xref: /linux/drivers/gpio/gpio-tegra.c (revision cc04a46f11ea046ed53e2c832ae29e4790f7e35f) 
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/irqchip/chained_irq.h>
31 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
32 #include <linux/pm.h>
33 
34 #define GPIO_BANK(x)		((x) >> 5)
35 #define GPIO_PORT(x)		(((x) >> 3) & 0x3)
36 #define GPIO_BIT(x)		((x) & 0x7)
37 
38 #define GPIO_REG(x)		(GPIO_BANK(x) * tegra_gpio_bank_stride + \
39 					GPIO_PORT(x) * 4)
40 
41 #define GPIO_CNF(x)		(GPIO_REG(x) + 0x00)
42 #define GPIO_OE(x)		(GPIO_REG(x) + 0x10)
43 #define GPIO_OUT(x)		(GPIO_REG(x) + 0X20)
44 #define GPIO_IN(x)		(GPIO_REG(x) + 0x30)
45 #define GPIO_INT_STA(x)		(GPIO_REG(x) + 0x40)
46 #define GPIO_INT_ENB(x)		(GPIO_REG(x) + 0x50)
47 #define GPIO_INT_LVL(x)		(GPIO_REG(x) + 0x60)
48 #define GPIO_INT_CLR(x)		(GPIO_REG(x) + 0x70)
49 
50 #define GPIO_MSK_CNF(x)		(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x00)
51 #define GPIO_MSK_OE(x)		(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x10)
52 #define GPIO_MSK_OUT(x)		(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0X20)
53 #define GPIO_MSK_INT_STA(x)	(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x40)
54 #define GPIO_MSK_INT_ENB(x)	(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x50)
55 #define GPIO_MSK_INT_LVL(x)	(GPIO_REG(x) + tegra_gpio_upper_offset + 0x60)
56 
57 #define GPIO_INT_LVL_MASK		0x010101
58 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_RISING	0x000101
59 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_FALLING	0x000100
60 #define GPIO_INT_LVL_EDGE_BOTH		0x010100
61 #define GPIO_INT_LVL_LEVEL_HIGH		0x000001
62 #define GPIO_INT_LVL_LEVEL_LOW		0x000000
63 
64 struct tegra_gpio_bank {
65 	int bank;
66 	int irq;
67 	spinlock_t lvl_lock[4];
68 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
69 	u32 cnf[4];
70 	u32 out[4];
71 	u32 oe[4];
72 	u32 int_enb[4];
73 	u32 int_lvl[4];
74 	u32 wake_enb[4];
75 #endif
76 };
77 
78 static struct device *dev;
79 static struct irq_domain *irq_domain;
80 static void __iomem *regs;
81 static u32 tegra_gpio_bank_count;
82 static u32 tegra_gpio_bank_stride;
83 static u32 tegra_gpio_upper_offset;
84 static struct tegra_gpio_bank *tegra_gpio_banks;
85 
86 static inline void tegra_gpio_writel(u32 val, u32 reg)
87 {
88 	__raw_writel(val, regs + reg);
89 }
90 
91 static inline u32 tegra_gpio_readl(u32 reg)
92 {
93 	return __raw_readl(regs + reg);
94 }
95 
96 static int tegra_gpio_compose(int bank, int port, int bit)
97 {
98 	return (bank << 5) | ((port & 0x3) << 3) | (bit & 0x7);
99 }
100 
101 static void tegra_gpio_mask_write(u32 reg, int gpio, int value)
102 {
103 	u32 val;
104 
105 	val = 0x100 << GPIO_BIT(gpio);
106 	if (value)
107 		val |= 1 << GPIO_BIT(gpio);
108 	tegra_gpio_writel(val, reg);
109 }
110 
111 static void tegra_gpio_enable(int gpio)
112 {
113 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_CNF(gpio), gpio, 1);
114 }
115 
116 static void tegra_gpio_disable(int gpio)
117 {
118 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_CNF(gpio), gpio, 0);
119 }
120 
121 static int tegra_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
122 {
123 	return pinctrl_request_gpio(offset);
124 }
125 
126 static void tegra_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
127 {
128 	pinctrl_free_gpio(offset);
129 	tegra_gpio_disable(offset);
130 }
131 
132 static void tegra_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
133 {
134 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OUT(offset), offset, value);
135 }
136 
137 static int tegra_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
138 {
139 	/* If gpio is in output mode then read from the out value */
140 	if ((tegra_gpio_readl(GPIO_OE(offset)) >> GPIO_BIT(offset)) & 1)
141 		return (tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(offset)) >>
142 				GPIO_BIT(offset)) & 0x1;
143 
144 	return (tegra_gpio_readl(GPIO_IN(offset)) >> GPIO_BIT(offset)) & 0x1;
145 }
146 
147 static int tegra_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
148 {
149 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(offset), offset, 0);
150 	tegra_gpio_enable(offset);
151 	return 0;
152 }
153 
154 static int tegra_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
155 					int value)
156 {
157 	tegra_gpio_set(chip, offset, value);
158 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(offset), offset, 1);
159 	tegra_gpio_enable(offset);
160 	return 0;
161 }
162 
163 static int tegra_gpio_to_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
164 {
165 	return irq_find_mapping(irq_domain, offset);
166 }
167 
168 static struct gpio_chip tegra_gpio_chip = {
169 	.label			= "tegra-gpio",
170 	.request		= tegra_gpio_request,
171 	.free			= tegra_gpio_free,
172 	.direction_input	= tegra_gpio_direction_input,
173 	.get			= tegra_gpio_get,
174 	.direction_output	= tegra_gpio_direction_output,
175 	.set			= tegra_gpio_set,
176 	.to_irq			= tegra_gpio_to_irq,
177 	.base			= 0,
178 };
179 
180 static void tegra_gpio_irq_ack(struct irq_data *d)
181 {
182 	int gpio = d->hwirq;
183 
184 	tegra_gpio_writel(1 << GPIO_BIT(gpio), GPIO_INT_CLR(gpio));
185 }
186 
187 static void tegra_gpio_irq_mask(struct irq_data *d)
188 {
189 	int gpio = d->hwirq;
190 
191 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_INT_ENB(gpio), gpio, 0);
192 }
193 
194 static void tegra_gpio_irq_unmask(struct irq_data *d)
195 {
196 	int gpio = d->hwirq;
197 
198 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_INT_ENB(gpio), gpio, 1);
199 }
200 
201 static int tegra_gpio_irq_set_type(struct irq_data *d, unsigned int type)
202 {
203 	int gpio = d->hwirq;
204 	struct tegra_gpio_bank *bank = irq_data_get_irq_chip_data(d);
205 	int port = GPIO_PORT(gpio);
206 	int lvl_type;
207 	int val;
208 	unsigned long flags;
209 	int ret;
210 
211 	switch (type & IRQ_TYPE_SENSE_MASK) {
212 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
213 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_RISING;
214 		break;
215 
216 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
217 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_FALLING;
218 		break;
219 
220 	case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
221 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_EDGE_BOTH;
222 		break;
223 
224 	case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
225 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_LEVEL_HIGH;
226 		break;
227 
228 	case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
229 		lvl_type = GPIO_INT_LVL_LEVEL_LOW;
230 		break;
231 
232 	default:
233 		return -EINVAL;
234 	}
235 
236 	ret = gpiochip_lock_as_irq(&tegra_gpio_chip, gpio);
237 	if (ret) {
238 		dev_err(dev, "unable to lock Tegra GPIO %d as IRQ\n", gpio);
239 		return ret;
240 	}
241 
242 	spin_lock_irqsave(&bank->lvl_lock[port], flags);
243 
244 	val = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
245 	val &= ~(GPIO_INT_LVL_MASK << GPIO_BIT(gpio));
246 	val |= lvl_type << GPIO_BIT(gpio);
247 	tegra_gpio_writel(val, GPIO_INT_LVL(gpio));
248 
249 	spin_unlock_irqrestore(&bank->lvl_lock[port], flags);
250 
251 	tegra_gpio_mask_write(GPIO_MSK_OE(gpio), gpio, 0);
252 	tegra_gpio_enable(gpio);
253 
254 	if (type & (IRQ_TYPE_LEVEL_LOW | IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH))
255 		irq_set_handler_locked(d, handle_level_irq);
256 	else if (type & (IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING))
257 		irq_set_handler_locked(d, handle_edge_irq);
258 
259 	return 0;
260 }
261 
262 static void tegra_gpio_irq_shutdown(struct irq_data *d)
263 {
264 	int gpio = d->hwirq;
265 
266 	gpiochip_unlock_as_irq(&tegra_gpio_chip, gpio);
267 }
268 
269 static void tegra_gpio_irq_handler(struct irq_desc *desc)
270 {
271 	int port;
272 	int pin;
273 	int unmasked = 0;
274 	struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
275 	struct tegra_gpio_bank *bank = irq_desc_get_handler_data(desc);
276 
277 	chained_irq_enter(chip, desc);
278 
279 	for (port = 0; port < 4; port++) {
280 		int gpio = tegra_gpio_compose(bank->bank, port, 0);
281 		unsigned long sta = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_STA(gpio)) &
282 			tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio));
283 		u32 lvl = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
284 
285 		for_each_set_bit(pin, &sta, 8) {
286 			tegra_gpio_writel(1 << pin, GPIO_INT_CLR(gpio));
287 
288 			/* if gpio is edge triggered, clear condition
289 			 * before executing the handler so that we don't
290 			 * miss edges
291 			 */
292 			if (lvl & (0x100 << pin)) {
293 				unmasked = 1;
294 				chained_irq_exit(chip, desc);
295 			}
296 
297 			generic_handle_irq(gpio_to_irq(gpio + pin));
298 		}
299 	}
300 
301 	if (!unmasked)
302 		chained_irq_exit(chip, desc);
303 
304 }
305 
306 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
307 static int tegra_gpio_resume(struct device *dev)
308 {
309 	unsigned long flags;
310 	int b;
311 	int p;
312 
313 	local_irq_save(flags);
314 
315 	for (b = 0; b < tegra_gpio_bank_count; b++) {
316 		struct tegra_gpio_bank *bank = &tegra_gpio_banks[b];
317 
318 		for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(bank->oe); p++) {
319 			unsigned int gpio = (b<<5) | (p<<3);
320 			tegra_gpio_writel(bank->cnf[p], GPIO_CNF(gpio));
321 			tegra_gpio_writel(bank->out[p], GPIO_OUT(gpio));
322 			tegra_gpio_writel(bank->oe[p], GPIO_OE(gpio));
323 			tegra_gpio_writel(bank->int_lvl[p], GPIO_INT_LVL(gpio));
324 			tegra_gpio_writel(bank->int_enb[p], GPIO_INT_ENB(gpio));
325 		}
326 	}
327 
328 	local_irq_restore(flags);
329 	return 0;
330 }
331 
332 static int tegra_gpio_suspend(struct device *dev)
333 {
334 	unsigned long flags;
335 	int b;
336 	int p;
337 
338 	local_irq_save(flags);
339 	for (b = 0; b < tegra_gpio_bank_count; b++) {
340 		struct tegra_gpio_bank *bank = &tegra_gpio_banks[b];
341 
342 		for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(bank->oe); p++) {
343 			unsigned int gpio = (b<<5) | (p<<3);
344 			bank->cnf[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_CNF(gpio));
345 			bank->out[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(gpio));
346 			bank->oe[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_OE(gpio));
347 			bank->int_enb[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio));
348 			bank->int_lvl[p] = tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio));
349 
350 			/* Enable gpio irq for wake up source */
351 			tegra_gpio_writel(bank->wake_enb[p],
352 					  GPIO_INT_ENB(gpio));
353 		}
354 	}
355 	local_irq_restore(flags);
356 	return 0;
357 }
358 
359 static int tegra_gpio_irq_set_wake(struct irq_data *d, unsigned int enable)
360 {
361 	struct tegra_gpio_bank *bank = irq_data_get_irq_chip_data(d);
362 	int gpio = d->hwirq;
363 	u32 port, bit, mask;
364 
365 	port = GPIO_PORT(gpio);
366 	bit = GPIO_BIT(gpio);
367 	mask = BIT(bit);
368 
369 	if (enable)
370 		bank->wake_enb[port] |= mask;
371 	else
372 		bank->wake_enb[port] &= ~mask;
373 
374 	return irq_set_irq_wake(bank->irq, enable);
375 }
376 #endif
377 
378 static struct irq_chip tegra_gpio_irq_chip = {
379 	.name		= "GPIO",
380 	.irq_ack	= tegra_gpio_irq_ack,
381 	.irq_mask	= tegra_gpio_irq_mask,
382 	.irq_unmask	= tegra_gpio_irq_unmask,
383 	.irq_set_type	= tegra_gpio_irq_set_type,
384 	.irq_shutdown	= tegra_gpio_irq_shutdown,
385 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
386 	.irq_set_wake	= tegra_gpio_irq_set_wake,
387 #endif
388 };
389 
390 static const struct dev_pm_ops tegra_gpio_pm_ops = {
391 	SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(tegra_gpio_suspend, tegra_gpio_resume)
392 };
393 
394 struct tegra_gpio_soc_config {
395 	u32 bank_stride;
396 	u32 upper_offset;
397 };
398 
399 static struct tegra_gpio_soc_config tegra20_gpio_config = {
400 	.bank_stride = 0x80,
401 	.upper_offset = 0x800,
402 };
403 
404 static struct tegra_gpio_soc_config tegra30_gpio_config = {
405 	.bank_stride = 0x100,
406 	.upper_offset = 0x80,
407 };
408 
409 static const struct of_device_id tegra_gpio_of_match[] = {
410 	{ .compatible = "nvidia,tegra30-gpio", .data = &tegra30_gpio_config },
411 	{ .compatible = "nvidia,tegra20-gpio", .data = &tegra20_gpio_config },
412 	{ },
413 };
414 
415 /* This lock class tells lockdep that GPIO irqs are in a different
416  * category than their parents, so it won't report false recursion.
417  */
418 static struct lock_class_key gpio_lock_class;
419 
420 static int tegra_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
421 {
422 	const struct of_device_id *match;
423 	struct tegra_gpio_soc_config *config;
424 	struct resource *res;
425 	struct tegra_gpio_bank *bank;
426 	int ret;
427 	int gpio;
428 	int i;
429 	int j;
430 
431 	dev = &pdev->dev;
432 
433 	match = of_match_device(tegra_gpio_of_match, &pdev->dev);
434 	if (!match) {
435 		dev_err(&pdev->dev, "Error: No device match found\n");
436 		return -ENODEV;
437 	}
438 	config = (struct tegra_gpio_soc_config *)match->data;
439 
440 	tegra_gpio_bank_stride = config->bank_stride;
441 	tegra_gpio_upper_offset = config->upper_offset;
442 
443 	for (;;) {
444 		res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, tegra_gpio_bank_count);
445 		if (!res)
446 			break;
447 		tegra_gpio_bank_count++;
448 	}
449 	if (!tegra_gpio_bank_count) {
450 		dev_err(&pdev->dev, "Missing IRQ resource\n");
451 		return -ENODEV;
452 	}
453 
454 	tegra_gpio_chip.ngpio = tegra_gpio_bank_count * 32;
455 
456 	tegra_gpio_banks = devm_kzalloc(&pdev->dev,
457 			tegra_gpio_bank_count * sizeof(*tegra_gpio_banks),
458 			GFP_KERNEL);
459 	if (!tegra_gpio_banks)
460 		return -ENODEV;
461 
462 	irq_domain = irq_domain_add_linear(pdev->dev.of_node,
463 					   tegra_gpio_chip.ngpio,
464 					   &irq_domain_simple_ops, NULL);
465 	if (!irq_domain)
466 		return -ENODEV;
467 
468 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
469 		res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, i);
470 		if (!res) {
471 			dev_err(&pdev->dev, "Missing IRQ resource\n");
472 			return -ENODEV;
473 		}
474 
475 		bank = &tegra_gpio_banks[i];
476 		bank->bank = i;
477 		bank->irq = res->start;
478 	}
479 
480 	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
481 	regs = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
482 	if (IS_ERR(regs))
483 		return PTR_ERR(regs);
484 
485 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
486 		for (j = 0; j < 4; j++) {
487 			int gpio = tegra_gpio_compose(i, j, 0);
488 			tegra_gpio_writel(0x00, GPIO_INT_ENB(gpio));
489 		}
490 	}
491 
492 	tegra_gpio_chip.of_node = pdev->dev.of_node;
493 
494 	ret = gpiochip_add(&tegra_gpio_chip);
495 	if (ret < 0) {
496 		irq_domain_remove(irq_domain);
497 		return ret;
498 	}
499 
500 	for (gpio = 0; gpio < tegra_gpio_chip.ngpio; gpio++) {
501 		int irq = irq_create_mapping(irq_domain, gpio);
502 		/* No validity check; all Tegra GPIOs are valid IRQs */
503 
504 		bank = &tegra_gpio_banks[GPIO_BANK(gpio)];
505 
506 		irq_set_lockdep_class(irq, &gpio_lock_class);
507 		irq_set_chip_data(irq, bank);
508 		irq_set_chip_and_handler(irq, &tegra_gpio_irq_chip,
509 					 handle_simple_irq);
510 	}
511 
512 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
513 		bank = &tegra_gpio_banks[i];
514 
515 		irq_set_chained_handler_and_data(bank->irq,
516 						 tegra_gpio_irq_handler, bank);
517 
518 		for (j = 0; j < 4; j++)
519 			spin_lock_init(&bank->lvl_lock[j]);
520 	}
521 
522 	return 0;
523 }
524 
525 static struct platform_driver tegra_gpio_driver = {
526 	.driver		= {
527 		.name	= "tegra-gpio",
528 		.pm	= &tegra_gpio_pm_ops,
529 		.of_match_table = tegra_gpio_of_match,
530 	},
531 	.probe		= tegra_gpio_probe,
532 };
533 
534 static int __init tegra_gpio_init(void)
535 {
536 	return platform_driver_register(&tegra_gpio_driver);
537 }
538 postcore_initcall(tegra_gpio_init);
539 
540 #ifdef	CONFIG_DEBUG_FS
541 
542 #include <linux/debugfs.h>
543 #include <linux/seq_file.h>
544 
545 static int dbg_gpio_show(struct seq_file *s, void *unused)
546 {
547 	int i;
548 	int j;
549 
550 	for (i = 0; i < tegra_gpio_bank_count; i++) {
551 		for (j = 0; j < 4; j++) {
552 			int gpio = tegra_gpio_compose(i, j, 0);
553 			seq_printf(s,
554 				"%d:%d %02x %02x %02x %02x %02x %02x %06x\n",
555 				i, j,
556 				tegra_gpio_readl(GPIO_CNF(gpio)),
557 				tegra_gpio_readl(GPIO_OE(gpio)),
558 				tegra_gpio_readl(GPIO_OUT(gpio)),
559 				tegra_gpio_readl(GPIO_IN(gpio)),
560 				tegra_gpio_readl(GPIO_INT_STA(gpio)),
561 				tegra_gpio_readl(GPIO_INT_ENB(gpio)),
562 				tegra_gpio_readl(GPIO_INT_LVL(gpio)));
563 		}
564 	}
565 	return 0;
566 }
567 
568 static int dbg_gpio_open(struct inode *inode, struct file *file)
569 {
570 	return single_open(file, dbg_gpio_show, &inode->i_private);
571 }
572 
573 static const struct file_operations debug_fops = {
574 	.open		= dbg_gpio_open,
575 	.read		= seq_read,
576 	.llseek		= seq_lseek,
577 	.release	= single_release,
578 };
579 
580 static int __init tegra_gpio_debuginit(void)
581 {
582 	(void) debugfs_create_file("tegra_gpio", S_IRUGO,
583 					NULL, NULL, &debug_fops);
584 	return 0;
585 }
586 late_initcall(tegra_gpio_debuginit);
587 #endif
588