x86/smpboot: Init apic mapping before usage
[cascardo/linux.git] / drivers / spi / spi-mpc512x-psc.c
1 /*
2  * MPC512x PSC in SPI mode driver.
3  *
4  * Copyright (C) 2007,2008 Freescale Semiconductor Inc.
5  * Original port from 52xx driver:
6  *      Hongjun Chen <hong-jun.chen@freescale.com>
7  *
8  * Fork of mpc52xx_psc_spi.c:
9  *      Copyright (C) 2006 TOPTICA Photonics AG., Dragos Carp
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
12  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
13  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
14  * option) any later version.
15  */
16
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/of_address.h>
22 #include <linux/of_irq.h>
23 #include <linux/of_platform.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/io.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/clk.h>
28 #include <linux/spi/spi.h>
29 #include <linux/fsl_devices.h>
30 #include <linux/gpio.h>
31 #include <asm/mpc52xx_psc.h>
32
33 enum {
34         TYPE_MPC5121,
35         TYPE_MPC5125,
36 };
37
38 /*
39  * This macro abstracts the differences in the PSC register layout between
40  * MPC5121 (which uses a struct mpc52xx_psc) and MPC5125 (using mpc5125_psc).
41  */
42 #define psc_addr(mps, regname) ({                                       \
43         void *__ret = NULL;                                             \
44         switch (mps->type) {                                            \
45         case TYPE_MPC5121: {                                            \
46                         struct mpc52xx_psc __iomem *psc = mps->psc;     \
47                         __ret = &psc->regname;                          \
48                 };                                                      \
49                 break;                                                  \
50         case TYPE_MPC5125: {                                            \
51                         struct mpc5125_psc __iomem *psc = mps->psc;     \
52                         __ret = &psc->regname;                          \
53                 };                                                      \
54                 break;                                                  \
55         }                                                               \
56         __ret; })
57
58 struct mpc512x_psc_spi {
59         void (*cs_control)(struct spi_device *spi, bool on);
60
61         /* driver internal data */
62         int type;
63         void __iomem *psc;
64         struct mpc512x_psc_fifo __iomem *fifo;
65         unsigned int irq;
66         u8 bits_per_word;
67         struct clk *clk_mclk;
68         struct clk *clk_ipg;
69         u32 mclk_rate;
70
71         struct completion txisrdone;
72 };
73
74 /* controller state */
75 struct mpc512x_psc_spi_cs {
76         int bits_per_word;
77         int speed_hz;
78 };
79
80 /* set clock freq, clock ramp, bits per work
81  * if t is NULL then reset the values to the default values
82  */
83 static int mpc512x_psc_spi_transfer_setup(struct spi_device *spi,
84                                           struct spi_transfer *t)
85 {
86         struct mpc512x_psc_spi_cs *cs = spi->controller_state;
87
88         cs->speed_hz = (t && t->speed_hz)
89             ? t->speed_hz : spi->max_speed_hz;
90         cs->bits_per_word = (t && t->bits_per_word)
91             ? t->bits_per_word : spi->bits_per_word;
92         cs->bits_per_word = ((cs->bits_per_word + 7) / 8) * 8;
93         return 0;
94 }
95
96 static void mpc512x_psc_spi_activate_cs(struct spi_device *spi)
97 {
98         struct mpc512x_psc_spi_cs *cs = spi->controller_state;
99         struct mpc512x_psc_spi *mps = spi_master_get_devdata(spi->master);
100         u32 sicr;
101         u32 ccr;
102         int speed;
103         u16 bclkdiv;
104
105         sicr = in_be32(psc_addr(mps, sicr));
106
107         /* Set clock phase and polarity */
108         if (spi->mode & SPI_CPHA)
109                 sicr |= 0x00001000;
110         else
111                 sicr &= ~0x00001000;
112
113         if (spi->mode & SPI_CPOL)
114                 sicr |= 0x00002000;
115         else
116                 sicr &= ~0x00002000;
117
118         if (spi->mode & SPI_LSB_FIRST)
119                 sicr |= 0x10000000;
120         else
121                 sicr &= ~0x10000000;
122         out_be32(psc_addr(mps, sicr), sicr);
123
124         ccr = in_be32(psc_addr(mps, ccr));
125         ccr &= 0xFF000000;
126         speed = cs->speed_hz;
127         if (!speed)
128                 speed = 1000000;        /* default 1MHz */
129         bclkdiv = (mps->mclk_rate / speed) - 1;
130
131         ccr |= (((bclkdiv & 0xff) << 16) | (((bclkdiv >> 8) & 0xff) << 8));
132         out_be32(psc_addr(mps, ccr), ccr);
133         mps->bits_per_word = cs->bits_per_word;
134
135         if (mps->cs_control && gpio_is_valid(spi->cs_gpio))
136                 mps->cs_control(spi, (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? 1 : 0);
137 }
138
139 static void mpc512x_psc_spi_deactivate_cs(struct spi_device *spi)
140 {
141         struct mpc512x_psc_spi *mps = spi_master_get_devdata(spi->master);
142
143         if (mps->cs_control && gpio_is_valid(spi->cs_gpio))
144                 mps->cs_control(spi, (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? 0 : 1);
145
146 }
147
148 /* extract and scale size field in txsz or rxsz */
149 #define MPC512x_PSC_FIFO_SZ(sz) ((sz & 0x7ff) << 2);
150
151 #define EOFBYTE 1
152
153 static int mpc512x_psc_spi_transfer_rxtx(struct spi_device *spi,
154                                          struct spi_transfer *t)
155 {
156         struct mpc512x_psc_spi *mps = spi_master_get_devdata(spi->master);
157         struct mpc512x_psc_fifo __iomem *fifo = mps->fifo;
158         size_t tx_len = t->len;
159         size_t rx_len = t->len;
160         u8 *tx_buf = (u8 *)t->tx_buf;
161         u8 *rx_buf = (u8 *)t->rx_buf;
162
163         if (!tx_buf && !rx_buf && t->len)
164                 return -EINVAL;
165
166         while (rx_len || tx_len) {
167                 size_t txcount;
168                 u8 data;
169                 size_t fifosz;
170                 size_t rxcount;
171                 int rxtries;
172
173                 /*
174                  * send the TX bytes in as large a chunk as possible
175                  * but neither exceed the TX nor the RX FIFOs
176                  */
177                 fifosz = MPC512x_PSC_FIFO_SZ(in_be32(&fifo->txsz));
178                 txcount = min(fifosz, tx_len);
179                 fifosz = MPC512x_PSC_FIFO_SZ(in_be32(&fifo->rxsz));
180                 fifosz -= in_be32(&fifo->rxcnt) + 1;
181                 txcount = min(fifosz, txcount);
182                 if (txcount) {
183
184                         /* fill the TX FIFO */
185                         while (txcount-- > 0) {
186                                 data = tx_buf ? *tx_buf++ : 0;
187                                 if (tx_len == EOFBYTE && t->cs_change)
188                                         setbits32(&fifo->txcmd,
189                                                   MPC512x_PSC_FIFO_EOF);
190                                 out_8(&fifo->txdata_8, data);
191                                 tx_len--;
192                         }
193
194                         /* have the ISR trigger when the TX FIFO is empty */
195                         reinit_completion(&mps->txisrdone);
196                         out_be32(&fifo->txisr, MPC512x_PSC_FIFO_EMPTY);
197                         out_be32(&fifo->tximr, MPC512x_PSC_FIFO_EMPTY);
198                         wait_for_completion(&mps->txisrdone);
199                 }
200
201                 /*
202                  * consume as much RX data as the FIFO holds, while we
203                  * iterate over the transfer's TX data length
204                  *
205                  * only insist in draining all the remaining RX bytes
206                  * when the TX bytes were exhausted (that's at the very
207                  * end of this transfer, not when still iterating over
208                  * the transfer's chunks)
209                  */
210                 rxtries = 50;
211                 do {
212
213                         /*
214                          * grab whatever was in the FIFO when we started
215                          * looking, don't bother fetching what was added to
216                          * the FIFO while we read from it -- we'll return
217                          * here eventually and prefer sending out remaining
218                          * TX data
219                          */
220                         fifosz = in_be32(&fifo->rxcnt);
221                         rxcount = min(fifosz, rx_len);
222                         while (rxcount-- > 0) {
223                                 data = in_8(&fifo->rxdata_8);
224                                 if (rx_buf)
225                                         *rx_buf++ = data;
226                                 rx_len--;
227                         }
228
229                         /*
230                          * come back later if there still is TX data to send,
231                          * bail out of the RX drain loop if all of the TX data
232                          * was sent and all of the RX data was received (i.e.
233                          * when the transmission has completed)
234                          */
235                         if (tx_len)
236                                 break;
237                         if (!rx_len)
238                                 break;
239
240                         /*
241                          * TX data transmission has completed while RX data
242                          * is still pending -- that's a transient situation
243                          * which depends on wire speed and specific
244                          * hardware implementation details (buffering) yet
245                          * should resolve very quickly
246                          *
247                          * just yield for a moment to not hog the CPU for
248                          * too long when running SPI at low speed
249                          *
250                          * the timeout range is rather arbitrary and tries
251                          * to balance throughput against system load; the
252                          * chosen values result in a minimal timeout of 50
253                          * times 10us and thus work at speeds as low as
254                          * some 20kbps, while the maximum timeout at the
255                          * transfer's end could be 5ms _if_ nothing else
256                          * ticks in the system _and_ RX data still wasn't
257                          * received, which only occurs in situations that
258                          * are exceptional; removing the unpredictability
259                          * of the timeout either decreases throughput
260                          * (longer timeouts), or puts more load on the
261                          * system (fixed short timeouts) or requires the
262                          * use of a timeout API instead of a counter and an
263                          * unknown inner delay
264                          */
265                         usleep_range(10, 100);
266
267                 } while (--rxtries > 0);
268                 if (!tx_len && rx_len && !rxtries) {
269                         /*
270                          * not enough RX bytes even after several retries
271                          * and the resulting rather long timeout?
272                          */
273                         rxcount = in_be32(&fifo->rxcnt);
274                         dev_warn(&spi->dev,
275                                  "short xfer, missing %zd RX bytes, FIFO level %zd\n",
276                                  rx_len, rxcount);
277                 }
278
279                 /*
280                  * drain and drop RX data which "should not be there" in
281                  * the first place, for undisturbed transmission this turns
282                  * into a NOP (except for the FIFO level fetch)
283                  */
284                 if (!tx_len && !rx_len) {
285                         while (in_be32(&fifo->rxcnt))
286                                 in_8(&fifo->rxdata_8);
287                 }
288
289         }
290         return 0;
291 }
292
293 static int mpc512x_psc_spi_msg_xfer(struct spi_master *master,
294                                     struct spi_message *m)
295 {
296         struct spi_device *spi;
297         unsigned cs_change;
298         int status;
299         struct spi_transfer *t;
300
301         spi = m->spi;
302         cs_change = 1;
303         status = 0;
304         list_for_each_entry(t, &m->transfers, transfer_list) {
305                 status = mpc512x_psc_spi_transfer_setup(spi, t);
306                 if (status < 0)
307                         break;
308
309                 if (cs_change)
310                         mpc512x_psc_spi_activate_cs(spi);
311                 cs_change = t->cs_change;
312
313                 status = mpc512x_psc_spi_transfer_rxtx(spi, t);
314                 if (status)
315                         break;
316                 m->actual_length += t->len;
317
318                 if (t->delay_usecs)
319                         udelay(t->delay_usecs);
320
321                 if (cs_change)
322                         mpc512x_psc_spi_deactivate_cs(spi);
323         }
324
325         m->status = status;
326         if (m->complete)
327                 m->complete(m->context);
328
329         if (status || !cs_change)
330                 mpc512x_psc_spi_deactivate_cs(spi);
331
332         mpc512x_psc_spi_transfer_setup(spi, NULL);
333
334         spi_finalize_current_message(master);
335         return status;
336 }
337
338 static int mpc512x_psc_spi_prep_xfer_hw(struct spi_master *master)
339 {
340         struct mpc512x_psc_spi *mps = spi_master_get_devdata(master);
341
342         dev_dbg(&master->dev, "%s()\n", __func__);
343
344         /* Zero MR2 */
345         in_8(psc_addr(mps, mr2));
346         out_8(psc_addr(mps, mr2), 0x0);
347
348         /* enable transmitter/receiver */
349         out_8(psc_addr(mps, command), MPC52xx_PSC_TX_ENABLE | MPC52xx_PSC_RX_ENABLE);
350
351         return 0;
352 }
353
354 static int mpc512x_psc_spi_unprep_xfer_hw(struct spi_master *master)
355 {
356         struct mpc512x_psc_spi *mps = spi_master_get_devdata(master);
357         struct mpc512x_psc_fifo __iomem *fifo = mps->fifo;
358
359         dev_dbg(&master->dev, "%s()\n", __func__);
360
361         /* disable transmitter/receiver and fifo interrupt */
362         out_8(psc_addr(mps, command), MPC52xx_PSC_TX_DISABLE | MPC52xx_PSC_RX_DISABLE);
363         out_be32(&fifo->tximr, 0);
364
365         return 0;
366 }
367
368 static int mpc512x_psc_spi_setup(struct spi_device *spi)
369 {
370         struct mpc512x_psc_spi_cs *cs = spi->controller_state;
371         int ret;
372
373         if (spi->bits_per_word % 8)
374                 return -EINVAL;
375
376         if (!cs) {
377                 cs = kzalloc(sizeof *cs, GFP_KERNEL);
378                 if (!cs)
379                         return -ENOMEM;
380
381                 if (gpio_is_valid(spi->cs_gpio)) {
382                         ret = gpio_request(spi->cs_gpio, dev_name(&spi->dev));
383                         if (ret) {
384                                 dev_err(&spi->dev, "can't get CS gpio: %d\n",
385                                         ret);
386                                 kfree(cs);
387                                 return ret;
388                         }
389                         gpio_direction_output(spi->cs_gpio,
390                                         spi->mode & SPI_CS_HIGH ? 0 : 1);
391                 }
392
393                 spi->controller_state = cs;
394         }
395
396         cs->bits_per_word = spi->bits_per_word;
397         cs->speed_hz = spi->max_speed_hz;
398
399         return 0;
400 }
401
402 static void mpc512x_psc_spi_cleanup(struct spi_device *spi)
403 {
404         if (gpio_is_valid(spi->cs_gpio))
405                 gpio_free(spi->cs_gpio);
406         kfree(spi->controller_state);
407 }
408
409 static int mpc512x_psc_spi_port_config(struct spi_master *master,
410                                        struct mpc512x_psc_spi *mps)
411 {
412         struct mpc512x_psc_fifo __iomem *fifo = mps->fifo;
413         u32 sicr;
414         u32 ccr;
415         int speed;
416         u16 bclkdiv;
417
418         /* Reset the PSC into a known state */
419         out_8(psc_addr(mps, command), MPC52xx_PSC_RST_RX);
420         out_8(psc_addr(mps, command), MPC52xx_PSC_RST_TX);
421         out_8(psc_addr(mps, command), MPC52xx_PSC_TX_DISABLE | MPC52xx_PSC_RX_DISABLE);
422
423         /* Disable psc interrupts all useful interrupts are in fifo */
424         out_be16(psc_addr(mps, isr_imr.imr), 0);
425
426         /* Disable fifo interrupts, will be enabled later */
427         out_be32(&fifo->tximr, 0);
428         out_be32(&fifo->rximr, 0);
429
430         /* Setup fifo slice address and size */
431         /*out_be32(&fifo->txsz, 0x0fe00004);*/
432         /*out_be32(&fifo->rxsz, 0x0ff00004);*/
433
434         sicr =  0x01000000 |    /* SIM = 0001 -- 8 bit */
435                 0x00800000 |    /* GenClk = 1 -- internal clk */
436                 0x00008000 |    /* SPI = 1 */
437                 0x00004000 |    /* MSTR = 1   -- SPI master */
438                 0x00000800;     /* UseEOF = 1 -- SS low until EOF */
439
440         out_be32(psc_addr(mps, sicr), sicr);
441
442         ccr = in_be32(psc_addr(mps, ccr));
443         ccr &= 0xFF000000;
444         speed = 1000000;        /* default 1MHz */
445         bclkdiv = (mps->mclk_rate / speed) - 1;
446         ccr |= (((bclkdiv & 0xff) << 16) | (((bclkdiv >> 8) & 0xff) << 8));
447         out_be32(psc_addr(mps, ccr), ccr);
448
449         /* Set 2ms DTL delay */
450         out_8(psc_addr(mps, ctur), 0x00);
451         out_8(psc_addr(mps, ctlr), 0x82);
452
453         /* we don't use the alarms */
454         out_be32(&fifo->rxalarm, 0xfff);
455         out_be32(&fifo->txalarm, 0);
456
457         /* Enable FIFO slices for Rx/Tx */
458         out_be32(&fifo->rxcmd,
459                  MPC512x_PSC_FIFO_ENABLE_SLICE | MPC512x_PSC_FIFO_ENABLE_DMA);
460         out_be32(&fifo->txcmd,
461                  MPC512x_PSC_FIFO_ENABLE_SLICE | MPC512x_PSC_FIFO_ENABLE_DMA);
462
463         mps->bits_per_word = 8;
464
465         return 0;
466 }
467
468 static irqreturn_t mpc512x_psc_spi_isr(int irq, void *dev_id)
469 {
470         struct mpc512x_psc_spi *mps = (struct mpc512x_psc_spi *)dev_id;
471         struct mpc512x_psc_fifo __iomem *fifo = mps->fifo;
472
473         /* clear interrupt and wake up the rx/tx routine */
474         if (in_be32(&fifo->txisr) &
475             in_be32(&fifo->tximr) & MPC512x_PSC_FIFO_EMPTY) {
476                 out_be32(&fifo->txisr, MPC512x_PSC_FIFO_EMPTY);
477                 out_be32(&fifo->tximr, 0);
478                 complete(&mps->txisrdone);
479                 return IRQ_HANDLED;
480         }
481         return IRQ_NONE;
482 }
483
484 static void mpc512x_spi_cs_control(struct spi_device *spi, bool onoff)
485 {
486         gpio_set_value(spi->cs_gpio, onoff);
487 }
488
489 static int mpc512x_psc_spi_do_probe(struct device *dev, u32 regaddr,
490                                               u32 size, unsigned int irq)
491 {
492         struct fsl_spi_platform_data *pdata = dev_get_platdata(dev);
493         struct mpc512x_psc_spi *mps;
494         struct spi_master *master;
495         int ret;
496         void *tempp;
497         struct clk *clk;
498
499         master = spi_alloc_master(dev, sizeof *mps);
500         if (master == NULL)
501                 return -ENOMEM;
502
503         dev_set_drvdata(dev, master);
504         mps = spi_master_get_devdata(master);
505         mps->type = (int)of_device_get_match_data(dev);
506         mps->irq = irq;
507
508         if (pdata == NULL) {
509                 mps->cs_control = mpc512x_spi_cs_control;
510         } else {
511                 mps->cs_control = pdata->cs_control;
512                 master->bus_num = pdata->bus_num;
513                 master->num_chipselect = pdata->max_chipselect;
514         }
515
516         master->mode_bits = SPI_CPOL | SPI_CPHA | SPI_CS_HIGH | SPI_LSB_FIRST;
517         master->setup = mpc512x_psc_spi_setup;
518         master->prepare_transfer_hardware = mpc512x_psc_spi_prep_xfer_hw;
519         master->transfer_one_message = mpc512x_psc_spi_msg_xfer;
520         master->unprepare_transfer_hardware = mpc512x_psc_spi_unprep_xfer_hw;
521         master->cleanup = mpc512x_psc_spi_cleanup;
522         master->dev.of_node = dev->of_node;
523
524         tempp = devm_ioremap(dev, regaddr, size);
525         if (!tempp) {
526                 dev_err(dev, "could not ioremap I/O port range\n");
527                 ret = -EFAULT;
528                 goto free_master;
529         }
530         mps->psc = tempp;
531         mps->fifo =
532                 (struct mpc512x_psc_fifo *)(tempp + sizeof(struct mpc52xx_psc));
533         ret = devm_request_irq(dev, mps->irq, mpc512x_psc_spi_isr, IRQF_SHARED,
534                                 "mpc512x-psc-spi", mps);
535         if (ret)
536                 goto free_master;
537         init_completion(&mps->txisrdone);
538
539         clk = devm_clk_get(dev, "mclk");
540         if (IS_ERR(clk)) {
541                 ret = PTR_ERR(clk);
542                 goto free_master;
543         }
544         ret = clk_prepare_enable(clk);
545         if (ret)
546                 goto free_master;
547         mps->clk_mclk = clk;
548         mps->mclk_rate = clk_get_rate(clk);
549
550         clk = devm_clk_get(dev, "ipg");
551         if (IS_ERR(clk)) {
552                 ret = PTR_ERR(clk);
553                 goto free_mclk_clock;
554         }
555         ret = clk_prepare_enable(clk);
556         if (ret)
557                 goto free_mclk_clock;
558         mps->clk_ipg = clk;
559
560         ret = mpc512x_psc_spi_port_config(master, mps);
561         if (ret < 0)
562                 goto free_ipg_clock;
563
564         ret = devm_spi_register_master(dev, master);
565         if (ret < 0)
566                 goto free_ipg_clock;
567
568         return ret;
569
570 free_ipg_clock:
571         clk_disable_unprepare(mps->clk_ipg);
572 free_mclk_clock:
573         clk_disable_unprepare(mps->clk_mclk);
574 free_master:
575         spi_master_put(master);
576
577         return ret;
578 }
579
580 static int mpc512x_psc_spi_do_remove(struct device *dev)
581 {
582         struct spi_master *master = dev_get_drvdata(dev);
583         struct mpc512x_psc_spi *mps = spi_master_get_devdata(master);
584
585         clk_disable_unprepare(mps->clk_mclk);
586         clk_disable_unprepare(mps->clk_ipg);
587
588         return 0;
589 }
590
591 static int mpc512x_psc_spi_of_probe(struct platform_device *op)
592 {
593         const u32 *regaddr_p;
594         u64 regaddr64, size64;
595
596         regaddr_p = of_get_address(op->dev.of_node, 0, &size64, NULL);
597         if (!regaddr_p) {
598                 dev_err(&op->dev, "Invalid PSC address\n");
599                 return -EINVAL;
600         }
601         regaddr64 = of_translate_address(op->dev.of_node, regaddr_p);
602
603         return mpc512x_psc_spi_do_probe(&op->dev, (u32) regaddr64, (u32) size64,
604                                 irq_of_parse_and_map(op->dev.of_node, 0));
605 }
606
607 static int mpc512x_psc_spi_of_remove(struct platform_device *op)
608 {
609         return mpc512x_psc_spi_do_remove(&op->dev);
610 }
611
612 static const struct of_device_id mpc512x_psc_spi_of_match[] = {
613         { .compatible = "fsl,mpc5121-psc-spi", .data = (void *)TYPE_MPC5121 },
614         { .compatible = "fsl,mpc5125-psc-spi", .data = (void *)TYPE_MPC5125 },
615         {},
616 };
617
618 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mpc512x_psc_spi_of_match);
619
620 static struct platform_driver mpc512x_psc_spi_of_driver = {
621         .probe = mpc512x_psc_spi_of_probe,
622         .remove = mpc512x_psc_spi_of_remove,
623         .driver = {
624                 .name = "mpc512x-psc-spi",
625                 .of_match_table = mpc512x_psc_spi_of_match,
626         },
627 };
628 module_platform_driver(mpc512x_psc_spi_of_driver);
629
630 MODULE_AUTHOR("John Rigby");
631 MODULE_DESCRIPTION("MPC512x PSC SPI Driver");
632 MODULE_LICENSE("GPL");