Merge branches 'acpi-cleanup', 'acpi-dock', 'acpi-pci' and 'acpi-dsm'
[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  *      message
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. Note: transfer_one and
291  *                    transfer_one_message are mutually exclusive; when both
292  *                    are set, the generic subsystem does not call your
293  *                    transfer_one callback.
294  * @unprepare_message: undo any work done by prepare_message().
295  * @cs_gpios: Array of GPIOs to use as chip select lines; one per CS
296  *      number. Any individual value may be -ENOENT for CS lines that
297  *      are not GPIOs (driven by the SPI controller itself).
298  *
299  * Each SPI master controller can communicate with one or more @spi_device
300  * children.  These make a small bus, sharing MOSI, MISO and SCK signals
301  * but not chip select signals.  Each device may be configured to use a
302  * different clock rate, since those shared signals are ignored unless
303  * the chip is selected.
304  *
305  * The driver for an SPI controller manages access to those devices through
306  * a queue of spi_message transactions, copying data between CPU memory and
307  * an SPI slave device.  For each such message it queues, it calls the
308  * message's completion function when the transaction completes.
309  */
310 struct spi_master {
311         struct device   dev;
312
313         struct list_head list;
314
315         /* other than negative (== assign one dynamically), bus_num is fully
316          * board-specific.  usually that simplifies to being SOC-specific.
317          * example:  one SOC has three SPI controllers, numbered 0..2,
318          * and one board's schematics might show it using SPI-2.  software
319          * would normally use bus_num=2 for that controller.
320          */
321         s16                     bus_num;
322
323         /* chipselects will be integral to many controllers; some others
324          * might use board-specific GPIOs.
325          */
326         u16                     num_chipselect;
327
328         /* some SPI controllers pose alignment requirements on DMAable
329          * buffers; let protocol drivers know about these requirements.
330          */
331         u16                     dma_alignment;
332
333         /* spi_device.mode flags understood by this controller driver */
334         u16                     mode_bits;
335
336         /* bitmask of supported bits_per_word for transfers */
337         u32                     bits_per_word_mask;
338 #define SPI_BPW_MASK(bits) BIT((bits) - 1)
339 #define SPI_BIT_MASK(bits) (((bits) == 32) ? ~0U : (BIT(bits) - 1))
340 #define SPI_BPW_RANGE_MASK(min, max) (SPI_BIT_MASK(max) - SPI_BIT_MASK(min - 1))
341
342         /* limits on transfer speed */
343         u32                     min_speed_hz;
344         u32                     max_speed_hz;
345
346         /* other constraints relevant to this driver */
347         u16                     flags;
348 #define SPI_MASTER_HALF_DUPLEX  BIT(0)          /* can't do full duplex */
349 #define SPI_MASTER_NO_RX        BIT(1)          /* can't do buffer read */
350 #define SPI_MASTER_NO_TX        BIT(2)          /* can't do buffer write */
351
352         /* lock and mutex for SPI bus locking */
353         spinlock_t              bus_lock_spinlock;
354         struct mutex            bus_lock_mutex;
355
356         /* flag indicating that the SPI bus is locked for exclusive use */
357         bool                    bus_lock_flag;
358
359         /* Setup mode and clock, etc (spi driver may call many times).
360          *
361          * IMPORTANT:  this may be called when transfers to another
362          * device are active.  DO NOT UPDATE SHARED REGISTERS in ways
363          * which could break those transfers.
364          */
365         int                     (*setup)(struct spi_device *spi);
366
367         /* bidirectional bulk transfers
368          *
369          * + The transfer() method may not sleep; its main role is
370          *   just to add the message to the queue.
371          * + For now there's no remove-from-queue operation, or
372          *   any other request management
373          * + To a given spi_device, message queueing is pure fifo
374          *
375          * + The master's main job is to process its message queue,
376          *   selecting a chip then transferring data
377          * + If there are multiple spi_device children, the i/o queue
378          *   arbitration algorithm is unspecified (round robin, fifo,
379          *   priority, reservations, preemption, etc)
380          *
381          * + Chipselect stays active during the entire message
382          *   (unless modified by spi_transfer.cs_change != 0).
383          * + The message transfers use clock and SPI mode parameters
384          *   previously established by setup() for this device
385          */
386         int                     (*transfer)(struct spi_device *spi,
387                                                 struct spi_message *mesg);
388
389         /* called on release() to free memory provided by spi_master */
390         void                    (*cleanup)(struct spi_device *spi);
391
392         /*
393          * These hooks are for drivers that want to use the generic
394          * master transfer queueing mechanism. If these are used, the
395          * transfer() function above must NOT be specified by the driver.
396          * Over time we expect SPI drivers to be phased over to this API.
397          */
398         bool                            queued;
399         struct kthread_worker           kworker;
400         struct task_struct              *kworker_task;
401         struct kthread_work             pump_messages;
402         spinlock_t                      queue_lock;
403         struct list_head                queue;
404         struct spi_message              *cur_msg;
405         bool                            busy;
406         bool                            running;
407         bool                            rt;
408         bool                            auto_runtime_pm;
409         bool                            cur_msg_prepared;
410         struct completion               xfer_completion;
411
412         int (*prepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
413         int (*transfer_one_message)(struct spi_master *master,
414                                     struct spi_message *mesg);
415         int (*unprepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
416         int (*prepare_message)(struct spi_master *master,
417                                struct spi_message *message);
418         int (*unprepare_message)(struct spi_master *master,
419                                  struct spi_message *message);
420
421         /*
422          * These hooks are for drivers that use a generic implementation
423          * of transfer_one_message() provied by the core.
424          */
425         void (*set_cs)(struct spi_device *spi, bool enable);
426         int (*transfer_one)(struct spi_master *master, struct spi_device *spi,
427                             struct spi_transfer *transfer);
428
429         /* gpio chip select */
430         int                     *cs_gpios;
431 };
432
433 static inline void *spi_master_get_devdata(struct spi_master *master)
434 {
435         return dev_get_drvdata(&master->dev);
436 }
437
438 static inline void spi_master_set_devdata(struct spi_master *master, void *data)
439 {
440         dev_set_drvdata(&master->dev, data);
441 }
442
443 static inline struct spi_master *spi_master_get(struct spi_master *master)
444 {
445         if (!master || !get_device(&master->dev))
446                 return NULL;
447         return master;
448 }
449
450 static inline void spi_master_put(struct spi_master *master)
451 {
452         if (master)
453                 put_device(&master->dev);
454 }
455
456 /* PM calls that need to be issued by the driver */
457 extern int spi_master_suspend(struct spi_master *master);
458 extern int spi_master_resume(struct spi_master *master);
459
460 /* Calls the driver make to interact with the message queue */
461 extern struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master);
462 extern void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master);
463 extern void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master);
464
465 /* the spi driver core manages memory for the spi_master classdev */
466 extern struct spi_master *
467 spi_alloc_master(struct device *host, unsigned size);
468
469 extern int spi_register_master(struct spi_master *master);
470 extern int devm_spi_register_master(struct device *dev,
471                                     struct spi_master *master);
472 extern void spi_unregister_master(struct spi_master *master);
473
474 extern struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
475
476 /*---------------------------------------------------------------------------*/
477
478 /*
479  * I/O INTERFACE between SPI controller and protocol drivers
480  *
481  * Protocol drivers use a queue of spi_messages, each transferring data
482  * between the controller and memory buffers.
483  *
484  * The spi_messages themselves consist of a series of read+write transfer
485  * segments.  Those segments always read the same number of bits as they
486  * write; but one or the other is easily ignored by passing a null buffer
487  * pointer.  (This is unlike most types of I/O API, because SPI hardware
488  * is full duplex.)
489  *
490  * NOTE:  Allocation of spi_transfer and spi_message memory is entirely
491  * up to the protocol driver, which guarantees the integrity of both (as
492  * well as the data buffers) for as long as the message is queued.
493  */
494
495 /**
496  * struct spi_transfer - a read/write buffer pair
497  * @tx_buf: data to be written (dma-safe memory), or NULL
498  * @rx_buf: data to be read (dma-safe memory), or NULL
499  * @tx_dma: DMA address of tx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
500  * @rx_dma: DMA address of rx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
501  * @tx_nbits: number of bits used for writting. If 0 the default
502  *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
503  * @rx_nbits: number of bits used for reading. If 0 the default
504  *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
505  * @len: size of rx and tx buffers (in bytes)
506  * @speed_hz: Select a speed other than the device default for this
507  *      transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
508  * @bits_per_word: select a bits_per_word other than the device default
509  *      for this transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
510  * @cs_change: affects chipselect after this transfer completes
511  * @delay_usecs: microseconds to delay after this transfer before
512  *      (optionally) changing the chipselect status, then starting
513  *      the next transfer or completing this @spi_message.
514  * @transfer_list: transfers are sequenced through @spi_message.transfers
515  *
516  * SPI transfers always write the same number of bytes as they read.
517  * Protocol drivers should always provide @rx_buf and/or @tx_buf.
518  * In some cases, they may also want to provide DMA addresses for
519  * the data being transferred; that may reduce overhead, when the
520  * underlying driver uses dma.
521  *
522  * If the transmit buffer is null, zeroes will be shifted out
523  * while filling @rx_buf.  If the receive buffer is null, the data
524  * shifted in will be discarded.  Only "len" bytes shift out (or in).
525  * It's an error to try to shift out a partial word.  (For example, by
526  * shifting out three bytes with word size of sixteen or twenty bits;
527  * the former uses two bytes per word, the latter uses four bytes.)
528  *
529  * In-memory data values are always in native CPU byte order, translated
530  * from the wire byte order (big-endian except with SPI_LSB_FIRST).  So
531  * for example when bits_per_word is sixteen, buffers are 2N bytes long
532  * (@len = 2N) and hold N sixteen bit words in CPU byte order.
533  *
534  * When the word size of the SPI transfer is not a power-of-two multiple
535  * of eight bits, those in-memory words include extra bits.  In-memory
536  * words are always seen by protocol drivers as right-justified, so the
537  * undefined (rx) or unused (tx) bits are always the most significant bits.
538  *
539  * All SPI transfers start with the relevant chipselect active.  Normally
540  * it stays selected until after the last transfer in a message.  Drivers
541  * can affect the chipselect signal using cs_change.
542  *
543  * (i) If the transfer isn't the last one in the message, this flag is
544  * used to make the chipselect briefly go inactive in the middle of the
545  * message.  Toggling chipselect in this way may be needed to terminate
546  * a chip command, letting a single spi_message perform all of group of
547  * chip transactions together.
548  *
549  * (ii) When the transfer is the last one in the message, the chip may
550  * stay selected until the next transfer.  On multi-device SPI busses
551  * with nothing blocking messages going to other devices, this is just
552  * a performance hint; starting a message to another device deselects
553  * this one.  But in other cases, this can be used to ensure correctness.
554  * Some devices need protocol transactions to be built from a series of
555  * spi_message submissions, where the content of one message is determined
556  * by the results of previous messages and where the whole transaction
557  * ends when the chipselect goes intactive.
558  *
559  * When SPI can transfer in 1x,2x or 4x. It can get this tranfer information
560  * from device through @tx_nbits and @rx_nbits. In Bi-direction, these
561  * two should both be set. User can set transfer mode with SPI_NBITS_SINGLE(1x)
562  * SPI_NBITS_DUAL(2x) and SPI_NBITS_QUAD(4x) to support these three transfer.
563  *
564  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
565  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
566  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
567  * insulate against future API updates.  After you submit a message
568  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
569  */
570 struct spi_transfer {
571         /* it's ok if tx_buf == rx_buf (right?)
572          * for MicroWire, one buffer must be null
573          * buffers must work with dma_*map_single() calls, unless
574          *   spi_message.is_dma_mapped reports a pre-existing mapping
575          */
576         const void      *tx_buf;
577         void            *rx_buf;
578         unsigned        len;
579
580         dma_addr_t      tx_dma;
581         dma_addr_t      rx_dma;
582
583         unsigned        cs_change:1;
584         unsigned        tx_nbits:3;
585         unsigned        rx_nbits:3;
586 #define SPI_NBITS_SINGLE        0x01 /* 1bit transfer */
587 #define SPI_NBITS_DUAL          0x02 /* 2bits transfer */
588 #define SPI_NBITS_QUAD          0x04 /* 4bits transfer */
589         u8              bits_per_word;
590         u16             delay_usecs;
591         u32             speed_hz;
592
593         struct list_head transfer_list;
594 };
595
596 /**
597  * struct spi_message - one multi-segment SPI transaction
598  * @transfers: list of transfer segments in this transaction
599  * @spi: SPI device to which the transaction is queued
600  * @is_dma_mapped: if true, the caller provided both dma and cpu virtual
601  *      addresses for each transfer buffer
602  * @complete: called to report transaction completions
603  * @context: the argument to complete() when it's called
604  * @actual_length: the total number of bytes that were transferred in all
605  *      successful segments
606  * @status: zero for success, else negative errno
607  * @queue: for use by whichever driver currently owns the message
608  * @state: for use by whichever driver currently owns the message
609  *
610  * A @spi_message is used to execute an atomic sequence of data transfers,
611  * each represented by a struct spi_transfer.  The sequence is "atomic"
612  * in the sense that no other spi_message may use that SPI bus until that
613  * sequence completes.  On some systems, many such sequences can execute as
614  * as single programmed DMA transfer.  On all systems, these messages are
615  * queued, and might complete after transactions to other devices.  Messages
616  * sent to a given spi_device are alway executed in FIFO order.
617  *
618  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
619  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
620  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
621  * insulate against future API updates.  After you submit a message
622  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
623  */
624 struct spi_message {
625         struct list_head        transfers;
626
627         struct spi_device       *spi;
628
629         unsigned                is_dma_mapped:1;
630
631         /* REVISIT:  we might want a flag affecting the behavior of the
632          * last transfer ... allowing things like "read 16 bit length L"
633          * immediately followed by "read L bytes".  Basically imposing
634          * a specific message scheduling algorithm.
635          *
636          * Some controller drivers (message-at-a-time queue processing)
637          * could provide that as their default scheduling algorithm.  But
638          * others (with multi-message pipelines) could need a flag to
639          * tell them about such special cases.
640          */
641
642         /* completion is reported through a callback */
643         void                    (*complete)(void *context);
644         void                    *context;
645         unsigned                frame_length;
646         unsigned                actual_length;
647         int                     status;
648
649         /* for optional use by whatever driver currently owns the
650          * spi_message ...  between calls to spi_async and then later
651          * complete(), that's the spi_master controller driver.
652          */
653         struct list_head        queue;
654         void                    *state;
655 };
656
657 static inline void spi_message_init(struct spi_message *m)
658 {
659         memset(m, 0, sizeof *m);
660         INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
661 }
662
663 static inline void
664 spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)
665 {
666         list_add_tail(&t->transfer_list, &m->transfers);
667 }
668
669 static inline void
670 spi_transfer_del(struct spi_transfer *t)
671 {
672         list_del(&t->transfer_list);
673 }
674
675 /**
676  * spi_message_init_with_transfers - Initialize spi_message and append transfers
677  * @m: spi_message to be initialized
678  * @xfers: An array of spi transfers
679  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
680  *
681  * This function initializes the given spi_message and adds each spi_transfer in
682  * the given array to the message.
683  */
684 static inline void
685 spi_message_init_with_transfers(struct spi_message *m,
686 struct spi_transfer *xfers, unsigned int num_xfers)
687 {
688         unsigned int i;
689
690         spi_message_init(m);
691         for (i = 0; i < num_xfers; ++i)
692                 spi_message_add_tail(&xfers[i], m);
693 }
694
695 /* It's fine to embed message and transaction structures in other data
696  * structures so long as you don't free them while they're in use.
697  */
698
699 static inline struct spi_message *spi_message_alloc(unsigned ntrans, gfp_t flags)
700 {
701         struct spi_message *m;
702
703         m = kzalloc(sizeof(struct spi_message)
704                         + ntrans * sizeof(struct spi_transfer),
705                         flags);
706         if (m) {
707                 unsigned i;
708                 struct spi_transfer *t = (struct spi_transfer *)(m + 1);
709
710                 INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
711                 for (i = 0; i < ntrans; i++, t++)
712                         spi_message_add_tail(t, m);
713         }
714         return m;
715 }
716
717 static inline void spi_message_free(struct spi_message *m)
718 {
719         kfree(m);
720 }
721
722 extern int spi_setup(struct spi_device *spi);
723 extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
724 extern int spi_async_locked(struct spi_device *spi,
725                             struct spi_message *message);
726
727 /*---------------------------------------------------------------------------*/
728
729 /* All these synchronous SPI transfer routines are utilities layered
730  * over the core async transfer primitive.  Here, "synchronous" means
731  * they will sleep uninterruptibly until the async transfer completes.
732  */
733
734 extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
735 extern int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
736 extern int spi_bus_lock(struct spi_master *master);
737 extern int spi_bus_unlock(struct spi_master *master);
738
739 /**
740  * spi_write - SPI synchronous write
741  * @spi: device to which data will be written
742  * @buf: data buffer
743  * @len: data buffer size
744  * Context: can sleep
745  *
746  * This writes the buffer and returns zero or a negative error code.
747  * Callable only from contexts that can sleep.
748  */
749 static inline int
750 spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len)
751 {
752         struct spi_transfer     t = {
753                         .tx_buf         = buf,
754                         .len            = len,
755                 };
756         struct spi_message      m;
757
758         spi_message_init(&m);
759         spi_message_add_tail(&t, &m);
760         return spi_sync(spi, &m);
761 }
762
763 /**
764  * spi_read - SPI synchronous read
765  * @spi: device from which data will be read
766  * @buf: data buffer
767  * @len: data buffer size
768  * Context: can sleep
769  *
770  * This reads the buffer and returns zero or a negative error code.
771  * Callable only from contexts that can sleep.
772  */
773 static inline int
774 spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len)
775 {
776         struct spi_transfer     t = {
777                         .rx_buf         = buf,
778                         .len            = len,
779                 };
780         struct spi_message      m;
781
782         spi_message_init(&m);
783         spi_message_add_tail(&t, &m);
784         return spi_sync(spi, &m);
785 }
786
787 /**
788  * spi_sync_transfer - synchronous SPI data transfer
789  * @spi: device with which data will be exchanged
790  * @xfers: An array of spi_transfers
791  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
792  * Context: can sleep
793  *
794  * Does a synchronous SPI data transfer of the given spi_transfer array.
795  *
796  * For more specific semantics see spi_sync().
797  *
798  * It returns zero on success, else a negative error code.
799  */
800 static inline int
801 spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers,
802         unsigned int num_xfers)
803 {
804         struct spi_message msg;
805
806         spi_message_init_with_transfers(&msg, xfers, num_xfers);
807
808         return spi_sync(spi, &msg);
809 }
810
811 /* this copies txbuf and rxbuf data; for small transfers only! */
812 extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
813                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
814                 void *rxbuf, unsigned n_rx);
815
816 /**
817  * spi_w8r8 - SPI synchronous 8 bit write followed by 8 bit read
818  * @spi: device with which data will be exchanged
819  * @cmd: command to be written before data is read back
820  * Context: can sleep
821  *
822  * This returns the (unsigned) eight bit number returned by the
823  * device, or else a negative error code.  Callable only from
824  * contexts that can sleep.
825  */
826 static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd)
827 {
828         ssize_t                 status;
829         u8                      result;
830
831         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 1);
832
833         /* return negative errno or unsigned value */
834         return (status < 0) ? status : result;
835 }
836
837 /**
838  * spi_w8r16 - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit read
839  * @spi: device with which data will be exchanged
840  * @cmd: command to be written before data is read back
841  * Context: can sleep
842  *
843  * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the
844  * device, or else a negative error code.  Callable only from
845  * contexts that can sleep.
846  *
847  * The number is returned in wire-order, which is at least sometimes
848  * big-endian.
849  */
850 static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd)
851 {
852         ssize_t                 status;
853         u16                     result;
854
855         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
856
857         /* return negative errno or unsigned value */
858         return (status < 0) ? status : result;
859 }
860
861 /**
862  * spi_w8r16be - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit big-endian read
863  * @spi: device with which data will be exchanged
864  * @cmd: command to be written before data is read back
865  * Context: can sleep
866  *
867  * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the device in cpu
868  * endianness, or else a negative error code. Callable only from contexts that
869  * can sleep.
870  *
871  * This function is similar to spi_w8r16, with the exception that it will
872  * convert the read 16 bit data word from big-endian to native endianness.
873  *
874  */
875 static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd)
876
877 {
878         ssize_t status;
879         __be16 result;
880
881         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
882         if (status < 0)
883                 return status;
884
885         return be16_to_cpu(result);
886 }
887
888 /*---------------------------------------------------------------------------*/
889
890 /*
891  * INTERFACE between board init code and SPI infrastructure.
892  *
893  * No SPI driver ever sees these SPI device table segments, but
894  * it's how the SPI core (or adapters that get hotplugged) grows
895  * the driver model tree.
896  *
897  * As a rule, SPI devices can't be probed.  Instead, board init code
898  * provides a table listing the devices which are present, with enough
899  * information to bind and set up the device's driver.  There's basic
900  * support for nonstatic configurations too; enough to handle adding
901  * parport adapters, or microcontrollers acting as USB-to-SPI bridges.
902  */
903
904 /**
905  * struct spi_board_info - board-specific template for a SPI device
906  * @modalias: Initializes spi_device.modalias; identifies the driver.
907  * @platform_data: Initializes spi_device.platform_data; the particular
908  *      data stored there is driver-specific.
909  * @controller_data: Initializes spi_device.controller_data; some
910  *      controllers need hints about hardware setup, e.g. for DMA.
911  * @irq: Initializes spi_device.irq; depends on how the board is wired.
912  * @max_speed_hz: Initializes spi_device.max_speed_hz; based on limits
913  *      from the chip datasheet and board-specific signal quality issues.
914  * @bus_num: Identifies which spi_master parents the spi_device; unused
915  *      by spi_new_device(), and otherwise depends on board wiring.
916  * @chip_select: Initializes spi_device.chip_select; depends on how
917  *      the board is wired.
918  * @mode: Initializes spi_device.mode; based on the chip datasheet, board
919  *      wiring (some devices support both 3WIRE and standard modes), and
920  *      possibly presence of an inverter in the chipselect path.
921  *
922  * When adding new SPI devices to the device tree, these structures serve
923  * as a partial device template.  They hold information which can't always
924  * be determined by drivers.  Information that probe() can establish (such
925  * as the default transfer wordsize) is not included here.
926  *
927  * These structures are used in two places.  Their primary role is to
928  * be stored in tables of board-specific device descriptors, which are
929  * declared early in board initialization and then used (much later) to
930  * populate a controller's device tree after the that controller's driver
931  * initializes.  A secondary (and atypical) role is as a parameter to
932  * spi_new_device() call, which happens after those controller drivers
933  * are active in some dynamic board configuration models.
934  */
935 struct spi_board_info {
936         /* the device name and module name are coupled, like platform_bus;
937          * "modalias" is normally the driver name.
938          *
939          * platform_data goes to spi_device.dev.platform_data,
940          * controller_data goes to spi_device.controller_data,
941          * irq is copied too
942          */
943         char            modalias[SPI_NAME_SIZE];
944         const void      *platform_data;
945         void            *controller_data;
946         int             irq;
947
948         /* slower signaling on noisy or low voltage boards */
949         u32             max_speed_hz;
950
951
952         /* bus_num is board specific and matches the bus_num of some
953          * spi_master that will probably be registered later.
954          *
955          * chip_select reflects how this chip is wired to that master;
956          * it's less than num_chipselect.
957          */
958         u16             bus_num;
959         u16             chip_select;
960
961         /* mode becomes spi_device.mode, and is essential for chips
962          * where the default of SPI_CS_HIGH = 0 is wrong.
963          */
964         u16             mode;
965
966         /* ... may need additional spi_device chip config data here.
967          * avoid stuff protocol drivers can set; but include stuff
968          * needed to behave without being bound to a driver:
969          *  - quirks like clock rate mattering when not selected
970          */
971 };
972
973 #ifdef  CONFIG_SPI
974 extern int
975 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n);
976 #else
977 /* board init code may ignore whether SPI is configured or not */
978 static inline int
979 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
980         { return 0; }
981 #endif
982
983
984 /* If you're hotplugging an adapter with devices (parport, usb, etc)
985  * use spi_new_device() to describe each device.  You can also call
986  * spi_unregister_device() to start making that device vanish, but
987  * normally that would be handled by spi_unregister_master().
988  *
989  * You can also use spi_alloc_device() and spi_add_device() to use a two
990  * stage registration sequence for each spi_device.  This gives the caller
991  * some more control over the spi_device structure before it is registered,
992  * but requires that caller to initialize fields that would otherwise
993  * be defined using the board info.
994  */
995 extern struct spi_device *
996 spi_alloc_device(struct spi_master *master);
997
998 extern int
999 spi_add_device(struct spi_device *spi);
1000
1001 extern struct spi_device *
1002 spi_new_device(struct spi_master *, struct spi_board_info *);
1003
1004 static inline void
1005 spi_unregister_device(struct spi_device *spi)
1006 {
1007         if (spi)
1008                 device_unregister(&spi->dev);
1009 }
1010
1011 extern const struct spi_device_id *
1012 spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev);
1013
1014 #endif /* __LINUX_SPI_H */