gpio: gpio-mm: Implement and utilize register structures
authorWilliam Breathitt Gray <william.gray@linaro.org>
Wed, 20 Jul 2022 13:46:02 +0000 (09:46 -0400)
committerBartosz Golaszewski <brgl@bgdev.pl>
Wed, 20 Jul 2022 15:44:47 +0000 (17:44 +0200)
Reduce magic numbers and improve code readability by implementing and
utilizing named register data structures. The GPIO-MM device features an
Intel 8255 compatible GPIO interface, so the i8255 GPIO module is
selected and utilized as well.

Tested-by: Fred Eckert <Frede@cmslaser.com>
Reviewed-by: Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
Signed-off-by: William Breathitt Gray <william.gray@linaro.org>
Signed-off-by: Bartosz Golaszewski <brgl@bgdev.pl>
drivers/gpio/Kconfig
drivers/gpio/gpio-gpio-mm.c

index 8f1d4d5..0642f57 100644 (file)
@@ -886,6 +886,7 @@ config GPIO_GPIO_MM
        tristate "Diamond Systems GPIO-MM GPIO support"
        depends on PC104
        select ISA_BUS_API
+       select GPIO_I8255
        help
          Enables GPIO support for the Diamond Systems GPIO-MM and GPIO-MM-12.
 
index 097a064..2689671 100644 (file)
@@ -6,8 +6,6 @@
  * This driver supports the following Diamond Systems devices: GPIO-MM and
  * GPIO-MM-12.
  */
-#include <linux/bitmap.h>
-#include <linux/bitops.h>
 #include <linux/device.h>
 #include <linux/errno.h>
 #include <linux/gpio/driver.h>
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/moduleparam.h>
-#include <linux/spinlock.h>
+
+#include "gpio-i8255.h"
+
+MODULE_IMPORT_NS(I8255);
 
 #define GPIOMM_EXTENT 8
 #define MAX_NUM_GPIOMM max_num_isa_dev(GPIOMM_EXTENT)
@@ -27,32 +28,26 @@ static unsigned int num_gpiomm;
 module_param_hw_array(base, uint, ioport, &num_gpiomm, 0);
 MODULE_PARM_DESC(base, "Diamond Systems GPIO-MM base addresses");
 
+#define GPIOMM_NUM_PPI 2
+
 /**
  * struct gpiomm_gpio - GPIO device private data structure
- * @chip:      instance of the gpio_chip
- * @io_state:  bit I/O state (whether bit is set to input or output)
- * @out_state: output bits state
- * @control:   Control registers state
- * @lock:      synchronization lock to prevent I/O race conditions
- * @base:      base port address of the GPIO device
+ * @chip:              instance of the gpio_chip
+ * @ppi_state:         Programmable Peripheral Interface group states
+ * @ppi:               Programmable Peripheral Interface groups
  */
 struct gpiomm_gpio {
        struct gpio_chip chip;
-       unsigned char io_state[6];
-       unsigned char out_state[6];
-       unsigned char control[2];
-       spinlock_t lock;
-       void __iomem *base;
+       struct i8255_state ppi_state[GPIOMM_NUM_PPI];
+       struct i8255 __iomem *ppi;
 };
 
 static int gpiomm_gpio_get_direction(struct gpio_chip *chip,
        unsigned int offset)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       const unsigned int port = offset / 8;
-       const unsigned int mask = BIT(offset % 8);
 
-       if (gpiommgpio->io_state[port] & mask)
+       if (i8255_get_direction(gpiommgpio->ppi_state, offset))
                return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;
 
        return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
@@ -62,35 +57,8 @@ static int gpiomm_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip,
        unsigned int offset)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       const unsigned int io_port = offset / 8;
-       const unsigned int control_port = io_port / 3;
-       unsigned long flags;
-       unsigned int control;
-
-       spin_lock_irqsave(&gpiommgpio->lock, flags);
-
-       /* Check if configuring Port C */
-       if (io_port == 2 || io_port == 5) {
-               /* Port C can be configured by nibble */
-               if (offset % 8 > 3) {
-                       gpiommgpio->io_state[io_port] |= 0xF0;
-                       gpiommgpio->control[control_port] |= BIT(3);
-               } else {
-                       gpiommgpio->io_state[io_port] |= 0x0F;
-                       gpiommgpio->control[control_port] |= BIT(0);
-               }
-       } else {
-               gpiommgpio->io_state[io_port] |= 0xFF;
-               if (io_port == 0 || io_port == 3)
-                       gpiommgpio->control[control_port] |= BIT(4);
-               else
-                       gpiommgpio->control[control_port] |= BIT(1);
-       }
 
-       control = BIT(7) | gpiommgpio->control[control_port];
-       iowrite8(control, gpiommgpio->base + 3 + control_port*4);
-
-       spin_unlock_irqrestore(&gpiommgpio->lock, flags);
+       i8255_direction_input(gpiommgpio->ppi, gpiommgpio->ppi_state, offset);
 
        return 0;
 }
@@ -99,44 +67,9 @@ static int gpiomm_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
        unsigned int offset, int value)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       const unsigned int io_port = offset / 8;
-       const unsigned int control_port = io_port / 3;
-       const unsigned int mask = BIT(offset % 8);
-       const unsigned int out_port = (io_port > 2) ? io_port + 1 : io_port;
-       unsigned long flags;
-       unsigned int control;
-
-       spin_lock_irqsave(&gpiommgpio->lock, flags);
-
-       /* Check if configuring Port C */
-       if (io_port == 2 || io_port == 5) {
-               /* Port C can be configured by nibble */
-               if (offset % 8 > 3) {
-                       gpiommgpio->io_state[io_port] &= 0x0F;
-                       gpiommgpio->control[control_port] &= ~BIT(3);
-               } else {
-                       gpiommgpio->io_state[io_port] &= 0xF0;
-                       gpiommgpio->control[control_port] &= ~BIT(0);
-               }
-       } else {
-               gpiommgpio->io_state[io_port] &= 0x00;
-               if (io_port == 0 || io_port == 3)
-                       gpiommgpio->control[control_port] &= ~BIT(4);
-               else
-                       gpiommgpio->control[control_port] &= ~BIT(1);
-       }
-
-       if (value)
-               gpiommgpio->out_state[io_port] |= mask;
-       else
-               gpiommgpio->out_state[io_port] &= ~mask;
-
-       control = BIT(7) | gpiommgpio->control[control_port];
-       iowrite8(control, gpiommgpio->base + 3 + control_port*4);
 
-       iowrite8(gpiommgpio->out_state[io_port], gpiommgpio->base + out_port);
-
-       spin_unlock_irqrestore(&gpiommgpio->lock, flags);
+       i8255_direction_output(gpiommgpio->ppi, gpiommgpio->ppi_state, offset,
+                              value);
 
        return 0;
 }
@@ -144,47 +77,16 @@ static int gpiomm_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
 static int gpiomm_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       const unsigned int port = offset / 8;
-       const unsigned int mask = BIT(offset % 8);
-       const unsigned int in_port = (port > 2) ? port + 1 : port;
-       unsigned long flags;
-       unsigned int port_state;
-
-       spin_lock_irqsave(&gpiommgpio->lock, flags);
-
-       /* ensure that GPIO is set for input */
-       if (!(gpiommgpio->io_state[port] & mask)) {
-               spin_unlock_irqrestore(&gpiommgpio->lock, flags);
-               return -EINVAL;
-       }
-
-       port_state = ioread8(gpiommgpio->base + in_port);
-
-       spin_unlock_irqrestore(&gpiommgpio->lock, flags);
 
-       return !!(port_state & mask);
+       return i8255_get(gpiommgpio->ppi, offset);
 }
 
-static const size_t ports[] = { 0, 1, 2, 4, 5, 6 };
-
 static int gpiomm_gpio_get_multiple(struct gpio_chip *chip, unsigned long *mask,
        unsigned long *bits)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       unsigned long offset;
-       unsigned long gpio_mask;
-       void __iomem *port_addr;
-       unsigned long port_state;
-
-       /* clear bits array to a clean slate */
-       bitmap_zero(bits, chip->ngpio);
 
-       for_each_set_clump8(offset, gpio_mask, mask, ARRAY_SIZE(ports) * 8) {
-               port_addr = gpiommgpio->base + ports[offset / 8];
-               port_state = ioread8(port_addr) & gpio_mask;
-
-               bitmap_set_value8(bits, port_state, offset);
-       }
+       i8255_get_multiple(gpiommgpio->ppi, mask, bits, chip->ngpio);
 
        return 0;
 }
@@ -193,49 +95,17 @@ static void gpiomm_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset,
        int value)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       const unsigned int port = offset / 8;
-       const unsigned int mask = BIT(offset % 8);
-       const unsigned int out_port = (port > 2) ? port + 1 : port;
-       unsigned long flags;
-
-       spin_lock_irqsave(&gpiommgpio->lock, flags);
-
-       if (value)
-               gpiommgpio->out_state[port] |= mask;
-       else
-               gpiommgpio->out_state[port] &= ~mask;
-
-       iowrite8(gpiommgpio->out_state[port], gpiommgpio->base + out_port);
 
-       spin_unlock_irqrestore(&gpiommgpio->lock, flags);
+       i8255_set(gpiommgpio->ppi, gpiommgpio->ppi_state, offset, value);
 }
 
 static void gpiomm_gpio_set_multiple(struct gpio_chip *chip,
        unsigned long *mask, unsigned long *bits)
 {
        struct gpiomm_gpio *const gpiommgpio = gpiochip_get_data(chip);
-       unsigned long offset;
-       unsigned long gpio_mask;
-       size_t index;
-       void __iomem *port_addr;
-       unsigned long bitmask;
-       unsigned long flags;
-
-       for_each_set_clump8(offset, gpio_mask, mask, ARRAY_SIZE(ports) * 8) {
-               index = offset / 8;
-               port_addr = gpiommgpio->base + ports[index];
-
-               bitmask = bitmap_get_value8(bits, offset) & gpio_mask;
-
-               spin_lock_irqsave(&gpiommgpio->lock, flags);
 
-               /* update output state data and set device gpio register */
-               gpiommgpio->out_state[index] &= ~gpio_mask;
-               gpiommgpio->out_state[index] |= bitmask;
-               iowrite8(gpiommgpio->out_state[index], port_addr);
-
-               spin_unlock_irqrestore(&gpiommgpio->lock, flags);
-       }
+       i8255_set_multiple(gpiommgpio->ppi, gpiommgpio->ppi_state, mask, bits,
+                          chip->ngpio);
 }
 
 #define GPIOMM_NGPIO 48
@@ -250,6 +120,21 @@ static const char *gpiomm_names[GPIOMM_NGPIO] = {
        "Port 2C2", "Port 2C3", "Port 2C4", "Port 2C5", "Port 2C6", "Port 2C7",
 };
 
+static void gpiomm_init_dio(struct i8255 __iomem *const ppi,
+                           struct i8255_state *const ppi_state)
+{
+       const unsigned long ngpio = 24;
+       const unsigned long mask = GENMASK(ngpio - 1, 0);
+       const unsigned long bits = 0;
+       unsigned long i;
+
+       /* Initialize all GPIO to output 0 */
+       for (i = 0; i < GPIOMM_NUM_PPI; i++) {
+               i8255_mode0_output(&ppi[i]);
+               i8255_set_multiple(&ppi[i], &ppi_state[i], &mask, &bits, ngpio);
+       }
+}
+
 static int gpiomm_probe(struct device *dev, unsigned int id)
 {
        struct gpiomm_gpio *gpiommgpio;
@@ -266,8 +151,8 @@ static int gpiomm_probe(struct device *dev, unsigned int id)
                return -EBUSY;
        }
 
-       gpiommgpio->base = devm_ioport_map(dev, base[id], GPIOMM_EXTENT);
-       if (!gpiommgpio->base)
+       gpiommgpio->ppi = devm_ioport_map(dev, base[id], GPIOMM_EXTENT);
+       if (!gpiommgpio->ppi)
                return -ENOMEM;
 
        gpiommgpio->chip.label = name;
@@ -284,7 +169,8 @@ static int gpiomm_probe(struct device *dev, unsigned int id)
        gpiommgpio->chip.set = gpiomm_gpio_set;
        gpiommgpio->chip.set_multiple = gpiomm_gpio_set_multiple;
 
-       spin_lock_init(&gpiommgpio->lock);
+       i8255_state_init(gpiommgpio->ppi_state, GPIOMM_NUM_PPI);
+       gpiomm_init_dio(gpiommgpio->ppi, gpiommgpio->ppi_state);
 
        err = devm_gpiochip_add_data(dev, &gpiommgpio->chip, gpiommgpio);
        if (err) {
@@ -292,16 +178,6 @@ static int gpiomm_probe(struct device *dev, unsigned int id)
                return err;
        }
 
-       /* initialize all GPIO as output */
-       iowrite8(0x80, gpiommgpio->base + 3);
-       iowrite8(0x00, gpiommgpio->base);
-       iowrite8(0x00, gpiommgpio->base + 1);
-       iowrite8(0x00, gpiommgpio->base + 2);
-       iowrite8(0x80, gpiommgpio->base + 7);
-       iowrite8(0x00, gpiommgpio->base + 4);
-       iowrite8(0x00, gpiommgpio->base + 5);
-       iowrite8(0x00, gpiommgpio->base + 6);
-
        return 0;
 }