Merge tag 'io_uring-6.1-2022-11-18' of git://git.kernel.dk/linux
[platform/kernel/linux-starfive.git] / drivers / spi / spi-mem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * Copyright (C) 2018 Exceet Electronics GmbH
4  * Copyright (C) 2018 Bootlin
5  *
6  * Author: Boris Brezillon <boris.brezillon@bootlin.com>
7  */
8 #include <linux/dmaengine.h>
9 #include <linux/iopoll.h>
10 #include <linux/pm_runtime.h>
11 #include <linux/spi/spi.h>
12 #include <linux/spi/spi-mem.h>
13 #include <linux/sched/task_stack.h>
14
15 #include "internals.h"
16
17 #define SPI_MEM_MAX_BUSWIDTH            8
18
19 /**
20  * spi_controller_dma_map_mem_op_data() - DMA-map the buffer attached to a
21  *                                        memory operation
22  * @ctlr: the SPI controller requesting this dma_map()
23  * @op: the memory operation containing the buffer to map
24  * @sgt: a pointer to a non-initialized sg_table that will be filled by this
25  *       function
26  *
27  * Some controllers might want to do DMA on the data buffer embedded in @op.
28  * This helper prepares everything for you and provides a ready-to-use
29  * sg_table. This function is not intended to be called from spi drivers.
30  * Only SPI controller drivers should use it.
31  * Note that the caller must ensure the memory region pointed by
32  * op->data.buf.{in,out} is DMA-able before calling this function.
33  *
34  * Return: 0 in case of success, a negative error code otherwise.
35  */
36 int spi_controller_dma_map_mem_op_data(struct spi_controller *ctlr,
37                                        const struct spi_mem_op *op,
38                                        struct sg_table *sgt)
39 {
40         struct device *dmadev;
41
42         if (!op->data.nbytes)
43                 return -EINVAL;
44
45         if (op->data.dir == SPI_MEM_DATA_OUT && ctlr->dma_tx)
46                 dmadev = ctlr->dma_tx->device->dev;
47         else if (op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN && ctlr->dma_rx)
48                 dmadev = ctlr->dma_rx->device->dev;
49         else
50                 dmadev = ctlr->dev.parent;
51
52         if (!dmadev)
53                 return -EINVAL;
54
55         return spi_map_buf(ctlr, dmadev, sgt, op->data.buf.in, op->data.nbytes,
56                            op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN ?
57                            DMA_FROM_DEVICE : DMA_TO_DEVICE);
58 }
59 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_controller_dma_map_mem_op_data);
60
61 /**
62  * spi_controller_dma_unmap_mem_op_data() - DMA-unmap the buffer attached to a
63  *                                          memory operation
64  * @ctlr: the SPI controller requesting this dma_unmap()
65  * @op: the memory operation containing the buffer to unmap
66  * @sgt: a pointer to an sg_table previously initialized by
67  *       spi_controller_dma_map_mem_op_data()
68  *
69  * Some controllers might want to do DMA on the data buffer embedded in @op.
70  * This helper prepares things so that the CPU can access the
71  * op->data.buf.{in,out} buffer again.
72  *
73  * This function is not intended to be called from SPI drivers. Only SPI
74  * controller drivers should use it.
75  *
76  * This function should be called after the DMA operation has finished and is
77  * only valid if the previous spi_controller_dma_map_mem_op_data() call
78  * returned 0.
79  *
80  * Return: 0 in case of success, a negative error code otherwise.
81  */
82 void spi_controller_dma_unmap_mem_op_data(struct spi_controller *ctlr,
83                                           const struct spi_mem_op *op,
84                                           struct sg_table *sgt)
85 {
86         struct device *dmadev;
87
88         if (!op->data.nbytes)
89                 return;
90
91         if (op->data.dir == SPI_MEM_DATA_OUT && ctlr->dma_tx)
92                 dmadev = ctlr->dma_tx->device->dev;
93         else if (op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN && ctlr->dma_rx)
94                 dmadev = ctlr->dma_rx->device->dev;
95         else
96                 dmadev = ctlr->dev.parent;
97
98         spi_unmap_buf(ctlr, dmadev, sgt,
99                       op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN ?
100                       DMA_FROM_DEVICE : DMA_TO_DEVICE);
101 }
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_controller_dma_unmap_mem_op_data);
103
104 static int spi_check_buswidth_req(struct spi_mem *mem, u8 buswidth, bool tx)
105 {
106         u32 mode = mem->spi->mode;
107
108         switch (buswidth) {
109         case 1:
110                 return 0;
111
112         case 2:
113                 if ((tx &&
114                      (mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_TX_OCTAL))) ||
115                     (!tx &&
116                      (mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD | SPI_RX_OCTAL))))
117                         return 0;
118
119                 break;
120
121         case 4:
122                 if ((tx && (mode & (SPI_TX_QUAD | SPI_TX_OCTAL))) ||
123                     (!tx && (mode & (SPI_RX_QUAD | SPI_RX_OCTAL))))
124                         return 0;
125
126                 break;
127
128         case 8:
129                 if ((tx && (mode & SPI_TX_OCTAL)) ||
130                     (!tx && (mode & SPI_RX_OCTAL)))
131                         return 0;
132
133                 break;
134
135         default:
136                 break;
137         }
138
139         return -ENOTSUPP;
140 }
141
142 static bool spi_mem_check_buswidth(struct spi_mem *mem,
143                                    const struct spi_mem_op *op)
144 {
145         if (spi_check_buswidth_req(mem, op->cmd.buswidth, true))
146                 return false;
147
148         if (op->addr.nbytes &&
149             spi_check_buswidth_req(mem, op->addr.buswidth, true))
150                 return false;
151
152         if (op->dummy.nbytes &&
153             spi_check_buswidth_req(mem, op->dummy.buswidth, true))
154                 return false;
155
156         if (op->data.dir != SPI_MEM_NO_DATA &&
157             spi_check_buswidth_req(mem, op->data.buswidth,
158                                    op->data.dir == SPI_MEM_DATA_OUT))
159                 return false;
160
161         return true;
162 }
163
164 bool spi_mem_default_supports_op(struct spi_mem *mem,
165                                  const struct spi_mem_op *op)
166 {
167         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
168         bool op_is_dtr =
169                 op->cmd.dtr || op->addr.dtr || op->dummy.dtr || op->data.dtr;
170
171         if (op_is_dtr) {
172                 if (!spi_mem_controller_is_capable(ctlr, dtr))
173                         return false;
174
175                 if (op->cmd.nbytes != 2)
176                         return false;
177         } else {
178                 if (op->cmd.nbytes != 1)
179                         return false;
180         }
181
182         if (op->data.ecc) {
183                 if (!spi_mem_controller_is_capable(ctlr, ecc))
184                         return false;
185         }
186
187         return spi_mem_check_buswidth(mem, op);
188 }
189 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_default_supports_op);
190
191 static bool spi_mem_buswidth_is_valid(u8 buswidth)
192 {
193         if (hweight8(buswidth) > 1 || buswidth > SPI_MEM_MAX_BUSWIDTH)
194                 return false;
195
196         return true;
197 }
198
199 static int spi_mem_check_op(const struct spi_mem_op *op)
200 {
201         if (!op->cmd.buswidth || !op->cmd.nbytes)
202                 return -EINVAL;
203
204         if ((op->addr.nbytes && !op->addr.buswidth) ||
205             (op->dummy.nbytes && !op->dummy.buswidth) ||
206             (op->data.nbytes && !op->data.buswidth))
207                 return -EINVAL;
208
209         if (!spi_mem_buswidth_is_valid(op->cmd.buswidth) ||
210             !spi_mem_buswidth_is_valid(op->addr.buswidth) ||
211             !spi_mem_buswidth_is_valid(op->dummy.buswidth) ||
212             !spi_mem_buswidth_is_valid(op->data.buswidth))
213                 return -EINVAL;
214
215         /* Buffers must be DMA-able. */
216         if (WARN_ON_ONCE(op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN &&
217                          object_is_on_stack(op->data.buf.in)))
218                 return -EINVAL;
219
220         if (WARN_ON_ONCE(op->data.dir == SPI_MEM_DATA_OUT &&
221                          object_is_on_stack(op->data.buf.out)))
222                 return -EINVAL;
223
224         return 0;
225 }
226
227 static bool spi_mem_internal_supports_op(struct spi_mem *mem,
228                                          const struct spi_mem_op *op)
229 {
230         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
231
232         if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->supports_op)
233                 return ctlr->mem_ops->supports_op(mem, op);
234
235         return spi_mem_default_supports_op(mem, op);
236 }
237
238 /**
239  * spi_mem_supports_op() - Check if a memory device and the controller it is
240  *                         connected to support a specific memory operation
241  * @mem: the SPI memory
242  * @op: the memory operation to check
243  *
244  * Some controllers are only supporting Single or Dual IOs, others might only
245  * support specific opcodes, or it can even be that the controller and device
246  * both support Quad IOs but the hardware prevents you from using it because
247  * only 2 IO lines are connected.
248  *
249  * This function checks whether a specific operation is supported.
250  *
251  * Return: true if @op is supported, false otherwise.
252  */
253 bool spi_mem_supports_op(struct spi_mem *mem, const struct spi_mem_op *op)
254 {
255         if (spi_mem_check_op(op))
256                 return false;
257
258         return spi_mem_internal_supports_op(mem, op);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_supports_op);
261
262 static int spi_mem_access_start(struct spi_mem *mem)
263 {
264         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
265
266         /*
267          * Flush the message queue before executing our SPI memory
268          * operation to prevent preemption of regular SPI transfers.
269          */
270         spi_flush_queue(ctlr);
271
272         if (ctlr->auto_runtime_pm) {
273                 int ret;
274
275                 ret = pm_runtime_resume_and_get(ctlr->dev.parent);
276                 if (ret < 0) {
277                         dev_err(&ctlr->dev, "Failed to power device: %d\n",
278                                 ret);
279                         return ret;
280                 }
281         }
282
283         mutex_lock(&ctlr->bus_lock_mutex);
284         mutex_lock(&ctlr->io_mutex);
285
286         return 0;
287 }
288
289 static void spi_mem_access_end(struct spi_mem *mem)
290 {
291         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
292
293         mutex_unlock(&ctlr->io_mutex);
294         mutex_unlock(&ctlr->bus_lock_mutex);
295
296         if (ctlr->auto_runtime_pm)
297                 pm_runtime_put(ctlr->dev.parent);
298 }
299
300 /**
301  * spi_mem_exec_op() - Execute a memory operation
302  * @mem: the SPI memory
303  * @op: the memory operation to execute
304  *
305  * Executes a memory operation.
306  *
307  * This function first checks that @op is supported and then tries to execute
308  * it.
309  *
310  * Return: 0 in case of success, a negative error code otherwise.
311  */
312 int spi_mem_exec_op(struct spi_mem *mem, const struct spi_mem_op *op)
313 {
314         unsigned int tmpbufsize, xferpos = 0, totalxferlen = 0;
315         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
316         struct spi_transfer xfers[4] = { };
317         struct spi_message msg;
318         u8 *tmpbuf;
319         int ret;
320
321         ret = spi_mem_check_op(op);
322         if (ret)
323                 return ret;
324
325         if (!spi_mem_internal_supports_op(mem, op))
326                 return -ENOTSUPP;
327
328         if (ctlr->mem_ops && !mem->spi->cs_gpiod) {
329                 ret = spi_mem_access_start(mem);
330                 if (ret)
331                         return ret;
332
333                 ret = ctlr->mem_ops->exec_op(mem, op);
334
335                 spi_mem_access_end(mem);
336
337                 /*
338                  * Some controllers only optimize specific paths (typically the
339                  * read path) and expect the core to use the regular SPI
340                  * interface in other cases.
341                  */
342                 if (!ret || ret != -ENOTSUPP)
343                         return ret;
344         }
345
346         tmpbufsize = op->cmd.nbytes + op->addr.nbytes + op->dummy.nbytes;
347
348         /*
349          * Allocate a buffer to transmit the CMD, ADDR cycles with kmalloc() so
350          * we're guaranteed that this buffer is DMA-able, as required by the
351          * SPI layer.
352          */
353         tmpbuf = kzalloc(tmpbufsize, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
354         if (!tmpbuf)
355                 return -ENOMEM;
356
357         spi_message_init(&msg);
358
359         tmpbuf[0] = op->cmd.opcode;
360         xfers[xferpos].tx_buf = tmpbuf;
361         xfers[xferpos].len = op->cmd.nbytes;
362         xfers[xferpos].tx_nbits = op->cmd.buswidth;
363         spi_message_add_tail(&xfers[xferpos], &msg);
364         xferpos++;
365         totalxferlen++;
366
367         if (op->addr.nbytes) {
368                 int i;
369
370                 for (i = 0; i < op->addr.nbytes; i++)
371                         tmpbuf[i + 1] = op->addr.val >>
372                                         (8 * (op->addr.nbytes - i - 1));
373
374                 xfers[xferpos].tx_buf = tmpbuf + 1;
375                 xfers[xferpos].len = op->addr.nbytes;
376                 xfers[xferpos].tx_nbits = op->addr.buswidth;
377                 spi_message_add_tail(&xfers[xferpos], &msg);
378                 xferpos++;
379                 totalxferlen += op->addr.nbytes;
380         }
381
382         if (op->dummy.nbytes) {
383                 memset(tmpbuf + op->addr.nbytes + 1, 0xff, op->dummy.nbytes);
384                 xfers[xferpos].tx_buf = tmpbuf + op->addr.nbytes + 1;
385                 xfers[xferpos].len = op->dummy.nbytes;
386                 xfers[xferpos].tx_nbits = op->dummy.buswidth;
387                 xfers[xferpos].dummy_data = 1;
388                 spi_message_add_tail(&xfers[xferpos], &msg);
389                 xferpos++;
390                 totalxferlen += op->dummy.nbytes;
391         }
392
393         if (op->data.nbytes) {
394                 if (op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN) {
395                         xfers[xferpos].rx_buf = op->data.buf.in;
396                         xfers[xferpos].rx_nbits = op->data.buswidth;
397                 } else {
398                         xfers[xferpos].tx_buf = op->data.buf.out;
399                         xfers[xferpos].tx_nbits = op->data.buswidth;
400                 }
401
402                 xfers[xferpos].len = op->data.nbytes;
403                 spi_message_add_tail(&xfers[xferpos], &msg);
404                 xferpos++;
405                 totalxferlen += op->data.nbytes;
406         }
407
408         ret = spi_sync(mem->spi, &msg);
409
410         kfree(tmpbuf);
411
412         if (ret)
413                 return ret;
414
415         if (msg.actual_length != totalxferlen)
416                 return -EIO;
417
418         return 0;
419 }
420 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_exec_op);
421
422 /**
423  * spi_mem_get_name() - Return the SPI mem device name to be used by the
424  *                      upper layer if necessary
425  * @mem: the SPI memory
426  *
427  * This function allows SPI mem users to retrieve the SPI mem device name.
428  * It is useful if the upper layer needs to expose a custom name for
429  * compatibility reasons.
430  *
431  * Return: a string containing the name of the memory device to be used
432  *         by the SPI mem user
433  */
434 const char *spi_mem_get_name(struct spi_mem *mem)
435 {
436         return mem->name;
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_get_name);
439
440 /**
441  * spi_mem_adjust_op_size() - Adjust the data size of a SPI mem operation to
442  *                            match controller limitations
443  * @mem: the SPI memory
444  * @op: the operation to adjust
445  *
446  * Some controllers have FIFO limitations and must split a data transfer
447  * operation into multiple ones, others require a specific alignment for
448  * optimized accesses. This function allows SPI mem drivers to split a single
449  * operation into multiple sub-operations when required.
450  *
451  * Return: a negative error code if the controller can't properly adjust @op,
452  *         0 otherwise. Note that @op->data.nbytes will be updated if @op
453  *         can't be handled in a single step.
454  */
455 int spi_mem_adjust_op_size(struct spi_mem *mem, struct spi_mem_op *op)
456 {
457         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
458         size_t len;
459
460         if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->adjust_op_size)
461                 return ctlr->mem_ops->adjust_op_size(mem, op);
462
463         if (!ctlr->mem_ops || !ctlr->mem_ops->exec_op) {
464                 len = op->cmd.nbytes + op->addr.nbytes + op->dummy.nbytes;
465
466                 if (len > spi_max_transfer_size(mem->spi))
467                         return -EINVAL;
468
469                 op->data.nbytes = min3((size_t)op->data.nbytes,
470                                        spi_max_transfer_size(mem->spi),
471                                        spi_max_message_size(mem->spi) -
472                                        len);
473                 if (!op->data.nbytes)
474                         return -EINVAL;
475         }
476
477         return 0;
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_adjust_op_size);
480
481 static ssize_t spi_mem_no_dirmap_read(struct spi_mem_dirmap_desc *desc,
482                                       u64 offs, size_t len, void *buf)
483 {
484         struct spi_mem_op op = desc->info.op_tmpl;
485         int ret;
486
487         op.addr.val = desc->info.offset + offs;
488         op.data.buf.in = buf;
489         op.data.nbytes = len;
490         ret = spi_mem_adjust_op_size(desc->mem, &op);
491         if (ret)
492                 return ret;
493
494         ret = spi_mem_exec_op(desc->mem, &op);
495         if (ret)
496                 return ret;
497
498         return op.data.nbytes;
499 }
500
501 static ssize_t spi_mem_no_dirmap_write(struct spi_mem_dirmap_desc *desc,
502                                        u64 offs, size_t len, const void *buf)
503 {
504         struct spi_mem_op op = desc->info.op_tmpl;
505         int ret;
506
507         op.addr.val = desc->info.offset + offs;
508         op.data.buf.out = buf;
509         op.data.nbytes = len;
510         ret = spi_mem_adjust_op_size(desc->mem, &op);
511         if (ret)
512                 return ret;
513
514         ret = spi_mem_exec_op(desc->mem, &op);
515         if (ret)
516                 return ret;
517
518         return op.data.nbytes;
519 }
520
521 /**
522  * spi_mem_dirmap_create() - Create a direct mapping descriptor
523  * @mem: SPI mem device this direct mapping should be created for
524  * @info: direct mapping information
525  *
526  * This function is creating a direct mapping descriptor which can then be used
527  * to access the memory using spi_mem_dirmap_read() or spi_mem_dirmap_write().
528  * If the SPI controller driver does not support direct mapping, this function
529  * falls back to an implementation using spi_mem_exec_op(), so that the caller
530  * doesn't have to bother implementing a fallback on his own.
531  *
532  * Return: a valid pointer in case of success, and ERR_PTR() otherwise.
533  */
534 struct spi_mem_dirmap_desc *
535 spi_mem_dirmap_create(struct spi_mem *mem,
536                       const struct spi_mem_dirmap_info *info)
537 {
538         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
539         struct spi_mem_dirmap_desc *desc;
540         int ret = -ENOTSUPP;
541
542         /* Make sure the number of address cycles is between 1 and 8 bytes. */
543         if (!info->op_tmpl.addr.nbytes || info->op_tmpl.addr.nbytes > 8)
544                 return ERR_PTR(-EINVAL);
545
546         /* data.dir should either be SPI_MEM_DATA_IN or SPI_MEM_DATA_OUT. */
547         if (info->op_tmpl.data.dir == SPI_MEM_NO_DATA)
548                 return ERR_PTR(-EINVAL);
549
550         desc = kzalloc(sizeof(*desc), GFP_KERNEL);
551         if (!desc)
552                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
553
554         desc->mem = mem;
555         desc->info = *info;
556         if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->dirmap_create)
557                 ret = ctlr->mem_ops->dirmap_create(desc);
558
559         if (ret) {
560                 desc->nodirmap = true;
561                 if (!spi_mem_supports_op(desc->mem, &desc->info.op_tmpl))
562                         ret = -ENOTSUPP;
563                 else
564                         ret = 0;
565         }
566
567         if (ret) {
568                 kfree(desc);
569                 return ERR_PTR(ret);
570         }
571
572         return desc;
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_dirmap_create);
575
576 /**
577  * spi_mem_dirmap_destroy() - Destroy a direct mapping descriptor
578  * @desc: the direct mapping descriptor to destroy
579  *
580  * This function destroys a direct mapping descriptor previously created by
581  * spi_mem_dirmap_create().
582  */
583 void spi_mem_dirmap_destroy(struct spi_mem_dirmap_desc *desc)
584 {
585         struct spi_controller *ctlr = desc->mem->spi->controller;
586
587         if (!desc->nodirmap && ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->dirmap_destroy)
588                 ctlr->mem_ops->dirmap_destroy(desc);
589
590         kfree(desc);
591 }
592 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_dirmap_destroy);
593
594 static void devm_spi_mem_dirmap_release(struct device *dev, void *res)
595 {
596         struct spi_mem_dirmap_desc *desc = *(struct spi_mem_dirmap_desc **)res;
597
598         spi_mem_dirmap_destroy(desc);
599 }
600
601 /**
602  * devm_spi_mem_dirmap_create() - Create a direct mapping descriptor and attach
603  *                                it to a device
604  * @dev: device the dirmap desc will be attached to
605  * @mem: SPI mem device this direct mapping should be created for
606  * @info: direct mapping information
607  *
608  * devm_ variant of the spi_mem_dirmap_create() function. See
609  * spi_mem_dirmap_create() for more details.
610  *
611  * Return: a valid pointer in case of success, and ERR_PTR() otherwise.
612  */
613 struct spi_mem_dirmap_desc *
614 devm_spi_mem_dirmap_create(struct device *dev, struct spi_mem *mem,
615                            const struct spi_mem_dirmap_info *info)
616 {
617         struct spi_mem_dirmap_desc **ptr, *desc;
618
619         ptr = devres_alloc(devm_spi_mem_dirmap_release, sizeof(*ptr),
620                            GFP_KERNEL);
621         if (!ptr)
622                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
623
624         desc = spi_mem_dirmap_create(mem, info);
625         if (IS_ERR(desc)) {
626                 devres_free(ptr);
627         } else {
628                 *ptr = desc;
629                 devres_add(dev, ptr);
630         }
631
632         return desc;
633 }
634 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_mem_dirmap_create);
635
636 static int devm_spi_mem_dirmap_match(struct device *dev, void *res, void *data)
637 {
638         struct spi_mem_dirmap_desc **ptr = res;
639
640         if (WARN_ON(!ptr || !*ptr))
641                 return 0;
642
643         return *ptr == data;
644 }
645
646 /**
647  * devm_spi_mem_dirmap_destroy() - Destroy a direct mapping descriptor attached
648  *                                 to a device
649  * @dev: device the dirmap desc is attached to
650  * @desc: the direct mapping descriptor to destroy
651  *
652  * devm_ variant of the spi_mem_dirmap_destroy() function. See
653  * spi_mem_dirmap_destroy() for more details.
654  */
655 void devm_spi_mem_dirmap_destroy(struct device *dev,
656                                  struct spi_mem_dirmap_desc *desc)
657 {
658         devres_release(dev, devm_spi_mem_dirmap_release,
659                        devm_spi_mem_dirmap_match, desc);
660 }
661 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_mem_dirmap_destroy);
662
663 /**
664  * spi_mem_dirmap_read() - Read data through a direct mapping
665  * @desc: direct mapping descriptor
666  * @offs: offset to start reading from. Note that this is not an absolute
667  *        offset, but the offset within the direct mapping which already has
668  *        its own offset
669  * @len: length in bytes
670  * @buf: destination buffer. This buffer must be DMA-able
671  *
672  * This function reads data from a memory device using a direct mapping
673  * previously instantiated with spi_mem_dirmap_create().
674  *
675  * Return: the amount of data read from the memory device or a negative error
676  * code. Note that the returned size might be smaller than @len, and the caller
677  * is responsible for calling spi_mem_dirmap_read() again when that happens.
678  */
679 ssize_t spi_mem_dirmap_read(struct spi_mem_dirmap_desc *desc,
680                             u64 offs, size_t len, void *buf)
681 {
682         struct spi_controller *ctlr = desc->mem->spi->controller;
683         ssize_t ret;
684
685         if (desc->info.op_tmpl.data.dir != SPI_MEM_DATA_IN)
686                 return -EINVAL;
687
688         if (!len)
689                 return 0;
690
691         if (desc->nodirmap) {
692                 ret = spi_mem_no_dirmap_read(desc, offs, len, buf);
693         } else if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->dirmap_read) {
694                 ret = spi_mem_access_start(desc->mem);
695                 if (ret)
696                         return ret;
697
698                 ret = ctlr->mem_ops->dirmap_read(desc, offs, len, buf);
699
700                 spi_mem_access_end(desc->mem);
701         } else {
702                 ret = -ENOTSUPP;
703         }
704
705         return ret;
706 }
707 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_dirmap_read);
708
709 /**
710  * spi_mem_dirmap_write() - Write data through a direct mapping
711  * @desc: direct mapping descriptor
712  * @offs: offset to start writing from. Note that this is not an absolute
713  *        offset, but the offset within the direct mapping which already has
714  *        its own offset
715  * @len: length in bytes
716  * @buf: source buffer. This buffer must be DMA-able
717  *
718  * This function writes data to a memory device using a direct mapping
719  * previously instantiated with spi_mem_dirmap_create().
720  *
721  * Return: the amount of data written to the memory device or a negative error
722  * code. Note that the returned size might be smaller than @len, and the caller
723  * is responsible for calling spi_mem_dirmap_write() again when that happens.
724  */
725 ssize_t spi_mem_dirmap_write(struct spi_mem_dirmap_desc *desc,
726                              u64 offs, size_t len, const void *buf)
727 {
728         struct spi_controller *ctlr = desc->mem->spi->controller;
729         ssize_t ret;
730
731         if (desc->info.op_tmpl.data.dir != SPI_MEM_DATA_OUT)
732                 return -EINVAL;
733
734         if (!len)
735                 return 0;
736
737         if (desc->nodirmap) {
738                 ret = spi_mem_no_dirmap_write(desc, offs, len, buf);
739         } else if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->dirmap_write) {
740                 ret = spi_mem_access_start(desc->mem);
741                 if (ret)
742                         return ret;
743
744                 ret = ctlr->mem_ops->dirmap_write(desc, offs, len, buf);
745
746                 spi_mem_access_end(desc->mem);
747         } else {
748                 ret = -ENOTSUPP;
749         }
750
751         return ret;
752 }
753 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_dirmap_write);
754
755 static inline struct spi_mem_driver *to_spi_mem_drv(struct device_driver *drv)
756 {
757         return container_of(drv, struct spi_mem_driver, spidrv.driver);
758 }
759
760 static int spi_mem_read_status(struct spi_mem *mem,
761                                const struct spi_mem_op *op,
762                                u16 *status)
763 {
764         const u8 *bytes = (u8 *)op->data.buf.in;
765         int ret;
766
767         ret = spi_mem_exec_op(mem, op);
768         if (ret)
769                 return ret;
770
771         if (op->data.nbytes > 1)
772                 *status = ((u16)bytes[0] << 8) | bytes[1];
773         else
774                 *status = bytes[0];
775
776         return 0;
777 }
778
779 /**
780  * spi_mem_poll_status() - Poll memory device status
781  * @mem: SPI memory device
782  * @op: the memory operation to execute
783  * @mask: status bitmask to ckeck
784  * @match: (status & mask) expected value
785  * @initial_delay_us: delay in us before starting to poll
786  * @polling_delay_us: time to sleep between reads in us
787  * @timeout_ms: timeout in milliseconds
788  *
789  * This function polls a status register and returns when
790  * (status & mask) == match or when the timeout has expired.
791  *
792  * Return: 0 in case of success, -ETIMEDOUT in case of error,
793  *         -EOPNOTSUPP if not supported.
794  */
795 int spi_mem_poll_status(struct spi_mem *mem,
796                         const struct spi_mem_op *op,
797                         u16 mask, u16 match,
798                         unsigned long initial_delay_us,
799                         unsigned long polling_delay_us,
800                         u16 timeout_ms)
801 {
802         struct spi_controller *ctlr = mem->spi->controller;
803         int ret = -EOPNOTSUPP;
804         int read_status_ret;
805         u16 status;
806
807         if (op->data.nbytes < 1 || op->data.nbytes > 2 ||
808             op->data.dir != SPI_MEM_DATA_IN)
809                 return -EINVAL;
810
811         if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->poll_status && !mem->spi->cs_gpiod) {
812                 ret = spi_mem_access_start(mem);
813                 if (ret)
814                         return ret;
815
816                 ret = ctlr->mem_ops->poll_status(mem, op, mask, match,
817                                                  initial_delay_us, polling_delay_us,
818                                                  timeout_ms);
819
820                 spi_mem_access_end(mem);
821         }
822
823         if (ret == -EOPNOTSUPP) {
824                 if (!spi_mem_supports_op(mem, op))
825                         return ret;
826
827                 if (initial_delay_us < 10)
828                         udelay(initial_delay_us);
829                 else
830                         usleep_range((initial_delay_us >> 2) + 1,
831                                      initial_delay_us);
832
833                 ret = read_poll_timeout(spi_mem_read_status, read_status_ret,
834                                         (read_status_ret || ((status) & mask) == match),
835                                         polling_delay_us, timeout_ms * 1000, false, mem,
836                                         op, &status);
837                 if (read_status_ret)
838                         return read_status_ret;
839         }
840
841         return ret;
842 }
843 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_poll_status);
844
845 static int spi_mem_probe(struct spi_device *spi)
846 {
847         struct spi_mem_driver *memdrv = to_spi_mem_drv(spi->dev.driver);
848         struct spi_controller *ctlr = spi->controller;
849         struct spi_mem *mem;
850
851         mem = devm_kzalloc(&spi->dev, sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
852         if (!mem)
853                 return -ENOMEM;
854
855         mem->spi = spi;
856
857         if (ctlr->mem_ops && ctlr->mem_ops->get_name)
858                 mem->name = ctlr->mem_ops->get_name(mem);
859         else
860                 mem->name = dev_name(&spi->dev);
861
862         if (IS_ERR_OR_NULL(mem->name))
863                 return PTR_ERR_OR_ZERO(mem->name);
864
865         spi_set_drvdata(spi, mem);
866
867         return memdrv->probe(mem);
868 }
869
870 static void spi_mem_remove(struct spi_device *spi)
871 {
872         struct spi_mem_driver *memdrv = to_spi_mem_drv(spi->dev.driver);
873         struct spi_mem *mem = spi_get_drvdata(spi);
874
875         if (memdrv->remove)
876                 memdrv->remove(mem);
877 }
878
879 static void spi_mem_shutdown(struct spi_device *spi)
880 {
881         struct spi_mem_driver *memdrv = to_spi_mem_drv(spi->dev.driver);
882         struct spi_mem *mem = spi_get_drvdata(spi);
883
884         if (memdrv->shutdown)
885                 memdrv->shutdown(mem);
886 }
887
888 /**
889  * spi_mem_driver_register_with_owner() - Register a SPI memory driver
890  * @memdrv: the SPI memory driver to register
891  * @owner: the owner of this driver
892  *
893  * Registers a SPI memory driver.
894  *
895  * Return: 0 in case of success, a negative error core otherwise.
896  */
897
898 int spi_mem_driver_register_with_owner(struct spi_mem_driver *memdrv,
899                                        struct module *owner)
900 {
901         memdrv->spidrv.probe = spi_mem_probe;
902         memdrv->spidrv.remove = spi_mem_remove;
903         memdrv->spidrv.shutdown = spi_mem_shutdown;
904
905         return __spi_register_driver(owner, &memdrv->spidrv);
906 }
907 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_driver_register_with_owner);
908
909 /**
910  * spi_mem_driver_unregister() - Unregister a SPI memory driver
911  * @memdrv: the SPI memory driver to unregister
912  *
913  * Unregisters a SPI memory driver.
914  */
915 void spi_mem_driver_unregister(struct spi_mem_driver *memdrv)
916 {
917         spi_unregister_driver(&memdrv->spidrv);
918 }
919 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_mem_driver_unregister);