xref: /linux/drivers/gpio/gpio-tqmx86.c (revision 4e0ae876f77bc01a7e77724dea57b4b82bd53244)
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/slab.h>
19 
20 #define TQMX86_NGPIO	8
21 #define TQMX86_NGPO	4	/* 0-3 - output */
22 #define TQMX86_NGPI	4	/* 4-7 - input */
23 #define TQMX86_DIR_INPUT_MASK	0xf0	/* 0-3 - output, 4-7 - input */
24 
25 #define TQMX86_GPIODD	0	/* GPIO Data Direction Register */
26 #define TQMX86_GPIOD	1	/* GPIO Data Register */
27 #define TQMX86_GPIIC	3	/* GPI Interrupt Configuration Register */
28 #define TQMX86_GPIIS	4	/* GPI Interrupt Status Register */
29 
30 #define TQMX86_GPII_FALLING	BIT(0)
31 #define TQMX86_GPII_RISING	BIT(1)
32 #define TQMX86_GPII_MASK	(BIT(0) | BIT(1))
33 #define TQMX86_GPII_BITS	2
34 
35 struct tqmx86_gpio_data {
36 	struct gpio_chip	chip;
37 	struct irq_chip		irq_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 	return !!(TQMX86_DIR_INPUT_MASK & BIT(offset));
105 }
106 
107 static void tqmx86_gpio_irq_mask(struct irq_data *data)
108 {
109 	unsigned int offset = (data->hwirq - TQMX86_NGPO);
110 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(
111 		irq_data_get_irq_chip_data(data));
112 	unsigned long flags;
113 	u8 gpiic, mask;
114 
115 	mask = TQMX86_GPII_MASK << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
116 
117 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
118 	gpiic = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIC);
119 	gpiic &= ~mask;
120 	tqmx86_gpio_write(gpio, gpiic, TQMX86_GPIIC);
121 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
122 }
123 
124 static void tqmx86_gpio_irq_unmask(struct irq_data *data)
125 {
126 	unsigned int offset = (data->hwirq - TQMX86_NGPO);
127 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(
128 		irq_data_get_irq_chip_data(data));
129 	unsigned long flags;
130 	u8 gpiic, mask;
131 
132 	mask = TQMX86_GPII_MASK << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
133 
134 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
135 	gpiic = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIC);
136 	gpiic &= ~mask;
137 	gpiic |= gpio->irq_type[offset] << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
138 	tqmx86_gpio_write(gpio, gpiic, TQMX86_GPIIC);
139 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
140 }
141 
142 static int tqmx86_gpio_irq_set_type(struct irq_data *data, unsigned int type)
143 {
144 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(
145 		irq_data_get_irq_chip_data(data));
146 	unsigned int offset = (data->hwirq - TQMX86_NGPO);
147 	unsigned int edge_type = type & IRQF_TRIGGER_MASK;
148 	unsigned long flags;
149 	u8 new_type, gpiic;
150 
151 	switch (edge_type) {
152 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
153 		new_type = TQMX86_GPII_RISING;
154 		break;
155 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
156 		new_type = TQMX86_GPII_FALLING;
157 		break;
158 	case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
159 		new_type = TQMX86_GPII_FALLING | TQMX86_GPII_RISING;
160 		break;
161 	default:
162 		return -EINVAL; /* not supported */
163 	}
164 
165 	gpio->irq_type[offset] = new_type;
166 
167 	raw_spin_lock_irqsave(&gpio->spinlock, flags);
168 	gpiic = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIC);
169 	gpiic &= ~((TQMX86_GPII_MASK) << (offset * TQMX86_GPII_BITS));
170 	gpiic |= new_type << (offset * TQMX86_GPII_BITS);
171 	tqmx86_gpio_write(gpio, gpiic, TQMX86_GPIIC);
172 	raw_spin_unlock_irqrestore(&gpio->spinlock, flags);
173 
174 	return 0;
175 }
176 
177 static void tqmx86_gpio_irq_handler(struct irq_desc *desc)
178 {
179 	struct gpio_chip *chip = irq_desc_get_handler_data(desc);
180 	struct tqmx86_gpio_data *gpio = gpiochip_get_data(chip);
181 	struct irq_chip *irq_chip = irq_desc_get_chip(desc);
182 	unsigned long irq_bits;
183 	int i = 0, child_irq;
184 	u8 irq_status;
185 
186 	chained_irq_enter(irq_chip, desc);
187 
188 	irq_status = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIS);
189 	tqmx86_gpio_write(gpio, irq_status, TQMX86_GPIIS);
190 
191 	irq_bits = irq_status;
192 	for_each_set_bit(i, &irq_bits, TQMX86_NGPI) {
193 		child_irq = irq_find_mapping(gpio->chip.irq.domain,
194 					     i + TQMX86_NGPO);
195 		generic_handle_irq(child_irq);
196 	}
197 
198 	chained_irq_exit(irq_chip, desc);
199 }
200 
201 /* Minimal runtime PM is needed by the IRQ subsystem */
202 static int __maybe_unused tqmx86_gpio_runtime_suspend(struct device *dev)
203 {
204 	return 0;
205 }
206 
207 static int __maybe_unused tqmx86_gpio_runtime_resume(struct device *dev)
208 {
209 	return 0;
210 }
211 
212 static const struct dev_pm_ops tqmx86_gpio_dev_pm_ops = {
213 	SET_RUNTIME_PM_OPS(tqmx86_gpio_runtime_suspend,
214 			   tqmx86_gpio_runtime_resume, NULL)
215 };
216 
217 static int tqmx86_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
218 {
219 	struct device *dev = &pdev->dev;
220 	struct tqmx86_gpio_data *gpio;
221 	struct gpio_chip *chip;
222 	void __iomem *io_base;
223 	struct resource *res;
224 	int ret, irq;
225 
226 	irq = platform_get_irq(pdev, 0);
227 	if (irq < 0)
228 		return irq;
229 
230 	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IO, 0);
231 	if (!res) {
232 		dev_err(&pdev->dev, "Cannot get I/O\n");
233 		return -ENODEV;
234 	}
235 
236 	io_base = devm_ioport_map(&pdev->dev, res->start, resource_size(res));
237 	if (!io_base)
238 		return -ENOMEM;
239 
240 	gpio = devm_kzalloc(dev, sizeof(*gpio), GFP_KERNEL);
241 	if (!gpio)
242 		return -ENOMEM;
243 
244 	raw_spin_lock_init(&gpio->spinlock);
245 	gpio->io_base = io_base;
246 
247 	tqmx86_gpio_write(gpio, (u8)~TQMX86_DIR_INPUT_MASK, TQMX86_GPIODD);
248 
249 	platform_set_drvdata(pdev, gpio);
250 
251 	chip = &gpio->chip;
252 	chip->label = "gpio-tqmx86";
253 	chip->owner = THIS_MODULE;
254 	chip->can_sleep = false;
255 	chip->base = -1;
256 	chip->direction_input = tqmx86_gpio_direction_input;
257 	chip->direction_output = tqmx86_gpio_direction_output;
258 	chip->get_direction = tqmx86_gpio_get_direction;
259 	chip->get = tqmx86_gpio_get;
260 	chip->set = tqmx86_gpio_set;
261 	chip->ngpio = TQMX86_NGPIO;
262 	chip->irq.need_valid_mask = true;
263 	chip->parent = pdev->dev.parent;
264 
265 	pm_runtime_enable(&pdev->dev);
266 
267 	ret = devm_gpiochip_add_data(dev, chip, gpio);
268 	if (ret) {
269 		dev_err(dev, "Could not register GPIO chip\n");
270 		goto out_pm_dis;
271 	}
272 
273 	if (irq) {
274 		struct irq_chip *irq_chip = &gpio->irq_chip;
275 		u8 irq_status;
276 
277 		irq_chip->name = chip->label;
278 		irq_chip->parent_device = &pdev->dev;
279 		irq_chip->irq_mask = tqmx86_gpio_irq_mask;
280 		irq_chip->irq_unmask = tqmx86_gpio_irq_unmask;
281 		irq_chip->irq_set_type = tqmx86_gpio_irq_set_type;
282 
283 		/* Mask all interrupts */
284 		tqmx86_gpio_write(gpio, 0, TQMX86_GPIIC);
285 
286 		/* Clear all pending interrupts */
287 		irq_status = tqmx86_gpio_read(gpio, TQMX86_GPIIS);
288 		tqmx86_gpio_write(gpio, irq_status, TQMX86_GPIIS);
289 
290 		ret = gpiochip_irqchip_add(chip, irq_chip,
291 					   0, handle_simple_irq,
292 					   IRQ_TYPE_EDGE_BOTH);
293 		if (ret) {
294 			dev_err(dev, "Could not add irq chip\n");
295 			goto out_pm_dis;
296 		}
297 
298 		gpiochip_set_chained_irqchip(chip, irq_chip,
299 					     irq, tqmx86_gpio_irq_handler);
300 	}
301 
302 	/* Only GPIOs 4-7 are valid for interrupts. Clear the others */
303 	clear_bit(0, chip->irq.valid_mask);
304 	clear_bit(1, chip->irq.valid_mask);
305 	clear_bit(2, chip->irq.valid_mask);
306 	clear_bit(3, chip->irq.valid_mask);
307 
308 	dev_info(dev, "GPIO functionality initialized with %d pins\n",
309 		 chip->ngpio);
310 
311 	return 0;
312 
313 out_pm_dis:
314 	pm_runtime_disable(&pdev->dev);
315 
316 	return ret;
317 }
318 
319 static struct platform_driver tqmx86_gpio_driver = {
320 	.driver = {
321 		.name = "tqmx86-gpio",
322 		.pm = &tqmx86_gpio_dev_pm_ops,
323 	},
324 	.probe		= tqmx86_gpio_probe,
325 };
326 
327 module_platform_driver(tqmx86_gpio_driver);
328 
329 MODULE_DESCRIPTION("TQMx86 PLD GPIO Driver");
330 MODULE_AUTHOR("Andrew Lunn <andrew@lunn.ch>");
331 MODULE_LICENSE("GPL");
332 MODULE_ALIAS("platform:tqmx86-gpio");
333