Merge branch 'timers-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / drivers / spi / spi-s3c24xx.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2006 Ben Dooks
3  * Copyright 2006-2009 Simtec Electronics
4  *      Ben Dooks <ben@simtec.co.uk>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10 */
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/workqueue.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/delay.h>
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/err.h>
19 #include <linux/clk.h>
20 #include <linux/platform_device.h>
21 #include <linux/gpio.h>
22 #include <linux/io.h>
23 #include <linux/slab.h>
24
25 #include <linux/spi/spi.h>
26 #include <linux/spi/spi_bitbang.h>
27 #include <linux/spi/s3c24xx.h>
28 #include <linux/module.h>
29
30 #include <plat/regs-spi.h>
31
32 #include <asm/fiq.h>
33
34 #include "spi-s3c24xx-fiq.h"
35
36 /**
37  * s3c24xx_spi_devstate - per device data
38  * @hz: Last frequency calculated for @sppre field.
39  * @mode: Last mode setting for the @spcon field.
40  * @spcon: Value to write to the SPCON register.
41  * @sppre: Value to write to the SPPRE register.
42  */
43 struct s3c24xx_spi_devstate {
44         unsigned int    hz;
45         unsigned int    mode;
46         u8              spcon;
47         u8              sppre;
48 };
49
50 enum spi_fiq_mode {
51         FIQ_MODE_NONE   = 0,
52         FIQ_MODE_TX     = 1,
53         FIQ_MODE_RX     = 2,
54         FIQ_MODE_TXRX   = 3,
55 };
56
57 struct s3c24xx_spi {
58         /* bitbang has to be first */
59         struct spi_bitbang       bitbang;
60         struct completion        done;
61
62         void __iomem            *regs;
63         int                      irq;
64         int                      len;
65         int                      count;
66
67         struct fiq_handler       fiq_handler;
68         enum spi_fiq_mode        fiq_mode;
69         unsigned char            fiq_inuse;
70         unsigned char            fiq_claimed;
71
72         void                    (*set_cs)(struct s3c2410_spi_info *spi,
73                                           int cs, int pol);
74
75         /* data buffers */
76         const unsigned char     *tx;
77         unsigned char           *rx;
78
79         struct clk              *clk;
80         struct spi_master       *master;
81         struct spi_device       *curdev;
82         struct device           *dev;
83         struct s3c2410_spi_info *pdata;
84 };
85
86 #define SPCON_DEFAULT (S3C2410_SPCON_MSTR | S3C2410_SPCON_SMOD_INT)
87 #define SPPIN_DEFAULT (S3C2410_SPPIN_KEEP)
88
89 static inline struct s3c24xx_spi *to_hw(struct spi_device *sdev)
90 {
91         return spi_master_get_devdata(sdev->master);
92 }
93
94 static void s3c24xx_spi_gpiocs(struct s3c2410_spi_info *spi, int cs, int pol)
95 {
96         gpio_set_value(spi->pin_cs, pol);
97 }
98
99 static void s3c24xx_spi_chipsel(struct spi_device *spi, int value)
100 {
101         struct s3c24xx_spi_devstate *cs = spi->controller_state;
102         struct s3c24xx_spi *hw = to_hw(spi);
103         unsigned int cspol = spi->mode & SPI_CS_HIGH ? 1 : 0;
104
105         /* change the chipselect state and the state of the spi engine clock */
106
107         switch (value) {
108         case BITBANG_CS_INACTIVE:
109                 hw->set_cs(hw->pdata, spi->chip_select, cspol^1);
110                 writeb(cs->spcon, hw->regs + S3C2410_SPCON);
111                 break;
112
113         case BITBANG_CS_ACTIVE:
114                 writeb(cs->spcon | S3C2410_SPCON_ENSCK,
115                        hw->regs + S3C2410_SPCON);
116                 hw->set_cs(hw->pdata, spi->chip_select, cspol);
117                 break;
118         }
119 }
120
121 static int s3c24xx_spi_update_state(struct spi_device *spi,
122                                     struct spi_transfer *t)
123 {
124         struct s3c24xx_spi *hw = to_hw(spi);
125         struct s3c24xx_spi_devstate *cs = spi->controller_state;
126         unsigned int bpw;
127         unsigned int hz;
128         unsigned int div;
129         unsigned long clk;
130
131         bpw = t ? t->bits_per_word : spi->bits_per_word;
132         hz  = t ? t->speed_hz : spi->max_speed_hz;
133
134         if (!bpw)
135                 bpw = 8;
136
137         if (!hz)
138                 hz = spi->max_speed_hz;
139
140         if (bpw != 8) {
141                 dev_err(&spi->dev, "invalid bits-per-word (%d)\n", bpw);
142                 return -EINVAL;
143         }
144
145         if (spi->mode != cs->mode) {
146                 u8 spcon = SPCON_DEFAULT | S3C2410_SPCON_ENSCK;
147
148                 if (spi->mode & SPI_CPHA)
149                         spcon |= S3C2410_SPCON_CPHA_FMTB;
150
151                 if (spi->mode & SPI_CPOL)
152                         spcon |= S3C2410_SPCON_CPOL_HIGH;
153
154                 cs->mode = spi->mode;
155                 cs->spcon = spcon;
156         }
157
158         if (cs->hz != hz) {
159                 clk = clk_get_rate(hw->clk);
160                 div = DIV_ROUND_UP(clk, hz * 2) - 1;
161
162                 if (div > 255)
163                         div = 255;
164
165                 dev_dbg(&spi->dev, "pre-scaler=%d (wanted %d, got %ld)\n",
166                         div, hz, clk / (2 * (div + 1)));
167
168                 cs->hz = hz;
169                 cs->sppre = div;
170         }
171
172         return 0;
173 }
174
175 static int s3c24xx_spi_setupxfer(struct spi_device *spi,
176                                  struct spi_transfer *t)
177 {
178         struct s3c24xx_spi_devstate *cs = spi->controller_state;
179         struct s3c24xx_spi *hw = to_hw(spi);
180         int ret;
181
182         ret = s3c24xx_spi_update_state(spi, t);
183         if (!ret)
184                 writeb(cs->sppre, hw->regs + S3C2410_SPPRE);
185
186         return ret;
187 }
188
189 static int s3c24xx_spi_setup(struct spi_device *spi)
190 {
191         struct s3c24xx_spi_devstate *cs = spi->controller_state;
192         struct s3c24xx_spi *hw = to_hw(spi);
193         int ret;
194
195         /* allocate settings on the first call */
196         if (!cs) {
197                 cs = kzalloc(sizeof(struct s3c24xx_spi_devstate), GFP_KERNEL);
198                 if (!cs) {
199                         dev_err(&spi->dev, "no memory for controller state\n");
200                         return -ENOMEM;
201                 }
202
203                 cs->spcon = SPCON_DEFAULT;
204                 cs->hz = -1;
205                 spi->controller_state = cs;
206         }
207
208         /* initialise the state from the device */
209         ret = s3c24xx_spi_update_state(spi, NULL);
210         if (ret)
211                 return ret;
212
213         spin_lock(&hw->bitbang.lock);
214         if (!hw->bitbang.busy) {
215                 hw->bitbang.chipselect(spi, BITBANG_CS_INACTIVE);
216                 /* need to ndelay for 0.5 clocktick ? */
217         }
218         spin_unlock(&hw->bitbang.lock);
219
220         return 0;
221 }
222
223 static void s3c24xx_spi_cleanup(struct spi_device *spi)
224 {
225         kfree(spi->controller_state);
226 }
227
228 static inline unsigned int hw_txbyte(struct s3c24xx_spi *hw, int count)
229 {
230         return hw->tx ? hw->tx[count] : 0;
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_SPI_S3C24XX_FIQ
234 /* Support for FIQ based pseudo-DMA to improve the transfer speed.
235  *
236  * This code uses the assembly helper in spi_s3c24xx_spi.S which is
237  * used by the FIQ core to move data between main memory and the peripheral
238  * block. Since this is code running on the processor, there is no problem
239  * with cache coherency of the buffers, so we can use any buffer we like.
240  */
241
242 /**
243  * struct spi_fiq_code - FIQ code and header
244  * @length: The length of the code fragment, excluding this header.
245  * @ack_offset: The offset from @data to the word to place the IRQ ACK bit at.
246  * @data: The code itself to install as a FIQ handler.
247  */
248 struct spi_fiq_code {
249         u32     length;
250         u32     ack_offset;
251         u8      data[0];
252 };
253
254 extern struct spi_fiq_code s3c24xx_spi_fiq_txrx;
255 extern struct spi_fiq_code s3c24xx_spi_fiq_tx;
256 extern struct spi_fiq_code s3c24xx_spi_fiq_rx;
257
258 /**
259  * ack_bit - turn IRQ into IRQ acknowledgement bit
260  * @irq: The interrupt number
261  *
262  * Returns the bit to write to the interrupt acknowledge register.
263  */
264 static inline u32 ack_bit(unsigned int irq)
265 {
266         return 1 << (irq - IRQ_EINT0);
267 }
268
269 /**
270  * s3c24xx_spi_tryfiq - attempt to claim and setup FIQ for transfer
271  * @hw: The hardware state.
272  *
273  * Claim the FIQ handler (only one can be active at any one time) and
274  * then setup the correct transfer code for this transfer.
275  *
276  * This call updates all the necessary state information if successful,
277  * so the caller does not need to do anything more than start the transfer
278  * as normal, since the IRQ will have been re-routed to the FIQ handler.
279 */
280 static void s3c24xx_spi_tryfiq(struct s3c24xx_spi *hw)
281 {
282         struct pt_regs regs;
283         enum spi_fiq_mode mode;
284         struct spi_fiq_code *code;
285         int ret;
286
287         if (!hw->fiq_claimed) {
288                 /* try and claim fiq if we haven't got it, and if not
289                  * then return and simply use another transfer method */
290
291                 ret = claim_fiq(&hw->fiq_handler);
292                 if (ret)
293                         return;
294         }
295
296         if (hw->tx && !hw->rx)
297                 mode = FIQ_MODE_TX;
298         else if (hw->rx && !hw->tx)
299                 mode = FIQ_MODE_RX;
300         else
301                 mode = FIQ_MODE_TXRX;
302
303         regs.uregs[fiq_rspi] = (long)hw->regs;
304         regs.uregs[fiq_rrx]  = (long)hw->rx;
305         regs.uregs[fiq_rtx]  = (long)hw->tx + 1;
306         regs.uregs[fiq_rcount] = hw->len - 1;
307         regs.uregs[fiq_rirq] = (long)S3C24XX_VA_IRQ;
308
309         set_fiq_regs(&regs);
310
311         if (hw->fiq_mode != mode) {
312                 u32 *ack_ptr;
313
314                 hw->fiq_mode = mode;
315
316                 switch (mode) {
317                 case FIQ_MODE_TX:
318                         code = &s3c24xx_spi_fiq_tx;
319                         break;
320                 case FIQ_MODE_RX:
321                         code = &s3c24xx_spi_fiq_rx;
322                         break;
323                 case FIQ_MODE_TXRX:
324                         code = &s3c24xx_spi_fiq_txrx;
325                         break;
326                 default:
327                         code = NULL;
328                 }
329
330                 BUG_ON(!code);
331
332                 ack_ptr = (u32 *)&code->data[code->ack_offset];
333                 *ack_ptr = ack_bit(hw->irq);
334
335                 set_fiq_handler(&code->data, code->length);
336         }
337
338         s3c24xx_set_fiq(hw->irq, true);
339
340         hw->fiq_mode = mode;
341         hw->fiq_inuse = 1;
342 }
343
344 /**
345  * s3c24xx_spi_fiqop - FIQ core code callback
346  * @pw: Data registered with the handler
347  * @release: Whether this is a release or a return.
348  *
349  * Called by the FIQ code when another module wants to use the FIQ, so
350  * return whether we are currently using this or not and then update our
351  * internal state.
352  */
353 static int s3c24xx_spi_fiqop(void *pw, int release)
354 {
355         struct s3c24xx_spi *hw = pw;
356         int ret = 0;
357
358         if (release) {
359                 if (hw->fiq_inuse)
360                         ret = -EBUSY;
361
362                 /* note, we do not need to unroute the FIQ, as the FIQ
363                  * vector code de-routes it to signal the end of transfer */
364
365                 hw->fiq_mode = FIQ_MODE_NONE;
366                 hw->fiq_claimed = 0;
367         } else {
368                 hw->fiq_claimed = 1;
369         }
370
371         return ret;
372 }
373
374 /**
375  * s3c24xx_spi_initfiq - setup the information for the FIQ core
376  * @hw: The hardware state.
377  *
378  * Setup the fiq_handler block to pass to the FIQ core.
379  */
380 static inline void s3c24xx_spi_initfiq(struct s3c24xx_spi *hw)
381 {
382         hw->fiq_handler.dev_id = hw;
383         hw->fiq_handler.name = dev_name(hw->dev);
384         hw->fiq_handler.fiq_op = s3c24xx_spi_fiqop;
385 }
386
387 /**
388  * s3c24xx_spi_usefiq - return if we should be using FIQ.
389  * @hw: The hardware state.
390  *
391  * Return true if the platform data specifies whether this channel is
392  * allowed to use the FIQ.
393  */
394 static inline bool s3c24xx_spi_usefiq(struct s3c24xx_spi *hw)
395 {
396         return hw->pdata->use_fiq;
397 }
398
399 /**
400  * s3c24xx_spi_usingfiq - return if channel is using FIQ
401  * @spi: The hardware state.
402  *
403  * Return whether the channel is currently using the FIQ (separate from
404  * whether the FIQ is claimed).
405  */
406 static inline bool s3c24xx_spi_usingfiq(struct s3c24xx_spi *spi)
407 {
408         return spi->fiq_inuse;
409 }
410 #else
411
412 static inline void s3c24xx_spi_initfiq(struct s3c24xx_spi *s) { }
413 static inline void s3c24xx_spi_tryfiq(struct s3c24xx_spi *s) { }
414 static inline bool s3c24xx_spi_usefiq(struct s3c24xx_spi *s) { return false; }
415 static inline bool s3c24xx_spi_usingfiq(struct s3c24xx_spi *s) { return false; }
416
417 #endif /* CONFIG_SPI_S3C24XX_FIQ */
418
419 static int s3c24xx_spi_txrx(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *t)
420 {
421         struct s3c24xx_spi *hw = to_hw(spi);
422
423         hw->tx = t->tx_buf;
424         hw->rx = t->rx_buf;
425         hw->len = t->len;
426         hw->count = 0;
427
428         init_completion(&hw->done);
429
430         hw->fiq_inuse = 0;
431         if (s3c24xx_spi_usefiq(hw) && t->len >= 3)
432                 s3c24xx_spi_tryfiq(hw);
433
434         /* send the first byte */
435         writeb(hw_txbyte(hw, 0), hw->regs + S3C2410_SPTDAT);
436
437         wait_for_completion(&hw->done);
438         return hw->count;
439 }
440
441 static irqreturn_t s3c24xx_spi_irq(int irq, void *dev)
442 {
443         struct s3c24xx_spi *hw = dev;
444         unsigned int spsta = readb(hw->regs + S3C2410_SPSTA);
445         unsigned int count = hw->count;
446
447         if (spsta & S3C2410_SPSTA_DCOL) {
448                 dev_dbg(hw->dev, "data-collision\n");
449                 complete(&hw->done);
450                 goto irq_done;
451         }
452
453         if (!(spsta & S3C2410_SPSTA_READY)) {
454                 dev_dbg(hw->dev, "spi not ready for tx?\n");
455                 complete(&hw->done);
456                 goto irq_done;
457         }
458
459         if (!s3c24xx_spi_usingfiq(hw)) {
460                 hw->count++;
461
462                 if (hw->rx)
463                         hw->rx[count] = readb(hw->regs + S3C2410_SPRDAT);
464
465                 count++;
466
467                 if (count < hw->len)
468                         writeb(hw_txbyte(hw, count), hw->regs + S3C2410_SPTDAT);
469                 else
470                         complete(&hw->done);
471         } else {
472                 hw->count = hw->len;
473                 hw->fiq_inuse = 0;
474
475                 if (hw->rx)
476                         hw->rx[hw->len-1] = readb(hw->regs + S3C2410_SPRDAT);
477
478                 complete(&hw->done);
479         }
480
481  irq_done:
482         return IRQ_HANDLED;
483 }
484
485 static void s3c24xx_spi_initialsetup(struct s3c24xx_spi *hw)
486 {
487         /* for the moment, permanently enable the clock */
488
489         clk_enable(hw->clk);
490
491         /* program defaults into the registers */
492
493         writeb(0xff, hw->regs + S3C2410_SPPRE);
494         writeb(SPPIN_DEFAULT, hw->regs + S3C2410_SPPIN);
495         writeb(SPCON_DEFAULT, hw->regs + S3C2410_SPCON);
496
497         if (hw->pdata) {
498                 if (hw->set_cs == s3c24xx_spi_gpiocs)
499                         gpio_direction_output(hw->pdata->pin_cs, 1);
500
501                 if (hw->pdata->gpio_setup)
502                         hw->pdata->gpio_setup(hw->pdata, 1);
503         }
504 }
505
506 static int s3c24xx_spi_probe(struct platform_device *pdev)
507 {
508         struct s3c2410_spi_info *pdata;
509         struct s3c24xx_spi *hw;
510         struct spi_master *master;
511         struct resource *res;
512         int err = 0;
513
514         master = spi_alloc_master(&pdev->dev, sizeof(struct s3c24xx_spi));
515         if (master == NULL) {
516                 dev_err(&pdev->dev, "No memory for spi_master\n");
517                 return -ENOMEM;
518         }
519
520         hw = spi_master_get_devdata(master);
521         memset(hw, 0, sizeof(struct s3c24xx_spi));
522
523         hw->master = master;
524         hw->pdata = pdata = dev_get_platdata(&pdev->dev);
525         hw->dev = &pdev->dev;
526
527         if (pdata == NULL) {
528                 dev_err(&pdev->dev, "No platform data supplied\n");
529                 err = -ENOENT;
530                 goto err_no_pdata;
531         }
532
533         platform_set_drvdata(pdev, hw);
534         init_completion(&hw->done);
535
536         /* initialise fiq handler */
537
538         s3c24xx_spi_initfiq(hw);
539
540         /* setup the master state. */
541
542         /* the spi->mode bits understood by this driver: */
543         master->mode_bits = SPI_CPOL | SPI_CPHA | SPI_CS_HIGH;
544
545         master->num_chipselect = hw->pdata->num_cs;
546         master->bus_num = pdata->bus_num;
547
548         /* setup the state for the bitbang driver */
549
550         hw->bitbang.master         = hw->master;
551         hw->bitbang.setup_transfer = s3c24xx_spi_setupxfer;
552         hw->bitbang.chipselect     = s3c24xx_spi_chipsel;
553         hw->bitbang.txrx_bufs      = s3c24xx_spi_txrx;
554
555         hw->master->setup  = s3c24xx_spi_setup;
556         hw->master->cleanup = s3c24xx_spi_cleanup;
557
558         dev_dbg(hw->dev, "bitbang at %p\n", &hw->bitbang);
559
560         /* find and map our resources */
561         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
562         hw->regs = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
563         if (IS_ERR(hw->regs)) {
564                 err = PTR_ERR(hw->regs);
565                 goto err_no_pdata;
566         }
567
568         hw->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
569         if (hw->irq < 0) {
570                 dev_err(&pdev->dev, "No IRQ specified\n");
571                 err = -ENOENT;
572                 goto err_no_pdata;
573         }
574
575         err = devm_request_irq(&pdev->dev, hw->irq, s3c24xx_spi_irq, 0,
576                                 pdev->name, hw);
577         if (err) {
578                 dev_err(&pdev->dev, "Cannot claim IRQ\n");
579                 goto err_no_pdata;
580         }
581
582         hw->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "spi");
583         if (IS_ERR(hw->clk)) {
584                 dev_err(&pdev->dev, "No clock for device\n");
585                 err = PTR_ERR(hw->clk);
586                 goto err_no_pdata;
587         }
588
589         /* setup any gpio we can */
590
591         if (!pdata->set_cs) {
592                 if (pdata->pin_cs < 0) {
593                         dev_err(&pdev->dev, "No chipselect pin\n");
594                         err = -EINVAL;
595                         goto err_register;
596                 }
597
598                 err = devm_gpio_request(&pdev->dev, pdata->pin_cs,
599                                         dev_name(&pdev->dev));
600                 if (err) {
601                         dev_err(&pdev->dev, "Failed to get gpio for cs\n");
602                         goto err_register;
603                 }
604
605                 hw->set_cs = s3c24xx_spi_gpiocs;
606                 gpio_direction_output(pdata->pin_cs, 1);
607         } else
608                 hw->set_cs = pdata->set_cs;
609
610         s3c24xx_spi_initialsetup(hw);
611
612         /* register our spi controller */
613
614         err = spi_bitbang_start(&hw->bitbang);
615         if (err) {
616                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to register SPI master\n");
617                 goto err_register;
618         }
619
620         return 0;
621
622  err_register:
623         clk_disable(hw->clk);
624
625  err_no_pdata:
626         spi_master_put(hw->master);
627         return err;
628 }
629
630 static int s3c24xx_spi_remove(struct platform_device *dev)
631 {
632         struct s3c24xx_spi *hw = platform_get_drvdata(dev);
633
634         spi_bitbang_stop(&hw->bitbang);
635         clk_disable(hw->clk);
636         spi_master_put(hw->master);
637         return 0;
638 }
639
640
641 #ifdef CONFIG_PM
642
643 static int s3c24xx_spi_suspend(struct device *dev)
644 {
645         struct s3c24xx_spi *hw = dev_get_drvdata(dev);
646
647         if (hw->pdata && hw->pdata->gpio_setup)
648                 hw->pdata->gpio_setup(hw->pdata, 0);
649
650         clk_disable(hw->clk);
651         return 0;
652 }
653
654 static int s3c24xx_spi_resume(struct device *dev)
655 {
656         struct s3c24xx_spi *hw = dev_get_drvdata(dev);
657
658         s3c24xx_spi_initialsetup(hw);
659         return 0;
660 }
661
662 static const struct dev_pm_ops s3c24xx_spi_pmops = {
663         .suspend        = s3c24xx_spi_suspend,
664         .resume         = s3c24xx_spi_resume,
665 };
666
667 #define S3C24XX_SPI_PMOPS &s3c24xx_spi_pmops
668 #else
669 #define S3C24XX_SPI_PMOPS NULL
670 #endif /* CONFIG_PM */
671
672 MODULE_ALIAS("platform:s3c2410-spi");
673 static struct platform_driver s3c24xx_spi_driver = {
674         .probe          = s3c24xx_spi_probe,
675         .remove         = s3c24xx_spi_remove,
676         .driver         = {
677                 .name   = "s3c2410-spi",
678                 .owner  = THIS_MODULE,
679                 .pm     = S3C24XX_SPI_PMOPS,
680         },
681 };
682 module_platform_driver(s3c24xx_spi_driver);
683
684 MODULE_DESCRIPTION("S3C24XX SPI Driver");
685 MODULE_AUTHOR("Ben Dooks, <ben@simtec.co.uk>");
686 MODULE_LICENSE("GPL");