drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   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
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "bus.h"
  26 #include "mmc_ops.h"
  27 #include "sd.h"
  28 #include "sd_ops.h"
  29
  30 static const unsigned int tran_exp[] = {
  31         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  32         0,              0,              0,              0
  33 };
  34
  35 static const unsigned char tran_mant[] = {
  36         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  37         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  38 };
  39
  40 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  41         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  42 };
  43
  44 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  45         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  46         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  47 };
  48
  49 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  50         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  51         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  52         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  53         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  54 };
  55
  56 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  57         ({                                                              \
  58                 const int __size = size;                                \
  59                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  60                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  61                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  62                 u32 __res;                                              \
  63                                                                         \
  64                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  65                 if (__size + __shft > 32)                               \
  66                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  67                 __res & __mask;                                         \
  68         })
  69
  70 /*
  71  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  72  */
  73 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  74 {
  75         u32 *resp = card->raw_cid;
  76
  77         memset(&card->cid, 0, sizeof(struct mmc_cid));
  78
  79         /*
  80          * SD doesn't currently have a version field so we will
  81          * have to assume we can parse this.
  82          */
  83         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  84         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  85         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  86         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  87         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  88         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  89         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  90         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  91         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  92         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  93         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  94         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  95
  96         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
 101  */
 102 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 103 {
 104         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 105         unsigned int e, m, csd_struct;
 106         u32 *resp = card->raw_csd;
 107
 108         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 109
 110         switch (csd_struct) {
 111         case 0:
 112                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 114                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 115                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 116
 117                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 118                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 119                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 120                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 121
 122                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 123                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 124                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 125
 126                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 127                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 128                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 129                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 130                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
 131                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 132                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 133                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 134
 135                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 136                         csd->erase_size = 1;
 137                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 138                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 139                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 140                 }
 141                 break;
 142         case 1:
 143                 /*
 144                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 145                  * interesting fields are unused and have fixed
 146                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 147                  * we assume those fixed values ourselves.
 148                  */
 149                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 150
 151                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 152                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 153
 154                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 155                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 156                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 157                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 158                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 159
 160                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 161                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 162                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 163
 164                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 165                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 166
 167                 csd->read_blkbits = 9;
 168                 csd->read_partial = 0;
 169                 csd->write_misalign = 0;
 170                 csd->read_misalign = 0;
 171                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 172                 csd->write_blkbits = 9;
 173                 csd->write_partial = 0;
 174                 csd->erase_size = 1;
 175                 break;
 176         default:
 177                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 178                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 179                 return -EINVAL;
 180         }
 181
 182         card->erase_size = csd->erase_size;
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 189  */
 190 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 191 {
 192         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 193         unsigned int scr_struct;
 194         u32 resp[4];
 195
 196         resp[3] = card->raw_scr[1];
 197         resp[2] = card->raw_scr[0];
 198
 199         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 200         if (scr_struct != 0) {
 201                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 202                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 203                 return -EINVAL;
 204         }
 205
 206         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 207         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 208         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 209                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 210                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 211
 212         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 213                 card->erased_byte = 0xFF;
 214         else
 215                 card->erased_byte = 0x0;
 216
 217         if (scr->sda_spec3)
 218                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Fetch and process SD Status register.
 224  */
 225 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 226 {
 227         unsigned int au, es, et, eo;
 228         int err, i;
 229         u32 *ssr;
 230
 231         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 232                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
 233                         mmc_hostname(card->host));
 234                 return 0;
 235         }
 236
 237         ssr = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 238         if (!ssr)
 239                 return -ENOMEM;
 240
 241         err = mmc_app_sd_status(card, ssr);
 242         if (err) {
 243                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
 244                         mmc_hostname(card->host));
 245                 err = 0;
 246                 goto out;
 247         }
 248
 249         for (i = 0; i < 16; i++)
 250                 ssr[i] = be32_to_cpu(ssr[i]);
 251
 252         /*
 253          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 254          * bitfield positions accordingly.
 255          */
 256         au = UNSTUFF_BITS(ssr, 428 - 384, 4);
 257         if (au) {
 258                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 259                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 260                         es = UNSTUFF_BITS(ssr, 408 - 384, 16);
 261                         et = UNSTUFF_BITS(ssr, 402 - 384, 6);
 262                         if (es && et) {
 263                                 eo = UNSTUFF_BITS(ssr, 400 - 384, 2);
 264                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 265                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 266                         }
 267                 } else {
 268                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
 269                                 mmc_hostname(card->host));
 270                 }
 271         }
 272 out:
 273         kfree(ssr);
 274         return err;
 275 }
 276
 277 /*
 278  * Fetches and decodes switch information
 279  */
 280 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 281 {
 282         int err;
 283         u8 *status;
 284
 285         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 286                 return 0;
 287
 288         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 289                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
 290                         mmc_hostname(card->host));
 291                 return 0;
 292         }
 293
 294         err = -EIO;
 295
 296         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 297         if (!status) {
 298                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 299                         "switch capabilities.\n",
 300                         mmc_hostname(card->host));
 301                 return -ENOMEM;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 306          * The argument does not matter, as the support bits do not
 307          * change with the arguments.
 308          */
 309         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 310         if (err) {
 311                 /*
 312                  * If the host or the card can't do the switch,
 313                  * fail more gracefully.
 314                  */
 315                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 316                         goto out;
 317
 318                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
 319                         mmc_hostname(card->host));
 320                 err = 0;
 321
 322                 goto out;
 323         }
 324
 325         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 326                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 327
 328         if (card->scr.sda_spec3) {
 329                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 330                 /* Driver Strengths supported by the card */
 331                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 332         }
 333
 334 out:
 335         kfree(status);
 336
 337         return err;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 342  */
 343 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 344 {
 345         int err;
 346         u8 *status;
 347
 348         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 349                 return 0;
 350
 351         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 352                 return 0;
 353
 354         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 355                 return 0;
 356
 357         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 358                 return 0;
 359
 360         err = -EIO;
 361
 362         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 363         if (!status) {
 364                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 365                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 366                 return -ENOMEM;
 367         }
 368
 369         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 370         if (err)
 371                 goto out;
 372
 373         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 374                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
 375                         mmc_hostname(card->host));
 376                 err = 0;
 377         } else {
 378                 err = 1;
 379         }
 380
 381 out:
 382         kfree(status);
 383
 384         return err;
 385 }
 386
 387 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 388 {
 389         int host_drv_type = SD_DRIVER_TYPE_B;
 390         int card_drv_type = SD_DRIVER_TYPE_B;
 391         int drive_strength;
 392         int err;
 393
 394         /*
 395          * If the host doesn't support any of the Driver Types A,C or D,
 396          * or there is no board specific handler then default Driver
 397          * Type B is used.
 398          */
 399         if (!(card->host->caps & (MMC_CAP_DRIVER_TYPE_A | MMC_CAP_DRIVER_TYPE_C
 400             | MMC_CAP_DRIVER_TYPE_D)))
 401                 return 0;
 402
 403         if (!card->host->ops->select_drive_strength)
 404                 return 0;
 405
 406         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_A)
 407                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_A;
 408
 409         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_C)
 410                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_C;
 411
 412         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_D)
 413                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_D;
 414
 415         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_A)
 416                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_A;
 417
 418         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_C)
 419                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_C;
 420
 421         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_D)
 422                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_D;
 423
 424         /*
 425          * The drive strength that the hardware can support
 426          * depends on the board design.  Pass the appropriate
 427          * information and let the hardware specific code
 428          * return what is possible given the options
 429          */
 430         mmc_host_clk_hold(card->host);
 431         drive_strength = card->host->ops->select_drive_strength(
 432                 card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 433                 host_drv_type, card_drv_type);
 434         mmc_host_clk_release(card->host);
 435
 436         err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 437         if (err)
 438                 return err;
 439
 440         if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 441                 pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
 442                         mmc_hostname(card->host));
 443                 return 0;
 444         }
 445
 446         mmc_set_driver_type(card->host, drive_strength);
 447
 448         return 0;
 449 }
 450
 451 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 452 {
 453         /*
 454          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 455          * default speed.
 456          */
 457         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 458                 card->sd_bus_speed = 0;
 459                 return;
 460         }
 461
 462         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 463             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 464                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 465         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 466                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 467                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 468         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 469                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 470                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 471                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 472         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 473                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 474                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 475                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 476         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 477                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 478                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 479                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 480                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 481         }
 482 }
 483
 484 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 485 {
 486         int err;
 487         unsigned int timing = 0;
 488
 489         switch (card->sd_bus_speed) {
 490         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 491                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 492                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 493                 break;
 494         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 495                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 496                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 497                 break;
 498         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 499                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 500                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 501                 break;
 502         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 503                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 504                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 505                 break;
 506         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 507                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 508                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 509                 break;
 510         default:
 511                 return 0;
 512         }
 513
 514         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 515         if (err)
 516                 return err;
 517
 518         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 519                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 520                         mmc_hostname(card->host));
 521         else {
 522                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 523                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 524         }
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 530 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 531 {
 532         u32 voltage, max_current;
 533
 534         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 535         switch (voltage) {
 536         case MMC_VDD_165_195:
 537                 max_current = host->max_current_180;
 538                 break;
 539         case MMC_VDD_29_30:
 540         case MMC_VDD_30_31:
 541                 max_current = host->max_current_300;
 542                 break;
 543         case MMC_VDD_32_33:
 544         case MMC_VDD_33_34:
 545                 max_current = host->max_current_330;
 546                 break;
 547         default:
 548                 max_current = 0;
 549         }
 550
 551         return max_current;
 552 }
 553
 554 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 555 {
 556         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 557         int err;
 558         u32 max_current;
 559
 560         /*
 561          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 562          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 563          * current limit.
 564          */
 565         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 566             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 567             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 568                 return 0;
 569
 570         /*
 571          * Host has different current capabilities when operating at
 572          * different voltages, so find out its max current first.
 573          */
 574         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 575
 576         /*
 577          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 578          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 579          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 580          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 581          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 582          * maximum 300ma from the host.
 583          */
 584         if (max_current >= 800)
 585                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 586         else if (max_current >= 600)
 587                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 588         else if (max_current >= 400)
 589                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 590         else if (max_current >= 200)
 591                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 592
 593         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 594                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 595                 if (err)
 596                         return err;
 597
 598                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 599                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
 600                                 mmc_hostname(card->host));
 601
 602         }
 603
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 /*
 608  * UHS-I specific initialization procedure
 609  */
 610 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 611 {
 612         int err;
 613         u8 *status;
 614
 615         if (!card->scr.sda_spec3)
 616                 return 0;
 617
 618         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 619                 return 0;
 620
 621         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 622         if (!status) {
 623                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 624                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 625                 return -ENOMEM;
 626         }
 627
 628         /* Set 4-bit bus width */
 629         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 630             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 631                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 632                 if (err)
 633                         goto out;
 634
 635                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 636         }
 637
 638         /*
 639          * Select the bus speed mode depending on host
 640          * and card capability.
 641          */
 642         sd_update_bus_speed_mode(card);
 643
 644         /* Set the driver strength for the card */
 645         err = sd_select_driver_type(card, status);
 646         if (err)
 647                 goto out;
 648
 649         /* Set current limit for the card */
 650         err = sd_set_current_limit(card, status);
 651         if (err)
 652                 goto out;
 653
 654         /* Set bus speed mode of the card */
 655         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 656         if (err)
 657                 goto out;
 658
 659         /*
 660          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 661          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 662          */
 663         if (!mmc_host_is_spi(card->host) && card->host->ops->execute_tuning &&
 664                         (card->sd_bus_speed == UHS_SDR50_BUS_SPEED ||
 665                          card->sd_bus_speed == UHS_SDR104_BUS_SPEED)) {
 666                 mmc_host_clk_hold(card->host);
 667                 err = card->host->ops->execute_tuning(card->host,
 668                                                       MMC_SEND_TUNING_BLOCK);
 669                 mmc_host_clk_release(card->host);
 670         }
 671
 672 out:
 673         kfree(status);
 674
 675         return err;
 676 }
 677
 678 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 679         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 680 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 681         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 682 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 683 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 684 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 685 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 686 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 687 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 688 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 689 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 690 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 691 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 692
 693
 694 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 695         &dev_attr_cid.attr,
 696         &dev_attr_csd.attr,
 697         &dev_attr_scr.attr,
 698         &dev_attr_date.attr,
 699         &dev_attr_erase_size.attr,
 700         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 701         &dev_attr_fwrev.attr,
 702         &dev_attr_hwrev.attr,
 703         &dev_attr_manfid.attr,
 704         &dev_attr_name.attr,
 705         &dev_attr_oemid.attr,
 706         &dev_attr_serial.attr,
 707         NULL,
 708 };
 709 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
 710
 711 struct device_type sd_type = {
 712         .groups = sd_std_groups,
 713 };
 714
 715 /*
 716  * Fetch CID from card.
 717  */
 718 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 719 {
 720         int err;
 721         u32 max_current;
 722         int retries = 10;
 723         u32 pocr = ocr;
 724
 725 try_again:
 726         if (!retries) {
 727                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 728                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
 729         }
 730
 731         /*
 732          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 733          * need to tell some cards to go back to the idle
 734          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 735          * respond.
 736          */
 737         mmc_go_idle(host);
 738
 739         /*
 740          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 741          * compliant card and we should set bit 30
 742          * of the ocr to indicate that we can handle
 743          * block-addressed SDHC cards.
 744          */
 745         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 746         if (!err)
 747                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 748
 749         /*
 750          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 751          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 752          * repeatedly to switch however, skip this.
 753          */
 754         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 755                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 756
 757         /*
 758          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 759          * XPC should be set to 1.
 760          */
 761         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 762         if (max_current > 150)
 763                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 764
 765         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 766         if (err)
 767                 return err;
 768
 769         /*
 770          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 771          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 772          */
 773         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 774            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 775                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180,
 776                                         pocr);
 777                 if (err == -EAGAIN) {
 778                         retries--;
 779                         goto try_again;
 780                 } else if (err) {
 781                         retries = 0;
 782                         goto try_again;
 783                 }
 784         }
 785
 786         if (mmc_host_is_spi(host))
 787                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 788         else
 789                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 790
 791         return err;
 792 }
 793
 794 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 795 {
 796         int err;
 797
 798         /*
 799          * Fetch CSD from card.
 800          */
 801         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 802         if (err)
 803                 return err;
 804
 805         err = mmc_decode_csd(card);
 806         if (err)
 807                 return err;
 808
 809         return 0;
 810 }
 811
 812 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 813         bool reinit)
 814 {
 815         int err;
 816
 817         if (!reinit) {
 818                 /*
 819                  * Fetch SCR from card.
 820                  */
 821                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 822                 if (err)
 823                         return err;
 824
 825                 err = mmc_decode_scr(card);
 826                 if (err)
 827                         return err;
 828
 829                 /*
 830                  * Fetch and process SD Status register.
 831                  */
 832                 err = mmc_read_ssr(card);
 833                 if (err)
 834                         return err;
 835
 836                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 837                 mmc_init_erase(card);
 838
 839                 /*
 840                  * Fetch switch information from card.
 841                  */
 842                 err = mmc_read_switch(card);
 843                 if (err)
 844                         return err;
 845         }
 846
 847         /*
 848          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 849          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 850          * card registers because some SDHC cards are not able
 851          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 852          */
 853         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 854                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 855                 if (err)
 856                         return err;
 857         }
 858
 859         /*
 860          * Check if read-only switch is active.
 861          */
 862         if (!reinit) {
 863                 int ro = -1;
 864
 865                 if (host->ops->get_ro) {
 866                         mmc_host_clk_hold(card->host);
 867                         ro = host->ops->get_ro(host);
 868                         mmc_host_clk_release(card->host);
 869                 }
 870
 871                 if (ro < 0) {
 872                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
 873                                 mmc_hostname(host));
 874                 } else if (ro > 0) {
 875                         mmc_card_set_readonly(card);
 876                 }
 877         }
 878
 879         return 0;
 880 }
 881
 882 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 883 {
 884         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 885
 886         if (mmc_card_hs(card)) {
 887                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 888                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 889         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 890                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 891         }
 892
 893         return max_dtr;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Handle the detection and initialisation of a card.
 898  *
 899  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 900  * we're trying to reinitialise.
 901  */
 902 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 903         struct mmc_card *oldcard)
 904 {
 905         struct mmc_card *card;
 906         int err;
 907         u32 cid[4];
 908         u32 rocr = 0;
 909
 910         BUG_ON(!host);
 911         WARN_ON(!host->claimed);
 912
 913         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 914         if (err)
 915                 return err;
 916
 917         if (oldcard) {
 918                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 919                         return -ENOENT;
 920
 921                 card = oldcard;
 922         } else {
 923                 /*
 924                  * Allocate card structure.
 925                  */
 926                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 927                 if (IS_ERR(card))
 928                         return PTR_ERR(card);
 929
 930                 card->ocr = ocr;
 931                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 932                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 933         }
 934
 935         /*
 936          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 937          */
 938         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 939                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 940                 if (err)
 941                         goto free_card;
 942         }
 943
 944         if (!oldcard) {
 945                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 946                 if (err)
 947                         goto free_card;
 948
 949                 mmc_decode_cid(card);
 950         }
 951
 952         /*
 953          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
 954          * DSR configuration
 955          */
 956         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 957                 mmc_set_dsr(host);
 958
 959         /*
 960          * Select card, as all following commands rely on that.
 961          */
 962         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 963                 err = mmc_select_card(card);
 964                 if (err)
 965                         goto free_card;
 966         }
 967
 968         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
 969         if (err)
 970                 goto free_card;
 971
 972         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
 973         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
 974                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
 975                 if (err)
 976                         goto free_card;
 977         } else {
 978                 /*
 979                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
 980                  */
 981                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
 982                 if (err > 0)
 983                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
 984                 else if (err)
 985                         goto free_card;
 986
 987                 /*
 988                  * Set bus speed.
 989                  */
 990                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
 991
 992                 /*
 993                  * Switch to wider bus (if supported).
 994                  */
 995                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 996                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 997                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 998                         if (err)
 999                                 goto free_card;
1000
1001                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1002                 }
1003         }
1004
1005         host->card = card;
1006         return 0;
1007
1008 free_card:
1009         if (!oldcard)
1010                 mmc_remove_card(card);
1011
1012         return err;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Host is being removed. Free up the current card.
1017  */
1018 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1019 {
1020         BUG_ON(!host);
1021         BUG_ON(!host->card);
1022
1023         mmc_remove_card(host->card);
1024         host->card = NULL;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Card detection - card is alive.
1029  */
1030 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1031 {
1032         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Card detection callback from host.
1037  */
1038 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1039 {
1040         int err;
1041
1042         BUG_ON(!host);
1043         BUG_ON(!host->card);
1044
1045         mmc_get_card(host->card);
1046
1047         /*
1048          * Just check if our card has been removed.
1049          */
1050         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1051
1052         mmc_put_card(host->card);
1053
1054         if (err) {
1055                 mmc_sd_remove(host);
1056
1057                 mmc_claim_host(host);
1058                 mmc_detach_bus(host);
1059                 mmc_power_off(host);
1060                 mmc_release_host(host);
1061         }
1062 }
1063
1064 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1065 {
1066         int err = 0;
1067
1068         BUG_ON(!host);
1069         BUG_ON(!host->card);
1070
1071         mmc_claim_host(host);
1072
1073         if (mmc_card_suspended(host->card))
1074                 goto out;
1075
1076         if (!mmc_host_is_spi(host))
1077                 err = mmc_deselect_cards(host);
1078
1079         if (!err) {
1080                 mmc_power_off(host);
1081                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1082         }
1083
1084 out:
1085         mmc_release_host(host);
1086         return err;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Callback for suspend
1091  */
1092 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1093 {
1094         int err;
1095
1096         err = _mmc_sd_suspend(host);
1097         if (!err) {
1098                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1099                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1100         }
1101
1102         return err;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * This function tries to determine if the same card is still present
1107  * and, if so, restore all state to it.
1108  */
1109 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1110 {
1111         int err = 0;
1112
1113         BUG_ON(!host);
1114         BUG_ON(!host->card);
1115
1116         mmc_claim_host(host);
1117
1118         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1119                 goto out;
1120
1121         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1122         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1123         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1124
1125 out:
1126         mmc_release_host(host);
1127         return err;
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Callback for resume
1132  */
1133 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1134 {
1135         int err = 0;
1136
1137         if (!(host->caps & MMC_CAP_RUNTIME_RESUME)) {
1138                 err = _mmc_sd_resume(host);
1139                 pm_runtime_set_active(&host->card->dev);
1140                 pm_runtime_mark_last_busy(&host->card->dev);
1141         }
1142         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1143
1144         return err;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Callback for runtime_suspend.
1149  */
1150 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1151 {
1152         int err;
1153
1154         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1155                 return 0;
1156
1157         err = _mmc_sd_suspend(host);
1158         if (err)
1159                 pr_err("%s: error %d doing aggessive suspend\n",
1160                         mmc_hostname(host), err);
1161
1162         return err;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Callback for runtime_resume.
1167  */
1168 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1169 {
1170         int err;
1171
1172         if (!(host->caps & (MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM | MMC_CAP_RUNTIME_RESUME)))
1173                 return 0;
1174
1175         err = _mmc_sd_resume(host);
1176         if (err)
1177                 pr_err("%s: error %d doing aggessive resume\n",
1178                         mmc_hostname(host), err);
1179
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 static int mmc_sd_power_restore(struct mmc_host *host)
1184 {
1185         int ret;
1186
1187         mmc_claim_host(host);
1188         ret = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1189         mmc_release_host(host);
1190
1191         return ret;
1192 }
1193
1194 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1195         .remove = mmc_sd_remove,
1196         .detect = mmc_sd_detect,
1197         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1198         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1199         .suspend = mmc_sd_suspend,
1200         .resume = mmc_sd_resume,
1201         .power_restore = mmc_sd_power_restore,
1202         .alive = mmc_sd_alive,
1203         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1204 };
1205
1206 /*
1207  * Starting point for SD card init.
1208  */
1209 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1210 {
1211         int err;
1212         u32 ocr, rocr;
1213
1214         BUG_ON(!host);
1215         WARN_ON(!host->claimed);
1216
1217         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1218         if (err)
1219                 return err;
1220
1221         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1222         if (host->ocr_avail_sd)
1223                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1224
1225         /*
1226          * We need to get OCR a different way for SPI.
1227          */
1228         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1229                 mmc_go_idle(host);
1230
1231                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1232                 if (err)
1233                         goto err;
1234         }
1235
1236         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1237
1238         /*
1239          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1240          */
1241         if (!rocr) {
1242                 err = -EINVAL;
1243                 goto err;
1244         }
1245
1246         /*
1247          * Detect and init the card.
1248          */
1249         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1250         if (err)
1251                 goto err;
1252
1253         mmc_release_host(host);
1254         err = mmc_add_card(host->card);
1255         mmc_claim_host(host);
1256         if (err)
1257                 goto remove_card;
1258
1259         return 0;
1260
1261 remove_card:
1262         mmc_release_host(host);
1263         mmc_remove_card(host->card);
1264         host->card = NULL;
1265         mmc_claim_host(host);
1266 err:
1267         mmc_detach_bus(host);
1268
1269         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1270                 mmc_hostname(host), err);
1271
1272         return err;
1273 }
1274