xref: /linux/drivers/gpio/gpio-tegra.c (revision 61d0b5a4b2777dcf5daef245e212b3c1fa8091ca)
1 /*
2  * arch/arm/mach-tegra/gpio.c
3  *
4  * Copyright (c) 2010 Google, Inc
5  *
6  * Author:
7  *	Erik Gilling <konkers@google.com>
8  *
9  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
10  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
11  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  */
19 
20 #include <linux/err.h>
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/irq.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/io.h>
25 #include <linux/gpio.h>
26 #include <linux/of_device.h>
27 #include <linux/platform_device.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/irqdomain.h>
30 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
31 #include <linux/pm.h>
32 
33 #include <asm/mach/irq.h>
34 
35 #define GPIO_BANK(x)		((x) >> 5)
36 #define GPIO_PORT(x)		(((x) >> 3) & 0x3)
37 #define GPIO_BIT(x)		((x) & 0x7)
38 
39 #define GPIO_REG(x)		(GPIO_BANK(x) * tegra_gpio_bank_stride + \
40 					GPIO_PORT(x) * 4)
41 
42 #define GPIO_CNF(x)		(GPIO_REG(x) + 0x00)
43 #define GPIO_OE(x)		(GPIO_REG(x) + 0x10)
44 #define GPIO_OUT(x)		(GPIO_REG(x) + 0X20)
45 #define GPIO_IN(x)		(GPIO_REG(x) + 0x30)
46 #define GPIO_INT_STA(x)		(GPIO_REG(x) + 0x40)
47 #define GPIO_INT_ENB(x)		(GPIO_REG(x) + 0x50)
48 #define GPIO_INT_LVL(x)		(GPIO_REG(x) + 0x60)
49 #define GPIO_INT_CLR(x)		(GPIO_REG(x) + 0x70)
50 
51 #define GPIO_MSK_CNF(x)		(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x00)
52 #define GPIO_MSK_OE(x)		(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x10)
53 #define GPIO_MSK_OUT(x)		(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0X20)
54 #define GPIO_MSK_INT_STA(x)	(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x40)
55 #define GPIO_MSK_INT_ENB(x)	(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x50)
56 #define GPIO_MSK_INT_LVL(x)	(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x60)
57 
58 #define GPIO_INT_LVL_MASK		0x010101
59 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_RISING	0x000101
60 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_FALLING	0x000100
61 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_BOTH		0x010100
62 #define GPIO_INT_LVL_LEVEL_HIGH		0x000001
63 #define GPIO_INT_LVL_LEVEL_LOW		0x000000
64 
65 struct tegra_gpio_bank {
66 	int bank;
67 	int irq;
68 	spinlock_t lvl_lock[4];
69 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
70 	u32 cnf[4];
71 	u32 out[4];
72 	u32 oe[4];
73 	u32 int_enb[4];
74 	u32 int_lvl[4];
75 #endif
76 };
77 
78 static struct irq_domain *irq_domain;
79 static void __iomem *regs;
80 static u32 tegra_gpio_bank_count;
81 static u32 tegra_gpio_bank_stride;
82 static u32 tegra_gpio_upper_offset;
83 static struct tegra_gpio_bank *tegra_gpio_banks;
84 
85 static inline void tegra_gpio_writel(u32 val, u32 reg)
86 {
87 	__raw_writel(val, regs + reg);
88 }
89 
90 static inline u32 tegra_gpio_readl(u32 reg)
91 {
92 	return __raw_readl(regs + reg);
93 }
94 
95 static int tegra_gpio_compose(int bank, int port, int bit)
96 {
97 	return (bank << 5) | ((port & 0x3) << 3) | (bit & 0x7);
98 }
99 
100 static void tegra_gpio_mask_write(u32 reg, int gpio, int value)
101 {
102 	u32 val;
103 
104 	val = 0x100 << GPIO_BIT(gpio);
105 	if (value)
106 		val |= 1 << GPIO_BIT(gpio);
107 	tegra_gpio_writel(val, reg);
108 }
109 
110 static void tegra_gpio_enable(int gpio)
111 {
112 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_CNF(gpio), gpio, 1);
113 }
114 
115 static void tegra_gpio_disable(int gpio)
116 {
117 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_CNF(gpio), gpio, 0);
118 }
119 
120 static int tegra_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
121 {
122 	return pinctrl_request_gpio(offset);
123 }
124 
125 static void tegra_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
126 {
127 	pinctrl_free_gpio(offset);
128 	tegra_gpio_disable(offset);
129 }
130 
131 static void tegra_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
132 {
133 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OUT(offset), offset, value);
134 }
135 
136 static int tegra_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
137 {
138 	/* If gpio is in output mode then read from the out value */
139 	if ((tegra_gpio_readl(GPIO_OE(offset)) >> GPIO_BIT(offset)) & 1)
140 		return (tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(offset)) >>
141 				GPIO_BIT(offset)) & 0x1;
142 
143 	return (tegra_gpio_readl(GPIO_IN(offset)) >> GPIO_BIT(offset)) & 0x1;
144 }
145 
146 static int tegra_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
147 {
148 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(offset), offset, 0);
149 	tegra_gpio_enable(offset);
150 	return 0;
151 }
152 
153 static int tegra_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
154 					int value)
155 {
156 	tegra_gpio_set(chip, offset, value);
157 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(offset), offset, 1);
158 	tegra_gpio_enable(offset);
159 	return 0;
160 }
161 
162 static int tegra_gpio_to_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
163 {
164 	return irq_find_mapping(irq_domain, offset);
165 }
166 
167 static struct gpio_chip tegra_gpio_chip = {
168 	.label			= "tegra-gpio",
169 	.request		= tegra_gpio_request,
170 	.free			= tegra_gpio_free,
171 	.direction_input	= tegra_gpio_direction_input,
172 	.get			= tegra_gpio_get,
173 	.direction_output	= tegra_gpio_direction_output,
174 	.set			= tegra_gpio_set,
175 	.to_irq			= tegra_gpio_to_irq,
176 	.base			= 0,
177 };
178 
179 static void tegra_gpio_irq_ack(struct irq_data *d)
180 {
181 	int gpio = d->hwirq;
182 
183 	tegra_gpio_writel(1 << GPIO_BIT(gpio), GPIO_INT_CLR(gpio));
184 }
185 
186 static void tegra_gpio_irq_mask(struct irq_data *d)
187 {
188 	int gpio = d->hwirq;
189 
190 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_INT_ENB(gpio), gpio, 0);
191 }
192 
193 static void tegra_gpio_irq_unmask(struct irq_data *d)
194 {
195 	int gpio = d->hwirq;
196 
197 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_INT_ENB(gpio), gpio, 1);
198 }
199 
200 static int tegra_gpio_irq_set_type(struct irq_data *d, unsigned int type)
201 {
202 	int gpio = d->hwirq;
203 	struct tegra_gpio_bank *bank = irq_data_get_irq_chip_data(d);
204 	int port = GPIO_PORT(gpio);
205 	int lvl_type;
206 	int val;
207 	unsigned long flags;
208 
209 	switch (type & IRQ_TYPE_SENSE_MASK) {
210 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
211 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_RISING;
212 		break;
213 
214 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
215 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_FALLING;
216 		break;
217 
218 	case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
219 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_BOTH;
220 		break;
221 
222 	case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
223 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_LEVEL_HIGH;
224 		break;
225 
226 	case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
227 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_LEVEL_LOW;
228 		break;
229 
230 	default:
231 		return -EINVAL;
232 	}
233 
234 	spin_lock_irqsave(&bank->lvl_lock[port], flags);
235 
236 	val = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
237 	val &= ~(GPIO_INT_LVL_MASK << GPIO_BIT(gpio));
238 	val |= lvl_type << GPIO_BIT(gpio);
239 	tegra_gpio_writel(val, GPIO_INT_LVL(gpio));
240 
241 	spin_unlock_irqrestore(&bank->lvl_lock[port], flags);
242 
243 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(gpio), gpio, 0);
244 	tegra_gpio_enable(gpio);
245 
246 	if (type & (IRQ_TYPE_LEVEL_LOW | IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH))
247 		__irq_set_handler_locked(d->irq, handle_level_irq);
248 	else if (type & (IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING))
249 		__irq_set_handler_locked(d->irq, handle_edge_irq);
250 
251 	return 0;
252 }
253 
254 static void tegra_gpio_irq_handler(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
255 {
256 	struct tegra_gpio_bank *bank;
257 	int port;
258 	int pin;
259 	int unmasked = 0;
260 	struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
261 
262 	chained_irq_enter(chip, desc);
263 
264 	bank = irq_get_handler_data(irq);
265 
266 	for (port = 0; port < 4; port++) {
267 		int gpio = tegra_gpio_compose(bank->bank, port, 0);
268 		unsigned long sta = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_STA(gpio)) &
269 			tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio));
270 		u32 lvl = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
271 
272 		for_each_set_bit(pin, &sta, 8) {
273 			tegra_gpio_writel(1 << pin, GPIO_INT_CLR(gpio));
274 
275 			/* if gpio is edge triggered, clear condition
276 			 * before executing the hander so that we don't
277 			 * miss edges
278 			 */
279 			if (lvl & (0x100 << pin)) {
280 				unmasked = 1;
281 				chained_irq_exit(chip, desc);
282 			}
283 
284 			generic_handle_irq(gpio_to_irq(gpio + pin));
285 		}
286 	}
287 
288 	if (!unmasked)
289 		chained_irq_exit(chip, desc);
290 
291 }
292 
293 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
294 static int tegra_gpio_resume(struct device *dev)
295 {
296 	unsigned long flags;
297 	int b;
298 	int p;
299 
300 	local_irq_save(flags);
301 
302 	for (b = 0; b < tegra_gpio_bank_count; b++) {
303 		struct tegra_gpio_bank *bank = &tegra_gpio_banks[b];
304 
305 		for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(bank->oe); p++) {
306 			unsigned int gpio = (b<<5) | (p<<3);
307 			tegra_gpio_writel(bank->cnf[p], GPIO_CNF(gpio));
308 			tegra_gpio_writel(bank->out[p], GPIO_OUT(gpio));
309 			tegra_gpio_writel(bank->oe[p], GPIO_OE(gpio));
310 			tegra_gpio_writel(bank->int_lvl[p], GPIO_INT_LVL(gpio));
311 			tegra_gpio_writel(bank->int_enb[p], GPIO_INT_ENB(gpio));
312 		}
313 	}
314 
315 	local_irq_restore(flags);
316 	return 0;
317 }
318 
319 static int tegra_gpio_suspend(struct device *dev)
320 {
321 	unsigned long flags;
322 	int b;
323 	int p;
324 
325 	local_irq_save(flags);
326 	for (b = 0; b < tegra_gpio_bank_count; b++) {
327 		struct tegra_gpio_bank *bank = &tegra_gpio_banks[b];
328 
329 		for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(bank->oe); p++) {
330 			unsigned int gpio = (b<<5) | (p<<3);
331 			bank->cnf[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_CNF(gpio));
332 			bank->out[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(gpio));
333 			bank->oe[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_OE(gpio));
334 			bank->int_enb[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio));
335 			bank->int_lvl[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
336 		}
337 	}
338 	local_irq_restore(flags);
339 	return 0;
340 }
341 
342 static int tegra_gpio_wake_enable(struct irq_data *d, unsigned int enable)
343 {
344 	struct tegra_gpio_bank *bank = irq_data_get_irq_chip_data(d);
345 	return irq_set_irq_wake(bank->irq, enable);
346 }
347 #endif
348 
349 static struct irq_chip tegra_gpio_irq_chip = {
350 	.name		= "GPIO",
351 	.irq_ack	= tegra_gpio_irq_ack,
352 	.irq_mask	= tegra_gpio_irq_mask,
353 	.irq_unmask	= tegra_gpio_irq_unmask,
354 	.irq_set_type	= tegra_gpio_irq_set_type,
355 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
356 	.irq_set_wake	= tegra_gpio_wake_enable,
357 #endif
358 };
359 
360 static const struct dev_pm_ops tegra_gpio_pm_ops = {
361 	SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(tegra_gpio_suspend, tegra_gpio_resume)
362 };
363 
364 struct tegra_gpio_soc_config {
365 	u32 bank_stride;
366 	u32 upper_offset;
367 };
368 
369 static struct tegra_gpio_soc_config tegra20_gpio_config = {
370 	.bank_stride = 0x80,
371 	.upper_offset = 0x800,
372 };
373 
374 static struct tegra_gpio_soc_config tegra30_gpio_config = {
375 	.bank_stride = 0x100,
376 	.upper_offset = 0x80,
377 };
378 
379 static struct of_device_id tegra_gpio_of_match[] = {
380 	{ .compatible = "nvidia,tegra30-gpio", .data = &tegra30_gpio_config },
381 	{ .compatible = "nvidia,tegra20-gpio", .data = &tegra20_gpio_config },
382 	{ },
383 };
384 
385 /* This lock class tells lockdep that GPIO irqs are in a different
386  * category than their parents, so it won't report false recursion.
387  */
388 static struct lock_class_key gpio_lock_class;
389 
390 static int tegra_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
391 {
392 	const struct of_device_id *match;
393 	struct tegra_gpio_soc_config *config;
394 	struct resource *res;
395 	struct tegra_gpio_bank *bank;
396 	int gpio;
397 	int i;
398 	int j;
399 
400 	match = of_match_device(tegra_gpio_of_match, &pdev->dev);
401 	if (match)
402 		config = (struct tegra_gpio_soc_config *)match->data;
403 	else
404 		config = &tegra20_gpio_config;
405 
406 	tegra_gpio_bank_stride = config->bank_stride;
407 	tegra_gpio_upper_offset = config->upper_offset;
408 
409 	for (;;) {
410 		res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, tegra_gpio_bank_count);
411 		if (!res)
412 			break;
413 		tegra_gpio_bank_count++;
414 	}
415 	if (!tegra_gpio_bank_count) {
416 		dev_err(&pdev->dev, "Missing IRQ resource\n");
417 		return -ENODEV;
418 	}
419 
420 	tegra_gpio_chip.ngpio = tegra_gpio_bank_count * 32;
421 
422 	tegra_gpio_banks = devm_kzalloc(&pdev->dev,
423 			tegra_gpio_bank_count * sizeof(*tegra_gpio_banks),
424 			GFP_KERNEL);
425 	if (!tegra_gpio_banks) {
426 		dev_err(&pdev->dev, "Couldn't allocate bank structure\n");
427 		return -ENODEV;
428 	}
429 
430 	irq_domain = irq_domain_add_linear(pdev->dev.of_node,
431 					   tegra_gpio_chip.ngpio,
432 					   &irq_domain_simple_ops, NULL);
433 	if (!irq_domain)
434 		return -ENODEV;
435 
436 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
437 		res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, i);
438 		if (!res) {
439 			dev_err(&pdev->dev, "Missing IRQ resource\n");
440 			return -ENODEV;
441 		}
442 
443 		bank = &tegra_gpio_banks[i];
444 		bank->bank = i;
445 		bank->irq = res->start;
446 	}
447 
448 	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
449 	if (!res) {
450 		dev_err(&pdev->dev, "Missing MEM resource\n");
451 		return -ENODEV;
452 	}
453 
454 	regs = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
455 	if (IS_ERR(regs))
456 		return PTR_ERR(regs);
457 
458 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
459 		for (j = 0; j < 4; j++) {
460 			int gpio = tegra_gpio_compose(i, j, 0);
461 			tegra_gpio_writel(0x00, GPIO_INT_ENB(gpio));
462 		}
463 	}
464 
465 #ifdef CONFIG_OF_GPIO
466 	tegra_gpio_chip.of_node = pdev->dev.of_node;
467 #endif
468 
469 	gpiochip_add(&tegra_gpio_chip);
470 
471 	for (gpio = 0; gpio < tegra_gpio_chip.ngpio; gpio++) {
472 		int irq = irq_create_mapping(irq_domain, gpio);
473 		/* No validity check; all Tegra GPIOs are valid IRQs */
474 
475 		bank = &tegra_gpio_banks[GPIO_BANK(gpio)];
476 
477 		irq_set_lockdep_class(irq, &gpio_lock_class);
478 		irq_set_chip_data(irq, bank);
479 		irq_set_chip_and_handler(irq, &tegra_gpio_irq_chip,
480 					 handle_simple_irq);
481 		set_irq_flags(irq, IRQF_VALID);
482 	}
483 
484 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
485 		bank = &tegra_gpio_banks[i];
486 
487 		irq_set_chained_handler(bank->irq, tegra_gpio_irq_handler);
488 		irq_set_handler_data(bank->irq, bank);
489 
490 		for (j = 0; j < 4; j++)
491 			spin_lock_init(&bank->lvl_lock[j]);
492 	}
493 
494 	return 0;
495 }
496 
497 static struct platform_driver tegra_gpio_driver = {
498 	.driver		= {
499 		.name	= "tegra-gpio",
500 		.owner	= THIS_MODULE,
501 		.pm	= &tegra_gpio_pm_ops,
502 		.of_match_table = tegra_gpio_of_match,
503 	},
504 	.probe		= tegra_gpio_probe,
505 };
506 
507 static int __init tegra_gpio_init(void)
508 {
509 	return platform_driver_register(&tegra_gpio_driver);
510 }
511 postcore_initcall(tegra_gpio_init);
512 
513 #ifdef	CONFIG_DEBUG_FS
514 
515 #include <linux/debugfs.h>
516 #include <linux/seq_file.h>
517 
518 static int dbg_gpio_show(struct seq_file *s, void *unused)
519 {
520 	int i;
521 	int j;
522 
523 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
524 		for (j = 0; j < 4; j++) {
525 			int gpio = tegra_gpio_compose(i, j, 0);
526 			seq_printf(s,
527 				"%d:%d %02x %02x %02x %02x %02x %02x %06x\n",
528 				i, j,
529 				tegra_gpio_readl(GPIO_CNF(gpio)),
530 				tegra_gpio_readl(GPIO_OE(gpio)),
531 				tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(gpio)),
532 				tegra_gpio_readl(GPIO_IN(gpio)),
533 				tegra_gpio_readl(GPIO_INT_STA(gpio)),
534 				tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio)),
535 				tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio)));
536 		}
537 	}
538 	return 0;
539 }
540 
541 static int dbg_gpio_open(struct inode *inode, struct file *file)
542 {
543 	return single_open(file, dbg_gpio_show, &inode->i_private);
544 }
545 
546 static const struct file_operations debug_fops = {
547 	.open		= dbg_gpio_open,
548 	.read		= seq_read,
549 	.llseek		= seq_lseek,
550 	.release	= single_release,
551 };
552 
553 static int __init tegra_gpio_debuginit(void)
554 {
555 	(void) debugfs_create_file("tegra_gpio", S_IRUGO,
556 					NULL, NULL, &debug_fops);
557 	return 0;
558 }
559 late_initcall(tegra_gpio_debuginit);
560 #endif
561