xref: /linux/drivers/gpio/gpio-f7188x.c (revision be58f7103700a68d5c7ca60a2bc0b309907599ab) 
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * GPIO driver for Fintek Super-I/O F71869, F71869A, F71882, F71889 and F81866
4  *
5  * Copyright (C) 2010-2013 LaCie
6  *
7  * Author: Simon Guinot <simon.guinot@sequanux.org>
8  */
9 
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/platform_device.h>
13 #include <linux/io.h>
14 #include <linux/gpio/driver.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 
17 #define DRVNAME "gpio-f7188x"
18 
19 /*
20  * Super-I/O registers
21  */
22 #define SIO_LDSEL		0x07	/* Logical device select */
23 #define SIO_DEVID		0x20	/* Device ID (2 bytes) */
24 #define SIO_DEVREV		0x22	/* Device revision */
25 #define SIO_MANID		0x23	/* Fintek ID (2 bytes) */
26 
27 #define SIO_LD_GPIO		0x06	/* GPIO logical device */
28 #define SIO_UNLOCK_KEY		0x87	/* Key to enable Super-I/O */
29 #define SIO_LOCK_KEY		0xAA	/* Key to disable Super-I/O */
30 
31 #define SIO_FINTEK_ID		0x1934	/* Manufacturer ID */
32 #define SIO_F71869_ID		0x0814	/* F71869 chipset ID */
33 #define SIO_F71869A_ID		0x1007	/* F71869A chipset ID */
34 #define SIO_F71882_ID		0x0541	/* F71882 chipset ID */
35 #define SIO_F71889_ID		0x0909	/* F71889 chipset ID */
36 #define SIO_F71889A_ID		0x1005	/* F71889A chipset ID */
37 #define SIO_F81866_ID		0x1010	/* F81866 chipset ID */
38 #define SIO_F81804_ID		0x1502  /* F81804 chipset ID, same for f81966 */
39 #define SIO_F81865_ID		0x0704	/* F81865 chipset ID */
40 
41 
42 enum chips {
43 	f71869,
44 	f71869a,
45 	f71882fg,
46 	f71889a,
47 	f71889f,
48 	f81866,
49 	f81804,
50 	f81865,
51 };
52 
53 static const char * const f7188x_names[] = {
54 	"f71869",
55 	"f71869a",
56 	"f71882fg",
57 	"f71889a",
58 	"f71889f",
59 	"f81866",
60 	"f81804",
61 	"f81865",
62 };
63 
64 struct f7188x_sio {
65 	int addr;
66 	enum chips type;
67 };
68 
69 struct f7188x_gpio_bank {
70 	struct gpio_chip chip;
71 	unsigned int regbase;
72 	struct f7188x_gpio_data *data;
73 };
74 
75 struct f7188x_gpio_data {
76 	struct f7188x_sio *sio;
77 	int nr_bank;
78 	struct f7188x_gpio_bank *bank;
79 };
80 
81 /*
82  * Super-I/O functions.
83  */
84 
85 static inline int superio_inb(int base, int reg)
86 {
87 	outb(reg, base);
88 	return inb(base + 1);
89 }
90 
91 static int superio_inw(int base, int reg)
92 {
93 	int val;
94 
95 	outb(reg++, base);
96 	val = inb(base + 1) << 8;
97 	outb(reg, base);
98 	val |= inb(base + 1);
99 
100 	return val;
101 }
102 
103 static inline void superio_outb(int base, int reg, int val)
104 {
105 	outb(reg, base);
106 	outb(val, base + 1);
107 }
108 
109 static inline int superio_enter(int base)
110 {
111 	/* Don't step on other drivers' I/O space by accident. */
112 	if (!request_muxed_region(base, 2, DRVNAME)) {
113 		pr_err(DRVNAME "I/O address 0x%04x already in use\n", base);
114 		return -EBUSY;
115 	}
116 
117 	/* According to the datasheet the key must be send twice. */
118 	outb(SIO_UNLOCK_KEY, base);
119 	outb(SIO_UNLOCK_KEY, base);
120 
121 	return 0;
122 }
123 
124 static inline void superio_select(int base, int ld)
125 {
126 	outb(SIO_LDSEL, base);
127 	outb(ld, base + 1);
128 }
129 
130 static inline void superio_exit(int base)
131 {
132 	outb(SIO_LOCK_KEY, base);
133 	release_region(base, 2);
134 }
135 
136 /*
137  * GPIO chip.
138  */
139 
140 static int f7188x_gpio_get_direction(struct gpio_chip *chip, unsigned offset);
141 static int f7188x_gpio_direction_in(struct gpio_chip *chip, unsigned offset);
142 static int f7188x_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset);
143 static int f7188x_gpio_direction_out(struct gpio_chip *chip,
144 				     unsigned offset, int value);
145 static void f7188x_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value);
146 static int f7188x_gpio_set_config(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
147 				  unsigned long config);
148 
149 #define F7188X_GPIO_BANK(_base, _ngpio, _regbase)			\
150 	{								\
151 		.chip = {						\
152 			.label            = DRVNAME,			\
153 			.owner            = THIS_MODULE,		\
154 			.get_direction    = f7188x_gpio_get_direction,	\
155 			.direction_input  = f7188x_gpio_direction_in,	\
156 			.get              = f7188x_gpio_get,		\
157 			.direction_output = f7188x_gpio_direction_out,	\
158 			.set              = f7188x_gpio_set,		\
159 			.set_config	  = f7188x_gpio_set_config,	\
160 			.base             = _base,			\
161 			.ngpio            = _ngpio,			\
162 			.can_sleep        = true,			\
163 		},							\
164 		.regbase = _regbase,					\
165 	}
166 
167 #define gpio_dir(base) (base + 0)
168 #define gpio_data_out(base) (base + 1)
169 #define gpio_data_in(base) (base + 2)
170 /* Output mode register (0:open drain 1:push-pull). */
171 #define gpio_out_mode(base) (base + 3)
172 
173 static struct f7188x_gpio_bank f71869_gpio_bank[] = {
174 	F7188X_GPIO_BANK(0, 6, 0xF0),
175 	F7188X_GPIO_BANK(10, 8, 0xE0),
176 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
177 	F7188X_GPIO_BANK(30, 8, 0xC0),
178 	F7188X_GPIO_BANK(40, 8, 0xB0),
179 	F7188X_GPIO_BANK(50, 5, 0xA0),
180 	F7188X_GPIO_BANK(60, 6, 0x90),
181 };
182 
183 static struct f7188x_gpio_bank f71869a_gpio_bank[] = {
184 	F7188X_GPIO_BANK(0, 6, 0xF0),
185 	F7188X_GPIO_BANK(10, 8, 0xE0),
186 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
187 	F7188X_GPIO_BANK(30, 8, 0xC0),
188 	F7188X_GPIO_BANK(40, 8, 0xB0),
189 	F7188X_GPIO_BANK(50, 5, 0xA0),
190 	F7188X_GPIO_BANK(60, 8, 0x90),
191 	F7188X_GPIO_BANK(70, 8, 0x80),
192 };
193 
194 static struct f7188x_gpio_bank f71882_gpio_bank[] = {
195 	F7188X_GPIO_BANK(0, 8, 0xF0),
196 	F7188X_GPIO_BANK(10, 8, 0xE0),
197 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
198 	F7188X_GPIO_BANK(30, 4, 0xC0),
199 	F7188X_GPIO_BANK(40, 4, 0xB0),
200 };
201 
202 static struct f7188x_gpio_bank f71889a_gpio_bank[] = {
203 	F7188X_GPIO_BANK(0, 7, 0xF0),
204 	F7188X_GPIO_BANK(10, 7, 0xE0),
205 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
206 	F7188X_GPIO_BANK(30, 8, 0xC0),
207 	F7188X_GPIO_BANK(40, 8, 0xB0),
208 	F7188X_GPIO_BANK(50, 5, 0xA0),
209 	F7188X_GPIO_BANK(60, 8, 0x90),
210 	F7188X_GPIO_BANK(70, 8, 0x80),
211 };
212 
213 static struct f7188x_gpio_bank f71889_gpio_bank[] = {
214 	F7188X_GPIO_BANK(0, 7, 0xF0),
215 	F7188X_GPIO_BANK(10, 7, 0xE0),
216 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
217 	F7188X_GPIO_BANK(30, 8, 0xC0),
218 	F7188X_GPIO_BANK(40, 8, 0xB0),
219 	F7188X_GPIO_BANK(50, 5, 0xA0),
220 	F7188X_GPIO_BANK(60, 8, 0x90),
221 	F7188X_GPIO_BANK(70, 8, 0x80),
222 };
223 
224 static struct f7188x_gpio_bank f81866_gpio_bank[] = {
225 	F7188X_GPIO_BANK(0, 8, 0xF0),
226 	F7188X_GPIO_BANK(10, 8, 0xE0),
227 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
228 	F7188X_GPIO_BANK(30, 8, 0xC0),
229 	F7188X_GPIO_BANK(40, 8, 0xB0),
230 	F7188X_GPIO_BANK(50, 8, 0xA0),
231 	F7188X_GPIO_BANK(60, 8, 0x90),
232 	F7188X_GPIO_BANK(70, 8, 0x80),
233 	F7188X_GPIO_BANK(80, 8, 0x88),
234 };
235 
236 
237 static struct f7188x_gpio_bank f81804_gpio_bank[] = {
238 	F7188X_GPIO_BANK(0, 8, 0xF0),
239 	F7188X_GPIO_BANK(10, 8, 0xE0),
240 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
241 	F7188X_GPIO_BANK(50, 8, 0xA0),
242 	F7188X_GPIO_BANK(60, 8, 0x90),
243 	F7188X_GPIO_BANK(70, 8, 0x80),
244 	F7188X_GPIO_BANK(90, 8, 0x98),
245 };
246 
247 static struct f7188x_gpio_bank f81865_gpio_bank[] = {
248 	F7188X_GPIO_BANK(0, 8, 0xF0),
249 	F7188X_GPIO_BANK(10, 8, 0xE0),
250 	F7188X_GPIO_BANK(20, 8, 0xD0),
251 	F7188X_GPIO_BANK(30, 8, 0xC0),
252 	F7188X_GPIO_BANK(40, 8, 0xB0),
253 	F7188X_GPIO_BANK(50, 8, 0xA0),
254 	F7188X_GPIO_BANK(60, 5, 0x90),
255 };
256 
257 static int f7188x_gpio_get_direction(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
258 {
259 	int err;
260 	struct f7188x_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
261 	struct f7188x_sio *sio = bank->data->sio;
262 	u8 dir;
263 
264 	err = superio_enter(sio->addr);
265 	if (err)
266 		return err;
267 	superio_select(sio->addr, SIO_LD_GPIO);
268 
269 	dir = superio_inb(sio->addr, gpio_dir(bank->regbase));
270 
271 	superio_exit(sio->addr);
272 
273 	if (dir & 1 << offset)
274 		return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
275 
276 	return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;
277 }
278 
279 static int f7188x_gpio_direction_in(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
280 {
281 	int err;
282 	struct f7188x_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
283 	struct f7188x_sio *sio = bank->data->sio;
284 	u8 dir;
285 
286 	err = superio_enter(sio->addr);
287 	if (err)
288 		return err;
289 	superio_select(sio->addr, SIO_LD_GPIO);
290 
291 	dir = superio_inb(sio->addr, gpio_dir(bank->regbase));
292 	dir &= ~BIT(offset);
293 	superio_outb(sio->addr, gpio_dir(bank->regbase), dir);
294 
295 	superio_exit(sio->addr);
296 
297 	return 0;
298 }
299 
300 static int f7188x_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
301 {
302 	int err;
303 	struct f7188x_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
304 	struct f7188x_sio *sio = bank->data->sio;
305 	u8 dir, data;
306 
307 	err = superio_enter(sio->addr);
308 	if (err)
309 		return err;
310 	superio_select(sio->addr, SIO_LD_GPIO);
311 
312 	dir = superio_inb(sio->addr, gpio_dir(bank->regbase));
313 	dir = !!(dir & BIT(offset));
314 	if (dir)
315 		data = superio_inb(sio->addr, gpio_data_out(bank->regbase));
316 	else
317 		data = superio_inb(sio->addr, gpio_data_in(bank->regbase));
318 
319 	superio_exit(sio->addr);
320 
321 	return !!(data & BIT(offset));
322 }
323 
324 static int f7188x_gpio_direction_out(struct gpio_chip *chip,
325 				     unsigned offset, int value)
326 {
327 	int err;
328 	struct f7188x_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
329 	struct f7188x_sio *sio = bank->data->sio;
330 	u8 dir, data_out;
331 
332 	err = superio_enter(sio->addr);
333 	if (err)
334 		return err;
335 	superio_select(sio->addr, SIO_LD_GPIO);
336 
337 	data_out = superio_inb(sio->addr, gpio_data_out(bank->regbase));
338 	if (value)
339 		data_out |= BIT(offset);
340 	else
341 		data_out &= ~BIT(offset);
342 	superio_outb(sio->addr, gpio_data_out(bank->regbase), data_out);
343 
344 	dir = superio_inb(sio->addr, gpio_dir(bank->regbase));
345 	dir |= BIT(offset);
346 	superio_outb(sio->addr, gpio_dir(bank->regbase), dir);
347 
348 	superio_exit(sio->addr);
349 
350 	return 0;
351 }
352 
353 static void f7188x_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
354 {
355 	int err;
356 	struct f7188x_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
357 	struct f7188x_sio *sio = bank->data->sio;
358 	u8 data_out;
359 
360 	err = superio_enter(sio->addr);
361 	if (err)
362 		return;
363 	superio_select(sio->addr, SIO_LD_GPIO);
364 
365 	data_out = superio_inb(sio->addr, gpio_data_out(bank->regbase));
366 	if (value)
367 		data_out |= BIT(offset);
368 	else
369 		data_out &= ~BIT(offset);
370 	superio_outb(sio->addr, gpio_data_out(bank->regbase), data_out);
371 
372 	superio_exit(sio->addr);
373 }
374 
375 static int f7188x_gpio_set_config(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
376 				  unsigned long config)
377 {
378 	int err;
379 	enum pin_config_param param = pinconf_to_config_param(config);
380 	struct f7188x_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
381 	struct f7188x_sio *sio = bank->data->sio;
382 	u8 data;
383 
384 	if (param != PIN_CONFIG_DRIVE_OPEN_DRAIN &&
385 	    param != PIN_CONFIG_DRIVE_PUSH_PULL)
386 		return -ENOTSUPP;
387 
388 	err = superio_enter(sio->addr);
389 	if (err)
390 		return err;
391 	superio_select(sio->addr, SIO_LD_GPIO);
392 
393 	data = superio_inb(sio->addr, gpio_out_mode(bank->regbase));
394 	if (param == PIN_CONFIG_DRIVE_OPEN_DRAIN)
395 		data &= ~BIT(offset);
396 	else
397 		data |= BIT(offset);
398 	superio_outb(sio->addr, gpio_out_mode(bank->regbase), data);
399 
400 	superio_exit(sio->addr);
401 	return 0;
402 }
403 
404 /*
405  * Platform device and driver.
406  */
407 
408 static int f7188x_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
409 {
410 	int err;
411 	int i;
412 	struct f7188x_sio *sio = dev_get_platdata(&pdev->dev);
413 	struct f7188x_gpio_data *data;
414 
415 	data = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);
416 	if (!data)
417 		return -ENOMEM;
418 
419 	switch (sio->type) {
420 	case f71869:
421 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f71869_gpio_bank);
422 		data->bank = f71869_gpio_bank;
423 		break;
424 	case f71869a:
425 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f71869a_gpio_bank);
426 		data->bank = f71869a_gpio_bank;
427 		break;
428 	case f71882fg:
429 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f71882_gpio_bank);
430 		data->bank = f71882_gpio_bank;
431 		break;
432 	case f71889a:
433 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f71889a_gpio_bank);
434 		data->bank = f71889a_gpio_bank;
435 		break;
436 	case f71889f:
437 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f71889_gpio_bank);
438 		data->bank = f71889_gpio_bank;
439 		break;
440 	case f81866:
441 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f81866_gpio_bank);
442 		data->bank = f81866_gpio_bank;
443 		break;
444 	case  f81804:
445 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f81804_gpio_bank);
446 		data->bank = f81804_gpio_bank;
447 		break;
448 	case f81865:
449 		data->nr_bank = ARRAY_SIZE(f81865_gpio_bank);
450 		data->bank = f81865_gpio_bank;
451 		break;
452 	default:
453 		return -ENODEV;
454 	}
455 	data->sio = sio;
456 
457 	platform_set_drvdata(pdev, data);
458 
459 	/* For each GPIO bank, register a GPIO chip. */
460 	for (i = 0; i < data->nr_bank; i++) {
461 		struct f7188x_gpio_bank *bank = &data->bank[i];
462 
463 		bank->chip.parent = &pdev->dev;
464 		bank->data = data;
465 
466 		err = devm_gpiochip_add_data(&pdev->dev, &bank->chip, bank);
467 		if (err) {
468 			dev_err(&pdev->dev,
469 				"Failed to register gpiochip %d: %d\n",
470 				i, err);
471 			return err;
472 		}
473 	}
474 
475 	return 0;
476 }
477 
478 static int __init f7188x_find(int addr, struct f7188x_sio *sio)
479 {
480 	int err;
481 	u16 devid;
482 
483 	err = superio_enter(addr);
484 	if (err)
485 		return err;
486 
487 	err = -ENODEV;
488 	devid = superio_inw(addr, SIO_MANID);
489 	if (devid != SIO_FINTEK_ID) {
490 		pr_debug(DRVNAME ": Not a Fintek device at 0x%08x\n", addr);
491 		goto err;
492 	}
493 
494 	devid = superio_inw(addr, SIO_DEVID);
495 	switch (devid) {
496 	case SIO_F71869_ID:
497 		sio->type = f71869;
498 		break;
499 	case SIO_F71869A_ID:
500 		sio->type = f71869a;
501 		break;
502 	case SIO_F71882_ID:
503 		sio->type = f71882fg;
504 		break;
505 	case SIO_F71889A_ID:
506 		sio->type = f71889a;
507 		break;
508 	case SIO_F71889_ID:
509 		sio->type = f71889f;
510 		break;
511 	case SIO_F81866_ID:
512 		sio->type = f81866;
513 		break;
514 	case SIO_F81804_ID:
515 		sio->type = f81804;
516 		break;
517 	case SIO_F81865_ID:
518 		sio->type = f81865;
519 		break;
520 	default:
521 		pr_info(DRVNAME ": Unsupported Fintek device 0x%04x\n", devid);
522 		goto err;
523 	}
524 	sio->addr = addr;
525 	err = 0;
526 
527 	pr_info(DRVNAME ": Found %s at %#x, revision %d\n",
528 		f7188x_names[sio->type],
529 		(unsigned int) addr,
530 		(int) superio_inb(addr, SIO_DEVREV));
531 
532 err:
533 	superio_exit(addr);
534 	return err;
535 }
536 
537 static struct platform_device *f7188x_gpio_pdev;
538 
539 static int __init
540 f7188x_gpio_device_add(const struct f7188x_sio *sio)
541 {
542 	int err;
543 
544 	f7188x_gpio_pdev = platform_device_alloc(DRVNAME, -1);
545 	if (!f7188x_gpio_pdev)
546 		return -ENOMEM;
547 
548 	err = platform_device_add_data(f7188x_gpio_pdev,
549 				       sio, sizeof(*sio));
550 	if (err) {
551 		pr_err(DRVNAME "Platform data allocation failed\n");
552 		goto err;
553 	}
554 
555 	err = platform_device_add(f7188x_gpio_pdev);
556 	if (err) {
557 		pr_err(DRVNAME "Device addition failed\n");
558 		goto err;
559 	}
560 
561 	return 0;
562 
563 err:
564 	platform_device_put(f7188x_gpio_pdev);
565 
566 	return err;
567 }
568 
569 /*
570  * Try to match a supported Fintek device by reading the (hard-wired)
571  * configuration I/O ports. If available, then register both the platform
572  * device and driver to support the GPIOs.
573  */
574 
575 static struct platform_driver f7188x_gpio_driver = {
576 	.driver = {
577 		.name	= DRVNAME,
578 	},
579 	.probe		= f7188x_gpio_probe,
580 };
581 
582 static int __init f7188x_gpio_init(void)
583 {
584 	int err;
585 	struct f7188x_sio sio;
586 
587 	if (f7188x_find(0x2e, &sio) &&
588 	    f7188x_find(0x4e, &sio))
589 		return -ENODEV;
590 
591 	err = platform_driver_register(&f7188x_gpio_driver);
592 	if (!err) {
593 		err = f7188x_gpio_device_add(&sio);
594 		if (err)
595 			platform_driver_unregister(&f7188x_gpio_driver);
596 	}
597 
598 	return err;
599 }
600 subsys_initcall(f7188x_gpio_init);
601 
602 static void __exit f7188x_gpio_exit(void)
603 {
604 	platform_device_unregister(f7188x_gpio_pdev);
605 	platform_driver_unregister(&f7188x_gpio_driver);
606 }
607 module_exit(f7188x_gpio_exit);
608 
609 MODULE_DESCRIPTION("GPIO driver for Super-I/O chips F71869, F71869A, F71882FG, F71889A, F71889F and F81866");
610 MODULE_AUTHOR("Simon Guinot <simon.guinot@sequanux.org>");
611 MODULE_LICENSE("GPL");
612