drivers/rtc/rtc-bfin.c

   1 /*
   2  * Blackfin On-Chip Real Time Clock Driver
   3  *  Supports BF51x/BF52x/BF53[123]/BF53[467]/BF54x
   4  *
   5  * Copyright 2004-2010 Analog Devices Inc.
   6  *
   7  * Enter bugs at http://blackfin.uclinux.org/
   8  *
   9  * Licensed under the GPL-2 or later.
  10  */
  11
  12 /* The biggest issue we deal with in this driver is that register writes are
  13  * synced to the RTC frequency of 1Hz.  So if you write to a register and
  14  * attempt to write again before the first write has completed, the new write
  15  * is simply discarded.  This can easily be troublesome if userspace disables
  16  * one event (say periodic) and then right after enables an event (say alarm).
  17  * Since all events are maintained in the same interrupt mask register, if
  18  * we wrote to it to disable the first event and then wrote to it again to
  19  * enable the second event, that second event would not be enabled as the
  20  * write would be discarded and things quickly fall apart.
  21  *
  22  * To keep this delay from significantly degrading performance (we, in theory,
  23  * would have to sleep for up to 1 second everytime we wanted to write a
  24  * register), we only check the write pending status before we start to issue
  25  * a new write.  We bank on the idea that it doesnt matter when the sync
  26  * happens so long as we don't attempt another write before it does.  The only
  27  * time userspace would take this penalty is when they try and do multiple
  28  * operations right after another ... but in this case, they need to take the
  29  * sync penalty, so we should be OK.
  30  *
  31  * Also note that the RTC_ISTAT register does not suffer this penalty; its
  32  * writes to clear status registers complete immediately.
  33  */
  34
  35 /* It may seem odd that there is no SWCNT code in here (which would be exposed
  36  * via the periodic interrupt event, or PIE).  Since the Blackfin RTC peripheral
  37  * runs in units of seconds (N/HZ) but the Linux framework runs in units of HZ
  38  * (2^N HZ), there is no point in keeping code that only provides 1 HZ PIEs.
  39  * The same exact behavior can be accomplished by using the update interrupt
  40  * event (UIE).  Maybe down the line the RTC peripheral will suck less in which
  41  * case we can re-introduce PIE support.
  42  */
  43
  44 #include <linux/bcd.h>
  45 #include <linux/completion.h>
  46 #include <linux/delay.h>
  47 #include <linux/init.h>
  48 #include <linux/interrupt.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/module.h>
  51 #include <linux/platform_device.h>
  52 #include <linux/rtc.h>
  53 #include <linux/seq_file.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <asm/blackfin.h>
  57
  58 #define dev_dbg_stamp(dev) dev_dbg(dev, "%s:%i: here i am\n", __func__, __LINE__)
  59
  60 struct bfin_rtc {
  61         struct rtc_device *rtc_dev;
  62         struct rtc_time rtc_alarm;
  63         u16 rtc_wrote_regs;
  64 };
  65
  66 /* Bit values for the ISTAT / ICTL registers */
  67 #define RTC_ISTAT_WRITE_COMPLETE  0x8000
  68 #define RTC_ISTAT_WRITE_PENDING   0x4000
  69 #define RTC_ISTAT_ALARM_DAY       0x0040
  70 #define RTC_ISTAT_24HR            0x0020
  71 #define RTC_ISTAT_HOUR            0x0010
  72 #define RTC_ISTAT_MIN             0x0008
  73 #define RTC_ISTAT_SEC             0x0004
  74 #define RTC_ISTAT_ALARM           0x0002
  75 #define RTC_ISTAT_STOPWATCH       0x0001
  76
  77 /* Shift values for RTC_STAT register */
  78 #define DAY_BITS_OFF    17
  79 #define HOUR_BITS_OFF   12
  80 #define MIN_BITS_OFF    6
  81 #define SEC_BITS_OFF    0
  82
  83 /* Some helper functions to convert between the common RTC notion of time
  84  * and the internal Blackfin notion that is encoded in 32bits.
  85  */
  86 static inline u32 rtc_time_to_bfin(unsigned long now)
  87 {
  88         u32 sec  = (now % 60);
  89         u32 min  = (now % (60 * 60)) / 60;
  90         u32 hour = (now % (60 * 60 * 24)) / (60 * 60);
  91         u32 days = (now / (60 * 60 * 24));
  92         return (sec  << SEC_BITS_OFF) +
  93                (min  << MIN_BITS_OFF) +
  94                (hour << HOUR_BITS_OFF) +
  95                (days << DAY_BITS_OFF);
  96 }
  97 static inline unsigned long rtc_bfin_to_time(u32 rtc_bfin)
  98 {
  99         return (((rtc_bfin >> SEC_BITS_OFF)  & 0x003F)) +
 100                (((rtc_bfin >> MIN_BITS_OFF)  & 0x003F) * 60) +
 101                (((rtc_bfin >> HOUR_BITS_OFF) & 0x001F) * 60 * 60) +
 102                (((rtc_bfin >> DAY_BITS_OFF)  & 0x7FFF) * 60 * 60 * 24);
 103 }
 104 static inline void rtc_bfin_to_tm(u32 rtc_bfin, struct rtc_time *tm)
 105 {
 106         rtc_time_to_tm(rtc_bfin_to_time(rtc_bfin), tm);
 107 }
 108
 109 /**
 110  *      bfin_rtc_sync_pending - make sure pending writes have complete
 111  *
 112  * Wait for the previous write to a RTC register to complete.
 113  * Unfortunately, we can't sleep here as that introduces a race condition when
 114  * turning on interrupt events.  Consider this:
 115  *  - process sets alarm
 116  *  - process enables alarm
 117  *  - process sleeps while waiting for rtc write to sync
 118  *  - interrupt fires while process is sleeping
 119  *  - interrupt acks the event by writing to ISTAT
 120  *  - interrupt sets the WRITE PENDING bit
 121  *  - interrupt handler finishes
 122  *  - process wakes up, sees WRITE PENDING bit set, goes to sleep
 123  *  - interrupt fires while process is sleeping
 124  * If anyone can point out the obvious solution here, i'm listening :).  This
 125  * shouldn't be an issue on an SMP or preempt system as this function should
 126  * only be called with the rtc lock held.
 127  *
 128  * Other options:
 129  *  - disable PREN so the sync happens at 32.768kHZ ... but this changes the
 130  *    inc rate for all RTC registers from 1HZ to 32.768kHZ ...
 131  *  - use the write complete IRQ
 132  */
 133 /*
 134 static void bfin_rtc_sync_pending_polled(void)
 135 {
 136         while (!(bfin_read_RTC_ISTAT() & RTC_ISTAT_WRITE_COMPLETE))
 137                 if (!(bfin_read_RTC_ISTAT() & RTC_ISTAT_WRITE_PENDING))
 138                         break;
 139         bfin_write_RTC_ISTAT(RTC_ISTAT_WRITE_COMPLETE);
 140 }
 141 */
 142 static DECLARE_COMPLETION(bfin_write_complete);
 143 static void bfin_rtc_sync_pending(struct device *dev)
 144 {
 145         dev_dbg_stamp(dev);
 146         while (bfin_read_RTC_ISTAT() & RTC_ISTAT_WRITE_PENDING)
 147                 wait_for_completion_timeout(&bfin_write_complete, HZ * 5);
 148         dev_dbg_stamp(dev);
 149 }
 150
 151 /**
 152  *      bfin_rtc_reset - set RTC to sane/known state
 153  *
 154  * Initialize the RTC.  Enable pre-scaler to scale RTC clock
 155  * to 1Hz and clear interrupt/status registers.
 156  */
 157 static void bfin_rtc_reset(struct device *dev, u16 rtc_ictl)
 158 {
 159         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 160         dev_dbg_stamp(dev);
 161         bfin_rtc_sync_pending(dev);
 162         bfin_write_RTC_PREN(0x1);
 163         bfin_write_RTC_ICTL(rtc_ictl);
 164         bfin_write_RTC_ALARM(0);
 165         bfin_write_RTC_ISTAT(0xFFFF);
 166         rtc->rtc_wrote_regs = 0;
 167 }
 168
 169 /**
 170  *      bfin_rtc_interrupt - handle interrupt from RTC
 171  *
 172  * Since we handle all RTC events here, we have to make sure the requested
 173  * interrupt is enabled (in RTC_ICTL) as the event status register (RTC_ISTAT)
 174  * always gets updated regardless of the interrupt being enabled.  So when one
 175  * even we care about (e.g. stopwatch) goes off, we don't want to turn around
 176  * and say that other events have happened as well (e.g. second).  We do not
 177  * have to worry about pending writes to the RTC_ICTL register as interrupts
 178  * only fire if they are enabled in the RTC_ICTL register.
 179  */
 180 static irqreturn_t bfin_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id)
 181 {
 182         struct device *dev = dev_id;
 183         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 184         unsigned long events = 0;
 185         bool write_complete = false;
 186         u16 rtc_istat, rtc_istat_clear, rtc_ictl, bits;
 187
 188         dev_dbg_stamp(dev);
 189
 190         rtc_istat = bfin_read_RTC_ISTAT();
 191         rtc_ictl = bfin_read_RTC_ICTL();
 192         rtc_istat_clear = 0;
 193
 194         bits = RTC_ISTAT_WRITE_COMPLETE;
 195         if (rtc_istat & bits) {
 196                 rtc_istat_clear |= bits;
 197                 write_complete = true;
 198                 complete(&bfin_write_complete);
 199         }
 200
 201         bits = (RTC_ISTAT_ALARM | RTC_ISTAT_ALARM_DAY);
 202         if (rtc_ictl & bits) {
 203                 if (rtc_istat & bits) {
 204                         rtc_istat_clear |= bits;
 205                         events |= RTC_AF | RTC_IRQF;
 206                 }
 207         }
 208
 209         bits = RTC_ISTAT_SEC;
 210         if (rtc_ictl & bits) {
 211                 if (rtc_istat & bits) {
 212                         rtc_istat_clear |= bits;
 213                         events |= RTC_UF | RTC_IRQF;
 214                 }
 215         }
 216
 217         if (events)
 218                 rtc_update_irq(rtc->rtc_dev, 1, events);
 219
 220         if (write_complete || events) {
 221                 bfin_write_RTC_ISTAT(rtc_istat_clear);
 222                 return IRQ_HANDLED;
 223         } else
 224                 return IRQ_NONE;
 225 }
 226
 227 static void bfin_rtc_int_set(u16 rtc_int)
 228 {
 229         bfin_write_RTC_ISTAT(rtc_int);
 230         bfin_write_RTC_ICTL(bfin_read_RTC_ICTL() | rtc_int);
 231 }
 232 static void bfin_rtc_int_clear(u16 rtc_int)
 233 {
 234         bfin_write_RTC_ICTL(bfin_read_RTC_ICTL() & rtc_int);
 235 }
 236 static void bfin_rtc_int_set_alarm(struct bfin_rtc *rtc)
 237 {
 238         /* Blackfin has different bits for whether the alarm is
 239          * more than 24 hours away.
 240          */
 241         bfin_rtc_int_set(rtc->rtc_alarm.tm_yday == -1 ? RTC_ISTAT_ALARM : RTC_ISTAT_ALARM_DAY);
 242 }
 243 static int bfin_rtc_ioctl(struct device *dev, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 244 {
 245         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 246         int ret = 0;
 247
 248         dev_dbg_stamp(dev);
 249
 250         bfin_rtc_sync_pending(dev);
 251
 252         switch (cmd) {
 253         case RTC_UIE_ON:
 254                 dev_dbg_stamp(dev);
 255                 bfin_rtc_int_set(RTC_ISTAT_SEC);
 256                 break;
 257         case RTC_UIE_OFF:
 258                 dev_dbg_stamp(dev);
 259                 bfin_rtc_int_clear(~RTC_ISTAT_SEC);
 260                 break;
 261
 262         default:
 263                 dev_dbg_stamp(dev);
 264                 ret = -ENOIOCTLCMD;
 265         }
 266
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 static int bfin_rtc_alarm_irq_enable(struct device *dev, unsigned int enabled)
 271 {
 272         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 273
 274         dev_dbg_stamp(dev);
 275         if (enabled)
 276                 bfin_rtc_int_set_alarm(rtc);
 277         else
 278                 bfin_rtc_int_clear(~(RTC_ISTAT_ALARM | RTC_ISTAT_ALARM_DAY));
 279 }
 280
 281 static int bfin_rtc_read_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm)
 282 {
 283         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 284
 285         dev_dbg_stamp(dev);
 286
 287         if (rtc->rtc_wrote_regs & 0x1)
 288                 bfin_rtc_sync_pending(dev);
 289
 290         rtc_bfin_to_tm(bfin_read_RTC_STAT(), tm);
 291
 292         return 0;
 293 }
 294
 295 static int bfin_rtc_set_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm)
 296 {
 297         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 298         int ret;
 299         unsigned long now;
 300
 301         dev_dbg_stamp(dev);
 302
 303         ret = rtc_tm_to_time(tm, &now);
 304         if (ret == 0) {
 305                 if (rtc->rtc_wrote_regs & 0x1)
 306                         bfin_rtc_sync_pending(dev);
 307                 bfin_write_RTC_STAT(rtc_time_to_bfin(now));
 308                 rtc->rtc_wrote_regs = 0x1;
 309         }
 310
 311         return ret;
 312 }
 313
 314 static int bfin_rtc_read_alarm(struct device *dev, struct rtc_wkalrm *alrm)
 315 {
 316         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 317         dev_dbg_stamp(dev);
 318         alrm->time = rtc->rtc_alarm;
 319         bfin_rtc_sync_pending(dev);
 320         alrm->enabled = !!(bfin_read_RTC_ICTL() & (RTC_ISTAT_ALARM | RTC_ISTAT_ALARM_DAY));
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 static int bfin_rtc_set_alarm(struct device *dev, struct rtc_wkalrm *alrm)
 325 {
 326         struct bfin_rtc *rtc = dev_get_drvdata(dev);
 327         unsigned long rtc_alarm;
 328
 329         dev_dbg_stamp(dev);
 330
 331         if (rtc_tm_to_time(&alrm->time, &rtc_alarm))
 332                 return -EINVAL;
 333
 334         rtc->rtc_alarm = alrm->time;
 335
 336         bfin_rtc_sync_pending(dev);
 337         bfin_write_RTC_ALARM(rtc_time_to_bfin(rtc_alarm));
 338         if (alrm->enabled)
 339                 bfin_rtc_int_set_alarm(rtc);
 340
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 static int bfin_rtc_proc(struct device *dev, struct seq_file *seq)
 345 {
 346 #define yesno(x) ((x) ? "yes" : "no")
 347         u16 ictl = bfin_read_RTC_ICTL();
 348         dev_dbg_stamp(dev);
 349         seq_printf(seq,
 350                 "alarm_IRQ\t: %s\n"
 351                 "wkalarm_IRQ\t: %s\n"
 352                 "seconds_IRQ\t: %s\n",
 353                 yesno(ictl & RTC_ISTAT_ALARM),
 354                 yesno(ictl & RTC_ISTAT_ALARM_DAY),
 355                 yesno(ictl & RTC_ISTAT_SEC));
 356         return 0;
 357 #undef yesno
 358 }
 359
 360 static struct rtc_class_ops bfin_rtc_ops = {
 361         .ioctl         = bfin_rtc_ioctl,
 362         .read_time     = bfin_rtc_read_time,
 363         .set_time      = bfin_rtc_set_time,
 364         .read_alarm    = bfin_rtc_read_alarm,
 365         .set_alarm     = bfin_rtc_set_alarm,
 366         .proc          = bfin_rtc_proc,
 367         .alarm_irq_enable = bfin_rtc_alarm_irq_enable,
 368 };
 369
 370 static int __devinit bfin_rtc_probe(struct platform_device *pdev)
 371 {
 372         struct bfin_rtc *rtc;
 373         struct device *dev = &pdev->dev;
 374         int ret = 0;
 375         unsigned long timeout = jiffies + HZ;
 376
 377         dev_dbg_stamp(dev);
 378
 379         /* Allocate memory for our RTC struct */
 380         rtc = kzalloc(sizeof(*rtc), GFP_KERNEL);
 381         if (unlikely(!rtc))
 382                 return -ENOMEM;
 383         platform_set_drvdata(pdev, rtc);
 384         device_init_wakeup(dev, 1);
 385
 386         /* Register our RTC with the RTC framework */
 387         rtc->rtc_dev = rtc_device_register(pdev->name, dev, &bfin_rtc_ops,
 388                                                 THIS_MODULE);
 389         if (unlikely(IS_ERR(rtc->rtc_dev))) {
 390                 ret = PTR_ERR(rtc->rtc_dev);
 391                 goto err;
 392         }
 393
 394         /* Grab the IRQ and init the hardware */
 395         ret = request_irq(IRQ_RTC, bfin_rtc_interrupt, 0, pdev->name, dev);
 396         if (unlikely(ret))
 397                 goto err_reg;
 398         /* sometimes the bootloader touched things, but the write complete was not
 399          * enabled, so let's just do a quick timeout here since the IRQ will not fire ...
 400          */
 401         while (bfin_read_RTC_ISTAT() & RTC_ISTAT_WRITE_PENDING)
 402                 if (time_after(jiffies, timeout))
 403                         break;
 404         bfin_rtc_reset(dev, RTC_ISTAT_WRITE_COMPLETE);
 405         bfin_write_RTC_SWCNT(0);
 406
 407         return 0;
 408
 409 err_reg:
 410         rtc_device_unregister(rtc->rtc_dev);
 411 err:
 412         kfree(rtc);
 413         return ret;
 414 }
 415
 416 static int __devexit bfin_rtc_remove(struct platform_device *pdev)
 417 {
 418         struct bfin_rtc *rtc = platform_get_drvdata(pdev);
 419         struct device *dev = &pdev->dev;
 420
 421         bfin_rtc_reset(dev, 0);
 422         free_irq(IRQ_RTC, dev);
 423         rtc_device_unregister(rtc->rtc_dev);
 424         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
 425         kfree(rtc);
 426
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 #ifdef CONFIG_PM
 431 static int bfin_rtc_suspend(struct platform_device *pdev, pm_message_t state)
 432 {
 433         struct device *dev = &pdev->dev;
 434
 435         dev_dbg_stamp(dev);
 436
 437         if (device_may_wakeup(dev)) {
 438                 enable_irq_wake(IRQ_RTC);
 439                 bfin_rtc_sync_pending(dev);
 440         } else
 441                 bfin_rtc_int_clear(0);
 442
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 static int bfin_rtc_resume(struct platform_device *pdev)
 447 {
 448         struct device *dev = &pdev->dev;
 449
 450         dev_dbg_stamp(dev);
 451
 452         if (device_may_wakeup(dev))
 453                 disable_irq_wake(IRQ_RTC);
 454
 455         /*
 456          * Since only some of the RTC bits are maintained externally in the
 457          * Vbat domain, we need to wait for the RTC MMRs to be synced into
 458          * the core after waking up.  This happens every RTC 1HZ.  Once that
 459          * has happened, we can go ahead and re-enable the important write
 460          * complete interrupt event.
 461          */
 462         while (!(bfin_read_RTC_ISTAT() & RTC_ISTAT_SEC))
 463                 continue;
 464         bfin_rtc_int_set(RTC_ISTAT_WRITE_COMPLETE);
 465
 466         return 0;
 467 }
 468 #else
 469 # define bfin_rtc_suspend NULL
 470 # define bfin_rtc_resume  NULL
 471 #endif
 472
 473 static struct platform_driver bfin_rtc_driver = {
 474         .driver         = {
 475                 .name   = "rtc-bfin",
 476                 .owner  = THIS_MODULE,
 477         },
 478         .probe          = bfin_rtc_probe,
 479         .remove         = __devexit_p(bfin_rtc_remove),
 480         .suspend        = bfin_rtc_suspend,
 481         .resume         = bfin_rtc_resume,
 482 };
 483
 484 static int __init bfin_rtc_init(void)
 485 {
 486         return platform_driver_register(&bfin_rtc_driver);
 487 }
 488
 489 static void __exit bfin_rtc_exit(void)
 490 {
 491         platform_driver_unregister(&bfin_rtc_driver);
 492 }
 493
 494 module_init(bfin_rtc_init);
 495 module_exit(bfin_rtc_exit);
 496
 497 MODULE_DESCRIPTION("Blackfin On-Chip Real Time Clock Driver");
 498 MODULE_AUTHOR("Mike Frysinger <vapier@gentoo.org>");
 499 MODULE_LICENSE("GPL");
 500 MODULE_ALIAS("platform:rtc-bfin");