Merge tag 'optee-for-for-v6.6' of https://git.linaro.org/people/jens.wiklander/linux...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / drivers / gpio / gpio-zynq.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Xilinx Zynq GPIO device driver
4  *
5  * Copyright (C) 2009 - 2014 Xilinx, Inc.
6  */
7
8 #include <linux/bitops.h>
9 #include <linux/clk.h>
10 #include <linux/gpio/driver.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/io.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/platform_device.h>
17 #include <linux/pm_runtime.h>
18 #include <linux/of.h>
19
20 #define DRIVER_NAME "zynq-gpio"
21
22 /* Maximum banks */
23 #define ZYNQ_GPIO_MAX_BANK      4
24 #define ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK    6
25 #define VERSAL_GPIO_MAX_BANK    4
26 #define PMC_GPIO_MAX_BANK       5
27 #define VERSAL_UNUSED_BANKS     2
28
29 #define ZYNQ_GPIO_BANK0_NGPIO   32
30 #define ZYNQ_GPIO_BANK1_NGPIO   22
31 #define ZYNQ_GPIO_BANK2_NGPIO   32
32 #define ZYNQ_GPIO_BANK3_NGPIO   32
33
34 #define ZYNQMP_GPIO_BANK0_NGPIO 26
35 #define ZYNQMP_GPIO_BANK1_NGPIO 26
36 #define ZYNQMP_GPIO_BANK2_NGPIO 26
37 #define ZYNQMP_GPIO_BANK3_NGPIO 32
38 #define ZYNQMP_GPIO_BANK4_NGPIO 32
39 #define ZYNQMP_GPIO_BANK5_NGPIO 32
40
41 #define ZYNQ_GPIO_NR_GPIOS      118
42 #define ZYNQMP_GPIO_NR_GPIOS    174
43
44 #define ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(str)    0
45 #define ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(str) + \
46                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK0_NGPIO - 1)
47 #define ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(str) + 1)
48 #define ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(str) + \
49                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK1_NGPIO - 1)
50 #define ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(str) + 1)
51 #define ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(str) + \
52                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK2_NGPIO - 1)
53 #define ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(str) + 1)
54 #define ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(str) + \
55                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK3_NGPIO - 1)
56 #define ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(str) + 1)
57 #define ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MIN(str) + \
58                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK4_NGPIO - 1)
59 #define ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MAX(str) + 1)
60 #define ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MIN(str) + \
61                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK5_NGPIO - 1)
62
63 /* Register offsets for the GPIO device */
64 /* LSW Mask & Data -WO */
65 #define ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(BANK) (0x000 + (8 * BANK))
66 /* MSW Mask & Data -WO */
67 #define ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(BANK) (0x004 + (8 * BANK))
68 /* Data Register-RW */
69 #define ZYNQ_GPIO_DATA_OFFSET(BANK)     (0x040 + (4 * BANK))
70 #define ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(BANK)  (0x060 + (4 * BANK))
71 /* Direction mode reg-RW */
72 #define ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(BANK)     (0x204 + (0x40 * BANK))
73 /* Output enable reg-RW */
74 #define ZYNQ_GPIO_OUTEN_OFFSET(BANK)    (0x208 + (0x40 * BANK))
75 /* Interrupt mask reg-RO */
76 #define ZYNQ_GPIO_INTMASK_OFFSET(BANK)  (0x20C + (0x40 * BANK))
77 /* Interrupt enable reg-WO */
78 #define ZYNQ_GPIO_INTEN_OFFSET(BANK)    (0x210 + (0x40 * BANK))
79 /* Interrupt disable reg-WO */
80 #define ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(BANK)   (0x214 + (0x40 * BANK))
81 /* Interrupt status reg-RO */
82 #define ZYNQ_GPIO_INTSTS_OFFSET(BANK)   (0x218 + (0x40 * BANK))
83 /* Interrupt type reg-RW */
84 #define ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(BANK)  (0x21C + (0x40 * BANK))
85 /* Interrupt polarity reg-RW */
86 #define ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(BANK)   (0x220 + (0x40 * BANK))
87 /* Interrupt on any, reg-RW */
88 #define ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(BANK)   (0x224 + (0x40 * BANK))
89
90 /* Disable all interrupts mask */
91 #define ZYNQ_GPIO_IXR_DISABLE_ALL       0xFFFFFFFF
92
93 /* Mid pin number of a bank */
94 #define ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM 16
95
96 /* GPIO upper 16 bit mask */
97 #define ZYNQ_GPIO_UPPER_MASK 0xFFFF0000
98
99 /* set to differentiate zynq from zynqmp, 0=zynqmp, 1=zynq */
100 #define ZYNQ_GPIO_QUIRK_IS_ZYNQ BIT(0)
101 #define GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG  BIT(1)
102 #define GPIO_QUIRK_VERSAL       BIT(2)
103
104 struct gpio_regs {
105         u32 datamsw[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
106         u32 datalsw[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
107         u32 dirm[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
108         u32 outen[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
109         u32 int_en[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
110         u32 int_dis[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
111         u32 int_type[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
112         u32 int_polarity[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
113         u32 int_any[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
114 };
115
116 /**
117  * struct zynq_gpio - gpio device private data structure
118  * @chip:       instance of the gpio_chip
119  * @base_addr:  base address of the GPIO device
120  * @clk:        clock resource for this controller
121  * @irq:        interrupt for the GPIO device
122  * @p_data:     pointer to platform data
123  * @context:    context registers
124  * @dirlock:    lock used for direction in/out synchronization
125  */
126 struct zynq_gpio {
127         struct gpio_chip chip;
128         void __iomem *base_addr;
129         struct clk *clk;
130         int irq;
131         const struct zynq_platform_data *p_data;
132         struct gpio_regs context;
133         spinlock_t dirlock; /* lock */
134 };
135
136 /**
137  * struct zynq_platform_data -  zynq gpio platform data structure
138  * @label:      string to store in gpio->label
139  * @quirks:     Flags is used to identify the platform
140  * @ngpio:      max number of gpio pins
141  * @max_bank:   maximum number of gpio banks
142  * @bank_min:   this array represents bank's min pin
143  * @bank_max:   this array represents bank's max pin
144  */
145 struct zynq_platform_data {
146         const char *label;
147         u32 quirks;
148         u16 ngpio;
149         int max_bank;
150         int bank_min[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
151         int bank_max[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
152 };
153
154 static const struct irq_chip zynq_gpio_level_irqchip;
155 static const struct irq_chip zynq_gpio_edge_irqchip;
156
157 /**
158  * zynq_gpio_is_zynq - test if HW is zynq or zynqmp
159  * @gpio:       Pointer to driver data struct
160  *
161  * Return: 0 if zynqmp, 1 if zynq.
162  */
163 static int zynq_gpio_is_zynq(struct zynq_gpio *gpio)
164 {
165         return !!(gpio->p_data->quirks & ZYNQ_GPIO_QUIRK_IS_ZYNQ);
166 }
167
168 /**
169  * gpio_data_ro_bug - test if HW bug exists or not
170  * @gpio:       Pointer to driver data struct
171  *
172  * Return: 0 if bug doesnot exist, 1 if bug exists.
173  */
174 static int gpio_data_ro_bug(struct zynq_gpio *gpio)
175 {
176         return !!(gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG);
177 }
178
179 /**
180  * zynq_gpio_get_bank_pin - Get the bank number and pin number within that bank
181  * for a given pin in the GPIO device
182  * @pin_num:    gpio pin number within the device
183  * @bank_num:   an output parameter used to return the bank number of the gpio
184  *              pin
185  * @bank_pin_num: an output parameter used to return pin number within a bank
186  *                for the given gpio pin
187  * @gpio:       gpio device data structure
188  *
189  * Returns the bank number and pin offset within the bank.
190  */
191 static inline void zynq_gpio_get_bank_pin(unsigned int pin_num,
192                                           unsigned int *bank_num,
193                                           unsigned int *bank_pin_num,
194                                           struct zynq_gpio *gpio)
195 {
196         int bank;
197
198         for (bank = 0; bank < gpio->p_data->max_bank; bank++) {
199                 if ((pin_num >= gpio->p_data->bank_min[bank]) &&
200                     (pin_num <= gpio->p_data->bank_max[bank])) {
201                         *bank_num = bank;
202                         *bank_pin_num = pin_num -
203                                         gpio->p_data->bank_min[bank];
204                         return;
205                 }
206                 if (gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_VERSAL)
207                         bank = bank + VERSAL_UNUSED_BANKS;
208         }
209
210         /* default */
211         WARN(true, "invalid GPIO pin number: %u", pin_num);
212         *bank_num = 0;
213         *bank_pin_num = 0;
214 }
215
216 /**
217  * zynq_gpio_get_value - Get the state of the specified pin of GPIO device
218  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
219  * @pin:        gpio pin number within the device
220  *
221  * This function reads the state of the specified pin of the GPIO device.
222  *
223  * Return: 0 if the pin is low, 1 if pin is high.
224  */
225 static int zynq_gpio_get_value(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin)
226 {
227         u32 data;
228         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
229         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
230
231         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
232
233         if (gpio_data_ro_bug(gpio)) {
234                 if (zynq_gpio_is_zynq(gpio)) {
235                         if (bank_num <= 1) {
236                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
237                                         ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(bank_num));
238                         } else {
239                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
240                                         ZYNQ_GPIO_DATA_OFFSET(bank_num));
241                         }
242                 } else {
243                         if (bank_num <= 2) {
244                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
245                                         ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(bank_num));
246                         } else {
247                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
248                                         ZYNQ_GPIO_DATA_OFFSET(bank_num));
249                         }
250                 }
251         } else {
252                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
253                         ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(bank_num));
254         }
255         return (data >> bank_pin_num) & 1;
256 }
257
258 /**
259  * zynq_gpio_set_value - Modify the state of the pin with specified value
260  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
261  * @pin:        gpio pin number within the device
262  * @state:      value used to modify the state of the specified pin
263  *
264  * This function calculates the register offset (i.e to lower 16 bits or
265  * upper 16 bits) based on the given pin number and sets the state of a
266  * gpio pin to the specified value. The state is either 0 or non-zero.
267  */
268 static void zynq_gpio_set_value(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin,
269                                 int state)
270 {
271         unsigned int reg_offset, bank_num, bank_pin_num;
272         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
273
274         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
275
276         if (bank_pin_num >= ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM) {
277                 /* only 16 data bits in bit maskable reg */
278                 bank_pin_num -= ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM;
279                 reg_offset = ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(bank_num);
280         } else {
281                 reg_offset = ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(bank_num);
282         }
283
284         /*
285          * get the 32 bit value to be written to the mask/data register where
286          * the upper 16 bits is the mask and lower 16 bits is the data
287          */
288         state = !!state;
289         state = ~(1 << (bank_pin_num + ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM)) &
290                 ((state << bank_pin_num) | ZYNQ_GPIO_UPPER_MASK);
291
292         writel_relaxed(state, gpio->base_addr + reg_offset);
293 }
294
295 /**
296  * zynq_gpio_dir_in - Set the direction of the specified GPIO pin as input
297  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
298  * @pin:        gpio pin number within the device
299  *
300  * This function uses the read-modify-write sequence to set the direction of
301  * the gpio pin as input.
302  *
303  * Return: 0 always
304  */
305 static int zynq_gpio_dir_in(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin)
306 {
307         u32 reg;
308         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
309         unsigned long flags;
310         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
311
312         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
313
314         /*
315          * On zynq bank 0 pins 7 and 8 are special and cannot be used
316          * as inputs.
317          */
318         if (zynq_gpio_is_zynq(gpio) && bank_num == 0 &&
319             (bank_pin_num == 7 || bank_pin_num == 8))
320                 return -EINVAL;
321
322         /* clear the bit in direction mode reg to set the pin as input */
323         spin_lock_irqsave(&gpio->dirlock, flags);
324         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
325         reg &= ~BIT(bank_pin_num);
326         writel_relaxed(reg, gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
327         spin_unlock_irqrestore(&gpio->dirlock, flags);
328
329         return 0;
330 }
331
332 /**
333  * zynq_gpio_dir_out - Set the direction of the specified GPIO pin as output
334  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
335  * @pin:        gpio pin number within the device
336  * @state:      value to be written to specified pin
337  *
338  * This function sets the direction of specified GPIO pin as output, configures
339  * the Output Enable register for the pin and uses zynq_gpio_set to set
340  * the state of the pin to the value specified.
341  *
342  * Return: 0 always
343  */
344 static int zynq_gpio_dir_out(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin,
345                              int state)
346 {
347         u32 reg;
348         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
349         unsigned long flags;
350         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
351
352         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
353
354         /* set the GPIO pin as output */
355         spin_lock_irqsave(&gpio->dirlock, flags);
356         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
357         reg |= BIT(bank_pin_num);
358         writel_relaxed(reg, gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
359
360         /* configure the output enable reg for the pin */
361         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_OUTEN_OFFSET(bank_num));
362         reg |= BIT(bank_pin_num);
363         writel_relaxed(reg, gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_OUTEN_OFFSET(bank_num));
364         spin_unlock_irqrestore(&gpio->dirlock, flags);
365
366         /* set the state of the pin */
367         zynq_gpio_set_value(chip, pin, state);
368         return 0;
369 }
370
371 /**
372  * zynq_gpio_get_direction - Read the direction of the specified GPIO pin
373  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
374  * @pin:        gpio pin number within the device
375  *
376  * This function returns the direction of the specified GPIO.
377  *
378  * Return: GPIO_LINE_DIRECTION_OUT or GPIO_LINE_DIRECTION_IN
379  */
380 static int zynq_gpio_get_direction(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin)
381 {
382         u32 reg;
383         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
384         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
385
386         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
387
388         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
389
390         if (reg & BIT(bank_pin_num))
391                 return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
392
393         return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;
394 }
395
396 /**
397  * zynq_gpio_irq_mask - Disable the interrupts for a gpio pin
398  * @irq_data:   per irq and chip data passed down to chip functions
399  *
400  * This function calculates gpio pin number from irq number and sets the
401  * bit in the Interrupt Disable register of the corresponding bank to disable
402  * interrupts for that pin.
403  */
404 static void zynq_gpio_irq_mask(struct irq_data *irq_data)
405 {
406         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
407         const unsigned long offset = irqd_to_hwirq(irq_data);
408         struct gpio_chip *chip = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
409         struct zynq_gpio *gpio =
410                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
411
412         gpiochip_disable_irq(chip, offset);
413         device_pin_num = irq_data->hwirq;
414         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
415         writel_relaxed(BIT(bank_pin_num),
416                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(bank_num));
417 }
418
419 /**
420  * zynq_gpio_irq_unmask - Enable the interrupts for a gpio pin
421  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin for the interrupt
422  *              to enable
423  *
424  * This function calculates the gpio pin number from irq number and sets the
425  * bit in the Interrupt Enable register of the corresponding bank to enable
426  * interrupts for that pin.
427  */
428 static void zynq_gpio_irq_unmask(struct irq_data *irq_data)
429 {
430         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
431         const unsigned long offset = irqd_to_hwirq(irq_data);
432         struct gpio_chip *chip = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
433         struct zynq_gpio *gpio =
434                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
435
436         gpiochip_enable_irq(chip, offset);
437         device_pin_num = irq_data->hwirq;
438         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
439         writel_relaxed(BIT(bank_pin_num),
440                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTEN_OFFSET(bank_num));
441 }
442
443 /**
444  * zynq_gpio_irq_ack - Acknowledge the interrupt of a gpio pin
445  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin for the interrupt
446  *              to ack
447  *
448  * This function calculates gpio pin number from irq number and sets the bit
449  * in the Interrupt Status Register of the corresponding bank, to ACK the irq.
450  */
451 static void zynq_gpio_irq_ack(struct irq_data *irq_data)
452 {
453         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
454         struct zynq_gpio *gpio =
455                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
456
457         device_pin_num = irq_data->hwirq;
458         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
459         writel_relaxed(BIT(bank_pin_num),
460                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTSTS_OFFSET(bank_num));
461 }
462
463 /**
464  * zynq_gpio_irq_enable - Enable the interrupts for a gpio pin
465  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin for the interrupt
466  *              to enable
467  *
468  * Clears the INTSTS bit and unmasks the given interrupt.
469  */
470 static void zynq_gpio_irq_enable(struct irq_data *irq_data)
471 {
472         /*
473          * The Zynq GPIO controller does not disable interrupt detection when
474          * the interrupt is masked and only disables the propagation of the
475          * interrupt. This means when the controller detects an interrupt
476          * condition while the interrupt is logically disabled it will propagate
477          * that interrupt event once the interrupt is enabled. This will cause
478          * the interrupt consumer to see spurious interrupts to prevent this
479          * first make sure that the interrupt is not asserted and then enable
480          * it.
481          */
482         zynq_gpio_irq_ack(irq_data);
483         zynq_gpio_irq_unmask(irq_data);
484 }
485
486 /**
487  * zynq_gpio_set_irq_type - Set the irq type for a gpio pin
488  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin
489  * @type:       interrupt type that is to be set for the gpio pin
490  *
491  * This function gets the gpio pin number and its bank from the gpio pin number
492  * and configures the INT_TYPE, INT_POLARITY and INT_ANY registers.
493  *
494  * Return: 0, negative error otherwise.
495  * TYPE-EDGE_RISING,  INT_TYPE - 1, INT_POLARITY - 1,  INT_ANY - 0;
496  * TYPE-EDGE_FALLING, INT_TYPE - 1, INT_POLARITY - 0,  INT_ANY - 0;
497  * TYPE-EDGE_BOTH,    INT_TYPE - 1, INT_POLARITY - NA, INT_ANY - 1;
498  * TYPE-LEVEL_HIGH,   INT_TYPE - 0, INT_POLARITY - 1,  INT_ANY - NA;
499  * TYPE-LEVEL_LOW,    INT_TYPE - 0, INT_POLARITY - 0,  INT_ANY - NA
500  */
501 static int zynq_gpio_set_irq_type(struct irq_data *irq_data, unsigned int type)
502 {
503         u32 int_type, int_pol, int_any;
504         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
505         struct zynq_gpio *gpio =
506                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
507
508         device_pin_num = irq_data->hwirq;
509         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
510
511         int_type = readl_relaxed(gpio->base_addr +
512                                  ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
513         int_pol = readl_relaxed(gpio->base_addr +
514                                 ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
515         int_any = readl_relaxed(gpio->base_addr +
516                                 ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
517
518         /*
519          * based on the type requested, configure the INT_TYPE, INT_POLARITY
520          * and INT_ANY registers
521          */
522         switch (type) {
523         case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
524                 int_type |= BIT(bank_pin_num);
525                 int_pol |= BIT(bank_pin_num);
526                 int_any &= ~BIT(bank_pin_num);
527                 break;
528         case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
529                 int_type |= BIT(bank_pin_num);
530                 int_pol &= ~BIT(bank_pin_num);
531                 int_any &= ~BIT(bank_pin_num);
532                 break;
533         case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
534                 int_type |= BIT(bank_pin_num);
535                 int_any |= BIT(bank_pin_num);
536                 break;
537         case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
538                 int_type &= ~BIT(bank_pin_num);
539                 int_pol |= BIT(bank_pin_num);
540                 break;
541         case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
542                 int_type &= ~BIT(bank_pin_num);
543                 int_pol &= ~BIT(bank_pin_num);
544                 break;
545         default:
546                 return -EINVAL;
547         }
548
549         writel_relaxed(int_type,
550                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
551         writel_relaxed(int_pol,
552                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
553         writel_relaxed(int_any,
554                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
555
556         if (type & IRQ_TYPE_LEVEL_MASK)
557                 irq_set_chip_handler_name_locked(irq_data,
558                                                  &zynq_gpio_level_irqchip,
559                                                  handle_fasteoi_irq, NULL);
560         else
561                 irq_set_chip_handler_name_locked(irq_data,
562                                                  &zynq_gpio_edge_irqchip,
563                                                  handle_level_irq, NULL);
564
565         return 0;
566 }
567
568 static int zynq_gpio_set_wake(struct irq_data *data, unsigned int on)
569 {
570         struct zynq_gpio *gpio =
571                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(data));
572
573         irq_set_irq_wake(gpio->irq, on);
574
575         return 0;
576 }
577
578 static int zynq_gpio_irq_reqres(struct irq_data *d)
579 {
580         struct gpio_chip *chip = irq_data_get_irq_chip_data(d);
581         int ret;
582
583         ret = pm_runtime_resume_and_get(chip->parent);
584         if (ret < 0)
585                 return ret;
586
587         return gpiochip_reqres_irq(chip, d->hwirq);
588 }
589
590 static void zynq_gpio_irq_relres(struct irq_data *d)
591 {
592         struct gpio_chip *chip = irq_data_get_irq_chip_data(d);
593
594         gpiochip_relres_irq(chip, d->hwirq);
595         pm_runtime_put(chip->parent);
596 }
597
598 /* irq chip descriptor */
599 static const struct irq_chip zynq_gpio_level_irqchip = {
600         .name           = DRIVER_NAME,
601         .irq_enable     = zynq_gpio_irq_enable,
602         .irq_eoi        = zynq_gpio_irq_ack,
603         .irq_mask       = zynq_gpio_irq_mask,
604         .irq_unmask     = zynq_gpio_irq_unmask,
605         .irq_set_type   = zynq_gpio_set_irq_type,
606         .irq_set_wake   = zynq_gpio_set_wake,
607         .irq_request_resources = zynq_gpio_irq_reqres,
608         .irq_release_resources = zynq_gpio_irq_relres,
609         .flags          = IRQCHIP_EOI_THREADED | IRQCHIP_EOI_IF_HANDLED |
610                           IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND | IRQCHIP_IMMUTABLE,
611 };
612
613 static const struct irq_chip zynq_gpio_edge_irqchip = {
614         .name           = DRIVER_NAME,
615         .irq_enable     = zynq_gpio_irq_enable,
616         .irq_ack        = zynq_gpio_irq_ack,
617         .irq_mask       = zynq_gpio_irq_mask,
618         .irq_unmask     = zynq_gpio_irq_unmask,
619         .irq_set_type   = zynq_gpio_set_irq_type,
620         .irq_set_wake   = zynq_gpio_set_wake,
621         .irq_request_resources = zynq_gpio_irq_reqres,
622         .irq_release_resources = zynq_gpio_irq_relres,
623         .flags          = IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND | IRQCHIP_IMMUTABLE,
624 };
625
626 static void zynq_gpio_handle_bank_irq(struct zynq_gpio *gpio,
627                                       unsigned int bank_num,
628                                       unsigned long pending)
629 {
630         unsigned int bank_offset = gpio->p_data->bank_min[bank_num];
631         struct irq_domain *irqdomain = gpio->chip.irq.domain;
632         int offset;
633
634         if (!pending)
635                 return;
636
637         for_each_set_bit(offset, &pending, 32)
638                 generic_handle_domain_irq(irqdomain, offset + bank_offset);
639 }
640
641 /**
642  * zynq_gpio_irqhandler - IRQ handler for the gpio banks of a gpio device
643  * @desc:       irq descriptor instance of the 'irq'
644  *
645  * This function reads the Interrupt Status Register of each bank to get the
646  * gpio pin number which has triggered an interrupt. It then acks the triggered
647  * interrupt and calls the pin specific handler set by the higher layer
648  * application for that pin.
649  * Note: A bug is reported if no handler is set for the gpio pin.
650  */
651 static void zynq_gpio_irqhandler(struct irq_desc *desc)
652 {
653         u32 int_sts, int_enb;
654         unsigned int bank_num;
655         struct zynq_gpio *gpio =
656                 gpiochip_get_data(irq_desc_get_handler_data(desc));
657         struct irq_chip *irqchip = irq_desc_get_chip(desc);
658
659         chained_irq_enter(irqchip, desc);
660
661         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
662                 int_sts = readl_relaxed(gpio->base_addr +
663                                         ZYNQ_GPIO_INTSTS_OFFSET(bank_num));
664                 int_enb = readl_relaxed(gpio->base_addr +
665                                         ZYNQ_GPIO_INTMASK_OFFSET(bank_num));
666                 zynq_gpio_handle_bank_irq(gpio, bank_num, int_sts & ~int_enb);
667                 if (gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_VERSAL)
668                         bank_num = bank_num + VERSAL_UNUSED_BANKS;
669         }
670
671         chained_irq_exit(irqchip, desc);
672 }
673
674 static void zynq_gpio_save_context(struct zynq_gpio *gpio)
675 {
676         unsigned int bank_num;
677
678         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
679                 gpio->context.datalsw[bank_num] =
680                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
681                                 ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(bank_num));
682                 gpio->context.datamsw[bank_num] =
683                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
684                                 ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(bank_num));
685                 gpio->context.dirm[bank_num] = readl_relaxed(gpio->base_addr +
686                                 ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
687                 gpio->context.int_en[bank_num] = readl_relaxed(gpio->base_addr +
688                                 ZYNQ_GPIO_INTMASK_OFFSET(bank_num));
689                 gpio->context.int_type[bank_num] =
690                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
691                                 ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
692                 gpio->context.int_polarity[bank_num] =
693                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
694                                 ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
695                 gpio->context.int_any[bank_num] =
696                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
697                                 ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
698                 if (gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_VERSAL)
699                         bank_num = bank_num + VERSAL_UNUSED_BANKS;
700         }
701 }
702
703 static void zynq_gpio_restore_context(struct zynq_gpio *gpio)
704 {
705         unsigned int bank_num;
706
707         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
708                 writel_relaxed(ZYNQ_GPIO_IXR_DISABLE_ALL, gpio->base_addr +
709                                 ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(bank_num));
710                 writel_relaxed(gpio->context.datalsw[bank_num],
711                                gpio->base_addr +
712                                ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(bank_num));
713                 writel_relaxed(gpio->context.datamsw[bank_num],
714                                gpio->base_addr +
715                                ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(bank_num));
716                 writel_relaxed(gpio->context.dirm[bank_num],
717                                gpio->base_addr +
718                                ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
719                 writel_relaxed(gpio->context.int_type[bank_num],
720                                gpio->base_addr +
721                                ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
722                 writel_relaxed(gpio->context.int_polarity[bank_num],
723                                gpio->base_addr +
724                                ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
725                 writel_relaxed(gpio->context.int_any[bank_num],
726                                gpio->base_addr +
727                                ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
728                 writel_relaxed(~(gpio->context.int_en[bank_num]),
729                                gpio->base_addr +
730                                ZYNQ_GPIO_INTEN_OFFSET(bank_num));
731                 if (gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_VERSAL)
732                         bank_num = bank_num + VERSAL_UNUSED_BANKS;
733         }
734 }
735
736 static int __maybe_unused zynq_gpio_suspend(struct device *dev)
737 {
738         struct zynq_gpio *gpio = dev_get_drvdata(dev);
739         struct irq_data *data = irq_get_irq_data(gpio->irq);
740
741         if (!data) {
742                 dev_err(dev, "irq_get_irq_data() failed\n");
743                 return -EINVAL;
744         }
745
746         if (!device_may_wakeup(dev))
747                 disable_irq(gpio->irq);
748
749         if (!irqd_is_wakeup_set(data)) {
750                 zynq_gpio_save_context(gpio);
751                 return pm_runtime_force_suspend(dev);
752         }
753
754         return 0;
755 }
756
757 static int __maybe_unused zynq_gpio_resume(struct device *dev)
758 {
759         struct zynq_gpio *gpio = dev_get_drvdata(dev);
760         struct irq_data *data = irq_get_irq_data(gpio->irq);
761         int ret;
762
763         if (!data) {
764                 dev_err(dev, "irq_get_irq_data() failed\n");
765                 return -EINVAL;
766         }
767
768         if (!device_may_wakeup(dev))
769                 enable_irq(gpio->irq);
770
771         if (!irqd_is_wakeup_set(data)) {
772                 ret = pm_runtime_force_resume(dev);
773                 zynq_gpio_restore_context(gpio);
774                 return ret;
775         }
776
777         return 0;
778 }
779
780 static int __maybe_unused zynq_gpio_runtime_suspend(struct device *dev)
781 {
782         struct zynq_gpio *gpio = dev_get_drvdata(dev);
783
784         clk_disable_unprepare(gpio->clk);
785
786         return 0;
787 }
788
789 static int __maybe_unused zynq_gpio_runtime_resume(struct device *dev)
790 {
791         struct zynq_gpio *gpio = dev_get_drvdata(dev);
792
793         return clk_prepare_enable(gpio->clk);
794 }
795
796 static int zynq_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
797 {
798         int ret;
799
800         ret = pm_runtime_get_sync(chip->parent);
801
802         /*
803          * If the device is already active pm_runtime_get() will return 1 on
804          * success, but gpio_request still needs to return 0.
805          */
806         return ret < 0 ? ret : 0;
807 }
808
809 static void zynq_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
810 {
811         pm_runtime_put(chip->parent);
812 }
813
814 static const struct dev_pm_ops zynq_gpio_dev_pm_ops = {
815         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(zynq_gpio_suspend, zynq_gpio_resume)
816         SET_RUNTIME_PM_OPS(zynq_gpio_runtime_suspend,
817                            zynq_gpio_runtime_resume, NULL)
818 };
819
820 static const struct zynq_platform_data versal_gpio_def = {
821         .label = "versal_gpio",
822         .quirks = GPIO_QUIRK_VERSAL,
823         .ngpio = 58,
824         .max_bank = VERSAL_GPIO_MAX_BANK,
825         .bank_min[0] = 0,
826         .bank_max[0] = 25, /* 0 to 25 are connected to MIOs (26 pins) */
827         .bank_min[3] = 26,
828         .bank_max[3] = 57, /* Bank 3 is connected to FMIOs (32 pins) */
829 };
830
831 static const struct zynq_platform_data pmc_gpio_def = {
832         .label = "pmc_gpio",
833         .ngpio = 116,
834         .max_bank = PMC_GPIO_MAX_BANK,
835         .bank_min[0] = 0,
836         .bank_max[0] = 25, /* 0 to 25 are connected to MIOs (26 pins) */
837         .bank_min[1] = 26,
838         .bank_max[1] = 51, /* Bank 1 are connected to MIOs (26 pins) */
839         .bank_min[3] = 52,
840         .bank_max[3] = 83, /* Bank 3 is connected to EMIOs (32 pins) */
841         .bank_min[4] = 84,
842         .bank_max[4] = 115, /* Bank 4 is connected to EMIOs (32 pins) */
843 };
844
845 static const struct zynq_platform_data zynqmp_gpio_def = {
846         .label = "zynqmp_gpio",
847         .quirks = GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG,
848         .ngpio = ZYNQMP_GPIO_NR_GPIOS,
849         .max_bank = ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK,
850         .bank_min[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(MP),
851         .bank_max[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(MP),
852         .bank_min[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(MP),
853         .bank_max[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(MP),
854         .bank_min[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(MP),
855         .bank_max[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(MP),
856         .bank_min[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(MP),
857         .bank_max[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(MP),
858         .bank_min[4] = ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MIN(MP),
859         .bank_max[4] = ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MAX(MP),
860         .bank_min[5] = ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MIN(MP),
861         .bank_max[5] = ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MAX(MP),
862 };
863
864 static const struct zynq_platform_data zynq_gpio_def = {
865         .label = "zynq_gpio",
866         .quirks = ZYNQ_GPIO_QUIRK_IS_ZYNQ | GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG,
867         .ngpio = ZYNQ_GPIO_NR_GPIOS,
868         .max_bank = ZYNQ_GPIO_MAX_BANK,
869         .bank_min[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(),
870         .bank_max[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(),
871         .bank_min[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(),
872         .bank_max[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(),
873         .bank_min[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(),
874         .bank_max[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(),
875         .bank_min[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(),
876         .bank_max[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(),
877 };
878
879 static const struct of_device_id zynq_gpio_of_match[] = {
880         { .compatible = "xlnx,zynq-gpio-1.0", .data = &zynq_gpio_def },
881         { .compatible = "xlnx,zynqmp-gpio-1.0", .data = &zynqmp_gpio_def },
882         { .compatible = "xlnx,versal-gpio-1.0", .data = &versal_gpio_def },
883         { .compatible = "xlnx,pmc-gpio-1.0", .data = &pmc_gpio_def },
884         { /* end of table */ }
885 };
886 MODULE_DEVICE_TABLE(of, zynq_gpio_of_match);
887
888 /**
889  * zynq_gpio_probe - Initialization method for a zynq_gpio device
890  * @pdev:       platform device instance
891  *
892  * This function allocates memory resources for the gpio device and registers
893  * all the banks of the device. It will also set up interrupts for the gpio
894  * pins.
895  * Note: Interrupts are disabled for all the banks during initialization.
896  *
897  * Return: 0 on success, negative error otherwise.
898  */
899 static int zynq_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
900 {
901         int ret, bank_num;
902         struct zynq_gpio *gpio;
903         struct gpio_chip *chip;
904         struct gpio_irq_chip *girq;
905         const struct of_device_id *match;
906
907         gpio = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*gpio), GFP_KERNEL);
908         if (!gpio)
909                 return -ENOMEM;
910
911         match = of_match_node(zynq_gpio_of_match, pdev->dev.of_node);
912         if (!match) {
913                 dev_err(&pdev->dev, "of_match_node() failed\n");
914                 return -EINVAL;
915         }
916         gpio->p_data = match->data;
917         platform_set_drvdata(pdev, gpio);
918
919         gpio->base_addr = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
920         if (IS_ERR(gpio->base_addr))
921                 return PTR_ERR(gpio->base_addr);
922
923         gpio->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
924         if (gpio->irq < 0)
925                 return gpio->irq;
926
927         /* configure the gpio chip */
928         chip = &gpio->chip;
929         chip->label = gpio->p_data->label;
930         chip->owner = THIS_MODULE;
931         chip->parent = &pdev->dev;
932         chip->get = zynq_gpio_get_value;
933         chip->set = zynq_gpio_set_value;
934         chip->request = zynq_gpio_request;
935         chip->free = zynq_gpio_free;
936         chip->direction_input = zynq_gpio_dir_in;
937         chip->direction_output = zynq_gpio_dir_out;
938         chip->get_direction = zynq_gpio_get_direction;
939         chip->base = of_alias_get_id(pdev->dev.of_node, "gpio");
940         chip->ngpio = gpio->p_data->ngpio;
941
942         /* Retrieve GPIO clock */
943         gpio->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL);
944         if (IS_ERR(gpio->clk))
945                 return dev_err_probe(&pdev->dev, PTR_ERR(gpio->clk), "input clock not found.\n");
946
947         ret = clk_prepare_enable(gpio->clk);
948         if (ret) {
949                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to enable clock.\n");
950                 return ret;
951         }
952
953         spin_lock_init(&gpio->dirlock);
954
955         pm_runtime_set_active(&pdev->dev);
956         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
957         ret = pm_runtime_resume_and_get(&pdev->dev);
958         if (ret < 0)
959                 goto err_pm_dis;
960
961         /* disable interrupts for all banks */
962         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
963                 writel_relaxed(ZYNQ_GPIO_IXR_DISABLE_ALL, gpio->base_addr +
964                                ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(bank_num));
965                 if (gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_VERSAL)
966                         bank_num = bank_num + VERSAL_UNUSED_BANKS;
967         }
968
969         /* Set up the GPIO irqchip */
970         girq = &chip->irq;
971         gpio_irq_chip_set_chip(girq, &zynq_gpio_edge_irqchip);
972         girq->parent_handler = zynq_gpio_irqhandler;
973         girq->num_parents = 1;
974         girq->parents = devm_kcalloc(&pdev->dev, 1,
975                                      sizeof(*girq->parents),
976                                      GFP_KERNEL);
977         if (!girq->parents) {
978                 ret = -ENOMEM;
979                 goto err_pm_put;
980         }
981         girq->parents[0] = gpio->irq;
982         girq->default_type = IRQ_TYPE_NONE;
983         girq->handler = handle_level_irq;
984
985         /* report a bug if gpio chip registration fails */
986         ret = gpiochip_add_data(chip, gpio);
987         if (ret) {
988                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to add gpio chip\n");
989                 goto err_pm_put;
990         }
991
992         irq_set_status_flags(gpio->irq, IRQ_DISABLE_UNLAZY);
993         device_init_wakeup(&pdev->dev, 1);
994         pm_runtime_put(&pdev->dev);
995
996         return 0;
997
998 err_pm_put:
999         pm_runtime_put(&pdev->dev);
1000 err_pm_dis:
1001         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1002         clk_disable_unprepare(gpio->clk);
1003
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 /**
1008  * zynq_gpio_remove - Driver removal function
1009  * @pdev:       platform device instance
1010  *
1011  * Return: 0 always
1012  */
1013 static int zynq_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
1014 {
1015         struct zynq_gpio *gpio = platform_get_drvdata(pdev);
1016         int ret;
1017
1018         ret = pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);
1019         if (ret < 0)
1020                 dev_warn(&pdev->dev, "pm_runtime_get_sync() Failed\n");
1021         gpiochip_remove(&gpio->chip);
1022         clk_disable_unprepare(gpio->clk);
1023         device_set_wakeup_capable(&pdev->dev, 0);
1024         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 static struct platform_driver zynq_gpio_driver = {
1029         .driver = {
1030                 .name = DRIVER_NAME,
1031                 .pm = &zynq_gpio_dev_pm_ops,
1032                 .of_match_table = zynq_gpio_of_match,
1033         },
1034         .probe = zynq_gpio_probe,
1035         .remove = zynq_gpio_remove,
1036 };
1037
1038 module_platform_driver(zynq_gpio_driver);
1039
1040 MODULE_AUTHOR("Xilinx Inc.");
1041 MODULE_DESCRIPTION("Zynq GPIO driver");
1042 MODULE_LICENSE("GPL");