Linux-libre 5.4.49-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / gpio / gpio-davinci.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * TI DaVinci GPIO Support
4  *
5  * Copyright (c) 2006-2007 David Brownell
6  * Copyright (c) 2007, MontaVista Software, Inc. <source@mvista.com>
7  */
8
9 #include <linux/gpio/driver.h>
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/clk.h>
13 #include <linux/err.h>
14 #include <linux/io.h>
15 #include <linux/irq.h>
16 #include <linux/irqdomain.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/of.h>
19 #include <linux/of_device.h>
20 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
21 #include <linux/platform_device.h>
22 #include <linux/platform_data/gpio-davinci.h>
23 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
24 #include <linux/spinlock.h>
25
26 #include <asm-generic/gpio.h>
27
28 #define MAX_REGS_BANKS 5
29 #define MAX_INT_PER_BANK 32
30
31 struct davinci_gpio_regs {
32         u32     dir;
33         u32     out_data;
34         u32     set_data;
35         u32     clr_data;
36         u32     in_data;
37         u32     set_rising;
38         u32     clr_rising;
39         u32     set_falling;
40         u32     clr_falling;
41         u32     intstat;
42 };
43
44 typedef struct irq_chip *(*gpio_get_irq_chip_cb_t)(unsigned int irq);
45
46 #define BINTEN  0x8 /* GPIO Interrupt Per-Bank Enable Register */
47
48 static void __iomem *gpio_base;
49 static unsigned int offset_array[5] = {0x10, 0x38, 0x60, 0x88, 0xb0};
50
51 struct davinci_gpio_irq_data {
52         void __iomem                    *regs;
53         struct davinci_gpio_controller  *chip;
54         int                             bank_num;
55 };
56
57 struct davinci_gpio_controller {
58         struct gpio_chip        chip;
59         struct irq_domain       *irq_domain;
60         /* Serialize access to GPIO registers */
61         spinlock_t              lock;
62         void __iomem            *regs[MAX_REGS_BANKS];
63         int                     gpio_unbanked;
64         int                     irqs[MAX_INT_PER_BANK];
65 };
66
67 static inline u32 __gpio_mask(unsigned gpio)
68 {
69         return 1 << (gpio % 32);
70 }
71
72 static inline struct davinci_gpio_regs __iomem *irq2regs(struct irq_data *d)
73 {
74         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
75
76         g = (__force struct davinci_gpio_regs __iomem *)irq_data_get_irq_chip_data(d);
77
78         return g;
79 }
80
81 static int davinci_gpio_irq_setup(struct platform_device *pdev);
82
83 /*--------------------------------------------------------------------------*/
84
85 /* board setup code *MUST* setup pinmux and enable the GPIO clock. */
86 static inline int __davinci_direction(struct gpio_chip *chip,
87                         unsigned offset, bool out, int value)
88 {
89         struct davinci_gpio_controller *d = gpiochip_get_data(chip);
90         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
91         unsigned long flags;
92         u32 temp;
93         int bank = offset / 32;
94         u32 mask = __gpio_mask(offset);
95
96         g = d->regs[bank];
97         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
98         temp = readl_relaxed(&g->dir);
99         if (out) {
100                 temp &= ~mask;
101                 writel_relaxed(mask, value ? &g->set_data : &g->clr_data);
102         } else {
103                 temp |= mask;
104         }
105         writel_relaxed(temp, &g->dir);
106         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
107
108         return 0;
109 }
110
111 static int davinci_direction_in(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
112 {
113         return __davinci_direction(chip, offset, false, 0);
114 }
115
116 static int
117 davinci_direction_out(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
118 {
119         return __davinci_direction(chip, offset, true, value);
120 }
121
122 /*
123  * Read the pin's value (works even if it's set up as output);
124  * returns zero/nonzero.
125  *
126  * Note that changes are synched to the GPIO clock, so reading values back
127  * right after you've set them may give old values.
128  */
129 static int davinci_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
130 {
131         struct davinci_gpio_controller *d = gpiochip_get_data(chip);
132         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
133         int bank = offset / 32;
134
135         g = d->regs[bank];
136
137         return !!(__gpio_mask(offset) & readl_relaxed(&g->in_data));
138 }
139
140 /*
141  * Assuming the pin is muxed as a gpio output, set its output value.
142  */
143 static void
144 davinci_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
145 {
146         struct davinci_gpio_controller *d = gpiochip_get_data(chip);
147         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
148         int bank = offset / 32;
149
150         g = d->regs[bank];
151
152         writel_relaxed(__gpio_mask(offset),
153                        value ? &g->set_data : &g->clr_data);
154 }
155
156 static struct davinci_gpio_platform_data *
157 davinci_gpio_get_pdata(struct platform_device *pdev)
158 {
159         struct device_node *dn = pdev->dev.of_node;
160         struct davinci_gpio_platform_data *pdata;
161         int ret;
162         u32 val;
163
164         if (!IS_ENABLED(CONFIG_OF) || !pdev->dev.of_node)
165                 return dev_get_platdata(&pdev->dev);
166
167         pdata = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
168         if (!pdata)
169                 return NULL;
170
171         ret = of_property_read_u32(dn, "ti,ngpio", &val);
172         if (ret)
173                 goto of_err;
174
175         pdata->ngpio = val;
176
177         ret = of_property_read_u32(dn, "ti,davinci-gpio-unbanked", &val);
178         if (ret)
179                 goto of_err;
180
181         pdata->gpio_unbanked = val;
182
183         return pdata;
184
185 of_err:
186         dev_err(&pdev->dev, "Populating pdata from DT failed: err %d\n", ret);
187         return NULL;
188 }
189
190 static int davinci_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
191 {
192         int bank, i, ret = 0;
193         unsigned int ngpio, nbank, nirq;
194         struct davinci_gpio_controller *chips;
195         struct davinci_gpio_platform_data *pdata;
196         struct device *dev = &pdev->dev;
197
198         pdata = davinci_gpio_get_pdata(pdev);
199         if (!pdata) {
200                 dev_err(dev, "No platform data found\n");
201                 return -EINVAL;
202         }
203
204         dev->platform_data = pdata;
205
206         /*
207          * The gpio banks conceptually expose a segmented bitmap,
208          * and "ngpio" is one more than the largest zero-based
209          * bit index that's valid.
210          */
211         ngpio = pdata->ngpio;
212         if (ngpio == 0) {
213                 dev_err(dev, "How many GPIOs?\n");
214                 return -EINVAL;
215         }
216
217         if (WARN_ON(ARCH_NR_GPIOS < ngpio))
218                 ngpio = ARCH_NR_GPIOS;
219
220         /*
221          * If there are unbanked interrupts then the number of
222          * interrupts is equal to number of gpios else all are banked so
223          * number of interrupts is equal to number of banks(each with 16 gpios)
224          */
225         if (pdata->gpio_unbanked)
226                 nirq = pdata->gpio_unbanked;
227         else
228                 nirq = DIV_ROUND_UP(ngpio, 16);
229
230         chips = devm_kzalloc(dev, sizeof(*chips), GFP_KERNEL);
231         if (!chips)
232                 return -ENOMEM;
233
234         gpio_base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
235         if (IS_ERR(gpio_base))
236                 return PTR_ERR(gpio_base);
237
238         for (i = 0; i < nirq; i++) {
239                 chips->irqs[i] = platform_get_irq(pdev, i);
240                 if (chips->irqs[i] < 0) {
241                         if (chips->irqs[i] != -EPROBE_DEFER)
242                                 dev_info(dev, "IRQ not populated, err = %d\n",
243                                          chips->irqs[i]);
244                         return chips->irqs[i];
245                 }
246         }
247
248         chips->chip.label = dev_name(dev);
249
250         chips->chip.direction_input = davinci_direction_in;
251         chips->chip.get = davinci_gpio_get;
252         chips->chip.direction_output = davinci_direction_out;
253         chips->chip.set = davinci_gpio_set;
254
255         chips->chip.ngpio = ngpio;
256         chips->chip.base = pdata->no_auto_base ? pdata->base : -1;
257
258 #ifdef CONFIG_OF_GPIO
259         chips->chip.of_gpio_n_cells = 2;
260         chips->chip.parent = dev;
261         chips->chip.of_node = dev->of_node;
262
263         if (of_property_read_bool(dev->of_node, "gpio-ranges")) {
264                 chips->chip.request = gpiochip_generic_request;
265                 chips->chip.free = gpiochip_generic_free;
266         }
267 #endif
268         spin_lock_init(&chips->lock);
269
270         nbank = DIV_ROUND_UP(ngpio, 32);
271         for (bank = 0; bank < nbank; bank++)
272                 chips->regs[bank] = gpio_base + offset_array[bank];
273
274         ret = devm_gpiochip_add_data(dev, &chips->chip, chips);
275         if (ret)
276                 return ret;
277
278         platform_set_drvdata(pdev, chips);
279         ret = davinci_gpio_irq_setup(pdev);
280         if (ret)
281                 return ret;
282
283         return 0;
284 }
285
286 /*--------------------------------------------------------------------------*/
287 /*
288  * We expect irqs will normally be set up as input pins, but they can also be
289  * used as output pins ... which is convenient for testing.
290  *
291  * NOTE:  The first few GPIOs also have direct INTC hookups in addition
292  * to their GPIOBNK0 irq, with a bit less overhead.
293  *
294  * All those INTC hookups (direct, plus several IRQ banks) can also
295  * serve as EDMA event triggers.
296  */
297
298 static void gpio_irq_disable(struct irq_data *d)
299 {
300         struct davinci_gpio_regs __iomem *g = irq2regs(d);
301         uintptr_t mask = (uintptr_t)irq_data_get_irq_handler_data(d);
302
303         writel_relaxed(mask, &g->clr_falling);
304         writel_relaxed(mask, &g->clr_rising);
305 }
306
307 static void gpio_irq_enable(struct irq_data *d)
308 {
309         struct davinci_gpio_regs __iomem *g = irq2regs(d);
310         uintptr_t mask = (uintptr_t)irq_data_get_irq_handler_data(d);
311         unsigned status = irqd_get_trigger_type(d);
312
313         status &= IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING;
314         if (!status)
315                 status = IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING;
316
317         if (status & IRQ_TYPE_EDGE_FALLING)
318                 writel_relaxed(mask, &g->set_falling);
319         if (status & IRQ_TYPE_EDGE_RISING)
320                 writel_relaxed(mask, &g->set_rising);
321 }
322
323 static int gpio_irq_type(struct irq_data *d, unsigned trigger)
324 {
325         if (trigger & ~(IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING))
326                 return -EINVAL;
327
328         return 0;
329 }
330
331 static struct irq_chip gpio_irqchip = {
332         .name           = "GPIO",
333         .irq_enable     = gpio_irq_enable,
334         .irq_disable    = gpio_irq_disable,
335         .irq_set_type   = gpio_irq_type,
336         .flags          = IRQCHIP_SET_TYPE_MASKED,
337 };
338
339 static void gpio_irq_handler(struct irq_desc *desc)
340 {
341         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
342         u32 mask = 0xffff;
343         int bank_num;
344         struct davinci_gpio_controller *d;
345         struct davinci_gpio_irq_data *irqdata;
346
347         irqdata = (struct davinci_gpio_irq_data *)irq_desc_get_handler_data(desc);
348         bank_num = irqdata->bank_num;
349         g = irqdata->regs;
350         d = irqdata->chip;
351
352         /* we only care about one bank */
353         if ((bank_num % 2) == 1)
354                 mask <<= 16;
355
356         /* temporarily mask (level sensitive) parent IRQ */
357         chained_irq_enter(irq_desc_get_chip(desc), desc);
358         while (1) {
359                 u32             status;
360                 int             bit;
361                 irq_hw_number_t hw_irq;
362
363                 /* ack any irqs */
364                 status = readl_relaxed(&g->intstat) & mask;
365                 if (!status)
366                         break;
367                 writel_relaxed(status, &g->intstat);
368
369                 /* now demux them to the right lowlevel handler */
370
371                 while (status) {
372                         bit = __ffs(status);
373                         status &= ~BIT(bit);
374                         /* Max number of gpios per controller is 144 so
375                          * hw_irq will be in [0..143]
376                          */
377                         hw_irq = (bank_num / 2) * 32 + bit;
378
379                         generic_handle_irq(
380                                 irq_find_mapping(d->irq_domain, hw_irq));
381                 }
382         }
383         chained_irq_exit(irq_desc_get_chip(desc), desc);
384         /* now it may re-trigger */
385 }
386
387 static int gpio_to_irq_banked(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
388 {
389         struct davinci_gpio_controller *d = gpiochip_get_data(chip);
390
391         if (d->irq_domain)
392                 return irq_create_mapping(d->irq_domain, offset);
393         else
394                 return -ENXIO;
395 }
396
397 static int gpio_to_irq_unbanked(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
398 {
399         struct davinci_gpio_controller *d = gpiochip_get_data(chip);
400
401         /*
402          * NOTE:  we assume for now that only irqs in the first gpio_chip
403          * can provide direct-mapped IRQs to AINTC (up to 32 GPIOs).
404          */
405         if (offset < d->gpio_unbanked)
406                 return d->irqs[offset];
407         else
408                 return -ENODEV;
409 }
410
411 static int gpio_irq_type_unbanked(struct irq_data *data, unsigned trigger)
412 {
413         struct davinci_gpio_controller *d;
414         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
415         u32 mask, i;
416
417         d = (struct davinci_gpio_controller *)irq_data_get_irq_handler_data(data);
418         g = (struct davinci_gpio_regs __iomem *)d->regs[0];
419         for (i = 0; i < MAX_INT_PER_BANK; i++)
420                 if (data->irq == d->irqs[i])
421                         break;
422
423         if (i == MAX_INT_PER_BANK)
424                 return -EINVAL;
425
426         mask = __gpio_mask(i);
427
428         if (trigger & ~(IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING))
429                 return -EINVAL;
430
431         writel_relaxed(mask, (trigger & IRQ_TYPE_EDGE_FALLING)
432                      ? &g->set_falling : &g->clr_falling);
433         writel_relaxed(mask, (trigger & IRQ_TYPE_EDGE_RISING)
434                      ? &g->set_rising : &g->clr_rising);
435
436         return 0;
437 }
438
439 static int
440 davinci_gpio_irq_map(struct irq_domain *d, unsigned int irq,
441                      irq_hw_number_t hw)
442 {
443         struct davinci_gpio_controller *chips =
444                                 (struct davinci_gpio_controller *)d->host_data;
445         struct davinci_gpio_regs __iomem *g = chips->regs[hw / 32];
446
447         irq_set_chip_and_handler_name(irq, &gpio_irqchip, handle_simple_irq,
448                                 "davinci_gpio");
449         irq_set_irq_type(irq, IRQ_TYPE_NONE);
450         irq_set_chip_data(irq, (__force void *)g);
451         irq_set_handler_data(irq, (void *)(uintptr_t)__gpio_mask(hw));
452
453         return 0;
454 }
455
456 static const struct irq_domain_ops davinci_gpio_irq_ops = {
457         .map = davinci_gpio_irq_map,
458         .xlate = irq_domain_xlate_onetwocell,
459 };
460
461 static struct irq_chip *davinci_gpio_get_irq_chip(unsigned int irq)
462 {
463         static struct irq_chip_type gpio_unbanked;
464
465         gpio_unbanked = *irq_data_get_chip_type(irq_get_irq_data(irq));
466
467         return &gpio_unbanked.chip;
468 };
469
470 static struct irq_chip *keystone_gpio_get_irq_chip(unsigned int irq)
471 {
472         static struct irq_chip gpio_unbanked;
473
474         gpio_unbanked = *irq_get_chip(irq);
475         return &gpio_unbanked;
476 };
477
478 static const struct of_device_id davinci_gpio_ids[];
479
480 /*
481  * NOTE:  for suspend/resume, probably best to make a platform_device with
482  * suspend_late/resume_resume calls hooking into results of the set_wake()
483  * calls ... so if no gpios are wakeup events the clock can be disabled,
484  * with outputs left at previously set levels, and so that VDD3P3V.IOPWDN0
485  * (dm6446) can be set appropriately for GPIOV33 pins.
486  */
487
488 static int davinci_gpio_irq_setup(struct platform_device *pdev)
489 {
490         unsigned        gpio, bank;
491         int             irq;
492         int             ret;
493         struct clk      *clk;
494         u32             binten = 0;
495         unsigned        ngpio;
496         struct device *dev = &pdev->dev;
497         struct davinci_gpio_controller *chips = platform_get_drvdata(pdev);
498         struct davinci_gpio_platform_data *pdata = dev->platform_data;
499         struct davinci_gpio_regs __iomem *g;
500         struct irq_domain       *irq_domain = NULL;
501         const struct of_device_id *match;
502         struct irq_chip *irq_chip;
503         struct davinci_gpio_irq_data *irqdata;
504         gpio_get_irq_chip_cb_t gpio_get_irq_chip;
505
506         /*
507          * Use davinci_gpio_get_irq_chip by default to handle non DT cases
508          */
509         gpio_get_irq_chip = davinci_gpio_get_irq_chip;
510         match = of_match_device(of_match_ptr(davinci_gpio_ids),
511                                 dev);
512         if (match)
513                 gpio_get_irq_chip = (gpio_get_irq_chip_cb_t)match->data;
514
515         ngpio = pdata->ngpio;
516
517         clk = devm_clk_get(dev, "gpio");
518         if (IS_ERR(clk)) {
519                 dev_err(dev, "Error %ld getting gpio clock\n", PTR_ERR(clk));
520                 return PTR_ERR(clk);
521         }
522
523         ret = clk_prepare_enable(clk);
524         if (ret)
525                 return ret;
526
527         if (!pdata->gpio_unbanked) {
528                 irq = devm_irq_alloc_descs(dev, -1, 0, ngpio, 0);
529                 if (irq < 0) {
530                         dev_err(dev, "Couldn't allocate IRQ numbers\n");
531                         clk_disable_unprepare(clk);
532                         return irq;
533                 }
534
535                 irq_domain = irq_domain_add_legacy(dev->of_node, ngpio, irq, 0,
536                                                         &davinci_gpio_irq_ops,
537                                                         chips);
538                 if (!irq_domain) {
539                         dev_err(dev, "Couldn't register an IRQ domain\n");
540                         clk_disable_unprepare(clk);
541                         return -ENODEV;
542                 }
543         }
544
545         /*
546          * Arrange gpio_to_irq() support, handling either direct IRQs or
547          * banked IRQs.  Having GPIOs in the first GPIO bank use direct
548          * IRQs, while the others use banked IRQs, would need some setup
549          * tweaks to recognize hardware which can do that.
550          */
551         chips->chip.to_irq = gpio_to_irq_banked;
552         chips->irq_domain = irq_domain;
553
554         /*
555          * AINTC can handle direct/unbanked IRQs for GPIOs, with the GPIO
556          * controller only handling trigger modes.  We currently assume no
557          * IRQ mux conflicts; gpio_irq_type_unbanked() is only for GPIOs.
558          */
559         if (pdata->gpio_unbanked) {
560                 /* pass "bank 0" GPIO IRQs to AINTC */
561                 chips->chip.to_irq = gpio_to_irq_unbanked;
562                 chips->gpio_unbanked = pdata->gpio_unbanked;
563                 binten = GENMASK(pdata->gpio_unbanked / 16, 0);
564
565                 /* AINTC handles mask/unmask; GPIO handles triggering */
566                 irq = chips->irqs[0];
567                 irq_chip = gpio_get_irq_chip(irq);
568                 irq_chip->name = "GPIO-AINTC";
569                 irq_chip->irq_set_type = gpio_irq_type_unbanked;
570
571                 /* default trigger: both edges */
572                 g = chips->regs[0];
573                 writel_relaxed(~0, &g->set_falling);
574                 writel_relaxed(~0, &g->set_rising);
575
576                 /* set the direct IRQs up to use that irqchip */
577                 for (gpio = 0; gpio < pdata->gpio_unbanked; gpio++) {
578                         irq_set_chip(chips->irqs[gpio], irq_chip);
579                         irq_set_handler_data(chips->irqs[gpio], chips);
580                         irq_set_status_flags(chips->irqs[gpio],
581                                              IRQ_TYPE_EDGE_BOTH);
582                 }
583
584                 goto done;
585         }
586
587         /*
588          * Or, AINTC can handle IRQs for banks of 16 GPIO IRQs, which we
589          * then chain through our own handler.
590          */
591         for (gpio = 0, bank = 0; gpio < ngpio; bank++, gpio += 16) {
592                 /* disabled by default, enabled only as needed
593                  * There are register sets for 32 GPIOs. 2 banks of 16
594                  * GPIOs are covered by each set of registers hence divide by 2
595                  */
596                 g = chips->regs[bank / 2];
597                 writel_relaxed(~0, &g->clr_falling);
598                 writel_relaxed(~0, &g->clr_rising);
599
600                 /*
601                  * Each chip handles 32 gpios, and each irq bank consists of 16
602                  * gpio irqs. Pass the irq bank's corresponding controller to
603                  * the chained irq handler.
604                  */
605                 irqdata = devm_kzalloc(&pdev->dev,
606                                        sizeof(struct
607                                               davinci_gpio_irq_data),
608                                               GFP_KERNEL);
609                 if (!irqdata) {
610                         clk_disable_unprepare(clk);
611                         return -ENOMEM;
612                 }
613
614                 irqdata->regs = g;
615                 irqdata->bank_num = bank;
616                 irqdata->chip = chips;
617
618                 irq_set_chained_handler_and_data(chips->irqs[bank],
619                                                  gpio_irq_handler, irqdata);
620
621                 binten |= BIT(bank);
622         }
623
624 done:
625         /*
626          * BINTEN -- per-bank interrupt enable. genirq would also let these
627          * bits be set/cleared dynamically.
628          */
629         writel_relaxed(binten, gpio_base + BINTEN);
630
631         return 0;
632 }
633
634 static const struct of_device_id davinci_gpio_ids[] = {
635         { .compatible = "ti,keystone-gpio", keystone_gpio_get_irq_chip},
636         { .compatible = "ti,am654-gpio", keystone_gpio_get_irq_chip},
637         { .compatible = "ti,dm6441-gpio", davinci_gpio_get_irq_chip},
638         { /* sentinel */ },
639 };
640 MODULE_DEVICE_TABLE(of, davinci_gpio_ids);
641
642 static struct platform_driver davinci_gpio_driver = {
643         .probe          = davinci_gpio_probe,
644         .driver         = {
645                 .name           = "davinci_gpio",
646                 .of_match_table = of_match_ptr(davinci_gpio_ids),
647         },
648 };
649
650 /**
651  * GPIO driver registration needs to be done before machine_init functions
652  * access GPIO. Hence davinci_gpio_drv_reg() is a postcore_initcall.
653  */
654 static int __init davinci_gpio_drv_reg(void)
655 {
656         return platform_driver_register(&davinci_gpio_driver);
657 }
658 postcore_initcall(davinci_gpio_drv_reg);