Quelle  gpio-ich.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 * Intel ICH6-10, Series 5 and 6, Atom C2000 (Avoton/Rangeley) GPIO driver
 *
 * Copyright (C) 2010 Extreme Engineering Solutions.
 */

#include <linux/bitops.h>
#include <linux/gpio/driver.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/mfd/lpc_ich.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>

#define DRV_NAME "gpio_ich"

/*
 * GPIO register offsets in GPIO I/O space.
 * Each chunk of 32 GPIOs is manipulated via its own USE_SELx, IO_SELx, and
 * LVLx registers.  Logic in the read/write functions takes a register and
 * an absolute bit number and determines the proper register offset and bit
 * number in that register.  For example, to read the value of GPIO bit 50
 * the code would access offset ichx_regs[2(=GPIO_LVL)][1(=50/32)],
 * bit 18 (50%32).
 */
enum GPIO_REG {
 GPIO_USE_SEL = 0,
 GPIO_IO_SEL,
 GPIO_LVL,
 GPO_BLINK
};

static const u8 ichx_regs[4][3] = {
 {0x00, 0x30, 0x40}, /* USE_SEL[1-3] offsets */
 {0x04, 0x34, 0x44}, /* IO_SEL[1-3] offsets */
 {0x0c, 0x38, 0x48}, /* LVL[1-3] offsets */
 {0x18, 0x18, 0x18}, /* BLINK offset */
};

static const u8 ichx_reglen[3] = {
 0x30, 0x10, 0x10,
};

static const u8 avoton_regs[4][3] = {
 {0x00, 0x80, 0x00},
 {0x04, 0x84, 0x00},
 {0x08, 0x88, 0x00},
};

static const u8 avoton_reglen[3] = {
 0x10, 0x10, 0x00,
};

#define ICHX_WRITE(val, reg, base_res) outl(val, (reg) + (base_res)->start)
#define ICHX_READ(reg, base_res) inl((reg) + (base_res)->start)

struct ichx_desc {
 /* Max GPIO pins the chipset can have */
 uint ngpio;

 /* chipset registers */
 const u8 (*regs)[3];
 const u8 *reglen;

 /* GPO_BLINK is available on this chipset */
 bool have_blink;

 /* Whether the chipset has GPIO in GPE0_STS in the PM IO region */
 bool uses_gpe0;

 /* USE_SEL is bogus on some chipsets, eg 3100 */
 u32 use_sel_ignore[3];

 /* Some chipsets have quirks, let these use their own request/get */
 int (*request)(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
 int (*get)(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);

 /*
  * Some chipsets don't let reading output values on GPIO_LVL register
  * this option allows driver caching written output values
 */
 bool use_outlvl_cache;
};

static struct {
 spinlock_t lock;
 struct device *dev;
 struct gpio_chip chip;
 struct resource *gpio_base; /* GPIO IO base */
 struct resource *pm_base; /* Power Management IO base */
 struct ichx_desc *desc; /* Pointer to chipset-specific description */
 u32 orig_gpio_ctrl; /* Orig CTRL value, used to restore on exit */
 u8 use_gpio;  /* Which GPIO groups are usable */
 int outlvl_cache[3]; /* cached output values */
} ichx_priv;

static int modparam_gpiobase = -1; /* dynamic */
module_param_named(gpiobase, modparam_gpiobase, int, 0444);
MODULE_PARM_DESC(gpiobase, "The GPIO number base. -1 means dynamic, which is the default.");

static int ichx_write_bit(int reg, unsigned int nr, int val, int verify)
{
 unsigned long flags;
 u32 data, tmp;
 int reg_nr = nr / 32;
 int bit = nr & 0x1f;

 spin_lock_irqsave(&ichx_priv.lock, flags);

 if (reg == GPIO_LVL && ichx_priv.desc->use_outlvl_cache)
  data = ichx_priv.outlvl_cache[reg_nr];
 else
  data = ICHX_READ(ichx_priv.desc->regs[reg][reg_nr],
     ichx_priv.gpio_base);

 if (val)
  data |= BIT(bit);
 else
  data &= ~BIT(bit);
 ICHX_WRITE(data, ichx_priv.desc->regs[reg][reg_nr],
    ichx_priv.gpio_base);
 if (reg == GPIO_LVL && ichx_priv.desc->use_outlvl_cache)
  ichx_priv.outlvl_cache[reg_nr] = data;

 tmp = ICHX_READ(ichx_priv.desc->regs[reg][reg_nr],
   ichx_priv.gpio_base);

 spin_unlock_irqrestore(&ichx_priv.lock, flags);

 return (verify && data != tmp) ? -EPERM : 0;
}

static int ichx_read_bit(int reg, unsigned int nr)
{
 unsigned long flags;
 u32 data;
 int reg_nr = nr / 32;
 int bit = nr & 0x1f;

 spin_lock_irqsave(&ichx_priv.lock, flags);

 data = ICHX_READ(ichx_priv.desc->regs[reg][reg_nr],
    ichx_priv.gpio_base);

 if (reg == GPIO_LVL && ichx_priv.desc->use_outlvl_cache)
  data = ichx_priv.outlvl_cache[reg_nr] | data;

 spin_unlock_irqrestore(&ichx_priv.lock, flags);

 return !!(data & BIT(bit));
}

static bool ichx_gpio_check_available(struct gpio_chip *gpio, unsigned int nr)
{
 return !!(ichx_priv.use_gpio & BIT(nr / 32));
}

static int ichx_gpio_get_direction(struct gpio_chip *gpio, unsigned int nr)
{
 if (ichx_read_bit(GPIO_IO_SEL, nr))
  return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;

 return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
}

static int ichx_gpio_direction_input(struct gpio_chip *gpio, unsigned int nr)
{
 /*
  * Try setting pin as an input and verify it worked since many pins
  * are output-only.
 */
 return ichx_write_bit(GPIO_IO_SEL, nr, 1, 1);
}

static int ichx_gpio_direction_output(struct gpio_chip *gpio, unsigned int nr,
     int val)
{
 int ret;

 /* Disable blink hardware which is available for GPIOs from 0 to 31. */
 if (nr < 32 && ichx_priv.desc->have_blink)
  ichx_write_bit(GPO_BLINK, nr, 0, 0);

 /* Set GPIO output value. */
 ret = ichx_write_bit(GPIO_LVL, nr, val, 0);
 if (ret)
  return ret;

 /*
  * Try setting pin as an output and verify it worked since many pins
  * are input-only.
 */
 return ichx_write_bit(GPIO_IO_SEL, nr, 0, 1);
}

static int ichx_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned int nr)
{
 return ichx_read_bit(GPIO_LVL, nr);
}

static int ich6_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned int nr)
{
 unsigned long flags;
 u32 data;

 /*
  * GPI 0 - 15 need to be read from the power management registers on
  * a ICH6/3100 bridge.
 */
 if (nr < 16) {
  if (!ichx_priv.pm_base)
   return -ENXIO;

  spin_lock_irqsave(&ichx_priv.lock, flags);

  /* GPI 0 - 15 are latched, write 1 to clear*/
  ICHX_WRITE(BIT(16 + nr), 0, ichx_priv.pm_base);
  data = ICHX_READ(0, ichx_priv.pm_base);

  spin_unlock_irqrestore(&ichx_priv.lock, flags);

  return !!((data >> 16) & BIT(nr));
 } else {
  return ichx_gpio_get(chip, nr);
 }
}

static int ichx_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned int nr)
{
 if (!ichx_gpio_check_available(chip, nr))
  return -ENXIO;

 /*
  * Note we assume the BIOS properly set a bridge's USE value.  Some
  * chips (eg Intel 3100) have bogus USE values though, so first see if
  * the chipset's USE value can be trusted for this specific bit.
  * If it can't be trusted, assume that the pin can be used as a GPIO.
 */
 if (ichx_priv.desc->use_sel_ignore[nr / 32] & BIT(nr & 0x1f))
  return 0;

 return ichx_read_bit(GPIO_USE_SEL, nr) ? 0 : -ENODEV;
}

static int ich6_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned int nr)
{
 /*
  * Fixups for bits 16 and 17 are necessary on the Intel ICH6/3100
  * bridge as they are controlled by USE register bits 0 and 1.  See
  * "Table 704 GPIO_USE_SEL1 register" in the i3100 datasheet for
  * additional info.
 */
 if (nr == 16 || nr == 17)
  nr -= 16;

 return ichx_gpio_request(chip, nr);
}

static int ichx_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned int nr, int val)
{
 return ichx_write_bit(GPIO_LVL, nr, val, 0);
}

static void ichx_gpiolib_setup(struct gpio_chip *chip)
{
 chip->owner = THIS_MODULE;
 chip->label = DRV_NAME;
 chip->parent = ichx_priv.dev;

 /* Allow chip-specific overrides of request()/get() */
 chip->request = ichx_priv.desc->request ?
  ichx_priv.desc->request : ichx_gpio_request;
 chip->get = ichx_priv.desc->get ?
  ichx_priv.desc->get : ichx_gpio_get;

 chip->set = ichx_gpio_set;
 chip->get_direction = ichx_gpio_get_direction;
 chip->direction_input = ichx_gpio_direction_input;
 chip->direction_output = ichx_gpio_direction_output;
 chip->base = modparam_gpiobase;
 chip->ngpio = ichx_priv.desc->ngpio;
 chip->can_sleep = false;
 chip->dbg_show = NULL;
}

/* ICH6-based, 631xesb-based */
static struct ichx_desc ich6_desc = {
 /* Bridges using the ICH6 controller need fixups for GPIO 0 - 17 */
 .request = ich6_gpio_request,
 .get = ich6_gpio_get,

 /* GPIO 0-15 are read in the GPE0_STS PM register */
 .uses_gpe0 = true,

 .ngpio = 50,
 .have_blink = true,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};

/* Intel 3100 */
static struct ichx_desc i3100_desc = {
 /*
  * Bits 16,17, 20 of USE_SEL and bit 16 of USE_SEL2 always read 0 on
  * the Intel 3100.  See "Table 712. GPIO Summary Table" of 3100
  * Datasheet for more info.
 */
 .use_sel_ignore = {0x00130000, 0x00010000, 0x0},

 /* The 3100 needs fixups for GPIO 0 - 17 */
 .request = ich6_gpio_request,
 .get = ich6_gpio_get,

 /* GPIO 0-15 are read in the GPE0_STS PM register */
 .uses_gpe0 = true,

 .ngpio = 50,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};

/* ICH7 and ICH8-based */
static struct ichx_desc ich7_desc = {
 .ngpio = 50,
 .have_blink = true,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};

/* ICH9-based */
static struct ichx_desc ich9_desc = {
 .ngpio = 61,
 .have_blink = true,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};

/* ICH10-based - Consumer/corporate versions have different amount of GPIO */
static struct ichx_desc ich10_cons_desc = {
 .ngpio = 61,
 .have_blink = true,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};
static struct ichx_desc ich10_corp_desc = {
 .ngpio = 72,
 .have_blink = true,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};

/* Intel 5 series, 6 series, 3400 series, and C200 series */
static struct ichx_desc intel5_desc = {
 .ngpio = 76,
 .regs = ichx_regs,
 .reglen = ichx_reglen,
};

/* Avoton */
static struct ichx_desc avoton_desc = {
 /* Avoton has only 59 GPIOs, but we assume the first set of register
  * (Core) has 32 instead of 31 to keep gpio-ich compliance
 */
 .ngpio = 60,
 .regs = avoton_regs,
 .reglen = avoton_reglen,
 .use_outlvl_cache = true,
};

static int ichx_gpio_request_regions(struct device *dev,
 struct resource *res_base, const char *name, u8 use_gpio)
{
 int i;

 if (!res_base || !res_base->start || !res_base->end)
  return -ENODEV;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ichx_priv.desc->regs[0]); i++) {
  if (!(use_gpio & BIT(i)))
   continue;
  if (!devm_request_region(dev,
    res_base->start + ichx_priv.desc->regs[0][i],
    ichx_priv.desc->reglen[i], name))
   return -EBUSY;
 }
 return 0;
}

static int ichx_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct device *dev = &pdev->dev;
 struct lpc_ich_info *ich_info = dev_get_platdata(dev);
 struct resource *res_base, *res_pm;
 int err;

 if (!ich_info)
  return -ENODEV;

 switch (ich_info->gpio_version) {
 case ICH_I3100_GPIO:
  ichx_priv.desc = &i3100_desc;
  break;
 case ICH_V5_GPIO:
  ichx_priv.desc = &intel5_desc;
  break;
 case ICH_V6_GPIO:
  ichx_priv.desc = &ich6_desc;
  break;
 case ICH_V7_GPIO:
  ichx_priv.desc = &ich7_desc;
  break;
 case ICH_V9_GPIO:
  ichx_priv.desc = &ich9_desc;
  break;
 case ICH_V10CORP_GPIO:
  ichx_priv.desc = &ich10_corp_desc;
  break;
 case ICH_V10CONS_GPIO:
  ichx_priv.desc = &ich10_cons_desc;
  break;
 case AVOTON_GPIO:
  ichx_priv.desc = &avoton_desc;
  break;
 default:
  return -ENODEV;
 }

 ichx_priv.dev = dev;
 spin_lock_init(&ichx_priv.lock);

 res_base = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IO, ICH_RES_GPIO);
 err = ichx_gpio_request_regions(dev, res_base, pdev->name,
     ich_info->use_gpio);
 if (err)
  return err;

 ichx_priv.gpio_base = res_base;
 ichx_priv.use_gpio = ich_info->use_gpio;

 /*
  * If necessary, determine the I/O address of ACPI/power management
  * registers which are needed to read the GPE0 register for GPI pins
  * 0 - 15 on some chipsets.
 */
 if (!ichx_priv.desc->uses_gpe0)
  goto init;

 res_pm = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IO, ICH_RES_GPE0);
 if (!res_pm) {
  dev_warn(dev, "ACPI BAR is unavailable, GPI 0 - 15 unavailable\n");
  goto init;
 }

 if (!devm_request_region(dev, res_pm->start, resource_size(res_pm),
     pdev->name)) {
  dev_warn(dev, "ACPI BAR is busy, GPI 0 - 15 unavailable\n");
  goto init;
 }

 ichx_priv.pm_base = res_pm;

init:
 ichx_gpiolib_setup(&ichx_priv.chip);
 err = devm_gpiochip_add_data(dev, &ichx_priv.chip, NULL);
 if (err) {
  dev_err(dev, "Failed to register GPIOs\n");
  return err;
 }

 dev_info(dev, "GPIO from %d to %d\n", ichx_priv.chip.base,
   ichx_priv.chip.base + ichx_priv.chip.ngpio - 1);

 return 0;
}

static struct platform_driver ichx_gpio_driver = {
 .driver  = {
  .name = DRV_NAME,
 },
 .probe  = ichx_gpio_probe,
};

module_platform_driver(ichx_gpio_driver);

MODULE_AUTHOR("Peter Tyser <ptyser@xes-inc.com>");
MODULE_DESCRIPTION("GPIO interface for Intel ICH series");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_ALIAS("platform:"DRV_NAME);