drivers/gpio/gpio-lynxpoint.c

   1 /*
   2  * GPIO controller driver for Intel Lynxpoint PCH chipset>
   3  * Copyright (c) 2012, Intel Corporation.
   4  *
   5  * Author: Mathias Nyman <mathias.nyman@linux.intel.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  14  * more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  17  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  18  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  19  *
  20  */
  21
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/types.h>
  26 #include <linux/bitops.h>
  27 #include <linux/interrupt.h>
  28 #include <linux/gpio.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/acpi.h>
  31 #include <linux/platform_device.h>
  32 #include <linux/pm_runtime.h>
  33 #include <linux/io.h>
  34
  35 /* LynxPoint chipset has support for 94 gpio pins */
  36
  37 #define LP_NUM_GPIO     94
  38
  39 /* Bitmapped register offsets */
  40 #define LP_ACPI_OWNED   0x00 /* Bitmap, set by bios, 0: pin reserved for ACPI */
  41 #define LP_GC           0x7C /* set APIC IRQ to IRQ14 or IRQ15 for all pins */
  42 #define LP_INT_STAT     0x80
  43 #define LP_INT_ENABLE   0x90
  44
  45 /* Each pin has two 32 bit config registers, starting at 0x100 */
  46 #define LP_CONFIG1      0x100
  47 #define LP_CONFIG2      0x104
  48
  49 /* LP_CONFIG1 reg bits */
  50 #define OUT_LVL_BIT     BIT(31)
  51 #define IN_LVL_BIT      BIT(30)
  52 #define TRIG_SEL_BIT    BIT(4) /* 0: Edge, 1: Level */
  53 #define INT_INV_BIT     BIT(3) /* Invert interrupt triggering */
  54 #define DIR_BIT         BIT(2) /* 0: Output, 1: Input */
  55 #define USE_SEL_BIT     BIT(0) /* 0: Native, 1: GPIO */
  56
  57 /* LP_CONFIG2 reg bits */
  58 #define GPINDIS_BIT     BIT(2) /* disable input sensing */
  59 #define GPIWP_BIT       (BIT(0) | BIT(1)) /* weak pull options */
  60
  61 struct lp_gpio {
  62         struct gpio_chip        chip;
  63         struct platform_device  *pdev;
  64         spinlock_t              lock;
  65         unsigned long           reg_base;
  66 };
  67
  68 /*
  69  * Lynxpoint gpios are controlled through both bitmapped registers and
  70  * per gpio specific registers. The bitmapped registers are in chunks of
  71  * 3 x 32bit registers to cover all 94 gpios
  72  *
  73  * per gpio specific registers consist of two 32bit registers per gpio
  74  * (LP_CONFIG1 and LP_CONFIG2), with 94 gpios there's a total of
  75  * 188 config registes.
  76  *
  77  * A simplified view of the register layout look like this:
  78  *
  79  * LP_ACPI_OWNED[31:0] gpio ownerships for gpios 0-31  (bitmapped registers)
  80  * LP_ACPI_OWNED[63:32] gpio ownerships for gpios 32-63
  81  * LP_ACPI_OWNED[94:64] gpio ownerships for gpios 63-94
  82  * ...
  83  * LP_INT_ENABLE[31:0] ...
  84  * LP_INT_ENABLE[63:31] ...
  85  * LP_INT_ENABLE[94:64] ...
  86  * LP0_CONFIG1 (gpio 0) config1 reg for gpio 0 (per gpio registers)
  87  * LP0_CONFIG2 (gpio 0) config2 reg for gpio 0
  88  * LP1_CONFIG1 (gpio 1) config1 reg for gpio 1
  89  * LP1_CONFIG2 (gpio 1) config2 reg for gpio 1
  90  * LP2_CONFIG1 (gpio 2) ...
  91  * LP2_CONFIG2 (gpio 2) ...
  92  * ...
  93  * LP94_CONFIG1 (gpio 94) ...
  94  * LP94_CONFIG2 (gpio 94) ...
  95  */
  96
  97 static unsigned long lp_gpio_reg(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
  98                                  int reg)
  99 {
 100         struct lp_gpio *lg = container_of(chip, struct lp_gpio, chip);
 101         int reg_offset;
 102
 103         if (reg == LP_CONFIG1 || reg == LP_CONFIG2)
 104                 /* per gpio specific config registers */
 105                 reg_offset = offset * 8;
 106         else
 107                 /* bitmapped registers */
 108                 reg_offset = (offset / 32) * 4;
 109
 110         return lg->reg_base + reg + reg_offset;
 111 }
 112
 113 static int lp_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 114 {
 115         struct lp_gpio *lg = container_of(chip, struct lp_gpio, chip);
 116         unsigned long reg = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG1);
 117         unsigned long conf2 = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG2);
 118         unsigned long acpi_use = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_ACPI_OWNED);
 119
 120         pm_runtime_get(&lg->pdev->dev); /* should we put if failed */
 121
 122         /* Fail if BIOS reserved pin for ACPI use */
 123         if (!(inl(acpi_use) & BIT(offset % 32))) {
 124                 dev_err(&lg->pdev->dev, "gpio %d reserved for ACPI\n", offset);
 125                 return -EBUSY;
 126         }
 127         /* Fail if pin is in alternate function mode (not GPIO mode) */
 128         if (!(inl(reg) & USE_SEL_BIT))
 129                 return -ENODEV;
 130
 131         /* enable input sensing */
 132         outl(inl(conf2) & ~GPINDIS_BIT, conf2);
 133
 134
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 static void lp_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 139 {
 140         struct lp_gpio *lg = container_of(chip, struct lp_gpio, chip);
 141         unsigned long conf2 = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG2);
 142
 143         /* disable input sensing */
 144         outl(inl(conf2) | GPINDIS_BIT, conf2);
 145
 146         pm_runtime_put(&lg->pdev->dev);
 147 }
 148
 149 static int lp_irq_type(struct irq_data *d, unsigned type)
 150 {
 151         struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
 152         struct lp_gpio *lg = container_of(gc, struct lp_gpio, chip);
 153         u32 hwirq = irqd_to_hwirq(d);
 154         unsigned long flags;
 155         u32 value;
 156         unsigned long reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, hwirq, LP_CONFIG1);
 157
 158         if (hwirq >= lg->chip.ngpio)
 159                 return -EINVAL;
 160
 161         spin_lock_irqsave(&lg->lock, flags);
 162         value = inl(reg);
 163
 164         /* set both TRIG_SEL and INV bits to 0 for rising edge */
 165         if (type & IRQ_TYPE_EDGE_RISING)
 166                 value &= ~(TRIG_SEL_BIT | INT_INV_BIT);
 167
 168         /* TRIG_SEL bit 0, INV bit 1 for falling edge */
 169         if (type & IRQ_TYPE_EDGE_FALLING)
 170                 value = (value | INT_INV_BIT) & ~TRIG_SEL_BIT;
 171
 172         /* TRIG_SEL bit 1, INV bit 0 for level low */
 173         if (type & IRQ_TYPE_LEVEL_LOW)
 174                 value = (value | TRIG_SEL_BIT) & ~INT_INV_BIT;
 175
 176         /* TRIG_SEL bit 1, INV bit 1 for level high */
 177         if (type & IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH)
 178                 value |= TRIG_SEL_BIT | INT_INV_BIT;
 179
 180         outl(value, reg);
 181         spin_unlock_irqrestore(&lg->lock, flags);
 182
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static int lp_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 187 {
 188         unsigned long reg = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG1);
 189         return !!(inl(reg) & IN_LVL_BIT);
 190 }
 191
 192 static void lp_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
 193 {
 194         struct lp_gpio *lg = container_of(chip, struct lp_gpio, chip);
 195         unsigned long reg = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG1);
 196         unsigned long flags;
 197
 198         spin_lock_irqsave(&lg->lock, flags);
 199
 200         if (value)
 201                 outl(inl(reg) | OUT_LVL_BIT, reg);
 202         else
 203                 outl(inl(reg) & ~OUT_LVL_BIT, reg);
 204
 205         spin_unlock_irqrestore(&lg->lock, flags);
 206 }
 207
 208 static int lp_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 209 {
 210         struct lp_gpio *lg = container_of(chip, struct lp_gpio, chip);
 211         unsigned long reg = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG1);
 212         unsigned long flags;
 213
 214         spin_lock_irqsave(&lg->lock, flags);
 215         outl(inl(reg) | DIR_BIT, reg);
 216         spin_unlock_irqrestore(&lg->lock, flags);
 217
 218         return 0;
 219 }
 220
 221 static int lp_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
 222                                       unsigned offset, int value)
 223 {
 224         struct lp_gpio *lg = container_of(chip, struct lp_gpio, chip);
 225         unsigned long reg = lp_gpio_reg(chip, offset, LP_CONFIG1);
 226         unsigned long flags;
 227
 228         lp_gpio_set(chip, offset, value);
 229
 230         spin_lock_irqsave(&lg->lock, flags);
 231         outl(inl(reg) & ~DIR_BIT, reg);
 232         spin_unlock_irqrestore(&lg->lock, flags);
 233
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 static void lp_gpio_irq_handler(unsigned hwirq, struct irq_desc *desc)
 238 {
 239         struct irq_data *data = irq_desc_get_irq_data(desc);
 240         struct gpio_chip *gc = irq_desc_get_handler_data(desc);
 241         struct lp_gpio *lg = container_of(gc, struct lp_gpio, chip);
 242         struct irq_chip *chip = irq_data_get_irq_chip(data);
 243         u32 base, pin, mask;
 244         unsigned long reg, ena, pending;
 245
 246         /* check from GPIO controller which pin triggered the interrupt */
 247         for (base = 0; base < lg->chip.ngpio; base += 32) {
 248                 reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, base, LP_INT_STAT);
 249                 ena = lp_gpio_reg(&lg->chip, base, LP_INT_ENABLE);
 250
 251                 while ((pending = (inl(reg) & inl(ena)))) {
 252                         unsigned irq;
 253
 254                         pin = __ffs(pending);
 255                         mask = BIT(pin);
 256                         /* Clear before handling so we don't lose an edge */
 257                         outl(mask, reg);
 258                         irq = irq_find_mapping(lg->chip.irqdomain, base + pin);
 259                         generic_handle_irq(irq);
 260                 }
 261         }
 262         chip->irq_eoi(data);
 263 }
 264
 265 static void lp_irq_unmask(struct irq_data *d)
 266 {
 267 }
 268
 269 static void lp_irq_mask(struct irq_data *d)
 270 {
 271 }
 272
 273 static void lp_irq_enable(struct irq_data *d)
 274 {
 275         struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
 276         struct lp_gpio *lg = container_of(gc, struct lp_gpio, chip);
 277         u32 hwirq = irqd_to_hwirq(d);
 278         unsigned long reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, hwirq, LP_INT_ENABLE);
 279         unsigned long flags;
 280
 281         spin_lock_irqsave(&lg->lock, flags);
 282         outl(inl(reg) | BIT(hwirq % 32), reg);
 283         spin_unlock_irqrestore(&lg->lock, flags);
 284 }
 285
 286 static void lp_irq_disable(struct irq_data *d)
 287 {
 288         struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
 289         struct lp_gpio *lg = container_of(gc, struct lp_gpio, chip);
 290         u32 hwirq = irqd_to_hwirq(d);
 291         unsigned long reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, hwirq, LP_INT_ENABLE);
 292         unsigned long flags;
 293
 294         spin_lock_irqsave(&lg->lock, flags);
 295         outl(inl(reg) & ~BIT(hwirq % 32), reg);
 296         spin_unlock_irqrestore(&lg->lock, flags);
 297 }
 298
 299 static struct irq_chip lp_irqchip = {
 300         .name = "LP-GPIO",
 301         .irq_mask = lp_irq_mask,
 302         .irq_unmask = lp_irq_unmask,
 303         .irq_enable = lp_irq_enable,
 304         .irq_disable = lp_irq_disable,
 305         .irq_set_type = lp_irq_type,
 306         .flags = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE,
 307 };
 308
 309 static void lp_gpio_irq_init_hw(struct lp_gpio *lg)
 310 {
 311         unsigned long reg;
 312         unsigned base;
 313
 314         for (base = 0; base < lg->chip.ngpio; base += 32) {
 315                 /* disable gpio pin interrupts */
 316                 reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, base, LP_INT_ENABLE);
 317                 outl(0, reg);
 318                 /* Clear interrupt status register */
 319                 reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, base, LP_INT_STAT);
 320                 outl(0xffffffff, reg);
 321         }
 322 }
 323
 324 static int lp_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
 325 {
 326         struct lp_gpio *lg;
 327         struct gpio_chip *gc;
 328         struct resource *io_rc, *irq_rc;
 329         struct device *dev = &pdev->dev;
 330         unsigned long reg_len;
 331         int ret = -ENODEV;
 332
 333         lg = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct lp_gpio), GFP_KERNEL);
 334         if (!lg)
 335                 return -ENOMEM;
 336
 337         lg->pdev = pdev;
 338         platform_set_drvdata(pdev, lg);
 339
 340         io_rc = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IO, 0);
 341         irq_rc = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
 342
 343         if (!io_rc) {
 344                 dev_err(dev, "missing IO resources\n");
 345                 return -EINVAL;
 346         }
 347
 348         lg->reg_base = io_rc->start;
 349         reg_len = resource_size(io_rc);
 350
 351         if (!devm_request_region(dev, lg->reg_base, reg_len, "lp-gpio")) {
 352                 dev_err(dev, "failed requesting IO region 0x%x\n",
 353                         (unsigned int)lg->reg_base);
 354                 return -EBUSY;
 355         }
 356
 357         spin_lock_init(&lg->lock);
 358
 359         gc = &lg->chip;
 360         gc->label = dev_name(dev);
 361         gc->owner = THIS_MODULE;
 362         gc->request = lp_gpio_request;
 363         gc->free = lp_gpio_free;
 364         gc->direction_input = lp_gpio_direction_input;
 365         gc->direction_output = lp_gpio_direction_output;
 366         gc->get = lp_gpio_get;
 367         gc->set = lp_gpio_set;
 368         gc->base = -1;
 369         gc->ngpio = LP_NUM_GPIO;
 370         gc->can_sleep = false;
 371         gc->dev = dev;
 372
 373         ret = gpiochip_add(gc);
 374         if (ret) {
 375                 dev_err(dev, "failed adding lp-gpio chip\n");
 376                 return ret;
 377         }
 378
 379         /* set up interrupts  */
 380         if (irq_rc && irq_rc->start) {
 381                 lp_gpio_irq_init_hw(lg);
 382                 ret = gpiochip_irqchip_add(gc, &lp_irqchip, 0,
 383                                            handle_simple_irq, IRQ_TYPE_NONE);
 384                 if (ret) {
 385                         dev_err(dev, "failed to add irqchip\n");
 386                         gpiochip_remove(gc);
 387                         return ret;
 388                 }
 389
 390                 gpiochip_set_chained_irqchip(gc, &lp_irqchip,
 391                                              (unsigned)irq_rc->start,
 392                                              lp_gpio_irq_handler);
 393         }
 394
 395         pm_runtime_enable(dev);
 396
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 static int lp_gpio_runtime_suspend(struct device *dev)
 401 {
 402         return 0;
 403 }
 404
 405 static int lp_gpio_runtime_resume(struct device *dev)
 406 {
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 static int lp_gpio_resume(struct device *dev)
 411 {
 412         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 413         struct lp_gpio *lg = platform_get_drvdata(pdev);
 414         unsigned long reg;
 415         int i;
 416
 417         /* on some hardware suspend clears input sensing, re-enable it here */
 418         for (i = 0; i < lg->chip.ngpio; i++) {
 419                 if (gpiochip_is_requested(&lg->chip, i) != NULL) {
 420                         reg = lp_gpio_reg(&lg->chip, i, LP_CONFIG2);
 421                         outl(inl(reg) & ~GPINDIS_BIT, reg);
 422                 }
 423         }
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static const struct dev_pm_ops lp_gpio_pm_ops = {
 428         .runtime_suspend = lp_gpio_runtime_suspend,
 429         .runtime_resume = lp_gpio_runtime_resume,
 430         .resume = lp_gpio_resume,
 431 };
 432
 433 static const struct acpi_device_id lynxpoint_gpio_acpi_match[] = {
 434         { "INT33C7", 0 },
 435         { "INT3437", 0 },
 436         { }
 437 };
 438 MODULE_DEVICE_TABLE(acpi, lynxpoint_gpio_acpi_match);
 439
 440 static int lp_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
 441 {
 442         struct lp_gpio *lg = platform_get_drvdata(pdev);
 443         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
 444         gpiochip_remove(&lg->chip);
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 static struct platform_driver lp_gpio_driver = {
 449         .probe          = lp_gpio_probe,
 450         .remove         = lp_gpio_remove,
 451         .driver         = {
 452                 .name   = "lp_gpio",
 453                 .owner  = THIS_MODULE,
 454                 .pm     = &lp_gpio_pm_ops,
 455                 .acpi_match_table = ACPI_PTR(lynxpoint_gpio_acpi_match),
 456         },
 457 };
 458
 459 static int __init lp_gpio_init(void)
 460 {
 461         return platform_driver_register(&lp_gpio_driver);
 462 }
 463
 464 static void __exit lp_gpio_exit(void)
 465 {
 466         platform_driver_unregister(&lp_gpio_driver);
 467 }
 468
 469 subsys_initcall(lp_gpio_init);
 470 module_exit(lp_gpio_exit);
 471
 472 MODULE_AUTHOR("Mathias Nyman (Intel)");
 473 MODULE_DESCRIPTION("GPIO interface for Intel Lynxpoint");
 474 MODULE_LICENSE("GPL");
 475 MODULE_ALIAS("platform:lp_gpio");