arch/cris/arch-v32/drivers/mach-a3/gpio.c

   1 /*
   2  * Artec-3 general port I/O device
   3  *
   4  * Copyright (c) 2007 Axis Communications AB
   5  *
   6  * Authors:    Bjorn Wesen      (initial version)
   7  *             Ola Knutsson     (LED handling)
   8  *             Johan Adolfsson  (read/set directions, write, port G,
   9  *                               port to ETRAX FS.
  10  *             Ricard Wanderlof (PWM for Artpec-3)
  11  *
  12  */
  13
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/ioport.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/fs.h>
  21 #include <linux/string.h>
  22 #include <linux/poll.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/smp_lock.h>
  27
  28 #include <asm/etraxgpio.h>
  29 #include <hwregs/reg_map.h>
  30 #include <hwregs/reg_rdwr.h>
  31 #include <hwregs/gio_defs.h>
  32 #include <hwregs/intr_vect_defs.h>
  33 #include <asm/io.h>
  34 #include <asm/system.h>
  35 #include <asm/irq.h>
  36 #include <asm/arch/mach/pinmux.h>
  37
  38 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
  39 #include "../i2c.h"
  40
  41 #define VIRT_I2C_ADDR 0x40
  42 #endif
  43
  44 /* The following gio ports on ARTPEC-3 is available:
  45  * pa 32 bits
  46  * pb 32 bits
  47  * pc 16 bits
  48  * each port has a rw_px_dout, r_px_din and rw_px_oe register.
  49  */
  50
  51 #define GPIO_MAJOR 120  /* experimental MAJOR number */
  52
  53 #define I2C_INTERRUPT_BITS 0x300 /* i2c0_done and i2c1_done bits */
  54
  55 #define D(x)
  56
  57 #if 0
  58 static int dp_cnt;
  59 #define DP(x) \
  60         do { \
  61                 dp_cnt++; \
  62                 if (dp_cnt % 1000 == 0) \
  63                         x; \
  64         } while (0)
  65 #else
  66 #define DP(x)
  67 #endif
  68
  69 static char gpio_name[] = "etrax gpio";
  70
  71 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
  72 static int virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
  73                               unsigned long arg);
  74 #endif
  75 static int gpio_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
  76         unsigned int cmd, unsigned long arg);
  77 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char __user *buf,
  78         size_t count, loff_t *off);
  79 static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp);
  80 static int gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp);
  81 static unsigned int gpio_poll(struct file *filp,
  82         struct poll_table_struct *wait);
  83
  84 /* private data per open() of this driver */
  85
  86 struct gpio_private {
  87         struct gpio_private *next;
  88         /* The IO_CFG_WRITE_MODE_VALUE only support 8 bits: */
  89         unsigned char clk_mask;
  90         unsigned char data_mask;
  91         unsigned char write_msb;
  92         unsigned char pad1;
  93         /* These fields are generic */
  94         unsigned long highalarm, lowalarm;
  95         wait_queue_head_t alarm_wq;
  96         int minor;
  97 };
  98
  99 static void gpio_set_alarm(struct gpio_private *priv);
 100 static int gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg);
 101 static int gpio_pwm_ioctl(struct gpio_private *priv, unsigned int cmd,
 102         unsigned long arg);
 103
 104
 105 /* linked list of alarms to check for */
 106
 107 static struct gpio_private *alarmlist;
 108
 109 static int wanted_interrupts;
 110
 111 static DEFINE_SPINLOCK(gpio_lock);
 112
 113 #define NUM_PORTS (GPIO_MINOR_LAST+1)
 114 #define GIO_REG_RD_ADDR(reg) \
 115         (unsigned long *)(regi_gio + REG_RD_ADDR_gio_##reg)
 116 #define GIO_REG_WR_ADDR(reg) \
 117         (unsigned long *)(regi_gio + REG_WR_ADDR_gio_##reg)
 118 static unsigned long led_dummy;
 119 static unsigned long port_d_dummy;      /* Only input on Artpec-3 */
 120 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 121 static unsigned long port_e_dummy;      /* Non existent on Artpec-3 */
 122 static unsigned long virtual_dummy;
 123 static unsigned long virtual_rw_pv_oe = CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OE;
 124 static unsigned short cached_virtual_gpio_read;
 125 #endif
 126
 127 static unsigned long *data_out[NUM_PORTS] = {
 128         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pa_dout),
 129         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pb_dout),
 130         &led_dummy,
 131         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pc_dout),
 132         &port_d_dummy,
 133 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 134         &port_e_dummy,
 135         &virtual_dummy,
 136 #endif
 137 };
 138
 139 static unsigned long *data_in[NUM_PORTS] = {
 140         GIO_REG_RD_ADDR(r_pa_din),
 141         GIO_REG_RD_ADDR(r_pb_din),
 142         &led_dummy,
 143         GIO_REG_RD_ADDR(r_pc_din),
 144         GIO_REG_RD_ADDR(r_pd_din),
 145 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 146         &port_e_dummy,
 147         &virtual_dummy,
 148 #endif
 149 };
 150
 151 static unsigned long changeable_dir[NUM_PORTS] = {
 152         CONFIG_ETRAX_PA_CHANGEABLE_DIR,
 153         CONFIG_ETRAX_PB_CHANGEABLE_DIR,
 154         0,
 155         CONFIG_ETRAX_PC_CHANGEABLE_DIR,
 156         0,
 157 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 158         0,
 159         CONFIG_ETRAX_PV_CHANGEABLE_DIR,
 160 #endif
 161 };
 162
 163 static unsigned long changeable_bits[NUM_PORTS] = {
 164         CONFIG_ETRAX_PA_CHANGEABLE_BITS,
 165         CONFIG_ETRAX_PB_CHANGEABLE_BITS,
 166         0,
 167         CONFIG_ETRAX_PC_CHANGEABLE_BITS,
 168         0,
 169 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 170         0,
 171         CONFIG_ETRAX_PV_CHANGEABLE_BITS,
 172 #endif
 173 };
 174
 175 static unsigned long *dir_oe[NUM_PORTS] = {
 176         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pa_oe),
 177         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pb_oe),
 178         &led_dummy,
 179         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pc_oe),
 180         &port_d_dummy,
 181 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 182         &port_e_dummy,
 183         &virtual_rw_pv_oe,
 184 #endif
 185 };
 186
 187 static void gpio_set_alarm(struct gpio_private *priv)
 188 {
 189         int bit;
 190         int intr_cfg;
 191         int mask;
 192         int pins;
 193         unsigned long flags;
 194
 195         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 196         intr_cfg = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
 197         pins = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins);
 198         mask = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask) & I2C_INTERRUPT_BITS;
 199
 200         for (bit = 0; bit < 32; bit++) {
 201                 int intr = bit % 8;
 202                 int pin = bit / 8;
 203                 if (priv->minor < GPIO_MINOR_LEDS)
 204                         pin += priv->minor * 4;
 205                 else
 206                         pin += (priv->minor - 1) * 4;
 207
 208                 if (priv->highalarm & (1<<bit)) {
 209                         intr_cfg |= (regk_gio_hi << (intr * 3));
 210                         mask |= 1 << intr;
 211                         wanted_interrupts = mask & 0xff;
 212                         pins |= pin << (intr * 4);
 213                 } else if (priv->lowalarm & (1<<bit)) {
 214                         intr_cfg |= (regk_gio_lo << (intr * 3));
 215                         mask |= 1 << intr;
 216                         wanted_interrupts = mask & 0xff;
 217                         pins |= pin << (intr * 4);
 218                 }
 219         }
 220
 221         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
 222         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins, pins);
 223         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask, mask);
 224
 225         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 226 }
 227
 228 static unsigned int gpio_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
 229 {
 230         unsigned int mask = 0;
 231         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 232         unsigned long data;
 233         unsigned long tmp;
 234
 235         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
 236             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
 237                 return 0;
 238
 239         poll_wait(file, &priv->alarm_wq, wait);
 240         if (priv->minor <= GPIO_MINOR_D) {
 241                 data = readl(data_in[priv->minor]);
 242                 REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_ack_intr, wanted_interrupts);
 243                 tmp = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
 244                 tmp &= I2C_INTERRUPT_BITS;
 245                 tmp |= wanted_interrupts;
 246                 REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask, tmp);
 247         } else
 248                 return 0;
 249
 250         if ((data & priv->highalarm) || (~data & priv->lowalarm))
 251                 mask = POLLIN|POLLRDNORM;
 252
 253         DP(printk(KERN_DEBUG "gpio_poll ready: mask 0x%08X\n", mask));
 254         return mask;
 255 }
 256
 257 static irqreturn_t gpio_interrupt(int irq, void *dev_id)
 258 {
 259         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
 260         reg_gio_r_masked_intr masked_intr;
 261         reg_gio_rw_ack_intr ack_intr;
 262         unsigned long flags;
 263         unsigned long tmp;
 264         unsigned long tmp2;
 265 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 266         unsigned char enable_gpiov_ack = 0;
 267 #endif
 268
 269         /* Find what PA interrupts are active */
 270         masked_intr = REG_RD(gio, regi_gio, r_masked_intr);
 271         tmp = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_r_masked_intr, masked_intr);
 272
 273         /* Find those that we have enabled */
 274         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 275         tmp &= wanted_interrupts;
 276         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 277
 278 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 279         /* Something changed on virtual GPIO. Interrupt is acked by
 280          * reading the device.
 281          */
 282         if (tmp & (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN)) {
 283                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&cached_virtual_gpio_read,
 284                         sizeof(cached_virtual_gpio_read));
 285                 enable_gpiov_ack = 1;
 286         }
 287 #endif
 288
 289         /* Ack them */
 290         ack_intr = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_ack_intr, unsigned long, tmp);
 291         REG_WR(gio, regi_gio, rw_ack_intr, ack_intr);
 292
 293         /* Disable those interrupts.. */
 294         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
 295         tmp2 = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_rw_intr_mask, intr_mask);
 296         tmp2 &= ~tmp;
 297 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 298         /* Do not disable interrupt on virtual GPIO. Changes on virtual
 299          * pins are only noticed by an interrupt.
 300          */
 301         if (enable_gpiov_ack)
 302                 tmp2 |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
 303 #endif
 304         intr_mask = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_intr_mask, unsigned long, tmp2);
 305         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
 306
 307         return IRQ_RETVAL(tmp);
 308 }
 309
 310 static void gpio_write_bit(unsigned long *port, unsigned char data, int bit,
 311         unsigned char clk_mask, unsigned char data_mask)
 312 {
 313         unsigned long shadow = readl(port) & ~clk_mask;
 314         writel(shadow, port);
 315         if (data & 1 << bit)
 316                 shadow |= data_mask;
 317         else
 318                 shadow &= ~data_mask;
 319         writel(shadow, port);
 320         /* For FPGA: min 5.0ns (DCC) before CCLK high */
 321         shadow |= clk_mask;
 322         writel(shadow, port);
 323 }
 324
 325 static void gpio_write_byte(struct gpio_private *priv, unsigned long *port,
 326                 unsigned char data)
 327 {
 328         int i;
 329
 330         if (priv->write_msb)
 331                 for (i = 7; i >= 0; i--)
 332                         gpio_write_bit(port, data, i, priv->clk_mask,
 333                                 priv->data_mask);
 334         else
 335                 for (i = 0; i <= 7; i++)
 336                         gpio_write_bit(port, data, i, priv->clk_mask,
 337                                 priv->data_mask);
 338 }
 339
 340
 341 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char __user *buf,
 342         size_t count, loff_t *off)
 343 {
 344         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 345         unsigned long flags;
 346         ssize_t retval = count;
 347         /* Only bits 0-7 may be used for write operations but allow all
 348            devices except leds... */
 349 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 350         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
 351                 return -EFAULT;
 352 #endif
 353         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
 354                 return -EFAULT;
 355
 356         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
 357             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
 358                 return -EFAULT;
 359
 360         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, count))
 361                 return -EFAULT;
 362
 363         /* It must have been configured using the IO_CFG_WRITE_MODE */
 364         /* Perhaps a better error code? */
 365         if (priv->clk_mask == 0 || priv->data_mask == 0)
 366                 return -EPERM;
 367
 368         D(printk(KERN_DEBUG "gpio_write: %lu to data 0x%02X clk 0x%02X "
 369                 "msb: %i\n",
 370                 count, priv->data_mask, priv->clk_mask, priv->write_msb));
 371
 372         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 373
 374         while (count--)
 375                 gpio_write_byte(priv, data_out[priv->minor], *buf++);
 376
 377         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 378         return retval;
 379 }
 380
 381 static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp)
 382 {
 383         struct gpio_private *priv;
 384         int p = iminor(inode);
 385
 386         if (p > GPIO_MINOR_LAST_PWM ||
 387             (p > GPIO_MINOR_LAST && p < GPIO_MINOR_PWM0))
 388                 return -EINVAL;
 389
 390         priv = kmalloc(sizeof(struct gpio_private), GFP_KERNEL);
 391
 392         if (!priv)
 393                 return -ENOMEM;
 394
 395         lock_kernel();
 396         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
 397
 398         priv->minor = p;
 399         filp->private_data = priv;
 400
 401         /* initialize the io/alarm struct, not for PWM ports though  */
 402         if (p <= GPIO_MINOR_LAST) {
 403
 404                 priv->clk_mask = 0;
 405                 priv->data_mask = 0;
 406                 priv->highalarm = 0;
 407                 priv->lowalarm = 0;
 408
 409                 init_waitqueue_head(&priv->alarm_wq);
 410
 411                 /* link it into our alarmlist */
 412                 spin_lock_irq(&gpio_lock);
 413                 priv->next = alarmlist;
 414                 alarmlist = priv;
 415                 spin_unlock_irq(&gpio_lock);
 416         }
 417
 418         unlock_kernel();
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 static int gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp)
 423 {
 424         struct gpio_private *p;
 425         struct gpio_private *todel;
 426         /* local copies while updating them: */
 427         unsigned long a_high, a_low;
 428
 429         /* prepare to free private structure */
 430         todel = filp->private_data;
 431
 432         /* unlink from alarmlist - only for non-PWM ports though */
 433         if (todel->minor <= GPIO_MINOR_LAST) {
 434                 spin_lock_irq(&gpio_lock);
 435                 p = alarmlist;
 436
 437                 if (p == todel)
 438                         alarmlist = todel->next;
 439                  else {
 440                         while (p->next != todel)
 441                                 p = p->next;
 442                         p->next = todel->next;
 443                 }
 444
 445                 /* Check if there are still any alarms set */
 446                 p = alarmlist;
 447                 a_high = 0;
 448                 a_low = 0;
 449                 while (p) {
 450                         if (p->minor == GPIO_MINOR_A) {
 451 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 452                                 p->lowalarm |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
 453 #endif
 454                                 a_high |= p->highalarm;
 455                                 a_low |= p->lowalarm;
 456                         }
 457
 458                         p = p->next;
 459                 }
 460
 461 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 462         /* Variable 'a_low' needs to be set here again
 463          * to ensure that interrupt for virtual GPIO is handled.
 464          */
 465                 a_low |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
 466 #endif
 467
 468                 spin_unlock_irq(&gpio_lock);
 469         }
 470         kfree(todel);
 471
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 /* Main device API. ioctl's to read/set/clear bits, as well as to
 476  * set alarms to wait for using a subsequent select().
 477  */
 478
 479 inline unsigned long setget_input(struct gpio_private *priv, unsigned long arg)
 480 {
 481         /* Set direction 0=unchanged 1=input,
 482          * return mask with 1=input
 483          */
 484         unsigned long flags;
 485         unsigned long dir_shadow;
 486
 487         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 488
 489         dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]) &
 490                 ~(arg & changeable_dir[priv->minor]);
 491         writel(dir_shadow, dir_oe[priv->minor]);
 492
 493         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 494
 495         if (priv->minor == GPIO_MINOR_C)
 496                 dir_shadow ^= 0xFFFF;           /* Only 16 bits */
 497 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 498         else if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
 499                 dir_shadow ^= 0xFFFF;           /* Only 16 bits */
 500 #endif
 501         else
 502                 dir_shadow ^= 0xFFFFFFFF;       /* PA, PB and PD 32 bits */
 503
 504         return dir_shadow;
 505
 506 } /* setget_input */
 507
 508 static inline unsigned long setget_output(struct gpio_private *priv,
 509         unsigned long arg)
 510 {
 511         unsigned long flags;
 512         unsigned long dir_shadow;
 513
 514         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 515
 516         dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]) |
 517                 (arg & changeable_dir[priv->minor]);
 518         writel(dir_shadow, dir_oe[priv->minor]);
 519
 520         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 521         return dir_shadow;
 522 } /* setget_output */
 523
 524 static int gpio_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
 525         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 526 {
 527         unsigned long flags;
 528         unsigned long val;
 529         unsigned long shadow;
 530         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 531
 532         if (_IOC_TYPE(cmd) != ETRAXGPIO_IOCTYPE)
 533                 return -ENOTTY;
 534
 535         /* Check for special ioctl handlers first */
 536
 537 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 538         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
 539                 return virtual_gpio_ioctl(file, cmd, arg);
 540 #endif
 541
 542         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
 543                 return gpio_leds_ioctl(cmd, arg);
 544
 545         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
 546             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
 547                 return gpio_pwm_ioctl(priv, cmd, arg);
 548
 549         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 550         case IO_READBITS: /* Use IO_READ_INBITS and IO_READ_OUTBITS instead */
 551                 /* Read the port. */
 552                 return readl(data_in[priv->minor]);
 553         case IO_SETBITS:
 554                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 555                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
 556                 shadow = readl(data_out[priv->minor]) |
 557                         (arg & changeable_bits[priv->minor]);
 558                 writel(shadow, data_out[priv->minor]);
 559                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 560                 break;
 561         case IO_CLRBITS:
 562                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 563                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
 564                 shadow = readl(data_out[priv->minor]) &
 565                         ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
 566                 writel(shadow, data_out[priv->minor]);
 567                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 568                 break;
 569         case IO_HIGHALARM:
 570                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
 571                 priv->highalarm |= arg;
 572                 gpio_set_alarm(priv);
 573                 break;
 574         case IO_LOWALARM:
 575                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
 576                 priv->lowalarm |= arg;
 577                 gpio_set_alarm(priv);
 578                 break;
 579         case IO_CLRALARM:
 580                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
 581                 priv->highalarm &= ~arg;
 582                 priv->lowalarm  &= ~arg;
 583                 gpio_set_alarm(priv);
 584                 break;
 585         case IO_READDIR: /* Use IO_SETGET_INPUT/OUTPUT instead! */
 586                 /* Read direction 0=input 1=output */
 587                 return readl(dir_oe[priv->minor]);
 588
 589         case IO_SETINPUT: /* Use IO_SETGET_INPUT instead! */
 590                 /* Set direction 0=unchanged 1=input,
 591                  * return mask with 1=input
 592                  */
 593                 return setget_input(priv, arg);
 594
 595         case IO_SETOUTPUT: /* Use IO_SETGET_OUTPUT instead! */
 596                 /* Set direction 0=unchanged 1=output,
 597                  * return mask with 1=output
 598                  */
 599                 return setget_output(priv, arg);
 600
 601         case IO_CFG_WRITE_MODE:
 602         {
 603                 int res = -EPERM;
 604                 unsigned long dir_shadow, clk_mask, data_mask, write_msb;
 605
 606                 clk_mask = arg & 0xFF;
 607                 data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
 608                 write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
 609
 610                 /* Check if we're allowed to change the bits and
 611                  * the direction is correct
 612                  */
 613                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 614                 dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]);
 615                 if ((clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 616                     (data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 617                     (clk_mask & dir_shadow) &&
 618                     (data_mask & dir_shadow)) {
 619                         priv->clk_mask = clk_mask;
 620                         priv->data_mask = data_mask;
 621                         priv->write_msb = write_msb;
 622                         res = 0;
 623                 }
 624                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 625
 626                 return res;
 627         }
 628         case IO_READ_INBITS:
 629                 /* *arg is result of reading the input pins */
 630                 val = readl(data_in[priv->minor]);
 631                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 632                         return -EFAULT;
 633                 return 0;
 634         case IO_READ_OUTBITS:
 635                  /* *arg is result of reading the output shadow */
 636                 val = *data_out[priv->minor];
 637                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 638                         return -EFAULT;
 639                 break;
 640         case IO_SETGET_INPUT:
 641                 /* bits set in *arg is set to input,
 642                  * *arg updated with current input pins.
 643                  */
 644                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 645                         return -EFAULT;
 646                 val = setget_input(priv, val);
 647                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 648                         return -EFAULT;
 649                 break;
 650         case IO_SETGET_OUTPUT:
 651                 /* bits set in *arg is set to output,
 652                  * *arg updated with current output pins.
 653                  */
 654                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 655                         return -EFAULT;
 656                 val = setget_output(priv, val);
 657                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 658                         return -EFAULT;
 659                 break;
 660         default:
 661                 return -EINVAL;
 662         } /* switch */
 663
 664         return 0;
 665 }
 666
 667 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 668 static int virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
 669         unsigned long arg)
 670 {
 671         unsigned long flags;
 672         unsigned short val;
 673         unsigned short shadow;
 674         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 675
 676         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 677         case IO_SETBITS:
 678                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 679                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
 680                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 681                 shadow |= ~readl(dir_oe[priv->minor]) |
 682                         (arg & changeable_bits[priv->minor]);
 683                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 684                 spin_lock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 685                 break;
 686         case IO_CLRBITS:
 687                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 688                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
 689                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 690                 shadow |= ~readl(dir_oe[priv->minor]) &
 691                         ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
 692                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 693                 spin_lock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 694                 break;
 695         case IO_HIGHALARM:
 696                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
 697                 priv->highalarm |= arg;
 698                 break;
 699         case IO_LOWALARM:
 700                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
 701                 priv->lowalarm |= arg;
 702                 break;
 703         case IO_CLRALARM:
 704                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
 705                 priv->highalarm &= ~arg;
 706                 priv->lowalarm  &= ~arg;
 707                 break;
 708         case IO_CFG_WRITE_MODE:
 709         {
 710                 unsigned long dir_shadow;
 711                 dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]);
 712
 713                 priv->clk_mask = arg & 0xFF;
 714                 priv->data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
 715                 priv->write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
 716                 /* Check if we're allowed to change the bits and
 717                  * the direction is correct
 718                  */
 719                 if (!((priv->clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 720                       (priv->data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 721                       (priv->clk_mask & dir_shadow) &&
 722                       (priv->data_mask & dir_shadow))) {
 723                         priv->clk_mask = 0;
 724                         priv->data_mask = 0;
 725                         return -EPERM;
 726                 }
 727                 break;
 728         }
 729         case IO_READ_INBITS:
 730                 /* *arg is result of reading the input pins */
 731                 val = cached_virtual_gpio_read & ~readl(dir_oe[priv->minor]);
 732                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 733                         return -EFAULT;
 734                 return 0;
 735
 736         case IO_READ_OUTBITS:
 737                  /* *arg is result of reading the output shadow */
 738                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&val, sizeof(val));
 739                 val &= readl(dir_oe[priv->minor]);
 740                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 741                         return -EFAULT;
 742                 break;
 743         case IO_SETGET_INPUT:
 744         {
 745                 /* bits set in *arg is set to input,
 746                  * *arg updated with current input pins.
 747                  */
 748                 unsigned short input_mask = ~readl(dir_oe[priv->minor]);
 749                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 750                         return -EFAULT;
 751                 val = setget_input(priv, val);
 752                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 753                         return -EFAULT;
 754                 if ((input_mask & val) != input_mask) {
 755                         /* Input pins changed. All ports desired as input
 756                          * should be set to logic 1.
 757                          */
 758                         unsigned short change = input_mask ^ val;
 759                         i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
 760                                 sizeof(shadow));
 761                         shadow &= ~change;
 762                         shadow |= val;
 763                         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
 764                                 sizeof(shadow));
 765                 }
 766                 break;
 767         }
 768         case IO_SETGET_OUTPUT:
 769                 /* bits set in *arg is set to output,
 770                  * *arg updated with current output pins.
 771                  */
 772                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 773                         return -EFAULT;
 774                 val = setget_output(priv, val);
 775                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 776                         return -EFAULT;
 777                 break;
 778         default:
 779                 return -EINVAL;
 780         } /* switch */
 781         return 0;
 782 }
 783 #endif /* CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO */
 784
 785 static int gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg)
 786 {
 787         unsigned char green;
 788         unsigned char red;
 789
 790         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 791         case IO_LEDACTIVE_SET:
 792                 green = ((unsigned char) arg) & 1;
 793                 red   = (((unsigned char) arg) >> 1) & 1;
 794                 CRIS_LED_ACTIVE_SET_G(green);
 795                 CRIS_LED_ACTIVE_SET_R(red);
 796                 break;
 797
 798         default:
 799                 return -EINVAL;
 800         } /* switch */
 801
 802         return 0;
 803 }
 804
 805 static int gpio_pwm_set_mode(unsigned long arg, int pwm_port)
 806 {
 807         int pinmux_pwm = pinmux_pwm0 + pwm_port;
 808         int mode;
 809         reg_gio_rw_pwm0_ctrl rw_pwm_ctrl = {
 810                 .ccd_val = 0,
 811                 .ccd_override = regk_gio_no,
 812                 .mode = regk_gio_no
 813         };
 814         int allocstatus;
 815
 816         if (get_user(mode, &((struct io_pwm_set_mode *) arg)->mode))
 817                 return -EFAULT;
 818         rw_pwm_ctrl.mode = mode;
 819         if (mode != PWM_OFF)
 820                 allocstatus = crisv32_pinmux_alloc_fixed(pinmux_pwm);
 821         else
 822                 allocstatus = crisv32_pinmux_dealloc_fixed(pinmux_pwm);
 823         if (allocstatus)
 824                 return allocstatus;
 825         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_ctrl, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_ctrl) +
 826                 12 * pwm_port, rw_pwm_ctrl);
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 static int gpio_pwm_set_period(unsigned long arg, int pwm_port)
 831 {
 832         struct io_pwm_set_period periods;
 833         reg_gio_rw_pwm0_var rw_pwm_widths;
 834
 835         if (copy_from_user(&periods, (void __user *)arg, sizeof(periods)))
 836                 return -EFAULT;
 837         if (periods.lo > 8191 || periods.hi > 8191)
 838                 return -EINVAL;
 839         rw_pwm_widths.lo = periods.lo;
 840         rw_pwm_widths.hi = periods.hi;
 841         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_var, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_var) +
 842                 12 * pwm_port, rw_pwm_widths);
 843         return 0;
 844 }
 845
 846 static int gpio_pwm_set_duty(unsigned long arg, int pwm_port)
 847 {
 848         unsigned int duty;
 849         reg_gio_rw_pwm0_data rw_pwm_duty;
 850
 851         if (get_user(duty, &((struct io_pwm_set_duty *) arg)->duty))
 852                 return -EFAULT;
 853         if (duty > 255)
 854                 return -EINVAL;
 855         rw_pwm_duty.data = duty;
 856         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_data, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_data) +
 857                 12 * pwm_port, rw_pwm_duty);
 858         return 0;
 859 }
 860
 861 static int gpio_pwm_ioctl(struct gpio_private *priv, unsigned int cmd,
 862         unsigned long arg)
 863 {
 864         int pwm_port = priv->minor - GPIO_MINOR_PWM0;
 865
 866         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 867         case IO_PWM_SET_MODE:
 868                 return gpio_pwm_set_mode(arg, pwm_port);
 869         case IO_PWM_SET_PERIOD:
 870                 return gpio_pwm_set_period(arg, pwm_port);
 871         case IO_PWM_SET_DUTY:
 872                 return gpio_pwm_set_duty(arg, pwm_port);
 873         default:
 874                 return -EINVAL;
 875         }
 876         return 0;
 877 }
 878
 879 static const struct file_operations gpio_fops = {
 880         .owner       = THIS_MODULE,
 881         .poll        = gpio_poll,
 882         .ioctl       = gpio_ioctl,
 883         .write       = gpio_write,
 884         .open        = gpio_open,
 885         .release     = gpio_release,
 886 };
 887
 888 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 889 static void __init virtual_gpio_init(void)
 890 {
 891         reg_gio_rw_intr_cfg intr_cfg;
 892         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
 893         unsigned short shadow;
 894
 895         shadow = ~virtual_rw_pv_oe; /* Input ports should be set to logic 1 */
 896         shadow |= CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OUT;
 897         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 898
 899         /* Set interrupt mask and on what state the interrupt shall trigger.
 900          * For virtual gpio the interrupt shall trigger on logic '0'.
 901          */
 902         intr_cfg = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
 903         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
 904
 905         switch (CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN) {
 906         case 0:
 907                 intr_cfg.pa0 = regk_gio_lo;
 908                 intr_mask.pa0 = regk_gio_yes;
 909                 break;
 910         case 1:
 911                 intr_cfg.pa1 = regk_gio_lo;
 912                 intr_mask.pa1 = regk_gio_yes;
 913                 break;
 914         case 2:
 915                 intr_cfg.pa2 = regk_gio_lo;
 916                 intr_mask.pa2 = regk_gio_yes;
 917                 break;
 918         case 3:
 919                 intr_cfg.pa3 = regk_gio_lo;
 920                 intr_mask.pa3 = regk_gio_yes;
 921                 break;
 922         case 4:
 923                 intr_cfg.pa4 = regk_gio_lo;
 924                 intr_mask.pa4 = regk_gio_yes;
 925                 break;
 926         case 5:
 927                 intr_cfg.pa5 = regk_gio_lo;
 928                 intr_mask.pa5 = regk_gio_yes;
 929                 break;
 930         case 6:
 931                 intr_cfg.pa6 = regk_gio_lo;
 932                 intr_mask.pa6 = regk_gio_yes;
 933                 break;
 934         case 7:
 935                 intr_cfg.pa7 = regk_gio_lo;
 936                 intr_mask.pa7 = regk_gio_yes;
 937                 break;
 938         }
 939
 940         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
 941         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
 942 }
 943 #endif
 944
 945 /* main driver initialization routine, called from mem.c */
 946
 947 static int __init gpio_init(void)
 948 {
 949         int res;
 950
 951         printk(KERN_INFO "ETRAX FS GPIO driver v2.7, (c) 2003-2008 "
 952                 "Axis Communications AB\n");
 953
 954         /* do the formalities */
 955
 956         res = register_chrdev(GPIO_MAJOR, gpio_name, &gpio_fops);
 957         if (res < 0) {
 958                 printk(KERN_ERR "gpio: couldn't get a major number.\n");
 959                 return res;
 960         }
 961
 962         /* Clear all leds */
 963         CRIS_LED_NETWORK_GRP0_SET(0);
 964         CRIS_LED_NETWORK_GRP1_SET(0);
 965         CRIS_LED_ACTIVE_SET(0);
 966         CRIS_LED_DISK_READ(0);
 967         CRIS_LED_DISK_WRITE(0);
 968
 969         int res2 = request_irq(GIO_INTR_VECT, gpio_interrupt,
 970                 IRQF_SHARED | IRQF_DISABLED, "gpio", &alarmlist);
 971         if (res2) {
 972                 printk(KERN_ERR "err: irq for gpio\n");
 973                 return res2;
 974         }
 975
 976         /* No IRQs by default. */
 977         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins, 0);
 978
 979 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 980         virtual_gpio_init();
 981 #endif
 982
 983         return res;
 984 }
 985
 986 /* this makes sure that gpio_init is called during kernel boot */
 987
 988 module_init(gpio_init);