x86: Disable generation of traditional x87 instructions
[cascardo/linux.git] / include / linux / spi / spi.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2005 David Brownell
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
17  */
18
19 #ifndef __LINUX_SPI_H
20 #define __LINUX_SPI_H
21
22 #include <linux/device.h>
23 #include <linux/mod_devicetable.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/kthread.h>
26 #include <linux/completion.h>
27
28 /*
29  * INTERFACES between SPI master-side drivers and SPI infrastructure.
30  * (There's no SPI slave support for Linux yet...)
31  */
32 extern struct bus_type spi_bus_type;
33
34 /**
35  * struct spi_device - Master side proxy for an SPI slave device
36  * @dev: Driver model representation of the device.
37  * @master: SPI controller used with the device.
38  * @max_speed_hz: Maximum clock rate to be used with this chip
39  *      (on this board); may be changed by the device's driver.
40  *      The spi_transfer.speed_hz can override this for each transfer.
41  * @chip_select: Chipselect, distinguishing chips handled by @master.
42  * @mode: The spi mode defines how data is clocked out and in.
43  *      This may be changed by the device's driver.
44  *      The "active low" default for chipselect mode can be overridden
45  *      (by specifying SPI_CS_HIGH) as can the "MSB first" default for
46  *      each word in a transfer (by specifying SPI_LSB_FIRST).
47  * @bits_per_word: Data transfers involve one or more words; word sizes
48  *      like eight or 12 bits are common.  In-memory wordsizes are
49  *      powers of two bytes (e.g. 20 bit samples use 32 bits).
50  *      This may be changed by the device's driver, or left at the
51  *      default (0) indicating protocol words are eight bit bytes.
52  *      The spi_transfer.bits_per_word can override this for each transfer.
53  * @irq: Negative, or the number passed to request_irq() to receive
54  *      interrupts from this device.
55  * @controller_state: Controller's runtime state
56  * @controller_data: Board-specific definitions for controller, such as
57  *      FIFO initialization parameters; from board_info.controller_data
58  * @modalias: Name of the driver to use with this device, or an alias
59  *      for that name.  This appears in the sysfs "modalias" attribute
60  *      for driver coldplugging, and in uevents used for hotplugging
61  * @cs_gpio: gpio number of the chipselect line (optional, -ENOENT when
62  *      when not using a GPIO line)
63  *
64  * A @spi_device is used to interchange data between an SPI slave
65  * (usually a discrete chip) and CPU memory.
66  *
67  * In @dev, the platform_data is used to hold information about this
68  * device that's meaningful to the device's protocol driver, but not
69  * to its controller.  One example might be an identifier for a chip
70  * variant with slightly different functionality; another might be
71  * information about how this particular board wires the chip's pins.
72  */
73 struct spi_device {
74         struct device           dev;
75         struct spi_master       *master;
76         u32                     max_speed_hz;
77         u8                      chip_select;
78         u8                      bits_per_word;
79         u16                     mode;
80 #define SPI_CPHA        0x01                    /* clock phase */
81 #define SPI_CPOL        0x02                    /* clock polarity */
82 #define SPI_MODE_0      (0|0)                   /* (original MicroWire) */
83 #define SPI_MODE_1      (0|SPI_CPHA)
84 #define SPI_MODE_2      (SPI_CPOL|0)
85 #define SPI_MODE_3      (SPI_CPOL|SPI_CPHA)
86 #define SPI_CS_HIGH     0x04                    /* chipselect active high? */
87 #define SPI_LSB_FIRST   0x08                    /* per-word bits-on-wire */
88 #define SPI_3WIRE       0x10                    /* SI/SO signals shared */
89 #define SPI_LOOP        0x20                    /* loopback mode */
90 #define SPI_NO_CS       0x40                    /* 1 dev/bus, no chipselect */
91 #define SPI_READY       0x80                    /* slave pulls low to pause */
92 #define SPI_TX_DUAL     0x100                   /* transmit with 2 wires */
93 #define SPI_TX_QUAD     0x200                   /* transmit with 4 wires */
94 #define SPI_RX_DUAL     0x400                   /* receive with 2 wires */
95 #define SPI_RX_QUAD     0x800                   /* receive with 4 wires */
96         int                     irq;
97         void                    *controller_state;
98         void                    *controller_data;
99         char                    modalias[SPI_NAME_SIZE];
100         int                     cs_gpio;        /* chip select gpio */
101
102         /*
103          * likely need more hooks for more protocol options affecting how
104          * the controller talks to each chip, like:
105          *  - memory packing (12 bit samples into low bits, others zeroed)
106          *  - priority
107          *  - drop chipselect after each word
108          *  - chipselect delays
109          *  - ...
110          */
111 };
112
113 static inline struct spi_device *to_spi_device(struct device *dev)
114 {
115         return dev ? container_of(dev, struct spi_device, dev) : NULL;
116 }
117
118 /* most drivers won't need to care about device refcounting */
119 static inline struct spi_device *spi_dev_get(struct spi_device *spi)
120 {
121         return (spi && get_device(&spi->dev)) ? spi : NULL;
122 }
123
124 static inline void spi_dev_put(struct spi_device *spi)
125 {
126         if (spi)
127                 put_device(&spi->dev);
128 }
129
130 /* ctldata is for the bus_master driver's runtime state */
131 static inline void *spi_get_ctldata(struct spi_device *spi)
132 {
133         return spi->controller_state;
134 }
135
136 static inline void spi_set_ctldata(struct spi_device *spi, void *state)
137 {
138         spi->controller_state = state;
139 }
140
141 /* device driver data */
142
143 static inline void spi_set_drvdata(struct spi_device *spi, void *data)
144 {
145         dev_set_drvdata(&spi->dev, data);
146 }
147
148 static inline void *spi_get_drvdata(struct spi_device *spi)
149 {
150         return dev_get_drvdata(&spi->dev);
151 }
152
153 struct spi_message;
154 struct spi_transfer;
155
156 /**
157  * struct spi_driver - Host side "protocol" driver
158  * @id_table: List of SPI devices supported by this driver
159  * @probe: Binds this driver to the spi device.  Drivers can verify
160  *      that the device is actually present, and may need to configure
161  *      characteristics (such as bits_per_word) which weren't needed for
162  *      the initial configuration done during system setup.
163  * @remove: Unbinds this driver from the spi device
164  * @shutdown: Standard shutdown callback used during system state
165  *      transitions such as powerdown/halt and kexec
166  * @suspend: Standard suspend callback used during system state transitions
167  * @resume: Standard resume callback used during system state transitions
168  * @driver: SPI device drivers should initialize the name and owner
169  *      field of this structure.
170  *
171  * This represents the kind of device driver that uses SPI messages to
172  * interact with the hardware at the other end of a SPI link.  It's called
173  * a "protocol" driver because it works through messages rather than talking
174  * directly to SPI hardware (which is what the underlying SPI controller
175  * driver does to pass those messages).  These protocols are defined in the
176  * specification for the device(s) supported by the driver.
177  *
178  * As a rule, those device protocols represent the lowest level interface
179  * supported by a driver, and it will support upper level interfaces too.
180  * Examples of such upper levels include frameworks like MTD, networking,
181  * MMC, RTC, filesystem character device nodes, and hardware monitoring.
182  */
183 struct spi_driver {
184         const struct spi_device_id *id_table;
185         int                     (*probe)(struct spi_device *spi);
186         int                     (*remove)(struct spi_device *spi);
187         void                    (*shutdown)(struct spi_device *spi);
188         int                     (*suspend)(struct spi_device *spi, pm_message_t mesg);
189         int                     (*resume)(struct spi_device *spi);
190         struct device_driver    driver;
191 };
192
193 static inline struct spi_driver *to_spi_driver(struct device_driver *drv)
194 {
195         return drv ? container_of(drv, struct spi_driver, driver) : NULL;
196 }
197
198 extern int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv);
199
200 /**
201  * spi_unregister_driver - reverse effect of spi_register_driver
202  * @sdrv: the driver to unregister
203  * Context: can sleep
204  */
205 static inline void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv)
206 {
207         if (sdrv)
208                 driver_unregister(&sdrv->driver);
209 }
210
211 /**
212  * module_spi_driver() - Helper macro for registering a SPI driver
213  * @__spi_driver: spi_driver struct
214  *
215  * Helper macro for SPI drivers which do not do anything special in module
216  * init/exit. This eliminates a lot of boilerplate. Each module may only
217  * use this macro once, and calling it replaces module_init() and module_exit()
218  */
219 #define module_spi_driver(__spi_driver) \
220         module_driver(__spi_driver, spi_register_driver, \
221                         spi_unregister_driver)
222
223 /**
224  * struct spi_master - interface to SPI master controller
225  * @dev: device interface to this driver
226  * @list: link with the global spi_master list
227  * @bus_num: board-specific (and often SOC-specific) identifier for a
228  *      given SPI controller.
229  * @num_chipselect: chipselects are used to distinguish individual
230  *      SPI slaves, and are numbered from zero to num_chipselects.
231  *      each slave has a chipselect signal, but it's common that not
232  *      every chipselect is connected to a slave.
233  * @dma_alignment: SPI controller constraint on DMA buffers alignment.
234  * @mode_bits: flags understood by this controller driver
235  * @bits_per_word_mask: A mask indicating which values of bits_per_word are
236  *      supported by the driver. Bit n indicates that a bits_per_word n+1 is
237  *      suported. If set, the SPI core will reject any transfer with an
238  *      unsupported bits_per_word. If not set, this value is simply ignored,
239  *      and it's up to the individual driver to perform any validation.
240  * @min_speed_hz: Lowest supported transfer speed
241  * @max_speed_hz: Highest supported transfer speed
242  * @flags: other constraints relevant to this driver
243  * @bus_lock_spinlock: spinlock for SPI bus locking
244  * @bus_lock_mutex: mutex for SPI bus locking
245  * @bus_lock_flag: indicates that the SPI bus is locked for exclusive use
246  * @setup: updates the device mode and clocking records used by a
247  *      device's SPI controller; protocol code may call this.  This
248  *      must fail if an unrecognized or unsupported mode is requested.
249  *      It's always safe to call this unless transfers are pending on
250  *      the device whose settings are being modified.
251  * @transfer: adds a message to the controller's transfer queue.
252  * @cleanup: frees controller-specific state
253  * @queued: whether this master is providing an internal message queue
254  * @kworker: thread struct for message pump
255  * @kworker_task: pointer to task for message pump kworker thread
256  * @pump_messages: work struct for scheduling work to the message pump
257  * @queue_lock: spinlock to syncronise access to message queue
258  * @queue: message queue
259  * @cur_msg: the currently in-flight message
260  * @cur_msg_prepared: spi_prepare_message was called for the currently
261  *                    in-flight message
262  * @xfer_completion: used by core tranfer_one_message()
263  * @busy: message pump is busy
264  * @running: message pump is running
265  * @rt: whether this queue is set to run as a realtime task
266  * @auto_runtime_pm: the core should ensure a runtime PM reference is held
267  *                   while the hardware is prepared, using the parent
268  *                   device for the spidev
269  * @prepare_transfer_hardware: a message will soon arrive from the queue
270  *      so the subsystem requests the driver to prepare the transfer hardware
271  *      by issuing this call
272  * @transfer_one_message: the subsystem calls the driver to transfer a single
273  *      message while queuing transfers that arrive in the meantime. When the
274  *      driver is finished with this message, it must call
275  *      spi_finalize_current_message() so the subsystem can issue the next
276  *      transfer
277  * @unprepare_transfer_hardware: there are currently no more messages on the
278  *      queue so the subsystem notifies the driver that it may relax the
279  *      hardware by issuing this call
280  * @set_cs: set the logic level of the chip select line.  May be called
281  *          from interrupt context.
282  * @prepare_message: set up the controller to transfer a single message,
283  *                   for example doing DMA mapping.  Called from threaded
284  *                   context.
285  * @transfer_one: transfer a single spi_transfer.
286  *                  - return 0 if the transfer is finished,
287  *                  - return 1 if the transfer is still in progress. When
288  *                    the driver is finished with this transfer it must
289  *                    call spi_finalize_current_transfer() so the subsystem
290  *                    can issue the next transfer
291  * @unprepare_message: undo any work done by prepare_message().
292  * @cs_gpios: Array of GPIOs to use as chip select lines; one per CS
293  *      number. Any individual value may be -ENOENT for CS lines that
294  *      are not GPIOs (driven by the SPI controller itself).
295  *
296  * Each SPI master controller can communicate with one or more @spi_device
297  * children.  These make a small bus, sharing MOSI, MISO and SCK signals
298  * but not chip select signals.  Each device may be configured to use a
299  * different clock rate, since those shared signals are ignored unless
300  * the chip is selected.
301  *
302  * The driver for an SPI controller manages access to those devices through
303  * a queue of spi_message transactions, copying data between CPU memory and
304  * an SPI slave device.  For each such message it queues, it calls the
305  * message's completion function when the transaction completes.
306  */
307 struct spi_master {
308         struct device   dev;
309
310         struct list_head list;
311
312         /* other than negative (== assign one dynamically), bus_num is fully
313          * board-specific.  usually that simplifies to being SOC-specific.
314          * example:  one SOC has three SPI controllers, numbered 0..2,
315          * and one board's schematics might show it using SPI-2.  software
316          * would normally use bus_num=2 for that controller.
317          */
318         s16                     bus_num;
319
320         /* chipselects will be integral to many controllers; some others
321          * might use board-specific GPIOs.
322          */
323         u16                     num_chipselect;
324
325         /* some SPI controllers pose alignment requirements on DMAable
326          * buffers; let protocol drivers know about these requirements.
327          */
328         u16                     dma_alignment;
329
330         /* spi_device.mode flags understood by this controller driver */
331         u16                     mode_bits;
332
333         /* bitmask of supported bits_per_word for transfers */
334         u32                     bits_per_word_mask;
335 #define SPI_BPW_MASK(bits) BIT((bits) - 1)
336 #define SPI_BIT_MASK(bits) (((bits) == 32) ? ~0U : (BIT(bits) - 1))
337 #define SPI_BPW_RANGE_MASK(min, max) (SPI_BIT_MASK(max) - SPI_BIT_MASK(min - 1))
338
339         /* limits on transfer speed */
340         u32                     min_speed_hz;
341         u32                     max_speed_hz;
342
343         /* other constraints relevant to this driver */
344         u16                     flags;
345 #define SPI_MASTER_HALF_DUPLEX  BIT(0)          /* can't do full duplex */
346 #define SPI_MASTER_NO_RX        BIT(1)          /* can't do buffer read */
347 #define SPI_MASTER_NO_TX        BIT(2)          /* can't do buffer write */
348
349         /* lock and mutex for SPI bus locking */
350         spinlock_t              bus_lock_spinlock;
351         struct mutex            bus_lock_mutex;
352
353         /* flag indicating that the SPI bus is locked for exclusive use */
354         bool                    bus_lock_flag;
355
356         /* Setup mode and clock, etc (spi driver may call many times).
357          *
358          * IMPORTANT:  this may be called when transfers to another
359          * device are active.  DO NOT UPDATE SHARED REGISTERS in ways
360          * which could break those transfers.
361          */
362         int                     (*setup)(struct spi_device *spi);
363
364         /* bidirectional bulk transfers
365          *
366          * + The transfer() method may not sleep; its main role is
367          *   just to add the message to the queue.
368          * + For now there's no remove-from-queue operation, or
369          *   any other request management
370          * + To a given spi_device, message queueing is pure fifo
371          *
372          * + The master's main job is to process its message queue,
373          *   selecting a chip then transferring data
374          * + If there are multiple spi_device children, the i/o queue
375          *   arbitration algorithm is unspecified (round robin, fifo,
376          *   priority, reservations, preemption, etc)
377          *
378          * + Chipselect stays active during the entire message
379          *   (unless modified by spi_transfer.cs_change != 0).
380          * + The message transfers use clock and SPI mode parameters
381          *   previously established by setup() for this device
382          */
383         int                     (*transfer)(struct spi_device *spi,
384                                                 struct spi_message *mesg);
385
386         /* called on release() to free memory provided by spi_master */
387         void                    (*cleanup)(struct spi_device *spi);
388
389         /*
390          * These hooks are for drivers that want to use the generic
391          * master transfer queueing mechanism. If these are used, the
392          * transfer() function above must NOT be specified by the driver.
393          * Over time we expect SPI drivers to be phased over to this API.
394          */
395         bool                            queued;
396         struct kthread_worker           kworker;
397         struct task_struct              *kworker_task;
398         struct kthread_work             pump_messages;
399         spinlock_t                      queue_lock;
400         struct list_head                queue;
401         struct spi_message              *cur_msg;
402         bool                            busy;
403         bool                            running;
404         bool                            rt;
405         bool                            auto_runtime_pm;
406         bool                            cur_msg_prepared;
407         struct completion               xfer_completion;
408
409         int (*prepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
410         int (*transfer_one_message)(struct spi_master *master,
411                                     struct spi_message *mesg);
412         int (*unprepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
413         int (*prepare_message)(struct spi_master *master,
414                                struct spi_message *message);
415         int (*unprepare_message)(struct spi_master *master,
416                                  struct spi_message *message);
417
418         /*
419          * These hooks are for drivers that use a generic implementation
420          * of transfer_one_message() provied by the core.
421          */
422         void (*set_cs)(struct spi_device *spi, bool enable);
423         int (*transfer_one)(struct spi_master *master, struct spi_device *spi,
424                             struct spi_transfer *transfer);
425
426         /* gpio chip select */
427         int                     *cs_gpios;
428 };
429
430 static inline void *spi_master_get_devdata(struct spi_master *master)
431 {
432         return dev_get_drvdata(&master->dev);
433 }
434
435 static inline void spi_master_set_devdata(struct spi_master *master, void *data)
436 {
437         dev_set_drvdata(&master->dev, data);
438 }
439
440 static inline struct spi_master *spi_master_get(struct spi_master *master)
441 {
442         if (!master || !get_device(&master->dev))
443                 return NULL;
444         return master;
445 }
446
447 static inline void spi_master_put(struct spi_master *master)
448 {
449         if (master)
450                 put_device(&master->dev);
451 }
452
453 /* PM calls that need to be issued by the driver */
454 extern int spi_master_suspend(struct spi_master *master);
455 extern int spi_master_resume(struct spi_master *master);
456
457 /* Calls the driver make to interact with the message queue */
458 extern struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master);
459 extern void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master);
460 extern void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master);
461
462 /* the spi driver core manages memory for the spi_master classdev */
463 extern struct spi_master *
464 spi_alloc_master(struct device *host, unsigned size);
465
466 extern int spi_register_master(struct spi_master *master);
467 extern int devm_spi_register_master(struct device *dev,
468                                     struct spi_master *master);
469 extern void spi_unregister_master(struct spi_master *master);
470
471 extern struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
472
473 /*---------------------------------------------------------------------------*/
474
475 /*
476  * I/O INTERFACE between SPI controller and protocol drivers
477  *
478  * Protocol drivers use a queue of spi_messages, each transferring data
479  * between the controller and memory buffers.
480  *
481  * The spi_messages themselves consist of a series of read+write transfer
482  * segments.  Those segments always read the same number of bits as they
483  * write; but one or the other is easily ignored by passing a null buffer
484  * pointer.  (This is unlike most types of I/O API, because SPI hardware
485  * is full duplex.)
486  *
487  * NOTE:  Allocation of spi_transfer and spi_message memory is entirely
488  * up to the protocol driver, which guarantees the integrity of both (as
489  * well as the data buffers) for as long as the message is queued.
490  */
491
492 /**
493  * struct spi_transfer - a read/write buffer pair
494  * @tx_buf: data to be written (dma-safe memory), or NULL
495  * @rx_buf: data to be read (dma-safe memory), or NULL
496  * @tx_dma: DMA address of tx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
497  * @rx_dma: DMA address of rx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
498  * @tx_nbits: number of bits used for writting. If 0 the default
499  *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
500  * @rx_nbits: number of bits used for reading. If 0 the default
501  *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
502  * @len: size of rx and tx buffers (in bytes)
503  * @speed_hz: Select a speed other than the device default for this
504  *      transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
505  * @bits_per_word: select a bits_per_word other than the device default
506  *      for this transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
507  * @cs_change: affects chipselect after this transfer completes
508  * @delay_usecs: microseconds to delay after this transfer before
509  *      (optionally) changing the chipselect status, then starting
510  *      the next transfer or completing this @spi_message.
511  * @transfer_list: transfers are sequenced through @spi_message.transfers
512  *
513  * SPI transfers always write the same number of bytes as they read.
514  * Protocol drivers should always provide @rx_buf and/or @tx_buf.
515  * In some cases, they may also want to provide DMA addresses for
516  * the data being transferred; that may reduce overhead, when the
517  * underlying driver uses dma.
518  *
519  * If the transmit buffer is null, zeroes will be shifted out
520  * while filling @rx_buf.  If the receive buffer is null, the data
521  * shifted in will be discarded.  Only "len" bytes shift out (or in).
522  * It's an error to try to shift out a partial word.  (For example, by
523  * shifting out three bytes with word size of sixteen or twenty bits;
524  * the former uses two bytes per word, the latter uses four bytes.)
525  *
526  * In-memory data values are always in native CPU byte order, translated
527  * from the wire byte order (big-endian except with SPI_LSB_FIRST).  So
528  * for example when bits_per_word is sixteen, buffers are 2N bytes long
529  * (@len = 2N) and hold N sixteen bit words in CPU byte order.
530  *
531  * When the word size of the SPI transfer is not a power-of-two multiple
532  * of eight bits, those in-memory words include extra bits.  In-memory
533  * words are always seen by protocol drivers as right-justified, so the
534  * undefined (rx) or unused (tx) bits are always the most significant bits.
535  *
536  * All SPI transfers start with the relevant chipselect active.  Normally
537  * it stays selected until after the last transfer in a message.  Drivers
538  * can affect the chipselect signal using cs_change.
539  *
540  * (i) If the transfer isn't the last one in the message, this flag is
541  * used to make the chipselect briefly go inactive in the middle of the
542  * message.  Toggling chipselect in this way may be needed to terminate
543  * a chip command, letting a single spi_message perform all of group of
544  * chip transactions together.
545  *
546  * (ii) When the transfer is the last one in the message, the chip may
547  * stay selected until the next transfer.  On multi-device SPI busses
548  * with nothing blocking messages going to other devices, this is just
549  * a performance hint; starting a message to another device deselects
550  * this one.  But in other cases, this can be used to ensure correctness.
551  * Some devices need protocol transactions to be built from a series of
552  * spi_message submissions, where the content of one message is determined
553  * by the results of previous messages and where the whole transaction
554  * ends when the chipselect goes intactive.
555  *
556  * When SPI can transfer in 1x,2x or 4x. It can get this tranfer information
557  * from device through @tx_nbits and @rx_nbits. In Bi-direction, these
558  * two should both be set. User can set transfer mode with SPI_NBITS_SINGLE(1x)
559  * SPI_NBITS_DUAL(2x) and SPI_NBITS_QUAD(4x) to support these three transfer.
560  *
561  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
562  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
563  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
564  * insulate against future API updates.  After you submit a message
565  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
566  */
567 struct spi_transfer {
568         /* it's ok if tx_buf == rx_buf (right?)
569          * for MicroWire, one buffer must be null
570          * buffers must work with dma_*map_single() calls, unless
571          *   spi_message.is_dma_mapped reports a pre-existing mapping
572          */
573         const void      *tx_buf;
574         void            *rx_buf;
575         unsigned        len;
576
577         dma_addr_t      tx_dma;
578         dma_addr_t      rx_dma;
579
580         unsigned        cs_change:1;
581         unsigned        tx_nbits:3;
582         unsigned        rx_nbits:3;
583 #define SPI_NBITS_SINGLE        0x01 /* 1bit transfer */
584 #define SPI_NBITS_DUAL          0x02 /* 2bits transfer */
585 #define SPI_NBITS_QUAD          0x04 /* 4bits transfer */
586         u8              bits_per_word;
587         u16             delay_usecs;
588         u32             speed_hz;
589
590         struct list_head transfer_list;
591 };
592
593 /**
594  * struct spi_message - one multi-segment SPI transaction
595  * @transfers: list of transfer segments in this transaction
596  * @spi: SPI device to which the transaction is queued
597  * @is_dma_mapped: if true, the caller provided both dma and cpu virtual
598  *      addresses for each transfer buffer
599  * @complete: called to report transaction completions
600  * @context: the argument to complete() when it's called
601  * @actual_length: the total number of bytes that were transferred in all
602  *      successful segments
603  * @status: zero for success, else negative errno
604  * @queue: for use by whichever driver currently owns the message
605  * @state: for use by whichever driver currently owns the message
606  *
607  * A @spi_message is used to execute an atomic sequence of data transfers,
608  * each represented by a struct spi_transfer.  The sequence is "atomic"
609  * in the sense that no other spi_message may use that SPI bus until that
610  * sequence completes.  On some systems, many such sequences can execute as
611  * as single programmed DMA transfer.  On all systems, these messages are
612  * queued, and might complete after transactions to other devices.  Messages
613  * sent to a given spi_device are alway executed in FIFO order.
614  *
615  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
616  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
617  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
618  * insulate against future API updates.  After you submit a message
619  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
620  */
621 struct spi_message {
622         struct list_head        transfers;
623
624         struct spi_device       *spi;
625
626         unsigned                is_dma_mapped:1;
627
628         /* REVISIT:  we might want a flag affecting the behavior of the
629          * last transfer ... allowing things like "read 16 bit length L"
630          * immediately followed by "read L bytes".  Basically imposing
631          * a specific message scheduling algorithm.
632          *
633          * Some controller drivers (message-at-a-time queue processing)
634          * could provide that as their default scheduling algorithm.  But
635          * others (with multi-message pipelines) could need a flag to
636          * tell them about such special cases.
637          */
638
639         /* completion is reported through a callback */
640         void                    (*complete)(void *context);
641         void                    *context;
642         unsigned                frame_length;
643         unsigned                actual_length;
644         int                     status;
645
646         /* for optional use by whatever driver currently owns the
647          * spi_message ...  between calls to spi_async and then later
648          * complete(), that's the spi_master controller driver.
649          */
650         struct list_head        queue;
651         void                    *state;
652 };
653
654 static inline void spi_message_init(struct spi_message *m)
655 {
656         memset(m, 0, sizeof *m);
657         INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
658 }
659
660 static inline void
661 spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)
662 {
663         list_add_tail(&t->transfer_list, &m->transfers);
664 }
665
666 static inline void
667 spi_transfer_del(struct spi_transfer *t)
668 {
669         list_del(&t->transfer_list);
670 }
671
672 /**
673  * spi_message_init_with_transfers - Initialize spi_message and append transfers
674  * @m: spi_message to be initialized
675  * @xfers: An array of spi transfers
676  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
677  *
678  * This function initializes the given spi_message and adds each spi_transfer in
679  * the given array to the message.
680  */
681 static inline void
682 spi_message_init_with_transfers(struct spi_message *m,
683 struct spi_transfer *xfers, unsigned int num_xfers)
684 {
685         unsigned int i;
686
687         spi_message_init(m);
688         for (i = 0; i < num_xfers; ++i)
689                 spi_message_add_tail(&xfers[i], m);
690 }
691
692 /* It's fine to embed message and transaction structures in other data
693  * structures so long as you don't free them while they're in use.
694  */
695
696 static inline struct spi_message *spi_message_alloc(unsigned ntrans, gfp_t flags)
697 {
698         struct spi_message *m;
699
700         m = kzalloc(sizeof(struct spi_message)
701                         + ntrans * sizeof(struct spi_transfer),
702                         flags);
703         if (m) {
704                 unsigned i;
705                 struct spi_transfer *t = (struct spi_transfer *)(m + 1);
706
707                 INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
708                 for (i = 0; i < ntrans; i++, t++)
709                         spi_message_add_tail(t, m);
710         }
711         return m;
712 }
713
714 static inline void spi_message_free(struct spi_message *m)
715 {
716         kfree(m);
717 }
718
719 extern int spi_setup(struct spi_device *spi);
720 extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
721 extern int spi_async_locked(struct spi_device *spi,
722                             struct spi_message *message);
723
724 /*---------------------------------------------------------------------------*/
725
726 /* All these synchronous SPI transfer routines are utilities layered
727  * over the core async transfer primitive.  Here, "synchronous" means
728  * they will sleep uninterruptibly until the async transfer completes.
729  */
730
731 extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
732 extern int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
733 extern int spi_bus_lock(struct spi_master *master);
734 extern int spi_bus_unlock(struct spi_master *master);
735
736 /**
737  * spi_write - SPI synchronous write
738  * @spi: device to which data will be written
739  * @buf: data buffer
740  * @len: data buffer size
741  * Context: can sleep
742  *
743  * This writes the buffer and returns zero or a negative error code.
744  * Callable only from contexts that can sleep.
745  */
746 static inline int
747 spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len)
748 {
749         struct spi_transfer     t = {
750                         .tx_buf         = buf,
751                         .len            = len,
752                 };
753         struct spi_message      m;
754
755         spi_message_init(&m);
756         spi_message_add_tail(&t, &m);
757         return spi_sync(spi, &m);
758 }
759
760 /**
761  * spi_read - SPI synchronous read
762  * @spi: device from which data will be read
763  * @buf: data buffer
764  * @len: data buffer size
765  * Context: can sleep
766  *
767  * This reads the buffer and returns zero or a negative error code.
768  * Callable only from contexts that can sleep.
769  */
770 static inline int
771 spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len)
772 {
773         struct spi_transfer     t = {
774                         .rx_buf         = buf,
775                         .len            = len,
776                 };
777         struct spi_message      m;
778
779         spi_message_init(&m);
780         spi_message_add_tail(&t, &m);
781         return spi_sync(spi, &m);
782 }
783
784 /**
785  * spi_sync_transfer - synchronous SPI data transfer
786  * @spi: device with which data will be exchanged
787  * @xfers: An array of spi_transfers
788  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
789  * Context: can sleep
790  *
791  * Does a synchronous SPI data transfer of the given spi_transfer array.
792  *
793  * For more specific semantics see spi_sync().
794  *
795  * It returns zero on success, else a negative error code.
796  */
797 static inline int
798 spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers,
799         unsigned int num_xfers)
800 {
801         struct spi_message msg;
802
803         spi_message_init_with_transfers(&msg, xfers, num_xfers);
804
805         return spi_sync(spi, &msg);
806 }
807
808 /* this copies txbuf and rxbuf data; for small transfers only! */
809 extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
810                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
811                 void *rxbuf, unsigned n_rx);
812
813 /**
814  * spi_w8r8 - SPI synchronous 8 bit write followed by 8 bit read
815  * @spi: device with which data will be exchanged
816  * @cmd: command to be written before data is read back
817  * Context: can sleep
818  *
819  * This returns the (unsigned) eight bit number returned by the
820  * device, or else a negative error code.  Callable only from
821  * contexts that can sleep.
822  */
823 static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd)
824 {
825         ssize_t                 status;
826         u8                      result;
827
828         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 1);
829
830         /* return negative errno or unsigned value */
831         return (status < 0) ? status : result;
832 }
833
834 /**
835  * spi_w8r16 - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit read
836  * @spi: device with which data will be exchanged
837  * @cmd: command to be written before data is read back
838  * Context: can sleep
839  *
840  * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the
841  * device, or else a negative error code.  Callable only from
842  * contexts that can sleep.
843  *
844  * The number is returned in wire-order, which is at least sometimes
845  * big-endian.
846  */
847 static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd)
848 {
849         ssize_t                 status;
850         u16                     result;
851
852         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
853
854         /* return negative errno or unsigned value */
855         return (status < 0) ? status : result;
856 }
857
858 /**
859  * spi_w8r16be - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit big-endian read
860  * @spi: device with which data will be exchanged
861  * @cmd: command to be written before data is read back
862  * Context: can sleep
863  *
864  * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the device in cpu
865  * endianness, or else a negative error code. Callable only from contexts that
866  * can sleep.
867  *
868  * This function is similar to spi_w8r16, with the exception that it will
869  * convert the read 16 bit data word from big-endian to native endianness.
870  *
871  */
872 static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd)
873
874 {
875         ssize_t status;
876         __be16 result;
877
878         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
879         if (status < 0)
880                 return status;
881
882         return be16_to_cpu(result);
883 }
884
885 /*---------------------------------------------------------------------------*/
886
887 /*
888  * INTERFACE between board init code and SPI infrastructure.
889  *
890  * No SPI driver ever sees these SPI device table segments, but
891  * it's how the SPI core (or adapters that get hotplugged) grows
892  * the driver model tree.
893  *
894  * As a rule, SPI devices can't be probed.  Instead, board init code
895  * provides a table listing the devices which are present, with enough
896  * information to bind and set up the device's driver.  There's basic
897  * support for nonstatic configurations too; enough to handle adding
898  * parport adapters, or microcontrollers acting as USB-to-SPI bridges.
899  */
900
901 /**
902  * struct spi_board_info - board-specific template for a SPI device
903  * @modalias: Initializes spi_device.modalias; identifies the driver.
904  * @platform_data: Initializes spi_device.platform_data; the particular
905  *      data stored there is driver-specific.
906  * @controller_data: Initializes spi_device.controller_data; some
907  *      controllers need hints about hardware setup, e.g. for DMA.
908  * @irq: Initializes spi_device.irq; depends on how the board is wired.
909  * @max_speed_hz: Initializes spi_device.max_speed_hz; based on limits
910  *      from the chip datasheet and board-specific signal quality issues.
911  * @bus_num: Identifies which spi_master parents the spi_device; unused
912  *      by spi_new_device(), and otherwise depends on board wiring.
913  * @chip_select: Initializes spi_device.chip_select; depends on how
914  *      the board is wired.
915  * @mode: Initializes spi_device.mode; based on the chip datasheet, board
916  *      wiring (some devices support both 3WIRE and standard modes), and
917  *      possibly presence of an inverter in the chipselect path.
918  *
919  * When adding new SPI devices to the device tree, these structures serve
920  * as a partial device template.  They hold information which can't always
921  * be determined by drivers.  Information that probe() can establish (such
922  * as the default transfer wordsize) is not included here.
923  *
924  * These structures are used in two places.  Their primary role is to
925  * be stored in tables of board-specific device descriptors, which are
926  * declared early in board initialization and then used (much later) to
927  * populate a controller's device tree after the that controller's driver
928  * initializes.  A secondary (and atypical) role is as a parameter to
929  * spi_new_device() call, which happens after those controller drivers
930  * are active in some dynamic board configuration models.
931  */
932 struct spi_board_info {
933         /* the device name and module name are coupled, like platform_bus;
934          * "modalias" is normally the driver name.
935          *
936          * platform_data goes to spi_device.dev.platform_data,
937          * controller_data goes to spi_device.controller_data,
938          * irq is copied too
939          */
940         char            modalias[SPI_NAME_SIZE];
941         const void      *platform_data;
942         void            *controller_data;
943         int             irq;
944
945         /* slower signaling on noisy or low voltage boards */
946         u32             max_speed_hz;
947
948
949         /* bus_num is board specific and matches the bus_num of some
950          * spi_master that will probably be registered later.
951          *
952          * chip_select reflects how this chip is wired to that master;
953          * it's less than num_chipselect.
954          */
955         u16             bus_num;
956         u16             chip_select;
957
958         /* mode becomes spi_device.mode, and is essential for chips
959          * where the default of SPI_CS_HIGH = 0 is wrong.
960          */
961         u16             mode;
962
963         /* ... may need additional spi_device chip config data here.
964          * avoid stuff protocol drivers can set; but include stuff
965          * needed to behave without being bound to a driver:
966          *  - quirks like clock rate mattering when not selected
967          */
968 };
969
970 #ifdef  CONFIG_SPI
971 extern int
972 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n);
973 #else
974 /* board init code may ignore whether SPI is configured or not */
975 static inline int
976 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
977         { return 0; }
978 #endif
979
980
981 /* If you're hotplugging an adapter with devices (parport, usb, etc)
982  * use spi_new_device() to describe each device.  You can also call
983  * spi_unregister_device() to start making that device vanish, but
984  * normally that would be handled by spi_unregister_master().
985  *
986  * You can also use spi_alloc_device() and spi_add_device() to use a two
987  * stage registration sequence for each spi_device.  This gives the caller
988  * some more control over the spi_device structure before it is registered,
989  * but requires that caller to initialize fields that would otherwise
990  * be defined using the board info.
991  */
992 extern struct spi_device *
993 spi_alloc_device(struct spi_master *master);
994
995 extern int
996 spi_add_device(struct spi_device *spi);
997
998 extern struct spi_device *
999 spi_new_device(struct spi_master *, struct spi_board_info *);
1000
1001 static inline void
1002 spi_unregister_device(struct spi_device *spi)
1003 {
1004         if (spi)
1005                 device_unregister(&spi->dev);
1006 }
1007
1008 extern const struct spi_device_id *
1009 spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev);
1010
1011 #endif /* __LINUX_SPI_H */