drivers/gpio/gpio-tegra.c

   1 /*
   2  * arch/arm/mach-tegra/gpio.c
   3  *
   4  * Copyright (c) 2010 Google, Inc
   5  *
   6  * Author:
   7  *      Erik Gilling <konkers@google.com>
   8  *
   9  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
  10  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
  11  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  */
  19
  20 #include <linux/err.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/irq.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25 #include <linux/gpio.h>
  26 #include <linux/of_device.h>
  27 #include <linux/platform_device.h>
  28 #include <linux/module.h>
  29 #include <linux/irqdomain.h>
  30 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
  31 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
  32 #include <linux/pm.h>
  33
  34 #define GPIO_BANK(x)            ((x) >> 5)
  35 #define GPIO_PORT(x)            (((x) >> 3) & 0x3)
  36 #define GPIO_BIT(x)             ((x) & 0x7)
  37
  38 #define GPIO_REG(x)             (GPIO_BANK(x) * tegra_gpio_bank_stride + \
  39                                         GPIO_PORT(x) * 4)
  40
  41 #define GPIO_CNF(x)             (GPIO_REG(x) + 0x00)
  42 #define GPIO_OE(x)              (GPIO_REG(x) + 0x10)
  43 #define GPIO_OUT(x)             (GPIO_REG(x) + 0X20)
  44 #define GPIO_IN(x)              (GPIO_REG(x) + 0x30)
  45 #define GPIO_INT_STA(x)         (GPIO_REG(x) + 0x40)
  46 #define GPIO_INT_ENB(x)         (GPIO_REG(x) + 0x50)
  47 #define GPIO_INT_LVL(x)         (GPIO_REG(x) + 0x60)
  48 #define GPIO_INT_CLR(x)         (GPIO_REG(x) + 0x70)
  49
  50 #define GPIO_MSK_CNF(x)         (GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x00)
  51 #define GPIO_MSK_OE(x)          (GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x10)
  52 #define GPIO_MSK_OUT(x)         (GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0X20)
  53 #define GPIO_MSK_INT_STA(x)     (GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x40)
  54 #define GPIO_MSK_INT_ENB(x)     (GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x50)
  55 #define GPIO_MSK_INT_LVL(x)     (GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x60)
  56
  57 #define GPIO_INT_LVL_MASK               0x010101
  58 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_RISING        0x000101
  59 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_FALLING       0x000100
  60 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_BOTH          0x010100
  61 #define GPIO_INT_LVL_LEVEL_HIGH         0x000001
  62 #define GPIO_INT_LVL_LEVEL_LOW          0x000000
  63
  64 struct tegra_gpio_bank {
  65         int bank;
  66         int irq;
  67         spinlock_t lvl_lock[4];
  68 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
  69         u32 cnf[4];
  70         u32 out[4];
  71         u32 oe[4];
  72         u32 int_enb[4];
  73         u32 int_lvl[4];
  74         u32 wake_enb[4];
  75 #endif
  76 };
  77
  78 static struct device *dev;
  79 static struct irq_domain *irq_domain;
  80 static void __iomem *regs;
  81 static u32 tegra_gpio_bank_count;
  82 static u32 tegra_gpio_bank_stride;
  83 static u32 tegra_gpio_upper_offset;
  84 static struct tegra_gpio_bank *tegra_gpio_banks;
  85
  86 static inline void tegra_gpio_writel(u32 val, u32 reg)
  87 {
  88         __raw_writel(val, regs + reg);
  89 }
  90
  91 static inline u32 tegra_gpio_readl(u32 reg)
  92 {
  93         return __raw_readl(regs + reg);
  94 }
  95
  96 static int tegra_gpio_compose(int bank, int port, int bit)
  97 {
  98         return (bank << 5) | ((port & 0x3) << 3) | (bit & 0x7);
  99 }
 100
 101 static void tegra_gpio_mask_write(u32 reg, int gpio, int value)
 102 {
 103         u32 val;
 104
 105         val = 0x100 << GPIO_BIT(gpio);
 106         if (value)
 107                 val |= 1 << GPIO_BIT(gpio);
 108         tegra_gpio_writel(val, reg);
 109 }
 110
 111 static void tegra_gpio_enable(int gpio)
 112 {
 113         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_CNF(gpio), gpio, 1);
 114 }
 115
 116 static void tegra_gpio_disable(int gpio)
 117 {
 118         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_CNF(gpio), gpio, 0);
 119 }
 120
 121 static int tegra_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 122 {
 123         return pinctrl_request_gpio(offset);
 124 }
 125
 126 static void tegra_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 127 {
 128         pinctrl_free_gpio(offset);
 129         tegra_gpio_disable(offset);
 130 }
 131
 132 static void tegra_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
 133 {
 134         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OUT(offset), offset, value);
 135 }
 136
 137 static int tegra_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 138 {
 139         /* If gpio is in output mode then read from the out value */
 140         if ((tegra_gpio_readl(GPIO_OE(offset)) >> GPIO_BIT(offset)) & 1)
 141                 return (tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(offset)) >>
 142                                 GPIO_BIT(offset)) & 0x1;
 143
 144         return (tegra_gpio_readl(GPIO_IN(offset)) >> GPIO_BIT(offset)) & 0x1;
 145 }
 146
 147 static int tegra_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 148 {
 149         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(offset), offset, 0);
 150         tegra_gpio_enable(offset);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int tegra_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
 155                                         int value)
 156 {
 157         tegra_gpio_set(chip, offset, value);
 158         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(offset), offset, 1);
 159         tegra_gpio_enable(offset);
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 static int tegra_gpio_to_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 164 {
 165         return irq_find_mapping(irq_domain, offset);
 166 }
 167
 168 static struct gpio_chip tegra_gpio_chip = {
 169         .label                  = "tegra-gpio",
 170         .request                = tegra_gpio_request,
 171         .free                   = tegra_gpio_free,
 172         .direction_input        = tegra_gpio_direction_input,
 173         .get                    = tegra_gpio_get,
 174         .direction_output       = tegra_gpio_direction_output,
 175         .set                    = tegra_gpio_set,
 176         .to_irq                 = tegra_gpio_to_irq,
 177         .base                   = 0,
 178 };
 179
 180 static void tegra_gpio_irq_ack(struct irq_data *d)
 181 {
 182         int gpio = d->hwirq;
 183
 184         tegra_gpio_writel(1 << GPIO_BIT(gpio), GPIO_INT_CLR(gpio));
 185 }
 186
 187 static void tegra_gpio_irq_mask(struct irq_data *d)
 188 {
 189         int gpio = d->hwirq;
 190
 191         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_INT_ENB(gpio), gpio, 0);
 192 }
 193
 194 static void tegra_gpio_irq_unmask(struct irq_data *d)
 195 {
 196         int gpio = d->hwirq;
 197
 198         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_INT_ENB(gpio), gpio, 1);
 199 }
 200
 201 static int tegra_gpio_irq_set_type(struct irq_data *d, unsigned int type)
 202 {
 203         int gpio = d->hwirq;
 204         struct tegra_gpio_bank *bank = irq_data_get_irq_chip_data(d);
 205         int port = GPIO_PORT(gpio);
 206         int lvl_type;
 207         int val;
 208         unsigned long flags;
 209         int ret;
 210
 211         switch (type & IRQ_TYPE_SENSE_MASK) {
 212         case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
 213                 lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_RISING;
 214                 break;
 215
 216         case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
 217                 lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_FALLING;
 218                 break;
 219
 220         case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
 221                 lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_BOTH;
 222                 break;
 223
 224         case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
 225                 lvl_type = GPIO_INT_LVL_LEVEL_HIGH;
 226                 break;
 227
 228         case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
 229                 lvl_type = GPIO_INT_LVL_LEVEL_LOW;
 230                 break;
 231
 232         default:
 233                 return -EINVAL;
 234         }
 235
 236         ret = gpiochip_lock_as_irq(&tegra_gpio_chip, gpio);
 237         if (ret) {
 238                 dev_err(dev, "unable to lock Tegra GPIO %d as IRQ\n", gpio);
 239                 return ret;
 240         }
 241
 242         spin_lock_irqsave(&bank->lvl_lock[port], flags);
 243
 244         val = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
 245         val &= ~(GPIO_INT_LVL_MASK << GPIO_BIT(gpio));
 246         val |= lvl_type << GPIO_BIT(gpio);
 247         tegra_gpio_writel(val, GPIO_INT_LVL(gpio));
 248
 249         spin_unlock_irqrestore(&bank->lvl_lock[port], flags);
 250
 251         tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(gpio), gpio, 0);
 252         tegra_gpio_enable(gpio);
 253
 254         if (type & (IRQ_TYPE_LEVEL_LOW | IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH))
 255                 irq_set_handler_locked(d, handle_level_irq);
 256         else if (type & (IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING))
 257                 irq_set_handler_locked(d, handle_edge_irq);
 258
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 static void tegra_gpio_irq_shutdown(struct irq_data *d)
 263 {
 264         int gpio = d->hwirq;
 265
 266         gpiochip_unlock_as_irq(&tegra_gpio_chip, gpio);
 267 }
 268
 269 static void tegra_gpio_irq_handler(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
 270 {
 271         int port;
 272         int pin;
 273         int unmasked = 0;
 274         struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
 275         struct tegra_gpio_bank *bank = irq_desc_get_handler_data(desc);
 276
 277         chained_irq_enter(chip, desc);
 278
 279         for (port = 0; port < 4; port++) {
 280                 int gpio = tegra_gpio_compose(bank->bank, port, 0);
 281                 unsigned long sta = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_STA(gpio)) &
 282                         tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio));
 283                 u32 lvl = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
 284
 285                 for_each_set_bit(pin, &sta, 8) {
 286                         tegra_gpio_writel(1 << pin, GPIO_INT_CLR(gpio));
 287
 288                         /* if gpio is edge triggered, clear condition
 289                          * before executing the handler so that we don't
 290                          * miss edges
 291                          */
 292                         if (lvl & (0x100 << pin)) {
 293                                 unmasked = 1;
 294                                 chained_irq_exit(chip, desc);
 295                         }
 296
 297                         generic_handle_irq(gpio_to_irq(gpio + pin));
 298                 }
 299         }
 300
 301         if (!unmasked)
 302                 chained_irq_exit(chip, desc);
 303
 304 }
 305
 306 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 307 static int tegra_gpio_resume(struct device *dev)
 308 {
 309         unsigned long flags;
 310         int b;
 311         int p;
 312
 313         local_irq_save(flags);
 314
 315         for (b = 0; b < tegra_gpio_bank_count; b++) {
 316                 struct tegra_gpio_bank *bank = &tegra_gpio_banks[b];
 317
 318                 for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(bank->oe); p++) {
 319                         unsigned int gpio = (b<<5) | (p<<3);
 320                         tegra_gpio_writel(bank->cnf[p], GPIO_CNF(gpio));
 321                         tegra_gpio_writel(bank->out[p], GPIO_OUT(gpio));
 322                         tegra_gpio_writel(bank->oe[p], GPIO_OE(gpio));
 323                         tegra_gpio_writel(bank->int_lvl[p], GPIO_INT_LVL(gpio));
 324                         tegra_gpio_writel(bank->int_enb[p], GPIO_INT_ENB(gpio));
 325                 }
 326         }
 327
 328         local_irq_restore(flags);
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 static int tegra_gpio_suspend(struct device *dev)
 333 {
 334         unsigned long flags;
 335         int b;
 336         int p;
 337
 338         local_irq_save(flags);
 339         for (b = 0; b < tegra_gpio_bank_count; b++) {
 340                 struct tegra_gpio_bank *bank = &tegra_gpio_banks[b];
 341
 342                 for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(bank->oe); p++) {
 343                         unsigned int gpio = (b<<5) | (p<<3);
 344                         bank->cnf[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_CNF(gpio));
 345                         bank->out[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(gpio));
 346                         bank->oe[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_OE(gpio));
 347                         bank->int_enb[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio));
 348                         bank->int_lvl[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
 349
 350                         /* Enable gpio irq for wake up source */
 351                         tegra_gpio_writel(bank->wake_enb[p],
 352                                           GPIO_INT_ENB(gpio));
 353                 }
 354         }
 355         local_irq_restore(flags);
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static int tegra_gpio_irq_set_wake(struct irq_data *d, unsigned int enable)
 360 {
 361         struct tegra_gpio_bank *bank = irq_data_get_irq_chip_data(d);
 362         int gpio = d->hwirq;
 363         u32 port, bit, mask;
 364
 365         port = GPIO_PORT(gpio);
 366         bit = GPIO_BIT(gpio);
 367         mask = BIT(bit);
 368
 369         if (enable)
 370                 bank->wake_enb[port] |= mask;
 371         else
 372                 bank->wake_enb[port] &= ~mask;
 373
 374         return irq_set_irq_wake(bank->irq, enable);
 375 }
 376 #endif
 377
 378 static struct irq_chip tegra_gpio_irq_chip = {
 379         .name           = "GPIO",
 380         .irq_ack        = tegra_gpio_irq_ack,
 381         .irq_mask       = tegra_gpio_irq_mask,
 382         .irq_unmask     = tegra_gpio_irq_unmask,
 383         .irq_set_type   = tegra_gpio_irq_set_type,
 384         .irq_shutdown   = tegra_gpio_irq_shutdown,
 385 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 386         .irq_set_wake   = tegra_gpio_irq_set_wake,
 387 #endif
 388 };
 389
 390 static const struct dev_pm_ops tegra_gpio_pm_ops = {
 391         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(tegra_gpio_suspend, tegra_gpio_resume)
 392 };
 393
 394 struct tegra_gpio_soc_config {
 395         u32 bank_stride;
 396         u32 upper_offset;
 397 };
 398
 399 static struct tegra_gpio_soc_config tegra20_gpio_config = {
 400         .bank_stride = 0x80,
 401         .upper_offset = 0x800,
 402 };
 403
 404 static struct tegra_gpio_soc_config tegra30_gpio_config = {
 405         .bank_stride = 0x100,
 406         .upper_offset = 0x80,
 407 };
 408
 409 static const struct of_device_id tegra_gpio_of_match[] = {
 410         { .compatible = "nvidia,tegra30-gpio", .data = &tegra30_gpio_config },
 411         { .compatible = "nvidia,tegra20-gpio", .data = &tegra20_gpio_config },
 412         { },
 413 };
 414
 415 /* This lock class tells lockdep that GPIO irqs are in a different
 416  * category than their parents, so it won't report false recursion.
 417  */
 418 static struct lock_class_key gpio_lock_class;
 419
 420 static int tegra_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
 421 {
 422         const struct of_device_id *match;
 423         struct tegra_gpio_soc_config *config;
 424         struct resource *res;
 425         struct tegra_gpio_bank *bank;
 426         int ret;
 427         int gpio;
 428         int i;
 429         int j;
 430
 431         dev = &pdev->dev;
 432
 433         match = of_match_device(tegra_gpio_of_match, &pdev->dev);
 434         if (!match) {
 435                 dev_err(&pdev->dev, "Error: No device match found\n");
 436                 return -ENODEV;
 437         }
 438         config = (struct tegra_gpio_soc_config *)match->data;
 439
 440         tegra_gpio_bank_stride = config->bank_stride;
 441         tegra_gpio_upper_offset = config->upper_offset;
 442
 443         for (;;) {
 444                 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, tegra_gpio_bank_count);
 445                 if (!res)
 446                         break;
 447                 tegra_gpio_bank_count++;
 448         }
 449         if (!tegra_gpio_bank_count) {
 450                 dev_err(&pdev->dev, "Missing IRQ resource\n");
 451                 return -ENODEV;
 452         }
 453
 454         tegra_gpio_chip.ngpio = tegra_gpio_bank_count * 32;
 455
 456         tegra_gpio_banks = devm_kzalloc(&pdev->dev,
 457                         tegra_gpio_bank_count * sizeof(*tegra_gpio_banks),
 458                         GFP_KERNEL);
 459         if (!tegra_gpio_banks)
 460                 return -ENODEV;
 461
 462         irq_domain = irq_domain_add_linear(pdev->dev.of_node,
 463                                            tegra_gpio_chip.ngpio,
 464                                            &irq_domain_simple_ops, NULL);
 465         if (!irq_domain)
 466                 return -ENODEV;
 467
 468         for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
 469                 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, i);
 470                 if (!res) {
 471                         dev_err(&pdev->dev, "Missing IRQ resource\n");
 472                         return -ENODEV;
 473                 }
 474
 475                 bank = &tegra_gpio_banks[i];
 476                 bank->bank = i;
 477                 bank->irq = res->start;
 478         }
 479
 480         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 481         regs = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
 482         if (IS_ERR(regs))
 483                 return PTR_ERR(regs);
 484
 485         for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
 486                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 487                         int gpio = tegra_gpio_compose(i, j, 0);
 488                         tegra_gpio_writel(0x00, GPIO_INT_ENB(gpio));
 489                 }
 490         }
 491
 492         tegra_gpio_chip.of_node = pdev->dev.of_node;
 493
 494         ret = gpiochip_add(&tegra_gpio_chip);
 495         if (ret < 0) {
 496                 irq_domain_remove(irq_domain);
 497                 return ret;
 498         }
 499
 500         for (gpio = 0; gpio < tegra_gpio_chip.ngpio; gpio++) {
 501                 int irq = irq_create_mapping(irq_domain, gpio);
 502                 /* No validity check; all Tegra GPIOs are valid IRQs */
 503
 504                 bank = &tegra_gpio_banks[GPIO_BANK(gpio)];
 505
 506                 irq_set_lockdep_class(irq, &gpio_lock_class);
 507                 irq_set_chip_data(irq, bank);
 508                 irq_set_chip_and_handler(irq, &tegra_gpio_irq_chip,
 509                                          handle_simple_irq);
 510         }
 511
 512         for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
 513                 bank = &tegra_gpio_banks[i];
 514
 515                 irq_set_chained_handler_and_data(bank->irq,
 516                                                  tegra_gpio_irq_handler, bank);
 517
 518                 for (j = 0; j < 4; j++)
 519                         spin_lock_init(&bank->lvl_lock[j]);
 520         }
 521
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 static struct platform_driver tegra_gpio_driver = {
 526         .driver         = {
 527                 .name   = "tegra-gpio",
 528                 .pm     = &tegra_gpio_pm_ops,
 529                 .of_match_table = tegra_gpio_of_match,
 530         },
 531         .probe          = tegra_gpio_probe,
 532 };
 533
 534 static int __init tegra_gpio_init(void)
 535 {
 536         return platform_driver_register(&tegra_gpio_driver);
 537 }
 538 postcore_initcall(tegra_gpio_init);
 539
 540 #ifdef  CONFIG_DEBUG_FS
 541
 542 #include <linux/debugfs.h>
 543 #include <linux/seq_file.h>
 544
 545 static int dbg_gpio_show(struct seq_file *s, void *unused)
 546 {
 547         int i;
 548         int j;
 549
 550         for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
 551                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 552                         int gpio = tegra_gpio_compose(i, j, 0);
 553                         seq_printf(s,
 554                                 "%d:%d %02x %02x %02x %02x %02x %02x %06x\n",
 555                                 i, j,
 556                                 tegra_gpio_readl(GPIO_CNF(gpio)),
 557                                 tegra_gpio_readl(GPIO_OE(gpio)),
 558                                 tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(gpio)),
 559                                 tegra_gpio_readl(GPIO_IN(gpio)),
 560                                 tegra_gpio_readl(GPIO_INT_STA(gpio)),
 561                                 tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio)),
 562                                 tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio)));
 563                 }
 564         }
 565         return 0;
 566 }
 567
 568 static int dbg_gpio_open(struct inode *inode, struct file *file)
 569 {
 570         return single_open(file, dbg_gpio_show, &inode->i_private);
 571 }
 572
 573 static const struct file_operations debug_fops = {
 574         .open           = dbg_gpio_open,
 575         .read           = seq_read,
 576         .llseek         = seq_lseek,
 577         .release        = single_release,
 578 };
 579
 580 static int __init tegra_gpio_debuginit(void)
 581 {
 582         (void) debugfs_create_file("tegra_gpio", S_IRUGO,
 583                                         NULL, NULL, &debug_fops);
 584         return 0;
 585 }
 586 late_initcall(tegra_gpio_debuginit);
 587 #endif