sys/dev/gpio/gpiobus.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2009 Oleksandr Tymoshenko <gonzo@freebsd.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/malloc.h>
  33 #include <sys/module.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/queue.h>
  36 #include <sys/sysctl.h>
  37 #include <sys/types.h>
  38
  39 #include <sys/bus.h>
  40 #include <machine/bus.h>
  41 #include <sys/rman.h>
  42 #include <machine/resource.h>
  43
  44 #include <sys/gpio.h>
  45 #include <dev/gpio/gpiobusvar.h>
  46 #include "gpio_if.h"
  47 #include "gpiobus_if.h"
  48
  49 static void gpiobus_print_pins(struct gpiobus_ivar *);
  50 static int gpiobus_parse_pins(struct gpiobus_softc *, device_t, int);
  51 static int gpiobus_probe(device_t);
  52 static int gpiobus_attach(device_t);
  53 static int gpiobus_detach(device_t);
  54 static int gpiobus_suspend(device_t);
  55 static int gpiobus_resume(device_t);
  56 static int gpiobus_print_child(device_t, device_t);
  57 static int gpiobus_child_location_str(device_t, device_t, char *, size_t);
  58 static int gpiobus_child_pnpinfo_str(device_t, device_t, char *, size_t);
  59 static device_t gpiobus_add_child(device_t, u_int, const char *, int);
  60 static void gpiobus_hinted_child(device_t, const char *, int);
  61
  62 /*
  63  * GPIOBUS interface
  64  */
  65 static void gpiobus_lock_bus(device_t);
  66 static void gpiobus_unlock_bus(device_t);
  67 static void gpiobus_acquire_bus(device_t, device_t);
  68 static void gpiobus_release_bus(device_t, device_t);
  69 static int gpiobus_pin_setflags(device_t, device_t, uint32_t, uint32_t);
  70 static int gpiobus_pin_getflags(device_t, device_t, uint32_t, uint32_t*);
  71 static int gpiobus_pin_getcaps(device_t, device_t, uint32_t, uint32_t*);
  72 static int gpiobus_pin_set(device_t, device_t, uint32_t, unsigned int);
  73 static int gpiobus_pin_get(device_t, device_t, uint32_t, unsigned int*);
  74 static int gpiobus_pin_toggle(device_t, device_t, uint32_t);
  75
  76 #define GPIOBUS_LOCK(_sc) mtx_lock(&(_sc)->sc_mtx)
  77 #define GPIOBUS_UNLOCK(_sc) mtx_unlock(&(_sc)->sc_mtx)
  78 #define GPIOBUS_LOCK_INIT(_sc) \
  79         mtx_init(&_sc->sc_mtx, device_get_nameunit(_sc->sc_dev), \
  80             "gpiobus", MTX_DEF)
  81 #define GPIOBUS_LOCK_DESTROY(_sc) mtx_destroy(&_sc->sc_mtx);
  82 #define GPIOBUS_ASSERT_LOCKED(_sc) mtx_assert(&_sc->sc_mtx, MA_OWNED);
  83 #define GPIOBUS_ASSERT_UNLOCKED(_sc) mtx_assert(&_sc->sc_mtx, MA_NOTOWNED);
  84
  85
  86 static void
  87 gpiobus_print_pins(struct gpiobus_ivar *devi)
  88 {
  89         int range_start, range_stop, need_coma;
  90         int i;
  91
  92         if (devi->npins == 0)
  93                 return;
  94
  95         need_coma = 0;
  96         range_start = range_stop = devi->pins[0];
  97         for (i = 1; i < devi->npins; i++) {
  98                 if (devi->pins[i] != (range_stop + 1)) {
  99                         if (need_coma)
 100                                 printf(",");
 101                         if (range_start != range_stop)
 102                                 printf("%d-%d", range_start, range_stop);
 103                         else
 104                                 printf("%d", range_start);
 105
 106                         range_start = range_stop = devi->pins[i];
 107                         need_coma = 1;
 108                 }
 109                 else
 110                         range_stop++;
 111         }
 112
 113         if (need_coma)
 114                 printf(",");
 115         if (range_start != range_stop)
 116                 printf("%d-%d", range_start, range_stop);
 117         else
 118                 printf("%d", range_start);
 119 }
 120
 121 static int
 122 gpiobus_parse_pins(struct gpiobus_softc *sc, device_t child, int mask)
 123 {
 124         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 125         int i, npins;
 126
 127         npins = 0;
 128         for (i = 0; i < 32; i++) {
 129                 if (mask & (1 << i))
 130                         npins++;
 131         }
 132
 133         if (npins == 0) {
 134                 device_printf(child, "empty pin mask\n");
 135                 return (EINVAL);
 136         }
 137
 138         devi->npins = npins;
 139         devi->pins = malloc(sizeof(uint32_t) * devi->npins, M_DEVBUF,
 140             M_NOWAIT | M_ZERO);
 141
 142         if (!devi->pins)
 143                 return (ENOMEM);
 144
 145         npins = 0;
 146         for (i = 0; i < 32; i++) {
 147
 148                 if ((mask & (1 << i)) == 0)
 149                         continue;
 150
 151                 if (i >= sc->sc_npins) {
 152                         device_printf(child,
 153                             "invalid pin %d, max: %d\n", i, sc->sc_npins - 1);
 154                         free(devi->pins, M_DEVBUF);
 155                         return (EINVAL);
 156                 }
 157
 158                 devi->pins[npins++] = i;
 159                 /*
 160                  * Mark pin as mapped and give warning if it's already mapped
 161                  */
 162                 if (sc->sc_pins_mapped[i]) {
 163                         device_printf(child,
 164                             "warning: pin %d is already mapped\n", i);
 165                         free(devi->pins, M_DEVBUF);
 166                         return (EINVAL);
 167                 }
 168                 sc->sc_pins_mapped[i] = 1;
 169         }
 170
 171         return (0);
 172 }
 173
 174 static int
 175 gpiobus_probe(device_t dev)
 176 {
 177         device_set_desc(dev, "GPIO bus");
 178
 179         return (BUS_PROBE_GENERIC);
 180 }
 181
 182 static int
 183 gpiobus_attach(device_t dev)
 184 {
 185         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 186         int res;
 187
 188         sc->sc_busdev = dev;
 189         sc->sc_dev = device_get_parent(dev);
 190         res = GPIO_PIN_MAX(sc->sc_dev, &sc->sc_npins);
 191         if (res)
 192                 return (ENXIO);
 193
 194         KASSERT(sc->sc_npins != 0, ("GPIO device with no pins"));
 195
 196         /*
 197          * Increase to get number of pins
 198          */
 199         sc->sc_npins++;
 200
 201         sc->sc_pins_mapped = malloc(sizeof(int) * sc->sc_npins, M_DEVBUF,
 202             M_NOWAIT | M_ZERO);
 203
 204         if (!sc->sc_pins_mapped)
 205                 return (ENOMEM);
 206
 207         /* init bus lock */
 208         GPIOBUS_LOCK_INIT(sc);
 209
 210         /*
 211          * Get parent's pins and mark them as unmapped
 212          */
 213         bus_generic_probe(dev);
 214         bus_enumerate_hinted_children(dev);
 215
 216         return (bus_generic_attach(dev));
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Since this is not a self-enumerating bus, and since we always add
 221  * children in attach, we have to always delete children here.
 222  */
 223 static int
 224 gpiobus_detach(device_t dev)
 225 {
 226         struct gpiobus_softc *sc;
 227         struct gpiobus_ivar *devi;
 228         device_t *devlist;
 229         int i, err, ndevs;
 230
 231         sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 232         KASSERT(mtx_initialized(&sc->sc_mtx),
 233             ("gpiobus mutex not initialized"));
 234         GPIOBUS_LOCK_DESTROY(sc);
 235
 236         if ((err = bus_generic_detach(dev)) != 0)
 237                 return (err);
 238
 239         if ((err = device_get_children(dev, &devlist, &ndevs)) != 0)
 240                 return (err);
 241         for (i = 0; i < ndevs; i++) {
 242                 device_delete_child(dev, devlist[i]);
 243                 devi = GPIOBUS_IVAR(devlist[i]);
 244                 if (devi->pins) {
 245                         free(devi->pins, M_DEVBUF);
 246                         devi->pins = NULL;
 247                 }
 248         }
 249         free(devlist, M_TEMP);
 250
 251         if (sc->sc_pins_mapped) {
 252                 free(sc->sc_pins_mapped, M_DEVBUF);
 253                 sc->sc_pins_mapped = NULL;
 254         }
 255
 256         return (0);
 257 }
 258
 259 static int
 260 gpiobus_suspend(device_t dev)
 261 {
 262
 263         return (bus_generic_suspend(dev));
 264 }
 265
 266 static int
 267 gpiobus_resume(device_t dev)
 268 {
 269
 270         return (bus_generic_resume(dev));
 271 }
 272
 273 static int
 274 gpiobus_print_child(device_t dev, device_t child)
 275 {
 276         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 277         int retval = 0;
 278
 279         retval += bus_print_child_header(dev, child);
 280         retval += printf(" at pin(s) ");
 281         gpiobus_print_pins(devi);
 282         retval += bus_print_child_footer(dev, child);
 283
 284         return (retval);
 285 }
 286
 287 static int
 288 gpiobus_child_location_str(device_t bus, device_t child, char *buf,
 289     size_t buflen)
 290 {
 291
 292         snprintf(buf, buflen, "pins=?");
 293         return (0);
 294 }
 295
 296 static int
 297 gpiobus_child_pnpinfo_str(device_t bus, device_t child, char *buf,
 298     size_t buflen)
 299 {
 300
 301         *buf = '\0';
 302         return (0);
 303 }
 304
 305 static device_t
 306 gpiobus_add_child(device_t dev, u_int order, const char *name, int unit)
 307 {
 308         device_t child;
 309         struct gpiobus_ivar *devi;
 310
 311         child = device_add_child_ordered(dev, order, name, unit);
 312         if (child == NULL)
 313                 return (child);
 314         devi = malloc(sizeof(struct gpiobus_ivar), M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
 315         if (devi == NULL) {
 316                 device_delete_child(dev, child);
 317                 return (0);
 318         }
 319         device_set_ivars(child, devi);
 320         return (child);
 321 }
 322
 323 static void
 324 gpiobus_hinted_child(device_t bus, const char *dname, int dunit)
 325 {
 326         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(bus);
 327         struct gpiobus_ivar *devi;
 328         device_t child;
 329         int pins;
 330
 331
 332         child = BUS_ADD_CHILD(bus, 0, dname, dunit);
 333         devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 334         resource_int_value(dname, dunit, "pins", &pins);
 335         if (gpiobus_parse_pins(sc, child, pins))
 336                 device_delete_child(bus, child);
 337 }
 338
 339 static void
 340 gpiobus_lock_bus(device_t busdev)
 341 {
 342         struct gpiobus_softc *sc;
 343
 344         sc = device_get_softc(busdev);
 345         GPIOBUS_ASSERT_UNLOCKED(sc);
 346         GPIOBUS_LOCK(sc);
 347 }
 348
 349 static void
 350 gpiobus_unlock_bus(device_t busdev)
 351 {
 352         struct gpiobus_softc *sc;
 353
 354         sc = device_get_softc(busdev);
 355         GPIOBUS_ASSERT_LOCKED(sc);
 356         GPIOBUS_UNLOCK(sc);
 357 }
 358
 359 static void
 360 gpiobus_acquire_bus(device_t busdev, device_t child)
 361 {
 362         struct gpiobus_softc *sc;
 363
 364         sc = device_get_softc(busdev);
 365         GPIOBUS_ASSERT_LOCKED(sc);
 366
 367         if (sc->sc_owner)
 368                 panic("gpiobus: cannot serialize the access to device.");
 369         sc->sc_owner = child;
 370 }
 371
 372 static void
 373 gpiobus_release_bus(device_t busdev, device_t child)
 374 {
 375         struct gpiobus_softc *sc;
 376
 377         sc = device_get_softc(busdev);
 378         GPIOBUS_ASSERT_LOCKED(sc);
 379
 380         if (!sc->sc_owner)
 381                 panic("gpiobus: releasing unowned bus.");
 382         if (sc->sc_owner != child)
 383                 panic("gpiobus: you don't own the bus. game over.");
 384
 385         sc->sc_owner = NULL;
 386 }
 387
 388 static int
 389 gpiobus_pin_setflags(device_t dev, device_t child, uint32_t pin,
 390     uint32_t flags)
 391 {
 392         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 393         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 394
 395         if (pin >= devi->npins)
 396                 return (EINVAL);
 397
 398         return GPIO_PIN_SETFLAGS(sc->sc_dev, devi->pins[pin], flags);
 399 }
 400
 401 static int
 402 gpiobus_pin_getflags(device_t dev, device_t child, uint32_t pin,
 403     uint32_t *flags)
 404 {
 405         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 406         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 407
 408         if (pin >= devi->npins)
 409                 return (EINVAL);
 410
 411         return GPIO_PIN_GETFLAGS(sc->sc_dev, devi->pins[pin], flags);
 412 }
 413
 414 static int
 415 gpiobus_pin_getcaps(device_t dev, device_t child, uint32_t pin,
 416     uint32_t *caps)
 417 {
 418         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 419         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 420
 421         if (pin >= devi->npins)
 422                 return (EINVAL);
 423
 424         return GPIO_PIN_GETCAPS(sc->sc_dev, devi->pins[pin], caps);
 425 }
 426
 427 static int
 428 gpiobus_pin_set(device_t dev, device_t child, uint32_t pin,
 429     unsigned int value)
 430 {
 431         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 432         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 433
 434         if (pin >= devi->npins)
 435                 return (EINVAL);
 436
 437         return GPIO_PIN_SET(sc->sc_dev, devi->pins[pin], value);
 438 }
 439
 440 static int
 441 gpiobus_pin_get(device_t dev, device_t child, uint32_t pin,
 442     unsigned int *value)
 443 {
 444         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 445         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 446
 447         if (pin >= devi->npins)
 448                 return (EINVAL);
 449
 450         return GPIO_PIN_GET(sc->sc_dev, devi->pins[pin], value);
 451 }
 452
 453 static int
 454 gpiobus_pin_toggle(device_t dev, device_t child, uint32_t pin)
 455 {
 456         struct gpiobus_softc *sc = GPIOBUS_SOFTC(dev);
 457         struct gpiobus_ivar *devi = GPIOBUS_IVAR(child);
 458
 459         if (pin >= devi->npins)
 460                 return (EINVAL);
 461
 462         return GPIO_PIN_TOGGLE(sc->sc_dev, devi->pins[pin]);
 463 }
 464
 465 static device_method_t gpiobus_methods[] = {
 466         /* Device interface */
 467         DEVMETHOD(device_probe,         gpiobus_probe),
 468         DEVMETHOD(device_attach,        gpiobus_attach),
 469         DEVMETHOD(device_detach,        gpiobus_detach),
 470         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 471         DEVMETHOD(device_suspend,       gpiobus_suspend),
 472         DEVMETHOD(device_resume,        gpiobus_resume),
 473
 474         /* Bus interface */
 475         DEVMETHOD(bus_add_child,        gpiobus_add_child),
 476         DEVMETHOD(bus_print_child,      gpiobus_print_child),
 477         DEVMETHOD(bus_child_pnpinfo_str, gpiobus_child_pnpinfo_str),
 478         DEVMETHOD(bus_child_location_str, gpiobus_child_location_str),
 479         DEVMETHOD(bus_hinted_child,     gpiobus_hinted_child),
 480
 481         /* GPIO protocol */
 482         DEVMETHOD(gpiobus_lock_bus,     gpiobus_lock_bus),
 483         DEVMETHOD(gpiobus_unlock_bus,   gpiobus_unlock_bus),
 484         DEVMETHOD(gpiobus_acquire_bus,  gpiobus_acquire_bus),
 485         DEVMETHOD(gpiobus_release_bus,  gpiobus_release_bus),
 486         DEVMETHOD(gpiobus_pin_getflags, gpiobus_pin_getflags),
 487         DEVMETHOD(gpiobus_pin_getcaps,  gpiobus_pin_getcaps),
 488         DEVMETHOD(gpiobus_pin_setflags, gpiobus_pin_setflags),
 489         DEVMETHOD(gpiobus_pin_get,      gpiobus_pin_get),
 490         DEVMETHOD(gpiobus_pin_set,      gpiobus_pin_set),
 491         DEVMETHOD(gpiobus_pin_toggle,   gpiobus_pin_toggle),
 492
 493         DEVMETHOD_END
 494 };
 495
 496 driver_t gpiobus_driver = {
 497         "gpiobus",
 498         gpiobus_methods,
 499         sizeof(struct gpiobus_softc)
 500 };
 501
 502 devclass_t      gpiobus_devclass;
 503
 504 DRIVER_MODULE(gpiobus, gpio, gpiobus_driver, gpiobus_devclass, 0, 0);
 505 MODULE_VERSION(gpiobus, 1);