drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "bus.h"
  26 #include "mmc_ops.h"
  27 #include "sd.h"
  28 #include "sd_ops.h"
  29
  30 static const unsigned int tran_exp[] = {
  31         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  32         0,              0,              0,              0
  33 };
  34
  35 static const unsigned char tran_mant[] = {
  36         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  37         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  38 };
  39
  40 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  41         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  42 };
  43
  44 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  45         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  46         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  47 };
  48
  49 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  50         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  51         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  52         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  53         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  54 };
  55
  56 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  57         ({                                                              \
  58                 const int __size = size;                                \
  59                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  60                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  61                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  62                 u32 __res;                                              \
  63                                                                         \
  64                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  65                 if (__size + __shft > 32)                               \
  66                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  67                 __res & __mask;                                         \
  68         })
  69
  70 /*
  71  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  72  */
  73 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  74 {
  75         u32 *resp = card->raw_cid;
  76
  77         /*
  78          * SD doesn't currently have a version field so we will
  79          * have to assume we can parse this.
  80          */
  81         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  82         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  83         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  84         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  85         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  86         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  87         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  88         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  89         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  90         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  91         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  92         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  93
  94         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  95 }
  96
  97 /*
  98  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
  99  */
 100 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 101 {
 102         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 103         unsigned int e, m, csd_struct;
 104         u32 *resp = card->raw_csd;
 105
 106         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 107
 108         switch (csd_struct) {
 109         case 0:
 110                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 111                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 112                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 113                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 114
 115                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 116                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 117                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 118                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 119
 120                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 121                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 122                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 123
 124                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 125                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 126                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 127                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 128                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
 129                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 130                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 131                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 132
 133                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 134                         csd->erase_size = 1;
 135                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 136                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 137                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 138                 }
 139                 break;
 140         case 1:
 141                 /*
 142                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 143                  * interesting fields are unused and have fixed
 144                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 145                  * we assume those fixed values ourselves.
 146                  */
 147                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 148
 149                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 150                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 151
 152                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 153                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 154                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 155                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 156                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 157
 158                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 159                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 160                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 161
 162                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 163                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 164
 165                 csd->read_blkbits = 9;
 166                 csd->read_partial = 0;
 167                 csd->write_misalign = 0;
 168                 csd->read_misalign = 0;
 169                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 170                 csd->write_blkbits = 9;
 171                 csd->write_partial = 0;
 172                 csd->erase_size = 1;
 173                 break;
 174         default:
 175                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 176                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 177                 return -EINVAL;
 178         }
 179
 180         card->erase_size = csd->erase_size;
 181
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 187  */
 188 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 189 {
 190         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 191         unsigned int scr_struct;
 192         u32 resp[4];
 193
 194         resp[3] = card->raw_scr[1];
 195         resp[2] = card->raw_scr[0];
 196
 197         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 198         if (scr_struct != 0) {
 199                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 200                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 201                 return -EINVAL;
 202         }
 203
 204         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 205         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 206         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 207                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 208                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 209
 210         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 211                 card->erased_byte = 0xFF;
 212         else
 213                 card->erased_byte = 0x0;
 214
 215         if (scr->sda_spec3)
 216                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Fetch and process SD Status register.
 222  */
 223 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 224 {
 225         unsigned int au, es, et, eo;
 226         int err, i;
 227         u32 *ssr;
 228
 229         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 230                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
 231                         mmc_hostname(card->host));
 232                 return 0;
 233         }
 234
 235         ssr = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 236         if (!ssr)
 237                 return -ENOMEM;
 238
 239         err = mmc_app_sd_status(card, ssr);
 240         if (err) {
 241                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
 242                         mmc_hostname(card->host));
 243                 err = 0;
 244                 goto out;
 245         }
 246
 247         for (i = 0; i < 16; i++)
 248                 ssr[i] = be32_to_cpu(ssr[i]);
 249
 250         /*
 251          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 252          * bitfield positions accordingly.
 253          */
 254         au = UNSTUFF_BITS(ssr, 428 - 384, 4);
 255         if (au) {
 256                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 257                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 258                         es = UNSTUFF_BITS(ssr, 408 - 384, 16);
 259                         et = UNSTUFF_BITS(ssr, 402 - 384, 6);
 260                         if (es && et) {
 261                                 eo = UNSTUFF_BITS(ssr, 400 - 384, 2);
 262                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 263                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 264                         }
 265                 } else {
 266                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
 267                                 mmc_hostname(card->host));
 268                 }
 269         }
 270 out:
 271         kfree(ssr);
 272         return err;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Fetches and decodes switch information
 277  */
 278 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 279 {
 280         int err;
 281         u8 *status;
 282
 283         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 284                 return 0;
 285
 286         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 287                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
 288                         mmc_hostname(card->host));
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         err = -EIO;
 293
 294         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 295         if (!status) {
 296                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 297                         "switch capabilities.\n",
 298                         mmc_hostname(card->host));
 299                 return -ENOMEM;
 300         }
 301
 302         /*
 303          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 304          * The argument does not matter, as the support bits do not
 305          * change with the arguments.
 306          */
 307         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 308         if (err) {
 309                 /*
 310                  * If the host or the card can't do the switch,
 311                  * fail more gracefully.
 312                  */
 313                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 314                         goto out;
 315
 316                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
 317                         mmc_hostname(card->host));
 318                 err = 0;
 319
 320                 goto out;
 321         }
 322
 323         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 324                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 325
 326         if (card->scr.sda_spec3) {
 327                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 328                 /* Driver Strengths supported by the card */
 329                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 330                 card->sw_caps.sd3_curr_limit = status[7] | status[6] << 8;
 331         }
 332
 333 out:
 334         kfree(status);
 335
 336         return err;
 337 }
 338
 339 /*
 340  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 341  */
 342 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 343 {
 344         int err;
 345         u8 *status;
 346
 347         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 348                 return 0;
 349
 350         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 351                 return 0;
 352
 353         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 354                 return 0;
 355
 356         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 357                 return 0;
 358
 359         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 360         if (!status) {
 361                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 362                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 363                 return -ENOMEM;
 364         }
 365
 366         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 367         if (err)
 368                 goto out;
 369
 370         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 371                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
 372                         mmc_hostname(card->host));
 373                 err = 0;
 374         } else {
 375                 err = 1;
 376         }
 377
 378 out:
 379         kfree(status);
 380
 381         return err;
 382 }
 383
 384 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 385 {
 386         int card_drv_type, drive_strength, drv_type;
 387         int err;
 388
 389         card->drive_strength = 0;
 390
 391         card_drv_type = card->sw_caps.sd3_drv_type | SD_DRIVER_TYPE_B;
 392
 393         drive_strength = mmc_select_drive_strength(card,
 394                                                    card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 395                                                    card_drv_type, &drv_type);
 396
 397         if (drive_strength) {
 398                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 399                 if (err)
 400                         return err;
 401                 if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 402                         pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
 403                                 mmc_hostname(card->host));
 404                         return 0;
 405                 }
 406                 card->drive_strength = drive_strength;
 407         }
 408
 409         if (drv_type)
 410                 mmc_set_driver_type(card->host, drv_type);
 411
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 416 {
 417         /*
 418          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 419          * default speed.
 420          */
 421         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 422                 card->sd_bus_speed = 0;
 423                 return;
 424         }
 425
 426         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 427             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 428                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 429         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 430                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 431                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 432         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 433                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 434                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 435                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 436         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 437                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 438                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 439                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 440         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 441                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 442                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 443                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 444                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 445         }
 446 }
 447
 448 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 449 {
 450         int err;
 451         unsigned int timing = 0;
 452
 453         switch (card->sd_bus_speed) {
 454         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 455                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 456                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 457                 break;
 458         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 459                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 460                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 461                 break;
 462         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 463                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 464                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 465                 break;
 466         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 467                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 468                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 469                 break;
 470         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 471                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 472                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 473                 break;
 474         default:
 475                 return 0;
 476         }
 477
 478         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 479         if (err)
 480                 return err;
 481
 482         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 483                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 484                         mmc_hostname(card->host));
 485         else {
 486                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 487                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 488         }
 489
 490         return 0;
 491 }
 492
 493 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 494 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 495 {
 496         u32 voltage, max_current;
 497
 498         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 499         switch (voltage) {
 500         case MMC_VDD_165_195:
 501                 max_current = host->max_current_180;
 502                 break;
 503         case MMC_VDD_29_30:
 504         case MMC_VDD_30_31:
 505                 max_current = host->max_current_300;
 506                 break;
 507         case MMC_VDD_32_33:
 508         case MMC_VDD_33_34:
 509                 max_current = host->max_current_330;
 510                 break;
 511         default:
 512                 max_current = 0;
 513         }
 514
 515         return max_current;
 516 }
 517
 518 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 519 {
 520         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 521         int err;
 522         u32 max_current;
 523
 524         /*
 525          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 526          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 527          * current limit.
 528          */
 529         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 530             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 531             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 532                 return 0;
 533
 534         /*
 535          * Host has different current capabilities when operating at
 536          * different voltages, so find out its max current first.
 537          */
 538         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 539
 540         /*
 541          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 542          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 543          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 544          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 545          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 546          * maximum 300ma from the host.
 547          *
 548          * The above is incorrect: if we try to set a current limit that is
 549          * not supported by the card, the card can rightfully error out the
 550          * attempt, and remain at the default current limit.  This results
 551          * in a 300mA card being limited to 200mA even though the host
 552          * supports 800mA. Failures seen with SanDisk 8GB UHS cards with
 553          * an iMX6 host. --rmk
 554          */
 555         if (max_current >= 800 &&
 556             card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_800)
 557                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 558         else if (max_current >= 600 &&
 559                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_600)
 560                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 561         else if (max_current >= 400 &&
 562                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_400)
 563                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 564         else if (max_current >= 200 &&
 565                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_200)
 566                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 567
 568         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 569                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 570                 if (err)
 571                         return err;
 572
 573                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 574                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
 575                                 mmc_hostname(card->host));
 576
 577         }
 578
 579         return 0;
 580 }
 581
 582 /*
 583  * UHS-I specific initialization procedure
 584  */
 585 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 586 {
 587         int err;
 588         u8 *status;
 589
 590         if (!card->scr.sda_spec3)
 591                 return 0;
 592
 593         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 594                 return 0;
 595
 596         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 597         if (!status) {
 598                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 599                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 600                 return -ENOMEM;
 601         }
 602
 603         /* Set 4-bit bus width */
 604         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 605             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 606                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 607                 if (err)
 608                         goto out;
 609
 610                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 611         }
 612
 613         /*
 614          * Select the bus speed mode depending on host
 615          * and card capability.
 616          */
 617         sd_update_bus_speed_mode(card);
 618
 619         /* Set the driver strength for the card */
 620         err = sd_select_driver_type(card, status);
 621         if (err)
 622                 goto out;
 623
 624         /* Set current limit for the card */
 625         err = sd_set_current_limit(card, status);
 626         if (err)
 627                 goto out;
 628
 629         /* Set bus speed mode of the card */
 630         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 631         if (err)
 632                 goto out;
 633
 634         /*
 635          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 636          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 637          */
 638         if (!mmc_host_is_spi(card->host) &&
 639                 (card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR50 ||
 640                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50 ||
 641                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR104)) {
 642                 err = mmc_execute_tuning(card);
 643
 644                 /*
 645                  * As SD Specifications Part1 Physical Layer Specification
 646                  * Version 3.01 says, CMD19 tuning is available for unlocked
 647                  * cards in transfer state of 1.8V signaling mode. The small
 648                  * difference between v3.00 and 3.01 spec means that CMD19
 649                  * tuning is also available for DDR50 mode.
 650                  */
 651                 if (err && card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50) {
 652                         pr_warn("%s: ddr50 tuning failed\n",
 653                                 mmc_hostname(card->host));
 654                         err = 0;
 655                 }
 656         }
 657
 658 out:
 659         kfree(status);
 660
 661         return err;
 662 }
 663
 664 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 665         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 666 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 667         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 668 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 669 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 670 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 671 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 672 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 673 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 674 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 675 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 676 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 677 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 678
 679
 680 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 681         &dev_attr_cid.attr,
 682         &dev_attr_csd.attr,
 683         &dev_attr_scr.attr,
 684         &dev_attr_date.attr,
 685         &dev_attr_erase_size.attr,
 686         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 687         &dev_attr_fwrev.attr,
 688         &dev_attr_hwrev.attr,
 689         &dev_attr_manfid.attr,
 690         &dev_attr_name.attr,
 691         &dev_attr_oemid.attr,
 692         &dev_attr_serial.attr,
 693         NULL,
 694 };
 695 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
 696
 697 struct device_type sd_type = {
 698         .groups = sd_std_groups,
 699 };
 700
 701 /*
 702  * Fetch CID from card.
 703  */
 704 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 705 {
 706         int err;
 707         u32 max_current;
 708         int retries = 10;
 709         u32 pocr = ocr;
 710
 711 try_again:
 712         if (!retries) {
 713                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 714                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
 715         }
 716
 717         /*
 718          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 719          * need to tell some cards to go back to the idle
 720          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 721          * respond.
 722          */
 723         mmc_go_idle(host);
 724
 725         /*
 726          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 727          * compliant card and we should set bit 30
 728          * of the ocr to indicate that we can handle
 729          * block-addressed SDHC cards.
 730          */
 731         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 732         if (!err)
 733                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 734
 735         /*
 736          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 737          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 738          * repeatedly to switch however, skip this.
 739          */
 740         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 741                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 742
 743         /*
 744          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 745          * XPC should be set to 1.
 746          */
 747         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 748         if (max_current > 150)
 749                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 750
 751         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 752         if (err)
 753                 return err;
 754
 755         /*
 756          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 757          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 758          */
 759         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 760            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 761                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180,
 762                                         pocr);
 763                 if (err == -EAGAIN) {
 764                         retries--;
 765                         goto try_again;
 766                 } else if (err) {
 767                         retries = 0;
 768                         goto try_again;
 769                 }
 770         }
 771
 772         if (mmc_host_is_spi(host))
 773                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 774         else
 775                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 776
 777         return err;
 778 }
 779
 780 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 781 {
 782         int err;
 783
 784         /*
 785          * Fetch CSD from card.
 786          */
 787         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 788         if (err)
 789                 return err;
 790
 791         err = mmc_decode_csd(card);
 792         if (err)
 793                 return err;
 794
 795         return 0;
 796 }
 797
 798 static int mmc_sd_get_ro(struct mmc_host *host)
 799 {
 800         int ro;
 801
 802         /*
 803          * Some systems don't feature a write-protect pin and don't need one.
 804          * E.g. because they only have micro-SD card slot. For those systems
 805          * assume that the SD card is always read-write.
 806          */
 807         if (host->caps2 & MMC_CAP2_NO_WRITE_PROTECT)
 808                 return 0;
 809
 810         if (!host->ops->get_ro)
 811                 return -1;
 812
 813         ro = host->ops->get_ro(host);
 814
 815         return ro;
 816 }
 817
 818 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 819         bool reinit)
 820 {
 821         int err;
 822
 823         if (!reinit) {
 824                 /*
 825                  * Fetch SCR from card.
 826                  */
 827                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 828                 if (err)
 829                         return err;
 830
 831                 err = mmc_decode_scr(card);
 832                 if (err)
 833                         return err;
 834
 835                 /*
 836                  * Fetch and process SD Status register.
 837                  */
 838                 err = mmc_read_ssr(card);
 839                 if (err)
 840                         return err;
 841
 842                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 843                 mmc_init_erase(card);
 844
 845                 /*
 846                  * Fetch switch information from card.
 847                  */
 848                 err = mmc_read_switch(card);
 849                 if (err)
 850                         return err;
 851         }
 852
 853         /*
 854          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 855          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 856          * card registers because some SDHC cards are not able
 857          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 858          */
 859         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 860                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 861                 if (err)
 862                         return err;
 863         }
 864
 865         /*
 866          * Check if read-only switch is active.
 867          */
 868         if (!reinit) {
 869                 int ro = mmc_sd_get_ro(host);
 870
 871                 if (ro < 0) {
 872                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
 873                                 mmc_hostname(host));
 874                 } else if (ro > 0) {
 875                         mmc_card_set_readonly(card);
 876                 }
 877         }
 878
 879         return 0;
 880 }
 881
 882 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 883 {
 884         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 885
 886         if (mmc_card_hs(card)) {
 887                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 888                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 889         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 890                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 891         }
 892
 893         return max_dtr;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Handle the detection and initialisation of a card.
 898  *
 899  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 900  * we're trying to reinitialise.
 901  */
 902 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 903         struct mmc_card *oldcard)
 904 {
 905         struct mmc_card *card;
 906         int err;
 907         u32 cid[4];
 908         u32 rocr = 0;
 909
 910         BUG_ON(!host);
 911         WARN_ON(!host->claimed);
 912
 913         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 914         if (err)
 915                 return err;
 916
 917         if (oldcard) {
 918                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 919                         return -ENOENT;
 920
 921                 card = oldcard;
 922         } else {
 923                 /*
 924                  * Allocate card structure.
 925                  */
 926                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 927                 if (IS_ERR(card))
 928                         return PTR_ERR(card);
 929
 930                 card->ocr = ocr;
 931                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 932                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 933         }
 934
 935         /*
 936          * Call the optional HC's init_card function to handle quirks.
 937          */
 938         if (host->ops->init_card)
 939                 host->ops->init_card(host, card);
 940
 941         /*
 942          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 943          */
 944         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 945                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 946                 if (err)
 947                         goto free_card;
 948         }
 949
 950         if (!oldcard) {
 951                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 952                 if (err)
 953                         goto free_card;
 954
 955                 mmc_decode_cid(card);
 956         }
 957
 958         /*
 959          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
 960          * DSR configuration
 961          */
 962         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 963                 mmc_set_dsr(host);
 964
 965         /*
 966          * Select card, as all following commands rely on that.
 967          */
 968         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 969                 err = mmc_select_card(card);
 970                 if (err)
 971                         goto free_card;
 972         }
 973
 974         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
 975         if (err)
 976                 goto free_card;
 977
 978         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
 979         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
 980                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
 981                 if (err)
 982                         goto free_card;
 983         } else {
 984                 /*
 985                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
 986                  */
 987                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
 988                 if (err > 0)
 989                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
 990                 else if (err)
 991                         goto free_card;
 992
 993                 /*
 994                  * Set bus speed.
 995                  */
 996                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
 997
 998                 /*
 999                  * Switch to wider bus (if supported).
1000                  */
1001                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1002                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1003                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1004                         if (err)
1005                                 goto free_card;
1006
1007                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1008                 }
1009         }
1010
1011         host->card = card;
1012         return 0;
1013
1014 free_card:
1015         if (!oldcard)
1016                 mmc_remove_card(card);
1017
1018         return err;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Host is being removed. Free up the current card.
1023  */
1024 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1025 {
1026         BUG_ON(!host);
1027         BUG_ON(!host->card);
1028
1029         mmc_remove_card(host->card);
1030         host->card = NULL;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Card detection - card is alive.
1035  */
1036 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1037 {
1038         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Card detection callback from host.
1043  */
1044 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1045 {
1046         int err;
1047
1048         BUG_ON(!host);
1049         BUG_ON(!host->card);
1050
1051         mmc_get_card(host->card);
1052
1053         /*
1054          * Just check if our card has been removed.
1055          */
1056         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1057
1058         mmc_put_card(host->card);
1059
1060         if (err) {
1061                 mmc_sd_remove(host);
1062
1063                 mmc_claim_host(host);
1064                 mmc_detach_bus(host);
1065                 mmc_power_off(host);
1066                 mmc_release_host(host);
1067         }
1068 }
1069
1070 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1071 {
1072         int err = 0;
1073
1074         BUG_ON(!host);
1075         BUG_ON(!host->card);
1076
1077         mmc_claim_host(host);
1078
1079         if (mmc_card_suspended(host->card))
1080                 goto out;
1081
1082         if (!mmc_host_is_spi(host))
1083                 err = mmc_deselect_cards(host);
1084
1085         if (!err) {
1086                 mmc_power_off(host);
1087                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1088         }
1089
1090 out:
1091         mmc_release_host(host);
1092         return err;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Callback for suspend
1097  */
1098 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1099 {
1100         int err;
1101
1102         err = _mmc_sd_suspend(host);
1103         if (!err) {
1104                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1105                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1106         }
1107
1108         return err;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * This function tries to determine if the same card is still present
1113  * and, if so, restore all state to it.
1114  */
1115 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1116 {
1117         int err = 0;
1118
1119         BUG_ON(!host);
1120         BUG_ON(!host->card);
1121
1122         mmc_claim_host(host);
1123
1124         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1125                 goto out;
1126
1127         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1128         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1129         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1130
1131 out:
1132         mmc_release_host(host);
1133         return err;
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Callback for resume
1138  */
1139 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1140 {
1141         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1142         return 0;
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Callback for runtime_suspend.
1147  */
1148 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1149 {
1150         int err;
1151
1152         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1153                 return 0;
1154
1155         err = _mmc_sd_suspend(host);
1156         if (err)
1157                 pr_err("%s: error %d doing aggressive suspend\n",
1158                         mmc_hostname(host), err);
1159
1160         return err;
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Callback for runtime_resume.
1165  */
1166 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1167 {
1168         int err;
1169
1170         err = _mmc_sd_resume(host);
1171         if (err && err != -ENOMEDIUM)
1172                 pr_err("%s: error %d doing runtime resume\n",
1173                         mmc_hostname(host), err);
1174
1175         return 0;
1176 }
1177
1178 static int mmc_sd_reset(struct mmc_host *host)
1179 {
1180         mmc_power_cycle(host, host->card->ocr);
1181         return mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1182 }
1183
1184 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1185         .remove = mmc_sd_remove,
1186         .detect = mmc_sd_detect,
1187         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1188         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1189         .suspend = mmc_sd_suspend,
1190         .resume = mmc_sd_resume,
1191         .alive = mmc_sd_alive,
1192         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1193         .reset = mmc_sd_reset,
1194 };
1195
1196 /*
1197  * Starting point for SD card init.
1198  */
1199 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1200 {
1201         int err;
1202         u32 ocr, rocr;
1203
1204         BUG_ON(!host);
1205         WARN_ON(!host->claimed);
1206
1207         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1208         if (err)
1209                 return err;
1210
1211         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1212         if (host->ocr_avail_sd)
1213                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1214
1215         /*
1216          * We need to get OCR a different way for SPI.
1217          */
1218         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1219                 mmc_go_idle(host);
1220
1221                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1222                 if (err)
1223                         goto err;
1224         }
1225
1226         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1227
1228         /*
1229          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1230          */
1231         if (!rocr) {
1232                 err = -EINVAL;
1233                 goto err;
1234         }
1235
1236         /*
1237          * Detect and init the card.
1238          */
1239         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1240         if (err)
1241                 goto err;
1242
1243         mmc_release_host(host);
1244         err = mmc_add_card(host->card);
1245         if (err)
1246                 goto remove_card;
1247
1248         mmc_claim_host(host);
1249         return 0;
1250
1251 remove_card:
1252         mmc_remove_card(host->card);
1253         host->card = NULL;
1254         mmc_claim_host(host);
1255 err:
1256         mmc_detach_bus(host);
1257
1258         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1259                 mmc_hostname(host), err);
1260
1261         return err;
1262 }