xref: /linux/drivers/gpio/gpio-tqmx86.c (revision 019b383d1132e4051de0d2e43254454b86538cf4)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * TQ-Systems TQMx86 PLD GPIO driver
4  *
5  * Based on vendor driver by:
6  *   Vadim V.Vlasov <vvlasov@dev.rtsoft.ru>
7  */
8 
9 #include <linux/bitops.h>
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/gpio/driver.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/platform_device.h>
17 #include <linux/pm_runtime.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 
21 #define TQMX86_NGPIO	8
22 #define TQMX86_NGPO	4	/* 0-3 - output */
23 #define TQMX86_NGPI	4	/* 4-7 - input */
24 #define TQMX86_DIR_INPUT_MASK	0xf0	/* 0-3 - output, 4-7 - input */
25 
26 #define TQMX86_GPIODD	0	/* GPIO Data Direction Register */
27 #define TQMX86_GPIOD	1	/* GPIO Data Register */
28 #define TQMX86_GPIIC	3	/* GPI Interrupt Configuration Register */
29 #define TQMX86_GPIIS	4	/* GPI Interrupt Status Register */
30 
31 #define TQMX86_GPII_FALLING	BIT(0)
32 #define TQMX86_GPII_RISING	BIT(1)
33 #define TQMX86_GPII_MASK	(BIT(0) | BIT(1))
34 #define TQMX86_GPII_BITS	2
35 
36 struct tqmx86_gpio_data {
37 	struct gpio_chip	chip;
38 	void __iomem		*io_base;
39 	int			irq;
40 	raw_spinlock_t		spinlock;
41 	u8			irq_type[TQMX86_NGPI];
42 };
43 
44 static u8 tqmx86_gpio_read(struct tqmx86_gpio_data *gd, unsigned int reg)
45 {
46 	return ioread8(gd->io_base + reg);
47 }
48 
49 static void tqmx86_gpio_write(struct tqmx86_gpio_data *gd, u8 val,
50 			      unsigned int reg)
51 {
52 	iowrite8(val, gd->io_base + reg);
53 }
54 
55 static int tqmx86_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
56 {
57 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(chip);
58 
59 	return !!(tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIOD) & BIT(offset));
60 }
61 
62 static void tqmx86_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset,
63 			    int value)
64 {
65 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(chip);
66 	unsigned long flags;
67 	u8 val;
68 
69 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
70 	val = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIOD);
71 	if (value)
72 		val |= BIT(offset);
73 	else
74 		val &= ~BIT(offset);
75 	tqmx86_gpio_write(gpio, val, TQMX86_GPIOD);
76 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
77 }
78 
79 static int tqmx86_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip,
80 				       unsigned int offset)
81 {
82 	/* Direction cannot be changed. Validate is an input. */
83 	if (BIT(offset) & TQMX86_DIR_INPUT_MASK)
84 		return 0;
85 	else
86 		return -EINVAL;
87 }
88 
89 static int tqmx86_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
90 					unsigned int offset,
91 					int value)
92 {
93 	/* Direction cannot be changed, validate is an output */
94 	if (BIT(offset) & TQMX86_DIR_INPUT_MASK)
95 		return -EINVAL;
96 
97 	tqmx86_gpio_set(chip, offset, value);
98 	return 0;
99 }
100 
101 static int tqmx86_gpio_get_direction(struct gpio_chip *chip,
102 				     unsigned int offset)
103 {
104 	if (TQMX86_DIR_INPUT_MASK & BIT(offset))
105 		return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;
106 
107 	return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
108 }
109 
110 static void tqmx86_gpio_irq_mask(struct irq_data *data)
111 {
112 	unsigned int offset = (data->hwirq - TQMX86_NGPO);
113 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(
114 		irq_data_get_irq_chip_data(data));
115 	unsigned long flags;
116 	u8 gpiic, mask;
117 
118 	mask = TQMX86_GPII_MASK << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
119 
120 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
121 	gpiic = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIC);
122 	gpiic &= ~mask;
123 	tqmx86_gpio_write(gpio, gpiic, TQMX86_GPIIC);
124 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
125 	gpiochip_disable_irq(&gpio->chip, irqd_to_hwirq(data));
126 }
127 
128 static void tqmx86_gpio_irq_unmask(struct irq_data *data)
129 {
130 	unsigned int offset = (data->hwirq - TQMX86_NGPO);
131 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(
132 		irq_data_get_irq_chip_data(data));
133 	unsigned long flags;
134 	u8 gpiic, mask;
135 
136 	mask = TQMX86_GPII_MASK << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
137 
138 	gpiochip_enable_irq(&gpio->chip, irqd_to_hwirq(data));
139 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
140 	gpiic = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIC);
141 	gpiic &= ~mask;
142 	gpiic |= gpio->irq_type[offset] << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
143 	tqmx86_gpio_write(gpio, gpiic, TQMX86_GPIIC);
144 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
145 }
146 
147 static int tqmx86_gpio_irq_set_type(struct irq_data *data, unsigned int type)
148 {
149 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(
150 		irq_data_get_irq_chip_data(data));
151 	unsigned int offset = (data->hwirq - TQMX86_NGPO);
152 	unsigned int edge_type = type & IRQF_TRIGGER_MASK;
153 	unsigned long flags;
154 	u8 new_type, gpiic;
155 
156 	switch (edge_type) {
157 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
158 		new_type = TQMX86_GPII_RISING;
159 		break;
160 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
161 		new_type = TQMX86_GPII_FALLING;
162 		break;
163 	case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
164 		new_type = TQMX86_GPII_FALLING | TQMX86_GPII_RISING;
165 		break;
166 	default:
167 		return -EINVAL; /* not supported */
168 	}
169 
170 	gpio->irq_type[offset] = new_type;
171 
172 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
173 	gpiic = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIC);
174 	gpiic &= ~((TQMX86_GPII_MASK) << (offset * TQMX86_GPII_BITS));
175 	gpiic |= new_type << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
176 	tqmx86_gpio_write(gpio, gpiic, TQMX86_GPIIC);
177 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
178 
179 	return 0;
180 }
181 
182 static void tqmx86_gpio_irq_handler(struct irq_desc *desc)
183 {
184 	struct gpio_chip *chip = irq_desc_get_handler_data(desc);
185 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(chip);
186 	struct irq_chip *irq_chip = irq_desc_get_chip(desc);
187 	unsigned long irq_bits;
188 	int i = 0;
189 	u8 irq_status;
190 
191 	chained_irq_enter(irq_chip, desc);
192 
193 	irq_status = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIS);
194 	tqmx86_gpio_write(gpio, irq_status, TQMX86_GPIIS);
195 
196 	irq_bits = irq_status;
197 	for_each_set_bit(i, &irq_bits, TQMX86_NGPI)
198 		generic_handle_domain_irq(gpio->chip.irq.domain,
199 					  i + TQMX86_NGPO);
200 
201 	chained_irq_exit(irq_chip, desc);
202 }
203 
204 /* Minimal runtime PM is needed by the IRQ subsystem */
205 static int __maybe_unused tqmx86_gpio_runtime_suspend(struct device *dev)
206 {
207 	return 0;
208 }
209 
210 static int __maybe_unused tqmx86_gpio_runtime_resume(struct device *dev)
211 {
212 	return 0;
213 }
214 
215 static const struct dev_pm_ops tqmx86_gpio_dev_pm_ops = {
216 	SET_RUNTIME_PM_OPS(tqmx86_gpio_runtime_suspend,
217 			   tqmx86_gpio_runtime_resume, NULL)
218 };
219 
220 static void tqmx86_init_irq_valid_mask(struct gpio_chip *chip,
221 				       unsigned long *valid_mask,
222 				       unsigned int ngpios)
223 {
224 	/* Only GPIOs 4-7 are valid for interrupts. Clear the others */
225 	clear_bit(0, valid_mask);
226 	clear_bit(1, valid_mask);
227 	clear_bit(2, valid_mask);
228 	clear_bit(3, valid_mask);
229 }
230 
231 static void tqmx86_gpio_irq_print_chip(struct irq_data *d, struct seq_file *p)
232 {
233 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
234 
235 	seq_printf(p, gc->label);
236 }
237 
238 static const struct irq_chip tqmx86_gpio_irq_chip = {
239 	.irq_mask = tqmx86_gpio_irq_mask,
240 	.irq_unmask = tqmx86_gpio_irq_unmask,
241 	.irq_set_type = tqmx86_gpio_irq_set_type,
242 	.irq_print_chip = tqmx86_gpio_irq_print_chip,
243 	.flags = IRQCHIP_IMMUTABLE,
244 	GPIOCHIP_IRQ_RESOURCE_HELPERS,
245 };
246 
247 static int tqmx86_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
248 {
249 	struct device *dev = &pdev->dev;
250 	struct tqmx86_gpio_data *gpio;
251 	struct gpio_chip *chip;
252 	struct gpio_irq_chip *girq;
253 	void __iomem *io_base;
254 	struct resource *res;
255 	int ret, irq;
256 
257 	irq = platform_get_irq_optional(pdev, 0);
258 	if (irq < 0 && irq != -ENXIO)
259 		return irq;
260 
261 	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IO, 0);
262 	if (!res) {
263 		dev_err(&pdev->dev, "Cannot get I/O\n");
264 		return -ENODEV;
265 	}
266 
267 	io_base = devm_ioport_map(&pdev->dev, res->start, resource_size(res));
268 	if (!io_base)
269 		return -ENOMEM;
270 
271 	gpio = devm_kzalloc(dev, sizeof(*gpio), GFP_KERNEL);
272 	if (!gpio)
273 		return -ENOMEM;
274 
275 	raw_spin_lock_init(&gpio->spinlock);
276 	gpio->io_base = io_base;
277 
278 	tqmx86_gpio_write(gpio, (u8)~TQMX86_DIR_INPUT_MASK, TQMX86_GPIODD);
279 
280 	chip = &gpio->chip;
281 	chip->label = "gpio-tqmx86";
282 	chip->owner = THIS_MODULE;
283 	chip->can_sleep = false;
284 	chip->base = -1;
285 	chip->direction_input = tqmx86_gpio_direction_input;
286 	chip->direction_output = tqmx86_gpio_direction_output;
287 	chip->get_direction = tqmx86_gpio_get_direction;
288 	chip->get = tqmx86_gpio_get;
289 	chip->set = tqmx86_gpio_set;
290 	chip->ngpio = TQMX86_NGPIO;
291 	chip->parent = pdev->dev.parent;
292 
293 	pm_runtime_enable(&pdev->dev);
294 
295 	if (irq > 0) {
296 		u8 irq_status;
297 
298 		/* Mask all interrupts */
299 		tqmx86_gpio_write(gpio, 0, TQMX86_GPIIC);
300 
301 		/* Clear all pending interrupts */
302 		irq_status = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIS);
303 		tqmx86_gpio_write(gpio, irq_status, TQMX86_GPIIS);
304 
305 		girq = &chip->irq;
306 		gpio_irq_chip_set_chip(girq, &tqmx86_gpio_irq_chip);
307 		girq->parent_handler = tqmx86_gpio_irq_handler;
308 		girq->num_parents = 1;
309 		girq->parents = devm_kcalloc(&pdev->dev, 1,
310 					     sizeof(*girq->parents),
311 					     GFP_KERNEL);
312 		if (!girq->parents) {
313 			ret = -ENOMEM;
314 			goto out_pm_dis;
315 		}
316 		girq->parents[0] = irq;
317 		girq->default_type = IRQ_TYPE_NONE;
318 		girq->handler = handle_simple_irq;
319 		girq->init_valid_mask = tqmx86_init_irq_valid_mask;
320 
321 		irq_domain_set_pm_device(girq->domain, dev);
322 	}
323 
324 	ret = devm_gpiochip_add_data(dev, chip, gpio);
325 	if (ret) {
326 		dev_err(dev, "Could not register GPIO chip\n");
327 		goto out_pm_dis;
328 	}
329 
330 	dev_info(dev, "GPIO functionality initialized with %d pins\n",
331 		 chip->ngpio);
332 
333 	return 0;
334 
335 out_pm_dis:
336 	pm_runtime_disable(&pdev->dev);
337 
338 	return ret;
339 }
340 
341 static struct platform_driver tqmx86_gpio_driver = {
342 	.driver = {
343 		.name = "tqmx86-gpio",
344 		.pm = &tqmx86_gpio_dev_pm_ops,
345 	},
346 	.probe		= tqmx86_gpio_probe,
347 };
348 
349 module_platform_driver(tqmx86_gpio_driver);
350 
351 MODULE_DESCRIPTION("TQMx86 PLD GPIO Driver");
352 MODULE_AUTHOR("Andrew Lunn <andrew@lunn.ch>");
353 MODULE_LICENSE("GPL");
354 MODULE_ALIAS("platform:tqmx86-gpio");
355