drivers/mmc/core/host.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/host.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  Copyright (C) 2007-2008 Pierre Ossman
   6  *  Copyright (C) 2010 Linus Walleij
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  *  MMC host class device management
  13  */
  14
  15 #include <linux/device.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/idr.h>
  18 #include <linux/of.h>
  19 #include <linux/of_gpio.h>
  20 #include <linux/pagemap.h>
  21 #include <linux/export.h>
  22 #include <linux/leds.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/suspend.h>
  25
  26 #include <linux/mmc/host.h>
  27 #include <linux/mmc/card.h>
  28 #include <linux/mmc/slot-gpio.h>
  29
  30 #include "core.h"
  31 #include "host.h"
  32
  33 #define cls_dev_to_mmc_host(d)  container_of(d, struct mmc_host, class_dev)
  34
  35 static void mmc_host_classdev_release(struct device *dev)
  36 {
  37         struct mmc_host *host = cls_dev_to_mmc_host(dev);
  38         mutex_destroy(&host->slot.lock);
  39         kfree(host);
  40 }
  41
  42 static struct class mmc_host_class = {
  43         .name           = "mmc_host",
  44         .dev_release    = mmc_host_classdev_release,
  45 };
  46
  47 int mmc_register_host_class(void)
  48 {
  49         return class_register(&mmc_host_class);
  50 }
  51
  52 void mmc_unregister_host_class(void)
  53 {
  54         class_unregister(&mmc_host_class);
  55 }
  56
  57 static DEFINE_IDR(mmc_host_idr);
  58 static DEFINE_SPINLOCK(mmc_host_lock);
  59
  60 #ifdef CONFIG_MMC_CLKGATE
  61 static ssize_t clkgate_delay_show(struct device *dev,
  62                 struct device_attribute *attr, char *buf)
  63 {
  64         struct mmc_host *host = cls_dev_to_mmc_host(dev);
  65         return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%lu\n", host->clkgate_delay);
  66 }
  67
  68 static ssize_t clkgate_delay_store(struct device *dev,
  69                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
  70 {
  71         struct mmc_host *host = cls_dev_to_mmc_host(dev);
  72         unsigned long flags, value;
  73
  74         if (kstrtoul(buf, 0, &value))
  75                 return -EINVAL;
  76
  77         spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
  78         host->clkgate_delay = value;
  79         spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
  80         return count;
  81 }
  82
  83 /*
  84  * Enabling clock gating will make the core call out to the host
  85  * once up and once down when it performs a request or card operation
  86  * intermingled in any fashion. The driver will see this through
  87  * set_ios() operations with ios.clock field set to 0 to gate (disable)
  88  * the block clock, and to the old frequency to enable it again.
  89  */
  90 static void mmc_host_clk_gate_delayed(struct mmc_host *host)
  91 {
  92         unsigned long tick_ns;
  93         unsigned long freq = host->ios.clock;
  94         unsigned long flags;
  95
  96         if (!freq) {
  97                 pr_debug("%s: frequency set to 0 in disable function, "
  98                          "this means the clock is already disabled.\n",
  99                          mmc_hostname(host));
 100                 return;
 101         }
 102         /*
 103          * New requests may have appeared while we were scheduling,
 104          * then there is no reason to delay the check before
 105          * clk_disable().
 106          */
 107         spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 108
 109         /*
 110          * Delay n bus cycles (at least 8 from MMC spec) before attempting
 111          * to disable the MCI block clock. The reference count may have
 112          * gone up again after this delay due to rescheduling!
 113          */
 114         if (!host->clk_requests) {
 115                 spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 116                 tick_ns = DIV_ROUND_UP(1000000000, freq);
 117                 ndelay(host->clk_delay * tick_ns);
 118         } else {
 119                 /* New users appeared while waiting for this work */
 120                 spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 121                 return;
 122         }
 123         mutex_lock(&host->clk_gate_mutex);
 124         spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 125         if (!host->clk_requests) {
 126                 spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 127                 /* This will set host->ios.clock to 0 */
 128                 mmc_gate_clock(host);
 129                 spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 130                 pr_debug("%s: gated MCI clock\n", mmc_hostname(host));
 131         }
 132         spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 133         mutex_unlock(&host->clk_gate_mutex);
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Internal work. Work to disable the clock at some later point.
 138  */
 139 static void mmc_host_clk_gate_work(struct work_struct *work)
 140 {
 141         struct mmc_host *host = container_of(work, struct mmc_host,
 142                                               clk_gate_work.work);
 143
 144         mmc_host_clk_gate_delayed(host);
 145 }
 146
 147 /**
 148  *      mmc_host_clk_hold - ungate hardware MCI clocks
 149  *      @host: host to ungate.
 150  *
 151  *      Makes sure the host ios.clock is restored to a non-zero value
 152  *      past this call. Increase clock reference count and ungate clock
 153  *      if we're the first user.
 154  */
 155 void mmc_host_clk_hold(struct mmc_host *host)
 156 {
 157         unsigned long flags;
 158
 159         /* cancel any clock gating work scheduled by mmc_host_clk_release() */
 160         cancel_delayed_work_sync(&host->clk_gate_work);
 161         mutex_lock(&host->clk_gate_mutex);
 162         spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 163         if (host->clk_gated) {
 164                 spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 165                 mmc_ungate_clock(host);
 166                 spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 167                 pr_debug("%s: ungated MCI clock\n", mmc_hostname(host));
 168         }
 169         host->clk_requests++;
 170         spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 171         mutex_unlock(&host->clk_gate_mutex);
 172 }
 173
 174 /**
 175  *      mmc_host_may_gate_card - check if this card may be gated
 176  *      @card: card to check.
 177  */
 178 static bool mmc_host_may_gate_card(struct mmc_card *card)
 179 {
 180         /* If there is no card we may gate it */
 181         if (!card)
 182                 return true;
 183         /*
 184          * Don't gate SDIO cards! These need to be clocked at all times
 185          * since they may be independent systems generating interrupts
 186          * and other events. The clock requests counter from the core will
 187          * go down to zero since the core does not need it, but we will not
 188          * gate the clock, because there is somebody out there that may still
 189          * be using it.
 190          */
 191         return !(card->quirks & MMC_QUIRK_BROKEN_CLK_GATING);
 192 }
 193
 194 /**
 195  *      mmc_host_clk_release - gate off hardware MCI clocks
 196  *      @host: host to gate.
 197  *
 198  *      Calls the host driver with ios.clock set to zero as often as possible
 199  *      in order to gate off hardware MCI clocks. Decrease clock reference
 200  *      count and schedule disabling of clock.
 201  */
 202 void mmc_host_clk_release(struct mmc_host *host)
 203 {
 204         unsigned long flags;
 205
 206         spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 207         host->clk_requests--;
 208         if (mmc_host_may_gate_card(host->card) &&
 209             !host->clk_requests)
 210                 schedule_delayed_work(&host->clk_gate_work,
 211                                       msecs_to_jiffies(host->clkgate_delay));
 212         spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 213 }
 214
 215 /**
 216  *      mmc_host_clk_rate - get current clock frequency setting
 217  *      @host: host to get the clock frequency for.
 218  *
 219  *      Returns current clock frequency regardless of gating.
 220  */
 221 unsigned int mmc_host_clk_rate(struct mmc_host *host)
 222 {
 223         unsigned long freq;
 224         unsigned long flags;
 225
 226         spin_lock_irqsave(&host->clk_lock, flags);
 227         if (host->clk_gated)
 228                 freq = host->clk_old;
 229         else
 230                 freq = host->ios.clock;
 231         spin_unlock_irqrestore(&host->clk_lock, flags);
 232         return freq;
 233 }
 234
 235 /**
 236  *      mmc_host_clk_init - set up clock gating code
 237  *      @host: host with potential clock to control
 238  */
 239 static inline void mmc_host_clk_init(struct mmc_host *host)
 240 {
 241         host->clk_requests = 0;
 242         /* Hold MCI clock for 8 cycles by default */
 243         host->clk_delay = 8;
 244         /*
 245          * Default clock gating delay is 0ms to avoid wasting power.
 246          * This value can be tuned by writing into sysfs entry.
 247          */
 248         host->clkgate_delay = 0;
 249         host->clk_gated = false;
 250         INIT_DELAYED_WORK(&host->clk_gate_work, mmc_host_clk_gate_work);
 251         spin_lock_init(&host->clk_lock);
 252         mutex_init(&host->clk_gate_mutex);
 253 }
 254
 255 /**
 256  *      mmc_host_clk_exit - shut down clock gating code
 257  *      @host: host with potential clock to control
 258  */
 259 static inline void mmc_host_clk_exit(struct mmc_host *host)
 260 {
 261         /*
 262          * Wait for any outstanding gate and then make sure we're
 263          * ungated before exiting.
 264          */
 265         if (cancel_delayed_work_sync(&host->clk_gate_work))
 266                 mmc_host_clk_gate_delayed(host);
 267         if (host->clk_gated)
 268                 mmc_host_clk_hold(host);
 269         /* There should be only one user now */
 270         WARN_ON(host->clk_requests > 1);
 271 }
 272
 273 static inline void mmc_host_clk_sysfs_init(struct mmc_host *host)
 274 {
 275         host->clkgate_delay_attr.show = clkgate_delay_show;
 276         host->clkgate_delay_attr.store = clkgate_delay_store;
 277         sysfs_attr_init(&host->clkgate_delay_attr.attr);
 278         host->clkgate_delay_attr.attr.name = "clkgate_delay";
 279         host->clkgate_delay_attr.attr.mode = S_IRUGO | S_IWUSR;
 280         if (device_create_file(&host->class_dev, &host->clkgate_delay_attr))
 281                 pr_err("%s: Failed to create clkgate_delay sysfs entry\n",
 282                                 mmc_hostname(host));
 283 }
 284 #else
 285
 286 static inline void mmc_host_clk_init(struct mmc_host *host)
 287 {
 288 }
 289
 290 static inline void mmc_host_clk_exit(struct mmc_host *host)
 291 {
 292 }
 293
 294 static inline void mmc_host_clk_sysfs_init(struct mmc_host *host)
 295 {
 296 }
 297
 298 #endif
 299
 300 /**
 301  *      mmc_of_parse() - parse host's device-tree node
 302  *      @host: host whose node should be parsed.
 303  *
 304  * To keep the rest of the MMC subsystem unaware of whether DT has been
 305  * used to to instantiate and configure this host instance or not, we
 306  * parse the properties and set respective generic mmc-host flags and
 307  * parameters.
 308  */
 309 int mmc_of_parse(struct mmc_host *host)
 310 {
 311         struct device_node *np;
 312         u32 bus_width;
 313         int len, ret;
 314         bool cd_cap_invert, cd_gpio_invert = false;
 315         bool ro_cap_invert, ro_gpio_invert = false;
 316
 317         if (!host->parent || !host->parent->of_node)
 318                 return 0;
 319
 320         np = host->parent->of_node;
 321
 322         /* "bus-width" is translated to MMC_CAP_*_BIT_DATA flags */
 323         if (of_property_read_u32(np, "bus-width", &bus_width) < 0) {
 324                 dev_dbg(host->parent,
 325                         "\"bus-width\" property is missing, assuming 1 bit.\n");
 326                 bus_width = 1;
 327         }
 328
 329         switch (bus_width) {
 330         case 8:
 331                 host->caps |= MMC_CAP_8_BIT_DATA;
 332                 /* Hosts capable of 8-bit transfers can also do 4 bits */
 333         case 4:
 334                 host->caps |= MMC_CAP_4_BIT_DATA;
 335                 break;
 336         case 1:
 337                 break;
 338         default:
 339                 dev_err(host->parent,
 340                         "Invalid \"bus-width\" value %u!\n", bus_width);
 341                 return -EINVAL;
 342         }
 343
 344         /* f_max is obtained from the optional "max-frequency" property */
 345         of_property_read_u32(np, "max-frequency", &host->f_max);
 346
 347         /*
 348          * Configure CD and WP pins. They are both by default active low to
 349          * match the SDHCI spec. If GPIOs are provided for CD and / or WP, the
 350          * mmc-gpio helpers are used to attach, configure and use them. If
 351          * polarity inversion is specified in DT, one of MMC_CAP2_CD_ACTIVE_HIGH
 352          * and MMC_CAP2_RO_ACTIVE_HIGH capability-2 flags is set. If the
 353          * "broken-cd" property is provided, the MMC_CAP_NEEDS_POLL capability
 354          * is set. If the "non-removable" property is found, the
 355          * MMC_CAP_NONREMOVABLE capability is set and no card-detection
 356          * configuration is performed.
 357          */
 358
 359         /* Parse Card Detection */
 360         if (of_find_property(np, "non-removable", &len)) {
 361                 host->caps |= MMC_CAP_NONREMOVABLE;
 362         } else {
 363                 cd_cap_invert = of_property_read_bool(np, "cd-inverted");
 364
 365                 if (of_find_property(np, "broken-cd", &len))
 366                         host->caps |= MMC_CAP_NEEDS_POLL;
 367
 368                 ret = mmc_gpiod_request_cd(host, "cd", 0, true,
 369                                            0, &cd_gpio_invert);
 370                 if (ret) {
 371                         if (ret == -EPROBE_DEFER)
 372                                 return ret;
 373                         if (ret != -ENOENT) {
 374                                 dev_err(host->parent,
 375                                         "Failed to request CD GPIO: %d\n",
 376                                         ret);
 377                         }
 378                 } else
 379                         dev_info(host->parent, "Got CD GPIO\n");
 380
 381                 /*
 382                  * There are two ways to flag that the CD line is inverted:
 383                  * through the cd-inverted flag and by the GPIO line itself
 384                  * being inverted from the GPIO subsystem. This is a leftover
 385                  * from the times when the GPIO subsystem did not make it
 386                  * possible to flag a line as inverted.
 387                  *
 388                  * If the capability on the host AND the GPIO line are
 389                  * both inverted, the end result is that the CD line is
 390                  * not inverted.
 391                  */
 392                 if (cd_cap_invert ^ cd_gpio_invert)
 393                         host->caps2 |= MMC_CAP2_CD_ACTIVE_HIGH;
 394         }
 395
 396         /* Parse Write Protection */
 397         ro_cap_invert = of_property_read_bool(np, "wp-inverted");
 398
 399         ret = mmc_gpiod_request_ro(host, "wp", 0, false, 0, &ro_gpio_invert);
 400         if (ret) {
 401                 if (ret == -EPROBE_DEFER)
 402                         goto out;
 403                 if (ret != -ENOENT) {
 404                         dev_err(host->parent,
 405                                 "Failed to request WP GPIO: %d\n",
 406                                 ret);
 407                 }
 408         } else
 409                 dev_info(host->parent, "Got WP GPIO\n");
 410
 411         /* See the comment on CD inversion above */
 412         if (ro_cap_invert ^ ro_gpio_invert)
 413                 host->caps2 |= MMC_CAP2_RO_ACTIVE_HIGH;
 414
 415         if (of_find_property(np, "cap-sd-highspeed", &len))
 416                 host->caps |= MMC_CAP_SD_HIGHSPEED;
 417         if (of_find_property(np, "cap-mmc-highspeed", &len))
 418                 host->caps |= MMC_CAP_MMC_HIGHSPEED;
 419         if (of_find_property(np, "sd-uhs-sdr12", &len))
 420                 host->caps |= MMC_CAP_UHS_SDR12;
 421         if (of_find_property(np, "sd-uhs-sdr25", &len))
 422                 host->caps |= MMC_CAP_UHS_SDR25;
 423         if (of_find_property(np, "sd-uhs-sdr50", &len))
 424                 host->caps |= MMC_CAP_UHS_SDR50;
 425         if (of_find_property(np, "sd-uhs-sdr104", &len))
 426                 host->caps |= MMC_CAP_UHS_SDR104;
 427         if (of_find_property(np, "sd-uhs-ddr50", &len))
 428                 host->caps |= MMC_CAP_UHS_DDR50;
 429         if (of_find_property(np, "cap-power-off-card", &len))
 430                 host->caps |= MMC_CAP_POWER_OFF_CARD;
 431         if (of_find_property(np, "cap-sdio-irq", &len))
 432                 host->caps |= MMC_CAP_SDIO_IRQ;
 433         if (of_find_property(np, "full-pwr-cycle", &len))
 434                 host->caps2 |= MMC_CAP2_FULL_PWR_CYCLE;
 435         if (of_find_property(np, "keep-power-in-suspend", &len))
 436                 host->pm_caps |= MMC_PM_KEEP_POWER;
 437         if (of_find_property(np, "enable-sdio-wakeup", &len))
 438                 host->pm_caps |= MMC_PM_WAKE_SDIO_IRQ;
 439         if (of_find_property(np, "mmc-ddr-1_8v", &len))
 440                 host->caps |= MMC_CAP_1_8V_DDR;
 441         if (of_find_property(np, "mmc-ddr-1_2v", &len))
 442                 host->caps |= MMC_CAP_1_2V_DDR;
 443         if (of_find_property(np, "mmc-hs200-1_8v", &len))
 444                 host->caps2 |= MMC_CAP2_HS200_1_8V_SDR;
 445         if (of_find_property(np, "mmc-hs200-1_2v", &len))
 446                 host->caps2 |= MMC_CAP2_HS200_1_2V_SDR;
 447         if (of_find_property(np, "mmc-hs400-1_8v", &len))
 448                 host->caps2 |= MMC_CAP2_HS400_1_8V | MMC_CAP2_HS200_1_8V_SDR;
 449         if (of_find_property(np, "mmc-hs400-1_2v", &len))
 450                 host->caps2 |= MMC_CAP2_HS400_1_2V | MMC_CAP2_HS200_1_2V_SDR;
 451
 452         host->dsr_req = !of_property_read_u32(np, "dsr", &host->dsr);
 453         if (host->dsr_req && (host->dsr & ~0xffff)) {
 454                 dev_err(host->parent,
 455                         "device tree specified broken value for DSR: 0x%x, ignoring\n",
 456                         host->dsr);
 457                 host->dsr_req = 0;
 458         }
 459
 460         return 0;
 461
 462 out:
 463         mmc_gpio_free_cd(host);
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 EXPORT_SYMBOL(mmc_of_parse);
 468
 469 /**
 470  *      mmc_alloc_host - initialise the per-host structure.
 471  *      @extra: sizeof private data structure
 472  *      @dev: pointer to host device model structure
 473  *
 474  *      Initialise the per-host structure.
 475  */
 476 struct mmc_host *mmc_alloc_host(int extra, struct device *dev)
 477 {
 478         int err;
 479         struct mmc_host *host;
 480
 481         host = kzalloc(sizeof(struct mmc_host) + extra, GFP_KERNEL);
 482         if (!host)
 483                 return NULL;
 484
 485         /* scanning will be enabled when we're ready */
 486         host->rescan_disable = 1;
 487         idr_preload(GFP_KERNEL);
 488         spin_lock(&mmc_host_lock);
 489         err = idr_alloc(&mmc_host_idr, host, 0, 0, GFP_NOWAIT);
 490         if (err >= 0)
 491                 host->index = err;
 492         spin_unlock(&mmc_host_lock);
 493         idr_preload_end();
 494         if (err < 0)
 495                 goto free;
 496
 497         dev_set_name(&host->class_dev, "mmc%d", host->index);
 498
 499         host->parent = dev;
 500         host->class_dev.parent = dev;
 501         host->class_dev.class = &mmc_host_class;
 502         device_initialize(&host->class_dev);
 503
 504         mmc_host_clk_init(host);
 505
 506         mutex_init(&host->slot.lock);
 507         host->slot.cd_irq = -EINVAL;
 508
 509         spin_lock_init(&host->lock);
 510         init_waitqueue_head(&host->wq);
 511         INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);
 512 #ifdef CONFIG_PM
 513         host->pm_notify.notifier_call = mmc_pm_notify;
 514 #endif
 515
 516         /*
 517          * By default, hosts do not support SGIO or large requests.
 518          * They have to set these according to their abilities.
 519          */
 520         host->max_segs = 1;
 521         host->max_seg_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 522
 523         host->max_req_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 524         host->max_blk_size = 512;
 525         host->max_blk_count = PAGE_CACHE_SIZE / 512;
 526
 527         return host;
 528
 529 free:
 530         kfree(host);
 531         return NULL;
 532 }
 533
 534 EXPORT_SYMBOL(mmc_alloc_host);
 535
 536 /**
 537  *      mmc_add_host - initialise host hardware
 538  *      @host: mmc host
 539  *
 540  *      Register the host with the driver model. The host must be
 541  *      prepared to start servicing requests before this function
 542  *      completes.
 543  */
 544 int mmc_add_host(struct mmc_host *host)
 545 {
 546         int err;
 547
 548         WARN_ON((host->caps & MMC_CAP_SDIO_IRQ) &&
 549                 !host->ops->enable_sdio_irq);
 550
 551         err = device_add(&host->class_dev);
 552         if (err)
 553                 return err;
 554
 555         led_trigger_register_simple(dev_name(&host->class_dev), &host->led);
 556
 557 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 558         mmc_add_host_debugfs(host);
 559 #endif
 560         mmc_host_clk_sysfs_init(host);
 561
 562         mmc_start_host(host);
 563         register_pm_notifier(&host->pm_notify);
 564
 565         return 0;
 566 }
 567
 568 EXPORT_SYMBOL(mmc_add_host);
 569
 570 /**
 571  *      mmc_remove_host - remove host hardware
 572  *      @host: mmc host
 573  *
 574  *      Unregister and remove all cards associated with this host,
 575  *      and power down the MMC bus. No new requests will be issued
 576  *      after this function has returned.
 577  */
 578 void mmc_remove_host(struct mmc_host *host)
 579 {
 580         unregister_pm_notifier(&host->pm_notify);
 581         mmc_stop_host(host);
 582
 583 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 584         mmc_remove_host_debugfs(host);
 585 #endif
 586
 587         device_del(&host->class_dev);
 588
 589         led_trigger_unregister_simple(host->led);
 590
 591         mmc_host_clk_exit(host);
 592 }
 593
 594 EXPORT_SYMBOL(mmc_remove_host);
 595
 596 /**
 597  *      mmc_free_host - free the host structure
 598  *      @host: mmc host
 599  *
 600  *      Free the host once all references to it have been dropped.
 601  */
 602 void mmc_free_host(struct mmc_host *host)
 603 {
 604         spin_lock(&mmc_host_lock);
 605         idr_remove(&mmc_host_idr, host->index);
 606         spin_unlock(&mmc_host_lock);
 607
 608         put_device(&host->class_dev);
 609 }
 610
 611 EXPORT_SYMBOL(mmc_free_host);