usr.sbin/i2c/i2c.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 2008-2009 Semihalf, Michal Hajduk and Bartlomiej Sieka
   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 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 <err.h>
  31 #include <errno.h>
  32 #include <sysexits.h>
  33 #include <fcntl.h>
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <stdarg.h>
  38 #include <unistd.h>
  39 #include <sys/ioctl.h>
  40
  41 #include <dev/iicbus/iic.h>
  42
  43 #define I2C_DEV                 "/dev/iic0"
  44 #define I2C_MODE_NOTSET         0
  45 #define I2C_MODE_NONE           1
  46 #define I2C_MODE_STOP_START     2
  47 #define I2C_MODE_REPEATED_START 3
  48
  49 struct options {
  50         int     width;
  51         int     count;
  52         int     verbose;
  53         int     addr_set;
  54         int     binary;
  55         int     scan;
  56         int     skip;
  57         int     reset;
  58         int     mode;
  59         char    dir;
  60         uint32_t        addr;
  61         uint32_t        off;
  62 };
  63
  64 struct skip_range {
  65         int     start;
  66         int     end;
  67 };
  68
  69 __dead2 static void
  70 usage(void)
  71 {
  72
  73         fprintf(stderr, "usage: %s -a addr [-f device] [-d [r|w]] [-o offset] "
  74             "[-w [0|8|16]] [-c count] [-m [ss|rs|no]] [-b] [-v]\n",
  75             getprogname());
  76         fprintf(stderr, "       %s -s [-f device] [-n skip_addr] -v\n",
  77             getprogname());
  78         fprintf(stderr, "       %s -r [-f device] -v\n", getprogname());
  79         exit(EX_USAGE);
  80 }
  81
  82 static struct skip_range
  83 skip_get_range(char *skip_addr)
  84 {
  85         struct skip_range addr_range;
  86         char *token;
  87
  88         addr_range.start = 0;
  89         addr_range.end = 0;
  90
  91         token = strsep(&skip_addr, "..");
  92         if (token) {
  93                 addr_range.start = strtoul(token, 0, 16);
  94                 token = strsep(&skip_addr, "..");
  95                 if ((token != NULL) && !atoi(token)) {
  96                         token = strsep(&skip_addr, "..");
  97                         if (token)
  98                                 addr_range.end = strtoul(token, 0, 16);
  99                 }
 100         }
 101
 102         return (addr_range);
 103 }
 104
 105 /* Parse the string to get hex 7 bits addresses */
 106 static int
 107 skip_get_tokens(char *skip_addr, int *sk_addr, int max_index)
 108 {
 109         char *token;
 110         int i;
 111
 112         for (i = 0; i < max_index; i++) {
 113                 token = strsep(&skip_addr, ":");
 114                 if (token == NULL)
 115                         break;
 116                 sk_addr[i] = strtoul(token, 0, 16);
 117         }
 118         return (i);
 119 }
 120
 121 static int
 122 scan_bus(struct iiccmd cmd, char *dev, int skip, char *skip_addr)
 123 {
 124         struct skip_range addr_range = { 0, 0 };
 125         int *tokens, fd, error, i, index, j;
 126         int len = 0, do_skip = 0, no_range = 1;
 127
 128         fd = open(dev, O_RDWR);
 129         if (fd == -1) {
 130                 fprintf(stderr, "Error opening I2C controller (%s) for "
 131                     "scanning: %s\n", dev, strerror(errno));
 132                 return (EX_NOINPUT);
 133         }
 134
 135         if (skip) {
 136                 len = strlen(skip_addr);
 137                 if (strstr(skip_addr, "..") != NULL) {
 138                         addr_range = skip_get_range(skip_addr);
 139                         no_range = 0;
 140                 } else {
 141                         tokens = (int *)malloc((len / 2 + 1) * sizeof(int));
 142                         if (tokens == NULL) {
 143                                 fprintf(stderr, "Error allocating tokens "
 144                                     "buffer\n");
 145                                 goto out;
 146                         }
 147                         index = skip_get_tokens(skip_addr, tokens,
 148                             len / 2 + 1);
 149                 }
 150
 151                 if (!no_range && (addr_range.start > addr_range.end)) {
 152                         fprintf(stderr, "Skip address out of range\n");
 153                         goto out;
 154                 }
 155         }
 156
 157         printf("Scanning I2C devices on %s: ", dev);
 158         for (i = 1; i < 127; i++) {
 159
 160                 if (skip && ( addr_range.start < addr_range.end)) {
 161                         if (i >= addr_range.start && i <= addr_range.end)
 162                                 continue;
 163
 164                 } else if (skip && no_range)
 165                         for (j = 0; j < index; j++) {
 166                                 if (tokens[j] == i) {
 167                                         do_skip = 1;
 168                                         break;
 169                                 }
 170                         }
 171
 172                 if (do_skip) {
 173                         do_skip = 0;
 174                         continue;
 175                 }
 176
 177                 cmd.slave = i << 1;
 178                 cmd.last = 1;
 179                 cmd.count = 0;
 180                 error = ioctl(fd, I2CRSTCARD, &cmd);
 181                 if (error)
 182                         goto out;
 183
 184                 cmd.slave = i << 1;
 185                 cmd.last = 1;
 186                 error = ioctl(fd, I2CSTART, &cmd);
 187                 if (!error)
 188                         printf("%x ", i);
 189                 cmd.slave = i << 1;
 190                 cmd.last = 1;
 191                 error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 192         }
 193         printf("\n");
 194
 195         error = ioctl(fd, I2CRSTCARD, &cmd);
 196 out:
 197         close(fd);
 198         if (skip && no_range)
 199                 free(tokens);
 200
 201         if (error) {
 202                 fprintf(stderr, "Error scanning I2C controller (%s): %s\n",
 203                     dev, strerror(errno));
 204                 return (EX_NOINPUT);
 205         } else
 206                 return (EX_OK);
 207 }
 208
 209 static int
 210 reset_bus(struct iiccmd cmd, char *dev)
 211 {
 212         int fd, error;
 213
 214         fd = open(dev, O_RDWR);
 215         if (fd == -1) {
 216                 fprintf(stderr, "Error opening I2C controller (%s) for "
 217                     "resetting: %s\n", dev, strerror(errno));
 218                 return (EX_NOINPUT);
 219         }
 220
 221         printf("Resetting I2C controller on %s: ", dev);
 222         error = ioctl(fd, I2CRSTCARD, &cmd);
 223         close (fd);
 224
 225         if (error) {
 226                 printf("error: %s\n", strerror(errno));
 227                 return (EX_IOERR);
 228         } else {
 229                 printf("OK\n");
 230                 return (EX_OK);
 231         }
 232 }
 233
 234 static char *
 235 prepare_buf(int size, uint32_t off)
 236 {
 237         char *buf;
 238
 239         buf = malloc(size);
 240         if (buf == NULL)
 241                 return (buf);
 242
 243         if (size == 1)
 244                 buf[0] = off & 0xff;
 245         else if (size == 2) {
 246                 buf[0] = (off >> 8) & 0xff;
 247                 buf[1] = off & 0xff;
 248         }
 249
 250         return (buf);
 251 }
 252
 253 static int
 254 i2c_write(char *dev, struct options i2c_opt, char *i2c_buf)
 255 {
 256         struct iiccmd cmd;
 257         int ch, i, error, fd, bufsize;
 258         char *err_msg, *buf;
 259
 260         /*
 261          * Read data to be written to the chip from stdin
 262          */
 263         if (i2c_opt.verbose && !i2c_opt.binary)
 264                 fprintf(stderr, "Enter %u bytes of data: ", i2c_opt.count);
 265
 266         for (i = 0; i < i2c_opt.count; i++) {
 267                 ch = getchar();
 268                 if (ch == EOF) {
 269                         free(i2c_buf);
 270                         err(1, "not enough data, exiting\n");
 271                 }
 272                 i2c_buf[i] = ch;
 273         }
 274
 275         fd = open(dev, O_RDWR);
 276         if (fd == -1) {
 277                 free(i2c_buf);
 278                 err(1, "open failed");
 279         }
 280
 281         /*
 282          * Write offset where the data will go
 283          */
 284         cmd.slave = i2c_opt.addr;
 285         error = ioctl(fd, I2CSTART, &cmd);
 286         if (error == -1) {
 287                 err_msg = "ioctl: error sending start condition";
 288                 goto err1;
 289         }
 290
 291         if (i2c_opt.width) {
 292                 bufsize = i2c_opt.width / 8;
 293                 buf = prepare_buf(bufsize, i2c_opt.off);
 294                 if (buf == NULL) {
 295                         err_msg = "error: offset malloc";
 296                         goto err1;
 297                 }
 298
 299                 cmd.count = bufsize;
 300                 cmd.buf = buf;
 301                 error = ioctl(fd, I2CWRITE, &cmd);
 302                 free(buf);
 303                 if (error == -1) {
 304                         err_msg = "ioctl: error when write offset";
 305                         goto err1;
 306                 }
 307         }
 308
 309         /* Mode - stop start */
 310         if (i2c_opt.mode == I2C_MODE_STOP_START) {
 311                 cmd.slave = i2c_opt.addr;
 312                 error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 313                 if (error == -1) {
 314                         err_msg = "ioctl: error sending stop condition";
 315                         goto err2;
 316                 }
 317                 cmd.slave = i2c_opt.addr;
 318                 error = ioctl(fd, I2CSTART, &cmd);
 319                 if (error == -1) {
 320                         err_msg = "ioctl: error sending start condition";
 321                         goto err1;
 322                 }
 323         }
 324         /* Mode - repeated start */
 325         if (i2c_opt.mode == I2C_MODE_REPEATED_START) {
 326                 cmd.slave = i2c_opt.addr;
 327                 error = ioctl(fd, I2CRPTSTART, &cmd);
 328                 if (error == -1) {
 329                         err_msg = "ioctl: error sending repeated start "
 330                             "condition";
 331                         goto err1;
 332                 }
 333         }
 334
 335         /*
 336          * Write the data
 337          */
 338         cmd.count = i2c_opt.count;
 339         cmd.buf = i2c_buf;
 340         cmd.last = 0;
 341         error = ioctl(fd, I2CWRITE, &cmd);
 342         if (error == -1) {
 343                 err_msg = "ioctl: error when write";
 344                 goto err1;
 345         }
 346         cmd.slave = i2c_opt.addr;
 347         error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 348         if (error == -1) {
 349                 err_msg = "ioctl: error sending stop condition";
 350                 goto err2;
 351         }
 352
 353         close(fd);
 354         return (0);
 355
 356 err1:
 357         cmd.slave = i2c_opt.addr;
 358         error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 359         if (error == -1)
 360                 fprintf(stderr, "error sending stop condtion\n");
 361 err2:
 362         if (err_msg)
 363                 fprintf(stderr, "%s", err_msg);
 364
 365         close(fd);
 366         return (1);
 367 }
 368
 369 static int
 370 i2c_read(char *dev, struct options i2c_opt, char *i2c_buf)
 371 {
 372         struct iiccmd cmd;
 373         int i, fd, error, bufsize;
 374         char *err_msg, data = 0, *buf;
 375
 376         fd = open(dev, O_RDWR);
 377         if (fd == -1)
 378                 err(1, "open failed");
 379
 380         bzero(&cmd, sizeof(cmd));
 381
 382         if (i2c_opt.width) {
 383                 cmd.slave = i2c_opt.addr;
 384                 cmd.count = 1;
 385                 cmd.last = 0;
 386                 cmd.buf = &data;
 387                 error = ioctl(fd, I2CSTART, &cmd);
 388                 if (error == -1) {
 389                         err_msg = "ioctl: error sending start condition";
 390                         goto err1;
 391                 }
 392                 bufsize = i2c_opt.width / 8;
 393                 buf = prepare_buf(bufsize, i2c_opt.off);
 394                 if (buf == NULL) {
 395                         err_msg = "error: offset malloc";
 396                         goto err1;
 397                 }
 398
 399                 cmd.count = bufsize;
 400                 cmd.buf = buf;
 401                 cmd.last = 0;
 402                 error = ioctl(fd, I2CWRITE, &cmd);
 403                 free(buf);
 404                 if (error == -1) {
 405                         err_msg = "ioctl: error when write offset";
 406                         goto err1;
 407                 }
 408
 409                 if (i2c_opt.mode == I2C_MODE_STOP_START) {
 410                         cmd.slave = i2c_opt.addr;
 411                         error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 412                         if (error == -1)
 413                                 goto err2;
 414                 }
 415         }
 416         cmd.slave = i2c_opt.addr;
 417         cmd.count = 1;
 418         cmd.last = 0;
 419         cmd.buf = &data;
 420         if (i2c_opt.mode == I2C_MODE_STOP_START) {
 421                 error = ioctl(fd, I2CSTART, &cmd);
 422                 if (error == -1) {
 423                         err_msg = "ioctl: error sending start condition";
 424                         goto err1;
 425                 }
 426         } else if (i2c_opt.mode == I2C_MODE_REPEATED_START) {
 427                 error = ioctl(fd, I2CRPTSTART, &cmd);
 428                 if (error == -1) {
 429                         err_msg = "ioctl: error sending repeated start "
 430                             "condition";
 431                         goto err1;
 432                 }
 433         }
 434         error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 435         if (error == -1)
 436                 goto err2;
 437
 438         for (i = 0; i < i2c_opt.count; i++) {
 439                 error = read(fd, &i2c_buf[i], 1);
 440                 if (error == -1) {
 441                         err_msg = "ioctl: error while reading";
 442                         goto err1;
 443                 }
 444         }
 445
 446         close(fd);
 447         return (0);
 448
 449 err1:
 450         cmd.slave = i2c_opt.addr;
 451         error = ioctl(fd, I2CSTOP, &cmd);
 452         if (error == -1)
 453                 fprintf(stderr, "error sending stop condtion\n");
 454 err2:
 455         if (err_msg)
 456                 fprintf(stderr, "%s", err_msg);
 457
 458         close(fd);
 459         return (1);
 460 }
 461
 462 int
 463 main(int argc, char** argv)
 464 {
 465         struct iiccmd cmd;
 466         struct options i2c_opt;
 467         char *dev, *skip_addr, *i2c_buf;
 468         int error, chunk_size, i, j, ch;
 469
 470         errno = 0;
 471         error = 0;
 472
 473         /* Line-break the output every chunk_size bytes */
 474         chunk_size = 16;
 475
 476         dev = I2C_DEV;
 477
 478         /* Default values */
 479         i2c_opt.addr_set = 0;
 480         i2c_opt.off = 0;
 481         i2c_opt.verbose = 0;
 482         i2c_opt.dir = 'r';      /* direction = read */
 483         i2c_opt.width = 8;
 484         i2c_opt.count = 1;
 485         i2c_opt.binary = 0;     /* ASCII text output */
 486         i2c_opt.scan = 0;       /* no bus scan */
 487         i2c_opt.skip = 0;       /* scan all addresses */
 488         i2c_opt.reset = 0;      /* no bus reset */
 489         i2c_opt.mode = I2C_MODE_NOTSET;
 490
 491         while ((ch = getopt(argc, argv, "a:f:d:o:w:c:m:n:sbvrh")) != -1) {
 492                 switch(ch) {
 493                 case 'a':
 494                         i2c_opt.addr = (strtoul(optarg, 0, 16) << 1);
 495                         if (i2c_opt.addr == 0 && errno == EINVAL)
 496                                 i2c_opt.addr_set = 0;
 497                         else
 498                                 i2c_opt.addr_set = 1;
 499                         break;
 500                 case 'f':
 501                         dev = optarg;
 502                         break;
 503                 case 'd':
 504                         i2c_opt.dir = optarg[0];
 505                         break;
 506                 case 'o':
 507                         i2c_opt.off = strtoul(optarg, 0, 16);
 508                         if (i2c_opt.off == 0 && errno == EINVAL)
 509                                 error = 1;
 510                         break;
 511                 case 'w':
 512                         i2c_opt.width = atoi(optarg);
 513                         break;
 514                 case 'c':
 515                         i2c_opt.count = atoi(optarg);
 516                         break;
 517                 case 'm':
 518                         if (!strcmp(optarg, "no"))
 519                                 i2c_opt.mode = I2C_MODE_NONE;
 520                         else if (!strcmp(optarg, "ss"))
 521                                 i2c_opt.mode = I2C_MODE_STOP_START;
 522                         else if (!strcmp(optarg, "rs"))
 523                                 i2c_opt.mode = I2C_MODE_REPEATED_START;
 524                         else
 525                                 usage();
 526                         break;
 527                 case 'n':
 528                         i2c_opt.skip = 1;
 529                         skip_addr = optarg;
 530                         break;
 531                 case 's':
 532                         i2c_opt.scan = 1;
 533                         break;
 534                 case 'b':
 535                         i2c_opt.binary = 1;
 536                         break;
 537                 case 'v':
 538                         i2c_opt.verbose = 1;
 539                         break;
 540                 case 'r':
 541                         i2c_opt.reset = 1;
 542                         break;
 543                 case 'h':
 544                 default:
 545                         usage();
 546                 }
 547         }
 548         argc -= optind;
 549         argv += optind;
 550
 551         /* Set default mode if option -m is not specified */
 552         if (i2c_opt.mode == I2C_MODE_NOTSET) {
 553                 if (i2c_opt.dir == 'r')
 554                         i2c_opt.mode = I2C_MODE_STOP_START;
 555                 else if (i2c_opt.dir == 'w')
 556                         i2c_opt.mode = I2C_MODE_NONE;
 557         }
 558
 559         /* Basic sanity check of command line arguments */
 560         if (i2c_opt.scan) {
 561                 if (i2c_opt.addr_set)
 562                         usage();
 563         } else if (i2c_opt.reset) {
 564                 if (i2c_opt.addr_set)
 565                         usage();
 566         } else if (error) {
 567                 usage();
 568         } else if ((i2c_opt.dir == 'r' || i2c_opt.dir == 'w')) {
 569                 if ((i2c_opt.addr_set == 0) ||
 570                     !(i2c_opt.width == 0 || i2c_opt.width == 8 ||
 571                     i2c_opt.width == 16))
 572                 usage();
 573         }
 574
 575         if (i2c_opt.verbose)
 576                 fprintf(stderr, "dev: %s, addr: 0x%x, r/w: %c, "
 577                     "offset: 0x%02x, width: %u, count: %u\n", dev,
 578                     i2c_opt.addr >> 1, i2c_opt.dir, i2c_opt.off,
 579                     i2c_opt.width, i2c_opt.count);
 580
 581         if (i2c_opt.scan)
 582                 exit(scan_bus(cmd, dev, i2c_opt.skip, skip_addr));
 583
 584         if (i2c_opt.reset)
 585                 exit(reset_bus(cmd, dev));
 586
 587         i2c_buf = malloc(i2c_opt.count);
 588         if (i2c_buf == NULL)
 589                 err(1, "data malloc");
 590
 591         if (i2c_opt.dir == 'w') {
 592                 error = i2c_write(dev, i2c_opt, i2c_buf);
 593                 if (error) {
 594                         free(i2c_buf);
 595                         return (1);
 596                 }
 597         }
 598         if (i2c_opt.dir == 'r') {
 599                 error = i2c_read(dev, i2c_opt, i2c_buf);
 600                 if (error) {
 601                         free(i2c_buf);
 602                         return (1);
 603                 }
 604         }
 605
 606         if (i2c_opt.verbose)
 607                 fprintf(stderr, "\nData %s (hex):\n", i2c_opt.dir == 'r' ?
 608                     "read" : "written");
 609
 610         i = 0;
 611         j = 0;
 612         while (i < i2c_opt.count) {
 613                 if (i2c_opt.verbose || (i2c_opt.dir == 'r' &&
 614                     !i2c_opt.binary))
 615                         fprintf (stderr, "%02hhx ", i2c_buf[i++]);
 616
 617                 if (i2c_opt.dir == 'r' && i2c_opt.binary) {
 618                         fprintf(stdout, "%c", i2c_buf[j++]);
 619                         if(!i2c_opt.verbose)
 620                                 i++;
 621                 }
 622                 if (!i2c_opt.verbose && (i2c_opt.dir == 'w'))
 623                         break;
 624                 if ((i % chunk_size) == 0)
 625                         fprintf(stderr, "\n");
 626         }
 627         if ((i % chunk_size) != 0)
 628                 fprintf(stderr, "\n");
 629
 630         free(i2c_buf);
 631         return (0);
 632 }