drivers/i2c/busses/i2c-nomadik.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009 ST-Ericsson SA
   3  * Copyright (C) 2009 STMicroelectronics
   4  *
   5  * I2C master mode controller driver, used in Nomadik 8815
   6  * and Ux500 platforms.
   7  *
   8  * Author: Srinidhi Kasagar <srinidhi.kasagar@stericsson.com>
   9  * Author: Sachin Verma <sachin.verma@st.com>
  10  *
  11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  12  * it under the terms of the GNU General Public License version 2, as
  13  * published by the Free Software Foundation.
  14  */
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/amba/bus.h>
  18 #include <linux/atomic.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <linux/i2c.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/clk.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25 #include <linux/regulator/consumer.h>
  26 #include <linux/pm_runtime.h>
  27 #include <linux/platform_data/i2c-nomadik.h>
  28
  29 #define DRIVER_NAME "nmk-i2c"
  30
  31 /* I2C Controller register offsets */
  32 #define I2C_CR          (0x000)
  33 #define I2C_SCR         (0x004)
  34 #define I2C_HSMCR       (0x008)
  35 #define I2C_MCR         (0x00C)
  36 #define I2C_TFR         (0x010)
  37 #define I2C_SR          (0x014)
  38 #define I2C_RFR         (0x018)
  39 #define I2C_TFTR        (0x01C)
  40 #define I2C_RFTR        (0x020)
  41 #define I2C_DMAR        (0x024)
  42 #define I2C_BRCR        (0x028)
  43 #define I2C_IMSCR       (0x02C)
  44 #define I2C_RISR        (0x030)
  45 #define I2C_MISR        (0x034)
  46 #define I2C_ICR         (0x038)
  47
  48 /* Control registers */
  49 #define I2C_CR_PE               (0x1 << 0)      /* Peripheral Enable */
  50 #define I2C_CR_OM               (0x3 << 1)      /* Operating mode */
  51 #define I2C_CR_SAM              (0x1 << 3)      /* Slave addressing mode */
  52 #define I2C_CR_SM               (0x3 << 4)      /* Speed mode */
  53 #define I2C_CR_SGCM             (0x1 << 6)      /* Slave general call mode */
  54 #define I2C_CR_FTX              (0x1 << 7)      /* Flush Transmit */
  55 #define I2C_CR_FRX              (0x1 << 8)      /* Flush Receive */
  56 #define I2C_CR_DMA_TX_EN        (0x1 << 9)      /* DMA Tx enable */
  57 #define I2C_CR_DMA_RX_EN        (0x1 << 10)     /* DMA Rx Enable */
  58 #define I2C_CR_DMA_SLE          (0x1 << 11)     /* DMA sync. logic enable */
  59 #define I2C_CR_LM               (0x1 << 12)     /* Loopback mode */
  60 #define I2C_CR_FON              (0x3 << 13)     /* Filtering on */
  61 #define I2C_CR_FS               (0x3 << 15)     /* Force stop enable */
  62
  63 /* Master controller (MCR) register */
  64 #define I2C_MCR_OP              (0x1 << 0)      /* Operation */
  65 #define I2C_MCR_A7              (0x7f << 1)     /* 7-bit address */
  66 #define I2C_MCR_EA10            (0x7 << 8)      /* 10-bit Extended address */
  67 #define I2C_MCR_SB              (0x1 << 11)     /* Extended address */
  68 #define I2C_MCR_AM              (0x3 << 12)     /* Address type */
  69 #define I2C_MCR_STOP            (0x1 << 14)     /* Stop condition */
  70 #define I2C_MCR_LENGTH          (0x7ff << 15)   /* Transaction length */
  71
  72 /* Status register (SR) */
  73 #define I2C_SR_OP               (0x3 << 0)      /* Operation */
  74 #define I2C_SR_STATUS           (0x3 << 2)      /* controller status */
  75 #define I2C_SR_CAUSE            (0x7 << 4)      /* Abort cause */
  76 #define I2C_SR_TYPE             (0x3 << 7)      /* Receive type */
  77 #define I2C_SR_LENGTH           (0x7ff << 9)    /* Transfer length */
  78
  79 /* Interrupt mask set/clear (IMSCR) bits */
  80 #define I2C_IT_TXFE             (0x1 << 0)
  81 #define I2C_IT_TXFNE            (0x1 << 1)
  82 #define I2C_IT_TXFF             (0x1 << 2)
  83 #define I2C_IT_TXFOVR           (0x1 << 3)
  84 #define I2C_IT_RXFE             (0x1 << 4)
  85 #define I2C_IT_RXFNF            (0x1 << 5)
  86 #define I2C_IT_RXFF             (0x1 << 6)
  87 #define I2C_IT_RFSR             (0x1 << 16)
  88 #define I2C_IT_RFSE             (0x1 << 17)
  89 #define I2C_IT_WTSR             (0x1 << 18)
  90 #define I2C_IT_MTD              (0x1 << 19)
  91 #define I2C_IT_STD              (0x1 << 20)
  92 #define I2C_IT_MAL              (0x1 << 24)
  93 #define I2C_IT_BERR             (0x1 << 25)
  94 #define I2C_IT_MTDWS            (0x1 << 28)
  95
  96 #define GEN_MASK(val, mask, sb)  (((val) << (sb)) & (mask))
  97
  98 /* some bits in ICR are reserved */
  99 #define I2C_CLEAR_ALL_INTS      0x131f007f
 100
 101 /* first three msb bits are reserved */
 102 #define IRQ_MASK(mask)          (mask & 0x1fffffff)
 103
 104 /* maximum threshold value */
 105 #define MAX_I2C_FIFO_THRESHOLD  15
 106
 107 enum i2c_status {
 108         I2C_NOP,
 109         I2C_ON_GOING,
 110         I2C_OK,
 111         I2C_ABORT
 112 };
 113
 114 /* operation */
 115 enum i2c_operation {
 116         I2C_NO_OPERATION = 0xff,
 117         I2C_WRITE = 0x00,
 118         I2C_READ = 0x01
 119 };
 120
 121 /**
 122  * struct i2c_nmk_client - client specific data
 123  * @slave_adr: 7-bit slave address
 124  * @count: no. bytes to be transferred
 125  * @buffer: client data buffer
 126  * @xfer_bytes: bytes transferred till now
 127  * @operation: current I2C operation
 128  */
 129 struct i2c_nmk_client {
 130         unsigned short          slave_adr;
 131         unsigned long           count;
 132         unsigned char           *buffer;
 133         unsigned long           xfer_bytes;
 134         enum i2c_operation      operation;
 135 };
 136
 137 /**
 138  * struct nmk_i2c_dev - private data structure of the controller.
 139  * @adev: parent amba device.
 140  * @adap: corresponding I2C adapter.
 141  * @irq: interrupt line for the controller.
 142  * @virtbase: virtual io memory area.
 143  * @clk: hardware i2c block clock.
 144  * @cfg: machine provided controller configuration.
 145  * @cli: holder of client specific data.
 146  * @stop: stop condition.
 147  * @xfer_complete: acknowledge completion for a I2C message.
 148  * @result: controller propogated result.
 149  * @regulator: pointer to i2c regulator.
 150  * @busy: Busy doing transfer.
 151  */
 152 struct nmk_i2c_dev {
 153         struct amba_device              *adev;
 154         struct i2c_adapter              adap;
 155         int                             irq;
 156         void __iomem                    *virtbase;
 157         struct clk                      *clk;
 158         struct nmk_i2c_controller       cfg;
 159         struct i2c_nmk_client           cli;
 160         int                             stop;
 161         struct completion               xfer_complete;
 162         int                             result;
 163         struct regulator                *regulator;
 164         bool                            busy;
 165 };
 166
 167 /* controller's abort causes */
 168 static const char *abort_causes[] = {
 169         "no ack received after address transmission",
 170         "no ack received during data phase",
 171         "ack received after xmission of master code",
 172         "master lost arbitration",
 173         "slave restarts",
 174         "slave reset",
 175         "overflow, maxsize is 2047 bytes",
 176 };
 177
 178 static inline void i2c_set_bit(void __iomem *reg, u32 mask)
 179 {
 180         writel(readl(reg) | mask, reg);
 181 }
 182
 183 static inline void i2c_clr_bit(void __iomem *reg, u32 mask)
 184 {
 185         writel(readl(reg) & ~mask, reg);
 186 }
 187
 188 /**
 189  * flush_i2c_fifo() - This function flushes the I2C FIFO
 190  * @dev: private data of I2C Driver
 191  *
 192  * This function flushes the I2C Tx and Rx FIFOs. It returns
 193  * 0 on successful flushing of FIFO
 194  */
 195 static int flush_i2c_fifo(struct nmk_i2c_dev *dev)
 196 {
 197 #define LOOP_ATTEMPTS 10
 198         int i;
 199         unsigned long timeout;
 200
 201         /*
 202          * flush the transmit and receive FIFO. The flushing
 203          * operation takes several cycles before to be completed.
 204          * On the completion, the I2C internal logic clears these
 205          * bits, until then no one must access Tx, Rx FIFO and
 206          * should poll on these bits waiting for the completion.
 207          */
 208         writel((I2C_CR_FTX | I2C_CR_FRX), dev->virtbase + I2C_CR);
 209
 210         for (i = 0; i < LOOP_ATTEMPTS; i++) {
 211                 timeout = jiffies + dev->adap.timeout;
 212
 213                 while (!time_after(jiffies, timeout)) {
 214                         if ((readl(dev->virtbase + I2C_CR) &
 215                                 (I2C_CR_FTX | I2C_CR_FRX)) == 0)
 216                                         return 0;
 217                 }
 218         }
 219
 220         dev_err(&dev->adev->dev,
 221                 "flushing operation timed out giving up after %d attempts",
 222                 LOOP_ATTEMPTS);
 223
 224         return -ETIMEDOUT;
 225 }
 226
 227 /**
 228  * disable_all_interrupts() - Disable all interrupts of this I2c Bus
 229  * @dev: private data of I2C Driver
 230  */
 231 static void disable_all_interrupts(struct nmk_i2c_dev *dev)
 232 {
 233         u32 mask = IRQ_MASK(0);
 234         writel(mask, dev->virtbase + I2C_IMSCR);
 235 }
 236
 237 /**
 238  * clear_all_interrupts() - Clear all interrupts of I2C Controller
 239  * @dev: private data of I2C Driver
 240  */
 241 static void clear_all_interrupts(struct nmk_i2c_dev *dev)
 242 {
 243         u32 mask;
 244         mask = IRQ_MASK(I2C_CLEAR_ALL_INTS);
 245         writel(mask, dev->virtbase + I2C_ICR);
 246 }
 247
 248 /**
 249  * init_hw() - initialize the I2C hardware
 250  * @dev: private data of I2C Driver
 251  */
 252 static int init_hw(struct nmk_i2c_dev *dev)
 253 {
 254         int stat;
 255
 256         stat = flush_i2c_fifo(dev);
 257         if (stat)
 258                 goto exit;
 259
 260         /* disable the controller */
 261         i2c_clr_bit(dev->virtbase + I2C_CR , I2C_CR_PE);
 262
 263         disable_all_interrupts(dev);
 264
 265         clear_all_interrupts(dev);
 266
 267         dev->cli.operation = I2C_NO_OPERATION;
 268
 269 exit:
 270         return stat;
 271 }
 272
 273 /* enable peripheral, master mode operation */
 274 #define DEFAULT_I2C_REG_CR      ((1 << 1) | I2C_CR_PE)
 275
 276 /**
 277  * load_i2c_mcr_reg() - load the MCR register
 278  * @dev: private data of controller
 279  * @flags: message flags
 280  */
 281 static u32 load_i2c_mcr_reg(struct nmk_i2c_dev *dev, u16 flags)
 282 {
 283         u32 mcr = 0;
 284         unsigned short slave_adr_3msb_bits;
 285
 286         mcr |= GEN_MASK(dev->cli.slave_adr, I2C_MCR_A7, 1);
 287
 288         if (unlikely(flags & I2C_M_TEN)) {
 289                 /* 10-bit address transaction */
 290                 mcr |= GEN_MASK(2, I2C_MCR_AM, 12);
 291                 /*
 292                  * Get the top 3 bits.
 293                  * EA10 represents extended address in MCR. This includes
 294                  * the extension (MSB bits) of the 7 bit address loaded
 295                  * in A7
 296                  */
 297                 slave_adr_3msb_bits = (dev->cli.slave_adr >> 7) & 0x7;
 298
 299                 mcr |= GEN_MASK(slave_adr_3msb_bits, I2C_MCR_EA10, 8);
 300         } else {
 301                 /* 7-bit address transaction */
 302                 mcr |= GEN_MASK(1, I2C_MCR_AM, 12);
 303         }
 304
 305         /* start byte procedure not applied */
 306         mcr |= GEN_MASK(0, I2C_MCR_SB, 11);
 307
 308         /* check the operation, master read/write? */
 309         if (dev->cli.operation == I2C_WRITE)
 310                 mcr |= GEN_MASK(I2C_WRITE, I2C_MCR_OP, 0);
 311         else
 312                 mcr |= GEN_MASK(I2C_READ, I2C_MCR_OP, 0);
 313
 314         /* stop or repeated start? */
 315         if (dev->stop)
 316                 mcr |= GEN_MASK(1, I2C_MCR_STOP, 14);
 317         else
 318                 mcr &= ~(GEN_MASK(1, I2C_MCR_STOP, 14));
 319
 320         mcr |= GEN_MASK(dev->cli.count, I2C_MCR_LENGTH, 15);
 321
 322         return mcr;
 323 }
 324
 325 /**
 326  * setup_i2c_controller() - setup the controller
 327  * @dev: private data of controller
 328  */
 329 static void setup_i2c_controller(struct nmk_i2c_dev *dev)
 330 {
 331         u32 brcr1, brcr2;
 332         u32 i2c_clk, div;
 333
 334         writel(0x0, dev->virtbase + I2C_CR);
 335         writel(0x0, dev->virtbase + I2C_HSMCR);
 336         writel(0x0, dev->virtbase + I2C_TFTR);
 337         writel(0x0, dev->virtbase + I2C_RFTR);
 338         writel(0x0, dev->virtbase + I2C_DMAR);
 339
 340         /*
 341          * set the slsu:
 342          *
 343          * slsu defines the data setup time after SCL clock
 344          * stretching in terms of i2c clk cycles. The
 345          * needed setup time for the three modes are 250ns,
 346          * 100ns, 10ns respectively thus leading to the values
 347          * of 14, 6, 2 for a 48 MHz i2c clk.
 348          */
 349         writel(dev->cfg.slsu << 16, dev->virtbase + I2C_SCR);
 350
 351         i2c_clk = clk_get_rate(dev->clk);
 352
 353         /* fallback to std. mode if machine has not provided it */
 354         if (dev->cfg.clk_freq == 0)
 355                 dev->cfg.clk_freq = 100000;
 356
 357         /*
 358          * The spec says, in case of std. mode the divider is
 359          * 2 whereas it is 3 for fast and fastplus mode of
 360          * operation. TODO - high speed support.
 361          */
 362         div = (dev->cfg.clk_freq > 100000) ? 3 : 2;
 363
 364         /*
 365          * generate the mask for baud rate counters. The controller
 366          * has two baud rate counters. One is used for High speed
 367          * operation, and the other is for std, fast mode, fast mode
 368          * plus operation. Currently we do not supprt high speed mode
 369          * so set brcr1 to 0.
 370          */
 371         brcr1 = 0 << 16;
 372         brcr2 = (i2c_clk/(dev->cfg.clk_freq * div)) & 0xffff;
 373
 374         /* set the baud rate counter register */
 375         writel((brcr1 | brcr2), dev->virtbase + I2C_BRCR);
 376
 377         /*
 378          * set the speed mode. Currently we support
 379          * only standard and fast mode of operation
 380          * TODO - support for fast mode plus (up to 1Mb/s)
 381          * and high speed (up to 3.4 Mb/s)
 382          */
 383         if (dev->cfg.sm > I2C_FREQ_MODE_FAST) {
 384                 dev_err(&dev->adev->dev,
 385                         "do not support this mode defaulting to std. mode\n");
 386                 brcr2 = i2c_clk/(100000 * 2) & 0xffff;
 387                 writel((brcr1 | brcr2), dev->virtbase + I2C_BRCR);
 388                 writel(I2C_FREQ_MODE_STANDARD << 4,
 389                                 dev->virtbase + I2C_CR);
 390         }
 391         writel(dev->cfg.sm << 4, dev->virtbase + I2C_CR);
 392
 393         /* set the Tx and Rx FIFO threshold */
 394         writel(dev->cfg.tft, dev->virtbase + I2C_TFTR);
 395         writel(dev->cfg.rft, dev->virtbase + I2C_RFTR);
 396 }
 397
 398 /**
 399  * read_i2c() - Read from I2C client device
 400  * @dev: private data of I2C Driver
 401  * @flags: message flags
 402  *
 403  * This function reads from i2c client device when controller is in
 404  * master mode. There is a completion timeout. If there is no transfer
 405  * before timeout error is returned.
 406  */
 407 static int read_i2c(struct nmk_i2c_dev *dev, u16 flags)
 408 {
 409         u32 status = 0;
 410         u32 mcr;
 411         u32 irq_mask = 0;
 412         int timeout;
 413
 414         mcr = load_i2c_mcr_reg(dev, flags);
 415         writel(mcr, dev->virtbase + I2C_MCR);
 416
 417         /* load the current CR value */
 418         writel(readl(dev->virtbase + I2C_CR) | DEFAULT_I2C_REG_CR,
 419                         dev->virtbase + I2C_CR);
 420
 421         /* enable the controller */
 422         i2c_set_bit(dev->virtbase + I2C_CR, I2C_CR_PE);
 423
 424         init_completion(&dev->xfer_complete);
 425
 426         /* enable interrupts by setting the mask */
 427         irq_mask = (I2C_IT_RXFNF | I2C_IT_RXFF |
 428                         I2C_IT_MAL | I2C_IT_BERR);
 429
 430         if (dev->stop)
 431                 irq_mask |= I2C_IT_MTD;
 432         else
 433                 irq_mask |= I2C_IT_MTDWS;
 434
 435         irq_mask = I2C_CLEAR_ALL_INTS & IRQ_MASK(irq_mask);
 436
 437         writel(readl(dev->virtbase + I2C_IMSCR) | irq_mask,
 438                         dev->virtbase + I2C_IMSCR);
 439
 440         timeout = wait_for_completion_timeout(
 441                 &dev->xfer_complete, dev->adap.timeout);
 442
 443         if (timeout < 0) {
 444                 dev_err(&dev->adev->dev,
 445                         "wait_for_completion_timeout "
 446                         "returned %d waiting for event\n", timeout);
 447                 status = timeout;
 448         }
 449
 450         if (timeout == 0) {
 451                 /* Controller timed out */
 452                 dev_err(&dev->adev->dev, "read from slave 0x%x timed out\n",
 453                                 dev->cli.slave_adr);
 454                 status = -ETIMEDOUT;
 455         }
 456         return status;
 457 }
 458
 459 static void fill_tx_fifo(struct nmk_i2c_dev *dev, int no_bytes)
 460 {
 461         int count;
 462
 463         for (count = (no_bytes - 2);
 464                         (count > 0) &&
 465                         (dev->cli.count != 0);
 466                         count--) {
 467                 /* write to the Tx FIFO */
 468                 writeb(*dev->cli.buffer,
 469                         dev->virtbase + I2C_TFR);
 470                 dev->cli.buffer++;
 471                 dev->cli.count--;
 472                 dev->cli.xfer_bytes++;
 473         }
 474
 475 }
 476
 477 /**
 478  * write_i2c() - Write data to I2C client.
 479  * @dev: private data of I2C Driver
 480  * @flags: message flags
 481  *
 482  * This function writes data to I2C client
 483  */
 484 static int write_i2c(struct nmk_i2c_dev *dev, u16 flags)
 485 {
 486         u32 status = 0;
 487         u32 mcr;
 488         u32 irq_mask = 0;
 489         int timeout;
 490
 491         mcr = load_i2c_mcr_reg(dev, flags);
 492
 493         writel(mcr, dev->virtbase + I2C_MCR);
 494
 495         /* load the current CR value */
 496         writel(readl(dev->virtbase + I2C_CR) | DEFAULT_I2C_REG_CR,
 497                         dev->virtbase + I2C_CR);
 498
 499         /* enable the controller */
 500         i2c_set_bit(dev->virtbase + I2C_CR , I2C_CR_PE);
 501
 502         init_completion(&dev->xfer_complete);
 503
 504         /* enable interrupts by settings the masks */
 505         irq_mask = (I2C_IT_TXFOVR | I2C_IT_MAL | I2C_IT_BERR);
 506
 507         /* Fill the TX FIFO with transmit data */
 508         fill_tx_fifo(dev, MAX_I2C_FIFO_THRESHOLD);
 509
 510         if (dev->cli.count != 0)
 511                 irq_mask |= I2C_IT_TXFNE;
 512
 513         /*
 514          * check if we want to transfer a single or multiple bytes, if so
 515          * set the MTDWS bit (Master Transaction Done Without Stop)
 516          * to start repeated start operation
 517          */
 518         if (dev->stop)
 519                 irq_mask |= I2C_IT_MTD;
 520         else
 521                 irq_mask |= I2C_IT_MTDWS;
 522
 523         irq_mask = I2C_CLEAR_ALL_INTS & IRQ_MASK(irq_mask);
 524
 525         writel(readl(dev->virtbase + I2C_IMSCR) | irq_mask,
 526                         dev->virtbase + I2C_IMSCR);
 527
 528         timeout = wait_for_completion_timeout(
 529                 &dev->xfer_complete, dev->adap.timeout);
 530
 531         if (timeout < 0) {
 532                 dev_err(&dev->adev->dev,
 533                         "wait_for_completion_timeout "
 534                         "returned %d waiting for event\n", timeout);
 535                 status = timeout;
 536         }
 537
 538         if (timeout == 0) {
 539                 /* Controller timed out */
 540                 dev_err(&dev->adev->dev, "write to slave 0x%x timed out\n",
 541                                 dev->cli.slave_adr);
 542                 status = -ETIMEDOUT;
 543         }
 544
 545         return status;
 546 }
 547
 548 /**
 549  * nmk_i2c_xfer_one() - transmit a single I2C message
 550  * @dev: device with a message encoded into it
 551  * @flags: message flags
 552  */
 553 static int nmk_i2c_xfer_one(struct nmk_i2c_dev *dev, u16 flags)
 554 {
 555         int status;
 556
 557         if (flags & I2C_M_RD) {
 558                 /* read operation */
 559                 dev->cli.operation = I2C_READ;
 560                 status = read_i2c(dev, flags);
 561         } else {
 562                 /* write operation */
 563                 dev->cli.operation = I2C_WRITE;
 564                 status = write_i2c(dev, flags);
 565         }
 566
 567         if (status || (dev->result)) {
 568                 u32 i2c_sr;
 569                 u32 cause;
 570
 571                 i2c_sr = readl(dev->virtbase + I2C_SR);
 572                 /*
 573                  * Check if the controller I2C operation status
 574                  * is set to ABORT(11b).
 575                  */
 576                 if (((i2c_sr >> 2) & 0x3) == 0x3) {
 577                         /* get the abort cause */
 578                         cause = (i2c_sr >> 4) & 0x7;
 579                         dev_err(&dev->adev->dev, "%s\n",
 580                                 cause >= ARRAY_SIZE(abort_causes) ?
 581                                 "unknown reason" :
 582                                 abort_causes[cause]);
 583                 }
 584
 585                 (void) init_hw(dev);
 586
 587                 status = status ? status : dev->result;
 588         }
 589
 590         return status;
 591 }
 592
 593 /**
 594  * nmk_i2c_xfer() - I2C transfer function used by kernel framework
 595  * @i2c_adap: Adapter pointer to the controller
 596  * @msgs: Pointer to data to be written.
 597  * @num_msgs: Number of messages to be executed
 598  *
 599  * This is the function called by the generic kernel i2c_transfer()
 600  * or i2c_smbus...() API calls. Note that this code is protected by the
 601  * semaphore set in the kernel i2c_transfer() function.
 602  *
 603  * NOTE:
 604  * READ TRANSFER : We impose a restriction of the first message to be the
 605  *              index message for any read transaction.
 606  *              - a no index is coded as '0',
 607  *              - 2byte big endian index is coded as '3'
 608  *              !!! msg[0].buf holds the actual index.
 609  *              This is compatible with generic messages of smbus emulator
 610  *              that send a one byte index.
 611  *              eg. a I2C transation to read 2 bytes from index 0
 612  *                      idx = 0;
 613  *                      msg[0].addr = client->addr;
 614  *                      msg[0].flags = 0x0;
 615  *                      msg[0].len = 1;
 616  *                      msg[0].buf = &idx;
 617  *
 618  *                      msg[1].addr = client->addr;
 619  *                      msg[1].flags = I2C_M_RD;
 620  *                      msg[1].len = 2;
 621  *                      msg[1].buf = rd_buff
 622  *                      i2c_transfer(adap, msg, 2);
 623  *
 624  * WRITE TRANSFER : The I2C standard interface interprets all data as payload.
 625  *              If you want to emulate an SMBUS write transaction put the
 626  *              index as first byte(or first and second) in the payload.
 627  *              eg. a I2C transation to write 2 bytes from index 1
 628  *                      wr_buff[0] = 0x1;
 629  *                      wr_buff[1] = 0x23;
 630  *                      wr_buff[2] = 0x46;
 631  *                      msg[0].flags = 0x0;
 632  *                      msg[0].len = 3;
 633  *                      msg[0].buf = wr_buff;
 634  *                      i2c_transfer(adap, msg, 1);
 635  *
 636  * To read or write a block of data (multiple bytes) using SMBUS emulation
 637  * please use the i2c_smbus_read_i2c_block_data()
 638  * or i2c_smbus_write_i2c_block_data() API
 639  */
 640 static int nmk_i2c_xfer(struct i2c_adapter *i2c_adap,
 641                 struct i2c_msg msgs[], int num_msgs)
 642 {
 643         int status;
 644         int i;
 645         struct nmk_i2c_dev *dev = i2c_get_adapdata(i2c_adap);
 646         int j;
 647
 648         dev->busy = true;
 649
 650         if (dev->regulator)
 651                 regulator_enable(dev->regulator);
 652         pm_runtime_get_sync(&dev->adev->dev);
 653
 654         clk_enable(dev->clk);
 655
 656         status = init_hw(dev);
 657         if (status)
 658                 goto out;
 659
 660         /* Attempt three times to send the message queue */
 661         for (j = 0; j < 3; j++) {
 662                 /* setup the i2c controller */
 663                 setup_i2c_controller(dev);
 664
 665                 for (i = 0; i < num_msgs; i++) {
 666                         dev->cli.slave_adr      = msgs[i].addr;
 667                         dev->cli.buffer         = msgs[i].buf;
 668                         dev->cli.count          = msgs[i].len;
 669                         dev->stop = (i < (num_msgs - 1)) ? 0 : 1;
 670                         dev->result = 0;
 671
 672                         status = nmk_i2c_xfer_one(dev, msgs[i].flags);
 673                         if (status != 0)
 674                                 break;
 675                 }
 676                 if (status == 0)
 677                         break;
 678         }
 679
 680 out:
 681         clk_disable(dev->clk);
 682         pm_runtime_put_sync(&dev->adev->dev);
 683         if (dev->regulator)
 684                 regulator_disable(dev->regulator);
 685
 686         dev->busy = false;
 687
 688         /* return the no. messages processed */
 689         if (status)
 690                 return status;
 691         else
 692                 return num_msgs;
 693 }
 694
 695 /**
 696  * disable_interrupts() - disable the interrupts
 697  * @dev: private data of controller
 698  * @irq: interrupt number
 699  */
 700 static int disable_interrupts(struct nmk_i2c_dev *dev, u32 irq)
 701 {
 702         irq = IRQ_MASK(irq);
 703         writel(readl(dev->virtbase + I2C_IMSCR) & ~(I2C_CLEAR_ALL_INTS & irq),
 704                         dev->virtbase + I2C_IMSCR);
 705         return 0;
 706 }
 707
 708 /**
 709  * i2c_irq_handler() - interrupt routine
 710  * @irq: interrupt number
 711  * @arg: data passed to the handler
 712  *
 713  * This is the interrupt handler for the i2c driver. Currently
 714  * it handles the major interrupts like Rx & Tx FIFO management
 715  * interrupts, master transaction interrupts, arbitration and
 716  * bus error interrupts. The rest of the interrupts are treated as
 717  * unhandled.
 718  */
 719 static irqreturn_t i2c_irq_handler(int irq, void *arg)
 720 {
 721         struct nmk_i2c_dev *dev = arg;
 722         u32 tft, rft;
 723         u32 count;
 724         u32 misr;
 725         u32 src = 0;
 726
 727         /* load Tx FIFO and Rx FIFO threshold values */
 728         tft = readl(dev->virtbase + I2C_TFTR);
 729         rft = readl(dev->virtbase + I2C_RFTR);
 730
 731         /* read interrupt status register */
 732         misr = readl(dev->virtbase + I2C_MISR);
 733
 734         src = __ffs(misr);
 735         switch ((1 << src)) {
 736
 737         /* Transmit FIFO nearly empty interrupt */
 738         case I2C_IT_TXFNE:
 739         {
 740                 if (dev->cli.operation == I2C_READ) {
 741                         /*
 742                          * in read operation why do we care for writing?
 743                          * so disable the Transmit FIFO interrupt
 744                          */
 745                         disable_interrupts(dev, I2C_IT_TXFNE);
 746                 } else {
 747                         fill_tx_fifo(dev, (MAX_I2C_FIFO_THRESHOLD - tft));
 748                         /*
 749                          * if done, close the transfer by disabling the
 750                          * corresponding TXFNE interrupt
 751                          */
 752                         if (dev->cli.count == 0)
 753                                 disable_interrupts(dev, I2C_IT_TXFNE);
 754                 }
 755         }
 756         break;
 757
 758         /*
 759          * Rx FIFO nearly full interrupt.
 760          * This is set when the numer of entries in Rx FIFO is
 761          * greater or equal than the threshold value programmed
 762          * in RFT
 763          */
 764         case I2C_IT_RXFNF:
 765                 for (count = rft; count > 0; count--) {
 766                         /* Read the Rx FIFO */
 767                         *dev->cli.buffer = readb(dev->virtbase + I2C_RFR);
 768                         dev->cli.buffer++;
 769                 }
 770                 dev->cli.count -= rft;
 771                 dev->cli.xfer_bytes += rft;
 772                 break;
 773
 774         /* Rx FIFO full */
 775         case I2C_IT_RXFF:
 776                 for (count = MAX_I2C_FIFO_THRESHOLD; count > 0; count--) {
 777                         *dev->cli.buffer = readb(dev->virtbase + I2C_RFR);
 778                         dev->cli.buffer++;
 779                 }
 780                 dev->cli.count -= MAX_I2C_FIFO_THRESHOLD;
 781                 dev->cli.xfer_bytes += MAX_I2C_FIFO_THRESHOLD;
 782                 break;
 783
 784         /* Master Transaction Done with/without stop */
 785         case I2C_IT_MTD:
 786         case I2C_IT_MTDWS:
 787                 if (dev->cli.operation == I2C_READ) {
 788                         while (!(readl(dev->virtbase + I2C_RISR)
 789                                  & I2C_IT_RXFE)) {
 790                                 if (dev->cli.count == 0)
 791                                         break;
 792                                 *dev->cli.buffer =
 793                                         readb(dev->virtbase + I2C_RFR);
 794                                 dev->cli.buffer++;
 795                                 dev->cli.count--;
 796                                 dev->cli.xfer_bytes++;
 797                         }
 798                 }
 799
 800                 disable_all_interrupts(dev);
 801                 clear_all_interrupts(dev);
 802
 803                 if (dev->cli.count) {
 804                         dev->result = -EIO;
 805                         dev_err(&dev->adev->dev,
 806                                 "%lu bytes still remain to be xfered\n",
 807                                 dev->cli.count);
 808                         (void) init_hw(dev);
 809                 }
 810                 complete(&dev->xfer_complete);
 811
 812                 break;
 813
 814         /* Master Arbitration lost interrupt */
 815         case I2C_IT_MAL:
 816                 dev->result = -EIO;
 817                 (void) init_hw(dev);
 818
 819                 i2c_set_bit(dev->virtbase + I2C_ICR, I2C_IT_MAL);
 820                 complete(&dev->xfer_complete);
 821
 822                 break;
 823
 824         /*
 825          * Bus Error interrupt.
 826          * This happens when an unexpected start/stop condition occurs
 827          * during the transaction.
 828          */
 829         case I2C_IT_BERR:
 830                 dev->result = -EIO;
 831                 /* get the status */
 832                 if (((readl(dev->virtbase + I2C_SR) >> 2) & 0x3) == I2C_ABORT)
 833                         (void) init_hw(dev);
 834
 835                 i2c_set_bit(dev->virtbase + I2C_ICR, I2C_IT_BERR);
 836                 complete(&dev->xfer_complete);
 837
 838                 break;
 839
 840         /*
 841          * Tx FIFO overrun interrupt.
 842          * This is set when a write operation in Tx FIFO is performed and
 843          * the Tx FIFO is full.
 844          */
 845         case I2C_IT_TXFOVR:
 846                 dev->result = -EIO;
 847                 (void) init_hw(dev);
 848
 849                 dev_err(&dev->adev->dev, "Tx Fifo Over run\n");
 850                 complete(&dev->xfer_complete);
 851
 852                 break;
 853
 854         /* unhandled interrupts by this driver - TODO*/
 855         case I2C_IT_TXFE:
 856         case I2C_IT_TXFF:
 857         case I2C_IT_RXFE:
 858         case I2C_IT_RFSR:
 859         case I2C_IT_RFSE:
 860         case I2C_IT_WTSR:
 861         case I2C_IT_STD:
 862                 dev_err(&dev->adev->dev, "unhandled Interrupt\n");
 863                 break;
 864         default:
 865                 dev_err(&dev->adev->dev, "spurious Interrupt..\n");
 866                 break;
 867         }
 868
 869         return IRQ_HANDLED;
 870 }
 871
 872
 873 #ifdef CONFIG_PM
 874 static int nmk_i2c_suspend(struct device *dev)
 875 {
 876         struct amba_device *adev = to_amba_device(dev);
 877         struct nmk_i2c_dev *nmk_i2c = amba_get_drvdata(adev);
 878
 879         if (nmk_i2c->busy)
 880                 return -EBUSY;
 881
 882         return 0;
 883 }
 884
 885 static int nmk_i2c_resume(struct device *dev)
 886 {
 887         return 0;
 888 }
 889 #else
 890 #define nmk_i2c_suspend NULL
 891 #define nmk_i2c_resume  NULL
 892 #endif
 893
 894 /*
 895  * We use noirq so that we suspend late and resume before the wakeup interrupt
 896  * to ensure that we do the !pm_runtime_suspended() check in resume before
 897  * there has been a regular pm runtime resume (via pm_runtime_get_sync()).
 898  */
 899 static const struct dev_pm_ops nmk_i2c_pm = {
 900         .suspend_noirq  = nmk_i2c_suspend,
 901         .resume_noirq   = nmk_i2c_resume,
 902 };
 903
 904 static unsigned int nmk_i2c_functionality(struct i2c_adapter *adap)
 905 {
 906         return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL | I2C_FUNC_10BIT_ADDR;
 907 }
 908
 909 static const struct i2c_algorithm nmk_i2c_algo = {
 910         .master_xfer    = nmk_i2c_xfer,
 911         .functionality  = nmk_i2c_functionality
 912 };
 913
 914 static atomic_t adapter_id = ATOMIC_INIT(0);
 915
 916 static int nmk_i2c_probe(struct amba_device *adev, const struct amba_id *id)
 917 {
 918         int ret = 0;
 919         struct nmk_i2c_controller *pdata =
 920                         adev->dev.platform_data;
 921         struct nmk_i2c_dev      *dev;
 922         struct i2c_adapter *adap;
 923
 924         if (!pdata) {
 925                 dev_warn(&adev->dev, "no platform data\n");
 926                 return -ENODEV;
 927         }
 928         dev = kzalloc(sizeof(struct nmk_i2c_dev), GFP_KERNEL);
 929         if (!dev) {
 930                 dev_err(&adev->dev, "cannot allocate memory\n");
 931                 ret = -ENOMEM;
 932                 goto err_no_mem;
 933         }
 934         dev->busy = false;
 935         dev->adev = adev;
 936         amba_set_drvdata(adev, dev);
 937
 938         dev->virtbase = ioremap(adev->res.start, resource_size(&adev->res));
 939         if (!dev->virtbase) {
 940                 ret = -ENOMEM;
 941                 goto err_no_ioremap;
 942         }
 943
 944         dev->irq = adev->irq[0];
 945         ret = request_irq(dev->irq, i2c_irq_handler, 0,
 946                                 DRIVER_NAME, dev);
 947         if (ret) {
 948                 dev_err(&adev->dev, "cannot claim the irq %d\n", dev->irq);
 949                 goto err_irq;
 950         }
 951
 952         dev->regulator = regulator_get(&adev->dev, "v-i2c");
 953         if (IS_ERR(dev->regulator)) {
 954                 dev_warn(&adev->dev, "could not get i2c regulator\n");
 955                 dev->regulator = NULL;
 956         }
 957
 958         pm_suspend_ignore_children(&adev->dev, true);
 959
 960         dev->clk = clk_get(&adev->dev, NULL);
 961         if (IS_ERR(dev->clk)) {
 962                 dev_err(&adev->dev, "could not get i2c clock\n");
 963                 ret = PTR_ERR(dev->clk);
 964                 goto err_no_clk;
 965         }
 966
 967         adap = &dev->adap;
 968         adap->dev.parent = &adev->dev;
 969         adap->owner     = THIS_MODULE;
 970         adap->class     = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD;
 971         adap->algo      = &nmk_i2c_algo;
 972         adap->timeout   = msecs_to_jiffies(pdata->timeout);
 973         adap->nr = atomic_read(&adapter_id);
 974         snprintf(adap->name, sizeof(adap->name),
 975                  "Nomadik I2C%d at %pR", adap->nr, &adev->res);
 976         atomic_inc(&adapter_id);
 977
 978         /* fetch the controller configuration from machine */
 979         dev->cfg.clk_freq = pdata->clk_freq;
 980         dev->cfg.slsu   = pdata->slsu;
 981         dev->cfg.tft    = pdata->tft;
 982         dev->cfg.rft    = pdata->rft;
 983         dev->cfg.sm     = pdata->sm;
 984
 985         i2c_set_adapdata(adap, dev);
 986
 987         dev_info(&adev->dev,
 988                  "initialize %s on virtual base %p\n",
 989                  adap->name, dev->virtbase);
 990
 991         ret = i2c_add_numbered_adapter(adap);
 992         if (ret) {
 993                 dev_err(&adev->dev, "failed to add adapter\n");
 994                 goto err_add_adap;
 995         }
 996
 997         pm_runtime_put(&adev->dev);
 998
 999         return 0;
1000
1001  err_add_adap:
1002         clk_put(dev->clk);
1003  err_no_clk:
1004         if (dev->regulator)
1005                 regulator_put(dev->regulator);
1006         free_irq(dev->irq, dev);
1007  err_irq:
1008         iounmap(dev->virtbase);
1009  err_no_ioremap:
1010         amba_set_drvdata(adev, NULL);
1011         kfree(dev);
1012  err_no_mem:
1013
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 static int nmk_i2c_remove(struct amba_device *adev)
1018 {
1019         struct resource *res = &adev->res;
1020         struct nmk_i2c_dev *dev = amba_get_drvdata(adev);
1021
1022         i2c_del_adapter(&dev->adap);
1023         flush_i2c_fifo(dev);
1024         disable_all_interrupts(dev);
1025         clear_all_interrupts(dev);
1026         /* disable the controller */
1027         i2c_clr_bit(dev->virtbase + I2C_CR, I2C_CR_PE);
1028         free_irq(dev->irq, dev);
1029         iounmap(dev->virtbase);
1030         if (res)
1031                 release_mem_region(res->start, resource_size(res));
1032         clk_put(dev->clk);
1033         if (dev->regulator)
1034                 regulator_put(dev->regulator);
1035         pm_runtime_disable(&adev->dev);
1036         amba_set_drvdata(adev, NULL);
1037         kfree(dev);
1038
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 static struct amba_id nmk_i2c_ids[] = {
1043         {
1044                 .id     = 0x00180024,
1045                 .mask   = 0x00ffffff,
1046         },
1047         {
1048                 .id     = 0x00380024,
1049                 .mask   = 0x00ffffff,
1050         },
1051         {},
1052 };
1053
1054 MODULE_DEVICE_TABLE(amba, nmk_i2c_ids);
1055
1056 static struct amba_driver nmk_i2c_driver = {
1057         .drv = {
1058                 .owner = THIS_MODULE,
1059                 .name = DRIVER_NAME,
1060                 .pm = &nmk_i2c_pm,
1061         },
1062         .id_table = nmk_i2c_ids,
1063         .probe = nmk_i2c_probe,
1064         .remove = nmk_i2c_remove,
1065 };
1066
1067 static int __init nmk_i2c_init(void)
1068 {
1069         return amba_driver_register(&nmk_i2c_driver);
1070 }
1071
1072 static void __exit nmk_i2c_exit(void)
1073 {
1074         amba_driver_unregister(&nmk_i2c_driver);
1075 }
1076
1077 subsys_initcall(nmk_i2c_init);
1078 module_exit(nmk_i2c_exit);
1079
1080 MODULE_AUTHOR("Sachin Verma, Srinidhi KASAGAR");
1081 MODULE_DESCRIPTION("Nomadik/Ux500 I2C driver");
1082 MODULE_LICENSE("GPL");