sys/dev/gpio/ofw_gpiobus.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2009, Nathan Whitehorn <nwhitehorn@FreeBSD.org>
   3  * Copyright (c) 2013, Luiz Otavio O Souza <loos@FreeBSD.org>
   4  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  12  *    disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/bus.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/malloc.h>
  37 #include <sys/module.h>
  38
  39 #include <dev/gpio/gpiobusvar.h>
  40 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  41
  42 #include "gpiobus_if.h"
  43
  44 #define GPIO_ACTIVE_LOW         1
  45
  46 static struct ofw_gpiobus_devinfo *ofw_gpiobus_setup_devinfo(device_t,
  47         device_t, phandle_t);
  48 static void ofw_gpiobus_destroy_devinfo(device_t, struct ofw_gpiobus_devinfo *);
  49 static int ofw_gpiobus_parse_gpios_impl(device_t, phandle_t, char *,
  50         struct gpiobus_softc *, struct gpiobus_pin **);
  51
  52 /*
  53  * Utility functions for easier handling of OFW GPIO pins.
  54  *
  55  * !!! BEWARE !!!
  56  * GPIOBUS uses children's IVARs, so we cannot use this interface for cross
  57  * tree consumers.
  58  *
  59  */
  60 static int
  61 gpio_pin_get_by_ofw_impl(device_t consumer, phandle_t cnode,
  62     char *prop_name, int idx, gpio_pin_t *out_pin)
  63 {
  64         phandle_t xref;
  65         pcell_t *cells;
  66         device_t busdev;
  67         struct gpiobus_pin pin;
  68         int ncells, rv;
  69
  70         KASSERT(consumer != NULL && cnode > 0,
  71             ("both consumer and cnode required"));
  72
  73         rv = ofw_bus_parse_xref_list_alloc(cnode, prop_name, "#gpio-cells",
  74             idx, &xref, &ncells, &cells);
  75         if (rv != 0)
  76                 return (rv);
  77
  78         /* Translate provider to device. */
  79         pin.dev = OF_device_from_xref(xref);
  80         if (pin.dev == NULL) {
  81                 OF_prop_free(cells);
  82                 return (ENODEV);
  83         }
  84
  85         /* Test if GPIO bus already exist. */
  86         busdev = GPIO_GET_BUS(pin.dev);
  87         if (busdev == NULL) {
  88                 OF_prop_free(cells);
  89                 return (ENODEV);
  90         }
  91
  92         /* Map GPIO pin. */
  93         rv = gpio_map_gpios(pin.dev, cnode, OF_node_from_xref(xref), ncells,
  94             cells, &pin.pin, &pin.flags);
  95         OF_prop_free(cells);
  96         if (rv != 0)
  97                 return (ENXIO);
  98
  99         /* Reserve GPIO pin. */
 100         rv = gpiobus_acquire_pin(busdev, pin.pin);
 101         if (rv != 0)
 102                 return (EBUSY);
 103
 104         *out_pin = malloc(sizeof(struct gpiobus_pin), M_DEVBUF,
 105             M_WAITOK | M_ZERO);
 106         **out_pin = pin;
 107         return (0);
 108 }
 109
 110 int
 111 gpio_pin_get_by_ofw_idx(device_t consumer, phandle_t node,
 112     int idx, gpio_pin_t *pin)
 113 {
 114
 115         return (gpio_pin_get_by_ofw_impl(consumer, node, "gpios", idx, pin));
 116 }
 117
 118 int
 119 gpio_pin_get_by_ofw_property(device_t consumer, phandle_t node,
 120     char *name, gpio_pin_t *pin)
 121 {
 122
 123         return (gpio_pin_get_by_ofw_impl(consumer, node, name, 0, pin));
 124 }
 125
 126 int
 127 gpio_pin_get_by_ofw_name(device_t consumer, phandle_t node,
 128     char *name, gpio_pin_t *pin)
 129 {
 130         int rv, idx;
 131
 132         KASSERT(consumer != NULL && node > 0,
 133             ("both consumer and node required"));
 134
 135         rv = ofw_bus_find_string_index(node, "gpio-names", name, &idx);
 136         if (rv != 0)
 137                 return (rv);
 138         return (gpio_pin_get_by_ofw_idx(consumer, node, idx, pin));
 139 }
 140
 141 void
 142 gpio_pin_release(gpio_pin_t gpio)
 143 {
 144         device_t busdev;
 145
 146         if (gpio == NULL)
 147                 return;
 148
 149         KASSERT(gpio->dev != NULL, ("invalid pin state"));
 150
 151         busdev = GPIO_GET_BUS(gpio->dev);
 152         if (busdev != NULL)
 153                 gpiobus_release_pin(busdev, gpio->pin);
 154
 155         /* XXXX Unreserve pin. */
 156         free(gpio, M_DEVBUF);
 157 }
 158
 159 int
 160 gpio_pin_getcaps(gpio_pin_t pin, uint32_t *caps)
 161 {
 162
 163         KASSERT(pin != NULL, ("GPIO pin is NULL."));
 164         KASSERT(pin->dev != NULL, ("GPIO pin device is NULL."));
 165         return (GPIO_PIN_GETCAPS(pin->dev, pin->pin, caps));
 166 }
 167
 168 int
 169 gpio_pin_is_active(gpio_pin_t pin, bool *active)
 170 {
 171         int rv;
 172         uint32_t tmp;
 173
 174         KASSERT(pin != NULL, ("GPIO pin is NULL."));
 175         KASSERT(pin->dev != NULL, ("GPIO pin device is NULL."));
 176         rv = GPIO_PIN_GET(pin->dev, pin->pin, &tmp);
 177         if (rv  != 0) {
 178                 return (rv);
 179         }
 180
 181         if (pin->flags & GPIO_ACTIVE_LOW)
 182                 *active = tmp == 0;
 183         else
 184                 *active = tmp != 0;
 185         return (0);
 186 }
 187
 188 int
 189 gpio_pin_set_active(gpio_pin_t pin, bool active)
 190 {
 191         int rv;
 192         uint32_t tmp;
 193
 194         if (pin->flags & GPIO_ACTIVE_LOW)
 195                 tmp = active ? 0 : 1;
 196         else
 197                 tmp = active ? 1 : 0;
 198
 199         KASSERT(pin != NULL, ("GPIO pin is NULL."));
 200         KASSERT(pin->dev != NULL, ("GPIO pin device is NULL."));
 201         rv = GPIO_PIN_SET(pin->dev, pin->pin, tmp);
 202         return (rv);
 203 }
 204
 205 int
 206 gpio_pin_setflags(gpio_pin_t pin, uint32_t flags)
 207 {
 208         int rv;
 209
 210         KASSERT(pin != NULL, ("GPIO pin is NULL."));
 211         KASSERT(pin->dev != NULL, ("GPIO pin device is NULL."));
 212
 213         rv = GPIO_PIN_SETFLAGS(pin->dev, pin->pin, flags);
 214         return (rv);
 215 }
 216
 217 /*
 218  * OFW_GPIOBUS driver.
 219  */
 220 device_t
 221 ofw_gpiobus_add_fdt_child(device_t bus, const char *drvname, phandle_t child)
 222 {
 223         device_t childdev;
 224         int i;
 225         struct gpiobus_ivar *devi;
 226         struct ofw_gpiobus_devinfo *dinfo;
 227
 228         /*
 229          * Check to see if we already have a child for @p child, and if so
 230          * return it.
 231          */
 232         childdev = ofw_bus_find_child_device_by_phandle(bus, child);
 233         if (childdev != NULL)
 234                 return (childdev);
 235
 236         /*
 237          * Set up the GPIO child and OFW bus layer devinfo and add it to bus.
 238          */
 239         childdev = device_add_child(bus, drvname, -1);
 240         if (childdev == NULL)
 241                 return (NULL);
 242         dinfo = ofw_gpiobus_setup_devinfo(bus, childdev, child);
 243         if (dinfo == NULL) {
 244                 device_delete_child(bus, childdev);
 245                 return (NULL);
 246         }
 247         if (device_probe_and_attach(childdev) != 0) {
 248                 ofw_gpiobus_destroy_devinfo(bus, dinfo);
 249                 device_delete_child(bus, childdev);
 250                 return (NULL);
 251         }
 252         /* Use the child name as pin name. */
 253         devi = &dinfo->opd_dinfo;
 254         for (i = 0; i < devi->npins; i++)
 255                 GPIOBUS_PIN_SETNAME(bus, devi->pins[i],
 256                     device_get_nameunit(childdev));
 257
 258         return (childdev);
 259 }
 260
 261 int
 262 ofw_gpiobus_parse_gpios(device_t consumer, char *pname,
 263         struct gpiobus_pin **pins)
 264 {
 265
 266         return (ofw_gpiobus_parse_gpios_impl(consumer,
 267             ofw_bus_get_node(consumer), pname, NULL, pins));
 268 }
 269
 270 void
 271 ofw_gpiobus_register_provider(device_t provider)
 272 {
 273         phandle_t node;
 274
 275         node = ofw_bus_get_node(provider);
 276         OF_device_register_xref(OF_xref_from_node(node), provider);
 277 }
 278
 279 void
 280 ofw_gpiobus_unregister_provider(device_t provider)
 281 {
 282         phandle_t node;
 283
 284         node = ofw_bus_get_node(provider);
 285         OF_device_register_xref(OF_xref_from_node(node), NULL);
 286 }
 287
 288 static struct ofw_gpiobus_devinfo *
 289 ofw_gpiobus_setup_devinfo(device_t bus, device_t child, phandle_t node)
 290 {
 291         int i, npins;
 292         struct gpiobus_ivar *devi;
 293         struct gpiobus_pin *pins;
 294         struct gpiobus_softc *sc;
 295         struct ofw_gpiobus_devinfo *dinfo;
 296
 297         sc = device_get_softc(bus);
 298         dinfo = malloc(sizeof(*dinfo), M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
 299         if (dinfo == NULL)
 300                 return (NULL);
 301         if (ofw_bus_gen_setup_devinfo(&dinfo->opd_obdinfo, node) != 0) {
 302                 free(dinfo, M_DEVBUF);
 303                 return (NULL);
 304         }
 305         /* Parse the gpios property for the child. */
 306         npins = ofw_gpiobus_parse_gpios_impl(child, node, "gpios", sc, &pins);
 307         if (npins <= 0) {
 308                 ofw_bus_gen_destroy_devinfo(&dinfo->opd_obdinfo);
 309                 free(dinfo, M_DEVBUF);
 310                 return (NULL);
 311         }
 312         /* Initialize the irq resource list. */
 313         resource_list_init(&dinfo->opd_dinfo.rl);
 314         /* Allocate the child ivars and copy the parsed pin data. */
 315         devi = &dinfo->opd_dinfo;
 316         devi->npins = (uint32_t)npins;
 317         if (gpiobus_alloc_ivars(devi) != 0) {
 318                 free(pins, M_DEVBUF);
 319                 ofw_gpiobus_destroy_devinfo(bus, dinfo);
 320                 return (NULL);
 321         }
 322         for (i = 0; i < devi->npins; i++) {
 323                 devi->flags[i] = pins[i].flags;
 324                 devi->pins[i] = pins[i].pin;
 325         }
 326         free(pins, M_DEVBUF);
 327         /* Parse the interrupt resources. */
 328         if (ofw_bus_intr_to_rl(bus, node, &dinfo->opd_dinfo.rl, NULL) != 0) {
 329                 ofw_gpiobus_destroy_devinfo(bus, dinfo);
 330                 return (NULL);
 331         }
 332         device_set_ivars(child, dinfo);
 333
 334         return (dinfo);
 335 }
 336
 337 static void
 338 ofw_gpiobus_destroy_devinfo(device_t bus, struct ofw_gpiobus_devinfo *dinfo)
 339 {
 340         int i;
 341         struct gpiobus_ivar *devi;
 342         struct gpiobus_softc *sc;
 343
 344         sc = device_get_softc(bus);
 345         devi = &dinfo->opd_dinfo;
 346         for (i = 0; i < devi->npins; i++) {
 347                 if (devi->pins[i] > sc->sc_npins)
 348                         continue;
 349                 sc->sc_pins[devi->pins[i]].mapped = 0;
 350         }
 351         gpiobus_free_ivars(devi);
 352         resource_list_free(&dinfo->opd_dinfo.rl);
 353         ofw_bus_gen_destroy_devinfo(&dinfo->opd_obdinfo);
 354         free(dinfo, M_DEVBUF);
 355 }
 356
 357 static int
 358 ofw_gpiobus_parse_gpios_impl(device_t consumer, phandle_t cnode, char *pname,
 359         struct gpiobus_softc *bussc, struct gpiobus_pin **pins)
 360 {
 361         int gpiocells, i, j, ncells, npins;
 362         pcell_t *gpios;
 363         phandle_t gpio;
 364
 365         ncells = OF_getencprop_alloc(cnode, pname, sizeof(*gpios),
 366             (void **)&gpios);
 367         if (ncells == -1) {
 368                 device_printf(consumer,
 369                     "Warning: No %s specified in fdt data; "
 370                     "device may not function.\n", pname);
 371                 return (-1);
 372         }
 373         /*
 374          * The gpio-specifier is controller independent, the first pcell has
 375          * the reference to the GPIO controller phandler.
 376          * Count the number of encoded gpio-specifiers on the first pass.
 377          */
 378         i = 0;
 379         npins = 0;
 380         while (i < ncells) {
 381                 /* Allow NULL specifiers. */
 382                 if (gpios[i] == 0) {
 383                         npins++;
 384                         i++;
 385                         continue;
 386                 }
 387                 gpio = OF_node_from_xref(gpios[i]);
 388                 /* If we have bussc, ignore devices from other gpios. */
 389                 if (bussc != NULL)
 390                         if (ofw_bus_get_node(bussc->sc_dev) != gpio)
 391                                 return (0);
 392                 /*
 393                  * Check for gpio-controller property and read the #gpio-cells
 394                  * for this GPIO controller.
 395                  */
 396                 if (!OF_hasprop(gpio, "gpio-controller") ||
 397                     OF_getencprop(gpio, "#gpio-cells", &gpiocells,
 398                     sizeof(gpiocells)) < 0) {
 399                         device_printf(consumer,
 400                             "gpio reference is not a gpio-controller.\n");
 401                         OF_prop_free(gpios);
 402                         return (-1);
 403                 }
 404                 if (ncells - i < gpiocells + 1) {
 405                         device_printf(consumer,
 406                             "%s cells doesn't match #gpio-cells.\n", pname);
 407                         return (-1);
 408                 }
 409                 npins++;
 410                 i += gpiocells + 1;
 411         }
 412         if (npins == 0 || pins == NULL) {
 413                 if (npins == 0)
 414                         device_printf(consumer, "no pin specified in %s.\n",
 415                             pname);
 416                 OF_prop_free(gpios);
 417                 return (npins);
 418         }
 419         *pins = malloc(sizeof(struct gpiobus_pin) * npins, M_DEVBUF,
 420             M_NOWAIT | M_ZERO);
 421         if (*pins == NULL) {
 422                 OF_prop_free(gpios);
 423                 return (-1);
 424         }
 425         /* Decode the gpio specifier on the second pass. */
 426         i = 0;
 427         j = 0;
 428         while (i < ncells) {
 429                 /* Allow NULL specifiers. */
 430                 if (gpios[i] == 0) {
 431                         j++;
 432                         i++;
 433                         continue;
 434                 }
 435                 gpio = OF_node_from_xref(gpios[i]);
 436                 /* Read gpio-cells property for this GPIO controller. */
 437                 if (OF_getencprop(gpio, "#gpio-cells", &gpiocells,
 438                     sizeof(gpiocells)) < 0) {
 439                         device_printf(consumer,
 440                             "gpio does not have the #gpio-cells property.\n");
 441                         goto fail;
 442                 }
 443                 /* Return the device reference for the GPIO controller. */
 444                 (*pins)[j].dev = OF_device_from_xref(gpios[i]);
 445                 if ((*pins)[j].dev == NULL) {
 446                         device_printf(consumer,
 447                             "no device registered for the gpio controller.\n");
 448                         goto fail;
 449                 }
 450                 /*
 451                  * If the gpiobus softc is NULL we use the GPIO_GET_BUS() to
 452                  * retrieve it.  The GPIO_GET_BUS() method is only valid after
 453                  * the child is probed and attached.
 454                  */
 455                 if (bussc == NULL) {
 456                         if (GPIO_GET_BUS((*pins)[j].dev) == NULL) {
 457                                 device_printf(consumer,
 458                                     "no gpiobus reference for %s.\n",
 459                                     device_get_nameunit((*pins)[j].dev));
 460                                 goto fail;
 461                         }
 462                         bussc = device_get_softc(GPIO_GET_BUS((*pins)[j].dev));
 463                 }
 464                 /* Get the GPIO pin number and flags. */
 465                 if (gpio_map_gpios((*pins)[j].dev, cnode, gpio, gpiocells,
 466                     &gpios[i + 1], &(*pins)[j].pin, &(*pins)[j].flags) != 0) {
 467                         device_printf(consumer,
 468                             "cannot map the gpios specifier.\n");
 469                         goto fail;
 470                 }
 471                 /* Reserve the GPIO pin. */
 472                 if (gpiobus_acquire_pin(bussc->sc_busdev, (*pins)[j].pin) != 0)
 473                         goto fail;
 474                 j++;
 475                 i += gpiocells + 1;
 476         }
 477         OF_prop_free(gpios);
 478
 479         return (npins);
 480
 481 fail:
 482         OF_prop_free(gpios);
 483         free(*pins, M_DEVBUF);
 484         return (-1);
 485 }
 486
 487 static int
 488 ofw_gpiobus_probe(device_t dev)
 489 {
 490
 491         if (ofw_bus_get_node(dev) == -1)
 492                 return (ENXIO);
 493         device_set_desc(dev, "OFW GPIO bus");
 494
 495         return (0);
 496 }
 497
 498 static int
 499 ofw_gpiobus_attach(device_t dev)
 500 {
 501         int err;
 502         phandle_t child;
 503
 504         err = gpiobus_init_softc(dev);
 505         if (err != 0)
 506                 return (err);
 507         bus_generic_probe(dev);
 508         bus_enumerate_hinted_children(dev);
 509         /*
 510          * Attach the children represented in the device tree.
 511          */
 512         for (child = OF_child(ofw_bus_get_node(dev)); child != 0;
 513             child = OF_peer(child)) {
 514                 if (!OF_hasprop(child, "gpios"))
 515                         continue;
 516                 if (ofw_gpiobus_add_fdt_child(dev, NULL, child) == NULL)
 517                         continue;
 518         }
 519
 520         return (bus_generic_attach(dev));
 521 }
 522
 523 static device_t
 524 ofw_gpiobus_add_child(device_t dev, u_int order, const char *name, int unit)
 525 {
 526         device_t child;
 527         struct ofw_gpiobus_devinfo *devi;
 528
 529         child = device_add_child_ordered(dev, order, name, unit);
 530         if (child == NULL)
 531                 return (child);
 532         devi = malloc(sizeof(struct ofw_gpiobus_devinfo), M_DEVBUF,
 533             M_NOWAIT | M_ZERO);
 534         if (devi == NULL) {
 535                 device_delete_child(dev, child);
 536                 return (0);
 537         }
 538
 539         /*
 540          * NULL all the OFW-related parts of the ivars for non-OFW
 541          * children.
 542          */
 543         devi->opd_obdinfo.obd_node = -1;
 544         devi->opd_obdinfo.obd_name = NULL;
 545         devi->opd_obdinfo.obd_compat = NULL;
 546         devi->opd_obdinfo.obd_type = NULL;
 547         devi->opd_obdinfo.obd_model = NULL;
 548
 549         device_set_ivars(child, devi);
 550
 551         return (child);
 552 }
 553
 554 static const struct ofw_bus_devinfo *
 555 ofw_gpiobus_get_devinfo(device_t bus, device_t dev)
 556 {
 557         struct ofw_gpiobus_devinfo *dinfo;
 558
 559         dinfo = device_get_ivars(dev);
 560
 561         return (&dinfo->opd_obdinfo);
 562 }
 563
 564 static device_method_t ofw_gpiobus_methods[] = {
 565         /* Device interface */
 566         DEVMETHOD(device_probe,         ofw_gpiobus_probe),
 567         DEVMETHOD(device_attach,        ofw_gpiobus_attach),
 568
 569         /* Bus interface */
 570         DEVMETHOD(bus_child_pnpinfo_str,        ofw_bus_gen_child_pnpinfo_str),
 571         DEVMETHOD(bus_add_child,        ofw_gpiobus_add_child),
 572
 573         /* ofw_bus interface */
 574         DEVMETHOD(ofw_bus_get_devinfo,  ofw_gpiobus_get_devinfo),
 575         DEVMETHOD(ofw_bus_get_compat,   ofw_bus_gen_get_compat),
 576         DEVMETHOD(ofw_bus_get_model,    ofw_bus_gen_get_model),
 577         DEVMETHOD(ofw_bus_get_name,     ofw_bus_gen_get_name),
 578         DEVMETHOD(ofw_bus_get_node,     ofw_bus_gen_get_node),
 579         DEVMETHOD(ofw_bus_get_type,     ofw_bus_gen_get_type),
 580
 581         DEVMETHOD_END
 582 };
 583
 584 devclass_t ofwgpiobus_devclass;
 585
 586 DEFINE_CLASS_1(gpiobus, ofw_gpiobus_driver, ofw_gpiobus_methods,
 587     sizeof(struct gpiobus_softc), gpiobus_driver);
 588 EARLY_DRIVER_MODULE(ofw_gpiobus, gpio, ofw_gpiobus_driver, ofwgpiobus_devclass,
 589     0, 0, BUS_PASS_BUS);
 590 MODULE_VERSION(ofw_gpiobus, 1);
 591 MODULE_DEPEND(ofw_gpiobus, gpiobus, 1, 1, 1);