPOINT_DESCRIPTOR,
   ENDP2|0x80,    /* bEndpointAddress.    */
   0x03,          /* bmAttributes (Interrupt).        */
   0x08, 0x00,   /* wMaxPacketSize.                  */
   0xFF,                 /* bInterval.                       */
   /* Interface Descriptor.*/
   9,
-  USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */
+  INTERFACE_DESCRIPTOR,          /* bDescriptorType: */
   0x01,          /* bInterfaceNumber.                */
   0x00,          /* bAlternateSetting.               */
   0x02,          /* bNumEndpoints.                   */
@@ -138,14 +158,14 @@ static const uint8_t vcom_configuration_desc[67] = {
   0x00,                 /* iInterface.                      */
   /* Endpoint 3 Descriptor.*/
   7,
-  USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,        /* bDescriptorType: Endpoint */
+  ENDPOINT_DESCRIPTOR,         /* bDescriptorType: Endpoint */
   ENDP3,    /* bEndpointAddress. */
   0x02,                                /* bmAttributes (Bulk).             */
   0x40, 0x00,                  /* wMaxPacketSize.                  */
   0x00,                                /* bInterval.                       */
   /* Endpoint 1 Descriptor.*/
   7,
-  USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,        /* bDescriptorType: Endpoint */
+  ENDPOINT_DESCRIPTOR,         /* bDescriptorType: Endpoint */
   ENDP1|0x80,                  /* bEndpointAddress. */
   0x02,                                /* bmAttributes (Bulk).             */
   0x40, 0x00,                  /* wMaxPacketSize.                  */
@@ -158,150 +178,110 @@ static const uint8_t vcom_configuration_desc[67] = {
  */
 static const uint8_t vcom_string0[4] = {
   4,                           /* bLength */
-  USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE,
+  STRING_DESCRIPTOR,
   0x09, 0x04                   /* LangID = 0x0409: US-English */
 };
 
-#define USB_STRINGS_FOR_NEUG 1
 #include "usb-strings.c.inc"
 
-/*
- * Serial Number string.  NOTE: This does not have CONST qualifier.
- */
-static uint8_t vcom_string3[28] = {
-  28,                    /* bLength.                         */
-  USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType.                 */
-  '0', 0,  '.', 0,  '0', 0, '2', 0,    /* Version number of NeuG.          */
-  '-', 0,
-  0, 0, 0, 0,  /* Filled by Unique device ID.      */
-  0, 0, 0, 0,
-  0, 0, 0, 0,
-  0, 0, 0, 0,
-};
-
-static const struct Descriptor device_desc = {
-  vcom_device_desc,
-  sizeof (vcom_device_desc)
-};
+static void neug_setup_endpoints_for_interface (struct usb_dev *dev,
+                                               uint16_t interface, int stop);
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+#define MSC_MASS_STORAGE_RESET_COMMAND 0xFF
+extern int fraucheky_enabled (void);
+extern void fraucheky_main (void);
 
-static const struct Descriptor config_desc = {
-  vcom_configuration_desc,
-  sizeof (vcom_configuration_desc)
-};
-
-static const struct Descriptor string_descs[] = {
-  {vcom_string0, sizeof vcom_string0},
-  {neug_string_vendor, sizeof (neug_string_vendor)},
-  {neug_string_product, sizeof (neug_string_product)},
-  {vcom_string3, sizeof (vcom_string3)},
-  {neug_revision_detail, sizeof (neug_revision_detail)},
-  {neug_config_options, sizeof (neug_config_options)},
-  {sys_version, sizeof (sys_version)},
-};
-
-#define NUM_STRING_DESC (sizeof (string_descs)/sizeof (struct Descriptor))
+extern void fraucheky_setup_endpoints_for_interface (int stop);
+extern int fraucheky_setup (struct usb_dev *dev);
+extern int fraucheky_get_descriptor (struct usb_dev *dev);
+#endif
 
 #define NUM_INTERFACES 2
 
-uint32_t bDeviceState = UNCONNECTED; /* USB device status */
-
-#define NEUG_WAIT_FOR_TX_READY 1
-static uint8_t neug_state;
-
 static void
-neug_device_reset (void)
+usb_device_reset (struct usb_dev *dev)
 {
-  /* Set DEVICE as not configured */
-  usb_lld_set_configuration (0);
-
-  /* Current Feature initialization */
-  usb_lld_set_feature (config_desc.Descriptor[7]);
+  int i;
 
-  usb_lld_reset ();
+  usb_lld_reset (dev, VCOM_FEATURE_BUS_POWERED);
 
-  /* Initialize Endpoint 0 */
+  /* Initialize Endpoint 0.  */
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+  usb_lld_setup_endp (dev, ENDP0, 1, 1);
+#else
   usb_lld_setup_endpoint (ENDP0, EP_CONTROL, 0, ENDP0_RXADDR, ENDP0_TXADDR, 64);
+#endif
+
+  /* Stop the interface */
+  for (i = 0; i < NUM_INTERFACES; i++)
+    neug_setup_endpoints_for_interface (dev, i, 1);
+
+  /* Notify upper layer.  */
+  chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+  bDeviceState = ATTACHED;
+  connected = 0;
+  chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
+  chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
 }
 
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
 extern uint8_t _regnual_start, __heap_end__;
 
 static const uint8_t *const mem_info[] = { &_regnual_start,  &__heap_end__, };
+#endif
 
 /* USB vendor requests to control pipe */
 #define USB_FSIJ_MEMINFO         0
 #define USB_FSIJ_DOWNLOAD        1
 #define USB_FSIJ_EXEC            2
-#define USB_NEUG_GET_ERR_COUNT 254
+#define USB_NEUG_SET_PASSWD    253
+#define USB_NEUG_GET_INFO      254
 #define USB_NEUG_EXIT          255 /* Ask to exit and to receive reGNUal */
 
-enum {
-  FSIJ_DEVICE_RUNNING = 0,
-  FSIJ_DEVICE_EXITED,
-  FSIJ_DEVICE_EXEC_REQUESTED,
-  /**/
-  FSIJ_DEVICE_NEUG_EXIT_REQUESTED = 255
-}; 
+#define DEFAULT_PASSWD "12345678"
+#define DEFAULT_PASSWD_LEN 8
 
-static uint8_t fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_RUNNING;
+uint8_t neug_passwd[33] __attribute__ ((section(".passwd"))) = {
+  0xff,
+  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+};
+static uint8_t usbbuf[64];
 
-static uint32_t rbit (uint32_t v)
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
+static void set_passwd (void)
 {
-  uint32_t r;
-
-  asm ("rbit   %0, %1" : "=r" (r) : "r" (v));
-  return r;
+  flash_unlock ();
+  if (neug_passwd[0] != 0xff)
+    flash_erase_page ((uintptr_t)neug_passwd);
+  if (usbbuf[0] == DEFAULT_PASSWD_LEN
+      && !memcmp (usbbuf + 1, DEFAULT_PASSWD, DEFAULT_PASSWD_LEN))
+    return;
+  flash_write ((uintptr_t)neug_passwd, usbbuf, usbbuf[0] + 1);
 }
 
+
 /* After calling this function, CRC module remain enabled.  */
-static int download_check_crc32 (const uint32_t *end_p)
+static int download_check_crc32 (struct usb_dev *dev, const uint32_t *end_p)
 {
   uint32_t crc32 = *end_p;
   const uint32_t *p;
 
-  RCC->AHBENR |= RCC_AHBENR_CRCEN;
-  CRC->CR = CRC_CR_RESET;
+  crc32_rv_reset ();
 
   for (p = (const uint32_t *)&_regnual_start; p < end_p; p++)
-    CRC->DR = rbit (*p);
+    crc32_rv_step (rbit (*p));
 
-  if ((rbit (CRC->DR) ^ crc32) == 0xffffffff)
-    return USB_SUCCESS;
+  if ((rbit (crc32_rv_get ()) ^ crc32) == 0xffffffff)
+    return usb_lld_ctrl_ack (dev);
 
-  return USB_UNSUPPORT;
+  return -1;
 }
+#endif
 
-static void neug_ctrl_write_finish (uint8_t req, uint8_t req_no,
-                                   uint16_t value, uint16_t index,
-                                   uint16_t len)
-{
-  uint8_t type_rcp = req & (REQUEST_TYPE|RECIPIENT);
 
-  if (type_rcp == (VENDOR_REQUEST | DEVICE_RECIPIENT)
-      && USB_SETUP_SET (req) && len == 0)
-    {
-      if (req_no == USB_FSIJ_EXEC)
-       {
-         if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_EXITED)
-           return;
-
-         (void)value; (void)index;
-         usb_lld_prepare_shutdown (); /* No further USB communication */
-         fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_EXEC_REQUESTED;
-       }
-      else if (req_no == USB_NEUG_EXIT)
-       {
-         chSysLockFromIsr ();
-         if (neug_state == NEUG_WAIT_FOR_TX_READY)
-           {
-             main_thread->p_u.rdymsg = RDY_OK;
-             chSchReadyI (main_thread);
-           }
-         else
-           chEvtSignalFlagsI (main_thread, 1);
-         chSysUnlockFromIsr ();
-       }
-    }
-}
+#define NEUG_SPECIAL_BITRATE 110
 
 struct line_coding
 {
@@ -309,7 +289,7 @@ struct line_coding
   uint8_t format;
   uint8_t paritytype;
   uint8_t datatype;
-};
+} __attribute__((packed));
 
 static struct line_coding line_coding = {
   115200, /* baud rate: 115200    */
@@ -318,172 +298,362 @@ static struct line_coding line_coding = {
   0x08    /* bits:      8         */
 };
 
-static uint8_t connected;
+#define CDC_CTRL_DTR            0x0001
 
-static int
-vcom_port_data_setup (uint8_t req, uint8_t req_no, uint16_t value)
+static void
+usb_ctrl_write_finish (struct usb_dev *dev)
 {
-  if (USB_SETUP_GET (req))
+  struct device_req *arg = &dev->dev_req;
+  uint8_t type_rcp = arg->type & (REQUEST_TYPE|RECIPIENT);
+
+  if (type_rcp == (VENDOR_REQUEST | DEVICE_RECIPIENT)
+      && USB_SETUP_SET (arg->type))
     {
-      if (req_no == USB_CDC_REQ_GET_LINE_CODING)
+      if (arg->request == USB_FSIJ_EXEC)
        {
-         usb_lld_set_data_to_send (&line_coding, sizeof(line_coding));
-         return USB_SUCCESS;
+         chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+         if (fsij_device_state == FSIJ_DEVICE_EXITED)
+           {
+             usb_lld_prepare_shutdown (); /* No further USB communication */
+             fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_EXEC_REQUESTED;
+           }
+         chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+       }
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
+      else if (arg->request == USB_NEUG_SET_PASSWD)
+       set_passwd ();
+#endif
+      else if (arg->request == USB_NEUG_EXIT)
+       {
+         if ((neug_passwd[0] == 0xff && usbbuf[0] == DEFAULT_PASSWD_LEN
+              && !memcmp (usbbuf + 1, DEFAULT_PASSWD, DEFAULT_PASSWD_LEN))
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
+             || (neug_passwd[0] == usbbuf[0]
+                 && !memcmp (neug_passwd+1, usbbuf+1, neug_passwd[0]))
+#endif
+             )
+           {
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+             fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_NEUG_EXIT_REQUESTED;
+             chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
+             chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+           }
        }
     }
-  else  /* USB_SETUP_SET (req) */
+  else if (type_rcp == (CLASS_REQUEST | INTERFACE_RECIPIENT) && arg->index == 0
+          && USB_SETUP_SET (arg->type))
     {
-      if (req_no == USB_CDC_REQ_SET_LINE_CODING)
+      if (arg->request == USB_CDC_REQ_SET_CONTROL_LINE_STATE)
        {
-         usb_lld_set_data_to_recv (&line_coding, sizeof(line_coding));
-         return USB_SUCCESS;
+         /* Open/close the connection.  */
+         chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+         connected = (arg->value & CDC_CTRL_DTR)? 1 : 0;
+         chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
+         chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
        }
-      else if (req_no == USB_CDC_REQ_SET_CONTROL_LINE_STATE)
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+      else if (running_neug && arg->request == USB_CDC_REQ_SET_LINE_CODING)
        {
-         if (value != 0)
-           {
-             if (connected == 0)
-               /* It's Open call */
-               connected++;
-           }
-         else
+         chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+         if (line_coding.bitrate == NEUG_SPECIAL_BITRATE)
            {
-             if (connected)
-               {
-                 /* Close call */
-                 connected = 0;
-                 chSysLockFromIsr ();
-                 if (neug_state == NEUG_WAIT_FOR_TX_READY)
-                   {
-                     main_thread->p_u.rdymsg = RDY_OK;
-                     chSchReadyI (main_thread);
-                   }
-                 chSysUnlockFromIsr ();
-               }
+             fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_NEUG_FRAUCHEKY_REQUESTED;
+             chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
            }
-
-         return USB_SUCCESS;
+         else if (fsij_device_state == FSIJ_DEVICE_NEUG_FRAUCHEKY_REQUESTED)
+           fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_RUNNING;
+         chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
        }
+      else if (!running_neug && arg->request == MSC_MASS_STORAGE_RESET_COMMAND)
+       fraucheky_setup_endpoints_for_interface (0);
+#endif
+    }
+}
+
+
+static int
+vcom_port_data_setup (struct usb_dev *dev)
+{
+  struct device_req *arg = &dev->dev_req;
+
+  if (USB_SETUP_GET (arg->type))
+    {
+      if (arg->request == USB_CDC_REQ_GET_LINE_CODING)
+       return usb_lld_ctrl_send (dev, &line_coding, sizeof(line_coding));
+    }
+  else  /* USB_SETUP_SET (req) */
+    {
+      if (arg->request == USB_CDC_REQ_SET_LINE_CODING
+         && arg->len == sizeof (line_coding))
+       return usb_lld_ctrl_recv (dev, &line_coding, sizeof (line_coding));
+      else if (arg->request == USB_CDC_REQ_SET_CONTROL_LINE_STATE)
+       return usb_lld_ctrl_ack (dev);
     }
 
-  return USB_UNSUPPORT;
+  return -1;
 }
 
 static int
-neug_setup (uint8_t req, uint8_t req_no,
-              uint16_t value, uint16_t index, uint16_t len)
+usb_setup (struct usb_dev *dev)
 {
-  uint8_t type_rcp = req & (REQUEST_TYPE|RECIPIENT);
+  struct device_req *arg = &dev->dev_req;
+  uint8_t type_rcp = arg->type & (REQUEST_TYPE|RECIPIENT);
 
   if (type_rcp == (VENDOR_REQUEST | DEVICE_RECIPIENT))
     {
-      if (USB_SETUP_GET (req))
+      if (USB_SETUP_GET (arg->type))
        {
-         if (req_no == USB_FSIJ_MEMINFO)
+         if (arg->request == USB_FSIJ_MEMINFO)
            {
-             usb_lld_set_data_to_send (mem_info, sizeof (mem_info));
-             return USB_SUCCESS;
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+             return -1;
+#else
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+             if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_EXITED)
+               {
+                 chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+                 return -1;
+               }
+             chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+             return usb_lld_ctrl_send (dev, mem_info, sizeof (mem_info));
+#endif
            }
-         else if (req_no == USB_NEUG_GET_ERR_COUNT)
+         else if (arg->request == USB_NEUG_GET_INFO)
            {
-             extern uint16_t neug_err_count;
-
-             usb_lld_set_data_to_send (&neug_err_count, sizeof (uint16_t));
-             return USB_SUCCESS;
+             if (arg->index == 0)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_mode, sizeof (uint8_t));
+             else if (arg->index == 1)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_err_cnt, sizeof (uint16_t));
+             else if (arg->index == 2)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_err_cnt_rc, sizeof (uint16_t));
+             else if (arg->index == 3)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_err_cnt_p64, sizeof (uint16_t));
+             else if (arg->index == 4)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_err_cnt_p4k, sizeof (uint16_t));
+             else if (arg->index == 5)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_rc_max, sizeof (uint16_t));
+             else if (arg->index == 6)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_p64_max, sizeof (uint16_t));
+             else if (arg->index == 7)
+               return usb_lld_ctrl_send (dev, &neug_p4k_max, sizeof (uint16_t));
+             else
+               return -1;
            }
        }
       else /* SETUP_SET */
        {
-         uint8_t *addr = (uint8_t *)(0x20000000 + value * 0x100 + index);
+         uint8_t *addr = (uint8_t *)(0x20000000UL + arg->value * 0x100 + arg->index);
 
-         if (req_no == USB_FSIJ_DOWNLOAD)
+         if (arg->request == USB_FSIJ_DOWNLOAD)
            {
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+             return -1;
+#else
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
              if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_EXITED)
-               return USB_UNSUPPORT;
+               {
+                 chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+                 return -1;
+               }
+             chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
 
-             if (addr < &_regnual_start || addr + len > &__heap_end__)
-               return USB_UNSUPPORT;
+             if (addr < &_regnual_start || addr + arg->len > &__heap_end__)
+               return -1;
 
-             if (index + len < 256)
-               memset (addr + index + len, 0, 256 - (index + len));
+             if (arg->index + arg->len < 256)
+               memset (addr + arg->index + arg->len, 0, 256 - (arg->index + arg->len));
 
-             usb_lld_set_data_to_recv (addr, len);
-             return USB_SUCCESS;
+             return usb_lld_ctrl_recv (dev, addr, arg->len);
+#endif
            }
-         else if (req_no == USB_FSIJ_EXEC && len == 0)
+         else if (arg->request == USB_FSIJ_EXEC && arg->len == 0)
            {
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+             return -1;
+#else
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
              if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_EXITED)
-               return USB_UNSUPPORT;
+               {
+                 chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+                 return -1;
+               }
+             chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
 
-             if (((uint32_t)addr & 0x03))
-               return USB_UNSUPPORT;
+             if (((uintptr_t)addr & 0x03))
+               return -1;
 
-             return download_check_crc32 ((uint32_t *)addr);
+             return download_check_crc32 (dev, (uint32_t *)addr);
+#endif
            }
-         else if (req_no == USB_NEUG_EXIT && len == 0)
+         else if (arg->request == USB_NEUG_SET_PASSWD && arg->len <= 32)
            {
+             usbbuf[0] = arg->len;
+             return usb_lld_ctrl_recv (dev, usbbuf + 1, arg->len);
+           }
+         else if (arg->request == USB_NEUG_EXIT && arg->len <= 32)
+           {
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
              if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
-               return USB_UNSUPPORT;
+               {
+                 chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+                 return -1;
+               }
+             chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
 
-             fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_NEUG_EXIT_REQUESTED;
-             return USB_SUCCESS;
+             usbbuf[0] = arg->len;
+             return usb_lld_ctrl_recv (dev, usbbuf + 1, arg->len);
            }
        }
     }
-  else if (type_rcp == (CLASS_REQUEST | INTERFACE_RECIPIENT))
-    if (index == 0)
-      return vcom_port_data_setup (req, req_no, value);
+  else if (type_rcp == (CLASS_REQUEST | INTERFACE_RECIPIENT)
+          && arg->index == 0)
+    {
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+      if (running_neug)
+       return vcom_port_data_setup (dev);
+      else
+       return fraucheky_setup (dev);
+#else
+      return vcom_port_data_setup (dev);
+#endif
+    }
 
-  return USB_UNSUPPORT;
+  return -1;
 }
 
 static int
-neug_get_descriptor (uint8_t desc_type, uint16_t index, uint16_t value)
+usb_get_descriptor (struct usb_dev *dev)
 {
-  (void)index;
+  struct device_req *arg = &dev->dev_req;
+  uint8_t rcp = arg->type & RECIPIENT;
+  uint8_t desc_type = (arg->value >> 8);
+  uint8_t desc_index = (arg->value & 0xff);
+
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+  if (!running_neug)
+    return fraucheky_get_descriptor (dev);
+#endif
+
+  if (rcp != DEVICE_RECIPIENT)
+    return -1;
+
   if (desc_type == DEVICE_DESCRIPTOR)
-    {
-      usb_lld_set_data_to_send (device_desc.Descriptor,
-                               device_desc.Descriptor_Size);
-      return USB_SUCCESS;
-    }
+    return usb_lld_ctrl_send (dev,
+                             vcom_device_desc, sizeof (vcom_device_desc));
   else if (desc_type == CONFIG_DESCRIPTOR)
-    {
-      usb_lld_set_data_to_send (config_desc.Descriptor,
-                               config_desc.Descriptor_Size);
-      return USB_SUCCESS;
-    }
+    return usb_lld_ctrl_send (dev,
+                             vcom_config_desc, sizeof (vcom_config_desc));
   else if (desc_type == STRING_DESCRIPTOR)
     {
-      uint8_t desc_index = value & 0xff;
+      const uint8_t *str;
+      int size;
 
-      if (desc_index < NUM_STRING_DESC)
+      switch (desc_index)
        {
-         usb_lld_set_data_to_send (string_descs[desc_index].Descriptor,
-                                   string_descs[desc_index].Descriptor_Size);
-         return USB_SUCCESS;
+       case 0:
+         str = vcom_string0;
+         size = sizeof (vcom_string0);
+         break;
+       case 1:
+         str = neug_string_vendor;
+         size = sizeof (neug_string_vendor);
+         break;
+       case 2:
+         str = neug_string_product;
+         size = sizeof (neug_string_product);
+         break;
+       case 3:
+         str = neug_string_serial;
+         size = sizeof (neug_string_serial);
+         break;
+       case 4:
+         str = neug_revision_detail;
+         size = sizeof (neug_revision_detail);
+         break;
+       case 5:
+         str = neug_config_options;
+         size = sizeof (neug_config_options);
+         break;
+       case 6:
+         str = sys_version;
+         size = sizeof (sys_version);
+         break;
+#ifdef USE_SYS3
+       case 7:
+         {
+           int i;
+           str = usbbuf;
+           for (i = 0; i < (int)sizeof (usbbuf)/2 - 2; i++)
+             {
+               if (sys_board_name[i] == 0)
+                 break;
+
+               usbbuf[i*2+2] = sys_board_name[i];
+               usbbuf[i*2+3] = 0;
+             }
+           usbbuf[0] = i*2 + 2;
+           usbbuf[1] = STRING_DESCRIPTOR;
+           size = i*2 + 2;
+         }
+         break;
+#endif
+       default:
+         return -1;
        }
+
+      return usb_lld_ctrl_send (dev, str, size);
     }
 
-  return USB_UNSUPPORT;
+  return -1;
 }
 
 static void
-neug_setup_endpoints_for_interface (uint16_t interface, int stop)
+neug_setup_endpoints_for_interface (struct usb_dev *dev,
+                                   uint16_t interface, int stop)
 {
+#if !defined(GNU_LINUX_EMULATION)
+  (void)dev;
+#endif
+  
   if (interface == 0)
     {
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+      if (running_neug)
+       {
+         if (!stop)
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+           usb_lld_setup_endp (dev, ENDP2, 0, 1);
+#else
+           usb_lld_setup_endpoint (ENDP2, EP_INTERRUPT, 0, 0, ENDP2_TXADDR, 0);
+#endif
+         else
+           usb_lld_stall_tx (ENDP2);
+       }
+      else
+       fraucheky_setup_endpoints_for_interface (stop);
+#else
       if (!stop)
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+       usb_lld_setup_endp (dev, ENDP2, 0, 1);
+#else
        usb_lld_setup_endpoint (ENDP2, EP_INTERRUPT, 0, 0, ENDP2_TXADDR, 0);
+#endif
       else
        usb_lld_stall_tx (ENDP2);
+#endif
     }
   else if (interface == 1)
     {
       if (!stop)
        {
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+         usb_lld_setup_endp (dev, ENDP1, 0, 1);
+         usb_lld_setup_endp (dev, ENDP3, 1, 0);
+#else
          usb_lld_setup_endpoint (ENDP1, EP_BULK, 0, 0, ENDP1_TXADDR, 0);
          usb_lld_setup_endpoint (ENDP3, EP_BULK, 0, ENDP3_RXADDR, 0, 64);
+#endif
+         /* Start with no data receiving (ENDP3 not enabled) */
        }
       else
        {
@@ -493,191 +663,410 @@ neug_setup_endpoints_for_interface (uint16_t interface, int stop)
     }
 }
 
-static int neug_usb_event (uint8_t event_type, uint16_t value)
+static int
+usb_set_configuration (struct usb_dev *dev)
 {
   int i;
   uint8_t current_conf;
 
-  switch (event_type)
+  current_conf = usb_lld_current_configuration (dev);
+  if (current_conf == 0)
+    {
+      if (dev->dev_req.value != 1)
+       return -1;
+
+      usb_lld_set_configuration (dev, 1);
+      for (i = 0; i < NUM_INTERFACES; i++)
+       neug_setup_endpoints_for_interface (dev, i, 0);
+      chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+      bDeviceState = CONFIGURED;
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+    }
+  else if (current_conf != dev->dev_req.value)
     {
-    case USB_EVENT_ADDRESS:
+      if (dev->dev_req.value != 0)
+       return -1;
+
+      usb_lld_set_configuration (dev, 0);
+      for (i = 0; i < NUM_INTERFACES; i++)
+       neug_setup_endpoints_for_interface (dev, i, 1);
+      chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
       bDeviceState = ADDRESSED;
-      return USB_SUCCESS;
-    case USB_EVENT_CONFIG:
-      current_conf = usb_lld_current_configuration ();
-      if (current_conf == 0)
-       {
-         if (value != 1)
-           return USB_UNSUPPORT;
+      chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+    }
 
-         usb_lld_set_configuration (1);
-         for (i = 0; i < NUM_INTERFACES; i++)
-           neug_setup_endpoints_for_interface (i, 0);
-         bDeviceState = CONFIGURED;
-       }
-      else if (current_conf != value)
-       {
-         if (value != 0)
-           return USB_UNSUPPORT;
+  /* Do nothing when current_conf == value */
+  return usb_lld_ctrl_ack (dev);
+}
 
-         usb_lld_set_configuration (0);
-         for (i = 0; i < NUM_INTERFACES; i++)
-           neug_setup_endpoints_for_interface (i, 1);
-         bDeviceState = ADDRESSED;
-       }
-      /* Do nothing when current_conf == value */
-      return USB_SUCCESS;
 
-      return USB_SUCCESS;
-    default:
-      break;
+static int
+usb_set_interface (struct usb_dev *dev)
+{
+  uint16_t interface = dev->dev_req.index;
+  uint16_t alt = dev->dev_req.value;
+
+  if (interface >= NUM_INTERFACES)
+    return -1;
+
+  if (alt != 0)
+    return -1;
+  else
+    {
+      neug_setup_endpoints_for_interface (dev, interface, 0);
+      return usb_lld_ctrl_ack (dev);
     }
+}
 
-  return USB_UNSUPPORT;
+static int
+usb_get_interface (struct usb_dev *dev)
+{
+  const uint8_t zero = 0;
+  uint16_t interface = dev->dev_req.index;
+
+  if (interface >= NUM_INTERFACES)
+    return -1;
+
+  return usb_lld_ctrl_send (dev, &zero, 1);
 }
 
 
-static int neug_interface (uint8_t cmd, uint16_t interface, uint16_t alt)
+static int
+usb_get_status_interface (struct usb_dev *dev)
 {
-  static uint8_t zero = 0;
+  const uint16_t status_info = 0;
+  uint16_t interface = dev->dev_req.index;
 
   if (interface >= NUM_INTERFACES)
-    return USB_UNSUPPORT;
+    return -1;
+
+  return usb_lld_ctrl_send (dev, &status_info, 2);
+}
+
+static void usb_tx_done (uint8_t ep_num, uint16_t len);
+static void usb_rx_ready (uint8_t ep_num, uint16_t len);
+
+
+#define INTR_REQ_USB 20
+#define PRIO_USB 3
 
-  switch (cmd)
+static void *
+usb_main (void *arg)
+{
+  chopstx_intr_t interrupt;
+  struct usb_dev dev;
+  int e;
+
+  (void)arg;
+  usb_lld_init (&dev, VCOM_FEATURE_BUS_POWERED);
+  chopstx_claim_irq (&interrupt, INTR_REQ_USB);
+  goto event_handle;   /* For old SYS < 3.0 */
+
+  while (1)
     {
-    case USB_SET_INTERFACE:
-      if (alt != 0)
-       return USB_UNSUPPORT;
-      else
+      chopstx_intr_wait (&interrupt);
+
+      if (interrupt.ready)
        {
-         neug_setup_endpoints_for_interface (interface, 0);
-         return USB_SUCCESS;
-       }
+         uint8_t ep_num;
 
-    case USB_GET_INTERFACE:
-      usb_lld_set_data_to_send (&zero, 1);
-      return USB_SUCCESS;
+       event_handle:
+         e = usb_lld_event_handler (&dev);
+         ep_num = USB_EVENT_ENDP (e);
 
-    default:
-    case USB_QUERY_INTERFACE:
-      return USB_SUCCESS;
+         if (ep_num != 0)
+           {
+             if (USB_EVENT_TXRX (e))
+               usb_tx_done (ep_num, USB_EVENT_LEN (e));
+             else
+               usb_rx_ready (ep_num, USB_EVENT_LEN (e));
+           }
+         else
+           switch (USB_EVENT_ID (e))
+             {
+             case USB_EVENT_DEVICE_RESET:
+               usb_device_reset (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_DEVICE_ADDRESSED:
+               chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+               bDeviceState = ADDRESSED;
+               chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
+               chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_GET_DESCRIPTOR:
+               if (usb_get_descriptor (&dev) < 0)
+                 usb_lld_ctrl_error (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_SET_CONFIGURATION:
+               if (usb_set_configuration (&dev) < 0)
+                 usb_lld_ctrl_error (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_SET_INTERFACE:
+               if (usb_set_interface (&dev) < 0)
+                 usb_lld_ctrl_error (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_CTRL_REQUEST:
+               /* Device specific device request.  */
+               if (usb_setup (&dev) < 0)
+                 usb_lld_ctrl_error (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_GET_STATUS_INTERFACE:
+               if (usb_get_status_interface (&dev) < 0)
+                 usb_lld_ctrl_error (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_GET_INTERFACE:
+               if (usb_get_interface (&dev) < 0)
+                 usb_lld_ctrl_error (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_SET_FEATURE_DEVICE:
+             case USB_EVENT_SET_FEATURE_ENDPOINT:
+             case USB_EVENT_CLEAR_FEATURE_DEVICE:
+             case USB_EVENT_CLEAR_FEATURE_ENDPOINT:
+               usb_lld_ctrl_ack (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_CTRL_WRITE_FINISH:
+               /* Control WRITE transfer finished.  */
+               usb_ctrl_write_finish (&dev);
+               continue;
+
+             case USB_EVENT_OK:
+             case USB_EVENT_DEVICE_SUSPEND:
+             default:
+               continue;
+             }
+       }
     }
-}
-
-const struct usb_device_method Device_Method = {
-  neug_device_reset,
-  neug_ctrl_write_finish,
-  neug_setup,
-  neug_get_descriptor,
-  neug_usb_event,
-  neug_interface,
-};
-
 
+  return NULL;
+}
 
+#define ID_OFFSET (2+SERIALNO_STR_LEN*2)
 static void fill_serial_no_by_unique_id (void)
 {
   extern const uint8_t * unique_device_id (void);
-  uint8_t *p = &vcom_string3[12];
-  const uint8_t *u = unique_device_id ();
+  uint8_t *p = &neug_string_serial[ID_OFFSET];
+  const uint8_t *u = unique_device_id () + 8;
   int i;
 
   for (i = 0; i < 4; i++)
     {
-      uint8_t b = u[i];
-      uint8_t nibble; 
+      uint8_t b = u[3-i];
+      uint8_t nibble;
 
       nibble = (b >> 4);
       nibble += (nibble >= 10 ? ('A' - 10) : '0');
       p[i*4] = nibble;
+      p[i*4+1] = 0;
       nibble = (b & 0x0f);
       nibble += (nibble >= 10 ? ('A' - 10) : '0');
       p[i*4+2] = nibble;
+      p[i*4+3] = 0;
     }
 }
-\f
-CH_IRQ_HANDLER (Vector90)
+
+
+static void
+usb_tx_done (uint8_t ep_num, uint16_t len)
 {
-  CH_IRQ_PROLOGUE();
-  chSysLockFromIsr();
+  if (ep_num == ENDP1)
+    {
+      chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+      chopstx_cond_signal (&usb_cnd);
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+    }
+  else if (ep_num == ENDP2)
+    {
+      /* INTERRUPT Transfer done */
+    }
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+  else if (ep_num == ENDP6)
+    EP6_IN_Callback (len);
+#else
+  (void)len;
+#endif
+}
 
-  usb_interrupt_handler ();
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+static uint8_t endp3_buf[64];
+#endif
 
-  chSysUnlockFromIsr();
-  CH_IRQ_EPILOGUE();
+static void
+usb_rx_ready (uint8_t ep_num, uint16_t len)
+{
+  if (ep_num == ENDP3)
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+    usb_lld_rx_enable_buf (ENDP3, endp3_buf, 64);
+#else
+    usb_lld_rx_enable (ENDP3);
+#endif
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+  else if (ep_num == ENDP6)
+    EP6_OUT_Callback (len);
+#else
+  (void)len;
+#endif
 }
+\f
+typedef uint32_t eventmask_t;
+#define ALL_EVENTS (~0)
+
+struct event_flag {
+  chopstx_mutex_t mutex;
+  chopstx_cond_t cond;
+  eventmask_t flag;
+};
 
-void
-EP1_IN_Callback (void)
+static void event_flag_init (struct event_flag *ev)
 {
-  chSysLockFromIsr ();
-  if (main_thread != NULL && neug_state == NEUG_WAIT_FOR_TX_READY)
-    {
-      main_thread->p_u.rdymsg = RDY_OK;
-      chSchReadyI (main_thread);
-    }
-  chSysUnlockFromIsr ();
+  ev->flag = 0;
+  chopstx_mutex_init (&ev->mutex);
+  chopstx_cond_init (&ev->cond);
 }
 
-void
-EP2_IN_Callback (void)
+
+static eventmask_t event_flag_waitone (struct event_flag *ev, eventmask_t m)
 {
+  int n;
+
+  chopstx_mutex_lock (&ev->mutex);
+  while (!(ev->flag & m))
+    chopstx_cond_wait (&ev->cond, &ev->mutex);
+
+  n = __builtin_ffs ((ev->flag & m));
+  ev->flag &= ~(1 << (n - 1));
+  chopstx_mutex_unlock (&ev->mutex);
+
+  return (1 << (n - 1));
 }
 
-void
-EP3_OUT_Callback (void)
+static void event_flag_signal (struct event_flag *ev, eventmask_t m)
 {
-  usb_lld_rx_enable (ENDP3);
+  chopstx_mutex_lock (&ev->mutex);
+  ev->flag |= m;
+  chopstx_cond_signal (&ev->cond);
+  chopstx_mutex_unlock (&ev->mutex);
 }
-\f
-static WORKING_AREA(wa_led, 64);
+
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+static char __process1_stack_base__[4096];
+static char __process3_stack_base__[4096];
+#define STACK_SIZE_LED (sizeof __process1_stack_base__)
+#define STACK_SIZE_USB (sizeof __process3_stack_base__)
+#else
+extern uint8_t __process1_stack_base__[], __process1_stack_size__[];
+extern uint8_t __process3_stack_base__[], __process3_stack_size__[];
+#define STACK_SIZE_LED ((uintptr_t)__process1_stack_size__)
+#define STACK_SIZE_USB ((uintptr_t)__process3_stack_size__)
+#endif
+
+#define STACK_ADDR_LED ((uintptr_t)__process1_stack_base__)
+#define STACK_ADDR_USB ((uintptr_t)__process3_stack_base__)
+
+
+#define PRIO_LED 3
+static struct event_flag led_event;
 
 #define LED_ONESHOT_SHORT      ((eventmask_t)1)
 #define LED_TWOSHOTS           ((eventmask_t)2)
 #define LED_ONESHOT_LONG       ((eventmask_t)4)
-static Thread *led_thread;
 
 /*
  * LED blinker: When notified, let LED emit for 100ms.
  */
-static msg_t led_blinker (void *arg)
+static void *
+led_blinker (void *arg)
 {
   (void)arg;
 
-  led_thread = chThdSelf ();
   set_led (0);
 
   while (1)
     {
       eventmask_t m;
 
-      m = chEvtWaitOne (ALL_EVENTS);
-      if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
-       break;
+      m = event_flag_waitone (&led_event, ALL_EVENTS);
 
       set_led (1);
       if (m == LED_ONESHOT_SHORT)
-       chThdSleep (MS2ST (100));
+       chopstx_usec_wait (100*1000);
       else if (m == LED_TWOSHOTS)
        {
-         chThdSleep (MS2ST (50));
+         chopstx_usec_wait (50*1000);
          set_led (0);
-         chThdSleep (MS2ST (50));
+         chopstx_usec_wait (50*1000);
          set_led (1);
-         chThdSleep (MS2ST (50));
+         chopstx_usec_wait (50*1000);
        }
       else
-       chThdSleep (MS2ST (250));
+       chopstx_usec_wait (250*1000);
       set_led (0);
     }
 
-  return 0;
+  return NULL;
 }
 \f
-#define RANDOM_BYTES_LENGTH 32
+#define RANDOM_BYTES_LENGTH 64
 static uint32_t random_word[RANDOM_BYTES_LENGTH/sizeof (uint32_t)];
 
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+static uint8_t endp1_buf[RANDOM_BYTES_LENGTH];
+#endif
+
+static void copy_to_tx (uint32_t v, int i)
+{
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+  memcpy (&endp1_buf[i], &v, 4);
+#else
+  usb_lld_txcpy (&v, ENDP1, i * 4, 4);
+#endif
+}
+
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
+/*
+ * In Gnuk 1.0.[12], reGNUal was not relocatable.
+ * Now, it's relocatable, but we need to calculate its entry address
+ * based on it's pre-defined address.
+ */
+#define REGNUAL_START_ADDRESS_COMPATIBLE 0x20001400
+static uint32_t
+calculate_regnual_entry_address (const uint8_t *addr)
+{
+  const uint8_t *p = addr + 4;
+  uintptr_t v = p[0] + (p[1] << 8) + (p[2] << 16) + (p[3] << 24);
+
+  v -= REGNUAL_START_ADDRESS_COMPATIBLE;
+  v += (uintptr_t)addr;
+  return v;
+}
+#endif
+
+
+static int
+check_usb_status (void *arg)
+{
+  (void)arg;
+
+  return (connected || bDeviceState != CONFIGURED
+         || fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING);
+}
+
+
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+#include <stdlib.h>
+
+#define main emulated_main
+#endif
+
 /*
  * Entry point.
  *
@@ -686,147 +1075,255 @@ static uint32_t random_word[RANDOM_BYTES_LENGTH/sizeof (uint32_t)];
 int
 main (int argc, char **argv)
 {
+#ifndef GNU_LINUX_EMULATION
+  uintptr_t entry;
+#endif
+  chopstx_t led_thread, usb_thd;
+  unsigned int count;
+
   (void)argc;
   (void)argv;
 
   fill_serial_no_by_unique_id ();
 
-  halInit ();
   adc_init ();
-  chSysInit ();
 
-  main_thread = chThdSelf ();
+  event_flag_init (&led_event);
+
+  chopstx_mutex_init (&usb_mtx);
+  chopstx_cond_init (&usb_cnd);
 
-  chThdCreateStatic (wa_led, sizeof (wa_led), NORMALPRIO, led_blinker, NULL);
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+  if (fraucheky_enabled ())
+    {
+    go_fraucheky:
+      bDeviceState = UNCONNECTED;
+      running_neug = 0;
+      usb_thd = chopstx_create (PRIO_USB, STACK_ADDR_USB, STACK_SIZE_USB,
+                               usb_main, NULL);
+      while (bDeviceState != CONFIGURED)
+       chopstx_usec_wait (250*1000);
+      set_led (1);
+      fraucheky_main ();
+      chopstx_cancel (usb_thd);
+      chopstx_join (usb_thd, NULL);
+      usb_lld_shutdown ();
+      bDeviceState = UNCONNECTED;
+    }
+
+  running_neug = 1;
+#endif
+
+  led_thread = chopstx_create (PRIO_LED, STACK_ADDR_LED, STACK_SIZE_LED,
+                              led_blinker, NULL);
+
+  usb_thd = chopstx_create (PRIO_USB, STACK_ADDR_USB, STACK_SIZE_USB,
+                           usb_main, NULL);
 
   neug_init (random_word, RANDOM_BYTES_LENGTH/sizeof (uint32_t));
 
-  usb_lld_init (config_desc.Descriptor[7]);
+  chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
 
-  while (1)
+ not_configured:
+  count = 0;
+  /* Initial run-up */
+  while (count < NEUG_PRE_LOOP || bDeviceState != CONFIGURED)
     {
-      unsigned int count = 0;
-
       if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
        break;
 
-      while (count < NEUG_PRE_LOOP || bDeviceState != CONFIGURED)
-       {
-         if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
-           break;
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+      neug_wait_full ();
+      neug_flush ();
 
-         neug_wait_full ();
-         neug_flush ();
+      if ((count & 0x0007) == 0)
+       event_flag_signal (&led_event, LED_ONESHOT_SHORT);
+      chopstx_usec_wait (25*1000);
+      count++;
+      chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+    }
 
-         if ((count & 0x0007) == 0)
-           chEvtSignalFlags (led_thread, LED_ONESHOT_SHORT);
-         chEvtWaitOneTimeout (ALL_EVENTS, MS2ST (25));
-         count++;
-       }
+  /* Holding USB_MTX...  */
+  while (1)
+    {
+      int last_was_fullsizepacket = 0;
+
+      if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
+       break;
 
-    waiting_connection:
-      while (connected == 0)
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+      while (1)
        {
-         if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
+         uint32_t usec = 5000*1000;
+         chopstx_poll_cond_t poll_desc;
+         struct chx_poll_head *pd_array[1] = {
+           (struct chx_poll_head *)&poll_desc
+         };
+
+         poll_desc.type = CHOPSTX_POLL_COND;
+         poll_desc.ready = 0;
+         poll_desc.cond = &usb_cnd;
+         poll_desc.mutex = &usb_mtx;
+         poll_desc.check = check_usb_status;
+         poll_desc.arg = NULL;
+
+         if (chopstx_poll (&usec, 1, pd_array))
            break;
 
+         /* Timeout */
          neug_flush ();
-         chEvtSignalFlags (led_thread, LED_TWOSHOTS);
-         chEvtWaitOneTimeout (ALL_EVENTS, MS2ST (5000));
+         neug_mode_select (line_coding.paritytype);
+         event_flag_signal (&led_event, LED_TWOSHOTS);
        }
 
-      if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
-       break;
+      chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+      if (bDeviceState != CONFIGURED)
+       goto not_configured;
 
       /* The connection opened.  */
       count = 0;
-      /*
-       * No parity is standard.  It means to provide conditioned output.
-       * When parity enabled, it means to provide raw output.
-       */
-      neug_mode_select (line_coding.paritytype); /* 0: None, 1: Odd, 2: Even */
 
       while (1)
        {
-         if (fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
-           break;
-
-         if (bDeviceState != CONFIGURED)
-           break;
-
-         neug_wait_full ();
+         int i;
+
+         chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+         /*
+          * No parity is standard.  It means providing conditioned output.
+          * When parity enabled, it means to provide raw output
+          * (CRC32 filtered when odd, direct sample of ADC when even).
+          *
+          * line_coding.paritytype:
+          *   0: None, 1: Odd, 2: Even
+          */
+         neug_mode_select (line_coding.paritytype);
 
          if ((count & 0x03ff) == 0)
-           chEvtSignalFlags (led_thread, LED_ONESHOT_SHORT);
+           event_flag_signal (&led_event, LED_ONESHOT_SHORT);
 
-         usb_lld_txcpy (random_word, ENDP1, 0, RANDOM_BYTES_LENGTH);
-         neug_flush ();
+         i = neug_consume_random (copy_to_tx);
 
-         chSysLock ();
-         if (connected == 0)
-           {
-             chSysUnlock();
-             goto waiting_connection;
+         if (i == 0 && !last_was_fullsizepacket)
+           {    /* Only send ZLP when the last packet was fullsize.  */
+             neug_wait_full ();
+
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+             if (bDeviceState != CONFIGURED || !connected
+                 || fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
+               break;
            }
          else
            {
-             neug_state = NEUG_WAIT_FOR_TX_READY;
-             usb_lld_tx_enable (ENDP1, RANDOM_BYTES_LENGTH);
-             chSchGoSleepS (THD_STATE_SUSPENDED);
-             neug_state = 0;
+             if (i == 64/4)
+               last_was_fullsizepacket = 1;
+             else
+               last_was_fullsizepacket = 0;
+
+             chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+             if (bDeviceState != CONFIGURED || !connected
+                 || fsij_device_state != FSIJ_DEVICE_RUNNING)
+               break;
+
+             /* Prepare sending random data.  */
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+             usb_lld_tx_enable_buf (ENDP1, endp1_buf, i * 4);
+#else
+             usb_lld_tx_enable (ENDP1, i * 4);
+#endif
+             chopstx_cond_wait (&usb_cnd, &usb_mtx);
+             count++;
            }
-         chSysUnlock();
-
-         count++;
        }
     }
 
-  chEvtSignalFlags (led_thread, LED_ONESHOT_SHORT);
-  chThdWait (led_thread);
+  chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+
+  chopstx_cancel (led_thread);
+  chopstx_join (led_thread, NULL);
 
   /*
-   * We come here, because of FSIJ_DEVICE_NEUG_EXIT_REQUESTED.
+   * We come here, because of FSIJ_DEVICE_NEUG_EXIT_REQUESTED
+   * or FSIJ_DEVICE_NEUG_FRAUCHEKY_REQUESTED.
    */
   neug_fini ();
 
+  chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+#ifdef FRAUCHEKY_SUPPORT
+  if (line_coding.bitrate == NEUG_SPECIAL_BITRATE)
+    {
+      while (fsij_device_state == FSIJ_DEVICE_NEUG_FRAUCHEKY_REQUESTED)
+       {
+         chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+         set_led (1);
+         chopstx_usec_wait (500*1000);
+         set_led (0);
+         chopstx_usec_wait (500*1000);
+         chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+       }
+
+      usb_lld_prepare_shutdown ();
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+      chopstx_cancel (usb_thd);
+      chopstx_join (usb_thd, NULL);
+      usb_lld_shutdown ();
+      goto go_fraucheky;
+    }
+#endif
+
   fsij_device_state = FSIJ_DEVICE_EXITED;
 
   while (fsij_device_state == FSIJ_DEVICE_EXITED)
-    chThdSleep (MS2ST (500));
+    {
+      chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
+      chopstx_usec_wait (500*1000);
+      chopstx_mutex_lock (&usb_mtx);
+    }
+  chopstx_mutex_unlock (&usb_mtx);
 
   flash_unlock ();             /* Flash unlock should be done here */
   set_led (1);
   usb_lld_shutdown ();
-  /* Disable SysTick */
-  SysTick->CTRL = 0;
-  /* Disable all interrupts */
-  port_disable ();
+
+  /* Finish application.  */
+  chopstx_cancel (usb_thd);
+  chopstx_join (usb_thd, NULL);
+
+#ifdef GNU_LINUX_EMULATION
+  exit (0);
+#else
   /* Set vector */
-  SCB->VTOR = (uint32_t)&_regnual_start;
+  SCB->VTOR = (uintptr_t)&_regnual_start;
+  entry = calculate_regnual_entry_address (&_regnual_start);
 #ifdef DFU_SUPPORT
 #define FLASH_SYS_START_ADDR 0x08000000
 #define FLASH_SYS_END_ADDR (0x08000000+0x1000)
+#define CHIP_ID_REG ((uint32_t *)0xE0042000)
   {
     extern uint8_t _sys;
     uint32_t addr;
     handler *new_vector = (handler *)FLASH_SYS_START_ADDR;
-    void (*func) (void (*)(void)) = (void (*)(void (*)(void)))new_vector[10];
+    void (*func) (void (*)(void)) = (void (*)(void (*)(void)))new_vector[9];
+    uint32_t flash_page_size = 1024; /* 1KiB default */
+
+   if ((*CHIP_ID_ADDR)&0x07 == 0x04) /* High dencity device.  */
+     flash_page_size += 0x0400; /* It's 2KiB. */
 
     /* Kill DFU */
     for (addr = FLASH_SYS_START_ADDR; addr < FLASH_SYS_END_ADDR;
-        addr += FLASH_PAGE_SIZE)
+        addr += flash_page_size)
       flash_erase_page (addr);
 
     /* copy system service routines */
     flash_write (FLASH_SYS_START_ADDR, &_sys, 0x1000);
 
     /* Leave NeuG to exec reGNUal */
-    (*func) (*((void (**)(void))(&_regnual_start+4)));
+    (*func) ((void (*)(void))entry);
     for (;;);
   }
 #else
   /* Leave NeuG to exec reGNUal */
-  flash_erase_all_and_exec (*((void (**)(void))(&_regnual_start+4)));
+  flash_erase_all_and_exec ((void (*)(void))entry);
+#endif
 #endif
 
   /* Never reached */