Merge tag 'pci-v3.18-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/helgaa...
[cascardo/linux.git] / drivers / spi / spi.c
1 /*
2  * SPI init/core code
3  *
4  * Copyright (C) 2005 David Brownell
5  * Copyright (C) 2008 Secret Lab Technologies Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/kmod.h>
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/dma-mapping.h>
28 #include <linux/dmaengine.h>
29 #include <linux/mutex.h>
30 #include <linux/of_device.h>
31 #include <linux/of_irq.h>
32 #include <linux/clk/clk-conf.h>
33 #include <linux/slab.h>
34 #include <linux/mod_devicetable.h>
35 #include <linux/spi/spi.h>
36 #include <linux/of_gpio.h>
37 #include <linux/pm_runtime.h>
38 #include <linux/export.h>
39 #include <linux/sched/rt.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/ioport.h>
43 #include <linux/acpi.h>
44
45 #define CREATE_TRACE_POINTS
46 #include <trace/events/spi.h>
47
48 static void spidev_release(struct device *dev)
49 {
50         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
51
52         /* spi masters may cleanup for released devices */
53         if (spi->master->cleanup)
54                 spi->master->cleanup(spi);
55
56         spi_master_put(spi->master);
57         kfree(spi);
58 }
59
60 static ssize_t
61 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
62 {
63         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
64         int len;
65
66         len = acpi_device_modalias(dev, buf, PAGE_SIZE - 1);
67         if (len != -ENODEV)
68                 return len;
69
70         return sprintf(buf, "%s%s\n", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
71 }
72 static DEVICE_ATTR_RO(modalias);
73
74 static struct attribute *spi_dev_attrs[] = {
75         &dev_attr_modalias.attr,
76         NULL,
77 };
78 ATTRIBUTE_GROUPS(spi_dev);
79
80 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
81  * and the sysfs version makes coldplug work too.
82  */
83
84 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
85                                                 const struct spi_device *sdev)
86 {
87         while (id->name[0]) {
88                 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
89                         return id;
90                 id++;
91         }
92         return NULL;
93 }
94
95 const struct spi_device_id *spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev)
96 {
97         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(sdev->dev.driver);
98
99         return spi_match_id(sdrv->id_table, sdev);
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_device_id);
102
103 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
104 {
105         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
106         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
107
108         /* Attempt an OF style match */
109         if (of_driver_match_device(dev, drv))
110                 return 1;
111
112         /* Then try ACPI */
113         if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
114                 return 1;
115
116         if (sdrv->id_table)
117                 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
118
119         return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
120 }
121
122 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
123 {
124         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
125         int rc;
126
127         rc = acpi_device_uevent_modalias(dev, env);
128         if (rc != -ENODEV)
129                 return rc;
130
131         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
132         return 0;
133 }
134
135 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
136 static int spi_legacy_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
137 {
138         int                     value = 0;
139         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
140
141         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
142         if (drv) {
143                 if (drv->suspend)
144                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
145                 else
146                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
147         }
148         return value;
149 }
150
151 static int spi_legacy_resume(struct device *dev)
152 {
153         int                     value = 0;
154         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
155
156         /* resume may restart the i/o queue */
157         if (drv) {
158                 if (drv->resume)
159                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
160                 else
161                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
162         }
163         return value;
164 }
165
166 static int spi_pm_suspend(struct device *dev)
167 {
168         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
169
170         if (pm)
171                 return pm_generic_suspend(dev);
172         else
173                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_SUSPEND);
174 }
175
176 static int spi_pm_resume(struct device *dev)
177 {
178         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
179
180         if (pm)
181                 return pm_generic_resume(dev);
182         else
183                 return spi_legacy_resume(dev);
184 }
185
186 static int spi_pm_freeze(struct device *dev)
187 {
188         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
189
190         if (pm)
191                 return pm_generic_freeze(dev);
192         else
193                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_FREEZE);
194 }
195
196 static int spi_pm_thaw(struct device *dev)
197 {
198         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
199
200         if (pm)
201                 return pm_generic_thaw(dev);
202         else
203                 return spi_legacy_resume(dev);
204 }
205
206 static int spi_pm_poweroff(struct device *dev)
207 {
208         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
209
210         if (pm)
211                 return pm_generic_poweroff(dev);
212         else
213                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_HIBERNATE);
214 }
215
216 static int spi_pm_restore(struct device *dev)
217 {
218         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
219
220         if (pm)
221                 return pm_generic_restore(dev);
222         else
223                 return spi_legacy_resume(dev);
224 }
225 #else
226 #define spi_pm_suspend  NULL
227 #define spi_pm_resume   NULL
228 #define spi_pm_freeze   NULL
229 #define spi_pm_thaw     NULL
230 #define spi_pm_poweroff NULL
231 #define spi_pm_restore  NULL
232 #endif
233
234 static const struct dev_pm_ops spi_pm = {
235         .suspend = spi_pm_suspend,
236         .resume = spi_pm_resume,
237         .freeze = spi_pm_freeze,
238         .thaw = spi_pm_thaw,
239         .poweroff = spi_pm_poweroff,
240         .restore = spi_pm_restore,
241         SET_RUNTIME_PM_OPS(
242                 pm_generic_runtime_suspend,
243                 pm_generic_runtime_resume,
244                 NULL
245         )
246 };
247
248 struct bus_type spi_bus_type = {
249         .name           = "spi",
250         .dev_groups     = spi_dev_groups,
251         .match          = spi_match_device,
252         .uevent         = spi_uevent,
253         .pm             = &spi_pm,
254 };
255 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
256
257
258 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
259 {
260         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
261         int ret;
262
263         ret = of_clk_set_defaults(dev->of_node, false);
264         if (ret)
265                 return ret;
266
267         acpi_dev_pm_attach(dev, true);
268         ret = sdrv->probe(to_spi_device(dev));
269         if (ret)
270                 acpi_dev_pm_detach(dev, true);
271
272         return ret;
273 }
274
275 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
276 {
277         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
278         int ret;
279
280         ret = sdrv->remove(to_spi_device(dev));
281         acpi_dev_pm_detach(dev, true);
282
283         return ret;
284 }
285
286 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
287 {
288         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
289
290         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
291 }
292
293 /**
294  * spi_register_driver - register a SPI driver
295  * @sdrv: the driver to register
296  * Context: can sleep
297  */
298 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
299 {
300         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
301         if (sdrv->probe)
302                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
303         if (sdrv->remove)
304                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
305         if (sdrv->shutdown)
306                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
307         return driver_register(&sdrv->driver);
308 }
309 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
310
311 /*-------------------------------------------------------------------------*/
312
313 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
314  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
315  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
316  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
317  */
318
319 struct boardinfo {
320         struct list_head        list;
321         struct spi_board_info   board_info;
322 };
323
324 static LIST_HEAD(board_list);
325 static LIST_HEAD(spi_master_list);
326
327 /*
328  * Used to protect add/del opertion for board_info list and
329  * spi_master list, and their matching process
330  */
331 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
332
333 /**
334  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
335  * @master: Controller to which device is connected
336  * Context: can sleep
337  *
338  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
339  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
340  * fill the spi_device with device parameters before calling
341  * spi_add_device() on it.
342  *
343  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
344  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
345  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
346  * call spi_dev_put() on it.
347  *
348  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
349  */
350 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
351 {
352         struct spi_device       *spi;
353
354         if (!spi_master_get(master))
355                 return NULL;
356
357         spi = kzalloc(sizeof(*spi), GFP_KERNEL);
358         if (!spi) {
359                 spi_master_put(master);
360                 return NULL;
361         }
362
363         spi->master = master;
364         spi->dev.parent = &master->dev;
365         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
366         spi->dev.release = spidev_release;
367         spi->cs_gpio = -ENOENT;
368         device_initialize(&spi->dev);
369         return spi;
370 }
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
372
373 static void spi_dev_set_name(struct spi_device *spi)
374 {
375         struct acpi_device *adev = ACPI_COMPANION(&spi->dev);
376
377         if (adev) {
378                 dev_set_name(&spi->dev, "spi-%s", acpi_dev_name(adev));
379                 return;
380         }
381
382         dev_set_name(&spi->dev, "%s.%u", dev_name(&spi->master->dev),
383                      spi->chip_select);
384 }
385
386 static int spi_dev_check(struct device *dev, void *data)
387 {
388         struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
389         struct spi_device *new_spi = data;
390
391         if (spi->master == new_spi->master &&
392             spi->chip_select == new_spi->chip_select)
393                 return -EBUSY;
394         return 0;
395 }
396
397 /**
398  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
399  * @spi: spi_device to register
400  *
401  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
402  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
403  *
404  * Returns 0 on success; negative errno on failure
405  */
406 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
407 {
408         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
409         struct spi_master *master = spi->master;
410         struct device *dev = master->dev.parent;
411         int status;
412
413         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
414         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
415                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
416                         spi->chip_select,
417                         master->num_chipselect);
418                 return -EINVAL;
419         }
420
421         /* Set the bus ID string */
422         spi_dev_set_name(spi);
423
424         /* We need to make sure there's no other device with this
425          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
426          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
427          */
428         mutex_lock(&spi_add_lock);
429
430         status = bus_for_each_dev(&spi_bus_type, NULL, spi, spi_dev_check);
431         if (status) {
432                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
433                                 spi->chip_select);
434                 goto done;
435         }
436
437         if (master->cs_gpios)
438                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
439
440         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
441          * normally rely on the device being setup.  Devices
442          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
443          */
444         status = spi_setup(spi);
445         if (status < 0) {
446                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
447                                 dev_name(&spi->dev), status);
448                 goto done;
449         }
450
451         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
452         status = device_add(&spi->dev);
453         if (status < 0)
454                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
455                                 dev_name(&spi->dev), status);
456         else
457                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
458
459 done:
460         mutex_unlock(&spi_add_lock);
461         return status;
462 }
463 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
464
465 /**
466  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
467  * @master: Controller to which device is connected
468  * @chip: Describes the SPI device
469  * Context: can sleep
470  *
471  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
472  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
473  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
474  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
475  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
476  *
477  * Returns the new device, or NULL.
478  */
479 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
480                                   struct spi_board_info *chip)
481 {
482         struct spi_device       *proxy;
483         int                     status;
484
485         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
486          *
487          * Also, unless we change the return value convention to use
488          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
489          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
490          */
491
492         proxy = spi_alloc_device(master);
493         if (!proxy)
494                 return NULL;
495
496         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
497
498         proxy->chip_select = chip->chip_select;
499         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
500         proxy->mode = chip->mode;
501         proxy->irq = chip->irq;
502         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
503         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
504         proxy->controller_data = chip->controller_data;
505         proxy->controller_state = NULL;
506
507         status = spi_add_device(proxy);
508         if (status < 0) {
509                 spi_dev_put(proxy);
510                 return NULL;
511         }
512
513         return proxy;
514 }
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
516
517 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
518                                 struct spi_board_info *bi)
519 {
520         struct spi_device *dev;
521
522         if (master->bus_num != bi->bus_num)
523                 return;
524
525         dev = spi_new_device(master, bi);
526         if (!dev)
527                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
528                         bi->modalias);
529 }
530
531 /**
532  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
533  * @info: array of chip descriptors
534  * @n: how many descriptors are provided
535  * Context: can sleep
536  *
537  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
538  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
539  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
540  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
541  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
542  *
543  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
544  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
545  * would naturally declare its SPI devices.
546  *
547  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
548  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
549  */
550 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
551 {
552         struct boardinfo *bi;
553         int i;
554
555         if (!n)
556                 return -EINVAL;
557
558         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
559         if (!bi)
560                 return -ENOMEM;
561
562         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
563                 struct spi_master *master;
564
565                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
566                 mutex_lock(&board_lock);
567                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
568                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
569                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
570                 mutex_unlock(&board_lock);
571         }
572
573         return 0;
574 }
575
576 /*-------------------------------------------------------------------------*/
577
578 static void spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
579 {
580         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
581                 enable = !enable;
582
583         if (spi->cs_gpio >= 0)
584                 gpio_set_value(spi->cs_gpio, !enable);
585         else if (spi->master->set_cs)
586                 spi->master->set_cs(spi, !enable);
587 }
588
589 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
590 static int spi_map_buf(struct spi_master *master, struct device *dev,
591                        struct sg_table *sgt, void *buf, size_t len,
592                        enum dma_data_direction dir)
593 {
594         const bool vmalloced_buf = is_vmalloc_addr(buf);
595         const int desc_len = vmalloced_buf ? PAGE_SIZE : master->max_dma_len;
596         const int sgs = DIV_ROUND_UP(len, desc_len);
597         struct page *vm_page;
598         void *sg_buf;
599         size_t min;
600         int i, ret;
601
602         ret = sg_alloc_table(sgt, sgs, GFP_KERNEL);
603         if (ret != 0)
604                 return ret;
605
606         for (i = 0; i < sgs; i++) {
607                 min = min_t(size_t, len, desc_len);
608
609                 if (vmalloced_buf) {
610                         vm_page = vmalloc_to_page(buf);
611                         if (!vm_page) {
612                                 sg_free_table(sgt);
613                                 return -ENOMEM;
614                         }
615                         sg_buf = page_address(vm_page) +
616                                 ((size_t)buf & ~PAGE_MASK);
617                 } else {
618                         sg_buf = buf;
619                 }
620
621                 sg_set_buf(&sgt->sgl[i], sg_buf, min);
622
623                 buf += min;
624                 len -= min;
625         }
626
627         ret = dma_map_sg(dev, sgt->sgl, sgt->nents, dir);
628         if (!ret)
629                 ret = -ENOMEM;
630         if (ret < 0) {
631                 sg_free_table(sgt);
632                 return ret;
633         }
634
635         sgt->nents = ret;
636
637         return 0;
638 }
639
640 static void spi_unmap_buf(struct spi_master *master, struct device *dev,
641                           struct sg_table *sgt, enum dma_data_direction dir)
642 {
643         if (sgt->orig_nents) {
644                 dma_unmap_sg(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, dir);
645                 sg_free_table(sgt);
646         }
647 }
648
649 static int __spi_map_msg(struct spi_master *master, struct spi_message *msg)
650 {
651         struct device *tx_dev, *rx_dev;
652         struct spi_transfer *xfer;
653         int ret;
654
655         if (!master->can_dma)
656                 return 0;
657
658         tx_dev = master->dma_tx->device->dev;
659         rx_dev = master->dma_rx->device->dev;
660
661         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
662                 if (!master->can_dma(master, msg->spi, xfer))
663                         continue;
664
665                 if (xfer->tx_buf != NULL) {
666                         ret = spi_map_buf(master, tx_dev, &xfer->tx_sg,
667                                           (void *)xfer->tx_buf, xfer->len,
668                                           DMA_TO_DEVICE);
669                         if (ret != 0)
670                                 return ret;
671                 }
672
673                 if (xfer->rx_buf != NULL) {
674                         ret = spi_map_buf(master, rx_dev, &xfer->rx_sg,
675                                           xfer->rx_buf, xfer->len,
676                                           DMA_FROM_DEVICE);
677                         if (ret != 0) {
678                                 spi_unmap_buf(master, tx_dev, &xfer->tx_sg,
679                                               DMA_TO_DEVICE);
680                                 return ret;
681                         }
682                 }
683         }
684
685         master->cur_msg_mapped = true;
686
687         return 0;
688 }
689
690 static int spi_unmap_msg(struct spi_master *master, struct spi_message *msg)
691 {
692         struct spi_transfer *xfer;
693         struct device *tx_dev, *rx_dev;
694
695         if (!master->cur_msg_mapped || !master->can_dma)
696                 return 0;
697
698         tx_dev = master->dma_tx->device->dev;
699         rx_dev = master->dma_rx->device->dev;
700
701         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
702                 if (!master->can_dma(master, msg->spi, xfer))
703                         continue;
704
705                 spi_unmap_buf(master, rx_dev, &xfer->rx_sg, DMA_FROM_DEVICE);
706                 spi_unmap_buf(master, tx_dev, &xfer->tx_sg, DMA_TO_DEVICE);
707         }
708
709         return 0;
710 }
711 #else /* !CONFIG_HAS_DMA */
712 static inline int __spi_map_msg(struct spi_master *master,
713                                 struct spi_message *msg)
714 {
715         return 0;
716 }
717
718 static inline int spi_unmap_msg(struct spi_master *master,
719                                 struct spi_message *msg)
720 {
721         return 0;
722 }
723 #endif /* !CONFIG_HAS_DMA */
724
725 static int spi_map_msg(struct spi_master *master, struct spi_message *msg)
726 {
727         struct spi_transfer *xfer;
728         void *tmp;
729         unsigned int max_tx, max_rx;
730
731         if (master->flags & (SPI_MASTER_MUST_RX | SPI_MASTER_MUST_TX)) {
732                 max_tx = 0;
733                 max_rx = 0;
734
735                 list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
736                         if ((master->flags & SPI_MASTER_MUST_TX) &&
737                             !xfer->tx_buf)
738                                 max_tx = max(xfer->len, max_tx);
739                         if ((master->flags & SPI_MASTER_MUST_RX) &&
740                             !xfer->rx_buf)
741                                 max_rx = max(xfer->len, max_rx);
742                 }
743
744                 if (max_tx) {
745                         tmp = krealloc(master->dummy_tx, max_tx,
746                                        GFP_KERNEL | GFP_DMA);
747                         if (!tmp)
748                                 return -ENOMEM;
749                         master->dummy_tx = tmp;
750                         memset(tmp, 0, max_tx);
751                 }
752
753                 if (max_rx) {
754                         tmp = krealloc(master->dummy_rx, max_rx,
755                                        GFP_KERNEL | GFP_DMA);
756                         if (!tmp)
757                                 return -ENOMEM;
758                         master->dummy_rx = tmp;
759                 }
760
761                 if (max_tx || max_rx) {
762                         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers,
763                                             transfer_list) {
764                                 if (!xfer->tx_buf)
765                                         xfer->tx_buf = master->dummy_tx;
766                                 if (!xfer->rx_buf)
767                                         xfer->rx_buf = master->dummy_rx;
768                         }
769                 }
770         }
771
772         return __spi_map_msg(master, msg);
773 }
774
775 /*
776  * spi_transfer_one_message - Default implementation of transfer_one_message()
777  *
778  * This is a standard implementation of transfer_one_message() for
779  * drivers which impelment a transfer_one() operation.  It provides
780  * standard handling of delays and chip select management.
781  */
782 static int spi_transfer_one_message(struct spi_master *master,
783                                     struct spi_message *msg)
784 {
785         struct spi_transfer *xfer;
786         bool keep_cs = false;
787         int ret = 0;
788         int ms = 1;
789
790         spi_set_cs(msg->spi, true);
791
792         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
793                 trace_spi_transfer_start(msg, xfer);
794
795                 if (xfer->tx_buf || xfer->rx_buf) {
796                         reinit_completion(&master->xfer_completion);
797
798                         ret = master->transfer_one(master, msg->spi, xfer);
799                         if (ret < 0) {
800                                 dev_err(&msg->spi->dev,
801                                         "SPI transfer failed: %d\n", ret);
802                                 goto out;
803                         }
804
805                         if (ret > 0) {
806                                 ret = 0;
807                                 ms = xfer->len * 8 * 1000 / xfer->speed_hz;
808                                 ms += ms + 100; /* some tolerance */
809
810                                 ms = wait_for_completion_timeout(&master->xfer_completion,
811                                                                  msecs_to_jiffies(ms));
812                         }
813
814                         if (ms == 0) {
815                                 dev_err(&msg->spi->dev,
816                                         "SPI transfer timed out\n");
817                                 msg->status = -ETIMEDOUT;
818                         }
819                 } else {
820                         if (xfer->len)
821                                 dev_err(&msg->spi->dev,
822                                         "Bufferless transfer has length %u\n",
823                                         xfer->len);
824                 }
825
826                 trace_spi_transfer_stop(msg, xfer);
827
828                 if (msg->status != -EINPROGRESS)
829                         goto out;
830
831                 if (xfer->delay_usecs)
832                         udelay(xfer->delay_usecs);
833
834                 if (xfer->cs_change) {
835                         if (list_is_last(&xfer->transfer_list,
836                                          &msg->transfers)) {
837                                 keep_cs = true;
838                         } else {
839                                 spi_set_cs(msg->spi, false);
840                                 udelay(10);
841                                 spi_set_cs(msg->spi, true);
842                         }
843                 }
844
845                 msg->actual_length += xfer->len;
846         }
847
848 out:
849         if (ret != 0 || !keep_cs)
850                 spi_set_cs(msg->spi, false);
851
852         if (msg->status == -EINPROGRESS)
853                 msg->status = ret;
854
855         spi_finalize_current_message(master);
856
857         return ret;
858 }
859
860 /**
861  * spi_finalize_current_transfer - report completion of a transfer
862  * @master: the master reporting completion
863  *
864  * Called by SPI drivers using the core transfer_one_message()
865  * implementation to notify it that the current interrupt driven
866  * transfer has finished and the next one may be scheduled.
867  */
868 void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master)
869 {
870         complete(&master->xfer_completion);
871 }
872 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_transfer);
873
874 /**
875  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
876  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
877  *
878  * This function checks if there is any spi message in the queue that
879  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
880  * and transfer each message.
881  *
882  */
883 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
884 {
885         struct spi_master *master =
886                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
887         unsigned long flags;
888         bool was_busy = false;
889         int ret;
890
891         /* Lock queue and check for queue work */
892         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
893         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
894                 if (!master->busy) {
895                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
896                         return;
897                 }
898                 master->busy = false;
899                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
900                 kfree(master->dummy_rx);
901                 master->dummy_rx = NULL;
902                 kfree(master->dummy_tx);
903                 master->dummy_tx = NULL;
904                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
905                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
906                         dev_err(&master->dev,
907                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
908                 if (master->auto_runtime_pm) {
909                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
910                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
911                 }
912                 trace_spi_master_idle(master);
913                 return;
914         }
915
916         /* Make sure we are not already running a message */
917         if (master->cur_msg) {
918                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
919                 return;
920         }
921         /* Extract head of queue */
922         master->cur_msg =
923                 list_first_entry(&master->queue, struct spi_message, queue);
924
925         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
926         if (master->busy)
927                 was_busy = true;
928         else
929                 master->busy = true;
930         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
931
932         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
933                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
934                 if (ret < 0) {
935                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
936                                 ret);
937                         return;
938                 }
939         }
940
941         if (!was_busy)
942                 trace_spi_master_busy(master);
943
944         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
945                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
946                 if (ret) {
947                         dev_err(&master->dev,
948                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
949
950                         if (master->auto_runtime_pm)
951                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
952                         return;
953                 }
954         }
955
956         trace_spi_message_start(master->cur_msg);
957
958         if (master->prepare_message) {
959                 ret = master->prepare_message(master, master->cur_msg);
960                 if (ret) {
961                         dev_err(&master->dev,
962                                 "failed to prepare message: %d\n", ret);
963                         master->cur_msg->status = ret;
964                         spi_finalize_current_message(master);
965                         return;
966                 }
967                 master->cur_msg_prepared = true;
968         }
969
970         ret = spi_map_msg(master, master->cur_msg);
971         if (ret) {
972                 master->cur_msg->status = ret;
973                 spi_finalize_current_message(master);
974                 return;
975         }
976
977         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
978         if (ret) {
979                 dev_err(&master->dev,
980                         "failed to transfer one message from queue\n");
981                 return;
982         }
983 }
984
985 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
986 {
987         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
988
989         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
990         spin_lock_init(&master->queue_lock);
991
992         master->running = false;
993         master->busy = false;
994
995         init_kthread_worker(&master->kworker);
996         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
997                                            &master->kworker, "%s",
998                                            dev_name(&master->dev));
999         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
1000                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
1001                 return -ENOMEM;
1002         }
1003         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
1004
1005         /*
1006          * Master config will indicate if this controller should run the
1007          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
1008          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
1009          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
1010          * setting the message pump thread will remain at default priority.
1011          */
1012         if (master->rt) {
1013                 dev_info(&master->dev,
1014                         "will run message pump with realtime priority\n");
1015                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
1016         }
1017
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 /**
1022  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
1023  * messages
1024  * @master: the master to check for queued messages
1025  *
1026  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
1027  * this call.
1028  */
1029 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
1030 {
1031         struct spi_message *next;
1032         unsigned long flags;
1033
1034         /* get a pointer to the next message, if any */
1035         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1036         next = list_first_entry_or_null(&master->queue, struct spi_message,
1037                                         queue);
1038         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1039
1040         return next;
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
1043
1044 /**
1045  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
1046  * @master: the master to return the message to
1047  *
1048  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
1049  * queue is complete and can be removed from the queue.
1050  */
1051 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
1052 {
1053         struct spi_message *mesg;
1054         unsigned long flags;
1055         int ret;
1056
1057         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1058         mesg = master->cur_msg;
1059         master->cur_msg = NULL;
1060
1061         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
1062         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1063
1064         spi_unmap_msg(master, mesg);
1065
1066         if (master->cur_msg_prepared && master->unprepare_message) {
1067                 ret = master->unprepare_message(master, mesg);
1068                 if (ret) {
1069                         dev_err(&master->dev,
1070                                 "failed to unprepare message: %d\n", ret);
1071                 }
1072         }
1073         master->cur_msg_prepared = false;
1074
1075         mesg->state = NULL;
1076         if (mesg->complete)
1077                 mesg->complete(mesg->context);
1078
1079         trace_spi_message_done(mesg);
1080 }
1081 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
1082
1083 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
1084 {
1085         unsigned long flags;
1086
1087         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1088
1089         if (master->running || master->busy) {
1090                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1091                 return -EBUSY;
1092         }
1093
1094         master->running = true;
1095         master->cur_msg = NULL;
1096         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1097
1098         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
1099
1100         return 0;
1101 }
1102
1103 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
1104 {
1105         unsigned long flags;
1106         unsigned limit = 500;
1107         int ret = 0;
1108
1109         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1110
1111         /*
1112          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
1113          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
1114          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
1115          * friends on every SPI message. Do this instead.
1116          */
1117         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
1118                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1119                 usleep_range(10000, 11000);
1120                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1121         }
1122
1123         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
1124                 ret = -EBUSY;
1125         else
1126                 master->running = false;
1127
1128         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1129
1130         if (ret) {
1131                 dev_warn(&master->dev,
1132                          "could not stop message queue\n");
1133                 return ret;
1134         }
1135         return ret;
1136 }
1137
1138 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
1139 {
1140         int ret;
1141
1142         ret = spi_stop_queue(master);
1143
1144         /*
1145          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
1146          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
1147          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
1148          * return anyway.
1149          */
1150         if (ret) {
1151                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
1152                 return ret;
1153         }
1154
1155         flush_kthread_worker(&master->kworker);
1156         kthread_stop(master->kworker_task);
1157
1158         return 0;
1159 }
1160
1161 /**
1162  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
1163  * @spi: spi device which is requesting transfer
1164  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
1165  */
1166 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
1167 {
1168         struct spi_master *master = spi->master;
1169         unsigned long flags;
1170
1171         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1172
1173         if (!master->running) {
1174                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1175                 return -ESHUTDOWN;
1176         }
1177         msg->actual_length = 0;
1178         msg->status = -EINPROGRESS;
1179
1180         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
1181         if (!master->busy)
1182                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
1183
1184         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
1189 {
1190         int ret;
1191
1192         master->transfer = spi_queued_transfer;
1193         if (!master->transfer_one_message)
1194                 master->transfer_one_message = spi_transfer_one_message;
1195
1196         /* Initialize and start queue */
1197         ret = spi_init_queue(master);
1198         if (ret) {
1199                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
1200                 goto err_init_queue;
1201         }
1202         master->queued = true;
1203         ret = spi_start_queue(master);
1204         if (ret) {
1205                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
1206                 goto err_start_queue;
1207         }
1208
1209         return 0;
1210
1211 err_start_queue:
1212         spi_destroy_queue(master);
1213 err_init_queue:
1214         return ret;
1215 }
1216
1217 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1218
1219 #if defined(CONFIG_OF)
1220 /**
1221  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
1222  * @master:     Pointer to spi_master device
1223  *
1224  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
1225  * property.
1226  */
1227 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1228 {
1229         struct spi_device *spi;
1230         struct device_node *nc;
1231         int rc;
1232         u32 value;
1233
1234         if (!master->dev.of_node)
1235                 return;
1236
1237         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
1238                 /* Alloc an spi_device */
1239                 spi = spi_alloc_device(master);
1240                 if (!spi) {
1241                         dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
1242                                 nc->full_name);
1243                         spi_dev_put(spi);
1244                         continue;
1245                 }
1246
1247                 /* Select device driver */
1248                 if (of_modalias_node(nc, spi->modalias,
1249                                      sizeof(spi->modalias)) < 0) {
1250                         dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
1251                                 nc->full_name);
1252                         spi_dev_put(spi);
1253                         continue;
1254                 }
1255
1256                 /* Device address */
1257                 rc = of_property_read_u32(nc, "reg", &value);
1258                 if (rc) {
1259                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'reg' property (%d)\n",
1260                                 nc->full_name, rc);
1261                         spi_dev_put(spi);
1262                         continue;
1263                 }
1264                 spi->chip_select = value;
1265
1266                 /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
1267                 if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
1268                         spi->mode |= SPI_CPHA;
1269                 if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
1270                         spi->mode |= SPI_CPOL;
1271                 if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
1272                         spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1273                 if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
1274                         spi->mode |= SPI_3WIRE;
1275                 if (of_find_property(nc, "spi-lsb-first", NULL))
1276                         spi->mode |= SPI_LSB_FIRST;
1277
1278                 /* Device DUAL/QUAD mode */
1279                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-tx-bus-width", &value)) {
1280                         switch (value) {
1281                         case 1:
1282                                 break;
1283                         case 2:
1284                                 spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
1285                                 break;
1286                         case 4:
1287                                 spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
1288                                 break;
1289                         default:
1290                                 dev_warn(&master->dev,
1291                                          "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
1292                                          value);
1293                                 break;
1294                         }
1295                 }
1296
1297                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-rx-bus-width", &value)) {
1298                         switch (value) {
1299                         case 1:
1300                                 break;
1301                         case 2:
1302                                 spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
1303                                 break;
1304                         case 4:
1305                                 spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
1306                                 break;
1307                         default:
1308                                 dev_warn(&master->dev,
1309                                          "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
1310                                          value);
1311                                 break;
1312                         }
1313                 }
1314
1315                 /* Device speed */
1316                 rc = of_property_read_u32(nc, "spi-max-frequency", &value);
1317                 if (rc) {
1318                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'spi-max-frequency' property (%d)\n",
1319                                 nc->full_name, rc);
1320                         spi_dev_put(spi);
1321                         continue;
1322                 }
1323                 spi->max_speed_hz = value;
1324
1325                 /* IRQ */
1326                 spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
1327
1328                 /* Store a pointer to the node in the device structure */
1329                 of_node_get(nc);
1330                 spi->dev.of_node = nc;
1331
1332                 /* Register the new device */
1333                 request_module("%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
1334                 rc = spi_add_device(spi);
1335                 if (rc) {
1336                         dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
1337                                 nc->full_name);
1338                         spi_dev_put(spi);
1339                 }
1340
1341         }
1342 }
1343 #else
1344 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
1345 #endif
1346
1347 #ifdef CONFIG_ACPI
1348 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
1349 {
1350         struct spi_device *spi = data;
1351
1352         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
1353                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
1354
1355                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
1356                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
1357                         spi->chip_select = sb->device_selection;
1358                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
1359
1360                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
1361                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1362                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
1363                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1364                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
1365                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1366                 }
1367         } else if (spi->irq < 0) {
1368                 struct resource r;
1369
1370                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
1371                         spi->irq = r.start;
1372         }
1373
1374         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1375         return 1;
1376 }
1377
1378 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1379                                        void *data, void **return_value)
1380 {
1381         struct spi_master *master = data;
1382         struct list_head resource_list;
1383         struct acpi_device *adev;
1384         struct spi_device *spi;
1385         int ret;
1386
1387         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1388                 return AE_OK;
1389         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1390                 return AE_OK;
1391
1392         spi = spi_alloc_device(master);
1393         if (!spi) {
1394                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1395                         dev_name(&adev->dev));
1396                 return AE_NO_MEMORY;
1397         }
1398
1399         ACPI_COMPANION_SET(&spi->dev, adev);
1400         spi->irq = -1;
1401
1402         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1403         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1404                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1405         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1406
1407         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1408                 spi_dev_put(spi);
1409                 return AE_OK;
1410         }
1411
1412         adev->power.flags.ignore_parent = true;
1413         strlcpy(spi->modalias, acpi_device_hid(adev), sizeof(spi->modalias));
1414         if (spi_add_device(spi)) {
1415                 adev->power.flags.ignore_parent = false;
1416                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1417                         dev_name(&adev->dev));
1418                 spi_dev_put(spi);
1419         }
1420
1421         return AE_OK;
1422 }
1423
1424 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1425 {
1426         acpi_status status;
1427         acpi_handle handle;
1428
1429         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1430         if (!handle)
1431                 return;
1432
1433         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1434                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1435                                      master, NULL);
1436         if (ACPI_FAILURE(status))
1437                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1438 }
1439 #else
1440 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1441 #endif /* CONFIG_ACPI */
1442
1443 static void spi_master_release(struct device *dev)
1444 {
1445         struct spi_master *master;
1446
1447         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1448         kfree(master);
1449 }
1450
1451 static struct class spi_master_class = {
1452         .name           = "spi_master",
1453         .owner          = THIS_MODULE,
1454         .dev_release    = spi_master_release,
1455 };
1456
1457
1458
1459 /**
1460  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1461  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1462  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1463  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1464  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1465  * Context: can sleep
1466  *
1467  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1468  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1469  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1470  *
1471  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1472  * master structure on success, else NULL.
1473  *
1474  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1475  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1476  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1477  * leak.
1478  */
1479 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1480 {
1481         struct spi_master       *master;
1482
1483         if (!dev)
1484                 return NULL;
1485
1486         master = kzalloc(size + sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1487         if (!master)
1488                 return NULL;
1489
1490         device_initialize(&master->dev);
1491         master->bus_num = -1;
1492         master->num_chipselect = 1;
1493         master->dev.class = &spi_master_class;
1494         master->dev.parent = get_device(dev);
1495         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1496
1497         return master;
1498 }
1499 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1500
1501 #ifdef CONFIG_OF
1502 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1503 {
1504         int nb, i, *cs;
1505         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1506
1507         if (!np)
1508                 return 0;
1509
1510         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1511         master->num_chipselect = max_t(int, nb, master->num_chipselect);
1512
1513         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1514         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1515                 return 0;
1516         else if (nb < 0)
1517                 return nb;
1518
1519         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1520                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1521                           GFP_KERNEL);
1522         master->cs_gpios = cs;
1523
1524         if (!master->cs_gpios)
1525                 return -ENOMEM;
1526
1527         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1528                 cs[i] = -ENOENT;
1529
1530         for (i = 0; i < nb; i++)
1531                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1532
1533         return 0;
1534 }
1535 #else
1536 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1537 {
1538         return 0;
1539 }
1540 #endif
1541
1542 /**
1543  * spi_register_master - register SPI master controller
1544  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1545  * Context: can sleep
1546  *
1547  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1548  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1549  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1550  *
1551  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1552  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1553  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1554  * device identification, boards need configuration tables telling which
1555  * chip is at which address.
1556  *
1557  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1558  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1559  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1560  * spi_unregister_master().
1561  */
1562 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1563 {
1564         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1565         struct device           *dev = master->dev.parent;
1566         struct boardinfo        *bi;
1567         int                     status = -ENODEV;
1568         int                     dynamic = 0;
1569
1570         if (!dev)
1571                 return -ENODEV;
1572
1573         status = of_spi_register_master(master);
1574         if (status)
1575                 return status;
1576
1577         /* even if it's just one always-selected device, there must
1578          * be at least one chipselect
1579          */
1580         if (master->num_chipselect == 0)
1581                 return -EINVAL;
1582
1583         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1584                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1585
1586         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1587         if (master->bus_num < 0) {
1588                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1589                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1590                  */
1591                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1592                 dynamic = 1;
1593         }
1594
1595         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1596         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1597         master->bus_lock_flag = 0;
1598         init_completion(&master->xfer_completion);
1599         if (!master->max_dma_len)
1600                 master->max_dma_len = INT_MAX;
1601
1602         /* register the device, then userspace will see it.
1603          * registration fails if the bus ID is in use.
1604          */
1605         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1606         status = device_add(&master->dev);
1607         if (status < 0)
1608                 goto done;
1609         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1610                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1611
1612         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1613         if (master->transfer)
1614                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1615         else {
1616                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1617                 if (status) {
1618                         device_del(&master->dev);
1619                         goto done;
1620                 }
1621         }
1622
1623         mutex_lock(&board_lock);
1624         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1625         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1626                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1627         mutex_unlock(&board_lock);
1628
1629         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1630         of_register_spi_devices(master);
1631         acpi_register_spi_devices(master);
1632 done:
1633         return status;
1634 }
1635 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1636
1637 static void devm_spi_unregister(struct device *dev, void *res)
1638 {
1639         spi_unregister_master(*(struct spi_master **)res);
1640 }
1641
1642 /**
1643  * dev_spi_register_master - register managed SPI master controller
1644  * @dev:    device managing SPI master
1645  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1646  * Context: can sleep
1647  *
1648  * Register a SPI device as with spi_register_master() which will
1649  * automatically be unregister
1650  */
1651 int devm_spi_register_master(struct device *dev, struct spi_master *master)
1652 {
1653         struct spi_master **ptr;
1654         int ret;
1655
1656         ptr = devres_alloc(devm_spi_unregister, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1657         if (!ptr)
1658                 return -ENOMEM;
1659
1660         ret = spi_register_master(master);
1661         if (!ret) {
1662                 *ptr = master;
1663                 devres_add(dev, ptr);
1664         } else {
1665                 devres_free(ptr);
1666         }
1667
1668         return ret;
1669 }
1670 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_register_master);
1671
1672 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1673 {
1674         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1675         return 0;
1676 }
1677
1678 /**
1679  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1680  * @master: the master being unregistered
1681  * Context: can sleep
1682  *
1683  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1684  * only ones directly touching chip registers.
1685  *
1686  * This must be called from context that can sleep.
1687  */
1688 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1689 {
1690         int dummy;
1691
1692         if (master->queued) {
1693                 if (spi_destroy_queue(master))
1694                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1695         }
1696
1697         mutex_lock(&board_lock);
1698         list_del(&master->list);
1699         mutex_unlock(&board_lock);
1700
1701         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1702         device_unregister(&master->dev);
1703 }
1704 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1705
1706 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1707 {
1708         int ret;
1709
1710         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1711         if (!master->queued)
1712                 return 0;
1713
1714         ret = spi_stop_queue(master);
1715         if (ret)
1716                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1717
1718         return ret;
1719 }
1720 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1721
1722 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1723 {
1724         int ret;
1725
1726         if (!master->queued)
1727                 return 0;
1728
1729         ret = spi_start_queue(master);
1730         if (ret)
1731                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1732
1733         return ret;
1734 }
1735 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1736
1737 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1738 {
1739         struct spi_master *m;
1740         const u16 *bus_num = data;
1741
1742         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1743         return m->bus_num == *bus_num;
1744 }
1745
1746 /**
1747  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1748  * @bus_num: the master's bus number
1749  * Context: can sleep
1750  *
1751  * This call may be used with devices that are registered after
1752  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1753  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1754  * no such master registered.
1755  */
1756 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1757 {
1758         struct device           *dev;
1759         struct spi_master       *master = NULL;
1760
1761         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1762                                 __spi_master_match);
1763         if (dev)
1764                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1765         /* reference got in class_find_device */
1766         return master;
1767 }
1768 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1769
1770
1771 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1772
1773 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1774  * other core methods are currently defined as inline functions.
1775  */
1776
1777 /**
1778  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1779  * @spi: the device whose settings are being modified
1780  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1781  *
1782  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1783  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1784  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1785  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1786  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1787  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1788  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1789  *
1790  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1791  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1792  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1793  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1794  */
1795 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1796 {
1797         unsigned        bad_bits, ugly_bits;
1798         int             status = 0;
1799
1800         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1801          */
1802         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1803                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1804                 dev_err(&spi->dev,
1805                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1806                 return -EINVAL;
1807         }
1808         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1809          */
1810         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1811                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1812                 return -EINVAL;
1813         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1814          * that aren't supported with their current master
1815          */
1816         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1817         ugly_bits = bad_bits &
1818                     (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD);
1819         if (ugly_bits) {
1820                 dev_warn(&spi->dev,
1821                          "setup: ignoring unsupported mode bits %x\n",
1822                          ugly_bits);
1823                 spi->mode &= ~ugly_bits;
1824                 bad_bits &= ~ugly_bits;
1825         }
1826         if (bad_bits) {
1827                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1828                         bad_bits);
1829                 return -EINVAL;
1830         }
1831
1832         if (!spi->bits_per_word)
1833                 spi->bits_per_word = 8;
1834
1835         if (!spi->max_speed_hz)
1836                 spi->max_speed_hz = spi->master->max_speed_hz;
1837
1838         if (spi->master->setup)
1839                 status = spi->master->setup(spi);
1840
1841         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1842                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1843                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1844                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1845                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1846                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1847                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1848                         status);
1849
1850         return status;
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1853
1854 static int __spi_validate(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1855 {
1856         struct spi_master *master = spi->master;
1857         struct spi_transfer *xfer;
1858         int w_size;
1859
1860         if (list_empty(&message->transfers))
1861                 return -EINVAL;
1862
1863         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1864          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1865          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1866          * software limitations.
1867          */
1868         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1869                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1870                 unsigned flags = master->flags;
1871
1872                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1873                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1874                                 return -EINVAL;
1875                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1876                                 return -EINVAL;
1877                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1878                                 return -EINVAL;
1879                 }
1880         }
1881
1882         /**
1883          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1884          * it is not set for this transfer.
1885          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1886          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1887          */
1888         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1889                 message->frame_length += xfer->len;
1890                 if (!xfer->bits_per_word)
1891                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1892
1893                 if (!xfer->speed_hz)
1894                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1895
1896                 if (master->max_speed_hz &&
1897                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1898                         xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1899
1900                 if (master->bits_per_word_mask) {
1901                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1902                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1903                                 return -EINVAL;
1904                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1905                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1906                                 return -EINVAL;
1907                 }
1908
1909                 /*
1910                  * SPI transfer length should be multiple of SPI word size
1911                  * where SPI word size should be power-of-two multiple
1912                  */
1913                 if (xfer->bits_per_word <= 8)
1914                         w_size = 1;
1915                 else if (xfer->bits_per_word <= 16)
1916                         w_size = 2;
1917                 else
1918                         w_size = 4;
1919
1920                 /* No partial transfers accepted */
1921                 if (xfer->len % w_size)
1922                         return -EINVAL;
1923
1924                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1925                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1926                         return -EINVAL;
1927
1928                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1929                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1930                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1931                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1932                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1933                  * 1. check the value matches one of single, dual and quad
1934                  * 2. check tx/rx_nbits match the mode in spi_device
1935                  */
1936                 if (xfer->tx_buf) {
1937                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1938                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1939                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1940                                 return -EINVAL;
1941                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1942                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1943                                 return -EINVAL;
1944                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1945                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1946                                 return -EINVAL;
1947                 }
1948                 /* check transfer rx_nbits */
1949                 if (xfer->rx_buf) {
1950                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1951                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1952                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1953                                 return -EINVAL;
1954                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1955                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1956                                 return -EINVAL;
1957                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1958                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1959                                 return -EINVAL;
1960                 }
1961         }
1962
1963         message->status = -EINPROGRESS;
1964
1965         return 0;
1966 }
1967
1968 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1969 {
1970         struct spi_master *master = spi->master;
1971
1972         message->spi = spi;
1973
1974         trace_spi_message_submit(message);
1975
1976         return master->transfer(spi, message);
1977 }
1978
1979 /**
1980  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1981  * @spi: device with which data will be exchanged
1982  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1983  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1984  *
1985  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1986  * as well as from task contexts which can sleep.
1987  *
1988  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1989  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1990  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1991  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1992  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1993  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1994  * core or controller driver code.
1995  *
1996  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1997  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1998  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1999  * time requirements, for example.
2000  *
2001  * On detection of any fault during the transfer, processing of
2002  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
2003  * Until returning from the associated message completion callback,
2004  * no other spi_message queued to that device will be processed.
2005  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
2006  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
2007  */
2008 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2009 {
2010         struct spi_master *master = spi->master;
2011         int ret;
2012         unsigned long flags;
2013
2014         ret = __spi_validate(spi, message);
2015         if (ret != 0)
2016                 return ret;
2017
2018         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2019
2020         if (master->bus_lock_flag)
2021                 ret = -EBUSY;
2022         else
2023                 ret = __spi_async(spi, message);
2024
2025         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2026
2027         return ret;
2028 }
2029 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
2030
2031 /**
2032  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
2033  * @spi: device with which data will be exchanged
2034  * @message: describes the data transfers, including completion callback
2035  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
2036  *
2037  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
2038  * as well as from task contexts which can sleep.
2039  *
2040  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
2041  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
2042  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
2043  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
2044  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
2045  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
2046  * core or controller driver code.
2047  *
2048  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
2049  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
2050  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
2051  * time requirements, for example.
2052  *
2053  * On detection of any fault during the transfer, processing of
2054  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
2055  * Until returning from the associated message completion callback,
2056  * no other spi_message queued to that device will be processed.
2057  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
2058  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
2059  */
2060 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2061 {
2062         struct spi_master *master = spi->master;
2063         int ret;
2064         unsigned long flags;
2065
2066         ret = __spi_validate(spi, message);
2067         if (ret != 0)
2068                 return ret;
2069
2070         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2071
2072         ret = __spi_async(spi, message);
2073
2074         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2075
2076         return ret;
2077
2078 }
2079 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
2080
2081
2082 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2083
2084 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
2085  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
2086  * inline functions.
2087  */
2088
2089 static void spi_complete(void *arg)
2090 {
2091         complete(arg);
2092 }
2093
2094 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
2095                       int bus_locked)
2096 {
2097         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
2098         int status;
2099         struct spi_master *master = spi->master;
2100
2101         message->complete = spi_complete;
2102         message->context = &done;
2103
2104         if (!bus_locked)
2105                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
2106
2107         status = spi_async_locked(spi, message);
2108
2109         if (!bus_locked)
2110                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
2111
2112         if (status == 0) {
2113                 wait_for_completion(&done);
2114                 status = message->status;
2115         }
2116         message->context = NULL;
2117         return status;
2118 }
2119
2120 /**
2121  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
2122  * @spi: device with which data will be exchanged
2123  * @message: describes the data transfers
2124  * Context: can sleep
2125  *
2126  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2127  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
2128  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
2129  *
2130  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
2131  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
2132  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
2133  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
2134  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
2135  *
2136  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
2137  * message will not be freed before this call returns.
2138  *
2139  * It returns zero on success, else a negative error code.
2140  */
2141 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2142 {
2143         return __spi_sync(spi, message, 0);
2144 }
2145 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
2146
2147 /**
2148  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
2149  * @spi: device with which data will be exchanged
2150  * @message: describes the data transfers
2151  * Context: can sleep
2152  *
2153  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2154  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
2155  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
2156  *
2157  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
2158  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
2159  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
2160  *
2161  * It returns zero on success, else a negative error code.
2162  */
2163 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2164 {
2165         return __spi_sync(spi, message, 1);
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
2168
2169 /**
2170  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
2171  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
2172  * Context: can sleep
2173  *
2174  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2175  * is non-interruptible, and has no timeout.
2176  *
2177  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
2178  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
2179  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
2180  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
2181  *
2182  * It returns zero on success, else a negative error code.
2183  */
2184 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
2185 {
2186         unsigned long flags;
2187
2188         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
2189
2190         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2191         master->bus_lock_flag = 1;
2192         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2193
2194         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
2195
2196         return 0;
2197 }
2198 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
2199
2200 /**
2201  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
2202  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
2203  * Context: can sleep
2204  *
2205  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2206  * is non-interruptible, and has no timeout.
2207  *
2208  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
2209  * call.
2210  *
2211  * It returns zero on success, else a negative error code.
2212  */
2213 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
2214 {
2215         master->bus_lock_flag = 0;
2216
2217         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
2218
2219         return 0;
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
2222
2223 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
2224 #define SPI_BUFSIZ      max(32, SMP_CACHE_BYTES)
2225
2226 static u8       *buf;
2227
2228 /**
2229  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
2230  * @spi: device with which data will be exchanged
2231  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
2232  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
2233  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
2234  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
2235  * Context: can sleep
2236  *
2237  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
2238  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
2239  * is zero for success, else a negative errno status code.
2240  * This call may only be used from a context that may sleep.
2241  *
2242  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
2243  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
2244  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
2245  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
2246  */
2247 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
2248                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
2249                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
2250 {
2251         static DEFINE_MUTEX(lock);
2252
2253         int                     status;
2254         struct spi_message      message;
2255         struct spi_transfer     x[2];
2256         u8                      *local_buf;
2257
2258         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
2259          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
2260          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
2261          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
2262          */
2263         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
2264                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
2265                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
2266                 if (!local_buf)
2267                         return -ENOMEM;
2268         } else {
2269                 local_buf = buf;
2270         }
2271
2272         spi_message_init(&message);
2273         memset(x, 0, sizeof(x));
2274         if (n_tx) {
2275                 x[0].len = n_tx;
2276                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
2277         }
2278         if (n_rx) {
2279                 x[1].len = n_rx;
2280                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
2281         }
2282
2283         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
2284         x[0].tx_buf = local_buf;
2285         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
2286
2287         /* do the i/o */
2288         status = spi_sync(spi, &message);
2289         if (status == 0)
2290                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
2291
2292         if (x[0].tx_buf == buf)
2293                 mutex_unlock(&lock);
2294         else
2295                 kfree(local_buf);
2296
2297         return status;
2298 }
2299 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
2300
2301 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2302
2303 static int __init spi_init(void)
2304 {
2305         int     status;
2306
2307         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
2308         if (!buf) {
2309                 status = -ENOMEM;
2310                 goto err0;
2311         }
2312
2313         status = bus_register(&spi_bus_type);
2314         if (status < 0)
2315                 goto err1;
2316
2317         status = class_register(&spi_master_class);
2318         if (status < 0)
2319                 goto err2;
2320         return 0;
2321
2322 err2:
2323         bus_unregister(&spi_bus_type);
2324 err1:
2325         kfree(buf);
2326         buf = NULL;
2327 err0:
2328         return status;
2329 }
2330
2331 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
2332  * but even essential drivers wait till later
2333  *
2334  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
2335  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
2336  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
2337  */
2338 postcore_initcall(spi_init);
2339