xref: /linux/drivers/gpio/gpio-dln2.c (revision 2d7eaeb05ae265bd64270376e6a2c0d80244771f)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Driver for the Diolan DLN-2 USB-GPIO adapter
4  *
5  * Copyright (c) 2014 Intel Corporation
6  */
7 
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/irqdomain.h>
13 #include <linux/irq.h>
14 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
15 #include <linux/gpio/driver.h>
16 #include <linux/platform_device.h>
17 #include <linux/mfd/dln2.h>
18 
19 #define DLN2_GPIO_ID			0x01
20 
21 #define DLN2_GPIO_GET_PIN_COUNT		DLN2_CMD(0x01, DLN2_GPIO_ID)
22 #define DLN2_GPIO_SET_DEBOUNCE		DLN2_CMD(0x04, DLN2_GPIO_ID)
23 #define DLN2_GPIO_GET_DEBOUNCE		DLN2_CMD(0x05, DLN2_GPIO_ID)
24 #define DLN2_GPIO_PORT_GET_VAL		DLN2_CMD(0x06, DLN2_GPIO_ID)
25 #define DLN2_GPIO_PIN_GET_VAL		DLN2_CMD(0x0B, DLN2_GPIO_ID)
26 #define DLN2_GPIO_PIN_SET_OUT_VAL	DLN2_CMD(0x0C, DLN2_GPIO_ID)
27 #define DLN2_GPIO_PIN_GET_OUT_VAL	DLN2_CMD(0x0D, DLN2_GPIO_ID)
28 #define DLN2_GPIO_CONDITION_MET_EV	DLN2_CMD(0x0F, DLN2_GPIO_ID)
29 #define DLN2_GPIO_PIN_ENABLE		DLN2_CMD(0x10, DLN2_GPIO_ID)
30 #define DLN2_GPIO_PIN_DISABLE		DLN2_CMD(0x11, DLN2_GPIO_ID)
31 #define DLN2_GPIO_PIN_SET_DIRECTION	DLN2_CMD(0x13, DLN2_GPIO_ID)
32 #define DLN2_GPIO_PIN_GET_DIRECTION	DLN2_CMD(0x14, DLN2_GPIO_ID)
33 #define DLN2_GPIO_PIN_SET_EVENT_CFG	DLN2_CMD(0x1E, DLN2_GPIO_ID)
34 #define DLN2_GPIO_PIN_GET_EVENT_CFG	DLN2_CMD(0x1F, DLN2_GPIO_ID)
35 
36 #define DLN2_GPIO_EVENT_NONE		0
37 #define DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE		1
38 #define DLN2_GPIO_EVENT_LVL_HIGH	2
39 #define DLN2_GPIO_EVENT_LVL_LOW		3
40 #define DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE_RISING	0x11
41 #define DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE_FALLING  0x21
42 #define DLN2_GPIO_EVENT_MASK		0x0F
43 
44 #define DLN2_GPIO_MAX_PINS 32
45 
46 struct dln2_gpio {
47 	struct platform_device *pdev;
48 	struct gpio_chip gpio;
49 
50 	/*
51 	 * Cache pin direction to save us one transfer, since the hardware has
52 	 * separate commands to read the in and out values.
53 	 */
54 	DECLARE_BITMAP(output_enabled, DLN2_GPIO_MAX_PINS);
55 
56 	/* active IRQs - not synced to hardware */
57 	DECLARE_BITMAP(unmasked_irqs, DLN2_GPIO_MAX_PINS);
58 	/* active IRQS - synced to hardware */
59 	DECLARE_BITMAP(enabled_irqs, DLN2_GPIO_MAX_PINS);
60 	int irq_type[DLN2_GPIO_MAX_PINS];
61 	struct mutex irq_lock;
62 };
63 
64 struct dln2_gpio_pin {
65 	__le16 pin;
66 };
67 
68 struct dln2_gpio_pin_val {
69 	__le16 pin __packed;
70 	u8 value;
71 };
72 
73 static int dln2_gpio_get_pin_count(struct platform_device *pdev)
74 {
75 	int ret;
76 	__le16 count;
77 	int len = sizeof(count);
78 
79 	ret = dln2_transfer_rx(pdev, DLN2_GPIO_GET_PIN_COUNT, &count, &len);
80 	if (ret < 0)
81 		return ret;
82 	if (len < sizeof(count))
83 		return -EPROTO;
84 
85 	return le16_to_cpu(count);
86 }
87 
88 static int dln2_gpio_pin_cmd(struct dln2_gpio *dln2, int cmd, unsigned pin)
89 {
90 	struct dln2_gpio_pin req = {
91 		.pin = cpu_to_le16(pin),
92 	};
93 
94 	return dln2_transfer_tx(dln2->pdev, cmd, &req, sizeof(req));
95 }
96 
97 static int dln2_gpio_pin_val(struct dln2_gpio *dln2, int cmd, unsigned int pin)
98 {
99 	int ret;
100 	struct dln2_gpio_pin req = {
101 		.pin = cpu_to_le16(pin),
102 	};
103 	struct dln2_gpio_pin_val rsp;
104 	int len = sizeof(rsp);
105 
106 	ret = dln2_transfer(dln2->pdev, cmd, &req, sizeof(req), &rsp, &len);
107 	if (ret < 0)
108 		return ret;
109 	if (len < sizeof(rsp) || req.pin != rsp.pin)
110 		return -EPROTO;
111 
112 	return rsp.value;
113 }
114 
115 static int dln2_gpio_pin_get_in_val(struct dln2_gpio *dln2, unsigned int pin)
116 {
117 	int ret;
118 
119 	ret = dln2_gpio_pin_val(dln2, DLN2_GPIO_PIN_GET_VAL, pin);
120 	if (ret < 0)
121 		return ret;
122 	return !!ret;
123 }
124 
125 static int dln2_gpio_pin_get_out_val(struct dln2_gpio *dln2, unsigned int pin)
126 {
127 	int ret;
128 
129 	ret = dln2_gpio_pin_val(dln2, DLN2_GPIO_PIN_GET_OUT_VAL, pin);
130 	if (ret < 0)
131 		return ret;
132 	return !!ret;
133 }
134 
135 static int dln2_gpio_pin_set_out_val(struct dln2_gpio *dln2,
136 				     unsigned int pin, int value)
137 {
138 	struct dln2_gpio_pin_val req = {
139 		.pin = cpu_to_le16(pin),
140 		.value = value,
141 	};
142 
143 	return dln2_transfer_tx(dln2->pdev, DLN2_GPIO_PIN_SET_OUT_VAL, &req,
144 				sizeof(req));
145 }
146 
147 #define DLN2_GPIO_DIRECTION_IN		0
148 #define DLN2_GPIO_DIRECTION_OUT		1
149 
150 static int dln2_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
151 {
152 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
153 	struct dln2_gpio_pin req = {
154 		.pin = cpu_to_le16(offset),
155 	};
156 	struct dln2_gpio_pin_val rsp;
157 	int len = sizeof(rsp);
158 	int ret;
159 
160 	ret = dln2_gpio_pin_cmd(dln2, DLN2_GPIO_PIN_ENABLE, offset);
161 	if (ret < 0)
162 		return ret;
163 
164 	/* cache the pin direction */
165 	ret = dln2_transfer(dln2->pdev, DLN2_GPIO_PIN_GET_DIRECTION,
166 			    &req, sizeof(req), &rsp, &len);
167 	if (ret < 0)
168 		return ret;
169 	if (len < sizeof(rsp) || req.pin != rsp.pin) {
170 		ret = -EPROTO;
171 		goto out_disable;
172 	}
173 
174 	switch (rsp.value) {
175 	case DLN2_GPIO_DIRECTION_IN:
176 		clear_bit(offset, dln2->output_enabled);
177 		return 0;
178 	case DLN2_GPIO_DIRECTION_OUT:
179 		set_bit(offset, dln2->output_enabled);
180 		return 0;
181 	default:
182 		ret = -EPROTO;
183 		goto out_disable;
184 	}
185 
186 out_disable:
187 	dln2_gpio_pin_cmd(dln2, DLN2_GPIO_PIN_DISABLE, offset);
188 	return ret;
189 }
190 
191 static void dln2_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
192 {
193 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
194 
195 	dln2_gpio_pin_cmd(dln2, DLN2_GPIO_PIN_DISABLE, offset);
196 }
197 
198 static int dln2_gpio_get_direction(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
199 {
200 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
201 
202 	if (test_bit(offset, dln2->output_enabled))
203 		return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
204 
205 	return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;
206 }
207 
208 static int dln2_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
209 {
210 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
211 	int dir;
212 
213 	dir = dln2_gpio_get_direction(chip, offset);
214 	if (dir < 0)
215 		return dir;
216 
217 	if (dir == GPIO_LINE_DIRECTION_IN)
218 		return dln2_gpio_pin_get_in_val(dln2, offset);
219 
220 	return dln2_gpio_pin_get_out_val(dln2, offset);
221 }
222 
223 static int dln2_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset,
224 			 int value)
225 {
226 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
227 
228 	return dln2_gpio_pin_set_out_val(dln2, offset, value);
229 }
230 
231 static int dln2_gpio_set_direction(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
232 				   unsigned dir)
233 {
234 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
235 	struct dln2_gpio_pin_val req = {
236 		.pin = cpu_to_le16(offset),
237 		.value = dir,
238 	};
239 	int ret;
240 
241 	ret = dln2_transfer_tx(dln2->pdev, DLN2_GPIO_PIN_SET_DIRECTION,
242 			       &req, sizeof(req));
243 	if (ret < 0)
244 		return ret;
245 
246 	assign_bit(offset, dln2->output_enabled,
247 		   dir == DLN2_GPIO_DIRECTION_OUT);
248 
249 	return ret;
250 }
251 
252 static int dln2_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
253 {
254 	return dln2_gpio_set_direction(chip, offset, DLN2_GPIO_DIRECTION_IN);
255 }
256 
257 static int dln2_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
258 				      int value)
259 {
260 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
261 	int ret;
262 
263 	ret = dln2_gpio_pin_set_out_val(dln2, offset, value);
264 	if (ret < 0)
265 		return ret;
266 
267 	return dln2_gpio_set_direction(chip, offset, DLN2_GPIO_DIRECTION_OUT);
268 }
269 
270 static int dln2_gpio_set_config(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
271 				unsigned long config)
272 {
273 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(chip);
274 	__le32 duration;
275 
276 	if (pinconf_to_config_param(config) != PIN_CONFIG_INPUT_DEBOUNCE)
277 		return -ENOTSUPP;
278 
279 	duration = cpu_to_le32(pinconf_to_config_argument(config));
280 	return dln2_transfer_tx(dln2->pdev, DLN2_GPIO_SET_DEBOUNCE,
281 				&duration, sizeof(duration));
282 }
283 
284 static int dln2_gpio_set_event_cfg(struct dln2_gpio *dln2, unsigned pin,
285 				   unsigned type, unsigned period)
286 {
287 	struct {
288 		__le16 pin;
289 		u8 type;
290 		__le16 period;
291 	} __packed req = {
292 		.pin = cpu_to_le16(pin),
293 		.type = type,
294 		.period = cpu_to_le16(period),
295 	};
296 
297 	return dln2_transfer_tx(dln2->pdev, DLN2_GPIO_PIN_SET_EVENT_CFG,
298 				&req, sizeof(req));
299 }
300 
301 static void dln2_irq_unmask(struct irq_data *irqd)
302 {
303 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(irqd);
304 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(gc);
305 	int pin = irqd_to_hwirq(irqd);
306 
307 	gpiochip_enable_irq(gc, pin);
308 	set_bit(pin, dln2->unmasked_irqs);
309 }
310 
311 static void dln2_irq_mask(struct irq_data *irqd)
312 {
313 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(irqd);
314 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(gc);
315 	int pin = irqd_to_hwirq(irqd);
316 
317 	clear_bit(pin, dln2->unmasked_irqs);
318 	gpiochip_disable_irq(gc, pin);
319 }
320 
321 static int dln2_irq_set_type(struct irq_data *irqd, unsigned type)
322 {
323 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(irqd);
324 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(gc);
325 	int pin = irqd_to_hwirq(irqd);
326 
327 	switch (type) {
328 	case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
329 		dln2->irq_type[pin] = DLN2_GPIO_EVENT_LVL_HIGH;
330 		break;
331 	case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
332 		dln2->irq_type[pin] = DLN2_GPIO_EVENT_LVL_LOW;
333 		break;
334 	case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
335 		dln2->irq_type[pin] = DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE;
336 		break;
337 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
338 		dln2->irq_type[pin] = DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE_RISING;
339 		break;
340 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
341 		dln2->irq_type[pin] = DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE_FALLING;
342 		break;
343 	default:
344 		return -EINVAL;
345 	}
346 
347 	return 0;
348 }
349 
350 static void dln2_irq_bus_lock(struct irq_data *irqd)
351 {
352 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(irqd);
353 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(gc);
354 
355 	mutex_lock(&dln2->irq_lock);
356 }
357 
358 static void dln2_irq_bus_unlock(struct irq_data *irqd)
359 {
360 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(irqd);
361 	struct dln2_gpio *dln2 = gpiochip_get_data(gc);
362 	int pin = irqd_to_hwirq(irqd);
363 	int enabled, unmasked;
364 	unsigned type;
365 	int ret;
366 
367 	enabled = test_bit(pin, dln2->enabled_irqs);
368 	unmasked = test_bit(pin, dln2->unmasked_irqs);
369 
370 	if (enabled != unmasked) {
371 		if (unmasked) {
372 			type = dln2->irq_type[pin] & DLN2_GPIO_EVENT_MASK;
373 			set_bit(pin, dln2->enabled_irqs);
374 		} else {
375 			type = DLN2_GPIO_EVENT_NONE;
376 			clear_bit(pin, dln2->enabled_irqs);
377 		}
378 
379 		ret = dln2_gpio_set_event_cfg(dln2, pin, type, 0);
380 		if (ret)
381 			dev_err(dln2->gpio.parent, "failed to set event\n");
382 	}
383 
384 	mutex_unlock(&dln2->irq_lock);
385 }
386 
387 static const struct irq_chip dln2_irqchip = {
388 	.name = "dln2-irq",
389 	.irq_mask = dln2_irq_mask,
390 	.irq_unmask = dln2_irq_unmask,
391 	.irq_set_type = dln2_irq_set_type,
392 	.irq_bus_lock = dln2_irq_bus_lock,
393 	.irq_bus_sync_unlock = dln2_irq_bus_unlock,
394 	.flags = IRQCHIP_IMMUTABLE,
395 	GPIOCHIP_IRQ_RESOURCE_HELPERS,
396 };
397 
398 static void dln2_gpio_event(struct platform_device *pdev, u16 echo,
399 			    const void *data, int len)
400 {
401 	int pin, ret;
402 
403 	const struct {
404 		__le16 count;
405 		__u8 type;
406 		__le16 pin;
407 		__u8 value;
408 	} __packed *event = data;
409 	struct dln2_gpio *dln2 = platform_get_drvdata(pdev);
410 
411 	if (len < sizeof(*event)) {
412 		dev_err(dln2->gpio.parent, "short event message\n");
413 		return;
414 	}
415 
416 	pin = le16_to_cpu(event->pin);
417 	if (pin >= dln2->gpio.ngpio) {
418 		dev_err(dln2->gpio.parent, "out of bounds pin %d\n", pin);
419 		return;
420 	}
421 
422 	switch (dln2->irq_type[pin]) {
423 	case DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE_RISING:
424 		if (!event->value)
425 			return;
426 		break;
427 	case DLN2_GPIO_EVENT_CHANGE_FALLING:
428 		if (event->value)
429 			return;
430 		break;
431 	}
432 
433 	ret = generic_handle_domain_irq(dln2->gpio.irq.domain, pin);
434 	if (unlikely(ret))
435 		dev_err(dln2->gpio.parent, "pin %d not mapped to IRQ\n", pin);
436 }
437 
438 static int dln2_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
439 {
440 	struct dln2_gpio *dln2;
441 	struct device *dev = &pdev->dev;
442 	struct gpio_irq_chip *girq;
443 	int pins;
444 	int ret;
445 
446 	pins = dln2_gpio_get_pin_count(pdev);
447 	if (pins < 0) {
448 		dev_err(dev, "failed to get pin count: %d\n", pins);
449 		return pins;
450 	}
451 	if (pins > DLN2_GPIO_MAX_PINS) {
452 		pins = DLN2_GPIO_MAX_PINS;
453 		dev_warn(dev, "clamping pins to %d\n", DLN2_GPIO_MAX_PINS);
454 	}
455 
456 	dln2 = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dln2), GFP_KERNEL);
457 	if (!dln2)
458 		return -ENOMEM;
459 
460 	mutex_init(&dln2->irq_lock);
461 
462 	dln2->pdev = pdev;
463 
464 	dln2->gpio.label = "dln2";
465 	dln2->gpio.parent = dev;
466 	dln2->gpio.owner = THIS_MODULE;
467 	dln2->gpio.base = -1;
468 	dln2->gpio.ngpio = pins;
469 	dln2->gpio.can_sleep = true;
470 	dln2->gpio.set = dln2_gpio_set;
471 	dln2->gpio.get = dln2_gpio_get;
472 	dln2->gpio.request = dln2_gpio_request;
473 	dln2->gpio.free = dln2_gpio_free;
474 	dln2->gpio.get_direction = dln2_gpio_get_direction;
475 	dln2->gpio.direction_input = dln2_gpio_direction_input;
476 	dln2->gpio.direction_output = dln2_gpio_direction_output;
477 	dln2->gpio.set_config = dln2_gpio_set_config;
478 
479 	girq = &dln2->gpio.irq;
480 	gpio_irq_chip_set_chip(girq, &dln2_irqchip);
481 	/* The event comes from the outside so no parent handler */
482 	girq->parent_handler = NULL;
483 	girq->num_parents = 0;
484 	girq->parents = NULL;
485 	girq->default_type = IRQ_TYPE_NONE;
486 	girq->handler = handle_simple_irq;
487 
488 	platform_set_drvdata(pdev, dln2);
489 
490 	ret = devm_gpiochip_add_data(dev, &dln2->gpio, dln2);
491 	if (ret < 0) {
492 		dev_err(dev, "failed to add gpio chip: %d\n", ret);
493 		return ret;
494 	}
495 
496 	ret = dln2_register_event_cb(pdev, DLN2_GPIO_CONDITION_MET_EV,
497 				     dln2_gpio_event);
498 	if (ret) {
499 		dev_err(dev, "failed to register event cb: %d\n", ret);
500 		return ret;
501 	}
502 
503 	return 0;
504 }
505 
506 static void dln2_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
507 {
508 	dln2_unregister_event_cb(pdev, DLN2_GPIO_CONDITION_MET_EV);
509 }
510 
511 static struct platform_driver dln2_gpio_driver = {
512 	.driver.name	= "dln2-gpio",
513 	.probe		= dln2_gpio_probe,
514 	.remove		= dln2_gpio_remove,
515 };
516 
517 module_platform_driver(dln2_gpio_driver);
518 
519 MODULE_AUTHOR("Daniel Baluta <daniel.baluta@intel.com");
520 MODULE_DESCRIPTION("Driver for the Diolan DLN2 GPIO interface");
521 MODULE_LICENSE("GPL v2");
522 MODULE_ALIAS("platform:dln2-gpio");
523