gpio: add driver for Mellanox BlueField 2 GPIO controller
authorAsmaa Mnebhi <Asmaa@mellanox.com>
Mon, 2 Mar 2020 21:04:46 +0000 (16:04 -0500)
committerLinus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
Mon, 9 Mar 2020 08:47:50 +0000 (09:47 +0100)
This patch adds support for the GPIO controller used by
Mellanox BlueField 2 SOCs.

Signed-off-by: Asmaa Mnebhi <Asmaa@mellanox.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/1680de9eb6d2b8855228dde9a2dd065f0dcbe1fb.1583182325.git.Asmaa@mellanox.com
Signed-off-by: Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
drivers/gpio/Kconfig
drivers/gpio/Makefile
drivers/gpio/gpio-mlxbf2.c [new file with mode: 0644]

index b8013cf..6234ccc 100644 (file)
@@ -1399,6 +1399,13 @@ config GPIO_MLXBF
        help
          Say Y here if you want GPIO support on Mellanox BlueField SoC.
 
+config GPIO_MLXBF2
+       tristate "Mellanox BlueField 2 SoC GPIO"
+       depends on (MELLANOX_PLATFORM && ARM64 && ACPI) || (64BIT && COMPILE_TEST)
+       select GPIO_GENERIC
+       help
+         Say Y here if you want GPIO support on Mellanox BlueField 2 SoC.
+
 config GPIO_ML_IOH
        tristate "OKI SEMICONDUCTOR ML7213 IOH GPIO support"
        depends on X86 || COMPILE_TEST
index 0b57126..b2cfc21 100644 (file)
@@ -93,6 +93,7 @@ obj-$(CONFIG_GPIO_MENZ127)            += gpio-menz127.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_MERRIFIELD)          += gpio-merrifield.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_ML_IOH)              += gpio-ml-ioh.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_MLXBF)               += gpio-mlxbf.o
+obj-$(CONFIG_GPIO_MLXBF2)              += gpio-mlxbf2.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_MM_LANTIQ)           += gpio-mm-lantiq.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_MOCKUP)              += gpio-mockup.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_MOXTET)              += gpio-moxtet.o
diff --git a/drivers/gpio/gpio-mlxbf2.c b/drivers/gpio/gpio-mlxbf2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7b70850
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,335 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+#include <linux/acpi.h>
+#include <linux/bitfield.h>
+#include <linux/bitops.h>
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/gpio/driver.h>
+#include <linux/io.h>
+#include <linux/ioport.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/pm.h>
+#include <linux/resource.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/version.h>
+
+/*
+ * There are 3 YU GPIO blocks:
+ * gpio[0]: HOST_GPIO0->HOST_GPIO31
+ * gpio[1]: HOST_GPIO32->HOST_GPIO63
+ * gpio[2]: HOST_GPIO64->HOST_GPIO69
+ */
+#define MLXBF2_GPIO_MAX_PINS_PER_BLOCK 32
+
+/*
+ * arm_gpio_lock register:
+ * bit[31]     lock status: active if set
+ * bit[15:0]   set lock
+ * The lock is enabled only if 0xd42f is written to this field
+ */
+#define YU_ARM_GPIO_LOCK_ADDR          0x2801088
+#define YU_ARM_GPIO_LOCK_SIZE          0x8
+#define YU_LOCK_ACTIVE_BIT(val)                (val >> 31)
+#define YU_ARM_GPIO_LOCK_ACQUIRE       0xd42f
+#define YU_ARM_GPIO_LOCK_RELEASE       0x0
+
+/*
+ * gpio[x] block registers and their offset
+ */
+#define YU_GPIO_DATAIN                 0x04
+#define YU_GPIO_MODE1                  0x08
+#define YU_GPIO_MODE0                  0x0c
+#define YU_GPIO_DATASET                        0x14
+#define YU_GPIO_DATACLEAR              0x18
+#define YU_GPIO_MODE1_CLEAR            0x50
+#define YU_GPIO_MODE0_SET              0x54
+#define YU_GPIO_MODE0_CLEAR            0x58
+
+#ifdef CONFIG_PM
+struct mlxbf2_gpio_context_save_regs {
+       u32 gpio_mode0;
+       u32 gpio_mode1;
+};
+#endif
+
+/* BlueField-2 gpio block context structure. */
+struct mlxbf2_gpio_context {
+       struct gpio_chip gc;
+
+       /* YU GPIO blocks address */
+       void __iomem *gpio_io;
+
+#ifdef CONFIG_PM
+       struct mlxbf2_gpio_context_save_regs *csave_regs;
+#endif
+};
+
+/* BlueField-2 gpio shared structure. */
+struct mlxbf2_gpio_param {
+       void __iomem *io;
+       struct resource *res;
+       struct mutex *lock;
+};
+
+static struct resource yu_arm_gpio_lock_res = {
+       .start = YU_ARM_GPIO_LOCK_ADDR,
+       .end   = YU_ARM_GPIO_LOCK_ADDR + YU_ARM_GPIO_LOCK_SIZE - 1,
+       .name  = "YU_ARM_GPIO_LOCK",
+};
+
+static DEFINE_MUTEX(yu_arm_gpio_lock_mutex);
+
+static struct mlxbf2_gpio_param yu_arm_gpio_lock_param = {
+       .res = &yu_arm_gpio_lock_res,
+       .lock = &yu_arm_gpio_lock_mutex,
+};
+
+/* Request memory region and map yu_arm_gpio_lock resource */
+static int mlxbf2_gpio_get_lock_res(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct device *dev = &pdev->dev;
+       struct resource *res;
+       resource_size_t size;
+       int ret = 0;
+
+       mutex_lock(yu_arm_gpio_lock_param.lock);
+
+       /* Check if the memory map already exists */
+       if (yu_arm_gpio_lock_param.io)
+               goto exit;
+
+       res = yu_arm_gpio_lock_param.res;
+       size = resource_size(res);
+
+       if (!devm_request_mem_region(dev, res->start, size, res->name)) {
+               ret = -EFAULT;
+               goto exit;
+       }
+
+       yu_arm_gpio_lock_param.io = devm_ioremap(dev, res->start, size);
+       if (IS_ERR(yu_arm_gpio_lock_param.io))
+               ret = PTR_ERR(yu_arm_gpio_lock_param.io);
+
+exit:
+       mutex_unlock(yu_arm_gpio_lock_param.lock);
+
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * Acquire the YU arm_gpio_lock to be able to change the direction
+ * mode. If the lock_active bit is already set, return an error.
+ */
+static int mlxbf2_gpio_lock_acquire(struct mlxbf2_gpio_context *gs)
+{
+       u32 arm_gpio_lock_val;
+
+       spin_lock(&gs->gc.bgpio_lock);
+       mutex_lock(yu_arm_gpio_lock_param.lock);
+
+       arm_gpio_lock_val = readl(yu_arm_gpio_lock_param.io);
+
+       /*
+        * When lock active bit[31] is set, ModeX is write enabled
+        */
+       if (YU_LOCK_ACTIVE_BIT(arm_gpio_lock_val)) {
+               mutex_unlock(yu_arm_gpio_lock_param.lock);
+               spin_unlock(&gs->gc.bgpio_lock);
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       writel(YU_ARM_GPIO_LOCK_ACQUIRE, yu_arm_gpio_lock_param.io);
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Release the YU arm_gpio_lock after changing the direction mode.
+ */
+static void mlxbf2_gpio_lock_release(struct mlxbf2_gpio_context *gs)
+{
+       writel(YU_ARM_GPIO_LOCK_RELEASE, yu_arm_gpio_lock_param.io);
+       mutex_unlock(yu_arm_gpio_lock_param.lock);
+       spin_unlock(&gs->gc.bgpio_lock);
+}
+
+/*
+ * mode0 and mode1 are both locked by the gpio_lock field.
+ *
+ * Together, mode0 and mode1 define the gpio Mode dependeing also
+ * on Reg_DataOut.
+ *
+ * {mode1,mode0}:{Reg_DataOut=0,Reg_DataOut=1}->{DataOut=0,DataOut=1}
+ *
+ * {0,0}:Reg_DataOut{0,1}->{Z,Z} Input PAD
+ * {0,1}:Reg_DataOut{0,1}->{0,1} Full drive Output PAD
+ * {1,0}:Reg_DataOut{0,1}->{0,Z} 0-set PAD to low, 1-float
+ * {1,1}:Reg_DataOut{0,1}->{Z,1} 0-float, 1-set PAD to high
+ */
+
+/*
+ * Set input direction:
+ * {mode1,mode0} = {0,0}
+ */
+static int mlxbf2_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip,
+                                      unsigned int offset)
+{
+       struct mlxbf2_gpio_context *gs = gpiochip_get_data(chip);
+       int ret;
+
+       /*
+        * Although the arm_gpio_lock was set in the probe function, check again
+        * if it is still enabled to be able to write to the ModeX registers.
+        */
+       ret = mlxbf2_gpio_lock_acquire(gs);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       writel(BIT(offset), gs->gpio_io + YU_GPIO_MODE0_CLEAR);
+       writel(BIT(offset), gs->gpio_io + YU_GPIO_MODE1_CLEAR);
+
+       mlxbf2_gpio_lock_release(gs);
+
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * Set output direction:
+ * {mode1,mode0} = {0,1}
+ */
+static int mlxbf2_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
+                                       unsigned int offset,
+                                       int value)
+{
+       struct mlxbf2_gpio_context *gs = gpiochip_get_data(chip);
+       int ret = 0;
+
+       /*
+        * Although the arm_gpio_lock was set in the probe function,
+        * check again it is still enabled to be able to write to the
+        * ModeX registers.
+        */
+       ret = mlxbf2_gpio_lock_acquire(gs);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       writel(BIT(offset), gs->gpio_io + YU_GPIO_MODE1_CLEAR);
+       writel(BIT(offset), gs->gpio_io + YU_GPIO_MODE0_SET);
+
+       mlxbf2_gpio_lock_release(gs);
+
+       return ret;
+}
+
+/* BlueField-2 GPIO driver initialization routine. */
+static int
+mlxbf2_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct mlxbf2_gpio_context *gs;
+       struct device *dev = &pdev->dev;
+       struct gpio_chip *gc;
+       struct resource *res;
+       unsigned int npins;
+       int ret;
+
+       gs = devm_kzalloc(dev, sizeof(*gs), GFP_KERNEL);
+       if (!gs)
+               return -ENOMEM;
+
+       /* YU GPIO block address */
+       res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
+       if (!res)
+               return -ENODEV;
+
+       gs->gpio_io = devm_ioremap(dev, res->start, resource_size(res));
+       if (!gs->gpio_io)
+               return -ENOMEM;
+
+       ret = mlxbf2_gpio_get_lock_res(pdev);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "Failed to get yu_arm_gpio_lock resource\n");
+               return ret;
+       }
+
+       if (device_property_read_u32(dev, "npins", &npins))
+               npins = MLXBF2_GPIO_MAX_PINS_PER_BLOCK;
+
+       gc = &gs->gc;
+
+       ret = bgpio_init(gc, dev, 4,
+                       gs->gpio_io + YU_GPIO_DATAIN,
+                       gs->gpio_io + YU_GPIO_DATASET,
+                       gs->gpio_io + YU_GPIO_DATACLEAR,
+                       NULL,
+                       NULL,
+                       0);
+
+       gc->direction_input = mlxbf2_gpio_direction_input;
+       gc->direction_output = mlxbf2_gpio_direction_output;
+       gc->ngpio = npins;
+       gc->owner = THIS_MODULE;
+
+       platform_set_drvdata(pdev, gs);
+
+       ret = devm_gpiochip_add_data(dev, &gs->gc, gs);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "Failed adding memory mapped gpiochip\n");
+               return ret;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+#ifdef CONFIG_PM
+static int mlxbf2_gpio_suspend(struct platform_device *pdev,
+                               pm_message_t state)
+{
+       struct mlxbf2_gpio_context *gs = platform_get_drvdata(pdev);
+
+       gs->csave_regs->gpio_mode0 = readl(gs->gpio_io +
+               YU_GPIO_MODE0);
+       gs->csave_regs->gpio_mode1 = readl(gs->gpio_io +
+               YU_GPIO_MODE1);
+
+       return 0;
+}
+
+static int mlxbf2_gpio_resume(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct mlxbf2_gpio_context *gs = platform_get_drvdata(pdev);
+
+       writel(gs->csave_regs->gpio_mode0, gs->gpio_io +
+               YU_GPIO_MODE0);
+       writel(gs->csave_regs->gpio_mode1, gs->gpio_io +
+               YU_GPIO_MODE1);
+
+       return 0;
+}
+#endif
+
+static const struct acpi_device_id mlxbf2_gpio_acpi_match[] = {
+       { "MLNXBF22", 0 },
+       {},
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(acpi, mlxbf2_gpio_acpi_match);
+
+static struct platform_driver mlxbf2_gpio_driver = {
+       .driver = {
+               .name = "mlxbf2_gpio",
+               .acpi_match_table = ACPI_PTR(mlxbf2_gpio_acpi_match),
+       },
+       .probe    = mlxbf2_gpio_probe,
+#ifdef CONFIG_PM
+       .suspend  = mlxbf2_gpio_suspend,
+       .resume   = mlxbf2_gpio_resume,
+#endif
+};
+
+module_platform_driver(mlxbf2_gpio_driver);
+
+MODULE_DESCRIPTION("Mellanox BlueField-2 GPIO Driver");
+MODULE_AUTHOR("Mellanox Technologies");
+MODULE_LICENSE("GPL v2");