drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "bus.h"
  26 #include "mmc_ops.h"
  27 #include "sd.h"
  28 #include "sd_ops.h"
  29
  30 static const unsigned int tran_exp[] = {
  31         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  32         0,              0,              0,              0
  33 };
  34
  35 static const unsigned char tran_mant[] = {
  36         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  37         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  38 };
  39
  40 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  41         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  42 };
  43
  44 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  45         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  46         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  47 };
  48
  49 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  50         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  51         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  52         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  53         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  54 };
  55
  56 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  57         ({                                                              \
  58                 const int __size = size;                                \
  59                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  60                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  61                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  62                 u32 __res;                                              \
  63                                                                         \
  64                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  65                 if (__size + __shft > 32)                               \
  66                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  67                 __res & __mask;                                         \
  68         })
  69
  70 /*
  71  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  72  */
  73 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  74 {
  75         u32 *resp = card->raw_cid;
  76
  77         memset(&card->cid, 0, sizeof(struct mmc_cid));
  78
  79         /*
  80          * SD doesn't currently have a version field so we will
  81          * have to assume we can parse this.
  82          */
  83         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  84         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  85         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  86         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  87         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  88         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  89         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  90         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  91         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  92         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  93         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  94         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  95
  96         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
 101  */
 102 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 103 {
 104         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 105         unsigned int e, m, csd_struct;
 106         u32 *resp = card->raw_csd;
 107
 108         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 109
 110         switch (csd_struct) {
 111         case 0:
 112                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 114                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 115                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 116
 117                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 118                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 119                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 120                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 121
 122                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 123                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 124                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 125
 126                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 127                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 128                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 129                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 130                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 131                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 132                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 133
 134                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 135                         csd->erase_size = 1;
 136                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 137                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 138                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 139                 }
 140                 break;
 141         case 1:
 142                 /*
 143                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 144                  * interesting fields are unused and have fixed
 145                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 146                  * we assume those fixed values ourselves.
 147                  */
 148                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 149
 150                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 151                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 152
 153                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 154                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 155                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 156                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 157                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 158
 159                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 160                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 161                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 162
 163                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 164                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 165
 166                 csd->read_blkbits = 9;
 167                 csd->read_partial = 0;
 168                 csd->write_misalign = 0;
 169                 csd->read_misalign = 0;
 170                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 171                 csd->write_blkbits = 9;
 172                 csd->write_partial = 0;
 173                 csd->erase_size = 1;
 174                 break;
 175         default:
 176                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 177                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 178                 return -EINVAL;
 179         }
 180
 181         card->erase_size = csd->erase_size;
 182
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 /*
 187  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 188  */
 189 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 190 {
 191         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 192         unsigned int scr_struct;
 193         u32 resp[4];
 194
 195         resp[3] = card->raw_scr[1];
 196         resp[2] = card->raw_scr[0];
 197
 198         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 199         if (scr_struct != 0) {
 200                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 201                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 202                 return -EINVAL;
 203         }
 204
 205         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 206         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 207         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 208                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 209                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 210
 211         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 212                 card->erased_byte = 0xFF;
 213         else
 214                 card->erased_byte = 0x0;
 215
 216         if (scr->sda_spec3)
 217                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 218         return 0;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Fetch and process SD Status register.
 223  */
 224 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 225 {
 226         unsigned int au, es, et, eo;
 227         int err, i;
 228         u32 *ssr;
 229
 230         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 231                 pr_warning("%s: card lacks mandatory SD Status "
 232                         "function.\n", mmc_hostname(card->host));
 233                 return 0;
 234         }
 235
 236         ssr = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 237         if (!ssr)
 238                 return -ENOMEM;
 239
 240         err = mmc_app_sd_status(card, ssr);
 241         if (err) {
 242                 pr_warning("%s: problem reading SD Status "
 243                         "register.\n", mmc_hostname(card->host));
 244                 err = 0;
 245                 goto out;
 246         }
 247
 248         for (i = 0; i < 16; i++)
 249                 ssr[i] = be32_to_cpu(ssr[i]);
 250
 251         /*
 252          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 253          * bitfield positions accordingly.
 254          */
 255         au = UNSTUFF_BITS(ssr, 428 - 384, 4);
 256         if (au) {
 257                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 258                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 259                         es = UNSTUFF_BITS(ssr, 408 - 384, 16);
 260                         et = UNSTUFF_BITS(ssr, 402 - 384, 6);
 261                         if (es && et) {
 262                                 eo = UNSTUFF_BITS(ssr, 400 - 384, 2);
 263                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 264                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 265                         }
 266                 } else {
 267                         pr_warning("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size.\n",
 268                                    mmc_hostname(card->host));
 269                 }
 270         }
 271 out:
 272         kfree(ssr);
 273         return err;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Fetches and decodes switch information
 278  */
 279 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 280 {
 281         int err;
 282         u8 *status;
 283
 284         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 285                 return 0;
 286
 287         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 288                 pr_warning("%s: card lacks mandatory switch "
 289                         "function, performance might suffer.\n",
 290                         mmc_hostname(card->host));
 291                 return 0;
 292         }
 293
 294         err = -EIO;
 295
 296         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 297         if (!status) {
 298                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 299                         "switch capabilities.\n",
 300                         mmc_hostname(card->host));
 301                 return -ENOMEM;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 306          * The argument does not matter, as the support bits do not
 307          * change with the arguments.
 308          */
 309         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 310         if (err) {
 311                 /*
 312                  * If the host or the card can't do the switch,
 313                  * fail more gracefully.
 314                  */
 315                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 316                         goto out;
 317
 318                 pr_warning("%s: problem reading Bus Speed modes.\n",
 319                         mmc_hostname(card->host));
 320                 err = 0;
 321
 322                 goto out;
 323         }
 324
 325         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 326                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 327
 328         if (card->scr.sda_spec3) {
 329                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 330                 /* Driver Strengths supported by the card */
 331                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 332         }
 333
 334 out:
 335         kfree(status);
 336
 337         return err;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 342  */
 343 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 344 {
 345         int err;
 346         u8 *status;
 347
 348         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 349                 return 0;
 350
 351         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 352                 return 0;
 353
 354         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 355                 return 0;
 356
 357         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 358                 return 0;
 359
 360         err = -EIO;
 361
 362         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 363         if (!status) {
 364                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 365                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 366                 return -ENOMEM;
 367         }
 368
 369         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 370         if (err)
 371                 goto out;
 372
 373         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 374                 pr_warning("%s: Problem switching card "
 375                         "into high-speed mode!\n",
 376                         mmc_hostname(card->host));
 377                 err = 0;
 378         } else {
 379                 err = 1;
 380         }
 381
 382 out:
 383         kfree(status);
 384
 385         return err;
 386 }
 387
 388 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 389 {
 390         int host_drv_type = SD_DRIVER_TYPE_B;
 391         int card_drv_type = SD_DRIVER_TYPE_B;
 392         int drive_strength;
 393         int err;
 394
 395         /*
 396          * If the host doesn't support any of the Driver Types A,C or D,
 397          * or there is no board specific handler then default Driver
 398          * Type B is used.
 399          */
 400         if (!(card->host->caps & (MMC_CAP_DRIVER_TYPE_A | MMC_CAP_DRIVER_TYPE_C
 401             | MMC_CAP_DRIVER_TYPE_D)))
 402                 return 0;
 403
 404         if (!card->host->ops->select_drive_strength)
 405                 return 0;
 406
 407         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_A)
 408                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_A;
 409
 410         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_C)
 411                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_C;
 412
 413         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_D)
 414                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_D;
 415
 416         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_A)
 417                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_A;
 418
 419         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_C)
 420                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_C;
 421
 422         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_D)
 423                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_D;
 424
 425         /*
 426          * The drive strength that the hardware can support
 427          * depends on the board design.  Pass the appropriate
 428          * information and let the hardware specific code
 429          * return what is possible given the options
 430          */
 431         mmc_host_clk_hold(card->host);
 432         drive_strength = card->host->ops->select_drive_strength(
 433                 card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 434                 host_drv_type, card_drv_type);
 435         mmc_host_clk_release(card->host);
 436
 437         err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 438         if (err)
 439                 return err;
 440
 441         if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 442                 pr_warning("%s: Problem setting drive strength!\n",
 443                         mmc_hostname(card->host));
 444                 return 0;
 445         }
 446
 447         mmc_set_driver_type(card->host, drive_strength);
 448
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 453 {
 454         /*
 455          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 456          * default speed.
 457          */
 458         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 459                 card->sd_bus_speed = 0;
 460                 return;
 461         }
 462
 463         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 464             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 465                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 466         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 467                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 468                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 469         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 470                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 471                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 472                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 473         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 474                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 475                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 476                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 477         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 478                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 479                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 480                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 481                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 482         }
 483 }
 484
 485 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 486 {
 487         int err;
 488         unsigned int timing = 0;
 489
 490         switch (card->sd_bus_speed) {
 491         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 492                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 493                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 494                 break;
 495         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 496                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 497                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 498                 break;
 499         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 500                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 501                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 502                 break;
 503         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 504                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 505                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 506                 break;
 507         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 508                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 509                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 510                 break;
 511         default:
 512                 return 0;
 513         }
 514
 515         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 516         if (err)
 517                 return err;
 518
 519         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 520                 pr_warning("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 521                         mmc_hostname(card->host));
 522         else {
 523                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 524                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 525         }
 526
 527         return 0;
 528 }
 529
 530 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 531 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 532 {
 533         u32 voltage, max_current;
 534
 535         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 536         switch (voltage) {
 537         case MMC_VDD_165_195:
 538                 max_current = host->max_current_180;
 539                 break;
 540         case MMC_VDD_29_30:
 541         case MMC_VDD_30_31:
 542                 max_current = host->max_current_300;
 543                 break;
 544         case MMC_VDD_32_33:
 545         case MMC_VDD_33_34:
 546                 max_current = host->max_current_330;
 547                 break;
 548         default:
 549                 max_current = 0;
 550         }
 551
 552         return max_current;
 553 }
 554
 555 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 556 {
 557         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 558         int err;
 559         u32 max_current;
 560
 561         /*
 562          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 563          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 564          * current limit.
 565          */
 566         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 567             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 568             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 569                 return 0;
 570
 571         /*
 572          * Host has different current capabilities when operating at
 573          * different voltages, so find out its max current first.
 574          */
 575         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 576
 577         /*
 578          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 579          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 580          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 581          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 582          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 583          * maximum 300ma from the host.
 584          */
 585         if (max_current >= 800)
 586                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 587         else if (max_current >= 600)
 588                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 589         else if (max_current >= 400)
 590                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 591         else if (max_current >= 200)
 592                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 593
 594         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 595                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 596                 if (err)
 597                         return err;
 598
 599                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 600                         pr_warning("%s: Problem setting current limit!\n",
 601                                 mmc_hostname(card->host));
 602
 603         }
 604
 605         return 0;
 606 }
 607
 608 /*
 609  * UHS-I specific initialization procedure
 610  */
 611 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 612 {
 613         int err;
 614         u8 *status;
 615
 616         if (!card->scr.sda_spec3)
 617                 return 0;
 618
 619         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 620                 return 0;
 621
 622         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 623         if (!status) {
 624                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 625                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 626                 return -ENOMEM;
 627         }
 628
 629         /* Set 4-bit bus width */
 630         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 631             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 632                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 633                 if (err)
 634                         goto out;
 635
 636                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 637         }
 638
 639         /*
 640          * Select the bus speed mode depending on host
 641          * and card capability.
 642          */
 643         sd_update_bus_speed_mode(card);
 644
 645         /* Set the driver strength for the card */
 646         err = sd_select_driver_type(card, status);
 647         if (err)
 648                 goto out;
 649
 650         /* Set current limit for the card */
 651         err = sd_set_current_limit(card, status);
 652         if (err)
 653                 goto out;
 654
 655         /* Set bus speed mode of the card */
 656         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 657         if (err)
 658                 goto out;
 659
 660         /*
 661          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 662          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 663          */
 664         if (!mmc_host_is_spi(card->host) && card->host->ops->execute_tuning &&
 665                         (card->sd_bus_speed == UHS_SDR50_BUS_SPEED ||
 666                          card->sd_bus_speed == UHS_SDR104_BUS_SPEED)) {
 667                 mmc_host_clk_hold(card->host);
 668                 err = card->host->ops->execute_tuning(card->host,
 669                                                       MMC_SEND_TUNING_BLOCK);
 670                 mmc_host_clk_release(card->host);
 671         }
 672
 673 out:
 674         kfree(status);
 675
 676         return err;
 677 }
 678
 679 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 680         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 681 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 682         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 683 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 684 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 685 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 686 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 687 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 688 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 689 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 690 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 691 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 692 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 693
 694
 695 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 696         &dev_attr_cid.attr,
 697         &dev_attr_csd.attr,
 698         &dev_attr_scr.attr,
 699         &dev_attr_date.attr,
 700         &dev_attr_erase_size.attr,
 701         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 702         &dev_attr_fwrev.attr,
 703         &dev_attr_hwrev.attr,
 704         &dev_attr_manfid.attr,
 705         &dev_attr_name.attr,
 706         &dev_attr_oemid.attr,
 707         &dev_attr_serial.attr,
 708         NULL,
 709 };
 710
 711 static struct attribute_group sd_std_attr_group = {
 712         .attrs = sd_std_attrs,
 713 };
 714
 715 static const struct attribute_group *sd_attr_groups[] = {
 716         &sd_std_attr_group,
 717         NULL,
 718 };
 719
 720 struct device_type sd_type = {
 721         .groups = sd_attr_groups,
 722 };
 723
 724 /*
 725  * Fetch CID from card.
 726  */
 727 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 728 {
 729         int err;
 730         u32 max_current;
 731         int retries = 10;
 732         u32 pocr = ocr;
 733
 734 try_again:
 735         if (!retries) {
 736                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 737                 pr_warning("%s: Skipping voltage switch\n",
 738                         mmc_hostname(host));
 739         }
 740
 741         /*
 742          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 743          * need to tell some cards to go back to the idle
 744          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 745          * respond.
 746          */
 747         mmc_go_idle(host);
 748
 749         /*
 750          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 751          * compliant card and we should set bit 30
 752          * of the ocr to indicate that we can handle
 753          * block-addressed SDHC cards.
 754          */
 755         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 756         if (!err)
 757                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 758
 759         /*
 760          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 761          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 762          * repeatedly to switch however, skip this.
 763          */
 764         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 765                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 766
 767         /*
 768          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 769          * XPC should be set to 1.
 770          */
 771         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 772         if (max_current > 150)
 773                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 774
 775         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 776         if (err)
 777                 return err;
 778
 779         /*
 780          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 781          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 782          */
 783         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 784            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 785                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180,
 786                                         pocr);
 787                 if (err == -EAGAIN) {
 788                         retries--;
 789                         goto try_again;
 790                 } else if (err) {
 791                         retries = 0;
 792                         goto try_again;
 793                 }
 794         }
 795
 796         if (mmc_host_is_spi(host))
 797                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 798         else
 799                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 800
 801         return err;
 802 }
 803
 804 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 805 {
 806         int err;
 807
 808         /*
 809          * Fetch CSD from card.
 810          */
 811         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 812         if (err)
 813                 return err;
 814
 815         err = mmc_decode_csd(card);
 816         if (err)
 817                 return err;
 818
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 823         bool reinit)
 824 {
 825         int err;
 826
 827         if (!reinit) {
 828                 /*
 829                  * Fetch SCR from card.
 830                  */
 831                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 832                 if (err)
 833                         return err;
 834
 835                 err = mmc_decode_scr(card);
 836                 if (err)
 837                         return err;
 838
 839                 /*
 840                  * Fetch and process SD Status register.
 841                  */
 842                 err = mmc_read_ssr(card);
 843                 if (err)
 844                         return err;
 845
 846                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 847                 mmc_init_erase(card);
 848
 849                 /*
 850                  * Fetch switch information from card.
 851                  */
 852                 err = mmc_read_switch(card);
 853                 if (err)
 854                         return err;
 855         }
 856
 857         /*
 858          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 859          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 860          * card registers because some SDHC cards are not able
 861          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 862          */
 863         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 864                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 865                 if (err)
 866                         return err;
 867         }
 868
 869         /*
 870          * Check if read-only switch is active.
 871          */
 872         if (!reinit) {
 873                 int ro = -1;
 874
 875                 if (host->ops->get_ro) {
 876                         mmc_host_clk_hold(card->host);
 877                         ro = host->ops->get_ro(host);
 878                         mmc_host_clk_release(card->host);
 879                 }
 880
 881                 if (ro < 0) {
 882                         pr_warning("%s: host does not "
 883                                 "support reading read-only "
 884                                 "switch. assuming write-enable.\n",
 885                                 mmc_hostname(host));
 886                 } else if (ro > 0) {
 887                         mmc_card_set_readonly(card);
 888                 }
 889         }
 890
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 895 {
 896         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 897
 898         if (mmc_card_highspeed(card)) {
 899                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 900                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 901         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 902                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 903         }
 904
 905         return max_dtr;
 906 }
 907
 908 void mmc_sd_go_highspeed(struct mmc_card *card)
 909 {
 910         mmc_card_set_highspeed(card);
 911         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
 912 }
 913
 914 /*
 915  * Handle the detection and initialisation of a card.
 916  *
 917  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 918  * we're trying to reinitialise.
 919  */
 920 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 921         struct mmc_card *oldcard)
 922 {
 923         struct mmc_card *card;
 924         int err;
 925         u32 cid[4];
 926         u32 rocr = 0;
 927
 928         BUG_ON(!host);
 929         WARN_ON(!host->claimed);
 930
 931         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 932         if (err)
 933                 return err;
 934
 935         if (oldcard) {
 936                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 937                         return -ENOENT;
 938
 939                 card = oldcard;
 940         } else {
 941                 /*
 942                  * Allocate card structure.
 943                  */
 944                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 945                 if (IS_ERR(card))
 946                         return PTR_ERR(card);
 947
 948                 card->ocr = ocr;
 949                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 950                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 951         }
 952
 953         /*
 954          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 955          */
 956         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 957                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 958                 if (err)
 959                         goto free_card;
 960         }
 961
 962         if (!oldcard) {
 963                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 964                 if (err)
 965                         goto free_card;
 966
 967                 mmc_decode_cid(card);
 968         }
 969
 970         /*
 971          * Select card, as all following commands rely on that.
 972          */
 973         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 974                 err = mmc_select_card(card);
 975                 if (err)
 976                         goto free_card;
 977         }
 978
 979         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
 980         if (err)
 981                 goto free_card;
 982
 983         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
 984         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
 985                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
 986                 if (err)
 987                         goto free_card;
 988
 989                 /* Card is an ultra-high-speed card */
 990                 mmc_card_set_uhs(card);
 991         } else {
 992                 /*
 993                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
 994                  */
 995                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
 996                 if (err > 0)
 997                         mmc_sd_go_highspeed(card);
 998                 else if (err)
 999                         goto free_card;
1000
1001                 /*
1002                  * Set bus speed.
1003                  */
1004                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
1005
1006                 /*
1007                  * Switch to wider bus (if supported).
1008                  */
1009                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1010                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1011                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1012                         if (err)
1013                                 goto free_card;
1014
1015                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1016                 }
1017         }
1018
1019         host->card = card;
1020         return 0;
1021
1022 free_card:
1023         if (!oldcard)
1024                 mmc_remove_card(card);
1025
1026         return err;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Host is being removed. Free up the current card.
1031  */
1032 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1033 {
1034         BUG_ON(!host);
1035         BUG_ON(!host->card);
1036
1037         mmc_remove_card(host->card);
1038         host->card = NULL;
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Card detection - card is alive.
1043  */
1044 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1045 {
1046         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * Card detection callback from host.
1051  */
1052 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1053 {
1054         int err;
1055
1056         BUG_ON(!host);
1057         BUG_ON(!host->card);
1058
1059         mmc_get_card(host->card);
1060
1061         /*
1062          * Just check if our card has been removed.
1063          */
1064         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1065
1066         mmc_put_card(host->card);
1067
1068         if (err) {
1069                 mmc_sd_remove(host);
1070
1071                 mmc_claim_host(host);
1072                 mmc_detach_bus(host);
1073                 mmc_power_off(host);
1074                 mmc_release_host(host);
1075         }
1076 }
1077
1078 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1079 {
1080         int err = 0;
1081
1082         BUG_ON(!host);
1083         BUG_ON(!host->card);
1084
1085         mmc_claim_host(host);
1086
1087         if (mmc_card_suspended(host->card))
1088                 goto out;
1089
1090         if (!mmc_host_is_spi(host))
1091                 err = mmc_deselect_cards(host);
1092         host->card->state &= ~MMC_STATE_HIGHSPEED;
1093         if (!err) {
1094                 mmc_power_off(host);
1095                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1096         }
1097
1098 out:
1099         mmc_release_host(host);
1100         return err;
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Callback for suspend
1105  */
1106 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1107 {
1108         int err;
1109
1110         err = _mmc_sd_suspend(host);
1111         if (!err) {
1112                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1113                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1114         }
1115
1116         return err;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * This function tries to determine if the same card is still present
1121  * and, if so, restore all state to it.
1122  */
1123 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1124 {
1125         int err = 0;
1126
1127         BUG_ON(!host);
1128         BUG_ON(!host->card);
1129
1130         mmc_claim_host(host);
1131
1132         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1133                 goto out;
1134
1135         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1136         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1137         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1138
1139 out:
1140         mmc_release_host(host);
1141         return err;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Callback for resume
1146  */
1147 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1148 {
1149         int err = 0;
1150
1151         if (!(host->caps & MMC_CAP_RUNTIME_RESUME)) {
1152                 err = _mmc_sd_resume(host);
1153                 pm_runtime_set_active(&host->card->dev);
1154                 pm_runtime_mark_last_busy(&host->card->dev);
1155         }
1156         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1157
1158         return err;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Callback for runtime_suspend.
1163  */
1164 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1165 {
1166         int err;
1167
1168         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1169                 return 0;
1170
1171         err = _mmc_sd_suspend(host);
1172         if (err)
1173                 pr_err("%s: error %d doing aggessive suspend\n",
1174                         mmc_hostname(host), err);
1175
1176         return err;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Callback for runtime_resume.
1181  */
1182 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1183 {
1184         int err;
1185
1186         if (!(host->caps & (MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM | MMC_CAP_RUNTIME_RESUME)))
1187                 return 0;
1188
1189         err = _mmc_sd_resume(host);
1190         if (err)
1191                 pr_err("%s: error %d doing aggessive resume\n",
1192                         mmc_hostname(host), err);
1193
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 static int mmc_sd_power_restore(struct mmc_host *host)
1198 {
1199         int ret;
1200
1201         host->card->state &= ~MMC_STATE_HIGHSPEED;
1202         mmc_claim_host(host);
1203         ret = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1204         mmc_release_host(host);
1205
1206         return ret;
1207 }
1208
1209 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1210         .remove = mmc_sd_remove,
1211         .detect = mmc_sd_detect,
1212         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1213         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1214         .suspend = mmc_sd_suspend,
1215         .resume = mmc_sd_resume,
1216         .power_restore = mmc_sd_power_restore,
1217         .alive = mmc_sd_alive,
1218         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1219 };
1220
1221 /*
1222  * Starting point for SD card init.
1223  */
1224 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1225 {
1226         int err;
1227         u32 ocr, rocr;
1228
1229         BUG_ON(!host);
1230         WARN_ON(!host->claimed);
1231
1232         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1233         if (err)
1234                 return err;
1235
1236         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1237         if (host->ocr_avail_sd)
1238                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1239
1240         /*
1241          * We need to get OCR a different way for SPI.
1242          */
1243         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1244                 mmc_go_idle(host);
1245
1246                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1247                 if (err)
1248                         goto err;
1249         }
1250
1251         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1252
1253         /*
1254          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1255          */
1256         if (!rocr) {
1257                 err = -EINVAL;
1258                 goto err;
1259         }
1260
1261         /*
1262          * Detect and init the card.
1263          */
1264         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1265         if (err)
1266                 goto err;
1267
1268         mmc_release_host(host);
1269         err = mmc_add_card(host->card);
1270         mmc_claim_host(host);
1271         if (err)
1272                 goto remove_card;
1273
1274         return 0;
1275
1276 remove_card:
1277         mmc_release_host(host);
1278         mmc_remove_card(host->card);
1279         host->card = NULL;
1280         mmc_claim_host(host);
1281 err:
1282         mmc_detach_bus(host);
1283
1284         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1285                 mmc_hostname(host), err);
1286
1287         return err;
1288 }
1289