drivers/gpio/gpio-mcp23s08.c

   1 /*
   2  * MCP23S08 SPI/I2C GPIO gpio expander driver
   3  *
   4  * The inputs and outputs of the mcp23s08, mcp23s17, mcp23008 and mcp23017 are
   5  * supported.
   6  * For the I2C versions of the chips (mcp23008 and mcp23017) generation of
   7  * interrupts is also supported.
   8  * The hardware of the SPI versions of the chips (mcp23s08 and mcp23s17) is
   9  * also capable of generating interrupts, but the linux driver does not
  10  * support that yet.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/device.h>
  15 #include <linux/mutex.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/gpio.h>
  18 #include <linux/i2c.h>
  19 #include <linux/spi/spi.h>
  20 #include <linux/spi/mcp23s08.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <asm/byteorder.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <linux/of_irq.h>
  25 #include <linux/of_device.h>
  26
  27 /**
  28  * MCP types supported by driver
  29  */
  30 #define MCP_TYPE_S08    0
  31 #define MCP_TYPE_S17    1
  32 #define MCP_TYPE_008    2
  33 #define MCP_TYPE_017    3
  34
  35 /* Registers are all 8 bits wide.
  36  *
  37  * The mcp23s17 has twice as many bits, and can be configured to work
  38  * with either 16 bit registers or with two adjacent 8 bit banks.
  39  */
  40 #define MCP_IODIR       0x00            /* init/reset:  all ones */
  41 #define MCP_IPOL        0x01
  42 #define MCP_GPINTEN     0x02
  43 #define MCP_DEFVAL      0x03
  44 #define MCP_INTCON      0x04
  45 #define MCP_IOCON       0x05
  46 #       define IOCON_MIRROR     (1 << 6)
  47 #       define IOCON_SEQOP      (1 << 5)
  48 #       define IOCON_HAEN       (1 << 3)
  49 #       define IOCON_ODR        (1 << 2)
  50 #       define IOCON_INTPOL     (1 << 1)
  51 #define MCP_GPPU        0x06
  52 #define MCP_INTF        0x07
  53 #define MCP_INTCAP      0x08
  54 #define MCP_GPIO        0x09
  55 #define MCP_OLAT        0x0a
  56
  57 struct mcp23s08;
  58
  59 struct mcp23s08_ops {
  60         int     (*read)(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg);
  61         int     (*write)(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, unsigned val);
  62         int     (*read_regs)(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg,
  63                              u16 *vals, unsigned n);
  64 };
  65
  66 struct mcp23s08 {
  67         u8                      addr;
  68         bool                    irq_active_high;
  69
  70         u16                     cache[11];
  71         u16                     irq_rise;
  72         u16                     irq_fall;
  73         int                     irq;
  74         bool                    irq_controller;
  75         /* lock protects the cached values */
  76         struct mutex            lock;
  77         struct mutex            irq_lock;
  78         struct irq_domain       *irq_domain;
  79
  80         struct gpio_chip        chip;
  81
  82         const struct mcp23s08_ops       *ops;
  83         void                    *data; /* ops specific data */
  84 };
  85
  86 /* A given spi_device can represent up to eight mcp23sxx chips
  87  * sharing the same chipselect but using different addresses
  88  * (e.g. chips #0 and #3 might be populated, but not #1 or $2).
  89  * Driver data holds all the per-chip data.
  90  */
  91 struct mcp23s08_driver_data {
  92         unsigned                ngpio;
  93         struct mcp23s08         *mcp[8];
  94         struct mcp23s08         chip[];
  95 };
  96
  97 /* This lock class tells lockdep that GPIO irqs are in a different
  98  * category than their parents, so it won't report false recursion.
  99  */
 100 static struct lock_class_key gpio_lock_class;
 101
 102 /*----------------------------------------------------------------------*/
 103
 104 #if IS_ENABLED(CONFIG_I2C)
 105
 106 static int mcp23008_read(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg)
 107 {
 108         return i2c_smbus_read_byte_data(mcp->data, reg);
 109 }
 110
 111 static int mcp23008_write(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, unsigned val)
 112 {
 113         return i2c_smbus_write_byte_data(mcp->data, reg, val);
 114 }
 115
 116 static int
 117 mcp23008_read_regs(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, u16 *vals, unsigned n)
 118 {
 119         while (n--) {
 120                 int ret = mcp23008_read(mcp, reg++);
 121                 if (ret < 0)
 122                         return ret;
 123                 *vals++ = ret;
 124         }
 125
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 static int mcp23017_read(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg)
 130 {
 131         return i2c_smbus_read_word_data(mcp->data, reg << 1);
 132 }
 133
 134 static int mcp23017_write(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, unsigned val)
 135 {
 136         return i2c_smbus_write_word_data(mcp->data, reg << 1, val);
 137 }
 138
 139 static int
 140 mcp23017_read_regs(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, u16 *vals, unsigned n)
 141 {
 142         while (n--) {
 143                 int ret = mcp23017_read(mcp, reg++);
 144                 if (ret < 0)
 145                         return ret;
 146                 *vals++ = ret;
 147         }
 148
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 static const struct mcp23s08_ops mcp23008_ops = {
 153         .read           = mcp23008_read,
 154         .write          = mcp23008_write,
 155         .read_regs      = mcp23008_read_regs,
 156 };
 157
 158 static const struct mcp23s08_ops mcp23017_ops = {
 159         .read           = mcp23017_read,
 160         .write          = mcp23017_write,
 161         .read_regs      = mcp23017_read_regs,
 162 };
 163
 164 #endif /* CONFIG_I2C */
 165
 166 /*----------------------------------------------------------------------*/
 167
 168 #ifdef CONFIG_SPI_MASTER
 169
 170 static int mcp23s08_read(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg)
 171 {
 172         u8      tx[2], rx[1];
 173         int     status;
 174
 175         tx[0] = mcp->addr | 0x01;
 176         tx[1] = reg;
 177         status = spi_write_then_read(mcp->data, tx, sizeof(tx), rx, sizeof(rx));
 178         return (status < 0) ? status : rx[0];
 179 }
 180
 181 static int mcp23s08_write(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, unsigned val)
 182 {
 183         u8      tx[3];
 184
 185         tx[0] = mcp->addr;
 186         tx[1] = reg;
 187         tx[2] = val;
 188         return spi_write_then_read(mcp->data, tx, sizeof(tx), NULL, 0);
 189 }
 190
 191 static int
 192 mcp23s08_read_regs(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, u16 *vals, unsigned n)
 193 {
 194         u8      tx[2], *tmp;
 195         int     status;
 196
 197         if ((n + reg) > sizeof(mcp->cache))
 198                 return -EINVAL;
 199         tx[0] = mcp->addr | 0x01;
 200         tx[1] = reg;
 201
 202         tmp = (u8 *)vals;
 203         status = spi_write_then_read(mcp->data, tx, sizeof(tx), tmp, n);
 204         if (status >= 0) {
 205                 while (n--)
 206                         vals[n] = tmp[n]; /* expand to 16bit */
 207         }
 208         return status;
 209 }
 210
 211 static int mcp23s17_read(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg)
 212 {
 213         u8      tx[2], rx[2];
 214         int     status;
 215
 216         tx[0] = mcp->addr | 0x01;
 217         tx[1] = reg << 1;
 218         status = spi_write_then_read(mcp->data, tx, sizeof(tx), rx, sizeof(rx));
 219         return (status < 0) ? status : (rx[0] | (rx[1] << 8));
 220 }
 221
 222 static int mcp23s17_write(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, unsigned val)
 223 {
 224         u8      tx[4];
 225
 226         tx[0] = mcp->addr;
 227         tx[1] = reg << 1;
 228         tx[2] = val;
 229         tx[3] = val >> 8;
 230         return spi_write_then_read(mcp->data, tx, sizeof(tx), NULL, 0);
 231 }
 232
 233 static int
 234 mcp23s17_read_regs(struct mcp23s08 *mcp, unsigned reg, u16 *vals, unsigned n)
 235 {
 236         u8      tx[2];
 237         int     status;
 238
 239         if ((n + reg) > sizeof(mcp->cache))
 240                 return -EINVAL;
 241         tx[0] = mcp->addr | 0x01;
 242         tx[1] = reg << 1;
 243
 244         status = spi_write_then_read(mcp->data, tx, sizeof(tx),
 245                                      (u8 *)vals, n * 2);
 246         if (status >= 0) {
 247                 while (n--)
 248                         vals[n] = __le16_to_cpu((__le16)vals[n]);
 249         }
 250
 251         return status;
 252 }
 253
 254 static const struct mcp23s08_ops mcp23s08_ops = {
 255         .read           = mcp23s08_read,
 256         .write          = mcp23s08_write,
 257         .read_regs      = mcp23s08_read_regs,
 258 };
 259
 260 static const struct mcp23s08_ops mcp23s17_ops = {
 261         .read           = mcp23s17_read,
 262         .write          = mcp23s17_write,
 263         .read_regs      = mcp23s17_read_regs,
 264 };
 265
 266 #endif /* CONFIG_SPI_MASTER */
 267
 268 /*----------------------------------------------------------------------*/
 269
 270 static int mcp23s08_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 271 {
 272         struct mcp23s08 *mcp = container_of(chip, struct mcp23s08, chip);
 273         int status;
 274
 275         mutex_lock(&mcp->lock);
 276         mcp->cache[MCP_IODIR] |= (1 << offset);
 277         status = mcp->ops->write(mcp, MCP_IODIR, mcp->cache[MCP_IODIR]);
 278         mutex_unlock(&mcp->lock);
 279         return status;
 280 }
 281
 282 static int mcp23s08_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 283 {
 284         struct mcp23s08 *mcp = container_of(chip, struct mcp23s08, chip);
 285         int status;
 286
 287         mutex_lock(&mcp->lock);
 288
 289         /* REVISIT reading this clears any IRQ ... */
 290         status = mcp->ops->read(mcp, MCP_GPIO);
 291         if (status < 0)
 292                 status = 0;
 293         else {
 294                 mcp->cache[MCP_GPIO] = status;
 295                 status = !!(status & (1 << offset));
 296         }
 297         mutex_unlock(&mcp->lock);
 298         return status;
 299 }
 300
 301 static int __mcp23s08_set(struct mcp23s08 *mcp, unsigned mask, int value)
 302 {
 303         unsigned olat = mcp->cache[MCP_OLAT];
 304
 305         if (value)
 306                 olat |= mask;
 307         else
 308                 olat &= ~mask;
 309         mcp->cache[MCP_OLAT] = olat;
 310         return mcp->ops->write(mcp, MCP_OLAT, olat);
 311 }
 312
 313 static void mcp23s08_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
 314 {
 315         struct mcp23s08 *mcp = container_of(chip, struct mcp23s08, chip);
 316         unsigned mask = 1 << offset;
 317
 318         mutex_lock(&mcp->lock);
 319         __mcp23s08_set(mcp, mask, value);
 320         mutex_unlock(&mcp->lock);
 321 }
 322
 323 static int
 324 mcp23s08_direction_output(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
 325 {
 326         struct mcp23s08 *mcp = container_of(chip, struct mcp23s08, chip);
 327         unsigned mask = 1 << offset;
 328         int status;
 329
 330         mutex_lock(&mcp->lock);
 331         status = __mcp23s08_set(mcp, mask, value);
 332         if (status == 0) {
 333                 mcp->cache[MCP_IODIR] &= ~mask;
 334                 status = mcp->ops->write(mcp, MCP_IODIR, mcp->cache[MCP_IODIR]);
 335         }
 336         mutex_unlock(&mcp->lock);
 337         return status;
 338 }
 339
 340 /*----------------------------------------------------------------------*/
 341 static irqreturn_t mcp23s08_irq(int irq, void *data)
 342 {
 343         struct mcp23s08 *mcp = data;
 344         int intcap, intf, i;
 345         unsigned int child_irq;
 346
 347         mutex_lock(&mcp->lock);
 348         intf = mcp->ops->read(mcp, MCP_INTF);
 349         if (intf < 0) {
 350                 mutex_unlock(&mcp->lock);
 351                 return IRQ_HANDLED;
 352         }
 353
 354         mcp->cache[MCP_INTF] = intf;
 355
 356         intcap = mcp->ops->read(mcp, MCP_INTCAP);
 357         if (intcap < 0) {
 358                 mutex_unlock(&mcp->lock);
 359                 return IRQ_HANDLED;
 360         }
 361
 362         mcp->cache[MCP_INTCAP] = intcap;
 363         mutex_unlock(&mcp->lock);
 364
 365
 366         for (i = 0; i < mcp->chip.ngpio; i++) {
 367                 if ((BIT(i) & mcp->cache[MCP_INTF]) &&
 368                     ((BIT(i) & intcap & mcp->irq_rise) ||
 369                      (mcp->irq_fall & ~intcap & BIT(i)))) {
 370                         child_irq = irq_find_mapping(mcp->irq_domain, i);
 371                         handle_nested_irq(child_irq);
 372                 }
 373         }
 374
 375         return IRQ_HANDLED;
 376 }
 377
 378 static int mcp23s08_gpio_to_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 379 {
 380         struct mcp23s08 *mcp = container_of(chip, struct mcp23s08, chip);
 381
 382         return irq_find_mapping(mcp->irq_domain, offset);
 383 }
 384
 385 static void mcp23s08_irq_mask(struct irq_data *data)
 386 {
 387         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 388         unsigned int pos = data->hwirq;
 389
 390         mcp->cache[MCP_GPINTEN] &= ~BIT(pos);
 391 }
 392
 393 static void mcp23s08_irq_unmask(struct irq_data *data)
 394 {
 395         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 396         unsigned int pos = data->hwirq;
 397
 398         mcp->cache[MCP_GPINTEN] |= BIT(pos);
 399 }
 400
 401 static int mcp23s08_irq_set_type(struct irq_data *data, unsigned int type)
 402 {
 403         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 404         unsigned int pos = data->hwirq;
 405         int status = 0;
 406
 407         if ((type & IRQ_TYPE_EDGE_BOTH) == IRQ_TYPE_EDGE_BOTH) {
 408                 mcp->cache[MCP_INTCON] &= ~BIT(pos);
 409                 mcp->irq_rise |= BIT(pos);
 410                 mcp->irq_fall |= BIT(pos);
 411         } else if (type & IRQ_TYPE_EDGE_RISING) {
 412                 mcp->cache[MCP_INTCON] &= ~BIT(pos);
 413                 mcp->irq_rise |= BIT(pos);
 414                 mcp->irq_fall &= ~BIT(pos);
 415         } else if (type & IRQ_TYPE_EDGE_FALLING) {
 416                 mcp->cache[MCP_INTCON] &= ~BIT(pos);
 417                 mcp->irq_rise &= ~BIT(pos);
 418                 mcp->irq_fall |= BIT(pos);
 419         } else
 420                 return -EINVAL;
 421
 422         return status;
 423 }
 424
 425 static void mcp23s08_irq_bus_lock(struct irq_data *data)
 426 {
 427         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 428
 429         mutex_lock(&mcp->irq_lock);
 430 }
 431
 432 static void mcp23s08_irq_bus_unlock(struct irq_data *data)
 433 {
 434         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 435
 436         mutex_lock(&mcp->lock);
 437         mcp->ops->write(mcp, MCP_GPINTEN, mcp->cache[MCP_GPINTEN]);
 438         mcp->ops->write(mcp, MCP_DEFVAL, mcp->cache[MCP_DEFVAL]);
 439         mcp->ops->write(mcp, MCP_INTCON, mcp->cache[MCP_INTCON]);
 440         mutex_unlock(&mcp->lock);
 441         mutex_unlock(&mcp->irq_lock);
 442 }
 443
 444 static int mcp23s08_irq_reqres(struct irq_data *data)
 445 {
 446         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 447
 448         if (gpiochip_lock_as_irq(&mcp->chip, data->hwirq)) {
 449                 dev_err(mcp->chip.dev,
 450                         "unable to lock HW IRQ %lu for IRQ usage\n",
 451                         data->hwirq);
 452                 return -EINVAL;
 453         }
 454
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 static void mcp23s08_irq_relres(struct irq_data *data)
 459 {
 460         struct mcp23s08 *mcp = irq_data_get_irq_chip_data(data);
 461
 462         gpiochip_unlock_as_irq(&mcp->chip, data->hwirq);
 463 }
 464
 465 static struct irq_chip mcp23s08_irq_chip = {
 466         .name = "gpio-mcp23xxx",
 467         .irq_mask = mcp23s08_irq_mask,
 468         .irq_unmask = mcp23s08_irq_unmask,
 469         .irq_set_type = mcp23s08_irq_set_type,
 470         .irq_bus_lock = mcp23s08_irq_bus_lock,
 471         .irq_bus_sync_unlock = mcp23s08_irq_bus_unlock,
 472         .irq_request_resources = mcp23s08_irq_reqres,
 473         .irq_release_resources = mcp23s08_irq_relres,
 474 };
 475
 476 static int mcp23s08_irq_setup(struct mcp23s08 *mcp)
 477 {
 478         struct gpio_chip *chip = &mcp->chip;
 479         int err, irq, j;
 480         unsigned long irqflags = IRQF_ONESHOT | IRQF_SHARED;
 481
 482         mutex_init(&mcp->irq_lock);
 483
 484         mcp->irq_domain = irq_domain_add_linear(chip->dev->of_node, chip->ngpio,
 485                                                 &irq_domain_simple_ops, mcp);
 486         if (!mcp->irq_domain)
 487                 return -ENODEV;
 488
 489         if (mcp->irq_active_high)
 490                 irqflags |= IRQF_TRIGGER_HIGH;
 491         else
 492                 irqflags |= IRQF_TRIGGER_LOW;
 493
 494         err = devm_request_threaded_irq(chip->dev, mcp->irq, NULL, mcp23s08_irq,
 495                                         irqflags, dev_name(chip->dev), mcp);
 496         if (err != 0) {
 497                 dev_err(chip->dev, "unable to request IRQ#%d: %d\n",
 498                         mcp->irq, err);
 499                 return err;
 500         }
 501
 502         chip->to_irq = mcp23s08_gpio_to_irq;
 503
 504         for (j = 0; j < mcp->chip.ngpio; j++) {
 505                 irq = irq_create_mapping(mcp->irq_domain, j);
 506                 irq_set_lockdep_class(irq, &gpio_lock_class);
 507                 irq_set_chip_data(irq, mcp);
 508                 irq_set_chip(irq, &mcp23s08_irq_chip);
 509                 irq_set_nested_thread(irq, true);
 510 #ifdef CONFIG_ARM
 511                 set_irq_flags(irq, IRQF_VALID);
 512 #else
 513                 irq_set_noprobe(irq);
 514 #endif
 515         }
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 static void mcp23s08_irq_teardown(struct mcp23s08 *mcp)
 520 {
 521         unsigned int irq, i;
 522
 523         for (i = 0; i < mcp->chip.ngpio; i++) {
 524                 irq = irq_find_mapping(mcp->irq_domain, i);
 525                 if (irq > 0)
 526                         irq_dispose_mapping(irq);
 527         }
 528
 529         irq_domain_remove(mcp->irq_domain);
 530 }
 531
 532 /*----------------------------------------------------------------------*/
 533
 534 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 535
 536 #include <linux/seq_file.h>
 537
 538 /*
 539  * This shows more info than the generic gpio dump code:
 540  * pullups, deglitching, open drain drive.
 541  */
 542 static void mcp23s08_dbg_show(struct seq_file *s, struct gpio_chip *chip)
 543 {
 544         struct mcp23s08 *mcp;
 545         char            bank;
 546         int             t;
 547         unsigned        mask;
 548
 549         mcp = container_of(chip, struct mcp23s08, chip);
 550
 551         /* NOTE: we only handle one bank for now ... */
 552         bank = '0' + ((mcp->addr >> 1) & 0x7);
 553
 554         mutex_lock(&mcp->lock);
 555         t = mcp->ops->read_regs(mcp, 0, mcp->cache, ARRAY_SIZE(mcp->cache));
 556         if (t < 0) {
 557                 seq_printf(s, " I/O ERROR %d\n", t);
 558                 goto done;
 559         }
 560
 561         for (t = 0, mask = 1; t < chip->ngpio; t++, mask <<= 1) {
 562                 const char      *label;
 563
 564                 label = gpiochip_is_requested(chip, t);
 565                 if (!label)
 566                         continue;
 567
 568                 seq_printf(s, " gpio-%-3d P%c.%d (%-12s) %s %s %s",
 569                         chip->base + t, bank, t, label,
 570                         (mcp->cache[MCP_IODIR] & mask) ? "in " : "out",
 571                         (mcp->cache[MCP_GPIO] & mask) ? "hi" : "lo",
 572                         (mcp->cache[MCP_GPPU] & mask) ? "up" : "  ");
 573                 /* NOTE:  ignoring the irq-related registers */
 574                 seq_puts(s, "\n");
 575         }
 576 done:
 577         mutex_unlock(&mcp->lock);
 578 }
 579
 580 #else
 581 #define mcp23s08_dbg_show       NULL
 582 #endif
 583
 584 /*----------------------------------------------------------------------*/
 585
 586 static int mcp23s08_probe_one(struct mcp23s08 *mcp, struct device *dev,
 587                               void *data, unsigned addr, unsigned type,
 588                               struct mcp23s08_platform_data *pdata, int cs)
 589 {
 590         int status;
 591         bool mirror = false;
 592
 593         mutex_init(&mcp->lock);
 594
 595         mcp->data = data;
 596         mcp->addr = addr;
 597         mcp->irq_active_high = false;
 598
 599         mcp->chip.direction_input = mcp23s08_direction_input;
 600         mcp->chip.get = mcp23s08_get;
 601         mcp->chip.direction_output = mcp23s08_direction_output;
 602         mcp->chip.set = mcp23s08_set;
 603         mcp->chip.dbg_show = mcp23s08_dbg_show;
 604 #ifdef CONFIG_OF
 605         mcp->chip.of_gpio_n_cells = 2;
 606         mcp->chip.of_node = dev->of_node;
 607 #endif
 608
 609         switch (type) {
 610 #ifdef CONFIG_SPI_MASTER
 611         case MCP_TYPE_S08:
 612                 mcp->ops = &mcp23s08_ops;
 613                 mcp->chip.ngpio = 8;
 614                 mcp->chip.label = "mcp23s08";
 615                 break;
 616
 617         case MCP_TYPE_S17:
 618                 mcp->ops = &mcp23s17_ops;
 619                 mcp->chip.ngpio = 16;
 620                 mcp->chip.label = "mcp23s17";
 621                 break;
 622 #endif /* CONFIG_SPI_MASTER */
 623
 624 #if IS_ENABLED(CONFIG_I2C)
 625         case MCP_TYPE_008:
 626                 mcp->ops = &mcp23008_ops;
 627                 mcp->chip.ngpio = 8;
 628                 mcp->chip.label = "mcp23008";
 629                 break;
 630
 631         case MCP_TYPE_017:
 632                 mcp->ops = &mcp23017_ops;
 633                 mcp->chip.ngpio = 16;
 634                 mcp->chip.label = "mcp23017";
 635                 break;
 636 #endif /* CONFIG_I2C */
 637
 638         default:
 639                 dev_err(dev, "invalid device type (%d)\n", type);
 640                 return -EINVAL;
 641         }
 642
 643         mcp->chip.base = pdata->base;
 644         mcp->chip.can_sleep = true;
 645         mcp->chip.dev = dev;
 646         mcp->chip.owner = THIS_MODULE;
 647
 648         /* verify MCP_IOCON.SEQOP = 0, so sequential reads work,
 649          * and MCP_IOCON.HAEN = 1, so we work with all chips.
 650          */
 651
 652         status = mcp->ops->read(mcp, MCP_IOCON);
 653         if (status < 0)
 654                 goto fail;
 655
 656         mcp->irq_controller = pdata->irq_controller;
 657         if (mcp->irq && mcp->irq_controller) {
 658                 mcp->irq_active_high =
 659                         of_property_read_bool(mcp->chip.dev->of_node,
 660                                               "microchip,irq-active-high");
 661
 662                 if (type == MCP_TYPE_017)
 663                         mirror = pdata->mirror;
 664         }
 665
 666         if ((status & IOCON_SEQOP) || !(status & IOCON_HAEN) || mirror ||
 667              mcp->irq_active_high) {
 668                 /* mcp23s17 has IOCON twice, make sure they are in sync */
 669                 status &= ~(IOCON_SEQOP | (IOCON_SEQOP << 8));
 670                 status |= IOCON_HAEN | (IOCON_HAEN << 8);
 671                 if (mcp->irq_active_high)
 672                         status |= IOCON_INTPOL | (IOCON_INTPOL << 8);
 673                 else
 674                         status &= ~(IOCON_INTPOL | (IOCON_INTPOL << 8));
 675
 676                 if (mirror)
 677                         status |= IOCON_MIRROR | (IOCON_MIRROR << 8);
 678
 679                 status = mcp->ops->write(mcp, MCP_IOCON, status);
 680                 if (status < 0)
 681                         goto fail;
 682         }
 683
 684         /* configure ~100K pullups */
 685         status = mcp->ops->write(mcp, MCP_GPPU, pdata->chip[cs].pullups);
 686         if (status < 0)
 687                 goto fail;
 688
 689         status = mcp->ops->read_regs(mcp, 0, mcp->cache, ARRAY_SIZE(mcp->cache));
 690         if (status < 0)
 691                 goto fail;
 692
 693         /* disable inverter on input */
 694         if (mcp->cache[MCP_IPOL] != 0) {
 695                 mcp->cache[MCP_IPOL] = 0;
 696                 status = mcp->ops->write(mcp, MCP_IPOL, 0);
 697                 if (status < 0)
 698                         goto fail;
 699         }
 700
 701         /* disable irqs */
 702         if (mcp->cache[MCP_GPINTEN] != 0) {
 703                 mcp->cache[MCP_GPINTEN] = 0;
 704                 status = mcp->ops->write(mcp, MCP_GPINTEN, 0);
 705                 if (status < 0)
 706                         goto fail;
 707         }
 708
 709         status = gpiochip_add(&mcp->chip);
 710         if (status < 0)
 711                 goto fail;
 712
 713         if (mcp->irq && mcp->irq_controller) {
 714                 status = mcp23s08_irq_setup(mcp);
 715                 if (status) {
 716                         mcp23s08_irq_teardown(mcp);
 717                         goto fail;
 718                 }
 719         }
 720 fail:
 721         if (status < 0)
 722                 dev_dbg(dev, "can't setup chip %d, --> %d\n",
 723                         addr, status);
 724         return status;
 725 }
 726
 727 /*----------------------------------------------------------------------*/
 728
 729 #ifdef CONFIG_OF
 730 #ifdef CONFIG_SPI_MASTER
 731 static const struct of_device_id mcp23s08_spi_of_match[] = {
 732         {
 733                 .compatible = "microchip,mcp23s08",
 734                 .data = (void *) MCP_TYPE_S08,
 735         },
 736         {
 737                 .compatible = "microchip,mcp23s17",
 738                 .data = (void *) MCP_TYPE_S17,
 739         },
 740 /* NOTE: The use of the mcp prefix is deprecated and will be removed. */
 741         {
 742                 .compatible = "mcp,mcp23s08",
 743                 .data = (void *) MCP_TYPE_S08,
 744         },
 745         {
 746                 .compatible = "mcp,mcp23s17",
 747                 .data = (void *) MCP_TYPE_S17,
 748         },
 749         { },
 750 };
 751 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mcp23s08_spi_of_match);
 752 #endif
 753
 754 #if IS_ENABLED(CONFIG_I2C)
 755 static const struct of_device_id mcp23s08_i2c_of_match[] = {
 756         {
 757                 .compatible = "microchip,mcp23008",
 758                 .data = (void *) MCP_TYPE_008,
 759         },
 760         {
 761                 .compatible = "microchip,mcp23017",
 762                 .data = (void *) MCP_TYPE_017,
 763         },
 764 /* NOTE: The use of the mcp prefix is deprecated and will be removed. */
 765         {
 766                 .compatible = "mcp,mcp23008",
 767                 .data = (void *) MCP_TYPE_008,
 768         },
 769         {
 770                 .compatible = "mcp,mcp23017",
 771                 .data = (void *) MCP_TYPE_017,
 772         },
 773         { },
 774 };
 775 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mcp23s08_i2c_of_match);
 776 #endif
 777 #endif /* CONFIG_OF */
 778
 779
 780 #if IS_ENABLED(CONFIG_I2C)
 781
 782 static int mcp230xx_probe(struct i2c_client *client,
 783                                     const struct i2c_device_id *id)
 784 {
 785         struct mcp23s08_platform_data *pdata, local_pdata;
 786         struct mcp23s08 *mcp;
 787         int status;
 788         const struct of_device_id *match;
 789
 790         match = of_match_device(of_match_ptr(mcp23s08_i2c_of_match),
 791                                         &client->dev);
 792         if (match) {
 793                 pdata = &local_pdata;
 794                 pdata->base = -1;
 795                 pdata->chip[0].pullups = 0;
 796                 pdata->irq_controller = of_property_read_bool(
 797                                         client->dev.of_node,
 798                                         "interrupt-controller");
 799                 pdata->mirror = of_property_read_bool(client->dev.of_node,
 800                                                       "microchip,irq-mirror");
 801                 client->irq = irq_of_parse_and_map(client->dev.of_node, 0);
 802         } else {
 803                 pdata = dev_get_platdata(&client->dev);
 804                 if (!pdata) {
 805                         pdata = devm_kzalloc(&client->dev,
 806                                         sizeof(struct mcp23s08_platform_data),
 807                                         GFP_KERNEL);
 808                         pdata->base = -1;
 809                 }
 810         }
 811
 812         mcp = kzalloc(sizeof(*mcp), GFP_KERNEL);
 813         if (!mcp)
 814                 return -ENOMEM;
 815
 816         mcp->irq = client->irq;
 817         status = mcp23s08_probe_one(mcp, &client->dev, client, client->addr,
 818                                     id->driver_data, pdata, 0);
 819         if (status)
 820                 goto fail;
 821
 822         i2c_set_clientdata(client, mcp);
 823
 824         return 0;
 825
 826 fail:
 827         kfree(mcp);
 828
 829         return status;
 830 }
 831
 832 static int mcp230xx_remove(struct i2c_client *client)
 833 {
 834         struct mcp23s08 *mcp = i2c_get_clientdata(client);
 835
 836         if (client->irq && mcp->irq_controller)
 837                 mcp23s08_irq_teardown(mcp);
 838
 839         gpiochip_remove(&mcp->chip);
 840         kfree(mcp);
 841
 842         return 0;
 843 }
 844
 845 static const struct i2c_device_id mcp230xx_id[] = {
 846         { "mcp23008", MCP_TYPE_008 },
 847         { "mcp23017", MCP_TYPE_017 },
 848         { },
 849 };
 850 MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mcp230xx_id);
 851
 852 static struct i2c_driver mcp230xx_driver = {
 853         .driver = {
 854                 .name   = "mcp230xx",
 855                 .owner  = THIS_MODULE,
 856                 .of_match_table = of_match_ptr(mcp23s08_i2c_of_match),
 857         },
 858         .probe          = mcp230xx_probe,
 859         .remove         = mcp230xx_remove,
 860         .id_table       = mcp230xx_id,
 861 };
 862
 863 static int __init mcp23s08_i2c_init(void)
 864 {
 865         return i2c_add_driver(&mcp230xx_driver);
 866 }
 867
 868 static void mcp23s08_i2c_exit(void)
 869 {
 870         i2c_del_driver(&mcp230xx_driver);
 871 }
 872
 873 #else
 874
 875 static int __init mcp23s08_i2c_init(void) { return 0; }
 876 static void mcp23s08_i2c_exit(void) { }
 877
 878 #endif /* CONFIG_I2C */
 879
 880 /*----------------------------------------------------------------------*/
 881
 882 #ifdef CONFIG_SPI_MASTER
 883
 884 static int mcp23s08_probe(struct spi_device *spi)
 885 {
 886         struct mcp23s08_platform_data   *pdata, local_pdata;
 887         unsigned                        addr;
 888         int                             chips = 0;
 889         struct mcp23s08_driver_data     *data;
 890         int                             status, type;
 891         unsigned                        ngpio = 0;
 892         const struct                    of_device_id *match;
 893         u32                             spi_present_mask = 0;
 894
 895         match = of_match_device(of_match_ptr(mcp23s08_spi_of_match), &spi->dev);
 896         if (match) {
 897                 type = (int)(uintptr_t)match->data;
 898                 status = of_property_read_u32(spi->dev.of_node,
 899                             "microchip,spi-present-mask", &spi_present_mask);
 900                 if (status) {
 901                         status = of_property_read_u32(spi->dev.of_node,
 902                                     "mcp,spi-present-mask", &spi_present_mask);
 903                         if (status) {
 904                                 dev_err(&spi->dev,
 905                                         "DT has no spi-present-mask\n");
 906                                 return -ENODEV;
 907                         }
 908                 }
 909                 if ((spi_present_mask <= 0) || (spi_present_mask >= 256)) {
 910                         dev_err(&spi->dev, "invalid spi-present-mask\n");
 911                         return -ENODEV;
 912                 }
 913
 914                 pdata = &local_pdata;
 915                 pdata->base = -1;
 916                 for (addr = 0; addr < ARRAY_SIZE(pdata->chip); addr++) {
 917                         pdata->chip[addr].pullups = 0;
 918                         if (spi_present_mask & (1 << addr))
 919                                 chips++;
 920                 }
 921                 pdata->irq_controller = of_property_read_bool(
 922                                         spi->dev.of_node,
 923                                         "interrupt-controller");
 924                 pdata->mirror = of_property_read_bool(spi->dev.of_node,
 925                                                       "microchip,irq-mirror");
 926         } else {
 927                 type = spi_get_device_id(spi)->driver_data;
 928                 pdata = dev_get_platdata(&spi->dev);
 929                 if (!pdata) {
 930                         pdata = devm_kzalloc(&spi->dev,
 931                                         sizeof(struct mcp23s08_platform_data),
 932                                         GFP_KERNEL);
 933                         pdata->base = -1;
 934                 }
 935
 936                 for (addr = 0; addr < ARRAY_SIZE(pdata->chip); addr++) {
 937                         if (!pdata->chip[addr].is_present)
 938                                 continue;
 939                         chips++;
 940                         if ((type == MCP_TYPE_S08) && (addr > 3)) {
 941                                 dev_err(&spi->dev,
 942                                         "mcp23s08 only supports address 0..3\n");
 943                                 return -EINVAL;
 944                         }
 945                         spi_present_mask |= 1 << addr;
 946                 }
 947         }
 948
 949         if (!chips)
 950                 return -ENODEV;
 951
 952         data = kzalloc(sizeof(*data) + chips * sizeof(struct mcp23s08),
 953                         GFP_KERNEL);
 954         if (!data)
 955                 return -ENOMEM;
 956         spi_set_drvdata(spi, data);
 957
 958         spi->irq = irq_of_parse_and_map(spi->dev.of_node, 0);
 959
 960         for (addr = 0; addr < ARRAY_SIZE(pdata->chip); addr++) {
 961                 if (!(spi_present_mask & (1 << addr)))
 962                         continue;
 963                 chips--;
 964                 data->mcp[addr] = &data->chip[chips];
 965                 data->mcp[addr]->irq = spi->irq;
 966                 status = mcp23s08_probe_one(data->mcp[addr], &spi->dev, spi,
 967                                             0x40 | (addr << 1), type, pdata,
 968                                             addr);
 969                 if (status < 0)
 970                         goto fail;
 971
 972                 if (pdata->base != -1)
 973                         pdata->base += (type == MCP_TYPE_S17) ? 16 : 8;
 974                 ngpio += (type == MCP_TYPE_S17) ? 16 : 8;
 975         }
 976         data->ngpio = ngpio;
 977
 978         /* NOTE:  these chips have a relatively sane IRQ framework, with
 979          * per-signal masking and level/edge triggering.  It's not yet
 980          * handled here...
 981          */
 982
 983         return 0;
 984
 985 fail:
 986         for (addr = 0; addr < ARRAY_SIZE(data->mcp); addr++) {
 987
 988                 if (!data->mcp[addr])
 989                         continue;
 990                 gpiochip_remove(&data->mcp[addr]->chip);
 991         }
 992         kfree(data);
 993         return status;
 994 }
 995
 996 static int mcp23s08_remove(struct spi_device *spi)
 997 {
 998         struct mcp23s08_driver_data     *data = spi_get_drvdata(spi);
 999         unsigned                        addr;
1000
1001         for (addr = 0; addr < ARRAY_SIZE(data->mcp); addr++) {
1002
1003                 if (!data->mcp[addr])
1004                         continue;
1005
1006                 if (spi->irq && data->mcp[addr]->irq_controller)
1007                         mcp23s08_irq_teardown(data->mcp[addr]);
1008                 gpiochip_remove(&data->mcp[addr]->chip);
1009         }
1010         kfree(data);
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 static const struct spi_device_id mcp23s08_ids[] = {
1015         { "mcp23s08", MCP_TYPE_S08 },
1016         { "mcp23s17", MCP_TYPE_S17 },
1017         { },
1018 };
1019 MODULE_DEVICE_TABLE(spi, mcp23s08_ids);
1020
1021 static struct spi_driver mcp23s08_driver = {
1022         .probe          = mcp23s08_probe,
1023         .remove         = mcp23s08_remove,
1024         .id_table       = mcp23s08_ids,
1025         .driver = {
1026                 .name   = "mcp23s08",
1027                 .owner  = THIS_MODULE,
1028                 .of_match_table = of_match_ptr(mcp23s08_spi_of_match),
1029         },
1030 };
1031
1032 static int __init mcp23s08_spi_init(void)
1033 {
1034         return spi_register_driver(&mcp23s08_driver);
1035 }
1036
1037 static void mcp23s08_spi_exit(void)
1038 {
1039         spi_unregister_driver(&mcp23s08_driver);
1040 }
1041
1042 #else
1043
1044 static int __init mcp23s08_spi_init(void) { return 0; }
1045 static void mcp23s08_spi_exit(void) { }
1046
1047 #endif /* CONFIG_SPI_MASTER */
1048
1049 /*----------------------------------------------------------------------*/
1050
1051 static int __init mcp23s08_init(void)
1052 {
1053         int ret;
1054
1055         ret = mcp23s08_spi_init();
1056         if (ret)
1057                 goto spi_fail;
1058
1059         ret = mcp23s08_i2c_init();
1060         if (ret)
1061                 goto i2c_fail;
1062
1063         return 0;
1064
1065  i2c_fail:
1066         mcp23s08_spi_exit();
1067  spi_fail:
1068         return ret;
1069 }
1070 /* register after spi/i2c postcore initcall and before
1071  * subsys initcalls that may rely on these GPIOs
1072  */
1073 subsys_initcall(mcp23s08_init);
1074
1075 static void __exit mcp23s08_exit(void)
1076 {
1077         mcp23s08_spi_exit();
1078         mcp23s08_i2c_exit();
1079 }
1080 module_exit(mcp23s08_exit);
1081
1082 MODULE_LICENSE("GPL");