Merge remote-tracking branches 'spi/topic/falcon', 'spi/topic/fsf', 'spi/topic/fsl...
[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
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/kmod.h>
20 #include <linux/device.h>
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/cache.h>
23 #include <linux/dma-mapping.h>
24 #include <linux/dmaengine.h>
25 #include <linux/mutex.h>
26 #include <linux/of_device.h>
27 #include <linux/of_irq.h>
28 #include <linux/clk/clk-conf.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/mod_devicetable.h>
31 #include <linux/spi/spi.h>
32 #include <linux/of_gpio.h>
33 #include <linux/pm_runtime.h>
34 #include <linux/pm_domain.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/sched/rt.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/acpi.h>
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/spi.h>
44
45 static void spidev_release(struct device *dev)
46 {
47         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
48
49         /* spi masters may cleanup for released devices */
50         if (spi->master->cleanup)
51                 spi->master->cleanup(spi);
52
53         spi_master_put(spi->master);
54         kfree(spi);
55 }
56
57 static ssize_t
58 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
59 {
60         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
61         int len;
62
63         len = acpi_device_modalias(dev, buf, PAGE_SIZE - 1);
64         if (len != -ENODEV)
65                 return len;
66
67         return sprintf(buf, "%s%s\n", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
68 }
69 static DEVICE_ATTR_RO(modalias);
70
71 static struct attribute *spi_dev_attrs[] = {
72         &dev_attr_modalias.attr,
73         NULL,
74 };
75 ATTRIBUTE_GROUPS(spi_dev);
76
77 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
78  * and the sysfs version makes coldplug work too.
79  */
80
81 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
82                                                 const struct spi_device *sdev)
83 {
84         while (id->name[0]) {
85                 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
86                         return id;
87                 id++;
88         }
89         return NULL;
90 }
91
92 const struct spi_device_id *spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev)
93 {
94         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(sdev->dev.driver);
95
96         return spi_match_id(sdrv->id_table, sdev);
97 }
98 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_device_id);
99
100 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
101 {
102         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
103         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
104
105         /* Attempt an OF style match */
106         if (of_driver_match_device(dev, drv))
107                 return 1;
108
109         /* Then try ACPI */
110         if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
111                 return 1;
112
113         if (sdrv->id_table)
114                 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
115
116         return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
117 }
118
119 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
120 {
121         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
122         int rc;
123
124         rc = acpi_device_uevent_modalias(dev, env);
125         if (rc != -ENODEV)
126                 return rc;
127
128         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
129         return 0;
130 }
131
132 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
133 static int spi_legacy_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
134 {
135         int                     value = 0;
136         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
137
138         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
139         if (drv) {
140                 if (drv->suspend)
141                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
142                 else
143                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
144         }
145         return value;
146 }
147
148 static int spi_legacy_resume(struct device *dev)
149 {
150         int                     value = 0;
151         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
152
153         /* resume may restart the i/o queue */
154         if (drv) {
155                 if (drv->resume)
156                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
157                 else
158                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
159         }
160         return value;
161 }
162
163 static int spi_pm_suspend(struct device *dev)
164 {
165         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
166
167         if (pm)
168                 return pm_generic_suspend(dev);
169         else
170                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_SUSPEND);
171 }
172
173 static int spi_pm_resume(struct device *dev)
174 {
175         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
176
177         if (pm)
178                 return pm_generic_resume(dev);
179         else
180                 return spi_legacy_resume(dev);
181 }
182
183 static int spi_pm_freeze(struct device *dev)
184 {
185         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
186
187         if (pm)
188                 return pm_generic_freeze(dev);
189         else
190                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_FREEZE);
191 }
192
193 static int spi_pm_thaw(struct device *dev)
194 {
195         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
196
197         if (pm)
198                 return pm_generic_thaw(dev);
199         else
200                 return spi_legacy_resume(dev);
201 }
202
203 static int spi_pm_poweroff(struct device *dev)
204 {
205         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
206
207         if (pm)
208                 return pm_generic_poweroff(dev);
209         else
210                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_HIBERNATE);
211 }
212
213 static int spi_pm_restore(struct device *dev)
214 {
215         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
216
217         if (pm)
218                 return pm_generic_restore(dev);
219         else
220                 return spi_legacy_resume(dev);
221 }
222 #else
223 #define spi_pm_suspend  NULL
224 #define spi_pm_resume   NULL
225 #define spi_pm_freeze   NULL
226 #define spi_pm_thaw     NULL
227 #define spi_pm_poweroff NULL
228 #define spi_pm_restore  NULL
229 #endif
230
231 static const struct dev_pm_ops spi_pm = {
232         .suspend = spi_pm_suspend,
233         .resume = spi_pm_resume,
234         .freeze = spi_pm_freeze,
235         .thaw = spi_pm_thaw,
236         .poweroff = spi_pm_poweroff,
237         .restore = spi_pm_restore,
238         SET_RUNTIME_PM_OPS(
239                 pm_generic_runtime_suspend,
240                 pm_generic_runtime_resume,
241                 NULL
242         )
243 };
244
245 struct bus_type spi_bus_type = {
246         .name           = "spi",
247         .dev_groups     = spi_dev_groups,
248         .match          = spi_match_device,
249         .uevent         = spi_uevent,
250         .pm             = &spi_pm,
251 };
252 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
253
254
255 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
256 {
257         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
258         int ret;
259
260         ret = of_clk_set_defaults(dev->of_node, false);
261         if (ret)
262                 return ret;
263
264         ret = dev_pm_domain_attach(dev, true);
265         if (ret != -EPROBE_DEFER) {
266                 ret = sdrv->probe(to_spi_device(dev));
267                 if (ret)
268                         dev_pm_domain_detach(dev, true);
269         }
270
271         return ret;
272 }
273
274 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
275 {
276         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
277         int ret;
278
279         ret = sdrv->remove(to_spi_device(dev));
280         dev_pm_domain_detach(dev, true);
281
282         return ret;
283 }
284
285 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
286 {
287         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
288
289         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
290 }
291
292 /**
293  * spi_register_driver - register a SPI driver
294  * @sdrv: the driver to register
295  * Context: can sleep
296  */
297 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
298 {
299         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
300         if (sdrv->probe)
301                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
302         if (sdrv->remove)
303                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
304         if (sdrv->shutdown)
305                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
306         return driver_register(&sdrv->driver);
307 }
308 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
309
310 /*-------------------------------------------------------------------------*/
311
312 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
313  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
314  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
315  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
316  */
317
318 struct boardinfo {
319         struct list_head        list;
320         struct spi_board_info   board_info;
321 };
322
323 static LIST_HEAD(board_list);
324 static LIST_HEAD(spi_master_list);
325
326 /*
327  * Used to protect add/del opertion for board_info list and
328  * spi_master list, and their matching process
329  */
330 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
331
332 /**
333  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
334  * @master: Controller to which device is connected
335  * Context: can sleep
336  *
337  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
338  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
339  * fill the spi_device with device parameters before calling
340  * spi_add_device() on it.
341  *
342  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
343  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
344  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
345  * call spi_dev_put() on it.
346  *
347  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
348  */
349 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
350 {
351         struct spi_device       *spi;
352
353         if (!spi_master_get(master))
354                 return NULL;
355
356         spi = kzalloc(sizeof(*spi), GFP_KERNEL);
357         if (!spi) {
358                 spi_master_put(master);
359                 return NULL;
360         }
361
362         spi->master = master;
363         spi->dev.parent = &master->dev;
364         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
365         spi->dev.release = spidev_release;
366         spi->cs_gpio = -ENOENT;
367         device_initialize(&spi->dev);
368         return spi;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
371
372 static void spi_dev_set_name(struct spi_device *spi)
373 {
374         struct acpi_device *adev = ACPI_COMPANION(&spi->dev);
375
376         if (adev) {
377                 dev_set_name(&spi->dev, "spi-%s", acpi_dev_name(adev));
378                 return;
379         }
380
381         dev_set_name(&spi->dev, "%s.%u", dev_name(&spi->master->dev),
382                      spi->chip_select);
383 }
384
385 static int spi_dev_check(struct device *dev, void *data)
386 {
387         struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
388         struct spi_device *new_spi = data;
389
390         if (spi->master == new_spi->master &&
391             spi->chip_select == new_spi->chip_select)
392                 return -EBUSY;
393         return 0;
394 }
395
396 /**
397  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
398  * @spi: spi_device to register
399  *
400  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
401  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
402  *
403  * Returns 0 on success; negative errno on failure
404  */
405 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
406 {
407         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
408         struct spi_master *master = spi->master;
409         struct device *dev = master->dev.parent;
410         int status;
411
412         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
413         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
414                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
415                         spi->chip_select,
416                         master->num_chipselect);
417                 return -EINVAL;
418         }
419
420         /* Set the bus ID string */
421         spi_dev_set_name(spi);
422
423         /* We need to make sure there's no other device with this
424          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
425          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
426          */
427         mutex_lock(&spi_add_lock);
428
429         status = bus_for_each_dev(&spi_bus_type, NULL, spi, spi_dev_check);
430         if (status) {
431                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
432                                 spi->chip_select);
433                 goto done;
434         }
435
436         if (master->cs_gpios)
437                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
438
439         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
440          * normally rely on the device being setup.  Devices
441          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
442          */
443         status = spi_setup(spi);
444         if (status < 0) {
445                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
446                                 dev_name(&spi->dev), status);
447                 goto done;
448         }
449
450         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
451         status = device_add(&spi->dev);
452         if (status < 0)
453                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
454                                 dev_name(&spi->dev), status);
455         else
456                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
457
458 done:
459         mutex_unlock(&spi_add_lock);
460         return status;
461 }
462 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
463
464 /**
465  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
466  * @master: Controller to which device is connected
467  * @chip: Describes the SPI device
468  * Context: can sleep
469  *
470  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
471  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
472  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
473  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
474  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
475  *
476  * Returns the new device, or NULL.
477  */
478 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
479                                   struct spi_board_info *chip)
480 {
481         struct spi_device       *proxy;
482         int                     status;
483
484         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
485          *
486          * Also, unless we change the return value convention to use
487          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
488          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
489          */
490
491         proxy = spi_alloc_device(master);
492         if (!proxy)
493                 return NULL;
494
495         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
496
497         proxy->chip_select = chip->chip_select;
498         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
499         proxy->mode = chip->mode;
500         proxy->irq = chip->irq;
501         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
502         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
503         proxy->controller_data = chip->controller_data;
504         proxy->controller_state = NULL;
505
506         status = spi_add_device(proxy);
507         if (status < 0) {
508                 spi_dev_put(proxy);
509                 return NULL;
510         }
511
512         return proxy;
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
515
516 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
517                                 struct spi_board_info *bi)
518 {
519         struct spi_device *dev;
520
521         if (master->bus_num != bi->bus_num)
522                 return;
523
524         dev = spi_new_device(master, bi);
525         if (!dev)
526                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
527                         bi->modalias);
528 }
529
530 /**
531  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
532  * @info: array of chip descriptors
533  * @n: how many descriptors are provided
534  * Context: can sleep
535  *
536  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
537  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
538  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
539  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
540  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
541  *
542  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
543  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
544  * would naturally declare its SPI devices.
545  *
546  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
547  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
548  */
549 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
550 {
551         struct boardinfo *bi;
552         int i;
553
554         if (!n)
555                 return -EINVAL;
556
557         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
558         if (!bi)
559                 return -ENOMEM;
560
561         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
562                 struct spi_master *master;
563
564                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
565                 mutex_lock(&board_lock);
566                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
567                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
568                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
569                 mutex_unlock(&board_lock);
570         }
571
572         return 0;
573 }
574
575 /*-------------------------------------------------------------------------*/
576
577 static void spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
578 {
579         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
580                 enable = !enable;
581
582         if (spi->cs_gpio >= 0)
583                 gpio_set_value(spi->cs_gpio, !enable);
584         else if (spi->master->set_cs)
585                 spi->master->set_cs(spi, !enable);
586 }
587
588 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
589 static int spi_map_buf(struct spi_master *master, struct device *dev,
590                        struct sg_table *sgt, void *buf, size_t len,
591                        enum dma_data_direction dir)
592 {
593         const bool vmalloced_buf = is_vmalloc_addr(buf);
594         const int desc_len = vmalloced_buf ? PAGE_SIZE : master->max_dma_len;
595         const int sgs = DIV_ROUND_UP(len, desc_len);
596         struct page *vm_page;
597         void *sg_buf;
598         size_t min;
599         int i, ret;
600
601         ret = sg_alloc_table(sgt, sgs, GFP_KERNEL);
602         if (ret != 0)
603                 return ret;
604
605         for (i = 0; i < sgs; i++) {
606                 min = min_t(size_t, len, desc_len);
607
608                 if (vmalloced_buf) {
609                         vm_page = vmalloc_to_page(buf);
610                         if (!vm_page) {
611                                 sg_free_table(sgt);
612                                 return -ENOMEM;
613                         }
614                         sg_set_page(&sgt->sgl[i], vm_page,
615                                     min, offset_in_page(buf));
616                 } else {
617                         sg_buf = buf;
618                         sg_set_buf(&sgt->sgl[i], sg_buf, min);
619                 }
620
621
622                 buf += min;
623                 len -= min;
624         }
625
626         ret = dma_map_sg(dev, sgt->sgl, sgt->nents, dir);
627         if (!ret)
628                 ret = -ENOMEM;
629         if (ret < 0) {
630                 sg_free_table(sgt);
631                 return ret;
632         }
633
634         sgt->nents = ret;
635
636         return 0;
637 }
638
639 static void spi_unmap_buf(struct spi_master *master, struct device *dev,
640                           struct sg_table *sgt, enum dma_data_direction dir)
641 {
642         if (sgt->orig_nents) {
643                 dma_unmap_sg(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, dir);
644                 sg_free_table(sgt);
645         }
646 }
647
648 static int __spi_map_msg(struct spi_master *master, struct spi_message *msg)
649 {
650         struct device *tx_dev, *rx_dev;
651         struct spi_transfer *xfer;
652         int ret;
653
654         if (!master->can_dma)
655                 return 0;
656
657         tx_dev = master->dma_tx->device->dev;
658         rx_dev = master->dma_rx->device->dev;
659
660         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
661                 if (!master->can_dma(master, msg->spi, xfer))
662                         continue;
663
664                 if (xfer->tx_buf != NULL) {
665                         ret = spi_map_buf(master, tx_dev, &xfer->tx_sg,
666                                           (void *)xfer->tx_buf, xfer->len,
667                                           DMA_TO_DEVICE);
668                         if (ret != 0)
669                                 return ret;
670                 }
671
672                 if (xfer->rx_buf != NULL) {
673                         ret = spi_map_buf(master, rx_dev, &xfer->rx_sg,
674                                           xfer->rx_buf, xfer->len,
675                                           DMA_FROM_DEVICE);
676                         if (ret != 0) {
677                                 spi_unmap_buf(master, tx_dev, &xfer->tx_sg,
678                                               DMA_TO_DEVICE);
679                                 return ret;
680                         }
681                 }
682         }
683
684         master->cur_msg_mapped = true;
685
686         return 0;
687 }
688
689 static int spi_unmap_msg(struct spi_master *master, struct spi_message *msg)
690 {
691         struct spi_transfer *xfer;
692         struct device *tx_dev, *rx_dev;
693
694         if (!master->cur_msg_mapped || !master->can_dma)
695                 return 0;
696
697         tx_dev = master->dma_tx->device->dev;
698         rx_dev = master->dma_rx->device->dev;
699
700         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
701                 if (!master->can_dma(master, msg->spi, xfer))
702                         continue;
703
704                 spi_unmap_buf(master, rx_dev, &xfer->rx_sg, DMA_FROM_DEVICE);
705                 spi_unmap_buf(master, tx_dev, &xfer->tx_sg, DMA_TO_DEVICE);
706         }
707
708         return 0;
709 }
710 #else /* !CONFIG_HAS_DMA */
711 static inline int __spi_map_msg(struct spi_master *master,
712                                 struct spi_message *msg)
713 {
714         return 0;
715 }
716
717 static inline int spi_unmap_msg(struct spi_master *master,
718                                 struct spi_message *msg)
719 {
720         return 0;
721 }
722 #endif /* !CONFIG_HAS_DMA */
723
724 static int spi_map_msg(struct spi_master *master, struct spi_message *msg)
725 {
726         struct spi_transfer *xfer;
727         void *tmp;
728         unsigned int max_tx, max_rx;
729
730         if (master->flags & (SPI_MASTER_MUST_RX | SPI_MASTER_MUST_TX)) {
731                 max_tx = 0;
732                 max_rx = 0;
733
734                 list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
735                         if ((master->flags & SPI_MASTER_MUST_TX) &&
736                             !xfer->tx_buf)
737                                 max_tx = max(xfer->len, max_tx);
738                         if ((master->flags & SPI_MASTER_MUST_RX) &&
739                             !xfer->rx_buf)
740                                 max_rx = max(xfer->len, max_rx);
741                 }
742
743                 if (max_tx) {
744                         tmp = krealloc(master->dummy_tx, max_tx,
745                                        GFP_KERNEL | GFP_DMA);
746                         if (!tmp)
747                                 return -ENOMEM;
748                         master->dummy_tx = tmp;
749                         memset(tmp, 0, max_tx);
750                 }
751
752                 if (max_rx) {
753                         tmp = krealloc(master->dummy_rx, max_rx,
754                                        GFP_KERNEL | GFP_DMA);
755                         if (!tmp)
756                                 return -ENOMEM;
757                         master->dummy_rx = tmp;
758                 }
759
760                 if (max_tx || max_rx) {
761                         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers,
762                                             transfer_list) {
763                                 if (!xfer->tx_buf)
764                                         xfer->tx_buf = master->dummy_tx;
765                                 if (!xfer->rx_buf)
766                                         xfer->rx_buf = master->dummy_rx;
767                         }
768                 }
769         }
770
771         return __spi_map_msg(master, msg);
772 }
773
774 /*
775  * spi_transfer_one_message - Default implementation of transfer_one_message()
776  *
777  * This is a standard implementation of transfer_one_message() for
778  * drivers which impelment a transfer_one() operation.  It provides
779  * standard handling of delays and chip select management.
780  */
781 static int spi_transfer_one_message(struct spi_master *master,
782                                     struct spi_message *msg)
783 {
784         struct spi_transfer *xfer;
785         bool keep_cs = false;
786         int ret = 0;
787         unsigned long ms = 1;
788
789         spi_set_cs(msg->spi, true);
790
791         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
792                 trace_spi_transfer_start(msg, xfer);
793
794                 if (xfer->tx_buf || xfer->rx_buf) {
795                         reinit_completion(&master->xfer_completion);
796
797                         ret = master->transfer_one(master, msg->spi, xfer);
798                         if (ret < 0) {
799                                 dev_err(&msg->spi->dev,
800                                         "SPI transfer failed: %d\n", ret);
801                                 goto out;
802                         }
803
804                         if (ret > 0) {
805                                 ret = 0;
806                                 ms = xfer->len * 8 * 1000 / xfer->speed_hz;
807                                 ms += ms + 100; /* some tolerance */
808
809                                 ms = wait_for_completion_timeout(&master->xfer_completion,
810                                                                  msecs_to_jiffies(ms));
811                         }
812
813                         if (ms == 0) {
814                                 dev_err(&msg->spi->dev,
815                                         "SPI transfer timed out\n");
816                                 msg->status = -ETIMEDOUT;
817                         }
818                 } else {
819                         if (xfer->len)
820                                 dev_err(&msg->spi->dev,
821                                         "Bufferless transfer has length %u\n",
822                                         xfer->len);
823                 }
824
825                 trace_spi_transfer_stop(msg, xfer);
826
827                 if (msg->status != -EINPROGRESS)
828                         goto out;
829
830                 if (xfer->delay_usecs)
831                         udelay(xfer->delay_usecs);
832
833                 if (xfer->cs_change) {
834                         if (list_is_last(&xfer->transfer_list,
835                                          &msg->transfers)) {
836                                 keep_cs = true;
837                         } else {
838                                 spi_set_cs(msg->spi, false);
839                                 udelay(10);
840                                 spi_set_cs(msg->spi, true);
841                         }
842                 }
843
844                 msg->actual_length += xfer->len;
845         }
846
847 out:
848         if (ret != 0 || !keep_cs)
849                 spi_set_cs(msg->spi, false);
850
851         if (msg->status == -EINPROGRESS)
852                 msg->status = ret;
853
854         spi_finalize_current_message(master);
855
856         return ret;
857 }
858
859 /**
860  * spi_finalize_current_transfer - report completion of a transfer
861  * @master: the master reporting completion
862  *
863  * Called by SPI drivers using the core transfer_one_message()
864  * implementation to notify it that the current interrupt driven
865  * transfer has finished and the next one may be scheduled.
866  */
867 void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master)
868 {
869         complete(&master->xfer_completion);
870 }
871 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_transfer);
872
873 /**
874  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
875  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
876  *
877  * This function checks if there is any spi message in the queue that
878  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
879  * and transfer each message.
880  *
881  */
882 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
883 {
884         struct spi_master *master =
885                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
886         unsigned long flags;
887         bool was_busy = false;
888         int ret;
889
890         /* Lock queue and check for queue work */
891         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
892         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
893                 if (!master->busy) {
894                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
895                         return;
896                 }
897                 master->busy = false;
898                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
899                 kfree(master->dummy_rx);
900                 master->dummy_rx = NULL;
901                 kfree(master->dummy_tx);
902                 master->dummy_tx = NULL;
903                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
904                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
905                         dev_err(&master->dev,
906                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
907                 if (master->auto_runtime_pm) {
908                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
909                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
910                 }
911                 trace_spi_master_idle(master);
912                 return;
913         }
914
915         /* Make sure we are not already running a message */
916         if (master->cur_msg) {
917                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
918                 return;
919         }
920         /* Extract head of queue */
921         master->cur_msg =
922                 list_first_entry(&master->queue, struct spi_message, queue);
923
924         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
925         if (master->busy)
926                 was_busy = true;
927         else
928                 master->busy = true;
929         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
930
931         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
932                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
933                 if (ret < 0) {
934                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
935                                 ret);
936                         return;
937                 }
938         }
939
940         if (!was_busy)
941                 trace_spi_master_busy(master);
942
943         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
944                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
945                 if (ret) {
946                         dev_err(&master->dev,
947                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
948
949                         if (master->auto_runtime_pm)
950                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
951                         return;
952                 }
953         }
954
955         trace_spi_message_start(master->cur_msg);
956
957         if (master->prepare_message) {
958                 ret = master->prepare_message(master, master->cur_msg);
959                 if (ret) {
960                         dev_err(&master->dev,
961                                 "failed to prepare message: %d\n", ret);
962                         master->cur_msg->status = ret;
963                         spi_finalize_current_message(master);
964                         return;
965                 }
966                 master->cur_msg_prepared = true;
967         }
968
969         ret = spi_map_msg(master, master->cur_msg);
970         if (ret) {
971                 master->cur_msg->status = ret;
972                 spi_finalize_current_message(master);
973                 return;
974         }
975
976         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
977         if (ret) {
978                 dev_err(&master->dev,
979                         "failed to transfer one message from queue\n");
980                 return;
981         }
982 }
983
984 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
985 {
986         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
987
988         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
989         spin_lock_init(&master->queue_lock);
990
991         master->running = false;
992         master->busy = false;
993
994         init_kthread_worker(&master->kworker);
995         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
996                                            &master->kworker, "%s",
997                                            dev_name(&master->dev));
998         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
999                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
1000                 return PTR_ERR(master->kworker_task);
1001         }
1002         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
1003
1004         /*
1005          * Master config will indicate if this controller should run the
1006          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
1007          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
1008          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
1009          * setting the message pump thread will remain at default priority.
1010          */
1011         if (master->rt) {
1012                 dev_info(&master->dev,
1013                         "will run message pump with realtime priority\n");
1014                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
1015         }
1016
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
1022  * messages
1023  * @master: the master to check for queued messages
1024  *
1025  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
1026  * this call.
1027  */
1028 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
1029 {
1030         struct spi_message *next;
1031         unsigned long flags;
1032
1033         /* get a pointer to the next message, if any */
1034         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1035         next = list_first_entry_or_null(&master->queue, struct spi_message,
1036                                         queue);
1037         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1038
1039         return next;
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
1042
1043 /**
1044  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
1045  * @master: the master to return the message to
1046  *
1047  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
1048  * queue is complete and can be removed from the queue.
1049  */
1050 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
1051 {
1052         struct spi_message *mesg;
1053         unsigned long flags;
1054         int ret;
1055
1056         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1057         mesg = master->cur_msg;
1058         master->cur_msg = NULL;
1059
1060         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
1061         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1062
1063         spi_unmap_msg(master, mesg);
1064
1065         if (master->cur_msg_prepared && master->unprepare_message) {
1066                 ret = master->unprepare_message(master, mesg);
1067                 if (ret) {
1068                         dev_err(&master->dev,
1069                                 "failed to unprepare message: %d\n", ret);
1070                 }
1071         }
1072         master->cur_msg_prepared = false;
1073
1074         mesg->state = NULL;
1075         if (mesg->complete)
1076                 mesg->complete(mesg->context);
1077
1078         trace_spi_message_done(mesg);
1079 }
1080 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
1081
1082 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
1083 {
1084         unsigned long flags;
1085
1086         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1087
1088         if (master->running || master->busy) {
1089                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1090                 return -EBUSY;
1091         }
1092
1093         master->running = true;
1094         master->cur_msg = NULL;
1095         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1096
1097         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
1098
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
1103 {
1104         unsigned long flags;
1105         unsigned limit = 500;
1106         int ret = 0;
1107
1108         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1109
1110         /*
1111          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
1112          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
1113          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
1114          * friends on every SPI message. Do this instead.
1115          */
1116         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
1117                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1118                 usleep_range(10000, 11000);
1119                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1120         }
1121
1122         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
1123                 ret = -EBUSY;
1124         else
1125                 master->running = false;
1126
1127         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1128
1129         if (ret) {
1130                 dev_warn(&master->dev,
1131                          "could not stop message queue\n");
1132                 return ret;
1133         }
1134         return ret;
1135 }
1136
1137 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
1138 {
1139         int ret;
1140
1141         ret = spi_stop_queue(master);
1142
1143         /*
1144          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
1145          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
1146          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
1147          * return anyway.
1148          */
1149         if (ret) {
1150                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
1151                 return ret;
1152         }
1153
1154         flush_kthread_worker(&master->kworker);
1155         kthread_stop(master->kworker_task);
1156
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /**
1161  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
1162  * @spi: spi device which is requesting transfer
1163  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
1164  */
1165 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
1166 {
1167         struct spi_master *master = spi->master;
1168         unsigned long flags;
1169
1170         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
1171
1172         if (!master->running) {
1173                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1174                 return -ESHUTDOWN;
1175         }
1176         msg->actual_length = 0;
1177         msg->status = -EINPROGRESS;
1178
1179         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
1180         if (!master->busy)
1181                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
1182
1183         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
1188 {
1189         int ret;
1190
1191         master->transfer = spi_queued_transfer;
1192         if (!master->transfer_one_message)
1193                 master->transfer_one_message = spi_transfer_one_message;
1194
1195         /* Initialize and start queue */
1196         ret = spi_init_queue(master);
1197         if (ret) {
1198                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
1199                 goto err_init_queue;
1200         }
1201         master->queued = true;
1202         ret = spi_start_queue(master);
1203         if (ret) {
1204                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
1205                 goto err_start_queue;
1206         }
1207
1208         return 0;
1209
1210 err_start_queue:
1211         spi_destroy_queue(master);
1212 err_init_queue:
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1217
1218 #if defined(CONFIG_OF)
1219 static struct spi_device *
1220 of_register_spi_device(struct spi_master *master, struct device_node *nc)
1221 {
1222         struct spi_device *spi;
1223         int rc;
1224         u32 value;
1225
1226         /* Alloc an spi_device */
1227         spi = spi_alloc_device(master);
1228         if (!spi) {
1229                 dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
1230                         nc->full_name);
1231                 rc = -ENOMEM;
1232                 goto err_out;
1233         }
1234
1235         /* Select device driver */
1236         rc = of_modalias_node(nc, spi->modalias,
1237                                 sizeof(spi->modalias));
1238         if (rc < 0) {
1239                 dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
1240                         nc->full_name);
1241                 goto err_out;
1242         }
1243
1244         /* Device address */
1245         rc = of_property_read_u32(nc, "reg", &value);
1246         if (rc) {
1247                 dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'reg' property (%d)\n",
1248                         nc->full_name, rc);
1249                 goto err_out;
1250         }
1251         spi->chip_select = value;
1252
1253         /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
1254         if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
1255                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1256         if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
1257                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1258         if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
1259                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1260         if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
1261                 spi->mode |= SPI_3WIRE;
1262         if (of_find_property(nc, "spi-lsb-first", NULL))
1263                 spi->mode |= SPI_LSB_FIRST;
1264
1265         /* Device DUAL/QUAD mode */
1266         if (!of_property_read_u32(nc, "spi-tx-bus-width", &value)) {
1267                 switch (value) {
1268                 case 1:
1269                         break;
1270                 case 2:
1271                         spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
1272                         break;
1273                 case 4:
1274                         spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
1275                         break;
1276                 default:
1277                         dev_warn(&master->dev,
1278                                 "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
1279                                 value);
1280                         break;
1281                 }
1282         }
1283
1284         if (!of_property_read_u32(nc, "spi-rx-bus-width", &value)) {
1285                 switch (value) {
1286                 case 1:
1287                         break;
1288                 case 2:
1289                         spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
1290                         break;
1291                 case 4:
1292                         spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
1293                         break;
1294                 default:
1295                         dev_warn(&master->dev,
1296                                 "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
1297                                 value);
1298                         break;
1299                 }
1300         }
1301
1302         /* Device speed */
1303         rc = of_property_read_u32(nc, "spi-max-frequency", &value);
1304         if (rc) {
1305                 dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'spi-max-frequency' property (%d)\n",
1306                         nc->full_name, rc);
1307                 goto err_out;
1308         }
1309         spi->max_speed_hz = value;
1310
1311         /* IRQ */
1312         spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
1313
1314         /* Store a pointer to the node in the device structure */
1315         of_node_get(nc);
1316         spi->dev.of_node = nc;
1317
1318         /* Register the new device */
1319         request_module("%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
1320         rc = spi_add_device(spi);
1321         if (rc) {
1322                 dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
1323                         nc->full_name);
1324                 goto err_out;
1325         }
1326
1327         return spi;
1328
1329 err_out:
1330         spi_dev_put(spi);
1331         return ERR_PTR(rc);
1332 }
1333
1334 /**
1335  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
1336  * @master:     Pointer to spi_master device
1337  *
1338  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
1339  * property.
1340  */
1341 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1342 {
1343         struct spi_device *spi;
1344         struct device_node *nc;
1345
1346         if (!master->dev.of_node)
1347                 return;
1348
1349         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
1350                 spi = of_register_spi_device(master, nc);
1351                 if (IS_ERR(spi))
1352                         dev_warn(&master->dev, "Failed to create SPI device for %s\n",
1353                                 nc->full_name);
1354         }
1355 }
1356 #else
1357 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
1358 #endif
1359
1360 #ifdef CONFIG_ACPI
1361 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
1362 {
1363         struct spi_device *spi = data;
1364
1365         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
1366                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
1367
1368                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
1369                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
1370                         spi->chip_select = sb->device_selection;
1371                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
1372
1373                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
1374                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1375                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
1376                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1377                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
1378                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1379                 }
1380         } else if (spi->irq < 0) {
1381                 struct resource r;
1382
1383                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
1384                         spi->irq = r.start;
1385         }
1386
1387         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1388         return 1;
1389 }
1390
1391 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1392                                        void *data, void **return_value)
1393 {
1394         struct spi_master *master = data;
1395         struct list_head resource_list;
1396         struct acpi_device *adev;
1397         struct spi_device *spi;
1398         int ret;
1399
1400         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1401                 return AE_OK;
1402         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1403                 return AE_OK;
1404
1405         spi = spi_alloc_device(master);
1406         if (!spi) {
1407                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1408                         dev_name(&adev->dev));
1409                 return AE_NO_MEMORY;
1410         }
1411
1412         ACPI_COMPANION_SET(&spi->dev, adev);
1413         spi->irq = -1;
1414
1415         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1416         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1417                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1418         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1419
1420         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1421                 spi_dev_put(spi);
1422                 return AE_OK;
1423         }
1424
1425         adev->power.flags.ignore_parent = true;
1426         strlcpy(spi->modalias, acpi_device_hid(adev), sizeof(spi->modalias));
1427         if (spi_add_device(spi)) {
1428                 adev->power.flags.ignore_parent = false;
1429                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1430                         dev_name(&adev->dev));
1431                 spi_dev_put(spi);
1432         }
1433
1434         return AE_OK;
1435 }
1436
1437 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1438 {
1439         acpi_status status;
1440         acpi_handle handle;
1441
1442         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1443         if (!handle)
1444                 return;
1445
1446         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1447                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1448                                      master, NULL);
1449         if (ACPI_FAILURE(status))
1450                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1451 }
1452 #else
1453 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1454 #endif /* CONFIG_ACPI */
1455
1456 static void spi_master_release(struct device *dev)
1457 {
1458         struct spi_master *master;
1459
1460         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1461         kfree(master);
1462 }
1463
1464 static struct class spi_master_class = {
1465         .name           = "spi_master",
1466         .owner          = THIS_MODULE,
1467         .dev_release    = spi_master_release,
1468 };
1469
1470
1471
1472 /**
1473  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1474  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1475  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1476  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1477  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1478  * Context: can sleep
1479  *
1480  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1481  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1482  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1483  *
1484  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1485  * master structure on success, else NULL.
1486  *
1487  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1488  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1489  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1490  * leak.
1491  */
1492 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1493 {
1494         struct spi_master       *master;
1495
1496         if (!dev)
1497                 return NULL;
1498
1499         master = kzalloc(size + sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1500         if (!master)
1501                 return NULL;
1502
1503         device_initialize(&master->dev);
1504         master->bus_num = -1;
1505         master->num_chipselect = 1;
1506         master->dev.class = &spi_master_class;
1507         master->dev.parent = get_device(dev);
1508         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1509
1510         return master;
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1513
1514 #ifdef CONFIG_OF
1515 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1516 {
1517         int nb, i, *cs;
1518         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1519
1520         if (!np)
1521                 return 0;
1522
1523         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1524         master->num_chipselect = max_t(int, nb, master->num_chipselect);
1525
1526         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1527         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1528                 return 0;
1529         else if (nb < 0)
1530                 return nb;
1531
1532         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1533                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1534                           GFP_KERNEL);
1535         master->cs_gpios = cs;
1536
1537         if (!master->cs_gpios)
1538                 return -ENOMEM;
1539
1540         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1541                 cs[i] = -ENOENT;
1542
1543         for (i = 0; i < nb; i++)
1544                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1545
1546         return 0;
1547 }
1548 #else
1549 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1550 {
1551         return 0;
1552 }
1553 #endif
1554
1555 /**
1556  * spi_register_master - register SPI master controller
1557  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1558  * Context: can sleep
1559  *
1560  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1561  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1562  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1563  *
1564  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1565  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1566  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1567  * device identification, boards need configuration tables telling which
1568  * chip is at which address.
1569  *
1570  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1571  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1572  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1573  * spi_unregister_master().
1574  */
1575 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1576 {
1577         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1578         struct device           *dev = master->dev.parent;
1579         struct boardinfo        *bi;
1580         int                     status = -ENODEV;
1581         int                     dynamic = 0;
1582
1583         if (!dev)
1584                 return -ENODEV;
1585
1586         status = of_spi_register_master(master);
1587         if (status)
1588                 return status;
1589
1590         /* even if it's just one always-selected device, there must
1591          * be at least one chipselect
1592          */
1593         if (master->num_chipselect == 0)
1594                 return -EINVAL;
1595
1596         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1597                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1598
1599         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1600         if (master->bus_num < 0) {
1601                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1602                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1603                  */
1604                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1605                 dynamic = 1;
1606         }
1607
1608         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1609         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1610         master->bus_lock_flag = 0;
1611         init_completion(&master->xfer_completion);
1612         if (!master->max_dma_len)
1613                 master->max_dma_len = INT_MAX;
1614
1615         /* register the device, then userspace will see it.
1616          * registration fails if the bus ID is in use.
1617          */
1618         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1619         status = device_add(&master->dev);
1620         if (status < 0)
1621                 goto done;
1622         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1623                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1624
1625         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1626         if (master->transfer)
1627                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1628         else {
1629                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1630                 if (status) {
1631                         device_del(&master->dev);
1632                         goto done;
1633                 }
1634         }
1635
1636         mutex_lock(&board_lock);
1637         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1638         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1639                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1640         mutex_unlock(&board_lock);
1641
1642         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1643         of_register_spi_devices(master);
1644         acpi_register_spi_devices(master);
1645 done:
1646         return status;
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1649
1650 static void devm_spi_unregister(struct device *dev, void *res)
1651 {
1652         spi_unregister_master(*(struct spi_master **)res);
1653 }
1654
1655 /**
1656  * dev_spi_register_master - register managed SPI master controller
1657  * @dev:    device managing SPI master
1658  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1659  * Context: can sleep
1660  *
1661  * Register a SPI device as with spi_register_master() which will
1662  * automatically be unregister
1663  */
1664 int devm_spi_register_master(struct device *dev, struct spi_master *master)
1665 {
1666         struct spi_master **ptr;
1667         int ret;
1668
1669         ptr = devres_alloc(devm_spi_unregister, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1670         if (!ptr)
1671                 return -ENOMEM;
1672
1673         ret = spi_register_master(master);
1674         if (!ret) {
1675                 *ptr = master;
1676                 devres_add(dev, ptr);
1677         } else {
1678                 devres_free(ptr);
1679         }
1680
1681         return ret;
1682 }
1683 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_register_master);
1684
1685 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1686 {
1687         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1688         return 0;
1689 }
1690
1691 /**
1692  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1693  * @master: the master being unregistered
1694  * Context: can sleep
1695  *
1696  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1697  * only ones directly touching chip registers.
1698  *
1699  * This must be called from context that can sleep.
1700  */
1701 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1702 {
1703         int dummy;
1704
1705         if (master->queued) {
1706                 if (spi_destroy_queue(master))
1707                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1708         }
1709
1710         mutex_lock(&board_lock);
1711         list_del(&master->list);
1712         mutex_unlock(&board_lock);
1713
1714         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1715         device_unregister(&master->dev);
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1718
1719 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1720 {
1721         int ret;
1722
1723         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1724         if (!master->queued)
1725                 return 0;
1726
1727         ret = spi_stop_queue(master);
1728         if (ret)
1729                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1730
1731         return ret;
1732 }
1733 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1734
1735 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1736 {
1737         int ret;
1738
1739         if (!master->queued)
1740                 return 0;
1741
1742         ret = spi_start_queue(master);
1743         if (ret)
1744                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1745
1746         return ret;
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1749
1750 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1751 {
1752         struct spi_master *m;
1753         const u16 *bus_num = data;
1754
1755         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1756         return m->bus_num == *bus_num;
1757 }
1758
1759 /**
1760  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1761  * @bus_num: the master's bus number
1762  * Context: can sleep
1763  *
1764  * This call may be used with devices that are registered after
1765  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1766  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1767  * no such master registered.
1768  */
1769 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1770 {
1771         struct device           *dev;
1772         struct spi_master       *master = NULL;
1773
1774         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1775                                 __spi_master_match);
1776         if (dev)
1777                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1778         /* reference got in class_find_device */
1779         return master;
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1782
1783
1784 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1785
1786 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1787  * other core methods are currently defined as inline functions.
1788  */
1789
1790 /**
1791  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1792  * @spi: the device whose settings are being modified
1793  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1794  *
1795  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1796  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1797  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1798  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1799  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1800  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1801  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1802  *
1803  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1804  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1805  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1806  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1807  */
1808 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1809 {
1810         unsigned        bad_bits, ugly_bits;
1811         int             status = 0;
1812
1813         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1814          */
1815         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1816                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1817                 dev_err(&spi->dev,
1818                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1819                 return -EINVAL;
1820         }
1821         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1822          */
1823         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1824                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1825                 return -EINVAL;
1826         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1827          * that aren't supported with their current master
1828          */
1829         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1830         ugly_bits = bad_bits &
1831                     (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD);
1832         if (ugly_bits) {
1833                 dev_warn(&spi->dev,
1834                          "setup: ignoring unsupported mode bits %x\n",
1835                          ugly_bits);
1836                 spi->mode &= ~ugly_bits;
1837                 bad_bits &= ~ugly_bits;
1838         }
1839         if (bad_bits) {
1840                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1841                         bad_bits);
1842                 return -EINVAL;
1843         }
1844
1845         if (!spi->bits_per_word)
1846                 spi->bits_per_word = 8;
1847
1848         if (!spi->max_speed_hz)
1849                 spi->max_speed_hz = spi->master->max_speed_hz;
1850
1851         if (spi->master->setup)
1852                 status = spi->master->setup(spi);
1853
1854         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1855                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1856                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1857                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1858                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1859                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1860                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1861                         status);
1862
1863         return status;
1864 }
1865 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1866
1867 static int __spi_validate(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1868 {
1869         struct spi_master *master = spi->master;
1870         struct spi_transfer *xfer;
1871         int w_size;
1872
1873         if (list_empty(&message->transfers))
1874                 return -EINVAL;
1875
1876         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1877          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1878          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1879          * software limitations.
1880          */
1881         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1882                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1883                 unsigned flags = master->flags;
1884
1885                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1886                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1887                                 return -EINVAL;
1888                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1889                                 return -EINVAL;
1890                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1891                                 return -EINVAL;
1892                 }
1893         }
1894
1895         /**
1896          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1897          * it is not set for this transfer.
1898          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1899          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1900          */
1901         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1902                 message->frame_length += xfer->len;
1903                 if (!xfer->bits_per_word)
1904                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1905
1906                 if (!xfer->speed_hz)
1907                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1908
1909                 if (master->max_speed_hz &&
1910                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1911                         xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1912
1913                 if (master->bits_per_word_mask) {
1914                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1915                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1916                                 return -EINVAL;
1917                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1918                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1919                                 return -EINVAL;
1920                 }
1921
1922                 /*
1923                  * SPI transfer length should be multiple of SPI word size
1924                  * where SPI word size should be power-of-two multiple
1925                  */
1926                 if (xfer->bits_per_word <= 8)
1927                         w_size = 1;
1928                 else if (xfer->bits_per_word <= 16)
1929                         w_size = 2;
1930                 else
1931                         w_size = 4;
1932
1933                 /* No partial transfers accepted */
1934                 if (xfer->len % w_size)
1935                         return -EINVAL;
1936
1937                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1938                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1939                         return -EINVAL;
1940
1941                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1942                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1943                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1944                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1945                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1946                  * 1. check the value matches one of single, dual and quad
1947                  * 2. check tx/rx_nbits match the mode in spi_device
1948                  */
1949                 if (xfer->tx_buf) {
1950                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1951                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1952                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1953                                 return -EINVAL;
1954                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1955                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1956                                 return -EINVAL;
1957                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1958                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1959                                 return -EINVAL;
1960                 }
1961                 /* check transfer rx_nbits */
1962                 if (xfer->rx_buf) {
1963                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1964                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1965                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1966                                 return -EINVAL;
1967                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1968                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1969                                 return -EINVAL;
1970                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1971                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1972                                 return -EINVAL;
1973                 }
1974         }
1975
1976         message->status = -EINPROGRESS;
1977
1978         return 0;
1979 }
1980
1981 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1982 {
1983         struct spi_master *master = spi->master;
1984
1985         message->spi = spi;
1986
1987         trace_spi_message_submit(message);
1988
1989         return master->transfer(spi, message);
1990 }
1991
1992 /**
1993  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1994  * @spi: device with which data will be exchanged
1995  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1996  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1997  *
1998  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1999  * as well as from task contexts which can sleep.
2000  *
2001  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
2002  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
2003  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
2004  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
2005  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
2006  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
2007  * core or controller driver code.
2008  *
2009  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
2010  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
2011  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
2012  * time requirements, for example.
2013  *
2014  * On detection of any fault during the transfer, processing of
2015  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
2016  * Until returning from the associated message completion callback,
2017  * no other spi_message queued to that device will be processed.
2018  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
2019  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
2020  */
2021 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2022 {
2023         struct spi_master *master = spi->master;
2024         int ret;
2025         unsigned long flags;
2026
2027         ret = __spi_validate(spi, message);
2028         if (ret != 0)
2029                 return ret;
2030
2031         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2032
2033         if (master->bus_lock_flag)
2034                 ret = -EBUSY;
2035         else
2036                 ret = __spi_async(spi, message);
2037
2038         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2039
2040         return ret;
2041 }
2042 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
2043
2044 /**
2045  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
2046  * @spi: device with which data will be exchanged
2047  * @message: describes the data transfers, including completion callback
2048  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
2049  *
2050  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
2051  * as well as from task contexts which can sleep.
2052  *
2053  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
2054  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
2055  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
2056  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
2057  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
2058  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
2059  * core or controller driver code.
2060  *
2061  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
2062  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
2063  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
2064  * time requirements, for example.
2065  *
2066  * On detection of any fault during the transfer, processing of
2067  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
2068  * Until returning from the associated message completion callback,
2069  * no other spi_message queued to that device will be processed.
2070  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
2071  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
2072  */
2073 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2074 {
2075         struct spi_master *master = spi->master;
2076         int ret;
2077         unsigned long flags;
2078
2079         ret = __spi_validate(spi, message);
2080         if (ret != 0)
2081                 return ret;
2082
2083         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2084
2085         ret = __spi_async(spi, message);
2086
2087         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2088
2089         return ret;
2090
2091 }
2092 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
2093
2094
2095 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2096
2097 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
2098  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
2099  * inline functions.
2100  */
2101
2102 static void spi_complete(void *arg)
2103 {
2104         complete(arg);
2105 }
2106
2107 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
2108                       int bus_locked)
2109 {
2110         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
2111         int status;
2112         struct spi_master *master = spi->master;
2113
2114         message->complete = spi_complete;
2115         message->context = &done;
2116
2117         if (!bus_locked)
2118                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
2119
2120         status = spi_async_locked(spi, message);
2121
2122         if (!bus_locked)
2123                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
2124
2125         if (status == 0) {
2126                 wait_for_completion(&done);
2127                 status = message->status;
2128         }
2129         message->context = NULL;
2130         return status;
2131 }
2132
2133 /**
2134  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
2135  * @spi: device with which data will be exchanged
2136  * @message: describes the data transfers
2137  * Context: can sleep
2138  *
2139  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2140  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
2141  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
2142  *
2143  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
2144  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
2145  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
2146  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
2147  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
2148  *
2149  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
2150  * message will not be freed before this call returns.
2151  *
2152  * It returns zero on success, else a negative error code.
2153  */
2154 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2155 {
2156         return __spi_sync(spi, message, 0);
2157 }
2158 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
2159
2160 /**
2161  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
2162  * @spi: device with which data will be exchanged
2163  * @message: describes the data transfers
2164  * Context: can sleep
2165  *
2166  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2167  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
2168  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
2169  *
2170  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
2171  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
2172  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
2173  *
2174  * It returns zero on success, else a negative error code.
2175  */
2176 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
2177 {
2178         return __spi_sync(spi, message, 1);
2179 }
2180 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
2181
2182 /**
2183  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
2184  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
2185  * Context: can sleep
2186  *
2187  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2188  * is non-interruptible, and has no timeout.
2189  *
2190  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
2191  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
2192  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
2193  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
2194  *
2195  * It returns zero on success, else a negative error code.
2196  */
2197 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
2198 {
2199         unsigned long flags;
2200
2201         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
2202
2203         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2204         master->bus_lock_flag = 1;
2205         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
2206
2207         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
2208
2209         return 0;
2210 }
2211 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
2212
2213 /**
2214  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
2215  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
2216  * Context: can sleep
2217  *
2218  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
2219  * is non-interruptible, and has no timeout.
2220  *
2221  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
2222  * call.
2223  *
2224  * It returns zero on success, else a negative error code.
2225  */
2226 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
2227 {
2228         master->bus_lock_flag = 0;
2229
2230         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
2231
2232         return 0;
2233 }
2234 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
2235
2236 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
2237 #define SPI_BUFSIZ      max(32, SMP_CACHE_BYTES)
2238
2239 static u8       *buf;
2240
2241 /**
2242  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
2243  * @spi: device with which data will be exchanged
2244  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
2245  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
2246  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
2247  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
2248  * Context: can sleep
2249  *
2250  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
2251  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
2252  * is zero for success, else a negative errno status code.
2253  * This call may only be used from a context that may sleep.
2254  *
2255  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
2256  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
2257  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
2258  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
2259  */
2260 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
2261                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
2262                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
2263 {
2264         static DEFINE_MUTEX(lock);
2265
2266         int                     status;
2267         struct spi_message      message;
2268         struct spi_transfer     x[2];
2269         u8                      *local_buf;
2270
2271         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
2272          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
2273          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
2274          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
2275          */
2276         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
2277                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
2278                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
2279                 if (!local_buf)
2280                         return -ENOMEM;
2281         } else {
2282                 local_buf = buf;
2283         }
2284
2285         spi_message_init(&message);
2286         memset(x, 0, sizeof(x));
2287         if (n_tx) {
2288                 x[0].len = n_tx;
2289                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
2290         }
2291         if (n_rx) {
2292                 x[1].len = n_rx;
2293                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
2294         }
2295
2296         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
2297         x[0].tx_buf = local_buf;
2298         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
2299
2300         /* do the i/o */
2301         status = spi_sync(spi, &message);
2302         if (status == 0)
2303                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
2304
2305         if (x[0].tx_buf == buf)
2306                 mutex_unlock(&lock);
2307         else
2308                 kfree(local_buf);
2309
2310         return status;
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
2313
2314 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2315
2316 #if IS_ENABLED(CONFIG_OF_DYNAMIC)
2317 static int __spi_of_device_match(struct device *dev, void *data)
2318 {
2319         return dev->of_node == data;
2320 }
2321
2322 /* must call put_device() when done with returned spi_device device */
2323 static struct spi_device *of_find_spi_device_by_node(struct device_node *node)
2324 {
2325         struct device *dev = bus_find_device(&spi_bus_type, NULL, node,
2326                                                 __spi_of_device_match);
2327         return dev ? to_spi_device(dev) : NULL;
2328 }
2329
2330 static int __spi_of_master_match(struct device *dev, const void *data)
2331 {
2332         return dev->of_node == data;
2333 }
2334
2335 /* the spi masters are not using spi_bus, so we find it with another way */
2336 static struct spi_master *of_find_spi_master_by_node(struct device_node *node)
2337 {
2338         struct device *dev;
2339
2340         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, node,
2341                                 __spi_of_master_match);
2342         if (!dev)
2343                 return NULL;
2344
2345         /* reference got in class_find_device */
2346         return container_of(dev, struct spi_master, dev);
2347 }
2348
2349 static int of_spi_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
2350                          void *arg)
2351 {
2352         struct of_reconfig_data *rd = arg;
2353         struct spi_master *master;
2354         struct spi_device *spi;
2355
2356         switch (of_reconfig_get_state_change(action, arg)) {
2357         case OF_RECONFIG_CHANGE_ADD:
2358                 master = of_find_spi_master_by_node(rd->dn->parent);
2359                 if (master == NULL)
2360                         return NOTIFY_OK;       /* not for us */
2361
2362                 spi = of_register_spi_device(master, rd->dn);
2363                 put_device(&master->dev);
2364
2365                 if (IS_ERR(spi)) {
2366                         pr_err("%s: failed to create for '%s'\n",
2367                                         __func__, rd->dn->full_name);
2368                         return notifier_from_errno(PTR_ERR(spi));
2369                 }
2370                 break;
2371
2372         case OF_RECONFIG_CHANGE_REMOVE:
2373                 /* find our device by node */
2374                 spi = of_find_spi_device_by_node(rd->dn);
2375                 if (spi == NULL)
2376                         return NOTIFY_OK;       /* no? not meant for us */
2377
2378                 /* unregister takes one ref away */
2379                 spi_unregister_device(spi);
2380
2381                 /* and put the reference of the find */
2382                 put_device(&spi->dev);
2383                 break;
2384         }
2385
2386         return NOTIFY_OK;
2387 }
2388
2389 static struct notifier_block spi_of_notifier = {
2390         .notifier_call = of_spi_notify,
2391 };
2392 #else /* IS_ENABLED(CONFIG_OF_DYNAMIC) */
2393 extern struct notifier_block spi_of_notifier;
2394 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_OF_DYNAMIC) */
2395
2396 static int __init spi_init(void)
2397 {
2398         int     status;
2399
2400         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
2401         if (!buf) {
2402                 status = -ENOMEM;
2403                 goto err0;
2404         }
2405
2406         status = bus_register(&spi_bus_type);
2407         if (status < 0)
2408                 goto err1;
2409
2410         status = class_register(&spi_master_class);
2411         if (status < 0)
2412                 goto err2;
2413
2414         if (IS_ENABLED(CONFIG_OF_DYNAMIC))
2415                 WARN_ON(of_reconfig_notifier_register(&spi_of_notifier));
2416
2417         return 0;
2418
2419 err2:
2420         bus_unregister(&spi_bus_type);
2421 err1:
2422         kfree(buf);
2423         buf = NULL;
2424 err0:
2425         return status;
2426 }
2427
2428 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
2429  * but even essential drivers wait till later
2430  *
2431  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
2432  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
2433  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
2434  */
2435 postcore_initcall(spi_init);
2436