drivers/rtc/rtc-imxdi.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Freescale Semiconductor, Inc. All Rights Reserved.
   3  * Copyright 2010 Orex Computed Radiography
   4  */
   5
   6 /*
   7  * The code contained herein is licensed under the GNU General Public
   8  * License. You may obtain a copy of the GNU General Public License
   9  * Version 2 or later at the following locations:
  10  *
  11  * http://www.opensource.org/licenses/gpl-license.html
  12  * http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
  13  */
  14
  15 /* based on rtc-mc13892.c */
  16
  17 /*
  18  * This driver uses the 47-bit 32 kHz counter in the Freescale DryIce block
  19  * to implement a Linux RTC. Times and alarms are truncated to seconds.
  20  * Since the RTC framework performs API locking via rtc->ops_lock the
  21  * only simultaneous accesses we need to deal with is updating DryIce
  22  * registers while servicing an alarm.
  23  *
  24  * Note that reading the DSR (DryIce Status Register) automatically clears
  25  * the WCF (Write Complete Flag). All DryIce writes are synchronized to the
  26  * LP (Low Power) domain and set the WCF upon completion. Writes to the
  27  * DIER (DryIce Interrupt Enable Register) are the only exception. These
  28  * occur at normal bus speeds and do not set WCF.  Periodic interrupts are
  29  * not supported by the hardware.
  30  */
  31
  32 #include <linux/io.h>
  33 #include <linux/clk.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/module.h>
  36 #include <linux/platform_device.h>
  37 #include <linux/rtc.h>
  38 #include <linux/sched.h>
  39 #include <linux/spinlock.h>
  40 #include <linux/workqueue.h>
  41 #include <linux/of.h>
  42
  43 /* DryIce Register Definitions */
  44
  45 #define DTCMR     0x00           /* Time Counter MSB Reg */
  46 #define DTCLR     0x04           /* Time Counter LSB Reg */
  47
  48 #define DCAMR     0x08           /* Clock Alarm MSB Reg */
  49 #define DCALR     0x0c           /* Clock Alarm LSB Reg */
  50 #define DCAMR_UNSET  0xFFFFFFFF  /* doomsday - 1 sec */
  51
  52 #define DCR       0x10           /* Control Reg */
  53 #define DCR_TCE   (1 << 3)       /* Time Counter Enable */
  54
  55 #define DSR       0x14           /* Status Reg */
  56 #define DSR_WBF   (1 << 10)      /* Write Busy Flag */
  57 #define DSR_WNF   (1 << 9)       /* Write Next Flag */
  58 #define DSR_WCF   (1 << 8)       /* Write Complete Flag */
  59 #define DSR_WEF   (1 << 7)       /* Write Error Flag */
  60 #define DSR_CAF   (1 << 4)       /* Clock Alarm Flag */
  61 #define DSR_NVF   (1 << 1)       /* Non-Valid Flag */
  62 #define DSR_SVF   (1 << 0)       /* Security Violation Flag */
  63
  64 #define DIER      0x18           /* Interrupt Enable Reg */
  65 #define DIER_WNIE (1 << 9)       /* Write Next Interrupt Enable */
  66 #define DIER_WCIE (1 << 8)       /* Write Complete Interrupt Enable */
  67 #define DIER_WEIE (1 << 7)       /* Write Error Interrupt Enable */
  68 #define DIER_CAIE (1 << 4)       /* Clock Alarm Interrupt Enable */
  69
  70 /**
  71  * struct imxdi_dev - private imxdi rtc data
  72  * @pdev: pionter to platform dev
  73  * @rtc: pointer to rtc struct
  74  * @ioaddr: IO registers pointer
  75  * @irq: dryice normal interrupt
  76  * @clk: input reference clock
  77  * @dsr: copy of the DSR register
  78  * @irq_lock: interrupt enable register (DIER) lock
  79  * @write_wait: registers write complete queue
  80  * @write_mutex: serialize registers write
  81  * @work: schedule alarm work
  82  */
  83 struct imxdi_dev {
  84         struct platform_device *pdev;
  85         struct rtc_device *rtc;
  86         void __iomem *ioaddr;
  87         int irq;
  88         struct clk *clk;
  89         u32 dsr;
  90         spinlock_t irq_lock;
  91         wait_queue_head_t write_wait;
  92         struct mutex write_mutex;
  93         struct work_struct work;
  94 };
  95
  96 /*
  97  * enable a dryice interrupt
  98  */
  99 static void di_int_enable(struct imxdi_dev *imxdi, u32 intr)
 100 {
 101         unsigned long flags;
 102
 103         spin_lock_irqsave(&imxdi->irq_lock, flags);
 104         __raw_writel(__raw_readl(imxdi->ioaddr + DIER) | intr,
 105                         imxdi->ioaddr + DIER);
 106         spin_unlock_irqrestore(&imxdi->irq_lock, flags);
 107 }
 108
 109 /*
 110  * disable a dryice interrupt
 111  */
 112 static void di_int_disable(struct imxdi_dev *imxdi, u32 intr)
 113 {
 114         unsigned long flags;
 115
 116         spin_lock_irqsave(&imxdi->irq_lock, flags);
 117         __raw_writel(__raw_readl(imxdi->ioaddr + DIER) & ~intr,
 118                         imxdi->ioaddr + DIER);
 119         spin_unlock_irqrestore(&imxdi->irq_lock, flags);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * This function attempts to clear the dryice write-error flag.
 124  *
 125  * A dryice write error is similar to a bus fault and should not occur in
 126  * normal operation.  Clearing the flag requires another write, so the root
 127  * cause of the problem may need to be fixed before the flag can be cleared.
 128  */
 129 static void clear_write_error(struct imxdi_dev *imxdi)
 130 {
 131         int cnt;
 132
 133         dev_warn(&imxdi->pdev->dev, "WARNING: Register write error!\n");
 134
 135         /* clear the write error flag */
 136         __raw_writel(DSR_WEF, imxdi->ioaddr + DSR);
 137
 138         /* wait for it to take effect */
 139         for (cnt = 0; cnt < 1000; cnt++) {
 140                 if ((__raw_readl(imxdi->ioaddr + DSR) & DSR_WEF) == 0)
 141                         return;
 142                 udelay(10);
 143         }
 144         dev_err(&imxdi->pdev->dev,
 145                         "ERROR: Cannot clear write-error flag!\n");
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Write a dryice register and wait until it completes.
 150  *
 151  * This function uses interrupts to determine when the
 152  * write has completed.
 153  */
 154 static int di_write_wait(struct imxdi_dev *imxdi, u32 val, int reg)
 155 {
 156         int ret;
 157         int rc = 0;
 158
 159         /* serialize register writes */
 160         mutex_lock(&imxdi->write_mutex);
 161
 162         /* enable the write-complete interrupt */
 163         di_int_enable(imxdi, DIER_WCIE);
 164
 165         imxdi->dsr = 0;
 166
 167         /* do the register write */
 168         __raw_writel(val, imxdi->ioaddr + reg);
 169
 170         /* wait for the write to finish */
 171         ret = wait_event_interruptible_timeout(imxdi->write_wait,
 172                         imxdi->dsr & (DSR_WCF | DSR_WEF), msecs_to_jiffies(1));
 173         if (ret < 0) {
 174                 rc = ret;
 175                 goto out;
 176         } else if (ret == 0) {
 177                 dev_warn(&imxdi->pdev->dev,
 178                                 "Write-wait timeout "
 179                                 "val = 0x%08x reg = 0x%08x\n", val, reg);
 180         }
 181
 182         /* check for write error */
 183         if (imxdi->dsr & DSR_WEF) {
 184                 clear_write_error(imxdi);
 185                 rc = -EIO;
 186         }
 187
 188 out:
 189         mutex_unlock(&imxdi->write_mutex);
 190
 191         return rc;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * read the seconds portion of the current time from the dryice time counter
 196  */
 197 static int dryice_rtc_read_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm)
 198 {
 199         struct imxdi_dev *imxdi = dev_get_drvdata(dev);
 200         unsigned long now;
 201
 202         now = __raw_readl(imxdi->ioaddr + DTCMR);
 203         rtc_time_to_tm(now, tm);
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 /*
 209  * set the seconds portion of dryice time counter and clear the
 210  * fractional part.
 211  */
 212 static int dryice_rtc_set_mmss(struct device *dev, unsigned long secs)
 213 {
 214         struct imxdi_dev *imxdi = dev_get_drvdata(dev);
 215         int rc;
 216
 217         /* zero the fractional part first */
 218         rc = di_write_wait(imxdi, 0, DTCLR);
 219         if (rc == 0)
 220                 rc = di_write_wait(imxdi, secs, DTCMR);
 221
 222         return rc;
 223 }
 224
 225 static int dryice_rtc_alarm_irq_enable(struct device *dev,
 226                 unsigned int enabled)
 227 {
 228         struct imxdi_dev *imxdi = dev_get_drvdata(dev);
 229
 230         if (enabled)
 231                 di_int_enable(imxdi, DIER_CAIE);
 232         else
 233                 di_int_disable(imxdi, DIER_CAIE);
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * read the seconds portion of the alarm register.
 240  * the fractional part of the alarm register is always zero.
 241  */
 242 static int dryice_rtc_read_alarm(struct device *dev, struct rtc_wkalrm *alarm)
 243 {
 244         struct imxdi_dev *imxdi = dev_get_drvdata(dev);
 245         u32 dcamr;
 246
 247         dcamr = __raw_readl(imxdi->ioaddr + DCAMR);
 248         rtc_time_to_tm(dcamr, &alarm->time);
 249
 250         /* alarm is enabled if the interrupt is enabled */
 251         alarm->enabled = (__raw_readl(imxdi->ioaddr + DIER) & DIER_CAIE) != 0;
 252
 253         /* don't allow the DSR read to mess up DSR_WCF */
 254         mutex_lock(&imxdi->write_mutex);
 255
 256         /* alarm is pending if the alarm flag is set */
 257         alarm->pending = (__raw_readl(imxdi->ioaddr + DSR) & DSR_CAF) != 0;
 258
 259         mutex_unlock(&imxdi->write_mutex);
 260
 261         return 0;
 262 }
 263
 264 /*
 265  * set the seconds portion of dryice alarm register
 266  */
 267 static int dryice_rtc_set_alarm(struct device *dev, struct rtc_wkalrm *alarm)
 268 {
 269         struct imxdi_dev *imxdi = dev_get_drvdata(dev);
 270         unsigned long now;
 271         unsigned long alarm_time;
 272         int rc;
 273
 274         rc = rtc_tm_to_time(&alarm->time, &alarm_time);
 275         if (rc)
 276                 return rc;
 277
 278         /* don't allow setting alarm in the past */
 279         now = __raw_readl(imxdi->ioaddr + DTCMR);
 280         if (alarm_time < now)
 281                 return -EINVAL;
 282
 283         /* write the new alarm time */
 284         rc = di_write_wait(imxdi, (u32)alarm_time, DCAMR);
 285         if (rc)
 286                 return rc;
 287
 288         if (alarm->enabled)
 289                 di_int_enable(imxdi, DIER_CAIE);  /* enable alarm intr */
 290         else
 291                 di_int_disable(imxdi, DIER_CAIE); /* disable alarm intr */
 292
 293         return 0;
 294 }
 295
 296 static struct rtc_class_ops dryice_rtc_ops = {
 297         .read_time              = dryice_rtc_read_time,
 298         .set_mmss               = dryice_rtc_set_mmss,
 299         .alarm_irq_enable       = dryice_rtc_alarm_irq_enable,
 300         .read_alarm             = dryice_rtc_read_alarm,
 301         .set_alarm              = dryice_rtc_set_alarm,
 302 };
 303
 304 /*
 305  * dryice "normal" interrupt handler
 306  */
 307 static irqreturn_t dryice_norm_irq(int irq, void *dev_id)
 308 {
 309         struct imxdi_dev *imxdi = dev_id;
 310         u32 dsr, dier;
 311         irqreturn_t rc = IRQ_NONE;
 312
 313         dier = __raw_readl(imxdi->ioaddr + DIER);
 314
 315         /* handle write complete and write error cases */
 316         if ((dier & DIER_WCIE)) {
 317                 /*If the write wait queue is empty then there is no pending
 318                   operations. It means the interrupt is for DryIce -Security.
 319                   IRQ must be returned as none.*/
 320                 if (list_empty_careful(&imxdi->write_wait.task_list))
 321                         return rc;
 322
 323                 /* DSR_WCF clears itself on DSR read */
 324                 dsr = __raw_readl(imxdi->ioaddr + DSR);
 325                 if ((dsr & (DSR_WCF | DSR_WEF))) {
 326                         /* mask the interrupt */
 327                         di_int_disable(imxdi, DIER_WCIE);
 328
 329                         /* save the dsr value for the wait queue */
 330                         imxdi->dsr |= dsr;
 331
 332                         wake_up_interruptible(&imxdi->write_wait);
 333                         rc = IRQ_HANDLED;
 334                 }
 335         }
 336
 337         /* handle the alarm case */
 338         if ((dier & DIER_CAIE)) {
 339                 /* DSR_WCF clears itself on DSR read */
 340                 dsr = __raw_readl(imxdi->ioaddr + DSR);
 341                 if (dsr & DSR_CAF) {
 342                         /* mask the interrupt */
 343                         di_int_disable(imxdi, DIER_CAIE);
 344
 345                         /* finish alarm in user context */
 346                         schedule_work(&imxdi->work);
 347                         rc = IRQ_HANDLED;
 348                 }
 349         }
 350         return rc;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * post the alarm event from user context so it can sleep
 355  * on the write completion.
 356  */
 357 static void dryice_work(struct work_struct *work)
 358 {
 359         struct imxdi_dev *imxdi = container_of(work,
 360                         struct imxdi_dev, work);
 361
 362         /* dismiss the interrupt (ignore error) */
 363         di_write_wait(imxdi, DSR_CAF, DSR);
 364
 365         /* pass the alarm event to the rtc framework. */
 366         rtc_update_irq(imxdi->rtc, 1, RTC_AF | RTC_IRQF);
 367 }
 368
 369 /*
 370  * probe for dryice rtc device
 371  */
 372 static int dryice_rtc_probe(struct platform_device *pdev)
 373 {
 374         struct resource *res;
 375         struct imxdi_dev *imxdi;
 376         int rc;
 377
 378         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 379         if (!res)
 380                 return -ENODEV;
 381
 382         imxdi = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*imxdi), GFP_KERNEL);
 383         if (!imxdi)
 384                 return -ENOMEM;
 385
 386         imxdi->pdev = pdev;
 387
 388         if (!devm_request_mem_region(&pdev->dev, res->start, resource_size(res),
 389                                 pdev->name))
 390                 return -EBUSY;
 391
 392         imxdi->ioaddr = devm_ioremap(&pdev->dev, res->start,
 393                         resource_size(res));
 394         if (imxdi->ioaddr == NULL)
 395                 return -ENOMEM;
 396
 397         spin_lock_init(&imxdi->irq_lock);
 398
 399         imxdi->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 400         if (imxdi->irq < 0)
 401                 return imxdi->irq;
 402
 403         init_waitqueue_head(&imxdi->write_wait);
 404
 405         INIT_WORK(&imxdi->work, dryice_work);
 406
 407         mutex_init(&imxdi->write_mutex);
 408
 409         imxdi->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL);
 410         if (IS_ERR(imxdi->clk))
 411                 return PTR_ERR(imxdi->clk);
 412         clk_prepare_enable(imxdi->clk);
 413
 414         /*
 415          * Initialize dryice hardware
 416          */
 417
 418         /* mask all interrupts */
 419         __raw_writel(0, imxdi->ioaddr + DIER);
 420
 421         rc = devm_request_irq(&pdev->dev, imxdi->irq, dryice_norm_irq,
 422                         IRQF_SHARED, pdev->name, imxdi);
 423         if (rc) {
 424                 dev_warn(&pdev->dev, "interrupt not available.\n");
 425                 goto err;
 426         }
 427
 428         /* put dryice into valid state */
 429         if (__raw_readl(imxdi->ioaddr + DSR) & DSR_NVF) {
 430                 rc = di_write_wait(imxdi, DSR_NVF | DSR_SVF, DSR);
 431                 if (rc)
 432                         goto err;
 433         }
 434
 435         /* initialize alarm */
 436         rc = di_write_wait(imxdi, DCAMR_UNSET, DCAMR);
 437         if (rc)
 438                 goto err;
 439         rc = di_write_wait(imxdi, 0, DCALR);
 440         if (rc)
 441                 goto err;
 442
 443         /* clear alarm flag */
 444         if (__raw_readl(imxdi->ioaddr + DSR) & DSR_CAF) {
 445                 rc = di_write_wait(imxdi, DSR_CAF, DSR);
 446                 if (rc)
 447                         goto err;
 448         }
 449
 450         /* the timer won't count if it has never been written to */
 451         if (__raw_readl(imxdi->ioaddr + DTCMR) == 0) {
 452                 rc = di_write_wait(imxdi, 0, DTCMR);
 453                 if (rc)
 454                         goto err;
 455         }
 456
 457         /* start keeping time */
 458         if (!(__raw_readl(imxdi->ioaddr + DCR) & DCR_TCE)) {
 459                 rc = di_write_wait(imxdi,
 460                                 __raw_readl(imxdi->ioaddr + DCR) | DCR_TCE,
 461                                 DCR);
 462                 if (rc)
 463                         goto err;
 464         }
 465
 466         platform_set_drvdata(pdev, imxdi);
 467         imxdi->rtc = rtc_device_register(pdev->name, &pdev->dev,
 468                                   &dryice_rtc_ops, THIS_MODULE);
 469         if (IS_ERR(imxdi->rtc)) {
 470                 rc = PTR_ERR(imxdi->rtc);
 471                 goto err;
 472         }
 473
 474         return 0;
 475
 476 err:
 477         clk_disable_unprepare(imxdi->clk);
 478
 479         return rc;
 480 }
 481
 482 static int dryice_rtc_remove(struct platform_device *pdev)
 483 {
 484         struct imxdi_dev *imxdi = platform_get_drvdata(pdev);
 485
 486         flush_work(&imxdi->work);
 487
 488         /* mask all interrupts */
 489         __raw_writel(0, imxdi->ioaddr + DIER);
 490
 491         rtc_device_unregister(imxdi->rtc);
 492
 493         clk_disable_unprepare(imxdi->clk);
 494
 495         return 0;
 496 }
 497
 498 #ifdef CONFIG_OF
 499 static const struct of_device_id dryice_dt_ids[] = {
 500         { .compatible = "fsl,imx25-rtc" },
 501         { /* sentinel */ }
 502 };
 503
 504 MODULE_DEVICE_TABLE(of, dryice_dt_ids);
 505 #endif
 506
 507 static struct platform_driver dryice_rtc_driver = {
 508         .driver = {
 509                    .name = "imxdi_rtc",
 510                    .owner = THIS_MODULE,
 511                    .of_match_table = of_match_ptr(dryice_dt_ids),
 512                    },
 513         .remove = dryice_rtc_remove,
 514 };
 515
 516 static int __init dryice_rtc_init(void)
 517 {
 518         return platform_driver_probe(&dryice_rtc_driver, dryice_rtc_probe);
 519 }
 520
 521 static void __exit dryice_rtc_exit(void)
 522 {
 523         platform_driver_unregister(&dryice_rtc_driver);
 524 }
 525
 526 module_init(dryice_rtc_init);
 527 module_exit(dryice_rtc_exit);
 528
 529 MODULE_AUTHOR("Freescale Semiconductor, Inc.");
 530 MODULE_AUTHOR("Baruch Siach <baruch@tkos.co.il>");
 531 MODULE_DESCRIPTION("IMX DryIce Realtime Clock Driver (RTC)");
 532 MODULE_LICENSE("GPL");