sound/soc/sh/fsi.c

   1 /*
   2  * Fifo-attached Serial Interface (FSI) support for SH7724
   3  *
   4  * Copyright (C) 2009 Renesas Solutions Corp.
   5  * Kuninori Morimoto <morimoto.kuninori@renesas.com>
   6  *
   7  * Based on ssi.c
   8  * Copyright (c) 2007 Manuel Lauss <mano@roarinelk.homelinux.net>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  */
  14
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/pm_runtime.h>
  17 #include <linux/io.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <sound/soc.h>
  20 #include <sound/sh_fsi.h>
  21
  22 /* PortA/PortB register */
  23 #define REG_DO_FMT      0x0000
  24 #define REG_DOFF_CTL    0x0004
  25 #define REG_DOFF_ST     0x0008
  26 #define REG_DI_FMT      0x000C
  27 #define REG_DIFF_CTL    0x0010
  28 #define REG_DIFF_ST     0x0014
  29 #define REG_CKG1        0x0018
  30 #define REG_CKG2        0x001C
  31 #define REG_DIDT        0x0020
  32 #define REG_DODT        0x0024
  33 #define REG_MUTE_ST     0x0028
  34 #define REG_OUT_SEL     0x0030
  35
  36 /* master register */
  37 #define MST_CLK_RST     0x0210
  38 #define MST_SOFT_RST    0x0214
  39 #define MST_FIFO_SZ     0x0218
  40
  41 /* core register (depend on FSI version) */
  42 #define A_MST_CTLR      0x0180
  43 #define B_MST_CTLR      0x01A0
  44 #define CPU_INT_ST      0x01F4
  45 #define CPU_IEMSK       0x01F8
  46 #define CPU_IMSK        0x01FC
  47 #define INT_ST          0x0200
  48 #define IEMSK           0x0204
  49 #define IMSK            0x0208
  50
  51 /* DO_FMT */
  52 /* DI_FMT */
  53 #define CR_BWS_24       (0x0 << 20) /* FSI2 */
  54 #define CR_BWS_16       (0x1 << 20) /* FSI2 */
  55 #define CR_BWS_20       (0x2 << 20) /* FSI2 */
  56
  57 #define CR_DTMD_PCM             (0x0 << 8) /* FSI2 */
  58 #define CR_DTMD_SPDIF_PCM       (0x1 << 8) /* FSI2 */
  59 #define CR_DTMD_SPDIF_STREAM    (0x2 << 8) /* FSI2 */
  60
  61 #define CR_MONO         (0x0 << 4)
  62 #define CR_MONO_D       (0x1 << 4)
  63 #define CR_PCM          (0x2 << 4)
  64 #define CR_I2S          (0x3 << 4)
  65 #define CR_TDM          (0x4 << 4)
  66 #define CR_TDM_D        (0x5 << 4)
  67
  68 /* DOFF_CTL */
  69 /* DIFF_CTL */
  70 #define IRQ_HALF        0x00100000
  71 #define FIFO_CLR        0x00000001
  72
  73 /* DOFF_ST */
  74 #define ERR_OVER        0x00000010
  75 #define ERR_UNDER       0x00000001
  76 #define ST_ERR          (ERR_OVER | ERR_UNDER)
  77
  78 /* CKG1 */
  79 #define ACKMD_MASK      0x00007000
  80 #define BPFMD_MASK      0x00000700
  81
  82 /* A/B MST_CTLR */
  83 #define BP      (1 << 4)        /* Fix the signal of Biphase output */
  84 #define SE      (1 << 0)        /* Fix the master clock */
  85
  86 /* CLK_RST */
  87 #define B_CLK           0x00000010
  88 #define A_CLK           0x00000001
  89
  90 /* IO SHIFT / MACRO */
  91 #define BI_SHIFT        12
  92 #define BO_SHIFT        8
  93 #define AI_SHIFT        4
  94 #define AO_SHIFT        0
  95 #define AB_IO(param, shift)     (param << shift)
  96
  97 /* SOFT_RST */
  98 #define PBSR            (1 << 12) /* Port B Software Reset */
  99 #define PASR            (1 <<  8) /* Port A Software Reset */
 100 #define IR              (1 <<  4) /* Interrupt Reset */
 101 #define FSISR           (1 <<  0) /* Software Reset */
 102
 103 /* OUT_SEL (FSI2) */
 104 #define DMMD            (1 << 4) /* SPDIF output timing 0: Biphase only */
 105                                  /*                     1: Biphase and serial */
 106
 107 /* FIFO_SZ */
 108 #define FIFO_SZ_MASK    0x7
 109
 110 #define FSI_RATES SNDRV_PCM_RATE_8000_96000
 111
 112 #define FSI_FMTS (SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE)
 113
 114 /*
 115  * FSI driver use below type name for variable
 116  *
 117  * xxx_len      : data length
 118  * xxx_width    : data width
 119  * xxx_offset   : data offset
 120  * xxx_num      : number of data
 121  */
 122
 123 /*
 124  *              struct
 125  */
 126
 127 struct fsi_stream {
 128         struct snd_pcm_substream *substream;
 129
 130         int fifo_max_num;
 131         int chan_num;
 132
 133         int buff_offset;
 134         int buff_len;
 135         int period_len;
 136         int period_num;
 137
 138         int uerr_num;
 139         int oerr_num;
 140 };
 141
 142 struct fsi_priv {
 143         void __iomem *base;
 144         struct fsi_master *master;
 145
 146         struct fsi_stream playback;
 147         struct fsi_stream capture;
 148
 149         long rate;
 150 };
 151
 152 struct fsi_core {
 153         int ver;
 154
 155         u32 int_st;
 156         u32 iemsk;
 157         u32 imsk;
 158         u32 a_mclk;
 159         u32 b_mclk;
 160 };
 161
 162 struct fsi_master {
 163         void __iomem *base;
 164         int irq;
 165         struct fsi_priv fsia;
 166         struct fsi_priv fsib;
 167         struct fsi_core *core;
 168         struct sh_fsi_platform_info *info;
 169         spinlock_t lock;
 170 };
 171
 172 /*
 173  *              basic read write function
 174  */
 175
 176 static void __fsi_reg_write(u32 reg, u32 data)
 177 {
 178         /* valid data area is 24bit */
 179         data &= 0x00ffffff;
 180
 181         __raw_writel(data, reg);
 182 }
 183
 184 static u32 __fsi_reg_read(u32 reg)
 185 {
 186         return __raw_readl(reg);
 187 }
 188
 189 static void __fsi_reg_mask_set(u32 reg, u32 mask, u32 data)
 190 {
 191         u32 val = __fsi_reg_read(reg);
 192
 193         val &= ~mask;
 194         val |= data & mask;
 195
 196         __fsi_reg_write(reg, val);
 197 }
 198
 199 #define fsi_reg_write(p, r, d)\
 200         __fsi_reg_write((u32)(p->base + REG_##r), d)
 201
 202 #define fsi_reg_read(p, r)\
 203         __fsi_reg_read((u32)(p->base + REG_##r))
 204
 205 #define fsi_reg_mask_set(p, r, m, d)\
 206         __fsi_reg_mask_set((u32)(p->base + REG_##r), m, d)
 207
 208 #define fsi_master_read(p, r) _fsi_master_read(p, MST_##r)
 209 #define fsi_core_read(p, r)   _fsi_master_read(p, p->core->r)
 210 static u32 _fsi_master_read(struct fsi_master *master, u32 reg)
 211 {
 212         u32 ret;
 213         unsigned long flags;
 214
 215         spin_lock_irqsave(&master->lock, flags);
 216         ret = __fsi_reg_read((u32)(master->base + reg));
 217         spin_unlock_irqrestore(&master->lock, flags);
 218
 219         return ret;
 220 }
 221
 222 #define fsi_master_mask_set(p, r, m, d) _fsi_master_mask_set(p, MST_##r, m, d)
 223 #define fsi_core_mask_set(p, r, m, d)  _fsi_master_mask_set(p, p->core->r, m, d)
 224 static void _fsi_master_mask_set(struct fsi_master *master,
 225                                u32 reg, u32 mask, u32 data)
 226 {
 227         unsigned long flags;
 228
 229         spin_lock_irqsave(&master->lock, flags);
 230         __fsi_reg_mask_set((u32)(master->base + reg), mask, data);
 231         spin_unlock_irqrestore(&master->lock, flags);
 232 }
 233
 234 /*
 235  *              basic function
 236  */
 237
 238 static struct fsi_master *fsi_get_master(struct fsi_priv *fsi)
 239 {
 240         return fsi->master;
 241 }
 242
 243 static int fsi_is_port_a(struct fsi_priv *fsi)
 244 {
 245         return fsi->master->base == fsi->base;
 246 }
 247
 248 static struct snd_soc_dai *fsi_get_dai(struct snd_pcm_substream *substream)
 249 {
 250         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
 251
 252         return  rtd->cpu_dai;
 253 }
 254
 255 static struct fsi_priv *fsi_get_priv_frm_dai(struct snd_soc_dai *dai)
 256 {
 257         struct fsi_master *master = snd_soc_dai_get_drvdata(dai);
 258
 259         if (dai->id == 0)
 260                 return &master->fsia;
 261         else
 262                 return &master->fsib;
 263 }
 264
 265 static struct fsi_priv *fsi_get_priv(struct snd_pcm_substream *substream)
 266 {
 267         return fsi_get_priv_frm_dai(fsi_get_dai(substream));
 268 }
 269
 270 static u32 fsi_get_info_flags(struct fsi_priv *fsi)
 271 {
 272         int is_porta = fsi_is_port_a(fsi);
 273         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 274
 275         return is_porta ? master->info->porta_flags :
 276                 master->info->portb_flags;
 277 }
 278
 279 static inline int fsi_stream_is_play(int stream)
 280 {
 281         return stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK;
 282 }
 283
 284 static inline int fsi_is_play(struct snd_pcm_substream *substream)
 285 {
 286         return fsi_stream_is_play(substream->stream);
 287 }
 288
 289 static inline struct fsi_stream *fsi_get_stream(struct fsi_priv *fsi,
 290                                                 int is_play)
 291 {
 292         return is_play ? &fsi->playback : &fsi->capture;
 293 }
 294
 295 static int fsi_is_master_mode(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 296 {
 297         u32 mode;
 298         u32 flags = fsi_get_info_flags(fsi);
 299
 300         mode = is_play ? SH_FSI_OUT_SLAVE_MODE : SH_FSI_IN_SLAVE_MODE;
 301
 302         /* return
 303          * 1 : master mode
 304          * 0 : slave mode
 305          */
 306
 307         return (mode & flags) != mode;
 308 }
 309
 310 static u32 fsi_get_port_shift(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 311 {
 312         int is_porta = fsi_is_port_a(fsi);
 313         u32 shift;
 314
 315         if (is_porta)
 316                 shift = is_play ? AO_SHIFT : AI_SHIFT;
 317         else
 318                 shift = is_play ? BO_SHIFT : BI_SHIFT;
 319
 320         return shift;
 321 }
 322
 323 static void fsi_stream_push(struct fsi_priv *fsi,
 324                             int is_play,
 325                             struct snd_pcm_substream *substream,
 326                             u32 buffer_len,
 327                             u32 period_len)
 328 {
 329         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 330
 331         io->substream   = substream;
 332         io->buff_len    = buffer_len;
 333         io->buff_offset = 0;
 334         io->period_len  = period_len;
 335         io->period_num  = 0;
 336         io->oerr_num    = -1; /* ignore 1st err */
 337         io->uerr_num    = -1; /* ignore 1st err */
 338 }
 339
 340 static void fsi_stream_pop(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 341 {
 342         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 343         struct snd_soc_dai *dai = fsi_get_dai(io->substream);
 344
 345
 346         if (io->oerr_num > 0)
 347                 dev_err(dai->dev, "over_run = %d\n", io->oerr_num);
 348
 349         if (io->uerr_num > 0)
 350                 dev_err(dai->dev, "under_run = %d\n", io->uerr_num);
 351
 352         io->substream   = NULL;
 353         io->buff_len    = 0;
 354         io->buff_offset = 0;
 355         io->period_len  = 0;
 356         io->period_num  = 0;
 357         io->oerr_num    = 0;
 358         io->uerr_num    = 0;
 359 }
 360
 361 static int fsi_get_fifo_data_num(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 362 {
 363         u32 status;
 364         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 365         int data_num;
 366
 367         status = is_play ?
 368                 fsi_reg_read(fsi, DOFF_ST) :
 369                 fsi_reg_read(fsi, DIFF_ST);
 370
 371         data_num = 0x1ff & (status >> 8);
 372         data_num *= io->chan_num;
 373
 374         return data_num;
 375 }
 376
 377 static int fsi_len2num(int len, int width)
 378 {
 379         return len / width;
 380 }
 381
 382 #define fsi_num2offset(a, b) fsi_num2len(a, b)
 383 static int fsi_num2len(int num, int width)
 384 {
 385         return num * width;
 386 }
 387
 388 static int fsi_get_frame_width(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 389 {
 390         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 391         struct snd_pcm_substream *substream = io->substream;
 392         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
 393
 394         return frames_to_bytes(runtime, 1) / io->chan_num;
 395 }
 396
 397 static void fsi_count_fifo_err(struct fsi_priv *fsi)
 398 {
 399         u32 ostatus = fsi_reg_read(fsi, DOFF_ST);
 400         u32 istatus = fsi_reg_read(fsi, DIFF_ST);
 401
 402         if (ostatus & ERR_OVER)
 403                 fsi->playback.oerr_num++;
 404
 405         if (ostatus & ERR_UNDER)
 406                 fsi->playback.uerr_num++;
 407
 408         if (istatus & ERR_OVER)
 409                 fsi->capture.oerr_num++;
 410
 411         if (istatus & ERR_UNDER)
 412                 fsi->capture.uerr_num++;
 413
 414         fsi_reg_write(fsi, DOFF_ST, 0);
 415         fsi_reg_write(fsi, DIFF_ST, 0);
 416 }
 417
 418 /*
 419  *              dma function
 420  */
 421
 422 static u8 *fsi_dma_get_area(struct fsi_priv *fsi, int stream)
 423 {
 424         int is_play = fsi_stream_is_play(stream);
 425         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 426
 427         return io->substream->runtime->dma_area + io->buff_offset;
 428 }
 429
 430 static void fsi_dma_soft_push16(struct fsi_priv *fsi, int num)
 431 {
 432         u16 *start;
 433         int i;
 434
 435         start  = (u16 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK);
 436
 437         for (i = 0; i < num; i++)
 438                 fsi_reg_write(fsi, DODT, ((u32)*(start + i) << 8));
 439 }
 440
 441 static void fsi_dma_soft_pop16(struct fsi_priv *fsi, int num)
 442 {
 443         u16 *start;
 444         int i;
 445
 446         start  = (u16 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE);
 447
 448
 449         for (i = 0; i < num; i++)
 450                 *(start + i) = (u16)(fsi_reg_read(fsi, DIDT) >> 8);
 451 }
 452
 453 static void fsi_dma_soft_push32(struct fsi_priv *fsi, int num)
 454 {
 455         u32 *start;
 456         int i;
 457
 458         start  = (u32 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK);
 459
 460
 461         for (i = 0; i < num; i++)
 462                 fsi_reg_write(fsi, DODT, *(start + i));
 463 }
 464
 465 static void fsi_dma_soft_pop32(struct fsi_priv *fsi, int num)
 466 {
 467         u32 *start;
 468         int i;
 469
 470         start  = (u32 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE);
 471
 472         for (i = 0; i < num; i++)
 473                 *(start + i) = fsi_reg_read(fsi, DIDT);
 474 }
 475
 476 /*
 477  *              irq function
 478  */
 479
 480 static void fsi_irq_enable(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 481 {
 482         u32 data = AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, is_play));
 483         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 484
 485         fsi_core_mask_set(master, imsk,  data, data);
 486         fsi_core_mask_set(master, iemsk, data, data);
 487 }
 488
 489 static void fsi_irq_disable(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 490 {
 491         u32 data = AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, is_play));
 492         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 493
 494         fsi_core_mask_set(master, imsk,  data, 0);
 495         fsi_core_mask_set(master, iemsk, data, 0);
 496 }
 497
 498 static u32 fsi_irq_get_status(struct fsi_master *master)
 499 {
 500         return fsi_core_read(master, int_st);
 501 }
 502
 503 static void fsi_irq_clear_status(struct fsi_priv *fsi)
 504 {
 505         u32 data = 0;
 506         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 507
 508         data |= AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, 0));
 509         data |= AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, 1));
 510
 511         /* clear interrupt factor */
 512         fsi_core_mask_set(master, int_st, data, 0);
 513 }
 514
 515 /*
 516  *              SPDIF master clock function
 517  *
 518  * These functions are used later FSI2
 519  */
 520 static void fsi_spdif_clk_ctrl(struct fsi_priv *fsi, int enable)
 521 {
 522         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 523         u32 mask, val;
 524
 525         if (master->core->ver < 2) {
 526                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 527                 return;
 528         }
 529
 530         mask = BP | SE;
 531         val = enable ? mask : 0;
 532
 533         fsi_is_port_a(fsi) ?
 534                 fsi_core_mask_set(master, a_mclk, mask, val) :
 535                 fsi_core_mask_set(master, b_mclk, mask, val);
 536 }
 537
 538 /*
 539  *              ctrl function
 540  */
 541
 542 static void fsi_clk_ctrl(struct fsi_priv *fsi, int enable)
 543 {
 544         u32 val = fsi_is_port_a(fsi) ? (1 << 0) : (1 << 4);
 545         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 546
 547         if (enable)
 548                 fsi_master_mask_set(master, CLK_RST, val, val);
 549         else
 550                 fsi_master_mask_set(master, CLK_RST, val, 0);
 551 }
 552
 553 static void fsi_fifo_init(struct fsi_priv *fsi,
 554                           int is_play,
 555                           struct snd_soc_dai *dai)
 556 {
 557         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 558         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 559         u32 shift, i;
 560
 561         /* get on-chip RAM capacity */
 562         shift = fsi_master_read(master, FIFO_SZ);
 563         shift >>= fsi_get_port_shift(fsi, is_play);
 564         shift &= FIFO_SZ_MASK;
 565         io->fifo_max_num = 256 << shift;
 566         dev_dbg(dai->dev, "fifo = %d words\n", io->fifo_max_num);
 567
 568         /*
 569          * The maximum number of sample data varies depending
 570          * on the number of channels selected for the format.
 571          *
 572          * FIFOs are used in 4-channel units in 3-channel mode
 573          * and in 8-channel units in 5- to 7-channel mode
 574          * meaning that more FIFOs than the required size of DPRAM
 575          * are used.
 576          *
 577          * ex) if 256 words of DP-RAM is connected
 578          * 1 channel:  256 (256 x 1 = 256)
 579          * 2 channels: 128 (128 x 2 = 256)
 580          * 3 channels:  64 ( 64 x 3 = 192)
 581          * 4 channels:  64 ( 64 x 4 = 256)
 582          * 5 channels:  32 ( 32 x 5 = 160)
 583          * 6 channels:  32 ( 32 x 6 = 192)
 584          * 7 channels:  32 ( 32 x 7 = 224)
 585          * 8 channels:  32 ( 32 x 8 = 256)
 586          */
 587         for (i = 1; i < io->chan_num; i <<= 1)
 588                 io->fifo_max_num >>= 1;
 589         dev_dbg(dai->dev, "%d channel %d store\n",
 590                 io->chan_num, io->fifo_max_num);
 591
 592         /*
 593          * set interrupt generation factor
 594          * clear FIFO
 595          */
 596         if (is_play) {
 597                 fsi_reg_write(fsi,      DOFF_CTL, IRQ_HALF);
 598                 fsi_reg_mask_set(fsi,   DOFF_CTL, FIFO_CLR, FIFO_CLR);
 599         } else {
 600                 fsi_reg_write(fsi,      DIFF_CTL, IRQ_HALF);
 601                 fsi_reg_mask_set(fsi,   DIFF_CTL, FIFO_CLR, FIFO_CLR);
 602         }
 603 }
 604
 605 static void fsi_soft_all_reset(struct fsi_master *master)
 606 {
 607         /* port AB reset */
 608         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, PASR | PBSR, 0);
 609         mdelay(10);
 610
 611         /* soft reset */
 612         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, FSISR, 0);
 613         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, FSISR, FSISR);
 614         mdelay(10);
 615 }
 616
 617 static int fsi_fifo_data_ctrl(struct fsi_priv *fsi, int stream)
 618 {
 619         struct snd_pcm_runtime *runtime;
 620         struct snd_pcm_substream *substream = NULL;
 621         int is_play = fsi_stream_is_play(stream);
 622         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 623         int data_residue_num;
 624         int data_num;
 625         int data_num_max;
 626         int ch_width;
 627         int over_period;
 628         void (*fn)(struct fsi_priv *fsi, int size);
 629
 630         if (!fsi                        ||
 631             !io->substream              ||
 632             !io->substream->runtime)
 633                 return -EINVAL;
 634
 635         over_period     = 0;
 636         substream       = io->substream;
 637         runtime         = substream->runtime;
 638
 639         /* FSI FIFO has limit.
 640          * So, this driver can not send periods data at a time
 641          */
 642         if (io->buff_offset >=
 643             fsi_num2offset(io->period_num + 1, io->period_len)) {
 644
 645                 over_period = 1;
 646                 io->period_num = (io->period_num + 1) % runtime->periods;
 647
 648                 if (0 == io->period_num)
 649                         io->buff_offset = 0;
 650         }
 651
 652         /* get 1 channel data width */
 653         ch_width = fsi_get_frame_width(fsi, is_play);
 654
 655         /* get residue data number of alsa */
 656         data_residue_num = fsi_len2num(io->buff_len - io->buff_offset,
 657                                        ch_width);
 658
 659         if (is_play) {
 660                 /*
 661                  * for play-back
 662                  *
 663                  * data_num_max : number of FSI fifo free space
 664                  * data_num     : number of ALSA residue data
 665                  */
 666                 data_num_max  = io->fifo_max_num * io->chan_num;
 667                 data_num_max -= fsi_get_fifo_data_num(fsi, is_play);
 668
 669                 data_num = data_residue_num;
 670
 671                 switch (ch_width) {
 672                 case 2:
 673                         fn = fsi_dma_soft_push16;
 674                         break;
 675                 case 4:
 676                         fn = fsi_dma_soft_push32;
 677                         break;
 678                 default:
 679                         return -EINVAL;
 680                 }
 681         } else {
 682                 /*
 683                  * for capture
 684                  *
 685                  * data_num_max : number of ALSA free space
 686                  * data_num     : number of data in FSI fifo
 687                  */
 688                 data_num_max = data_residue_num;
 689                 data_num     = fsi_get_fifo_data_num(fsi, is_play);
 690
 691                 switch (ch_width) {
 692                 case 2:
 693                         fn = fsi_dma_soft_pop16;
 694                         break;
 695                 case 4:
 696                         fn = fsi_dma_soft_pop32;
 697                         break;
 698                 default:
 699                         return -EINVAL;
 700                 }
 701         }
 702
 703         data_num = min(data_num, data_num_max);
 704
 705         fn(fsi, data_num);
 706
 707         /* update buff_offset */
 708         io->buff_offset += fsi_num2offset(data_num, ch_width);
 709
 710         if (over_period)
 711                 snd_pcm_period_elapsed(substream);
 712
 713         return 0;
 714 }
 715
 716 static int fsi_data_pop(struct fsi_priv *fsi)
 717 {
 718         return fsi_fifo_data_ctrl(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE);
 719 }
 720
 721 static int fsi_data_push(struct fsi_priv *fsi)
 722 {
 723         return fsi_fifo_data_ctrl(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK);
 724 }
 725
 726 static irqreturn_t fsi_interrupt(int irq, void *data)
 727 {
 728         struct fsi_master *master = data;
 729         u32 int_st = fsi_irq_get_status(master);
 730
 731         /* clear irq status */
 732         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, IR, 0);
 733         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, IR, IR);
 734
 735         if (int_st & AB_IO(1, AO_SHIFT))
 736                 fsi_data_push(&master->fsia);
 737         if (int_st & AB_IO(1, BO_SHIFT))
 738                 fsi_data_push(&master->fsib);
 739         if (int_st & AB_IO(1, AI_SHIFT))
 740                 fsi_data_pop(&master->fsia);
 741         if (int_st & AB_IO(1, BI_SHIFT))
 742                 fsi_data_pop(&master->fsib);
 743
 744         fsi_count_fifo_err(&master->fsia);
 745         fsi_count_fifo_err(&master->fsib);
 746
 747         fsi_irq_clear_status(&master->fsia);
 748         fsi_irq_clear_status(&master->fsib);
 749
 750         return IRQ_HANDLED;
 751 }
 752
 753 /*
 754  *              dai ops
 755  */
 756
 757 static int fsi_dai_startup(struct snd_pcm_substream *substream,
 758                            struct snd_soc_dai *dai)
 759 {
 760         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 761         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 762         struct fsi_stream *io;
 763         u32 flags = fsi_get_info_flags(fsi);
 764         u32 fmt;
 765         u32 data;
 766         int is_play = fsi_is_play(substream);
 767         int is_master;
 768
 769         io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 770
 771         pm_runtime_get_sync(dai->dev);
 772
 773         /* CKG1 */
 774         data = is_play ? (1 << 0) : (1 << 4);
 775         is_master = fsi_is_master_mode(fsi, is_play);
 776         if (is_master)
 777                 fsi_reg_mask_set(fsi, CKG1, data, data);
 778         else
 779                 fsi_reg_mask_set(fsi, CKG1, data, 0);
 780
 781         /* clock inversion (CKG2) */
 782         data = 0;
 783         if (SH_FSI_LRM_INV & flags)
 784                 data |= 1 << 12;
 785         if (SH_FSI_BRM_INV & flags)
 786                 data |= 1 << 8;
 787         if (SH_FSI_LRS_INV & flags)
 788                 data |= 1 << 4;
 789         if (SH_FSI_BRS_INV & flags)
 790                 data |= 1 << 0;
 791
 792         fsi_reg_write(fsi, CKG2, data);
 793
 794         /* do fmt, di fmt */
 795         data = 0;
 796         fmt = is_play ? SH_FSI_GET_OFMT(flags) : SH_FSI_GET_IFMT(flags);
 797         switch (fmt) {
 798         case SH_FSI_FMT_MONO:
 799                 data = CR_MONO;
 800                 io->chan_num = 1;
 801                 break;
 802         case SH_FSI_FMT_MONO_DELAY:
 803                 data = CR_MONO_D;
 804                 io->chan_num = 1;
 805                 break;
 806         case SH_FSI_FMT_PCM:
 807                 data = CR_PCM;
 808                 io->chan_num = 2;
 809                 break;
 810         case SH_FSI_FMT_I2S:
 811                 data = CR_I2S;
 812                 io->chan_num = 2;
 813                 break;
 814         case SH_FSI_FMT_TDM:
 815                 io->chan_num = is_play ?
 816                         SH_FSI_GET_CH_O(flags) : SH_FSI_GET_CH_I(flags);
 817                 data = CR_TDM | (io->chan_num - 1);
 818                 break;
 819         case SH_FSI_FMT_TDM_DELAY:
 820                 io->chan_num = is_play ?
 821                         SH_FSI_GET_CH_O(flags) : SH_FSI_GET_CH_I(flags);
 822                 data = CR_TDM_D | (io->chan_num - 1);
 823                 break;
 824         case SH_FSI_FMT_SPDIF:
 825                 if (master->core->ver < 2) {
 826                         dev_err(dai->dev, "This FSI can not use SPDIF\n");
 827                         return -EINVAL;
 828                 }
 829                 data = CR_BWS_16 | CR_DTMD_SPDIF_PCM | CR_PCM;
 830                 io->chan_num = 2;
 831                 fsi_spdif_clk_ctrl(fsi, 1);
 832                 fsi_reg_mask_set(fsi, OUT_SEL, DMMD, DMMD);
 833                 break;
 834         default:
 835                 dev_err(dai->dev, "unknown format.\n");
 836                 return -EINVAL;
 837         }
 838         is_play ?
 839                 fsi_reg_write(fsi, DO_FMT, data) :
 840                 fsi_reg_write(fsi, DI_FMT, data);
 841
 842         /* irq clear */
 843         fsi_irq_disable(fsi, is_play);
 844         fsi_irq_clear_status(fsi);
 845
 846         /* fifo init */
 847         fsi_fifo_init(fsi, is_play, dai);
 848
 849         return 0;
 850 }
 851
 852 static void fsi_dai_shutdown(struct snd_pcm_substream *substream,
 853                              struct snd_soc_dai *dai)
 854 {
 855         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 856         int is_play = fsi_is_play(substream);
 857         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 858         int (*set_rate)(struct device *dev, int is_porta, int rate, int enable);
 859
 860         fsi_irq_disable(fsi, is_play);
 861         fsi_clk_ctrl(fsi, 0);
 862
 863         set_rate = master->info->set_rate;
 864         if (set_rate && fsi->rate)
 865                 set_rate(dai->dev, fsi_is_port_a(fsi), fsi->rate, 0);
 866         fsi->rate = 0;
 867
 868         pm_runtime_put_sync(dai->dev);
 869 }
 870
 871 static int fsi_dai_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd,
 872                            struct snd_soc_dai *dai)
 873 {
 874         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 875         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
 876         int is_play = fsi_is_play(substream);
 877         int ret = 0;
 878
 879         switch (cmd) {
 880         case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
 881                 fsi_stream_push(fsi, is_play, substream,
 882                                 frames_to_bytes(runtime, runtime->buffer_size),
 883                                 frames_to_bytes(runtime, runtime->period_size));
 884                 ret = is_play ? fsi_data_push(fsi) : fsi_data_pop(fsi);
 885                 fsi_irq_enable(fsi, is_play);
 886                 break;
 887         case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
 888                 fsi_irq_disable(fsi, is_play);
 889                 fsi_stream_pop(fsi, is_play);
 890                 break;
 891         }
 892
 893         return ret;
 894 }
 895
 896 static int fsi_dai_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
 897                              struct snd_pcm_hw_params *params,
 898                              struct snd_soc_dai *dai)
 899 {
 900         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 901         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 902         int (*set_rate)(struct device *dev, int is_porta, int rate, int enable);
 903         int fsi_ver = master->core->ver;
 904         long rate = params_rate(params);
 905         int ret;
 906
 907         set_rate = master->info->set_rate;
 908         if (!set_rate)
 909                 return 0;
 910
 911         ret = set_rate(dai->dev, fsi_is_port_a(fsi), rate, 1);
 912         if (ret < 0) /* error */
 913                 return ret;
 914
 915         fsi->rate = rate;
 916         if (ret > 0) {
 917                 u32 data = 0;
 918
 919                 switch (ret & SH_FSI_ACKMD_MASK) {
 920                 default:
 921                         /* FALL THROUGH */
 922                 case SH_FSI_ACKMD_512:
 923                         data |= (0x0 << 12);
 924                         break;
 925                 case SH_FSI_ACKMD_256:
 926                         data |= (0x1 << 12);
 927                         break;
 928                 case SH_FSI_ACKMD_128:
 929                         data |= (0x2 << 12);
 930                         break;
 931                 case SH_FSI_ACKMD_64:
 932                         data |= (0x3 << 12);
 933                         break;
 934                 case SH_FSI_ACKMD_32:
 935                         if (fsi_ver < 2)
 936                                 dev_err(dai->dev, "unsupported ACKMD\n");
 937                         else
 938                                 data |= (0x4 << 12);
 939                         break;
 940                 }
 941
 942                 switch (ret & SH_FSI_BPFMD_MASK) {
 943                 default:
 944                         /* FALL THROUGH */
 945                 case SH_FSI_BPFMD_32:
 946                         data |= (0x0 << 8);
 947                         break;
 948                 case SH_FSI_BPFMD_64:
 949                         data |= (0x1 << 8);
 950                         break;
 951                 case SH_FSI_BPFMD_128:
 952                         data |= (0x2 << 8);
 953                         break;
 954                 case SH_FSI_BPFMD_256:
 955                         data |= (0x3 << 8);
 956                         break;
 957                 case SH_FSI_BPFMD_512:
 958                         data |= (0x4 << 8);
 959                         break;
 960                 case SH_FSI_BPFMD_16:
 961                         if (fsi_ver < 2)
 962                                 dev_err(dai->dev, "unsupported ACKMD\n");
 963                         else
 964                                 data |= (0x7 << 8);
 965                         break;
 966                 }
 967
 968                 fsi_reg_mask_set(fsi, CKG1, (ACKMD_MASK | BPFMD_MASK) , data);
 969                 udelay(10);
 970                 fsi_clk_ctrl(fsi, 1);
 971                 ret = 0;
 972         }
 973
 974         return ret;
 975
 976 }
 977
 978 static struct snd_soc_dai_ops fsi_dai_ops = {
 979         .startup        = fsi_dai_startup,
 980         .shutdown       = fsi_dai_shutdown,
 981         .trigger        = fsi_dai_trigger,
 982         .hw_params      = fsi_dai_hw_params,
 983 };
 984
 985 /*
 986  *              pcm ops
 987  */
 988
 989 static struct snd_pcm_hardware fsi_pcm_hardware = {
 990         .info =         SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED      |
 991                         SNDRV_PCM_INFO_MMAP             |
 992                         SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID       |
 993                         SNDRV_PCM_INFO_PAUSE,
 994         .formats                = FSI_FMTS,
 995         .rates                  = FSI_RATES,
 996         .rate_min               = 8000,
 997         .rate_max               = 192000,
 998         .channels_min           = 1,
 999         .channels_max           = 2,
1000         .buffer_bytes_max       = 64 * 1024,
1001         .period_bytes_min       = 32,
1002         .period_bytes_max       = 8192,
1003         .periods_min            = 1,
1004         .periods_max            = 32,
1005         .fifo_size              = 256,
1006 };
1007
1008 static int fsi_pcm_open(struct snd_pcm_substream *substream)
1009 {
1010         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1011         int ret = 0;
1012
1013         snd_soc_set_runtime_hwparams(substream, &fsi_pcm_hardware);
1014
1015         ret = snd_pcm_hw_constraint_integer(runtime,
1016                                             SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIODS);
1017
1018         return ret;
1019 }
1020
1021 static int fsi_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
1022                          struct snd_pcm_hw_params *hw_params)
1023 {
1024         return snd_pcm_lib_malloc_pages(substream,
1025                                         params_buffer_bytes(hw_params));
1026 }
1027
1028 static int fsi_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream)
1029 {
1030         return snd_pcm_lib_free_pages(substream);
1031 }
1032
1033 static snd_pcm_uframes_t fsi_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
1034 {
1035         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1036         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
1037         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, fsi_is_play(substream));
1038         long location;
1039
1040         location = (io->buff_offset - 1);
1041         if (location < 0)
1042                 location = 0;
1043
1044         return bytes_to_frames(runtime, location);
1045 }
1046
1047 static struct snd_pcm_ops fsi_pcm_ops = {
1048         .open           = fsi_pcm_open,
1049         .ioctl          = snd_pcm_lib_ioctl,
1050         .hw_params      = fsi_hw_params,
1051         .hw_free        = fsi_hw_free,
1052         .pointer        = fsi_pointer,
1053 };
1054
1055 /*
1056  *              snd_soc_platform
1057  */
1058
1059 #define PREALLOC_BUFFER         (32 * 1024)
1060 #define PREALLOC_BUFFER_MAX     (32 * 1024)
1061
1062 static void fsi_pcm_free(struct snd_pcm *pcm)
1063 {
1064         snd_pcm_lib_preallocate_free_for_all(pcm);
1065 }
1066
1067 static int fsi_pcm_new(struct snd_card *card,
1068                        struct snd_soc_dai *dai,
1069                        struct snd_pcm *pcm)
1070 {
1071         /*
1072          * dont use SNDRV_DMA_TYPE_DEV, since it will oops the SH kernel
1073          * in MMAP mode (i.e. aplay -M)
1074          */
1075         return snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(
1076                 pcm,
1077                 SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS,
1078                 snd_dma_continuous_data(GFP_KERNEL),
1079                 PREALLOC_BUFFER, PREALLOC_BUFFER_MAX);
1080 }
1081
1082 /*
1083  *              alsa struct
1084  */
1085
1086 static struct snd_soc_dai_driver fsi_soc_dai[] = {
1087         {
1088                 .name                   = "fsia-dai",
1089                 .playback = {
1090                         .rates          = FSI_RATES,
1091                         .formats        = FSI_FMTS,
1092                         .channels_min   = 1,
1093                         .channels_max   = 8,
1094                 },
1095                 .capture = {
1096                         .rates          = FSI_RATES,
1097                         .formats        = FSI_FMTS,
1098                         .channels_min   = 1,
1099                         .channels_max   = 8,
1100                 },
1101                 .ops = &fsi_dai_ops,
1102         },
1103         {
1104                 .name                   = "fsib-dai",
1105                 .playback = {
1106                         .rates          = FSI_RATES,
1107                         .formats        = FSI_FMTS,
1108                         .channels_min   = 1,
1109                         .channels_max   = 8,
1110                 },
1111                 .capture = {
1112                         .rates          = FSI_RATES,
1113                         .formats        = FSI_FMTS,
1114                         .channels_min   = 1,
1115                         .channels_max   = 8,
1116                 },
1117                 .ops = &fsi_dai_ops,
1118         },
1119 };
1120
1121 static struct snd_soc_platform_driver fsi_soc_platform = {
1122         .ops            = &fsi_pcm_ops,
1123         .pcm_new        = fsi_pcm_new,
1124         .pcm_free       = fsi_pcm_free,
1125 };
1126
1127 /*
1128  *              platform function
1129  */
1130
1131 static int fsi_probe(struct platform_device *pdev)
1132 {
1133         struct fsi_master *master;
1134         const struct platform_device_id *id_entry;
1135         struct resource *res;
1136         unsigned int irq;
1137         int ret;
1138
1139         id_entry = pdev->id_entry;
1140         if (!id_entry) {
1141                 dev_err(&pdev->dev, "unknown fsi device\n");
1142                 return -ENODEV;
1143         }
1144
1145         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1146         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1147         if (!res || (int)irq <= 0) {
1148                 dev_err(&pdev->dev, "Not enough FSI platform resources.\n");
1149                 ret = -ENODEV;
1150                 goto exit;
1151         }
1152
1153         master = kzalloc(sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1154         if (!master) {
1155                 dev_err(&pdev->dev, "Could not allocate master\n");
1156                 ret = -ENOMEM;
1157                 goto exit;
1158         }
1159
1160         master->base = ioremap_nocache(res->start, resource_size(res));
1161         if (!master->base) {
1162                 ret = -ENXIO;
1163                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to ioremap FSI registers.\n");
1164                 goto exit_kfree;
1165         }
1166
1167         /* master setting */
1168         master->irq             = irq;
1169         master->info            = pdev->dev.platform_data;
1170         master->core            = (struct fsi_core *)id_entry->driver_data;
1171         spin_lock_init(&master->lock);
1172
1173         /* FSI A setting */
1174         master->fsia.base       = master->base;
1175         master->fsia.master     = master;
1176
1177         /* FSI B setting */
1178         master->fsib.base       = master->base + 0x40;
1179         master->fsib.master     = master;
1180
1181         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1182         pm_runtime_resume(&pdev->dev);
1183         dev_set_drvdata(&pdev->dev, master);
1184
1185         fsi_soft_all_reset(master);
1186
1187         ret = request_irq(irq, &fsi_interrupt, IRQF_DISABLED,
1188                           id_entry->name, master);
1189         if (ret) {
1190                 dev_err(&pdev->dev, "irq request err\n");
1191                 goto exit_iounmap;
1192         }
1193
1194         ret = snd_soc_register_platform(&pdev->dev, &fsi_soc_platform);
1195         if (ret < 0) {
1196                 dev_err(&pdev->dev, "cannot snd soc register\n");
1197                 goto exit_free_irq;
1198         }
1199
1200         return snd_soc_register_dais(&pdev->dev, fsi_soc_dai, ARRAY_SIZE(fsi_soc_dai));
1201
1202 exit_free_irq:
1203         free_irq(irq, master);
1204 exit_iounmap:
1205         iounmap(master->base);
1206         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1207 exit_kfree:
1208         kfree(master);
1209         master = NULL;
1210 exit:
1211         return ret;
1212 }
1213
1214 static int fsi_remove(struct platform_device *pdev)
1215 {
1216         struct fsi_master *master;
1217
1218         master = dev_get_drvdata(&pdev->dev);
1219
1220         snd_soc_unregister_dais(&pdev->dev, ARRAY_SIZE(fsi_soc_dai));
1221         snd_soc_unregister_platform(&pdev->dev);
1222
1223         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1224
1225         free_irq(master->irq, master);
1226
1227         iounmap(master->base);
1228         kfree(master);
1229
1230         return 0;
1231 }
1232
1233 static int fsi_runtime_nop(struct device *dev)
1234 {
1235         /* Runtime PM callback shared between ->runtime_suspend()
1236          * and ->runtime_resume(). Simply returns success.
1237          *
1238          * This driver re-initializes all registers after
1239          * pm_runtime_get_sync() anyway so there is no need
1240          * to save and restore registers here.
1241          */
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 static struct dev_pm_ops fsi_pm_ops = {
1246         .runtime_suspend        = fsi_runtime_nop,
1247         .runtime_resume         = fsi_runtime_nop,
1248 };
1249
1250 static struct fsi_core fsi1_core = {
1251         .ver    = 1,
1252
1253         /* Interrupt */
1254         .int_st = INT_ST,
1255         .iemsk  = IEMSK,
1256         .imsk   = IMSK,
1257 };
1258
1259 static struct fsi_core fsi2_core = {
1260         .ver    = 2,
1261
1262         /* Interrupt */
1263         .int_st = CPU_INT_ST,
1264         .iemsk  = CPU_IEMSK,
1265         .imsk   = CPU_IMSK,
1266         .a_mclk = A_MST_CTLR,
1267         .b_mclk = B_MST_CTLR,
1268 };
1269
1270 static struct platform_device_id fsi_id_table[] = {
1271         { "sh_fsi",     (kernel_ulong_t)&fsi1_core },
1272         { "sh_fsi2",    (kernel_ulong_t)&fsi2_core },
1273         {},
1274 };
1275 MODULE_DEVICE_TABLE(platform, fsi_id_table);
1276
1277 static struct platform_driver fsi_driver = {
1278         .driver         = {
1279                 .name   = "fsi-pcm-audio",
1280                 .pm     = &fsi_pm_ops,
1281         },
1282         .probe          = fsi_probe,
1283         .remove         = fsi_remove,
1284         .id_table       = fsi_id_table,
1285 };
1286
1287 static int __init fsi_mobile_init(void)
1288 {
1289         return platform_driver_register(&fsi_driver);
1290 }
1291
1292 static void __exit fsi_mobile_exit(void)
1293 {
1294         platform_driver_unregister(&fsi_driver);
1295 }
1296
1297 module_init(fsi_mobile_init);
1298 module_exit(fsi_mobile_exit);
1299
1300 MODULE_LICENSE("GPL");
1301 MODULE_DESCRIPTION("SuperH onchip FSI audio driver");
1302 MODULE_AUTHOR("Kuninori Morimoto <morimoto.kuninori@renesas.com>");