xref: /linux/drivers/gpio/gpio-xlp.c (revision f3a8b6645dc2e60d11f20c1c23afd964ff4e55ae)
1 /*
2  * Copyright (C) 2003-2015 Broadcom Corporation
3  * All Rights Reserved
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  */
14 
15 #include <linux/gpio.h>
16 #include <linux/platform_device.h>
17 #include <linux/of_device.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/irq.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
22 #include <linux/acpi.h>
23 
24 /*
25  * XLP GPIO has multiple 32 bit registers for each feature where each register
26  * controls 32 pins. So, pins up to 64 require 2 32-bit registers and up to 96
27  * require 3 32-bit registers for each feature.
28  * Here we only define offset of the first register for each feature. Offset of
29  * the registers for pins greater than 32 can be calculated as following(Use
30  * GPIO_INT_STAT as example):
31  *
32  * offset = (gpio / XLP_GPIO_REGSZ) * 4;
33  * reg_addr = addr + offset;
34  *
35  * where addr is base address of the that feature register and gpio is the pin.
36  */
37 #define GPIO_OUTPUT_EN		0x00
38 #define GPIO_PADDRV		0x08
39 #define GPIO_INT_EN00		0x18
40 #define GPIO_INT_EN10		0x20
41 #define GPIO_INT_EN20		0x28
42 #define GPIO_INT_EN30		0x30
43 #define GPIO_INT_POL		0x38
44 #define GPIO_INT_TYPE		0x40
45 #define GPIO_INT_STAT		0x48
46 
47 #define GPIO_9XX_BYTESWAP	0X00
48 #define GPIO_9XX_CTRL		0X04
49 #define GPIO_9XX_OUTPUT_EN	0x14
50 #define GPIO_9XX_PADDRV		0x24
51 /*
52  * Only for 4 interrupt enable reg are defined for now,
53  * total reg available are 12.
54  */
55 #define GPIO_9XX_INT_EN00	0x44
56 #define GPIO_9XX_INT_EN10	0x54
57 #define GPIO_9XX_INT_EN20	0x64
58 #define GPIO_9XX_INT_EN30	0x74
59 #define GPIO_9XX_INT_POL	0x104
60 #define GPIO_9XX_INT_TYPE	0x114
61 #define GPIO_9XX_INT_STAT	0x124
62 
63 #define GPIO_3XX_INT_EN00	0x18
64 #define GPIO_3XX_INT_EN10	0x20
65 #define GPIO_3XX_INT_EN20	0x28
66 #define GPIO_3XX_INT_EN30	0x30
67 #define GPIO_3XX_INT_POL	0x78
68 #define GPIO_3XX_INT_TYPE	0x80
69 #define GPIO_3XX_INT_STAT	0x88
70 
71 /* Interrupt type register mask */
72 #define XLP_GPIO_IRQ_TYPE_LVL	0x0
73 #define XLP_GPIO_IRQ_TYPE_EDGE	0x1
74 
75 /* Interrupt polarity register mask */
76 #define XLP_GPIO_IRQ_POL_HIGH	0x0
77 #define XLP_GPIO_IRQ_POL_LOW	0x1
78 
79 #define XLP_GPIO_REGSZ		32
80 #define XLP_GPIO_IRQ_BASE	768
81 #define XLP_MAX_NR_GPIO		96
82 
83 /* XLP variants supported by this driver */
84 enum {
85 	XLP_GPIO_VARIANT_XLP832 = 1,
86 	XLP_GPIO_VARIANT_XLP316,
87 	XLP_GPIO_VARIANT_XLP208,
88 	XLP_GPIO_VARIANT_XLP980,
89 	XLP_GPIO_VARIANT_XLP532,
90 	GPIO_VARIANT_VULCAN
91 };
92 
93 struct xlp_gpio_priv {
94 	struct gpio_chip chip;
95 	DECLARE_BITMAP(gpio_enabled_mask, XLP_MAX_NR_GPIO);
96 	void __iomem *gpio_intr_en;	/* pointer to first intr enable reg */
97 	void __iomem *gpio_intr_stat;	/* pointer to first intr status reg */
98 	void __iomem *gpio_intr_type;	/* pointer to first intr type reg */
99 	void __iomem *gpio_intr_pol;	/* pointer to first intr polarity reg */
100 	void __iomem *gpio_out_en;	/* pointer to first output enable reg */
101 	void __iomem *gpio_paddrv;	/* pointer to first pad drive reg */
102 	spinlock_t lock;
103 };
104 
105 static int xlp_gpio_get_reg(void __iomem *addr, unsigned gpio)
106 {
107 	u32 pos, regset;
108 
109 	pos = gpio % XLP_GPIO_REGSZ;
110 	regset = (gpio / XLP_GPIO_REGSZ) * 4;
111 	return !!(readl(addr + regset) & BIT(pos));
112 }
113 
114 static void xlp_gpio_set_reg(void __iomem *addr, unsigned gpio, int state)
115 {
116 	u32 value, pos, regset;
117 
118 	pos = gpio % XLP_GPIO_REGSZ;
119 	regset = (gpio / XLP_GPIO_REGSZ) * 4;
120 	value = readl(addr + regset);
121 
122 	if (state)
123 		value |= BIT(pos);
124 	else
125 		value &= ~BIT(pos);
126 
127 	writel(value, addr + regset);
128 }
129 
130 static void xlp_gpio_irq_disable(struct irq_data *d)
131 {
132 	struct gpio_chip *gc  = irq_data_get_irq_chip_data(d);
133 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
134 	unsigned long flags;
135 
136 	spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
137 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_intr_en, d->hwirq, 0x0);
138 	__clear_bit(d->hwirq, priv->gpio_enabled_mask);
139 	spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
140 }
141 
142 static void xlp_gpio_irq_mask_ack(struct irq_data *d)
143 {
144 	struct gpio_chip *gc  = irq_data_get_irq_chip_data(d);
145 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
146 	unsigned long flags;
147 
148 	spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
149 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_intr_en, d->hwirq, 0x0);
150 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_intr_stat, d->hwirq, 0x1);
151 	__clear_bit(d->hwirq, priv->gpio_enabled_mask);
152 	spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
153 }
154 
155 static void xlp_gpio_irq_unmask(struct irq_data *d)
156 {
157 	struct gpio_chip *gc  = irq_data_get_irq_chip_data(d);
158 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
159 	unsigned long flags;
160 
161 	spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
162 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_intr_en, d->hwirq, 0x1);
163 	__set_bit(d->hwirq, priv->gpio_enabled_mask);
164 	spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
165 }
166 
167 static int xlp_gpio_set_irq_type(struct irq_data *d, unsigned int type)
168 {
169 	struct gpio_chip *gc  = irq_data_get_irq_chip_data(d);
170 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
171 	int pol, irq_type;
172 
173 	switch (type) {
174 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
175 		irq_type = XLP_GPIO_IRQ_TYPE_EDGE;
176 		pol = XLP_GPIO_IRQ_POL_HIGH;
177 		break;
178 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
179 		irq_type = XLP_GPIO_IRQ_TYPE_EDGE;
180 		pol = XLP_GPIO_IRQ_POL_LOW;
181 		break;
182 	case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
183 		irq_type = XLP_GPIO_IRQ_TYPE_LVL;
184 		pol = XLP_GPIO_IRQ_POL_HIGH;
185 		break;
186 	case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
187 		irq_type = XLP_GPIO_IRQ_TYPE_LVL;
188 		pol = XLP_GPIO_IRQ_POL_LOW;
189 		break;
190 	default:
191 		return -EINVAL;
192 	}
193 
194 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_intr_type, d->hwirq, irq_type);
195 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_intr_pol, d->hwirq, pol);
196 
197 	return 0;
198 }
199 
200 static struct irq_chip xlp_gpio_irq_chip = {
201 	.name		= "XLP-GPIO",
202 	.irq_mask_ack	= xlp_gpio_irq_mask_ack,
203 	.irq_disable	= xlp_gpio_irq_disable,
204 	.irq_set_type	= xlp_gpio_set_irq_type,
205 	.irq_unmask	= xlp_gpio_irq_unmask,
206 	.flags		= IRQCHIP_ONESHOT_SAFE,
207 };
208 
209 static void xlp_gpio_generic_handler(struct irq_desc *desc)
210 {
211 	struct xlp_gpio_priv *priv = irq_desc_get_handler_data(desc);
212 	struct irq_chip *irqchip = irq_desc_get_chip(desc);
213 	int gpio, regoff;
214 	u32 gpio_stat;
215 
216 	regoff = -1;
217 	gpio_stat = 0;
218 
219 	chained_irq_enter(irqchip, desc);
220 	for_each_set_bit(gpio, priv->gpio_enabled_mask, XLP_MAX_NR_GPIO) {
221 		if (regoff != gpio / XLP_GPIO_REGSZ) {
222 			regoff = gpio / XLP_GPIO_REGSZ;
223 			gpio_stat = readl(priv->gpio_intr_stat + regoff * 4);
224 		}
225 
226 		if (gpio_stat & BIT(gpio % XLP_GPIO_REGSZ))
227 			generic_handle_irq(irq_find_mapping(
228 						priv->chip.irqdomain, gpio));
229 	}
230 	chained_irq_exit(irqchip, desc);
231 }
232 
233 static int xlp_gpio_dir_output(struct gpio_chip *gc, unsigned gpio, int state)
234 {
235 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
236 
237 	BUG_ON(gpio >= gc->ngpio);
238 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_out_en, gpio, 0x1);
239 
240 	return 0;
241 }
242 
243 static int xlp_gpio_dir_input(struct gpio_chip *gc, unsigned gpio)
244 {
245 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
246 
247 	BUG_ON(gpio >= gc->ngpio);
248 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_out_en, gpio, 0x0);
249 
250 	return 0;
251 }
252 
253 static int xlp_gpio_get(struct gpio_chip *gc, unsigned gpio)
254 {
255 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
256 
257 	BUG_ON(gpio >= gc->ngpio);
258 	return xlp_gpio_get_reg(priv->gpio_paddrv, gpio);
259 }
260 
261 static void xlp_gpio_set(struct gpio_chip *gc, unsigned gpio, int state)
262 {
263 	struct xlp_gpio_priv *priv = gpiochip_get_data(gc);
264 
265 	BUG_ON(gpio >= gc->ngpio);
266 	xlp_gpio_set_reg(priv->gpio_paddrv, gpio, state);
267 }
268 
269 static const struct of_device_id xlp_gpio_of_ids[] = {
270 	{
271 		.compatible = "netlogic,xlp832-gpio",
272 		.data	    = (void *)XLP_GPIO_VARIANT_XLP832,
273 	},
274 	{
275 		.compatible = "netlogic,xlp316-gpio",
276 		.data	    = (void *)XLP_GPIO_VARIANT_XLP316,
277 	},
278 	{
279 		.compatible = "netlogic,xlp208-gpio",
280 		.data	    = (void *)XLP_GPIO_VARIANT_XLP208,
281 	},
282 	{
283 		.compatible = "netlogic,xlp980-gpio",
284 		.data	    = (void *)XLP_GPIO_VARIANT_XLP980,
285 	},
286 	{
287 		.compatible = "netlogic,xlp532-gpio",
288 		.data	    = (void *)XLP_GPIO_VARIANT_XLP532,
289 	},
290 	{
291 		.compatible = "brcm,vulcan-gpio",
292 		.data	    = (void *)GPIO_VARIANT_VULCAN,
293 	},
294 	{ /* sentinel */ },
295 };
296 MODULE_DEVICE_TABLE(of, xlp_gpio_of_ids);
297 
298 static int xlp_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
299 {
300 	struct gpio_chip *gc;
301 	struct resource *iores;
302 	struct xlp_gpio_priv *priv;
303 	void __iomem *gpio_base;
304 	int irq_base, irq, err;
305 	int ngpio;
306 	u32 soc_type;
307 
308 	iores = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
309 	if (!iores)
310 		return -ENODEV;
311 
312 	priv = devm_kzalloc(&pdev->dev,	sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
313 	if (!priv)
314 		return -ENOMEM;
315 
316 	gpio_base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, iores);
317 	if (IS_ERR(gpio_base))
318 		return PTR_ERR(gpio_base);
319 
320 	irq = platform_get_irq(pdev, 0);
321 	if (irq < 0)
322 		return irq;
323 
324 	if (pdev->dev.of_node) {
325 		const struct of_device_id *of_id;
326 
327 		of_id = of_match_device(xlp_gpio_of_ids, &pdev->dev);
328 		if (!of_id) {
329 			dev_err(&pdev->dev, "Unable to match OF ID\n");
330 			return -ENODEV;
331 		}
332 		soc_type = (uintptr_t) of_id->data;
333 	} else {
334 		const struct acpi_device_id *acpi_id;
335 
336 		acpi_id = acpi_match_device(pdev->dev.driver->acpi_match_table,
337 						&pdev->dev);
338 		if (!acpi_id || !acpi_id->driver_data) {
339 			dev_err(&pdev->dev, "Unable to match ACPI ID\n");
340 			return -ENODEV;
341 		}
342 		soc_type = (uintptr_t) acpi_id->driver_data;
343 	}
344 
345 	switch (soc_type) {
346 	case XLP_GPIO_VARIANT_XLP832:
347 		priv->gpio_out_en = gpio_base + GPIO_OUTPUT_EN;
348 		priv->gpio_paddrv = gpio_base + GPIO_PADDRV;
349 		priv->gpio_intr_stat = gpio_base + GPIO_INT_STAT;
350 		priv->gpio_intr_type = gpio_base + GPIO_INT_TYPE;
351 		priv->gpio_intr_pol = gpio_base + GPIO_INT_POL;
352 		priv->gpio_intr_en = gpio_base + GPIO_INT_EN00;
353 		ngpio = 41;
354 		break;
355 	case XLP_GPIO_VARIANT_XLP208:
356 	case XLP_GPIO_VARIANT_XLP316:
357 		priv->gpio_out_en = gpio_base + GPIO_OUTPUT_EN;
358 		priv->gpio_paddrv = gpio_base + GPIO_PADDRV;
359 		priv->gpio_intr_stat = gpio_base + GPIO_3XX_INT_STAT;
360 		priv->gpio_intr_type = gpio_base + GPIO_3XX_INT_TYPE;
361 		priv->gpio_intr_pol = gpio_base + GPIO_3XX_INT_POL;
362 		priv->gpio_intr_en = gpio_base + GPIO_3XX_INT_EN00;
363 
364 		ngpio = (soc_type == XLP_GPIO_VARIANT_XLP208) ? 42 : 57;
365 		break;
366 	case XLP_GPIO_VARIANT_XLP980:
367 	case XLP_GPIO_VARIANT_XLP532:
368 	case GPIO_VARIANT_VULCAN:
369 		priv->gpio_out_en = gpio_base + GPIO_9XX_OUTPUT_EN;
370 		priv->gpio_paddrv = gpio_base + GPIO_9XX_PADDRV;
371 		priv->gpio_intr_stat = gpio_base + GPIO_9XX_INT_STAT;
372 		priv->gpio_intr_type = gpio_base + GPIO_9XX_INT_TYPE;
373 		priv->gpio_intr_pol = gpio_base + GPIO_9XX_INT_POL;
374 		priv->gpio_intr_en = gpio_base + GPIO_9XX_INT_EN00;
375 
376 		if (soc_type == XLP_GPIO_VARIANT_XLP980)
377 			ngpio = 66;
378 		else if (soc_type == XLP_GPIO_VARIANT_XLP532)
379 			ngpio = 67;
380 		else
381 			ngpio = 70;
382 		break;
383 	default:
384 		dev_err(&pdev->dev, "Unknown Processor type!\n");
385 		return -ENODEV;
386 	}
387 
388 	bitmap_zero(priv->gpio_enabled_mask, XLP_MAX_NR_GPIO);
389 
390 	gc = &priv->chip;
391 
392 	gc->owner = THIS_MODULE;
393 	gc->label = dev_name(&pdev->dev);
394 	gc->base = 0;
395 	gc->parent = &pdev->dev;
396 	gc->ngpio = ngpio;
397 	gc->of_node = pdev->dev.of_node;
398 	gc->direction_output = xlp_gpio_dir_output;
399 	gc->direction_input = xlp_gpio_dir_input;
400 	gc->set = xlp_gpio_set;
401 	gc->get = xlp_gpio_get;
402 
403 	spin_lock_init(&priv->lock);
404 
405 	/* XLP(MIPS) has fixed range for GPIO IRQs, Vulcan(ARM64) does not */
406 	if (soc_type != GPIO_VARIANT_VULCAN) {
407 		irq_base = irq_alloc_descs(-1, XLP_GPIO_IRQ_BASE, gc->ngpio, 0);
408 		if (irq_base < 0) {
409 			dev_err(&pdev->dev, "Failed to allocate IRQ numbers\n");
410 			return irq_base;
411 		}
412 	} else {
413 		irq_base = 0;
414 	}
415 
416 	err = gpiochip_add_data(gc, priv);
417 	if (err < 0)
418 		goto out_free_desc;
419 
420 	err = gpiochip_irqchip_add(gc, &xlp_gpio_irq_chip, irq_base,
421 				handle_level_irq, IRQ_TYPE_NONE);
422 	if (err) {
423 		dev_err(&pdev->dev, "Could not connect irqchip to gpiochip!\n");
424 		goto out_gpio_remove;
425 	}
426 
427 	gpiochip_set_chained_irqchip(gc, &xlp_gpio_irq_chip, irq,
428 			xlp_gpio_generic_handler);
429 
430 	dev_info(&pdev->dev, "registered %d GPIOs\n", gc->ngpio);
431 
432 	return 0;
433 
434 out_gpio_remove:
435 	gpiochip_remove(gc);
436 out_free_desc:
437 	irq_free_descs(irq_base, gc->ngpio);
438 	return err;
439 }
440 
441 #ifdef CONFIG_ACPI
442 static const struct acpi_device_id xlp_gpio_acpi_match[] = {
443 	{ "BRCM9006", GPIO_VARIANT_VULCAN },
444 	{},
445 };
446 MODULE_DEVICE_TABLE(acpi, xlp_gpio_acpi_match);
447 #endif
448 
449 static struct platform_driver xlp_gpio_driver = {
450 	.driver		= {
451 		.name	= "xlp-gpio",
452 		.of_match_table = xlp_gpio_of_ids,
453 		.acpi_match_table = ACPI_PTR(xlp_gpio_acpi_match),
454 	},
455 	.probe		= xlp_gpio_probe,
456 };
457 module_platform_driver(xlp_gpio_driver);
458 
459 MODULE_AUTHOR("Kamlakant Patel <kamlakant.patel@broadcom.com>");
460 MODULE_AUTHOR("Ganesan Ramalingam <ganesanr@broadcom.com>");
461 MODULE_DESCRIPTION("Netlogic XLP GPIO Driver");
462 MODULE_LICENSE("GPL v2");
463