Merge remote-tracking branch 'spi/fix/core' into spi-linus
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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 static int spi_dev_check(struct device *dev, void *data)
374 {
375         struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
376         struct spi_device *new_spi = data;
377
378         if (spi->master == new_spi->master &&
379             spi->chip_select == new_spi->chip_select)
380                 return -EBUSY;
381         return 0;
382 }
383
384 /**
385  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
386  * @spi: spi_device to register
387  *
388  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
389  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
390  *
391  * Returns 0 on success; negative errno on failure
392  */
393 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
394 {
395         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
396         struct spi_master *master = spi->master;
397         struct device *dev = master->dev.parent;
398         int status;
399
400         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
401         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
402                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
403                         spi->chip_select,
404                         master->num_chipselect);
405                 return -EINVAL;
406         }
407
408         /* Set the bus ID string */
409         spi_dev_set_name(spi);
410
411         /* We need to make sure there's no other device with this
412          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
413          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
414          */
415         mutex_lock(&spi_add_lock);
416
417         status = bus_for_each_dev(&spi_bus_type, NULL, spi, spi_dev_check);
418         if (status) {
419                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
420                                 spi->chip_select);
421                 goto done;
422         }
423
424         if (master->cs_gpios)
425                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
426
427         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
428          * normally rely on the device being setup.  Devices
429          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
430          */
431         status = spi_setup(spi);
432         if (status < 0) {
433                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
434                                 dev_name(&spi->dev), status);
435                 goto done;
436         }
437
438         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
439         status = device_add(&spi->dev);
440         if (status < 0)
441                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
442                                 dev_name(&spi->dev), status);
443         else
444                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
445
446 done:
447         mutex_unlock(&spi_add_lock);
448         return status;
449 }
450 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
451
452 /**
453  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
454  * @master: Controller to which device is connected
455  * @chip: Describes the SPI device
456  * Context: can sleep
457  *
458  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
459  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
460  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
461  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
462  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
463  *
464  * Returns the new device, or NULL.
465  */
466 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
467                                   struct spi_board_info *chip)
468 {
469         struct spi_device       *proxy;
470         int                     status;
471
472         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
473          *
474          * Also, unless we change the return value convention to use
475          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
476          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
477          */
478
479         proxy = spi_alloc_device(master);
480         if (!proxy)
481                 return NULL;
482
483         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
484
485         proxy->chip_select = chip->chip_select;
486         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
487         proxy->mode = chip->mode;
488         proxy->irq = chip->irq;
489         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
490         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
491         proxy->controller_data = chip->controller_data;
492         proxy->controller_state = NULL;
493
494         status = spi_add_device(proxy);
495         if (status < 0) {
496                 spi_dev_put(proxy);
497                 return NULL;
498         }
499
500         return proxy;
501 }
502 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
503
504 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
505                                 struct spi_board_info *bi)
506 {
507         struct spi_device *dev;
508
509         if (master->bus_num != bi->bus_num)
510                 return;
511
512         dev = spi_new_device(master, bi);
513         if (!dev)
514                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
515                         bi->modalias);
516 }
517
518 /**
519  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
520  * @info: array of chip descriptors
521  * @n: how many descriptors are provided
522  * Context: can sleep
523  *
524  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
525  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
526  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
527  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
528  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
529  *
530  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
531  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
532  * would naturally declare its SPI devices.
533  *
534  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
535  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
536  */
537 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
538 {
539         struct boardinfo *bi;
540         int i;
541
542         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
543         if (!bi)
544                 return -ENOMEM;
545
546         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
547                 struct spi_master *master;
548
549                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
550                 mutex_lock(&board_lock);
551                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
552                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
553                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
554                 mutex_unlock(&board_lock);
555         }
556
557         return 0;
558 }
559
560 /*-------------------------------------------------------------------------*/
561
562 static void spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
563 {
564         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
565                 enable = !enable;
566
567         if (spi->cs_gpio >= 0)
568                 gpio_set_value(spi->cs_gpio, !enable);
569         else if (spi->master->set_cs)
570                 spi->master->set_cs(spi, !enable);
571 }
572
573 /*
574  * spi_transfer_one_message - Default implementation of transfer_one_message()
575  *
576  * This is a standard implementation of transfer_one_message() for
577  * drivers which impelment a transfer_one() operation.  It provides
578  * standard handling of delays and chip select management.
579  */
580 static int spi_transfer_one_message(struct spi_master *master,
581                                     struct spi_message *msg)
582 {
583         struct spi_transfer *xfer;
584         bool cur_cs = true;
585         bool keep_cs = false;
586         int ret = 0;
587
588         spi_set_cs(msg->spi, true);
589
590         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
591                 trace_spi_transfer_start(msg, xfer);
592
593                 reinit_completion(&master->xfer_completion);
594
595                 ret = master->transfer_one(master, msg->spi, xfer);
596                 if (ret < 0) {
597                         dev_err(&msg->spi->dev,
598                                 "SPI transfer failed: %d\n", ret);
599                         goto out;
600                 }
601
602                 if (ret > 0) {
603                         ret = 0;
604                         wait_for_completion(&master->xfer_completion);
605                 }
606
607                 trace_spi_transfer_stop(msg, xfer);
608
609                 if (msg->status != -EINPROGRESS)
610                         goto out;
611
612                 if (xfer->delay_usecs)
613                         udelay(xfer->delay_usecs);
614
615                 if (xfer->cs_change) {
616                         if (list_is_last(&xfer->transfer_list,
617                                          &msg->transfers)) {
618                                 keep_cs = true;
619                         } else {
620                                 cur_cs = !cur_cs;
621                                 spi_set_cs(msg->spi, cur_cs);
622                         }
623                 }
624
625                 msg->actual_length += xfer->len;
626         }
627
628 out:
629         if (ret != 0 || !keep_cs)
630                 spi_set_cs(msg->spi, false);
631
632         if (msg->status == -EINPROGRESS)
633                 msg->status = ret;
634
635         spi_finalize_current_message(master);
636
637         return ret;
638 }
639
640 /**
641  * spi_finalize_current_transfer - report completion of a transfer
642  *
643  * Called by SPI drivers using the core transfer_one_message()
644  * implementation to notify it that the current interrupt driven
645  * transfer has finished and the next one may be scheduled.
646  */
647 void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master)
648 {
649         complete(&master->xfer_completion);
650 }
651 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_transfer);
652
653 /**
654  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
655  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
656  *
657  * This function checks if there is any spi message in the queue that
658  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
659  * and transfer each message.
660  *
661  */
662 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
663 {
664         struct spi_master *master =
665                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
666         unsigned long flags;
667         bool was_busy = false;
668         int ret;
669
670         /* Lock queue and check for queue work */
671         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
672         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
673                 if (!master->busy) {
674                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
675                         return;
676                 }
677                 master->busy = false;
678                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
679                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
680                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
681                         dev_err(&master->dev,
682                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
683                 if (master->auto_runtime_pm) {
684                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
685                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
686                 }
687                 trace_spi_master_idle(master);
688                 return;
689         }
690
691         /* Make sure we are not already running a message */
692         if (master->cur_msg) {
693                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
694                 return;
695         }
696         /* Extract head of queue */
697         master->cur_msg =
698             list_entry(master->queue.next, struct spi_message, queue);
699
700         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
701         if (master->busy)
702                 was_busy = true;
703         else
704                 master->busy = true;
705         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
706
707         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
708                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
709                 if (ret < 0) {
710                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
711                                 ret);
712                         return;
713                 }
714         }
715
716         if (!was_busy)
717                 trace_spi_master_busy(master);
718
719         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
720                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
721                 if (ret) {
722                         dev_err(&master->dev,
723                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
724
725                         if (master->auto_runtime_pm)
726                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
727                         return;
728                 }
729         }
730
731         trace_spi_message_start(master->cur_msg);
732
733         if (master->prepare_message) {
734                 ret = master->prepare_message(master, master->cur_msg);
735                 if (ret) {
736                         dev_err(&master->dev,
737                                 "failed to prepare message: %d\n", ret);
738                         master->cur_msg->status = ret;
739                         spi_finalize_current_message(master);
740                         return;
741                 }
742                 master->cur_msg_prepared = true;
743         }
744
745         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
746         if (ret) {
747                 dev_err(&master->dev,
748                         "failed to transfer one message from queue: %d\n", ret);
749                 master->cur_msg->status = ret;
750                 spi_finalize_current_message(master);
751                 return;
752         }
753 }
754
755 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
756 {
757         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
758
759         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
760         spin_lock_init(&master->queue_lock);
761
762         master->running = false;
763         master->busy = false;
764
765         init_kthread_worker(&master->kworker);
766         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
767                                            &master->kworker, "%s",
768                                            dev_name(&master->dev));
769         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
770                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
771                 return -ENOMEM;
772         }
773         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
774
775         /*
776          * Master config will indicate if this controller should run the
777          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
778          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
779          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
780          * setting the message pump thread will remain at default priority.
781          */
782         if (master->rt) {
783                 dev_info(&master->dev,
784                         "will run message pump with realtime priority\n");
785                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
786         }
787
788         return 0;
789 }
790
791 /**
792  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
793  * messages
794  * @master: the master to check for queued messages
795  *
796  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
797  * this call.
798  */
799 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
800 {
801         struct spi_message *next;
802         unsigned long flags;
803
804         /* get a pointer to the next message, if any */
805         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
806         if (list_empty(&master->queue))
807                 next = NULL;
808         else
809                 next = list_entry(master->queue.next,
810                                   struct spi_message, queue);
811         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
812
813         return next;
814 }
815 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
816
817 /**
818  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
819  * @master: the master to return the message to
820  *
821  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
822  * queue is complete and can be removed from the queue.
823  */
824 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
825 {
826         struct spi_message *mesg;
827         unsigned long flags;
828         int ret;
829
830         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
831         mesg = master->cur_msg;
832         master->cur_msg = NULL;
833
834         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
835         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
836
837         if (master->cur_msg_prepared && master->unprepare_message) {
838                 ret = master->unprepare_message(master, mesg);
839                 if (ret) {
840                         dev_err(&master->dev,
841                                 "failed to unprepare message: %d\n", ret);
842                 }
843         }
844         master->cur_msg_prepared = false;
845
846         mesg->state = NULL;
847         if (mesg->complete)
848                 mesg->complete(mesg->context);
849
850         trace_spi_message_done(mesg);
851 }
852 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
853
854 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
855 {
856         unsigned long flags;
857
858         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
859
860         if (master->running || master->busy) {
861                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
862                 return -EBUSY;
863         }
864
865         master->running = true;
866         master->cur_msg = NULL;
867         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
868
869         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
870
871         return 0;
872 }
873
874 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
875 {
876         unsigned long flags;
877         unsigned limit = 500;
878         int ret = 0;
879
880         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
881
882         /*
883          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
884          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
885          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
886          * friends on every SPI message. Do this instead.
887          */
888         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
889                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
890                 msleep(10);
891                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
892         }
893
894         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
895                 ret = -EBUSY;
896         else
897                 master->running = false;
898
899         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
900
901         if (ret) {
902                 dev_warn(&master->dev,
903                          "could not stop message queue\n");
904                 return ret;
905         }
906         return ret;
907 }
908
909 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
910 {
911         int ret;
912
913         ret = spi_stop_queue(master);
914
915         /*
916          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
917          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
918          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
919          * return anyway.
920          */
921         if (ret) {
922                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
923                 return ret;
924         }
925
926         flush_kthread_worker(&master->kworker);
927         kthread_stop(master->kworker_task);
928
929         return 0;
930 }
931
932 /**
933  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
934  * @spi: spi device which is requesting transfer
935  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
936  */
937 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
938 {
939         struct spi_master *master = spi->master;
940         unsigned long flags;
941
942         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
943
944         if (!master->running) {
945                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
946                 return -ESHUTDOWN;
947         }
948         msg->actual_length = 0;
949         msg->status = -EINPROGRESS;
950
951         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
952         if (!master->busy)
953                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
954
955         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
956         return 0;
957 }
958
959 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
960 {
961         int ret;
962
963         master->queued = true;
964         master->transfer = spi_queued_transfer;
965         if (!master->transfer_one_message)
966                 master->transfer_one_message = spi_transfer_one_message;
967
968         /* Initialize and start queue */
969         ret = spi_init_queue(master);
970         if (ret) {
971                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
972                 goto err_init_queue;
973         }
974         ret = spi_start_queue(master);
975         if (ret) {
976                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
977                 goto err_start_queue;
978         }
979
980         return 0;
981
982 err_start_queue:
983 err_init_queue:
984         spi_destroy_queue(master);
985         return ret;
986 }
987
988 /*-------------------------------------------------------------------------*/
989
990 #if defined(CONFIG_OF)
991 /**
992  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
993  * @master:     Pointer to spi_master device
994  *
995  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
996  * property.
997  */
998 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
999 {
1000         struct spi_device *spi;
1001         struct device_node *nc;
1002         int rc;
1003         u32 value;
1004
1005         if (!master->dev.of_node)
1006                 return;
1007
1008         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
1009                 /* Alloc an spi_device */
1010                 spi = spi_alloc_device(master);
1011                 if (!spi) {
1012                         dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
1013                                 nc->full_name);
1014                         spi_dev_put(spi);
1015                         continue;
1016                 }
1017
1018                 /* Select device driver */
1019                 if (of_modalias_node(nc, spi->modalias,
1020                                      sizeof(spi->modalias)) < 0) {
1021                         dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
1022                                 nc->full_name);
1023                         spi_dev_put(spi);
1024                         continue;
1025                 }
1026
1027                 /* Device address */
1028                 rc = of_property_read_u32(nc, "reg", &value);
1029                 if (rc) {
1030                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'reg' property (%d)\n",
1031                                 nc->full_name, rc);
1032                         spi_dev_put(spi);
1033                         continue;
1034                 }
1035                 spi->chip_select = value;
1036
1037                 /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
1038                 if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
1039                         spi->mode |= SPI_CPHA;
1040                 if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
1041                         spi->mode |= SPI_CPOL;
1042                 if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
1043                         spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1044                 if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
1045                         spi->mode |= SPI_3WIRE;
1046
1047                 /* Device DUAL/QUAD mode */
1048                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-tx-bus-width", &value)) {
1049                         switch (value) {
1050                         case 1:
1051                                 break;
1052                         case 2:
1053                                 spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
1054                                 break;
1055                         case 4:
1056                                 spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
1057                                 break;
1058                         default:
1059                                 dev_err(&master->dev,
1060                                         "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
1061                                         value);
1062                                 spi_dev_put(spi);
1063                                 continue;
1064                         }
1065                 }
1066
1067                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-rx-bus-width", &value)) {
1068                         switch (value) {
1069                         case 1:
1070                                 break;
1071                         case 2:
1072                                 spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
1073                                 break;
1074                         case 4:
1075                                 spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
1076                                 break;
1077                         default:
1078                                 dev_err(&master->dev,
1079                                         "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
1080                                         value);
1081                                 spi_dev_put(spi);
1082                                 continue;
1083                         }
1084                 }
1085
1086                 /* Device speed */
1087                 rc = of_property_read_u32(nc, "spi-max-frequency", &value);
1088                 if (rc) {
1089                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'spi-max-frequency' property (%d)\n",
1090                                 nc->full_name, rc);
1091                         spi_dev_put(spi);
1092                         continue;
1093                 }
1094                 spi->max_speed_hz = value;
1095
1096                 /* IRQ */
1097                 spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
1098
1099                 /* Store a pointer to the node in the device structure */
1100                 of_node_get(nc);
1101                 spi->dev.of_node = nc;
1102
1103                 /* Register the new device */
1104                 request_module("%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
1105                 rc = spi_add_device(spi);
1106                 if (rc) {
1107                         dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
1108                                 nc->full_name);
1109                         spi_dev_put(spi);
1110                 }
1111
1112         }
1113 }
1114 #else
1115 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
1116 #endif
1117
1118 #ifdef CONFIG_ACPI
1119 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
1120 {
1121         struct spi_device *spi = data;
1122
1123         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
1124                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
1125
1126                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
1127                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
1128                         spi->chip_select = sb->device_selection;
1129                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
1130
1131                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
1132                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1133                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
1134                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1135                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
1136                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1137                 }
1138         } else if (spi->irq < 0) {
1139                 struct resource r;
1140
1141                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
1142                         spi->irq = r.start;
1143         }
1144
1145         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1146         return 1;
1147 }
1148
1149 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1150                                        void *data, void **return_value)
1151 {
1152         struct spi_master *master = data;
1153         struct list_head resource_list;
1154         struct acpi_device *adev;
1155         struct spi_device *spi;
1156         int ret;
1157
1158         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1159                 return AE_OK;
1160         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1161                 return AE_OK;
1162
1163         spi = spi_alloc_device(master);
1164         if (!spi) {
1165                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1166                         dev_name(&adev->dev));
1167                 return AE_NO_MEMORY;
1168         }
1169
1170         ACPI_COMPANION_SET(&spi->dev, adev);
1171         spi->irq = -1;
1172
1173         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1174         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1175                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1176         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1177
1178         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1179                 spi_dev_put(spi);
1180                 return AE_OK;
1181         }
1182
1183         adev->power.flags.ignore_parent = true;
1184         strlcpy(spi->modalias, acpi_device_hid(adev), sizeof(spi->modalias));
1185         if (spi_add_device(spi)) {
1186                 adev->power.flags.ignore_parent = false;
1187                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1188                         dev_name(&adev->dev));
1189                 spi_dev_put(spi);
1190         }
1191
1192         return AE_OK;
1193 }
1194
1195 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1196 {
1197         acpi_status status;
1198         acpi_handle handle;
1199
1200         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1201         if (!handle)
1202                 return;
1203
1204         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1205                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1206                                      master, NULL);
1207         if (ACPI_FAILURE(status))
1208                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1209 }
1210 #else
1211 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1212 #endif /* CONFIG_ACPI */
1213
1214 static void spi_master_release(struct device *dev)
1215 {
1216         struct spi_master *master;
1217
1218         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1219         kfree(master);
1220 }
1221
1222 static struct class spi_master_class = {
1223         .name           = "spi_master",
1224         .owner          = THIS_MODULE,
1225         .dev_release    = spi_master_release,
1226 };
1227
1228
1229
1230 /**
1231  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1232  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1233  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1234  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1235  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1236  * Context: can sleep
1237  *
1238  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1239  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1240  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1241  *
1242  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1243  * master structure on success, else NULL.
1244  *
1245  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1246  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1247  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1248  * leak.
1249  */
1250 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1251 {
1252         struct spi_master       *master;
1253
1254         if (!dev)
1255                 return NULL;
1256
1257         master = kzalloc(size + sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1258         if (!master)
1259                 return NULL;
1260
1261         device_initialize(&master->dev);
1262         master->bus_num = -1;
1263         master->num_chipselect = 1;
1264         master->dev.class = &spi_master_class;
1265         master->dev.parent = get_device(dev);
1266         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1267
1268         return master;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1271
1272 #ifdef CONFIG_OF
1273 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1274 {
1275         int nb, i, *cs;
1276         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1277
1278         if (!np)
1279                 return 0;
1280
1281         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1282         master->num_chipselect = max_t(int, nb, master->num_chipselect);
1283
1284         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1285         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1286                 return 0;
1287         else if (nb < 0)
1288                 return nb;
1289
1290         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1291                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1292                           GFP_KERNEL);
1293         master->cs_gpios = cs;
1294
1295         if (!master->cs_gpios)
1296                 return -ENOMEM;
1297
1298         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1299                 cs[i] = -ENOENT;
1300
1301         for (i = 0; i < nb; i++)
1302                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1303
1304         return 0;
1305 }
1306 #else
1307 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1308 {
1309         return 0;
1310 }
1311 #endif
1312
1313 /**
1314  * spi_register_master - register SPI master controller
1315  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1316  * Context: can sleep
1317  *
1318  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1319  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1320  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1321  *
1322  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1323  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1324  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1325  * device identification, boards need configuration tables telling which
1326  * chip is at which address.
1327  *
1328  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1329  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1330  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1331  * spi_unregister_master().
1332  */
1333 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1334 {
1335         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1336         struct device           *dev = master->dev.parent;
1337         struct boardinfo        *bi;
1338         int                     status = -ENODEV;
1339         int                     dynamic = 0;
1340
1341         if (!dev)
1342                 return -ENODEV;
1343
1344         status = of_spi_register_master(master);
1345         if (status)
1346                 return status;
1347
1348         /* even if it's just one always-selected device, there must
1349          * be at least one chipselect
1350          */
1351         if (master->num_chipselect == 0)
1352                 return -EINVAL;
1353
1354         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1355                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1356
1357         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1358         if (master->bus_num < 0) {
1359                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1360                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1361                  */
1362                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1363                 dynamic = 1;
1364         }
1365
1366         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1367         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1368         master->bus_lock_flag = 0;
1369         init_completion(&master->xfer_completion);
1370
1371         /* register the device, then userspace will see it.
1372          * registration fails if the bus ID is in use.
1373          */
1374         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1375         status = device_add(&master->dev);
1376         if (status < 0)
1377                 goto done;
1378         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1379                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1380
1381         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1382         if (master->transfer)
1383                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1384         else {
1385                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1386                 if (status) {
1387                         device_del(&master->dev);
1388                         goto done;
1389                 }
1390         }
1391
1392         mutex_lock(&board_lock);
1393         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1394         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1395                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1396         mutex_unlock(&board_lock);
1397
1398         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1399         of_register_spi_devices(master);
1400         acpi_register_spi_devices(master);
1401 done:
1402         return status;
1403 }
1404 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1405
1406 static void devm_spi_unregister(struct device *dev, void *res)
1407 {
1408         spi_unregister_master(*(struct spi_master **)res);
1409 }
1410
1411 /**
1412  * dev_spi_register_master - register managed SPI master controller
1413  * @dev:    device managing SPI master
1414  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1415  * Context: can sleep
1416  *
1417  * Register a SPI device as with spi_register_master() which will
1418  * automatically be unregister
1419  */
1420 int devm_spi_register_master(struct device *dev, struct spi_master *master)
1421 {
1422         struct spi_master **ptr;
1423         int ret;
1424
1425         ptr = devres_alloc(devm_spi_unregister, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1426         if (!ptr)
1427                 return -ENOMEM;
1428
1429         ret = spi_register_master(master);
1430         if (!ret) {
1431                 *ptr = master;
1432                 devres_add(dev, ptr);
1433         } else {
1434                 devres_free(ptr);
1435         }
1436
1437         return ret;
1438 }
1439 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_register_master);
1440
1441 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1442 {
1443         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1444         return 0;
1445 }
1446
1447 /**
1448  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1449  * @master: the master being unregistered
1450  * Context: can sleep
1451  *
1452  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1453  * only ones directly touching chip registers.
1454  *
1455  * This must be called from context that can sleep.
1456  */
1457 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1458 {
1459         int dummy;
1460
1461         if (master->queued) {
1462                 if (spi_destroy_queue(master))
1463                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1464         }
1465
1466         mutex_lock(&board_lock);
1467         list_del(&master->list);
1468         mutex_unlock(&board_lock);
1469
1470         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1471         device_unregister(&master->dev);
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1474
1475 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1476 {
1477         int ret;
1478
1479         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1480         if (!master->queued)
1481                 return 0;
1482
1483         ret = spi_stop_queue(master);
1484         if (ret)
1485                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1486
1487         return ret;
1488 }
1489 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1490
1491 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1492 {
1493         int ret;
1494
1495         if (!master->queued)
1496                 return 0;
1497
1498         ret = spi_start_queue(master);
1499         if (ret)
1500                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1501
1502         return ret;
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1505
1506 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1507 {
1508         struct spi_master *m;
1509         const u16 *bus_num = data;
1510
1511         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1512         return m->bus_num == *bus_num;
1513 }
1514
1515 /**
1516  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1517  * @bus_num: the master's bus number
1518  * Context: can sleep
1519  *
1520  * This call may be used with devices that are registered after
1521  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1522  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1523  * no such master registered.
1524  */
1525 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1526 {
1527         struct device           *dev;
1528         struct spi_master       *master = NULL;
1529
1530         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1531                                 __spi_master_match);
1532         if (dev)
1533                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1534         /* reference got in class_find_device */
1535         return master;
1536 }
1537 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1538
1539
1540 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1541
1542 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1543  * other core methods are currently defined as inline functions.
1544  */
1545
1546 /**
1547  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1548  * @spi: the device whose settings are being modified
1549  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1550  *
1551  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1552  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1553  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1554  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1555  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1556  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1557  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1558  *
1559  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1560  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1561  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1562  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1563  */
1564 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1565 {
1566         unsigned        bad_bits;
1567         int             status = 0;
1568
1569         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1570          */
1571         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1572                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1573                 dev_err(&spi->dev,
1574                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1575                 return -EINVAL;
1576         }
1577         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1578          */
1579         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1580                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1581                 return -EINVAL;
1582         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1583          * that aren't supported with their current master
1584          */
1585         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1586         if (bad_bits) {
1587                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1588                         bad_bits);
1589                 return -EINVAL;
1590         }
1591
1592         if (!spi->bits_per_word)
1593                 spi->bits_per_word = 8;
1594
1595         if (spi->master->setup)
1596                 status = spi->master->setup(spi);
1597
1598         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1599                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1600                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1601                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1602                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1603                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1604                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1605                         status);
1606
1607         return status;
1608 }
1609 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1610
1611 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1612 {
1613         struct spi_master *master = spi->master;
1614         struct spi_transfer *xfer;
1615
1616         message->spi = spi;
1617
1618         trace_spi_message_submit(message);
1619
1620         if (list_empty(&message->transfers))
1621                 return -EINVAL;
1622         if (!message->complete)
1623                 return -EINVAL;
1624
1625         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1626          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1627          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1628          * software limitations.
1629          */
1630         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1631                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1632                 unsigned flags = master->flags;
1633
1634                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1635                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1636                                 return -EINVAL;
1637                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1638                                 return -EINVAL;
1639                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1640                                 return -EINVAL;
1641                 }
1642         }
1643
1644         /**
1645          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1646          * it is not set for this transfer.
1647          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1648          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1649          */
1650         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1651                 message->frame_length += xfer->len;
1652                 if (!xfer->bits_per_word)
1653                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1654                 if (!xfer->speed_hz) {
1655                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1656                         if (master->max_speed_hz &&
1657                             xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1658                                 xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1659                 }
1660
1661                 if (master->bits_per_word_mask) {
1662                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1663                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1664                                 return -EINVAL;
1665                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1666                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1667                                 return -EINVAL;
1668                 }
1669
1670                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1671                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1672                         return -EINVAL;
1673                 if (xfer->speed_hz && master->max_speed_hz &&
1674                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1675                         return -EINVAL;
1676
1677                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1678                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1679                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1680                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1681                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1682                  * 1. keep the value is not out of single, dual and quad
1683                  * 2. keep tx/rx_nbits is contained by mode in spi_device
1684                  * 3. if SPI_3WIRE, tx/rx_nbits should be in single
1685                  */
1686                 if (xfer->tx_buf) {
1687                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1688                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1689                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1690                                 return -EINVAL;
1691                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1692                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1693                                 return -EINVAL;
1694                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1695                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1696                                 return -EINVAL;
1697                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1698                                 (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1699                                 return -EINVAL;
1700                 }
1701                 /* check transfer rx_nbits */
1702                 if (xfer->rx_buf) {
1703                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1704                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1705                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1706                                 return -EINVAL;
1707                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1708                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1709                                 return -EINVAL;
1710                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1711                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1712                                 return -EINVAL;
1713                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1714                                 (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1715                                 return -EINVAL;
1716                 }
1717         }
1718
1719         message->status = -EINPROGRESS;
1720         return master->transfer(spi, message);
1721 }
1722
1723 /**
1724  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1725  * @spi: device with which data will be exchanged
1726  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1727  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1728  *
1729  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1730  * as well as from task contexts which can sleep.
1731  *
1732  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1733  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1734  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1735  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1736  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1737  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1738  * core or controller driver code.
1739  *
1740  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1741  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1742  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1743  * time requirements, for example.
1744  *
1745  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1746  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1747  * Until returning from the associated message completion callback,
1748  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1749  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1750  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1751  */
1752 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1753 {
1754         struct spi_master *master = spi->master;
1755         int ret;
1756         unsigned long flags;
1757
1758         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1759
1760         if (master->bus_lock_flag)
1761                 ret = -EBUSY;
1762         else
1763                 ret = __spi_async(spi, message);
1764
1765         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1766
1767         return ret;
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
1770
1771 /**
1772  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
1773  * @spi: device with which data will be exchanged
1774  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1775  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1776  *
1777  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1778  * as well as from task contexts which can sleep.
1779  *
1780  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1781  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1782  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1783  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1784  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1785  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1786  * core or controller driver code.
1787  *
1788  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1789  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1790  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1791  * time requirements, for example.
1792  *
1793  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1794  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1795  * Until returning from the associated message completion callback,
1796  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1797  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1798  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1799  */
1800 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1801 {
1802         struct spi_master *master = spi->master;
1803         int ret;
1804         unsigned long flags;
1805
1806         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1807
1808         ret = __spi_async(spi, message);
1809
1810         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1811
1812         return ret;
1813
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
1816
1817
1818 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1819
1820 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
1821  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
1822  * inline functions.
1823  */
1824
1825 static void spi_complete(void *arg)
1826 {
1827         complete(arg);
1828 }
1829
1830 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
1831                       int bus_locked)
1832 {
1833         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
1834         int status;
1835         struct spi_master *master = spi->master;
1836
1837         message->complete = spi_complete;
1838         message->context = &done;
1839
1840         if (!bus_locked)
1841                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1842
1843         status = spi_async_locked(spi, message);
1844
1845         if (!bus_locked)
1846                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1847
1848         if (status == 0) {
1849                 wait_for_completion(&done);
1850                 status = message->status;
1851         }
1852         message->context = NULL;
1853         return status;
1854 }
1855
1856 /**
1857  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
1858  * @spi: device with which data will be exchanged
1859  * @message: describes the data transfers
1860  * Context: can sleep
1861  *
1862  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1863  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1864  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1865  *
1866  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
1867  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
1868  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
1869  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
1870  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
1871  *
1872  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
1873  * message will not be freed before this call returns.
1874  *
1875  * It returns zero on success, else a negative error code.
1876  */
1877 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1878 {
1879         return __spi_sync(spi, message, 0);
1880 }
1881 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
1882
1883 /**
1884  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
1885  * @spi: device with which data will be exchanged
1886  * @message: describes the data transfers
1887  * Context: can sleep
1888  *
1889  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1890  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1891  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1892  *
1893  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1894  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
1895  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
1896  *
1897  * It returns zero on success, else a negative error code.
1898  */
1899 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1900 {
1901         return __spi_sync(spi, message, 1);
1902 }
1903 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
1904
1905 /**
1906  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
1907  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
1908  * Context: can sleep
1909  *
1910  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1911  * is non-interruptible, and has no timeout.
1912  *
1913  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1914  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
1915  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
1916  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
1917  *
1918  * It returns zero on success, else a negative error code.
1919  */
1920 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
1921 {
1922         unsigned long flags;
1923
1924         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1925
1926         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1927         master->bus_lock_flag = 1;
1928         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1929
1930         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
1931
1932         return 0;
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
1935
1936 /**
1937  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
1938  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
1939  * Context: can sleep
1940  *
1941  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1942  * is non-interruptible, and has no timeout.
1943  *
1944  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
1945  * call.
1946  *
1947  * It returns zero on success, else a negative error code.
1948  */
1949 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
1950 {
1951         master->bus_lock_flag = 0;
1952
1953         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1954
1955         return 0;
1956 }
1957 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
1958
1959 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
1960 #define SPI_BUFSIZ      max(32, SMP_CACHE_BYTES)
1961
1962 static u8       *buf;
1963
1964 /**
1965  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
1966  * @spi: device with which data will be exchanged
1967  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
1968  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
1969  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
1970  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
1971  * Context: can sleep
1972  *
1973  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
1974  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
1975  * is zero for success, else a negative errno status code.
1976  * This call may only be used from a context that may sleep.
1977  *
1978  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
1979  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
1980  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
1981  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
1982  */
1983 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
1984                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
1985                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
1986 {
1987         static DEFINE_MUTEX(lock);
1988
1989         int                     status;
1990         struct spi_message      message;
1991         struct spi_transfer     x[2];
1992         u8                      *local_buf;
1993
1994         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
1995          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
1996          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
1997          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
1998          */
1999         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
2000                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
2001                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
2002                 if (!local_buf)
2003                         return -ENOMEM;
2004         } else {
2005                 local_buf = buf;
2006         }
2007
2008         spi_message_init(&message);
2009         memset(x, 0, sizeof(x));
2010         if (n_tx) {
2011                 x[0].len = n_tx;
2012                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
2013         }
2014         if (n_rx) {
2015                 x[1].len = n_rx;
2016                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
2017         }
2018
2019         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
2020         x[0].tx_buf = local_buf;
2021         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
2022
2023         /* do the i/o */
2024         status = spi_sync(spi, &message);
2025         if (status == 0)
2026                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
2027
2028         if (x[0].tx_buf == buf)
2029                 mutex_unlock(&lock);
2030         else
2031                 kfree(local_buf);
2032
2033         return status;
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
2036
2037 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2038
2039 static int __init spi_init(void)
2040 {
2041         int     status;
2042
2043         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
2044         if (!buf) {
2045                 status = -ENOMEM;
2046                 goto err0;
2047         }
2048
2049         status = bus_register(&spi_bus_type);
2050         if (status < 0)
2051                 goto err1;
2052
2053         status = class_register(&spi_master_class);
2054         if (status < 0)
2055                 goto err2;
2056         return 0;
2057
2058 err2:
2059         bus_unregister(&spi_bus_type);
2060 err1:
2061         kfree(buf);
2062         buf = NULL;
2063 err0:
2064         return status;
2065 }
2066
2067 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
2068  * but even essential drivers wait till later
2069  *
2070  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
2071  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
2072  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
2073  */
2074 postcore_initcall(spi_init);
2075