349ebba4b1992afdf703e689022dfbf67b07f626
[platform/kernel/linux-arm64.git] / drivers / spi / spi.c
1 /*
2  * SPI init/core code
3  *
4  * Copyright (C) 2005 David Brownell
5  * Copyright (C) 2008 Secret Lab Technologies Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/kmod.h>
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/mutex.h>
28 #include <linux/of_device.h>
29 #include <linux/of_irq.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/mod_devicetable.h>
32 #include <linux/spi/spi.h>
33 #include <linux/of_gpio.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/sched/rt.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/acpi.h>
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/spi.h>
44
45 static void spidev_release(struct device *dev)
46 {
47         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
48
49         /* spi masters may cleanup for released devices */
50         if (spi->master->cleanup)
51                 spi->master->cleanup(spi);
52
53         spi_master_put(spi->master);
54         kfree(spi);
55 }
56
57 static ssize_t
58 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
59 {
60         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
61
62         return sprintf(buf, "%s%s\n", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
63 }
64 static DEVICE_ATTR_RO(modalias);
65
66 static struct attribute *spi_dev_attrs[] = {
67         &dev_attr_modalias.attr,
68         NULL,
69 };
70 ATTRIBUTE_GROUPS(spi_dev);
71
72 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
73  * and the sysfs version makes coldplug work too.
74  */
75
76 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
77                                                 const struct spi_device *sdev)
78 {
79         while (id->name[0]) {
80                 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
81                         return id;
82                 id++;
83         }
84         return NULL;
85 }
86
87 const struct spi_device_id *spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev)
88 {
89         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(sdev->dev.driver);
90
91         return spi_match_id(sdrv->id_table, sdev);
92 }
93 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_device_id);
94
95 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
96 {
97         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
98         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
99
100         /* Attempt an OF style match */
101         if (of_driver_match_device(dev, drv))
102                 return 1;
103
104         /* Then try ACPI */
105         if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
106                 return 1;
107
108         if (sdrv->id_table)
109                 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
110
111         return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
112 }
113
114 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
115 {
116         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
117
118         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
119         return 0;
120 }
121
122 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
123 static int spi_legacy_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
124 {
125         int                     value = 0;
126         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
127
128         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
129         if (drv) {
130                 if (drv->suspend)
131                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
132                 else
133                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
134         }
135         return value;
136 }
137
138 static int spi_legacy_resume(struct device *dev)
139 {
140         int                     value = 0;
141         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
142
143         /* resume may restart the i/o queue */
144         if (drv) {
145                 if (drv->resume)
146                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
147                 else
148                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
149         }
150         return value;
151 }
152
153 static int spi_pm_suspend(struct device *dev)
154 {
155         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
156
157         if (pm)
158                 return pm_generic_suspend(dev);
159         else
160                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_SUSPEND);
161 }
162
163 static int spi_pm_resume(struct device *dev)
164 {
165         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
166
167         if (pm)
168                 return pm_generic_resume(dev);
169         else
170                 return spi_legacy_resume(dev);
171 }
172
173 static int spi_pm_freeze(struct device *dev)
174 {
175         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
176
177         if (pm)
178                 return pm_generic_freeze(dev);
179         else
180                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_FREEZE);
181 }
182
183 static int spi_pm_thaw(struct device *dev)
184 {
185         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
186
187         if (pm)
188                 return pm_generic_thaw(dev);
189         else
190                 return spi_legacy_resume(dev);
191 }
192
193 static int spi_pm_poweroff(struct device *dev)
194 {
195         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
196
197         if (pm)
198                 return pm_generic_poweroff(dev);
199         else
200                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_HIBERNATE);
201 }
202
203 static int spi_pm_restore(struct device *dev)
204 {
205         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
206
207         if (pm)
208                 return pm_generic_restore(dev);
209         else
210                 return spi_legacy_resume(dev);
211 }
212 #else
213 #define spi_pm_suspend  NULL
214 #define spi_pm_resume   NULL
215 #define spi_pm_freeze   NULL
216 #define spi_pm_thaw     NULL
217 #define spi_pm_poweroff NULL
218 #define spi_pm_restore  NULL
219 #endif
220
221 static const struct dev_pm_ops spi_pm = {
222         .suspend = spi_pm_suspend,
223         .resume = spi_pm_resume,
224         .freeze = spi_pm_freeze,
225         .thaw = spi_pm_thaw,
226         .poweroff = spi_pm_poweroff,
227         .restore = spi_pm_restore,
228         SET_RUNTIME_PM_OPS(
229                 pm_generic_runtime_suspend,
230                 pm_generic_runtime_resume,
231                 NULL
232         )
233 };
234
235 struct bus_type spi_bus_type = {
236         .name           = "spi",
237         .dev_groups     = spi_dev_groups,
238         .match          = spi_match_device,
239         .uevent         = spi_uevent,
240         .pm             = &spi_pm,
241 };
242 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
243
244
245 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
246 {
247         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
248         struct spi_device               *spi = to_spi_device(dev);
249         int ret;
250
251         acpi_dev_pm_attach(&spi->dev, true);
252         ret = sdrv->probe(spi);
253         if (ret)
254                 acpi_dev_pm_detach(&spi->dev, true);
255
256         return ret;
257 }
258
259 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
260 {
261         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
262         struct spi_device               *spi = to_spi_device(dev);
263         int ret;
264
265         ret = sdrv->remove(spi);
266         acpi_dev_pm_detach(&spi->dev, true);
267
268         return ret;
269 }
270
271 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
272 {
273         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
274
275         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
276 }
277
278 /**
279  * spi_register_driver - register a SPI driver
280  * @sdrv: the driver to register
281  * Context: can sleep
282  */
283 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
284 {
285         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
286         if (sdrv->probe)
287                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
288         if (sdrv->remove)
289                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
290         if (sdrv->shutdown)
291                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
292         return driver_register(&sdrv->driver);
293 }
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
295
296 /*-------------------------------------------------------------------------*/
297
298 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
299  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
300  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
301  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
302  */
303
304 struct boardinfo {
305         struct list_head        list;
306         struct spi_board_info   board_info;
307 };
308
309 static LIST_HEAD(board_list);
310 static LIST_HEAD(spi_master_list);
311
312 /*
313  * Used to protect add/del opertion for board_info list and
314  * spi_master list, and their matching process
315  */
316 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
317
318 /**
319  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
320  * @master: Controller to which device is connected
321  * Context: can sleep
322  *
323  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
324  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
325  * fill the spi_device with device parameters before calling
326  * spi_add_device() on it.
327  *
328  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
329  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
330  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
331  * call spi_dev_put() on it.
332  *
333  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
334  */
335 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
336 {
337         struct spi_device       *spi;
338         struct device           *dev = master->dev.parent;
339
340         if (!spi_master_get(master))
341                 return NULL;
342
343         spi = kzalloc(sizeof(*spi), GFP_KERNEL);
344         if (!spi) {
345                 dev_err(dev, "cannot alloc spi_device\n");
346                 spi_master_put(master);
347                 return NULL;
348         }
349
350         spi->master = master;
351         spi->dev.parent = &master->dev;
352         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
353         spi->dev.release = spidev_release;
354         spi->cs_gpio = -ENOENT;
355         device_initialize(&spi->dev);
356         return spi;
357 }
358 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
359
360 static void spi_dev_set_name(struct spi_device *spi)
361 {
362         struct acpi_device *adev = ACPI_COMPANION(&spi->dev);
363
364         if (adev) {
365                 dev_set_name(&spi->dev, "spi-%s", acpi_dev_name(adev));
366                 return;
367         }
368
369         dev_set_name(&spi->dev, "%s.%u", dev_name(&spi->master->dev),
370                      spi->chip_select);
371 }
372
373 /**
374  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
375  * @spi: spi_device to register
376  *
377  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
378  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
379  *
380  * Returns 0 on success; negative errno on failure
381  */
382 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
383 {
384         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
385         struct spi_master *master = spi->master;
386         struct device *dev = master->dev.parent;
387         struct device *d;
388         int status;
389
390         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
391         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
392                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
393                         spi->chip_select,
394                         master->num_chipselect);
395                 return -EINVAL;
396         }
397
398         /* Set the bus ID string */
399         spi_dev_set_name(spi);
400
401         /* We need to make sure there's no other device with this
402          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
403          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
404          */
405         mutex_lock(&spi_add_lock);
406
407         d = bus_find_device_by_name(&spi_bus_type, NULL, dev_name(&spi->dev));
408         if (d != NULL) {
409                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
410                                 spi->chip_select);
411                 put_device(d);
412                 status = -EBUSY;
413                 goto done;
414         }
415
416         if (master->cs_gpios)
417                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
418
419         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
420          * normally rely on the device being setup.  Devices
421          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
422          */
423         status = spi_setup(spi);
424         if (status < 0) {
425                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
426                                 dev_name(&spi->dev), status);
427                 goto done;
428         }
429
430         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
431         status = device_add(&spi->dev);
432         if (status < 0)
433                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
434                                 dev_name(&spi->dev), status);
435         else
436                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
437
438 done:
439         mutex_unlock(&spi_add_lock);
440         return status;
441 }
442 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
443
444 /**
445  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
446  * @master: Controller to which device is connected
447  * @chip: Describes the SPI device
448  * Context: can sleep
449  *
450  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
451  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
452  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
453  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
454  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
455  *
456  * Returns the new device, or NULL.
457  */
458 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
459                                   struct spi_board_info *chip)
460 {
461         struct spi_device       *proxy;
462         int                     status;
463
464         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
465          *
466          * Also, unless we change the return value convention to use
467          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
468          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
469          */
470
471         proxy = spi_alloc_device(master);
472         if (!proxy)
473                 return NULL;
474
475         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
476
477         proxy->chip_select = chip->chip_select;
478         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
479         proxy->mode = chip->mode;
480         proxy->irq = chip->irq;
481         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
482         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
483         proxy->controller_data = chip->controller_data;
484         proxy->controller_state = NULL;
485
486         status = spi_add_device(proxy);
487         if (status < 0) {
488                 spi_dev_put(proxy);
489                 return NULL;
490         }
491
492         return proxy;
493 }
494 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
495
496 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
497                                 struct spi_board_info *bi)
498 {
499         struct spi_device *dev;
500
501         if (master->bus_num != bi->bus_num)
502                 return;
503
504         dev = spi_new_device(master, bi);
505         if (!dev)
506                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
507                         bi->modalias);
508 }
509
510 /**
511  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
512  * @info: array of chip descriptors
513  * @n: how many descriptors are provided
514  * Context: can sleep
515  *
516  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
517  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
518  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
519  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
520  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
521  *
522  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
523  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
524  * would naturally declare its SPI devices.
525  *
526  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
527  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
528  */
529 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
530 {
531         struct boardinfo *bi;
532         int i;
533
534         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
535         if (!bi)
536                 return -ENOMEM;
537
538         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
539                 struct spi_master *master;
540
541                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
542                 mutex_lock(&board_lock);
543                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
544                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
545                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
546                 mutex_unlock(&board_lock);
547         }
548
549         return 0;
550 }
551
552 /*-------------------------------------------------------------------------*/
553
554 static void spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
555 {
556         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
557                 enable = !enable;
558
559         if (spi->cs_gpio >= 0)
560                 gpio_set_value(spi->cs_gpio, !enable);
561         else if (spi->master->set_cs)
562                 spi->master->set_cs(spi, !enable);
563 }
564
565 /*
566  * spi_transfer_one_message - Default implementation of transfer_one_message()
567  *
568  * This is a standard implementation of transfer_one_message() for
569  * drivers which impelment a transfer_one() operation.  It provides
570  * standard handling of delays and chip select management.
571  */
572 static int spi_transfer_one_message(struct spi_master *master,
573                                     struct spi_message *msg)
574 {
575         struct spi_transfer *xfer;
576         bool cur_cs = true;
577         bool keep_cs = false;
578         int ret = 0;
579
580         spi_set_cs(msg->spi, true);
581
582         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
583                 trace_spi_transfer_start(msg, xfer);
584
585                 reinit_completion(&master->xfer_completion);
586
587                 ret = master->transfer_one(master, msg->spi, xfer);
588                 if (ret < 0) {
589                         dev_err(&msg->spi->dev,
590                                 "SPI transfer failed: %d\n", ret);
591                         goto out;
592                 }
593
594                 if (ret > 0)
595                         wait_for_completion(&master->xfer_completion);
596
597                 trace_spi_transfer_stop(msg, xfer);
598
599                 if (msg->status != -EINPROGRESS)
600                         goto out;
601
602                 if (xfer->delay_usecs)
603                         udelay(xfer->delay_usecs);
604
605                 if (xfer->cs_change) {
606                         if (list_is_last(&xfer->transfer_list,
607                                          &msg->transfers)) {
608                                 keep_cs = true;
609                         } else {
610                                 cur_cs = !cur_cs;
611                                 spi_set_cs(msg->spi, cur_cs);
612                         }
613                 }
614
615                 msg->actual_length += xfer->len;
616         }
617
618 out:
619         if (ret != 0 || !keep_cs)
620                 spi_set_cs(msg->spi, false);
621
622         if (msg->status == -EINPROGRESS)
623                 msg->status = ret;
624
625         spi_finalize_current_message(master);
626
627         return ret;
628 }
629
630 /**
631  * spi_finalize_current_transfer - report completion of a transfer
632  *
633  * Called by SPI drivers using the core transfer_one_message()
634  * implementation to notify it that the current interrupt driven
635  * transfer has finised and the next one may be scheduled.
636  */
637 void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master)
638 {
639         complete(&master->xfer_completion);
640 }
641 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_transfer);
642
643 /**
644  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
645  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
646  *
647  * This function checks if there is any spi message in the queue that
648  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
649  * and transfer each message.
650  *
651  */
652 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
653 {
654         struct spi_master *master =
655                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
656         unsigned long flags;
657         bool was_busy = false;
658         int ret;
659
660         /* Lock queue and check for queue work */
661         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
662         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
663                 if (!master->busy) {
664                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
665                         return;
666                 }
667                 master->busy = false;
668                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
669                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
670                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
671                         dev_err(&master->dev,
672                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
673                 if (master->auto_runtime_pm) {
674                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
675                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
676                 }
677                 trace_spi_master_idle(master);
678                 return;
679         }
680
681         /* Make sure we are not already running a message */
682         if (master->cur_msg) {
683                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
684                 return;
685         }
686         /* Extract head of queue */
687         master->cur_msg =
688             list_entry(master->queue.next, struct spi_message, queue);
689
690         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
691         if (master->busy)
692                 was_busy = true;
693         else
694                 master->busy = true;
695         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
696
697         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
698                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
699                 if (ret < 0) {
700                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
701                                 ret);
702                         return;
703                 }
704         }
705
706         if (!was_busy)
707                 trace_spi_master_busy(master);
708
709         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
710                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
711                 if (ret) {
712                         dev_err(&master->dev,
713                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
714
715                         if (master->auto_runtime_pm)
716                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
717                         return;
718                 }
719         }
720
721         trace_spi_message_start(master->cur_msg);
722
723         if (master->prepare_message) {
724                 ret = master->prepare_message(master, master->cur_msg);
725                 if (ret) {
726                         dev_err(&master->dev,
727                                 "failed to prepare message: %d\n", ret);
728                         master->cur_msg->status = ret;
729                         spi_finalize_current_message(master);
730                         return;
731                 }
732                 master->cur_msg_prepared = true;
733         }
734
735         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
736         if (ret) {
737                 dev_err(&master->dev,
738                         "failed to transfer one message from queue\n");
739                 return;
740         }
741 }
742
743 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
744 {
745         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
746
747         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
748         spin_lock_init(&master->queue_lock);
749
750         master->running = false;
751         master->busy = false;
752
753         init_kthread_worker(&master->kworker);
754         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
755                                            &master->kworker, "%s",
756                                            dev_name(&master->dev));
757         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
758                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
759                 return -ENOMEM;
760         }
761         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
762
763         /*
764          * Master config will indicate if this controller should run the
765          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
766          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
767          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
768          * setting the message pump thread will remain at default priority.
769          */
770         if (master->rt) {
771                 dev_info(&master->dev,
772                         "will run message pump with realtime priority\n");
773                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
774         }
775
776         return 0;
777 }
778
779 /**
780  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
781  * messages
782  * @master: the master to check for queued messages
783  *
784  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
785  * this call.
786  */
787 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
788 {
789         struct spi_message *next;
790         unsigned long flags;
791
792         /* get a pointer to the next message, if any */
793         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
794         if (list_empty(&master->queue))
795                 next = NULL;
796         else
797                 next = list_entry(master->queue.next,
798                                   struct spi_message, queue);
799         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
800
801         return next;
802 }
803 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
804
805 /**
806  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
807  * @master: the master to return the message to
808  *
809  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
810  * queue is complete and can be removed from the queue.
811  */
812 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
813 {
814         struct spi_message *mesg;
815         unsigned long flags;
816         int ret;
817
818         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
819         mesg = master->cur_msg;
820         master->cur_msg = NULL;
821
822         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
823         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
824
825         if (master->cur_msg_prepared && master->unprepare_message) {
826                 ret = master->unprepare_message(master, mesg);
827                 if (ret) {
828                         dev_err(&master->dev,
829                                 "failed to unprepare message: %d\n", ret);
830                 }
831         }
832         master->cur_msg_prepared = false;
833
834         mesg->state = NULL;
835         if (mesg->complete)
836                 mesg->complete(mesg->context);
837
838         trace_spi_message_done(mesg);
839 }
840 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
841
842 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
843 {
844         unsigned long flags;
845
846         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
847
848         if (master->running || master->busy) {
849                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
850                 return -EBUSY;
851         }
852
853         master->running = true;
854         master->cur_msg = NULL;
855         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
856
857         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
858
859         return 0;
860 }
861
862 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
863 {
864         unsigned long flags;
865         unsigned limit = 500;
866         int ret = 0;
867
868         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
869
870         /*
871          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
872          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
873          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
874          * friends on every SPI message. Do this instead.
875          */
876         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
877                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
878                 msleep(10);
879                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
880         }
881
882         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
883                 ret = -EBUSY;
884         else
885                 master->running = false;
886
887         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
888
889         if (ret) {
890                 dev_warn(&master->dev,
891                          "could not stop message queue\n");
892                 return ret;
893         }
894         return ret;
895 }
896
897 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
898 {
899         int ret;
900
901         ret = spi_stop_queue(master);
902
903         /*
904          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
905          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
906          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
907          * return anyway.
908          */
909         if (ret) {
910                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
911                 return ret;
912         }
913
914         flush_kthread_worker(&master->kworker);
915         kthread_stop(master->kworker_task);
916
917         return 0;
918 }
919
920 /**
921  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
922  * @spi: spi device which is requesting transfer
923  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
924  */
925 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
926 {
927         struct spi_master *master = spi->master;
928         unsigned long flags;
929
930         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
931
932         if (!master->running) {
933                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
934                 return -ESHUTDOWN;
935         }
936         msg->actual_length = 0;
937         msg->status = -EINPROGRESS;
938
939         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
940         if (!master->busy)
941                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
942
943         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
944         return 0;
945 }
946
947 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
948 {
949         int ret;
950
951         master->queued = true;
952         master->transfer = spi_queued_transfer;
953         if (!master->transfer_one_message)
954                 master->transfer_one_message = spi_transfer_one_message;
955
956         /* Initialize and start queue */
957         ret = spi_init_queue(master);
958         if (ret) {
959                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
960                 goto err_init_queue;
961         }
962         ret = spi_start_queue(master);
963         if (ret) {
964                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
965                 goto err_start_queue;
966         }
967
968         return 0;
969
970 err_start_queue:
971 err_init_queue:
972         spi_destroy_queue(master);
973         return ret;
974 }
975
976 /*-------------------------------------------------------------------------*/
977
978 #if defined(CONFIG_OF)
979 /**
980  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
981  * @master:     Pointer to spi_master device
982  *
983  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
984  * property.
985  */
986 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
987 {
988         struct spi_device *spi;
989         struct device_node *nc;
990         int rc;
991         u32 value;
992
993         if (!master->dev.of_node)
994                 return;
995
996         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
997                 /* Alloc an spi_device */
998                 spi = spi_alloc_device(master);
999                 if (!spi) {
1000                         dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
1001                                 nc->full_name);
1002                         spi_dev_put(spi);
1003                         continue;
1004                 }
1005
1006                 /* Select device driver */
1007                 if (of_modalias_node(nc, spi->modalias,
1008                                      sizeof(spi->modalias)) < 0) {
1009                         dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
1010                                 nc->full_name);
1011                         spi_dev_put(spi);
1012                         continue;
1013                 }
1014
1015                 /* Device address */
1016                 rc = of_property_read_u32(nc, "reg", &value);
1017                 if (rc) {
1018                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'reg' property (%d)\n",
1019                                 nc->full_name, rc);
1020                         spi_dev_put(spi);
1021                         continue;
1022                 }
1023                 spi->chip_select = value;
1024
1025                 /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
1026                 if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
1027                         spi->mode |= SPI_CPHA;
1028                 if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
1029                         spi->mode |= SPI_CPOL;
1030                 if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
1031                         spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1032                 if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
1033                         spi->mode |= SPI_3WIRE;
1034
1035                 /* Device DUAL/QUAD mode */
1036                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-tx-bus-width", &value)) {
1037                         switch (value) {
1038                         case 1:
1039                                 break;
1040                         case 2:
1041                                 spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
1042                                 break;
1043                         case 4:
1044                                 spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
1045                                 break;
1046                         default:
1047                                 dev_err(&master->dev,
1048                                         "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
1049                                         value);
1050                                 spi_dev_put(spi);
1051                                 continue;
1052                         }
1053                 }
1054
1055                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-rx-bus-width", &value)) {
1056                         switch (value) {
1057                         case 1:
1058                                 break;
1059                         case 2:
1060                                 spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
1061                                 break;
1062                         case 4:
1063                                 spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
1064                                 break;
1065                         default:
1066                                 dev_err(&master->dev,
1067                                         "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
1068                                         value);
1069                                 spi_dev_put(spi);
1070                                 continue;
1071                         }
1072                 }
1073
1074                 /* Device speed */
1075                 rc = of_property_read_u32(nc, "spi-max-frequency", &value);
1076                 if (rc) {
1077                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'spi-max-frequency' property (%d)\n",
1078                                 nc->full_name, rc);
1079                         spi_dev_put(spi);
1080                         continue;
1081                 }
1082                 spi->max_speed_hz = value;
1083
1084                 /* IRQ */
1085                 spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
1086
1087                 /* Store a pointer to the node in the device structure */
1088                 of_node_get(nc);
1089                 spi->dev.of_node = nc;
1090
1091                 /* Register the new device */
1092                 request_module("%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
1093                 rc = spi_add_device(spi);
1094                 if (rc) {
1095                         dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
1096                                 nc->full_name);
1097                         spi_dev_put(spi);
1098                 }
1099
1100         }
1101 }
1102 #else
1103 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
1104 #endif
1105
1106 #ifdef CONFIG_ACPI
1107 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
1108 {
1109         struct spi_device *spi = data;
1110
1111         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
1112                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
1113
1114                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
1115                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
1116                         spi->chip_select = sb->device_selection;
1117                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
1118
1119                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
1120                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1121                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
1122                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1123                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
1124                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1125                 }
1126         } else if (spi->irq < 0) {
1127                 struct resource r;
1128
1129                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
1130                         spi->irq = r.start;
1131         }
1132
1133         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1134         return 1;
1135 }
1136
1137 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1138                                        void *data, void **return_value)
1139 {
1140         struct spi_master *master = data;
1141         struct list_head resource_list;
1142         struct acpi_device *adev;
1143         struct spi_device *spi;
1144         int ret;
1145
1146         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1147                 return AE_OK;
1148         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1149                 return AE_OK;
1150
1151         spi = spi_alloc_device(master);
1152         if (!spi) {
1153                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1154                         dev_name(&adev->dev));
1155                 return AE_NO_MEMORY;
1156         }
1157
1158         ACPI_COMPANION_SET(&spi->dev, adev);
1159         spi->irq = -1;
1160
1161         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1162         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1163                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1164         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1165
1166         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1167                 spi_dev_put(spi);
1168                 return AE_OK;
1169         }
1170
1171         adev->power.flags.ignore_parent = true;
1172         strlcpy(spi->modalias, acpi_device_hid(adev), sizeof(spi->modalias));
1173         if (spi_add_device(spi)) {
1174                 adev->power.flags.ignore_parent = false;
1175                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1176                         dev_name(&adev->dev));
1177                 spi_dev_put(spi);
1178         }
1179
1180         return AE_OK;
1181 }
1182
1183 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1184 {
1185         acpi_status status;
1186         acpi_handle handle;
1187
1188         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1189         if (!handle)
1190                 return;
1191
1192         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1193                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1194                                      master, NULL);
1195         if (ACPI_FAILURE(status))
1196                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1197 }
1198 #else
1199 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1200 #endif /* CONFIG_ACPI */
1201
1202 static void spi_master_release(struct device *dev)
1203 {
1204         struct spi_master *master;
1205
1206         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1207         kfree(master);
1208 }
1209
1210 static struct class spi_master_class = {
1211         .name           = "spi_master",
1212         .owner          = THIS_MODULE,
1213         .dev_release    = spi_master_release,
1214 };
1215
1216
1217
1218 /**
1219  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1220  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1221  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1222  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1223  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1224  * Context: can sleep
1225  *
1226  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1227  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1228  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1229  *
1230  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1231  * master structure on success, else NULL.
1232  *
1233  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1234  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1235  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1236  * leak.
1237  */
1238 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1239 {
1240         struct spi_master       *master;
1241
1242         if (!dev)
1243                 return NULL;
1244
1245         master = kzalloc(size + sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1246         if (!master)
1247                 return NULL;
1248
1249         device_initialize(&master->dev);
1250         master->bus_num = -1;
1251         master->num_chipselect = 1;
1252         master->dev.class = &spi_master_class;
1253         master->dev.parent = get_device(dev);
1254         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1255
1256         return master;
1257 }
1258 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1259
1260 #ifdef CONFIG_OF
1261 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1262 {
1263         int nb, i, *cs;
1264         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1265
1266         if (!np)
1267                 return 0;
1268
1269         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1270         master->num_chipselect = max_t(int, nb, master->num_chipselect);
1271
1272         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1273         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1274                 return 0;
1275         else if (nb < 0)
1276                 return nb;
1277
1278         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1279                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1280                           GFP_KERNEL);
1281         master->cs_gpios = cs;
1282
1283         if (!master->cs_gpios)
1284                 return -ENOMEM;
1285
1286         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1287                 cs[i] = -ENOENT;
1288
1289         for (i = 0; i < nb; i++)
1290                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1291
1292         return 0;
1293 }
1294 #else
1295 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1296 {
1297         return 0;
1298 }
1299 #endif
1300
1301 /**
1302  * spi_register_master - register SPI master controller
1303  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1304  * Context: can sleep
1305  *
1306  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1307  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1308  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1309  *
1310  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1311  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1312  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1313  * device identification, boards need configuration tables telling which
1314  * chip is at which address.
1315  *
1316  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1317  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1318  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1319  * spi_unregister_master().
1320  */
1321 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1322 {
1323         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1324         struct device           *dev = master->dev.parent;
1325         struct boardinfo        *bi;
1326         int                     status = -ENODEV;
1327         int                     dynamic = 0;
1328
1329         if (!dev)
1330                 return -ENODEV;
1331
1332         status = of_spi_register_master(master);
1333         if (status)
1334                 return status;
1335
1336         /* even if it's just one always-selected device, there must
1337          * be at least one chipselect
1338          */
1339         if (master->num_chipselect == 0)
1340                 return -EINVAL;
1341
1342         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1343                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1344
1345         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1346         if (master->bus_num < 0) {
1347                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1348                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1349                  */
1350                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1351                 dynamic = 1;
1352         }
1353
1354         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1355         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1356         master->bus_lock_flag = 0;
1357         init_completion(&master->xfer_completion);
1358
1359         /* register the device, then userspace will see it.
1360          * registration fails if the bus ID is in use.
1361          */
1362         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1363         status = device_add(&master->dev);
1364         if (status < 0)
1365                 goto done;
1366         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1367                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1368
1369         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1370         if (master->transfer)
1371                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1372         else {
1373                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1374                 if (status) {
1375                         device_del(&master->dev);
1376                         goto done;
1377                 }
1378         }
1379
1380         mutex_lock(&board_lock);
1381         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1382         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1383                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1384         mutex_unlock(&board_lock);
1385
1386         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1387         of_register_spi_devices(master);
1388         acpi_register_spi_devices(master);
1389 done:
1390         return status;
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1393
1394 static void devm_spi_unregister(struct device *dev, void *res)
1395 {
1396         spi_unregister_master(*(struct spi_master **)res);
1397 }
1398
1399 /**
1400  * dev_spi_register_master - register managed SPI master controller
1401  * @dev:    device managing SPI master
1402  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1403  * Context: can sleep
1404  *
1405  * Register a SPI device as with spi_register_master() which will
1406  * automatically be unregister
1407  */
1408 int devm_spi_register_master(struct device *dev, struct spi_master *master)
1409 {
1410         struct spi_master **ptr;
1411         int ret;
1412
1413         ptr = devres_alloc(devm_spi_unregister, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1414         if (!ptr)
1415                 return -ENOMEM;
1416
1417         ret = spi_register_master(master);
1418         if (!ret) {
1419                 *ptr = master;
1420                 devres_add(dev, ptr);
1421         } else {
1422                 devres_free(ptr);
1423         }
1424
1425         return ret;
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_register_master);
1428
1429 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1430 {
1431         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1432         return 0;
1433 }
1434
1435 /**
1436  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1437  * @master: the master being unregistered
1438  * Context: can sleep
1439  *
1440  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1441  * only ones directly touching chip registers.
1442  *
1443  * This must be called from context that can sleep.
1444  */
1445 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1446 {
1447         int dummy;
1448
1449         if (master->queued) {
1450                 if (spi_destroy_queue(master))
1451                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1452         }
1453
1454         mutex_lock(&board_lock);
1455         list_del(&master->list);
1456         mutex_unlock(&board_lock);
1457
1458         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1459         device_unregister(&master->dev);
1460 }
1461 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1462
1463 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1464 {
1465         int ret;
1466
1467         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1468         if (!master->queued)
1469                 return 0;
1470
1471         ret = spi_stop_queue(master);
1472         if (ret)
1473                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1474
1475         return ret;
1476 }
1477 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1478
1479 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1480 {
1481         int ret;
1482
1483         if (!master->queued)
1484                 return 0;
1485
1486         ret = spi_start_queue(master);
1487         if (ret)
1488                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1489
1490         return ret;
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1493
1494 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1495 {
1496         struct spi_master *m;
1497         const u16 *bus_num = data;
1498
1499         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1500         return m->bus_num == *bus_num;
1501 }
1502
1503 /**
1504  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1505  * @bus_num: the master's bus number
1506  * Context: can sleep
1507  *
1508  * This call may be used with devices that are registered after
1509  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1510  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1511  * no such master registered.
1512  */
1513 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1514 {
1515         struct device           *dev;
1516         struct spi_master       *master = NULL;
1517
1518         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1519                                 __spi_master_match);
1520         if (dev)
1521                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1522         /* reference got in class_find_device */
1523         return master;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1526
1527
1528 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1529
1530 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1531  * other core methods are currently defined as inline functions.
1532  */
1533
1534 /**
1535  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1536  * @spi: the device whose settings are being modified
1537  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1538  *
1539  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1540  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1541  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1542  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1543  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1544  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1545  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1546  *
1547  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1548  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1549  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1550  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1551  */
1552 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1553 {
1554         unsigned        bad_bits;
1555         int             status = 0;
1556
1557         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1558          */
1559         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1560                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1561                 dev_err(&spi->dev,
1562                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1563                 return -EINVAL;
1564         }
1565         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1566          */
1567         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1568                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1569                 return -EINVAL;
1570         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1571          * that aren't supported with their current master
1572          */
1573         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1574         if (bad_bits) {
1575                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1576                         bad_bits);
1577                 return -EINVAL;
1578         }
1579
1580         if (!spi->bits_per_word)
1581                 spi->bits_per_word = 8;
1582
1583         if (spi->master->setup)
1584                 status = spi->master->setup(spi);
1585
1586         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1587                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1588                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1589                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1590                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1591                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1592                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1593                         status);
1594
1595         return status;
1596 }
1597 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1598
1599 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1600 {
1601         struct spi_master *master = spi->master;
1602         struct spi_transfer *xfer;
1603
1604         message->spi = spi;
1605
1606         trace_spi_message_submit(message);
1607
1608         if (list_empty(&message->transfers))
1609                 return -EINVAL;
1610         if (!message->complete)
1611                 return -EINVAL;
1612
1613         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1614          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1615          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1616          * software limitations.
1617          */
1618         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1619                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1620                 unsigned flags = master->flags;
1621
1622                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1623                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1624                                 return -EINVAL;
1625                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1626                                 return -EINVAL;
1627                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1628                                 return -EINVAL;
1629                 }
1630         }
1631
1632         /**
1633          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1634          * it is not set for this transfer.
1635          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1636          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1637          */
1638         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1639                 message->frame_length += xfer->len;
1640                 if (!xfer->bits_per_word)
1641                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1642                 if (!xfer->speed_hz) {
1643                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1644                         if (master->max_speed_hz &&
1645                             xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1646                                 xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1647                 }
1648
1649                 if (master->bits_per_word_mask) {
1650                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1651                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1652                                 return -EINVAL;
1653                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1654                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1655                                 return -EINVAL;
1656                 }
1657
1658                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1659                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1660                         return -EINVAL;
1661                 if (xfer->speed_hz && master->max_speed_hz &&
1662                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1663                         return -EINVAL;
1664
1665                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1666                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1667                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1668                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1669                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1670                  * 1. keep the value is not out of single, dual and quad
1671                  * 2. keep tx/rx_nbits is contained by mode in spi_device
1672                  * 3. if SPI_3WIRE, tx/rx_nbits should be in single
1673                  */
1674                 if (xfer->tx_buf) {
1675                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1676                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1677                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1678                                 return -EINVAL;
1679                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1680                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1681                                 return -EINVAL;
1682                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1683                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1684                                 return -EINVAL;
1685                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1686                                 (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1687                                 return -EINVAL;
1688                 }
1689                 /* check transfer rx_nbits */
1690                 if (xfer->rx_buf) {
1691                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1692                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1693                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1694                                 return -EINVAL;
1695                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1696                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1697                                 return -EINVAL;
1698                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1699                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1700                                 return -EINVAL;
1701                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1702                                 (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1703                                 return -EINVAL;
1704                 }
1705         }
1706
1707         message->status = -EINPROGRESS;
1708         return master->transfer(spi, message);
1709 }
1710
1711 /**
1712  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1713  * @spi: device with which data will be exchanged
1714  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1715  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1716  *
1717  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1718  * as well as from task contexts which can sleep.
1719  *
1720  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1721  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1722  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1723  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1724  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1725  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1726  * core or controller driver code.
1727  *
1728  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1729  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1730  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1731  * time requirements, for example.
1732  *
1733  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1734  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1735  * Until returning from the associated message completion callback,
1736  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1737  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1738  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1739  */
1740 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1741 {
1742         struct spi_master *master = spi->master;
1743         int ret;
1744         unsigned long flags;
1745
1746         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1747
1748         if (master->bus_lock_flag)
1749                 ret = -EBUSY;
1750         else
1751                 ret = __spi_async(spi, message);
1752
1753         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1754
1755         return ret;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
1758
1759 /**
1760  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
1761  * @spi: device with which data will be exchanged
1762  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1763  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1764  *
1765  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1766  * as well as from task contexts which can sleep.
1767  *
1768  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1769  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1770  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1771  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1772  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1773  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1774  * core or controller driver code.
1775  *
1776  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1777  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1778  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1779  * time requirements, for example.
1780  *
1781  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1782  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1783  * Until returning from the associated message completion callback,
1784  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1785  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1786  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1787  */
1788 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1789 {
1790         struct spi_master *master = spi->master;
1791         int ret;
1792         unsigned long flags;
1793
1794         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1795
1796         ret = __spi_async(spi, message);
1797
1798         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1799
1800         return ret;
1801
1802 }
1803 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
1804
1805
1806 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1807
1808 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
1809  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
1810  * inline functions.
1811  */
1812
1813 static void spi_complete(void *arg)
1814 {
1815         complete(arg);
1816 }
1817
1818 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
1819                       int bus_locked)
1820 {
1821         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
1822         int status;
1823         struct spi_master *master = spi->master;
1824
1825         message->complete = spi_complete;
1826         message->context = &done;
1827
1828         if (!bus_locked)
1829                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1830
1831         status = spi_async_locked(spi, message);
1832
1833         if (!bus_locked)
1834                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1835
1836         if (status == 0) {
1837                 wait_for_completion(&done);
1838                 status = message->status;
1839         }
1840         message->context = NULL;
1841         return status;
1842 }
1843
1844 /**
1845  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
1846  * @spi: device with which data will be exchanged
1847  * @message: describes the data transfers
1848  * Context: can sleep
1849  *
1850  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1851  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1852  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1853  *
1854  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
1855  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
1856  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
1857  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
1858  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
1859  *
1860  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
1861  * message will not be freed before this call returns.
1862  *
1863  * It returns zero on success, else a negative error code.
1864  */
1865 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1866 {
1867         return __spi_sync(spi, message, 0);
1868 }
1869 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
1870
1871 /**
1872  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
1873  * @spi: device with which data will be exchanged
1874  * @message: describes the data transfers
1875  * Context: can sleep
1876  *
1877  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1878  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1879  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1880  *
1881  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1882  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
1883  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
1884  *
1885  * It returns zero on success, else a negative error code.
1886  */
1887 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1888 {
1889         return __spi_sync(spi, message, 1);
1890 }
1891 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
1892
1893 /**
1894  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
1895  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
1896  * Context: can sleep
1897  *
1898  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1899  * is non-interruptible, and has no timeout.
1900  *
1901  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1902  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
1903  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
1904  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
1905  *
1906  * It returns zero on success, else a negative error code.
1907  */
1908 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
1909 {
1910         unsigned long flags;
1911
1912         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1913
1914         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1915         master->bus_lock_flag = 1;
1916         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1917
1918         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
1919
1920         return 0;
1921 }
1922 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
1923
1924 /**
1925  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
1926  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
1927  * Context: can sleep
1928  *
1929  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1930  * is non-interruptible, and has no timeout.
1931  *
1932  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
1933  * call.
1934  *
1935  * It returns zero on success, else a negative error code.
1936  */
1937 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
1938 {
1939         master->bus_lock_flag = 0;
1940
1941         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1942
1943         return 0;
1944 }
1945 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
1946
1947 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
1948 #define SPI_BUFSIZ      max(32, SMP_CACHE_BYTES)
1949
1950 static u8       *buf;
1951
1952 /**
1953  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
1954  * @spi: device with which data will be exchanged
1955  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
1956  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
1957  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
1958  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
1959  * Context: can sleep
1960  *
1961  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
1962  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
1963  * is zero for success, else a negative errno status code.
1964  * This call may only be used from a context that may sleep.
1965  *
1966  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
1967  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
1968  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
1969  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
1970  */
1971 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
1972                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
1973                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
1974 {
1975         static DEFINE_MUTEX(lock);
1976
1977         int                     status;
1978         struct spi_message      message;
1979         struct spi_transfer     x[2];
1980         u8                      *local_buf;
1981
1982         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
1983          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
1984          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
1985          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
1986          */
1987         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
1988                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
1989                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
1990                 if (!local_buf)
1991                         return -ENOMEM;
1992         } else {
1993                 local_buf = buf;
1994         }
1995
1996         spi_message_init(&message);
1997         memset(x, 0, sizeof(x));
1998         if (n_tx) {
1999                 x[0].len = n_tx;
2000                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
2001         }
2002         if (n_rx) {
2003                 x[1].len = n_rx;
2004                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
2005         }
2006
2007         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
2008         x[0].tx_buf = local_buf;
2009         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
2010
2011         /* do the i/o */
2012         status = spi_sync(spi, &message);
2013         if (status == 0)
2014                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
2015
2016         if (x[0].tx_buf == buf)
2017                 mutex_unlock(&lock);
2018         else
2019                 kfree(local_buf);
2020
2021         return status;
2022 }
2023 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
2024
2025 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2026
2027 static int __init spi_init(void)
2028 {
2029         int     status;
2030
2031         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
2032         if (!buf) {
2033                 status = -ENOMEM;
2034                 goto err0;
2035         }
2036
2037         status = bus_register(&spi_bus_type);
2038         if (status < 0)
2039                 goto err1;
2040
2041         status = class_register(&spi_master_class);
2042         if (status < 0)
2043                 goto err2;
2044         return 0;
2045
2046 err2:
2047         bus_unregister(&spi_bus_type);
2048 err1:
2049         kfree(buf);
2050         buf = NULL;
2051 err0:
2052         return status;
2053 }
2054
2055 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
2056  * but even essential drivers wait till later
2057  *
2058  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
2059  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
2060  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
2061  */
2062 postcore_initcall(spi_init);
2063