Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-drm-fsl-dcu.git] / drivers / spi / spi.c
1 /*
2  * SPI init/core code
3  *
4  * Copyright (C) 2005 David Brownell
5  * Copyright (C) 2008 Secret Lab Technologies Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/kmod.h>
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/mutex.h>
28 #include <linux/of_device.h>
29 #include <linux/of_irq.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/mod_devicetable.h>
32 #include <linux/spi/spi.h>
33 #include <linux/of_gpio.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/sched/rt.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/acpi.h>
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/spi.h>
44
45 static void spidev_release(struct device *dev)
46 {
47         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
48
49         /* spi masters may cleanup for released devices */
50         if (spi->master->cleanup)
51                 spi->master->cleanup(spi);
52
53         spi_master_put(spi->master);
54         kfree(spi);
55 }
56
57 static ssize_t
58 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
59 {
60         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
61
62         return sprintf(buf, "%s%s\n", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
63 }
64 static DEVICE_ATTR_RO(modalias);
65
66 static struct attribute *spi_dev_attrs[] = {
67         &dev_attr_modalias.attr,
68         NULL,
69 };
70 ATTRIBUTE_GROUPS(spi_dev);
71
72 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
73  * and the sysfs version makes coldplug work too.
74  */
75
76 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
77                                                 const struct spi_device *sdev)
78 {
79         while (id->name[0]) {
80                 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
81                         return id;
82                 id++;
83         }
84         return NULL;
85 }
86
87 const struct spi_device_id *spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev)
88 {
89         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(sdev->dev.driver);
90
91         return spi_match_id(sdrv->id_table, sdev);
92 }
93 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_device_id);
94
95 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
96 {
97         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
98         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
99
100         /* Attempt an OF style match */
101         if (of_driver_match_device(dev, drv))
102                 return 1;
103
104         /* Then try ACPI */
105         if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
106                 return 1;
107
108         if (sdrv->id_table)
109                 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
110
111         return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
112 }
113
114 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
115 {
116         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
117
118         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
119         return 0;
120 }
121
122 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
123 static int spi_legacy_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
124 {
125         int                     value = 0;
126         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
127
128         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
129         if (drv) {
130                 if (drv->suspend)
131                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
132                 else
133                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
134         }
135         return value;
136 }
137
138 static int spi_legacy_resume(struct device *dev)
139 {
140         int                     value = 0;
141         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
142
143         /* resume may restart the i/o queue */
144         if (drv) {
145                 if (drv->resume)
146                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
147                 else
148                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
149         }
150         return value;
151 }
152
153 static int spi_pm_suspend(struct device *dev)
154 {
155         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
156
157         if (pm)
158                 return pm_generic_suspend(dev);
159         else
160                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_SUSPEND);
161 }
162
163 static int spi_pm_resume(struct device *dev)
164 {
165         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
166
167         if (pm)
168                 return pm_generic_resume(dev);
169         else
170                 return spi_legacy_resume(dev);
171 }
172
173 static int spi_pm_freeze(struct device *dev)
174 {
175         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
176
177         if (pm)
178                 return pm_generic_freeze(dev);
179         else
180                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_FREEZE);
181 }
182
183 static int spi_pm_thaw(struct device *dev)
184 {
185         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
186
187         if (pm)
188                 return pm_generic_thaw(dev);
189         else
190                 return spi_legacy_resume(dev);
191 }
192
193 static int spi_pm_poweroff(struct device *dev)
194 {
195         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
196
197         if (pm)
198                 return pm_generic_poweroff(dev);
199         else
200                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_HIBERNATE);
201 }
202
203 static int spi_pm_restore(struct device *dev)
204 {
205         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
206
207         if (pm)
208                 return pm_generic_restore(dev);
209         else
210                 return spi_legacy_resume(dev);
211 }
212 #else
213 #define spi_pm_suspend  NULL
214 #define spi_pm_resume   NULL
215 #define spi_pm_freeze   NULL
216 #define spi_pm_thaw     NULL
217 #define spi_pm_poweroff NULL
218 #define spi_pm_restore  NULL
219 #endif
220
221 static const struct dev_pm_ops spi_pm = {
222         .suspend = spi_pm_suspend,
223         .resume = spi_pm_resume,
224         .freeze = spi_pm_freeze,
225         .thaw = spi_pm_thaw,
226         .poweroff = spi_pm_poweroff,
227         .restore = spi_pm_restore,
228         SET_RUNTIME_PM_OPS(
229                 pm_generic_runtime_suspend,
230                 pm_generic_runtime_resume,
231                 NULL
232         )
233 };
234
235 struct bus_type spi_bus_type = {
236         .name           = "spi",
237         .dev_groups     = spi_dev_groups,
238         .match          = spi_match_device,
239         .uevent         = spi_uevent,
240         .pm             = &spi_pm,
241 };
242 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
243
244
245 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
246 {
247         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
248         struct spi_device               *spi = to_spi_device(dev);
249         int ret;
250
251         acpi_dev_pm_attach(&spi->dev, true);
252         ret = sdrv->probe(spi);
253         if (ret)
254                 acpi_dev_pm_detach(&spi->dev, true);
255
256         return ret;
257 }
258
259 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
260 {
261         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
262         struct spi_device               *spi = to_spi_device(dev);
263         int ret;
264
265         ret = sdrv->remove(spi);
266         acpi_dev_pm_detach(&spi->dev, true);
267
268         return ret;
269 }
270
271 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
272 {
273         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
274
275         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
276 }
277
278 /**
279  * spi_register_driver - register a SPI driver
280  * @sdrv: the driver to register
281  * Context: can sleep
282  */
283 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
284 {
285         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
286         if (sdrv->probe)
287                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
288         if (sdrv->remove)
289                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
290         if (sdrv->shutdown)
291                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
292         return driver_register(&sdrv->driver);
293 }
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
295
296 /*-------------------------------------------------------------------------*/
297
298 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
299  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
300  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
301  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
302  */
303
304 struct boardinfo {
305         struct list_head        list;
306         struct spi_board_info   board_info;
307 };
308
309 static LIST_HEAD(board_list);
310 static LIST_HEAD(spi_master_list);
311
312 /*
313  * Used to protect add/del opertion for board_info list and
314  * spi_master list, and their matching process
315  */
316 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
317
318 /**
319  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
320  * @master: Controller to which device is connected
321  * Context: can sleep
322  *
323  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
324  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
325  * fill the spi_device with device parameters before calling
326  * spi_add_device() on it.
327  *
328  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
329  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
330  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
331  * call spi_dev_put() on it.
332  *
333  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
334  */
335 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
336 {
337         struct spi_device       *spi;
338         struct device           *dev = master->dev.parent;
339
340         if (!spi_master_get(master))
341                 return NULL;
342
343         spi = kzalloc(sizeof(*spi), GFP_KERNEL);
344         if (!spi) {
345                 dev_err(dev, "cannot alloc spi_device\n");
346                 spi_master_put(master);
347                 return NULL;
348         }
349
350         spi->master = master;
351         spi->dev.parent = &master->dev;
352         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
353         spi->dev.release = spidev_release;
354         spi->cs_gpio = -ENOENT;
355         device_initialize(&spi->dev);
356         return spi;
357 }
358 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
359
360 /**
361  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
362  * @spi: spi_device to register
363  *
364  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
365  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
366  *
367  * Returns 0 on success; negative errno on failure
368  */
369 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
370 {
371         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
372         struct spi_master *master = spi->master;
373         struct device *dev = master->dev.parent;
374         struct device *d;
375         int status;
376
377         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
378         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
379                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
380                         spi->chip_select,
381                         master->num_chipselect);
382                 return -EINVAL;
383         }
384
385         /* Set the bus ID string */
386         dev_set_name(&spi->dev, "%s.%u", dev_name(&spi->master->dev),
387                         spi->chip_select);
388
389
390         /* We need to make sure there's no other device with this
391          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
392          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
393          */
394         mutex_lock(&spi_add_lock);
395
396         d = bus_find_device_by_name(&spi_bus_type, NULL, dev_name(&spi->dev));
397         if (d != NULL) {
398                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
399                                 spi->chip_select);
400                 put_device(d);
401                 status = -EBUSY;
402                 goto done;
403         }
404
405         if (master->cs_gpios)
406                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
407
408         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
409          * normally rely on the device being setup.  Devices
410          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
411          */
412         status = spi_setup(spi);
413         if (status < 0) {
414                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
415                                 dev_name(&spi->dev), status);
416                 goto done;
417         }
418
419         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
420         status = device_add(&spi->dev);
421         if (status < 0)
422                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
423                                 dev_name(&spi->dev), status);
424         else
425                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
426
427 done:
428         mutex_unlock(&spi_add_lock);
429         return status;
430 }
431 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
432
433 /**
434  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
435  * @master: Controller to which device is connected
436  * @chip: Describes the SPI device
437  * Context: can sleep
438  *
439  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
440  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
441  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
442  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
443  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
444  *
445  * Returns the new device, or NULL.
446  */
447 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
448                                   struct spi_board_info *chip)
449 {
450         struct spi_device       *proxy;
451         int                     status;
452
453         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
454          *
455          * Also, unless we change the return value convention to use
456          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
457          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
458          */
459
460         proxy = spi_alloc_device(master);
461         if (!proxy)
462                 return NULL;
463
464         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
465
466         proxy->chip_select = chip->chip_select;
467         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
468         proxy->mode = chip->mode;
469         proxy->irq = chip->irq;
470         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
471         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
472         proxy->controller_data = chip->controller_data;
473         proxy->controller_state = NULL;
474
475         status = spi_add_device(proxy);
476         if (status < 0) {
477                 spi_dev_put(proxy);
478                 return NULL;
479         }
480
481         return proxy;
482 }
483 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
484
485 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
486                                 struct spi_board_info *bi)
487 {
488         struct spi_device *dev;
489
490         if (master->bus_num != bi->bus_num)
491                 return;
492
493         dev = spi_new_device(master, bi);
494         if (!dev)
495                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
496                         bi->modalias);
497 }
498
499 /**
500  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
501  * @info: array of chip descriptors
502  * @n: how many descriptors are provided
503  * Context: can sleep
504  *
505  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
506  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
507  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
508  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
509  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
510  *
511  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
512  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
513  * would naturally declare its SPI devices.
514  *
515  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
516  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
517  */
518 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
519 {
520         struct boardinfo *bi;
521         int i;
522
523         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
524         if (!bi)
525                 return -ENOMEM;
526
527         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
528                 struct spi_master *master;
529
530                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
531                 mutex_lock(&board_lock);
532                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
533                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
534                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
535                 mutex_unlock(&board_lock);
536         }
537
538         return 0;
539 }
540
541 /*-------------------------------------------------------------------------*/
542
543 static void spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
544 {
545         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
546                 enable = !enable;
547
548         if (spi->cs_gpio >= 0)
549                 gpio_set_value(spi->cs_gpio, !enable);
550         else if (spi->master->set_cs)
551                 spi->master->set_cs(spi, !enable);
552 }
553
554 /*
555  * spi_transfer_one_message - Default implementation of transfer_one_message()
556  *
557  * This is a standard implementation of transfer_one_message() for
558  * drivers which impelment a transfer_one() operation.  It provides
559  * standard handling of delays and chip select management.
560  */
561 static int spi_transfer_one_message(struct spi_master *master,
562                                     struct spi_message *msg)
563 {
564         struct spi_transfer *xfer;
565         bool cur_cs = true;
566         bool keep_cs = false;
567         int ret = 0;
568
569         spi_set_cs(msg->spi, true);
570
571         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
572                 trace_spi_transfer_start(msg, xfer);
573
574                 reinit_completion(&master->xfer_completion);
575
576                 ret = master->transfer_one(master, msg->spi, xfer);
577                 if (ret < 0) {
578                         dev_err(&msg->spi->dev,
579                                 "SPI transfer failed: %d\n", ret);
580                         goto out;
581                 }
582
583                 if (ret > 0)
584                         wait_for_completion(&master->xfer_completion);
585
586                 trace_spi_transfer_stop(msg, xfer);
587
588                 if (msg->status != -EINPROGRESS)
589                         goto out;
590
591                 if (xfer->delay_usecs)
592                         udelay(xfer->delay_usecs);
593
594                 if (xfer->cs_change) {
595                         if (list_is_last(&xfer->transfer_list,
596                                          &msg->transfers)) {
597                                 keep_cs = true;
598                         } else {
599                                 cur_cs = !cur_cs;
600                                 spi_set_cs(msg->spi, cur_cs);
601                         }
602                 }
603
604                 msg->actual_length += xfer->len;
605         }
606
607 out:
608         if (ret != 0 || !keep_cs)
609                 spi_set_cs(msg->spi, false);
610
611         if (msg->status == -EINPROGRESS)
612                 msg->status = ret;
613
614         spi_finalize_current_message(master);
615
616         return ret;
617 }
618
619 /**
620  * spi_finalize_current_transfer - report completion of a transfer
621  *
622  * Called by SPI drivers using the core transfer_one_message()
623  * implementation to notify it that the current interrupt driven
624  * transfer has finised and the next one may be scheduled.
625  */
626 void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master)
627 {
628         complete(&master->xfer_completion);
629 }
630 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_transfer);
631
632 /**
633  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
634  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
635  *
636  * This function checks if there is any spi message in the queue that
637  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
638  * and transfer each message.
639  *
640  */
641 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
642 {
643         struct spi_master *master =
644                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
645         unsigned long flags;
646         bool was_busy = false;
647         int ret;
648
649         /* Lock queue and check for queue work */
650         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
651         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
652                 if (!master->busy) {
653                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
654                         return;
655                 }
656                 master->busy = false;
657                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
658                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
659                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
660                         dev_err(&master->dev,
661                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
662                 if (master->auto_runtime_pm) {
663                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
664                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
665                 }
666                 trace_spi_master_idle(master);
667                 return;
668         }
669
670         /* Make sure we are not already running a message */
671         if (master->cur_msg) {
672                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
673                 return;
674         }
675         /* Extract head of queue */
676         master->cur_msg =
677             list_entry(master->queue.next, struct spi_message, queue);
678
679         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
680         if (master->busy)
681                 was_busy = true;
682         else
683                 master->busy = true;
684         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
685
686         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
687                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
688                 if (ret < 0) {
689                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
690                                 ret);
691                         return;
692                 }
693         }
694
695         if (!was_busy)
696                 trace_spi_master_busy(master);
697
698         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
699                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
700                 if (ret) {
701                         dev_err(&master->dev,
702                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
703
704                         if (master->auto_runtime_pm)
705                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
706                         return;
707                 }
708         }
709
710         trace_spi_message_start(master->cur_msg);
711
712         if (master->prepare_message) {
713                 ret = master->prepare_message(master, master->cur_msg);
714                 if (ret) {
715                         dev_err(&master->dev,
716                                 "failed to prepare message: %d\n", ret);
717                         master->cur_msg->status = ret;
718                         spi_finalize_current_message(master);
719                         return;
720                 }
721                 master->cur_msg_prepared = true;
722         }
723
724         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
725         if (ret) {
726                 dev_err(&master->dev,
727                         "failed to transfer one message from queue\n");
728                 return;
729         }
730 }
731
732 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
733 {
734         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
735
736         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
737         spin_lock_init(&master->queue_lock);
738
739         master->running = false;
740         master->busy = false;
741
742         init_kthread_worker(&master->kworker);
743         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
744                                            &master->kworker, "%s",
745                                            dev_name(&master->dev));
746         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
747                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
748                 return -ENOMEM;
749         }
750         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
751
752         /*
753          * Master config will indicate if this controller should run the
754          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
755          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
756          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
757          * setting the message pump thread will remain at default priority.
758          */
759         if (master->rt) {
760                 dev_info(&master->dev,
761                         "will run message pump with realtime priority\n");
762                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
763         }
764
765         return 0;
766 }
767
768 /**
769  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
770  * messages
771  * @master: the master to check for queued messages
772  *
773  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
774  * this call.
775  */
776 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
777 {
778         struct spi_message *next;
779         unsigned long flags;
780
781         /* get a pointer to the next message, if any */
782         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
783         if (list_empty(&master->queue))
784                 next = NULL;
785         else
786                 next = list_entry(master->queue.next,
787                                   struct spi_message, queue);
788         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
789
790         return next;
791 }
792 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
793
794 /**
795  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
796  * @master: the master to return the message to
797  *
798  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
799  * queue is complete and can be removed from the queue.
800  */
801 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
802 {
803         struct spi_message *mesg;
804         unsigned long flags;
805         int ret;
806
807         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
808         mesg = master->cur_msg;
809         master->cur_msg = NULL;
810
811         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
812         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
813
814         if (master->cur_msg_prepared && master->unprepare_message) {
815                 ret = master->unprepare_message(master, mesg);
816                 if (ret) {
817                         dev_err(&master->dev,
818                                 "failed to unprepare message: %d\n", ret);
819                 }
820         }
821         master->cur_msg_prepared = false;
822
823         mesg->state = NULL;
824         if (mesg->complete)
825                 mesg->complete(mesg->context);
826
827         trace_spi_message_done(mesg);
828 }
829 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
830
831 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
832 {
833         unsigned long flags;
834
835         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
836
837         if (master->running || master->busy) {
838                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
839                 return -EBUSY;
840         }
841
842         master->running = true;
843         master->cur_msg = NULL;
844         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
845
846         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
847
848         return 0;
849 }
850
851 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
852 {
853         unsigned long flags;
854         unsigned limit = 500;
855         int ret = 0;
856
857         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
858
859         /*
860          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
861          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
862          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
863          * friends on every SPI message. Do this instead.
864          */
865         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
866                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
867                 msleep(10);
868                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
869         }
870
871         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
872                 ret = -EBUSY;
873         else
874                 master->running = false;
875
876         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
877
878         if (ret) {
879                 dev_warn(&master->dev,
880                          "could not stop message queue\n");
881                 return ret;
882         }
883         return ret;
884 }
885
886 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
887 {
888         int ret;
889
890         ret = spi_stop_queue(master);
891
892         /*
893          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
894          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
895          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
896          * return anyway.
897          */
898         if (ret) {
899                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
900                 return ret;
901         }
902
903         flush_kthread_worker(&master->kworker);
904         kthread_stop(master->kworker_task);
905
906         return 0;
907 }
908
909 /**
910  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
911  * @spi: spi device which is requesting transfer
912  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
913  */
914 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
915 {
916         struct spi_master *master = spi->master;
917         unsigned long flags;
918
919         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
920
921         if (!master->running) {
922                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
923                 return -ESHUTDOWN;
924         }
925         msg->actual_length = 0;
926         msg->status = -EINPROGRESS;
927
928         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
929         if (!master->busy)
930                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
931
932         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
933         return 0;
934 }
935
936 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
937 {
938         int ret;
939
940         master->queued = true;
941         master->transfer = spi_queued_transfer;
942         if (!master->transfer_one_message)
943                 master->transfer_one_message = spi_transfer_one_message;
944
945         /* Initialize and start queue */
946         ret = spi_init_queue(master);
947         if (ret) {
948                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
949                 goto err_init_queue;
950         }
951         ret = spi_start_queue(master);
952         if (ret) {
953                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
954                 goto err_start_queue;
955         }
956
957         return 0;
958
959 err_start_queue:
960 err_init_queue:
961         spi_destroy_queue(master);
962         return ret;
963 }
964
965 /*-------------------------------------------------------------------------*/
966
967 #if defined(CONFIG_OF)
968 /**
969  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
970  * @master:     Pointer to spi_master device
971  *
972  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
973  * property.
974  */
975 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
976 {
977         struct spi_device *spi;
978         struct device_node *nc;
979         int rc;
980         u32 value;
981
982         if (!master->dev.of_node)
983                 return;
984
985         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
986                 /* Alloc an spi_device */
987                 spi = spi_alloc_device(master);
988                 if (!spi) {
989                         dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
990                                 nc->full_name);
991                         spi_dev_put(spi);
992                         continue;
993                 }
994
995                 /* Select device driver */
996                 if (of_modalias_node(nc, spi->modalias,
997                                      sizeof(spi->modalias)) < 0) {
998                         dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
999                                 nc->full_name);
1000                         spi_dev_put(spi);
1001                         continue;
1002                 }
1003
1004                 /* Device address */
1005                 rc = of_property_read_u32(nc, "reg", &value);
1006                 if (rc) {
1007                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'reg' property (%d)\n",
1008                                 nc->full_name, rc);
1009                         spi_dev_put(spi);
1010                         continue;
1011                 }
1012                 spi->chip_select = value;
1013
1014                 /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
1015                 if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
1016                         spi->mode |= SPI_CPHA;
1017                 if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
1018                         spi->mode |= SPI_CPOL;
1019                 if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
1020                         spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1021                 if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
1022                         spi->mode |= SPI_3WIRE;
1023
1024                 /* Device DUAL/QUAD mode */
1025                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-tx-bus-width", &value)) {
1026                         switch (value) {
1027                         case 1:
1028                                 break;
1029                         case 2:
1030                                 spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
1031                                 break;
1032                         case 4:
1033                                 spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
1034                                 break;
1035                         default:
1036                                 dev_err(&master->dev,
1037                                         "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
1038                                         value);
1039                                 spi_dev_put(spi);
1040                                 continue;
1041                         }
1042                 }
1043
1044                 if (!of_property_read_u32(nc, "spi-rx-bus-width", &value)) {
1045                         switch (value) {
1046                         case 1:
1047                                 break;
1048                         case 2:
1049                                 spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
1050                                 break;
1051                         case 4:
1052                                 spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
1053                                 break;
1054                         default:
1055                                 dev_err(&master->dev,
1056                                         "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
1057                                         value);
1058                                 spi_dev_put(spi);
1059                                 continue;
1060                         }
1061                 }
1062
1063                 /* Device speed */
1064                 rc = of_property_read_u32(nc, "spi-max-frequency", &value);
1065                 if (rc) {
1066                         dev_err(&master->dev, "%s has no valid 'spi-max-frequency' property (%d)\n",
1067                                 nc->full_name, rc);
1068                         spi_dev_put(spi);
1069                         continue;
1070                 }
1071                 spi->max_speed_hz = value;
1072
1073                 /* IRQ */
1074                 spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
1075
1076                 /* Store a pointer to the node in the device structure */
1077                 of_node_get(nc);
1078                 spi->dev.of_node = nc;
1079
1080                 /* Register the new device */
1081                 request_module("%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
1082                 rc = spi_add_device(spi);
1083                 if (rc) {
1084                         dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
1085                                 nc->full_name);
1086                         spi_dev_put(spi);
1087                 }
1088
1089         }
1090 }
1091 #else
1092 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
1093 #endif
1094
1095 #ifdef CONFIG_ACPI
1096 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
1097 {
1098         struct spi_device *spi = data;
1099
1100         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
1101                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
1102
1103                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
1104                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
1105                         spi->chip_select = sb->device_selection;
1106                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
1107
1108                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
1109                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1110                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
1111                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1112                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
1113                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1114                 }
1115         } else if (spi->irq < 0) {
1116                 struct resource r;
1117
1118                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
1119                         spi->irq = r.start;
1120         }
1121
1122         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1123         return 1;
1124 }
1125
1126 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1127                                        void *data, void **return_value)
1128 {
1129         struct spi_master *master = data;
1130         struct list_head resource_list;
1131         struct acpi_device *adev;
1132         struct spi_device *spi;
1133         int ret;
1134
1135         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1136                 return AE_OK;
1137         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1138                 return AE_OK;
1139
1140         spi = spi_alloc_device(master);
1141         if (!spi) {
1142                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1143                         dev_name(&adev->dev));
1144                 return AE_NO_MEMORY;
1145         }
1146
1147         ACPI_HANDLE_SET(&spi->dev, handle);
1148         spi->irq = -1;
1149
1150         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1151         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1152                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1153         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1154
1155         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1156                 spi_dev_put(spi);
1157                 return AE_OK;
1158         }
1159
1160         adev->power.flags.ignore_parent = true;
1161         strlcpy(spi->modalias, acpi_device_hid(adev), sizeof(spi->modalias));
1162         if (spi_add_device(spi)) {
1163                 adev->power.flags.ignore_parent = false;
1164                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1165                         dev_name(&adev->dev));
1166                 spi_dev_put(spi);
1167         }
1168
1169         return AE_OK;
1170 }
1171
1172 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1173 {
1174         acpi_status status;
1175         acpi_handle handle;
1176
1177         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1178         if (!handle)
1179                 return;
1180
1181         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1182                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1183                                      master, NULL);
1184         if (ACPI_FAILURE(status))
1185                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1186 }
1187 #else
1188 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1189 #endif /* CONFIG_ACPI */
1190
1191 static void spi_master_release(struct device *dev)
1192 {
1193         struct spi_master *master;
1194
1195         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1196         kfree(master);
1197 }
1198
1199 static struct class spi_master_class = {
1200         .name           = "spi_master",
1201         .owner          = THIS_MODULE,
1202         .dev_release    = spi_master_release,
1203 };
1204
1205
1206
1207 /**
1208  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1209  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1210  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1211  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1212  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1213  * Context: can sleep
1214  *
1215  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1216  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1217  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1218  *
1219  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1220  * master structure on success, else NULL.
1221  *
1222  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1223  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1224  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1225  * leak.
1226  */
1227 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1228 {
1229         struct spi_master       *master;
1230
1231         if (!dev)
1232                 return NULL;
1233
1234         master = kzalloc(size + sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1235         if (!master)
1236                 return NULL;
1237
1238         device_initialize(&master->dev);
1239         master->bus_num = -1;
1240         master->num_chipselect = 1;
1241         master->dev.class = &spi_master_class;
1242         master->dev.parent = get_device(dev);
1243         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1244
1245         return master;
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1248
1249 #ifdef CONFIG_OF
1250 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1251 {
1252         int nb, i, *cs;
1253         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1254
1255         if (!np)
1256                 return 0;
1257
1258         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1259         master->num_chipselect = max_t(int, nb, master->num_chipselect);
1260
1261         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1262         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1263                 return 0;
1264         else if (nb < 0)
1265                 return nb;
1266
1267         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1268                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1269                           GFP_KERNEL);
1270         master->cs_gpios = cs;
1271
1272         if (!master->cs_gpios)
1273                 return -ENOMEM;
1274
1275         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1276                 cs[i] = -ENOENT;
1277
1278         for (i = 0; i < nb; i++)
1279                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1280
1281         return 0;
1282 }
1283 #else
1284 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1285 {
1286         return 0;
1287 }
1288 #endif
1289
1290 /**
1291  * spi_register_master - register SPI master controller
1292  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1293  * Context: can sleep
1294  *
1295  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1296  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1297  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1298  *
1299  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1300  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1301  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1302  * device identification, boards need configuration tables telling which
1303  * chip is at which address.
1304  *
1305  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1306  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1307  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1308  * spi_unregister_master().
1309  */
1310 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1311 {
1312         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1313         struct device           *dev = master->dev.parent;
1314         struct boardinfo        *bi;
1315         int                     status = -ENODEV;
1316         int                     dynamic = 0;
1317
1318         if (!dev)
1319                 return -ENODEV;
1320
1321         status = of_spi_register_master(master);
1322         if (status)
1323                 return status;
1324
1325         /* even if it's just one always-selected device, there must
1326          * be at least one chipselect
1327          */
1328         if (master->num_chipselect == 0)
1329                 return -EINVAL;
1330
1331         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1332                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1333
1334         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1335         if (master->bus_num < 0) {
1336                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1337                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1338                  */
1339                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1340                 dynamic = 1;
1341         }
1342
1343         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1344         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1345         master->bus_lock_flag = 0;
1346         init_completion(&master->xfer_completion);
1347
1348         /* register the device, then userspace will see it.
1349          * registration fails if the bus ID is in use.
1350          */
1351         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1352         status = device_add(&master->dev);
1353         if (status < 0)
1354                 goto done;
1355         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1356                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1357
1358         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1359         if (master->transfer)
1360                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1361         else {
1362                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1363                 if (status) {
1364                         device_del(&master->dev);
1365                         goto done;
1366                 }
1367         }
1368
1369         mutex_lock(&board_lock);
1370         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1371         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1372                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1373         mutex_unlock(&board_lock);
1374
1375         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1376         of_register_spi_devices(master);
1377         acpi_register_spi_devices(master);
1378 done:
1379         return status;
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1382
1383 static void devm_spi_unregister(struct device *dev, void *res)
1384 {
1385         spi_unregister_master(*(struct spi_master **)res);
1386 }
1387
1388 /**
1389  * dev_spi_register_master - register managed SPI master controller
1390  * @dev:    device managing SPI master
1391  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1392  * Context: can sleep
1393  *
1394  * Register a SPI device as with spi_register_master() which will
1395  * automatically be unregister
1396  */
1397 int devm_spi_register_master(struct device *dev, struct spi_master *master)
1398 {
1399         struct spi_master **ptr;
1400         int ret;
1401
1402         ptr = devres_alloc(devm_spi_unregister, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1403         if (!ptr)
1404                 return -ENOMEM;
1405
1406         ret = spi_register_master(master);
1407         if (ret != 0) {
1408                 *ptr = master;
1409                 devres_add(dev, ptr);
1410         } else {
1411                 devres_free(ptr);
1412         }
1413
1414         return ret;
1415 }
1416 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_register_master);
1417
1418 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1419 {
1420         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1426  * @master: the master being unregistered
1427  * Context: can sleep
1428  *
1429  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1430  * only ones directly touching chip registers.
1431  *
1432  * This must be called from context that can sleep.
1433  */
1434 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1435 {
1436         int dummy;
1437
1438         if (master->queued) {
1439                 if (spi_destroy_queue(master))
1440                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1441         }
1442
1443         mutex_lock(&board_lock);
1444         list_del(&master->list);
1445         mutex_unlock(&board_lock);
1446
1447         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1448         device_unregister(&master->dev);
1449 }
1450 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1451
1452 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1453 {
1454         int ret;
1455
1456         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1457         if (!master->queued)
1458                 return 0;
1459
1460         ret = spi_stop_queue(master);
1461         if (ret)
1462                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1463
1464         return ret;
1465 }
1466 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1467
1468 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1469 {
1470         int ret;
1471
1472         if (!master->queued)
1473                 return 0;
1474
1475         ret = spi_start_queue(master);
1476         if (ret)
1477                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1478
1479         return ret;
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1482
1483 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1484 {
1485         struct spi_master *m;
1486         const u16 *bus_num = data;
1487
1488         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1489         return m->bus_num == *bus_num;
1490 }
1491
1492 /**
1493  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1494  * @bus_num: the master's bus number
1495  * Context: can sleep
1496  *
1497  * This call may be used with devices that are registered after
1498  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1499  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1500  * no such master registered.
1501  */
1502 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1503 {
1504         struct device           *dev;
1505         struct spi_master       *master = NULL;
1506
1507         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1508                                 __spi_master_match);
1509         if (dev)
1510                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1511         /* reference got in class_find_device */
1512         return master;
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1515
1516
1517 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1518
1519 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1520  * other core methods are currently defined as inline functions.
1521  */
1522
1523 /**
1524  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1525  * @spi: the device whose settings are being modified
1526  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1527  *
1528  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1529  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1530  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1531  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1532  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1533  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1534  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1535  *
1536  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1537  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1538  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1539  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1540  */
1541 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1542 {
1543         unsigned        bad_bits;
1544         int             status = 0;
1545
1546         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1547          */
1548         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1549                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1550                 dev_err(&spi->dev,
1551                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1552                 return -EINVAL;
1553         }
1554         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1555          */
1556         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1557                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1558                 return -EINVAL;
1559         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1560          * that aren't supported with their current master
1561          */
1562         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1563         if (bad_bits) {
1564                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1565                         bad_bits);
1566                 return -EINVAL;
1567         }
1568
1569         if (!spi->bits_per_word)
1570                 spi->bits_per_word = 8;
1571
1572         if (spi->master->setup)
1573                 status = spi->master->setup(spi);
1574
1575         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1576                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1577                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1578                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1579                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1580                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1581                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1582                         status);
1583
1584         return status;
1585 }
1586 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1587
1588 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1589 {
1590         struct spi_master *master = spi->master;
1591         struct spi_transfer *xfer;
1592
1593         message->spi = spi;
1594
1595         trace_spi_message_submit(message);
1596
1597         if (list_empty(&message->transfers))
1598                 return -EINVAL;
1599         if (!message->complete)
1600                 return -EINVAL;
1601
1602         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1603          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1604          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1605          * software limitations.
1606          */
1607         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1608                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1609                 unsigned flags = master->flags;
1610
1611                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1612                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1613                                 return -EINVAL;
1614                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1615                                 return -EINVAL;
1616                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1617                                 return -EINVAL;
1618                 }
1619         }
1620
1621         /**
1622          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1623          * it is not set for this transfer.
1624          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1625          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1626          */
1627         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1628                 message->frame_length += xfer->len;
1629                 if (!xfer->bits_per_word)
1630                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1631                 if (!xfer->speed_hz) {
1632                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1633                         if (master->max_speed_hz &&
1634                             xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1635                                 xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1636                 }
1637
1638                 if (master->bits_per_word_mask) {
1639                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1640                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1641                                 return -EINVAL;
1642                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1643                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1644                                 return -EINVAL;
1645                 }
1646
1647                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1648                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1649                         return -EINVAL;
1650                 if (xfer->speed_hz && master->max_speed_hz &&
1651                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1652                         return -EINVAL;
1653
1654                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1655                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1656                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1657                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1658                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1659                  * 1. keep the value is not out of single, dual and quad
1660                  * 2. keep tx/rx_nbits is contained by mode in spi_device
1661                  * 3. if SPI_3WIRE, tx/rx_nbits should be in single
1662                  */
1663                 if (xfer->tx_buf) {
1664                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1665                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1666                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1667                                 return -EINVAL;
1668                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1669                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1670                                 return -EINVAL;
1671                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1672                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1673                                 return -EINVAL;
1674                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1675                                 (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1676                                 return -EINVAL;
1677                 }
1678                 /* check transfer rx_nbits */
1679                 if (xfer->rx_buf) {
1680                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1681                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1682                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1683                                 return -EINVAL;
1684                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1685                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1686                                 return -EINVAL;
1687                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1688                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1689                                 return -EINVAL;
1690                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1691                                 (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1692                                 return -EINVAL;
1693                 }
1694         }
1695
1696         message->status = -EINPROGRESS;
1697         return master->transfer(spi, message);
1698 }
1699
1700 /**
1701  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1702  * @spi: device with which data will be exchanged
1703  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1704  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1705  *
1706  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1707  * as well as from task contexts which can sleep.
1708  *
1709  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1710  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1711  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1712  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1713  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1714  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1715  * core or controller driver code.
1716  *
1717  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1718  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1719  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1720  * time requirements, for example.
1721  *
1722  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1723  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1724  * Until returning from the associated message completion callback,
1725  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1726  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1727  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1728  */
1729 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1730 {
1731         struct spi_master *master = spi->master;
1732         int ret;
1733         unsigned long flags;
1734
1735         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1736
1737         if (master->bus_lock_flag)
1738                 ret = -EBUSY;
1739         else
1740                 ret = __spi_async(spi, message);
1741
1742         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1743
1744         return ret;
1745 }
1746 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
1747
1748 /**
1749  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
1750  * @spi: device with which data will be exchanged
1751  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1752  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1753  *
1754  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1755  * as well as from task contexts which can sleep.
1756  *
1757  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1758  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1759  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1760  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1761  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1762  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1763  * core or controller driver code.
1764  *
1765  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1766  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1767  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1768  * time requirements, for example.
1769  *
1770  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1771  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1772  * Until returning from the associated message completion callback,
1773  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1774  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1775  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1776  */
1777 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1778 {
1779         struct spi_master *master = spi->master;
1780         int ret;
1781         unsigned long flags;
1782
1783         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1784
1785         ret = __spi_async(spi, message);
1786
1787         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1788
1789         return ret;
1790
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
1793
1794
1795 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1796
1797 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
1798  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
1799  * inline functions.
1800  */
1801
1802 static void spi_complete(void *arg)
1803 {
1804         complete(arg);
1805 }
1806
1807 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
1808                       int bus_locked)
1809 {
1810         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
1811         int status;
1812         struct spi_master *master = spi->master;
1813
1814         message->complete = spi_complete;
1815         message->context = &done;
1816
1817         if (!bus_locked)
1818                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1819
1820         status = spi_async_locked(spi, message);
1821
1822         if (!bus_locked)
1823                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1824
1825         if (status == 0) {
1826                 wait_for_completion(&done);
1827                 status = message->status;
1828         }
1829         message->context = NULL;
1830         return status;
1831 }
1832
1833 /**
1834  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
1835  * @spi: device with which data will be exchanged
1836  * @message: describes the data transfers
1837  * Context: can sleep
1838  *
1839  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1840  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1841  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1842  *
1843  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
1844  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
1845  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
1846  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
1847  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
1848  *
1849  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
1850  * message will not be freed before this call returns.
1851  *
1852  * It returns zero on success, else a negative error code.
1853  */
1854 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1855 {
1856         return __spi_sync(spi, message, 0);
1857 }
1858 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
1859
1860 /**
1861  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
1862  * @spi: device with which data will be exchanged
1863  * @message: describes the data transfers
1864  * Context: can sleep
1865  *
1866  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1867  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1868  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1869  *
1870  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1871  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
1872  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
1873  *
1874  * It returns zero on success, else a negative error code.
1875  */
1876 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1877 {
1878         return __spi_sync(spi, message, 1);
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
1881
1882 /**
1883  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
1884  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
1885  * Context: can sleep
1886  *
1887  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1888  * is non-interruptible, and has no timeout.
1889  *
1890  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1891  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
1892  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
1893  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
1894  *
1895  * It returns zero on success, else a negative error code.
1896  */
1897 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
1898 {
1899         unsigned long flags;
1900
1901         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1902
1903         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1904         master->bus_lock_flag = 1;
1905         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1906
1907         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
1908
1909         return 0;
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
1912
1913 /**
1914  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
1915  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
1916  * Context: can sleep
1917  *
1918  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1919  * is non-interruptible, and has no timeout.
1920  *
1921  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
1922  * call.
1923  *
1924  * It returns zero on success, else a negative error code.
1925  */
1926 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
1927 {
1928         master->bus_lock_flag = 0;
1929
1930         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1931
1932         return 0;
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
1935
1936 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
1937 #define SPI_BUFSIZ      max(32, SMP_CACHE_BYTES)
1938
1939 static u8       *buf;
1940
1941 /**
1942  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
1943  * @spi: device with which data will be exchanged
1944  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
1945  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
1946  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
1947  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
1948  * Context: can sleep
1949  *
1950  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
1951  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
1952  * is zero for success, else a negative errno status code.
1953  * This call may only be used from a context that may sleep.
1954  *
1955  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
1956  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
1957  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
1958  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
1959  */
1960 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
1961                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
1962                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
1963 {
1964         static DEFINE_MUTEX(lock);
1965
1966         int                     status;
1967         struct spi_message      message;
1968         struct spi_transfer     x[2];
1969         u8                      *local_buf;
1970
1971         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
1972          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
1973          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
1974          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
1975          */
1976         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
1977                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
1978                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
1979                 if (!local_buf)
1980                         return -ENOMEM;
1981         } else {
1982                 local_buf = buf;
1983         }
1984
1985         spi_message_init(&message);
1986         memset(x, 0, sizeof(x));
1987         if (n_tx) {
1988                 x[0].len = n_tx;
1989                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
1990         }
1991         if (n_rx) {
1992                 x[1].len = n_rx;
1993                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
1994         }
1995
1996         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
1997         x[0].tx_buf = local_buf;
1998         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
1999
2000         /* do the i/o */
2001         status = spi_sync(spi, &message);
2002         if (status == 0)
2003                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
2004
2005         if (x[0].tx_buf == buf)
2006                 mutex_unlock(&lock);
2007         else
2008                 kfree(local_buf);
2009
2010         return status;
2011 }
2012 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
2013
2014 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2015
2016 static int __init spi_init(void)
2017 {
2018         int     status;
2019
2020         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
2021         if (!buf) {
2022                 status = -ENOMEM;
2023                 goto err0;
2024         }
2025
2026         status = bus_register(&spi_bus_type);
2027         if (status < 0)
2028                 goto err1;
2029
2030         status = class_register(&spi_master_class);
2031         if (status < 0)
2032                 goto err2;
2033         return 0;
2034
2035 err2:
2036         bus_unregister(&spi_bus_type);
2037 err1:
2038         kfree(buf);
2039         buf = NULL;
2040 err0:
2041         return status;
2042 }
2043
2044 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
2045  * but even essential drivers wait till later
2046  *
2047  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
2048  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
2049  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
2050  */
2051 postcore_initcall(spi_init);
2052