Merge remote-tracking branch 'spi/topic/s3c64xx' into spi-loop
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / spi / spi.c
1 /*
2  * SPI init/core code
3  *
4  * Copyright (C) 2005 David Brownell
5  * Copyright (C) 2008 Secret Lab Technologies Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/kmod.h>
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/mutex.h>
28 #include <linux/of_device.h>
29 #include <linux/of_irq.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/mod_devicetable.h>
32 #include <linux/spi/spi.h>
33 #include <linux/of_gpio.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/sched/rt.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/acpi.h>
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/spi.h>
44
45 static void spidev_release(struct device *dev)
46 {
47         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
48
49         /* spi masters may cleanup for released devices */
50         if (spi->master->cleanup)
51                 spi->master->cleanup(spi);
52
53         spi_master_put(spi->master);
54         kfree(spi);
55 }
56
57 static ssize_t
58 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
59 {
60         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
61
62         return sprintf(buf, "%s%s\n", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
63 }
64
65 static struct device_attribute spi_dev_attrs[] = {
66         __ATTR_RO(modalias),
67         __ATTR_NULL,
68 };
69
70 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
71  * and the sysfs version makes coldplug work too.
72  */
73
74 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
75                                                 const struct spi_device *sdev)
76 {
77         while (id->name[0]) {
78                 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
79                         return id;
80                 id++;
81         }
82         return NULL;
83 }
84
85 const struct spi_device_id *spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev)
86 {
87         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(sdev->dev.driver);
88
89         return spi_match_id(sdrv->id_table, sdev);
90 }
91 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_device_id);
92
93 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
94 {
95         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
96         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
97
98         /* Attempt an OF style match */
99         if (of_driver_match_device(dev, drv))
100                 return 1;
101
102         /* Then try ACPI */
103         if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
104                 return 1;
105
106         if (sdrv->id_table)
107                 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
108
109         return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
110 }
111
112 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
113 {
114         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
115
116         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
117         return 0;
118 }
119
120 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
121 static int spi_legacy_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
122 {
123         int                     value = 0;
124         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
125
126         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
127         if (drv) {
128                 if (drv->suspend)
129                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
130                 else
131                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
132         }
133         return value;
134 }
135
136 static int spi_legacy_resume(struct device *dev)
137 {
138         int                     value = 0;
139         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
140
141         /* resume may restart the i/o queue */
142         if (drv) {
143                 if (drv->resume)
144                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
145                 else
146                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
147         }
148         return value;
149 }
150
151 static int spi_pm_suspend(struct device *dev)
152 {
153         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
154
155         if (pm)
156                 return pm_generic_suspend(dev);
157         else
158                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_SUSPEND);
159 }
160
161 static int spi_pm_resume(struct device *dev)
162 {
163         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
164
165         if (pm)
166                 return pm_generic_resume(dev);
167         else
168                 return spi_legacy_resume(dev);
169 }
170
171 static int spi_pm_freeze(struct device *dev)
172 {
173         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
174
175         if (pm)
176                 return pm_generic_freeze(dev);
177         else
178                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_FREEZE);
179 }
180
181 static int spi_pm_thaw(struct device *dev)
182 {
183         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
184
185         if (pm)
186                 return pm_generic_thaw(dev);
187         else
188                 return spi_legacy_resume(dev);
189 }
190
191 static int spi_pm_poweroff(struct device *dev)
192 {
193         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
194
195         if (pm)
196                 return pm_generic_poweroff(dev);
197         else
198                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_HIBERNATE);
199 }
200
201 static int spi_pm_restore(struct device *dev)
202 {
203         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
204
205         if (pm)
206                 return pm_generic_restore(dev);
207         else
208                 return spi_legacy_resume(dev);
209 }
210 #else
211 #define spi_pm_suspend  NULL
212 #define spi_pm_resume   NULL
213 #define spi_pm_freeze   NULL
214 #define spi_pm_thaw     NULL
215 #define spi_pm_poweroff NULL
216 #define spi_pm_restore  NULL
217 #endif
218
219 static const struct dev_pm_ops spi_pm = {
220         .suspend = spi_pm_suspend,
221         .resume = spi_pm_resume,
222         .freeze = spi_pm_freeze,
223         .thaw = spi_pm_thaw,
224         .poweroff = spi_pm_poweroff,
225         .restore = spi_pm_restore,
226         SET_RUNTIME_PM_OPS(
227                 pm_generic_runtime_suspend,
228                 pm_generic_runtime_resume,
229                 NULL
230         )
231 };
232
233 struct bus_type spi_bus_type = {
234         .name           = "spi",
235         .dev_attrs      = spi_dev_attrs,
236         .match          = spi_match_device,
237         .uevent         = spi_uevent,
238         .pm             = &spi_pm,
239 };
240 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
241
242
243 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
244 {
245         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
246
247         return sdrv->probe(to_spi_device(dev));
248 }
249
250 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
251 {
252         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
253
254         return sdrv->remove(to_spi_device(dev));
255 }
256
257 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
258 {
259         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
260
261         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
262 }
263
264 /**
265  * spi_register_driver - register a SPI driver
266  * @sdrv: the driver to register
267  * Context: can sleep
268  */
269 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
270 {
271         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
272         if (sdrv->probe)
273                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
274         if (sdrv->remove)
275                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
276         if (sdrv->shutdown)
277                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
278         return driver_register(&sdrv->driver);
279 }
280 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
281
282 /*-------------------------------------------------------------------------*/
283
284 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
285  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
286  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
287  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
288  */
289
290 struct boardinfo {
291         struct list_head        list;
292         struct spi_board_info   board_info;
293 };
294
295 static LIST_HEAD(board_list);
296 static LIST_HEAD(spi_master_list);
297
298 /*
299  * Used to protect add/del opertion for board_info list and
300  * spi_master list, and their matching process
301  */
302 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
303
304 /**
305  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
306  * @master: Controller to which device is connected
307  * Context: can sleep
308  *
309  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
310  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
311  * fill the spi_device with device parameters before calling
312  * spi_add_device() on it.
313  *
314  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
315  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
316  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
317  * call spi_dev_put() on it.
318  *
319  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
320  */
321 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
322 {
323         struct spi_device       *spi;
324         struct device           *dev = master->dev.parent;
325
326         if (!spi_master_get(master))
327                 return NULL;
328
329         spi = kzalloc(sizeof *spi, GFP_KERNEL);
330         if (!spi) {
331                 dev_err(dev, "cannot alloc spi_device\n");
332                 spi_master_put(master);
333                 return NULL;
334         }
335
336         spi->master = master;
337         spi->dev.parent = &master->dev;
338         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
339         spi->dev.release = spidev_release;
340         spi->cs_gpio = -ENOENT;
341         device_initialize(&spi->dev);
342         return spi;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
345
346 /**
347  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
348  * @spi: spi_device to register
349  *
350  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
351  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
352  *
353  * Returns 0 on success; negative errno on failure
354  */
355 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
356 {
357         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
358         struct spi_master *master = spi->master;
359         struct device *dev = master->dev.parent;
360         struct device *d;
361         int status;
362
363         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
364         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
365                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
366                         spi->chip_select,
367                         master->num_chipselect);
368                 return -EINVAL;
369         }
370
371         /* Set the bus ID string */
372         dev_set_name(&spi->dev, "%s.%u", dev_name(&spi->master->dev),
373                         spi->chip_select);
374
375
376         /* We need to make sure there's no other device with this
377          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
378          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
379          */
380         mutex_lock(&spi_add_lock);
381
382         d = bus_find_device_by_name(&spi_bus_type, NULL, dev_name(&spi->dev));
383         if (d != NULL) {
384                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
385                                 spi->chip_select);
386                 put_device(d);
387                 status = -EBUSY;
388                 goto done;
389         }
390
391         if (master->cs_gpios)
392                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
393
394         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
395          * normally rely on the device being setup.  Devices
396          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
397          */
398         status = spi_setup(spi);
399         if (status < 0) {
400                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
401                                 dev_name(&spi->dev), status);
402                 goto done;
403         }
404
405         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
406         status = device_add(&spi->dev);
407         if (status < 0)
408                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
409                                 dev_name(&spi->dev), status);
410         else
411                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
412
413 done:
414         mutex_unlock(&spi_add_lock);
415         return status;
416 }
417 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
418
419 /**
420  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
421  * @master: Controller to which device is connected
422  * @chip: Describes the SPI device
423  * Context: can sleep
424  *
425  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
426  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
427  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
428  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
429  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
430  *
431  * Returns the new device, or NULL.
432  */
433 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
434                                   struct spi_board_info *chip)
435 {
436         struct spi_device       *proxy;
437         int                     status;
438
439         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
440          *
441          * Also, unless we change the return value convention to use
442          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
443          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
444          */
445
446         proxy = spi_alloc_device(master);
447         if (!proxy)
448                 return NULL;
449
450         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
451
452         proxy->chip_select = chip->chip_select;
453         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
454         proxy->mode = chip->mode;
455         proxy->irq = chip->irq;
456         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
457         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
458         proxy->controller_data = chip->controller_data;
459         proxy->controller_state = NULL;
460
461         status = spi_add_device(proxy);
462         if (status < 0) {
463                 spi_dev_put(proxy);
464                 return NULL;
465         }
466
467         return proxy;
468 }
469 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
470
471 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
472                                 struct spi_board_info *bi)
473 {
474         struct spi_device *dev;
475
476         if (master->bus_num != bi->bus_num)
477                 return;
478
479         dev = spi_new_device(master, bi);
480         if (!dev)
481                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
482                         bi->modalias);
483 }
484
485 /**
486  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
487  * @info: array of chip descriptors
488  * @n: how many descriptors are provided
489  * Context: can sleep
490  *
491  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
492  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
493  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
494  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
495  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
496  *
497  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
498  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
499  * would naturally declare its SPI devices.
500  *
501  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
502  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
503  */
504 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
505 {
506         struct boardinfo *bi;
507         int i;
508
509         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
510         if (!bi)
511                 return -ENOMEM;
512
513         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
514                 struct spi_master *master;
515
516                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
517                 mutex_lock(&board_lock);
518                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
519                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
520                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
521                 mutex_unlock(&board_lock);
522         }
523
524         return 0;
525 }
526
527 /*-------------------------------------------------------------------------*/
528
529 static void spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
530 {
531         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
532                 enable = !enable;
533
534         if (spi->cs_gpio >= 0)
535                 gpio_set_value(spi->cs_gpio, !enable);
536         else if (spi->master->set_cs)
537                 spi->master->set_cs(spi, !enable);
538 }
539
540 /*
541  * spi_transfer_one_message - Default implementation of transfer_one_message()
542  *
543  * This is a standard implementation of transfer_one_message() for
544  * drivers which impelment a transfer_one() operation.  It provides
545  * standard handling of delays and chip select management.
546  */
547 static int spi_transfer_one_message(struct spi_master *master,
548                                     struct spi_message *msg)
549 {
550         struct spi_transfer *xfer;
551         bool cur_cs = true;
552         bool keep_cs = false;
553         int ret = 0;
554
555         spi_set_cs(msg->spi, true);
556
557         list_for_each_entry(xfer, &msg->transfers, transfer_list) {
558                 trace_spi_transfer_start(msg, xfer);
559
560                 INIT_COMPLETION(master->xfer_completion);
561
562                 ret = master->transfer_one(master, msg->spi, xfer);
563                 if (ret < 0) {
564                         dev_err(&msg->spi->dev,
565                                 "SPI transfer failed: %d\n", ret);
566                         goto out;
567                 }
568
569                 if (ret > 0)
570                         wait_for_completion(&master->xfer_completion);
571
572                 trace_spi_transfer_stop(msg, xfer);
573
574                 if (msg->status != -EINPROGRESS)
575                         goto out;
576
577                 if (xfer->delay_usecs)
578                         udelay(xfer->delay_usecs);
579
580                 if (xfer->cs_change) {
581                         if (list_is_last(&xfer->transfer_list,
582                                          &msg->transfers)) {
583                                 keep_cs = true;
584                         } else {
585                                 cur_cs = !cur_cs;
586                                 spi_set_cs(msg->spi, cur_cs);
587                         }
588                 }
589
590                 msg->actual_length += xfer->len;
591         }
592
593 out:
594         if (ret != 0 || !keep_cs)
595                 spi_set_cs(msg->spi, false);
596
597         if (msg->status == -EINPROGRESS)
598                 msg->status = ret;
599
600         spi_finalize_current_message(master);
601
602         return ret;
603 }
604
605 /**
606  * spi_finalize_current_transfer - report completion of a transfer
607  *
608  * Called by SPI drivers using the core transfer_one_message()
609  * implementation to notify it that the current interrupt driven
610  * transfer has finised and the next one may be scheduled.
611  */
612 void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master)
613 {
614         complete(&master->xfer_completion);
615 }
616 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_transfer);
617
618 /**
619  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
620  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
621  *
622  * This function checks if there is any spi message in the queue that
623  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
624  * and transfer each message.
625  *
626  */
627 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
628 {
629         struct spi_master *master =
630                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
631         unsigned long flags;
632         bool was_busy = false;
633         int ret;
634
635         /* Lock queue and check for queue work */
636         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
637         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
638                 if (!master->busy) {
639                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
640                         return;
641                 }
642                 master->busy = false;
643                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
644                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
645                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
646                         dev_err(&master->dev,
647                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
648                 if (master->auto_runtime_pm) {
649                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
650                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
651                 }
652                 trace_spi_master_idle(master);
653                 return;
654         }
655
656         /* Make sure we are not already running a message */
657         if (master->cur_msg) {
658                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
659                 return;
660         }
661         /* Extract head of queue */
662         master->cur_msg =
663             list_entry(master->queue.next, struct spi_message, queue);
664
665         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
666         if (master->busy)
667                 was_busy = true;
668         else
669                 master->busy = true;
670         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
671
672         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
673                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
674                 if (ret < 0) {
675                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
676                                 ret);
677                         return;
678                 }
679         }
680
681         if (!was_busy)
682                 trace_spi_master_busy(master);
683
684         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
685                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
686                 if (ret) {
687                         dev_err(&master->dev,
688                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
689
690                         if (master->auto_runtime_pm)
691                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
692                         return;
693                 }
694         }
695
696         trace_spi_message_start(master->cur_msg);
697
698         if (master->prepare_message) {
699                 ret = master->prepare_message(master, master->cur_msg);
700                 if (ret) {
701                         dev_err(&master->dev,
702                                 "failed to prepare message: %d\n", ret);
703                         master->cur_msg->status = ret;
704                         spi_finalize_current_message(master);
705                         return;
706                 }
707                 master->cur_msg_prepared = true;
708         }
709
710         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
711         if (ret) {
712                 dev_err(&master->dev,
713                         "failed to transfer one message from queue\n");
714                 return;
715         }
716 }
717
718 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
719 {
720         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
721
722         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
723         spin_lock_init(&master->queue_lock);
724
725         master->running = false;
726         master->busy = false;
727
728         init_kthread_worker(&master->kworker);
729         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
730                                            &master->kworker, "%s",
731                                            dev_name(&master->dev));
732         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
733                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
734                 return -ENOMEM;
735         }
736         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
737
738         /*
739          * Master config will indicate if this controller should run the
740          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
741          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
742          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
743          * setting the message pump thread will remain at default priority.
744          */
745         if (master->rt) {
746                 dev_info(&master->dev,
747                         "will run message pump with realtime priority\n");
748                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
749         }
750
751         return 0;
752 }
753
754 /**
755  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
756  * messages
757  * @master: the master to check for queued messages
758  *
759  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
760  * this call.
761  */
762 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
763 {
764         struct spi_message *next;
765         unsigned long flags;
766
767         /* get a pointer to the next message, if any */
768         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
769         if (list_empty(&master->queue))
770                 next = NULL;
771         else
772                 next = list_entry(master->queue.next,
773                                   struct spi_message, queue);
774         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
775
776         return next;
777 }
778 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
779
780 /**
781  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
782  * @master: the master to return the message to
783  *
784  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
785  * queue is complete and can be removed from the queue.
786  */
787 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
788 {
789         struct spi_message *mesg;
790         unsigned long flags;
791         int ret;
792
793         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
794         mesg = master->cur_msg;
795         master->cur_msg = NULL;
796
797         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
798         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
799
800         if (master->cur_msg_prepared && master->unprepare_message) {
801                 ret = master->unprepare_message(master, mesg);
802                 if (ret) {
803                         dev_err(&master->dev,
804                                 "failed to unprepare message: %d\n", ret);
805                 }
806         }
807         master->cur_msg_prepared = false;
808
809         mesg->state = NULL;
810         if (mesg->complete)
811                 mesg->complete(mesg->context);
812
813         trace_spi_message_done(mesg);
814 }
815 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
816
817 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
818 {
819         unsigned long flags;
820
821         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
822
823         if (master->running || master->busy) {
824                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
825                 return -EBUSY;
826         }
827
828         master->running = true;
829         master->cur_msg = NULL;
830         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
831
832         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
833
834         return 0;
835 }
836
837 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
838 {
839         unsigned long flags;
840         unsigned limit = 500;
841         int ret = 0;
842
843         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
844
845         /*
846          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
847          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
848          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
849          * friends on every SPI message. Do this instead.
850          */
851         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
852                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
853                 msleep(10);
854                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
855         }
856
857         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
858                 ret = -EBUSY;
859         else
860                 master->running = false;
861
862         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
863
864         if (ret) {
865                 dev_warn(&master->dev,
866                          "could not stop message queue\n");
867                 return ret;
868         }
869         return ret;
870 }
871
872 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
873 {
874         int ret;
875
876         ret = spi_stop_queue(master);
877
878         /*
879          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
880          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
881          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
882          * return anyway.
883          */
884         if (ret) {
885                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
886                 return ret;
887         }
888
889         flush_kthread_worker(&master->kworker);
890         kthread_stop(master->kworker_task);
891
892         return 0;
893 }
894
895 /**
896  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
897  * @spi: spi device which is requesting transfer
898  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
899  */
900 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
901 {
902         struct spi_master *master = spi->master;
903         unsigned long flags;
904
905         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
906
907         if (!master->running) {
908                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
909                 return -ESHUTDOWN;
910         }
911         msg->actual_length = 0;
912         msg->status = -EINPROGRESS;
913
914         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
915         if (!master->busy)
916                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
917
918         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
919         return 0;
920 }
921
922 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
923 {
924         int ret;
925
926         master->queued = true;
927         master->transfer = spi_queued_transfer;
928         if (!master->transfer_one_message)
929                 master->transfer_one_message = spi_transfer_one_message;
930
931         /* Initialize and start queue */
932         ret = spi_init_queue(master);
933         if (ret) {
934                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
935                 goto err_init_queue;
936         }
937         ret = spi_start_queue(master);
938         if (ret) {
939                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
940                 goto err_start_queue;
941         }
942
943         return 0;
944
945 err_start_queue:
946 err_init_queue:
947         spi_destroy_queue(master);
948         return ret;
949 }
950
951 /*-------------------------------------------------------------------------*/
952
953 #if defined(CONFIG_OF)
954 /**
955  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
956  * @master:     Pointer to spi_master device
957  *
958  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
959  * property.
960  */
961 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
962 {
963         struct spi_device *spi;
964         struct device_node *nc;
965         const __be32 *prop;
966         char modalias[SPI_NAME_SIZE + 4];
967         int rc;
968         int len;
969
970         if (!master->dev.of_node)
971                 return;
972
973         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
974                 /* Alloc an spi_device */
975                 spi = spi_alloc_device(master);
976                 if (!spi) {
977                         dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
978                                 nc->full_name);
979                         spi_dev_put(spi);
980                         continue;
981                 }
982
983                 /* Select device driver */
984                 if (of_modalias_node(nc, spi->modalias,
985                                      sizeof(spi->modalias)) < 0) {
986                         dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
987                                 nc->full_name);
988                         spi_dev_put(spi);
989                         continue;
990                 }
991
992                 /* Device address */
993                 prop = of_get_property(nc, "reg", &len);
994                 if (!prop || len < sizeof(*prop)) {
995                         dev_err(&master->dev, "%s has no 'reg' property\n",
996                                 nc->full_name);
997                         spi_dev_put(spi);
998                         continue;
999                 }
1000                 spi->chip_select = be32_to_cpup(prop);
1001
1002                 /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
1003                 if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
1004                         spi->mode |= SPI_CPHA;
1005                 if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
1006                         spi->mode |= SPI_CPOL;
1007                 if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
1008                         spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1009                 if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
1010                         spi->mode |= SPI_3WIRE;
1011
1012                 /* Device DUAL/QUAD mode */
1013                 prop = of_get_property(nc, "spi-tx-bus-width", &len);
1014                 if (prop && len == sizeof(*prop)) {
1015                         switch (be32_to_cpup(prop)) {
1016                         case SPI_NBITS_SINGLE:
1017                                 break;
1018                         case SPI_NBITS_DUAL:
1019                                 spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
1020                                 break;
1021                         case SPI_NBITS_QUAD:
1022                                 spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
1023                                 break;
1024                         default:
1025                                 dev_err(&master->dev,
1026                                         "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
1027                                         be32_to_cpup(prop));
1028                                 spi_dev_put(spi);
1029                                 continue;
1030                         }
1031                 }
1032
1033                 prop = of_get_property(nc, "spi-rx-bus-width", &len);
1034                 if (prop && len == sizeof(*prop)) {
1035                         switch (be32_to_cpup(prop)) {
1036                         case SPI_NBITS_SINGLE:
1037                                 break;
1038                         case SPI_NBITS_DUAL:
1039                                 spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
1040                                 break;
1041                         case SPI_NBITS_QUAD:
1042                                 spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
1043                                 break;
1044                         default:
1045                                 dev_err(&master->dev,
1046                                         "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
1047                                         be32_to_cpup(prop));
1048                                 spi_dev_put(spi);
1049                                 continue;
1050                         }
1051                 }
1052
1053                 /* Device speed */
1054                 prop = of_get_property(nc, "spi-max-frequency", &len);
1055                 if (!prop || len < sizeof(*prop)) {
1056                         dev_err(&master->dev, "%s has no 'spi-max-frequency' property\n",
1057                                 nc->full_name);
1058                         spi_dev_put(spi);
1059                         continue;
1060                 }
1061                 spi->max_speed_hz = be32_to_cpup(prop);
1062
1063                 /* IRQ */
1064                 spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
1065
1066                 /* Store a pointer to the node in the device structure */
1067                 of_node_get(nc);
1068                 spi->dev.of_node = nc;
1069
1070                 /* Register the new device */
1071                 snprintf(modalias, sizeof(modalias), "%s%s", SPI_MODULE_PREFIX,
1072                          spi->modalias);
1073                 request_module(modalias);
1074                 rc = spi_add_device(spi);
1075                 if (rc) {
1076                         dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
1077                                 nc->full_name);
1078                         spi_dev_put(spi);
1079                 }
1080
1081         }
1082 }
1083 #else
1084 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
1085 #endif
1086
1087 #ifdef CONFIG_ACPI
1088 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
1089 {
1090         struct spi_device *spi = data;
1091
1092         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
1093                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
1094
1095                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
1096                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
1097                         spi->chip_select = sb->device_selection;
1098                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
1099
1100                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
1101                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
1102                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
1103                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
1104                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
1105                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
1106                 }
1107         } else if (spi->irq < 0) {
1108                 struct resource r;
1109
1110                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
1111                         spi->irq = r.start;
1112         }
1113
1114         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1115         return 1;
1116 }
1117
1118 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1119                                        void *data, void **return_value)
1120 {
1121         struct spi_master *master = data;
1122         struct list_head resource_list;
1123         struct acpi_device *adev;
1124         struct spi_device *spi;
1125         int ret;
1126
1127         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1128                 return AE_OK;
1129         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1130                 return AE_OK;
1131
1132         spi = spi_alloc_device(master);
1133         if (!spi) {
1134                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1135                         dev_name(&adev->dev));
1136                 return AE_NO_MEMORY;
1137         }
1138
1139         ACPI_HANDLE_SET(&spi->dev, handle);
1140         spi->irq = -1;
1141
1142         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1143         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1144                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1145         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1146
1147         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1148                 spi_dev_put(spi);
1149                 return AE_OK;
1150         }
1151
1152         strlcpy(spi->modalias, dev_name(&adev->dev), sizeof(spi->modalias));
1153         if (spi_add_device(spi)) {
1154                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1155                         dev_name(&adev->dev));
1156                 spi_dev_put(spi);
1157         }
1158
1159         return AE_OK;
1160 }
1161
1162 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1163 {
1164         acpi_status status;
1165         acpi_handle handle;
1166
1167         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1168         if (!handle)
1169                 return;
1170
1171         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1172                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1173                                      master, NULL);
1174         if (ACPI_FAILURE(status))
1175                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1176 }
1177 #else
1178 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1179 #endif /* CONFIG_ACPI */
1180
1181 static void spi_master_release(struct device *dev)
1182 {
1183         struct spi_master *master;
1184
1185         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1186         kfree(master);
1187 }
1188
1189 static struct class spi_master_class = {
1190         .name           = "spi_master",
1191         .owner          = THIS_MODULE,
1192         .dev_release    = spi_master_release,
1193 };
1194
1195
1196
1197 /**
1198  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1199  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1200  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1201  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1202  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1203  * Context: can sleep
1204  *
1205  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1206  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1207  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1208  *
1209  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1210  * master structure on success, else NULL.
1211  *
1212  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1213  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1214  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1215  * leak.
1216  */
1217 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1218 {
1219         struct spi_master       *master;
1220
1221         if (!dev)
1222                 return NULL;
1223
1224         master = kzalloc(size + sizeof *master, GFP_KERNEL);
1225         if (!master)
1226                 return NULL;
1227
1228         device_initialize(&master->dev);
1229         master->bus_num = -1;
1230         master->num_chipselect = 1;
1231         master->dev.class = &spi_master_class;
1232         master->dev.parent = get_device(dev);
1233         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1234
1235         return master;
1236 }
1237 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1238
1239 #ifdef CONFIG_OF
1240 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1241 {
1242         int nb, i, *cs;
1243         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1244
1245         if (!np)
1246                 return 0;
1247
1248         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1249         master->num_chipselect = max(nb, (int)master->num_chipselect);
1250
1251         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1252         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1253                 return 0;
1254         else if (nb < 0)
1255                 return nb;
1256
1257         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1258                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1259                           GFP_KERNEL);
1260         master->cs_gpios = cs;
1261
1262         if (!master->cs_gpios)
1263                 return -ENOMEM;
1264
1265         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1266                 cs[i] = -ENOENT;
1267
1268         for (i = 0; i < nb; i++)
1269                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1270
1271         return 0;
1272 }
1273 #else
1274 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1275 {
1276         return 0;
1277 }
1278 #endif
1279
1280 /**
1281  * spi_register_master - register SPI master controller
1282  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1283  * Context: can sleep
1284  *
1285  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1286  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1287  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1288  *
1289  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1290  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1291  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1292  * device identification, boards need configuration tables telling which
1293  * chip is at which address.
1294  *
1295  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1296  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1297  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1298  * spi_unregister_master().
1299  */
1300 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1301 {
1302         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1303         struct device           *dev = master->dev.parent;
1304         struct boardinfo        *bi;
1305         int                     status = -ENODEV;
1306         int                     dynamic = 0;
1307
1308         if (!dev)
1309                 return -ENODEV;
1310
1311         status = of_spi_register_master(master);
1312         if (status)
1313                 return status;
1314
1315         /* even if it's just one always-selected device, there must
1316          * be at least one chipselect
1317          */
1318         if (master->num_chipselect == 0)
1319                 return -EINVAL;
1320
1321         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1322                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1323
1324         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1325         if (master->bus_num < 0) {
1326                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1327                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1328                  */
1329                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1330                 dynamic = 1;
1331         }
1332
1333         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1334         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1335         master->bus_lock_flag = 0;
1336         init_completion(&master->xfer_completion);
1337
1338         /* register the device, then userspace will see it.
1339          * registration fails if the bus ID is in use.
1340          */
1341         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1342         status = device_add(&master->dev);
1343         if (status < 0)
1344                 goto done;
1345         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1346                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1347
1348         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1349         if (master->transfer)
1350                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1351         else {
1352                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1353                 if (status) {
1354                         device_del(&master->dev);
1355                         goto done;
1356                 }
1357         }
1358
1359         mutex_lock(&board_lock);
1360         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1361         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1362                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1363         mutex_unlock(&board_lock);
1364
1365         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1366         of_register_spi_devices(master);
1367         acpi_register_spi_devices(master);
1368 done:
1369         return status;
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1372
1373 static void devm_spi_unregister(struct device *dev, void *res)
1374 {
1375         spi_unregister_master(*(struct spi_master **)res);
1376 }
1377
1378 /**
1379  * dev_spi_register_master - register managed SPI master controller
1380  * @dev:    device managing SPI master
1381  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1382  * Context: can sleep
1383  *
1384  * Register a SPI device as with spi_register_master() which will
1385  * automatically be unregister
1386  */
1387 int devm_spi_register_master(struct device *dev, struct spi_master *master)
1388 {
1389         struct spi_master **ptr;
1390         int ret;
1391
1392         ptr = devres_alloc(devm_spi_unregister, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1393         if (!ptr)
1394                 return -ENOMEM;
1395
1396         ret = spi_register_master(master);
1397         if (ret != 0) {
1398                 *ptr = master;
1399                 devres_add(dev, ptr);
1400         } else {
1401                 devres_free(ptr);
1402         }
1403
1404         return ret;
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_spi_register_master);
1407
1408 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1409 {
1410         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 /**
1415  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1416  * @master: the master being unregistered
1417  * Context: can sleep
1418  *
1419  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1420  * only ones directly touching chip registers.
1421  *
1422  * This must be called from context that can sleep.
1423  */
1424 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1425 {
1426         int dummy;
1427
1428         if (master->queued) {
1429                 if (spi_destroy_queue(master))
1430                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1431         }
1432
1433         mutex_lock(&board_lock);
1434         list_del(&master->list);
1435         mutex_unlock(&board_lock);
1436
1437         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1438         device_unregister(&master->dev);
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1441
1442 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1443 {
1444         int ret;
1445
1446         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1447         if (!master->queued)
1448                 return 0;
1449
1450         ret = spi_stop_queue(master);
1451         if (ret)
1452                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1453
1454         return ret;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1457
1458 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1459 {
1460         int ret;
1461
1462         if (!master->queued)
1463                 return 0;
1464
1465         ret = spi_start_queue(master);
1466         if (ret)
1467                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1468
1469         return ret;
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1472
1473 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1474 {
1475         struct spi_master *m;
1476         const u16 *bus_num = data;
1477
1478         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1479         return m->bus_num == *bus_num;
1480 }
1481
1482 /**
1483  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1484  * @bus_num: the master's bus number
1485  * Context: can sleep
1486  *
1487  * This call may be used with devices that are registered after
1488  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1489  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1490  * no such master registered.
1491  */
1492 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1493 {
1494         struct device           *dev;
1495         struct spi_master       *master = NULL;
1496
1497         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1498                                 __spi_master_match);
1499         if (dev)
1500                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1501         /* reference got in class_find_device */
1502         return master;
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1505
1506
1507 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1508
1509 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1510  * other core methods are currently defined as inline functions.
1511  */
1512
1513 /**
1514  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1515  * @spi: the device whose settings are being modified
1516  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1517  *
1518  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1519  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1520  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1521  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1522  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1523  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1524  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1525  *
1526  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1527  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1528  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1529  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1530  */
1531 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1532 {
1533         unsigned        bad_bits;
1534         int             status = 0;
1535
1536         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1537          */
1538         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1539                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1540                 dev_err(&spi->dev,
1541                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1542                 return -EINVAL;
1543         }
1544         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1545          */
1546         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1547                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1548                 return -EINVAL;
1549         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1550          * that aren't supported with their current master
1551          */
1552         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1553         if (bad_bits) {
1554                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1555                         bad_bits);
1556                 return -EINVAL;
1557         }
1558
1559         if (!spi->bits_per_word)
1560                 spi->bits_per_word = 8;
1561
1562         if (spi->master->setup)
1563                 status = spi->master->setup(spi);
1564
1565         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s"
1566                                 "%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1567                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1568                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1569                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1570                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1571                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1572                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1573                         status);
1574
1575         return status;
1576 }
1577 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1578
1579 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1580 {
1581         struct spi_master *master = spi->master;
1582         struct spi_transfer *xfer;
1583
1584         message->spi = spi;
1585
1586         trace_spi_message_submit(message);
1587
1588         if (list_empty(&message->transfers))
1589                 return -EINVAL;
1590         if (!message->complete)
1591                 return -EINVAL;
1592
1593         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1594          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1595          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1596          * software limitations.
1597          */
1598         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1599                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1600                 unsigned flags = master->flags;
1601
1602                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1603                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1604                                 return -EINVAL;
1605                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1606                                 return -EINVAL;
1607                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1608                                 return -EINVAL;
1609                 }
1610         }
1611
1612         /**
1613          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1614          * it is not set for this transfer.
1615          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1616          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1617          */
1618         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1619                 message->frame_length += xfer->len;
1620                 if (!xfer->bits_per_word)
1621                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1622                 if (!xfer->speed_hz) {
1623                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1624                         if (master->max_speed_hz &&
1625                             xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1626                                 xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1627                 }
1628
1629                 if (master->bits_per_word_mask) {
1630                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1631                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1632                                 return -EINVAL;
1633                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1634                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1635                                 return -EINVAL;
1636                 }
1637
1638                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1639                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1640                         return -EINVAL;
1641                 if (xfer->speed_hz && master->max_speed_hz &&
1642                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1643                         return -EINVAL;
1644
1645                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1646                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1647                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1648                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1649                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1650                  * 1. keep the value is not out of single, dual and quad
1651                  * 2. keep tx/rx_nbits is contained by mode in spi_device
1652                  * 3. if SPI_3WIRE, tx/rx_nbits should be in single
1653                  */
1654                 if (xfer->tx_buf) {
1655                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1656                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1657                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1658                                 return -EINVAL;
1659                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1660                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1661                                 return -EINVAL;
1662                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1663                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1664                                 return -EINVAL;
1665                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1666                                 (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1667                                 return -EINVAL;
1668                 }
1669                 /* check transfer rx_nbits */
1670                 if (xfer->rx_buf) {
1671                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1672                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1673                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1674                                 return -EINVAL;
1675                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1676                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1677                                 return -EINVAL;
1678                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1679                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1680                                 return -EINVAL;
1681                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1682                                 (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1683                                 return -EINVAL;
1684                 }
1685         }
1686
1687         message->status = -EINPROGRESS;
1688         return master->transfer(spi, message);
1689 }
1690
1691 /**
1692  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1693  * @spi: device with which data will be exchanged
1694  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1695  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1696  *
1697  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1698  * as well as from task contexts which can sleep.
1699  *
1700  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1701  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1702  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1703  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1704  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1705  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1706  * core or controller driver code.
1707  *
1708  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1709  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1710  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1711  * time requirements, for example.
1712  *
1713  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1714  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1715  * Until returning from the associated message completion callback,
1716  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1717  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1718  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1719  */
1720 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1721 {
1722         struct spi_master *master = spi->master;
1723         int ret;
1724         unsigned long flags;
1725
1726         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1727
1728         if (master->bus_lock_flag)
1729                 ret = -EBUSY;
1730         else
1731                 ret = __spi_async(spi, message);
1732
1733         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1734
1735         return ret;
1736 }
1737 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
1738
1739 /**
1740  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
1741  * @spi: device with which data will be exchanged
1742  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1743  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1744  *
1745  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1746  * as well as from task contexts which can sleep.
1747  *
1748  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1749  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1750  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1751  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1752  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1753  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1754  * core or controller driver code.
1755  *
1756  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1757  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1758  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1759  * time requirements, for example.
1760  *
1761  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1762  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1763  * Until returning from the associated message completion callback,
1764  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1765  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1766  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1767  */
1768 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1769 {
1770         struct spi_master *master = spi->master;
1771         int ret;
1772         unsigned long flags;
1773
1774         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1775
1776         ret = __spi_async(spi, message);
1777
1778         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1779
1780         return ret;
1781
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
1784
1785
1786 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1787
1788 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
1789  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
1790  * inline functions.
1791  */
1792
1793 static void spi_complete(void *arg)
1794 {
1795         complete(arg);
1796 }
1797
1798 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
1799                       int bus_locked)
1800 {
1801         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
1802         int status;
1803         struct spi_master *master = spi->master;
1804
1805         message->complete = spi_complete;
1806         message->context = &done;
1807
1808         if (!bus_locked)
1809                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1810
1811         status = spi_async_locked(spi, message);
1812
1813         if (!bus_locked)
1814                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1815
1816         if (status == 0) {
1817                 wait_for_completion(&done);
1818                 status = message->status;
1819         }
1820         message->context = NULL;
1821         return status;
1822 }
1823
1824 /**
1825  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
1826  * @spi: device with which data will be exchanged
1827  * @message: describes the data transfers
1828  * Context: can sleep
1829  *
1830  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1831  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1832  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1833  *
1834  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
1835  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
1836  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
1837  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
1838  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
1839  *
1840  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
1841  * message will not be freed before this call returns.
1842  *
1843  * It returns zero on success, else a negative error code.
1844  */
1845 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1846 {
1847         return __spi_sync(spi, message, 0);
1848 }
1849 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
1850
1851 /**
1852  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
1853  * @spi: device with which data will be exchanged
1854  * @message: describes the data transfers
1855  * Context: can sleep
1856  *
1857  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1858  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1859  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1860  *
1861  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1862  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
1863  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
1864  *
1865  * It returns zero on success, else a negative error code.
1866  */
1867 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1868 {
1869         return __spi_sync(spi, message, 1);
1870 }
1871 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
1872
1873 /**
1874  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
1875  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
1876  * Context: can sleep
1877  *
1878  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1879  * is non-interruptible, and has no timeout.
1880  *
1881  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1882  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
1883  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
1884  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
1885  *
1886  * It returns zero on success, else a negative error code.
1887  */
1888 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
1889 {
1890         unsigned long flags;
1891
1892         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1893
1894         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1895         master->bus_lock_flag = 1;
1896         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1897
1898         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
1899
1900         return 0;
1901 }
1902 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
1903
1904 /**
1905  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
1906  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
1907  * Context: can sleep
1908  *
1909  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1910  * is non-interruptible, and has no timeout.
1911  *
1912  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
1913  * call.
1914  *
1915  * It returns zero on success, else a negative error code.
1916  */
1917 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
1918 {
1919         master->bus_lock_flag = 0;
1920
1921         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1922
1923         return 0;
1924 }
1925 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
1926
1927 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
1928 #define SPI_BUFSIZ      max(32,SMP_CACHE_BYTES)
1929
1930 static u8       *buf;
1931
1932 /**
1933  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
1934  * @spi: device with which data will be exchanged
1935  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
1936  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
1937  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
1938  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
1939  * Context: can sleep
1940  *
1941  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
1942  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
1943  * is zero for success, else a negative errno status code.
1944  * This call may only be used from a context that may sleep.
1945  *
1946  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
1947  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
1948  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
1949  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
1950  */
1951 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
1952                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
1953                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
1954 {
1955         static DEFINE_MUTEX(lock);
1956
1957         int                     status;
1958         struct spi_message      message;
1959         struct spi_transfer     x[2];
1960         u8                      *local_buf;
1961
1962         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
1963          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
1964          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
1965          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
1966          */
1967         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
1968                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
1969                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
1970                 if (!local_buf)
1971                         return -ENOMEM;
1972         } else {
1973                 local_buf = buf;
1974         }
1975
1976         spi_message_init(&message);
1977         memset(x, 0, sizeof x);
1978         if (n_tx) {
1979                 x[0].len = n_tx;
1980                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
1981         }
1982         if (n_rx) {
1983                 x[1].len = n_rx;
1984                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
1985         }
1986
1987         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
1988         x[0].tx_buf = local_buf;
1989         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
1990
1991         /* do the i/o */
1992         status = spi_sync(spi, &message);
1993         if (status == 0)
1994                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
1995
1996         if (x[0].tx_buf == buf)
1997                 mutex_unlock(&lock);
1998         else
1999                 kfree(local_buf);
2000
2001         return status;
2002 }
2003 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
2004
2005 /*-------------------------------------------------------------------------*/
2006
2007 static int __init spi_init(void)
2008 {
2009         int     status;
2010
2011         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
2012         if (!buf) {
2013                 status = -ENOMEM;
2014                 goto err0;
2015         }
2016
2017         status = bus_register(&spi_bus_type);
2018         if (status < 0)
2019                 goto err1;
2020
2021         status = class_register(&spi_master_class);
2022         if (status < 0)
2023                 goto err2;
2024         return 0;
2025
2026 err2:
2027         bus_unregister(&spi_bus_type);
2028 err1:
2029         kfree(buf);
2030         buf = NULL;
2031 err0:
2032         return status;
2033 }
2034
2035 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
2036  * but even essential drivers wait till later
2037  *
2038  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
2039  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
2040  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
2041  */
2042 postcore_initcall(spi_init);
2043