xref: /f-stack/freebsd/mips/cavium/octeon_gpio.c (revision 22ce4aff)
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (c) 2011, Oleksandr Tymoshenko <[email protected]>
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 AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
27  * SUCH DAMAGE.
28  */
29 
30 /*
31  * GPIO driver for Cavium Octeon
32  */
33 
34 #include <sys/cdefs.h>
35 __FBSDID("$FreeBSD$");
36 
37 #include <sys/param.h>
38 #include <sys/systm.h>
39 #include <sys/bus.h>
40 
41 #include <sys/kernel.h>
42 #include <sys/module.h>
43 #include <sys/rman.h>
44 #include <sys/lock.h>
45 #include <sys/mutex.h>
46 #include <sys/gpio.h>
47 
48 #include <machine/bus.h>
49 #include <machine/resource.h>
50 
51 #include <contrib/octeon-sdk/cvmx.h>
52 #include <contrib/octeon-sdk/cvmx-gpio.h>
53 #include <mips/cavium/octeon_irq.h>
54 
55 #include <mips/cavium/octeon_gpiovar.h>
56 #include <dev/gpio/gpiobusvar.h>
57 
58 #include "gpio_if.h"
59 
60 #define	DEFAULT_CAPS	(GPIO_PIN_INPUT | GPIO_PIN_OUTPUT)
61 
62 struct octeon_gpio_pin {
63 	const char *name;
64 	int pin;
65 	int flags;
66 };
67 
68 /*
69  * on CAP100 GPIO 7 is "Factory defaults" button
70  *
71  */
72 static struct octeon_gpio_pin octeon_gpio_pins[] = {
73 	{ "F/D", 7,  GPIO_PIN_INPUT},
74 	{ NULL, 0, 0},
75 };
76 
77 /*
78  * Helpers
79  */
80 static void octeon_gpio_pin_configure(struct octeon_gpio_softc *sc,
81     struct gpio_pin *pin, uint32_t flags);
82 
83 /*
84  * Driver stuff
85  */
86 static void octeon_gpio_identify(driver_t *, device_t);
87 static int octeon_gpio_probe(device_t dev);
88 static int octeon_gpio_attach(device_t dev);
89 static int octeon_gpio_detach(device_t dev);
90 static int octeon_gpio_filter(void *arg);
91 static void octeon_gpio_intr(void *arg);
92 
93 /*
94  * GPIO interface
95  */
96 static device_t octeon_gpio_get_bus(device_t);
97 static int octeon_gpio_pin_max(device_t dev, int *maxpin);
98 static int octeon_gpio_pin_getcaps(device_t dev, uint32_t pin, uint32_t *caps);
99 static int octeon_gpio_pin_getflags(device_t dev, uint32_t pin, uint32_t
100     *flags);
101 static int octeon_gpio_pin_getname(device_t dev, uint32_t pin, char *name);
102 static int octeon_gpio_pin_setflags(device_t dev, uint32_t pin, uint32_t flags);
103 static int octeon_gpio_pin_set(device_t dev, uint32_t pin, unsigned int value);
104 static int octeon_gpio_pin_get(device_t dev, uint32_t pin, unsigned int *val);
105 static int octeon_gpio_pin_toggle(device_t dev, uint32_t pin);
106 
107 static void
octeon_gpio_pin_configure(struct octeon_gpio_softc * sc,struct gpio_pin * pin,unsigned int flags)108 octeon_gpio_pin_configure(struct octeon_gpio_softc *sc, struct gpio_pin *pin,
109     unsigned int flags)
110 {
111 	uint32_t mask;
112 	cvmx_gpio_bit_cfgx_t gpio_cfgx;
113 
114 	mask = 1 << pin->gp_pin;
115 	GPIO_LOCK(sc);
116 
117 	/*
118 	 * Manage input/output
119 	 */
120 	if (flags & (GPIO_PIN_INPUT|GPIO_PIN_OUTPUT)) {
121 		gpio_cfgx.u64 = cvmx_read_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(pin->gp_pin));
122 		pin->gp_flags &= ~(GPIO_PIN_INPUT|GPIO_PIN_OUTPUT);
123 		if (flags & GPIO_PIN_OUTPUT) {
124 			pin->gp_flags |= GPIO_PIN_OUTPUT;
125 			gpio_cfgx.s.tx_oe = 1;
126 		}
127 		else {
128 			pin->gp_flags |= GPIO_PIN_INPUT;
129 			gpio_cfgx.s.tx_oe = 0;
130 		}
131 		if (flags & GPIO_PIN_INVIN)
132 			gpio_cfgx.s.rx_xor = 1;
133 		else
134 			gpio_cfgx.s.rx_xor = 0;
135 		cvmx_write_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(pin->gp_pin), gpio_cfgx.u64);
136 	}
137 
138 	GPIO_UNLOCK(sc);
139 }
140 
141 static device_t
octeon_gpio_get_bus(device_t dev)142 octeon_gpio_get_bus(device_t dev)
143 {
144 	struct octeon_gpio_softc *sc;
145 
146 	sc = device_get_softc(dev);
147 
148 	return (sc->busdev);
149 }
150 
151 static int
octeon_gpio_pin_max(device_t dev,int * maxpin)152 octeon_gpio_pin_max(device_t dev, int *maxpin)
153 {
154 
155 	*maxpin = OCTEON_GPIO_PINS - 1;
156 	return (0);
157 }
158 
159 static int
octeon_gpio_pin_getcaps(device_t dev,uint32_t pin,uint32_t * caps)160 octeon_gpio_pin_getcaps(device_t dev, uint32_t pin, uint32_t *caps)
161 {
162 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
163 	int i;
164 
165 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
166 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
167 			break;
168 	}
169 
170 	if (i >= sc->gpio_npins)
171 		return (EINVAL);
172 
173 	GPIO_LOCK(sc);
174 	*caps = sc->gpio_pins[i].gp_caps;
175 	GPIO_UNLOCK(sc);
176 
177 	return (0);
178 }
179 
180 static int
octeon_gpio_pin_getflags(device_t dev,uint32_t pin,uint32_t * flags)181 octeon_gpio_pin_getflags(device_t dev, uint32_t pin, uint32_t *flags)
182 {
183 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
184 	int i;
185 
186 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
187 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
188 			break;
189 	}
190 
191 	if (i >= sc->gpio_npins)
192 		return (EINVAL);
193 
194 	GPIO_LOCK(sc);
195 	*flags = sc->gpio_pins[i].gp_flags;
196 	GPIO_UNLOCK(sc);
197 
198 	return (0);
199 }
200 
201 static int
octeon_gpio_pin_getname(device_t dev,uint32_t pin,char * name)202 octeon_gpio_pin_getname(device_t dev, uint32_t pin, char *name)
203 {
204 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
205 	int i;
206 
207 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
208 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
209 			break;
210 	}
211 
212 	if (i >= sc->gpio_npins)
213 		return (EINVAL);
214 
215 	GPIO_LOCK(sc);
216 	memcpy(name, sc->gpio_pins[i].gp_name, GPIOMAXNAME);
217 	GPIO_UNLOCK(sc);
218 
219 	return (0);
220 }
221 
222 static int
octeon_gpio_pin_setflags(device_t dev,uint32_t pin,uint32_t flags)223 octeon_gpio_pin_setflags(device_t dev, uint32_t pin, uint32_t flags)
224 {
225 	int i;
226 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
227 
228 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
229 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
230 			break;
231 	}
232 
233 	if (i >= sc->gpio_npins)
234 		return (EINVAL);
235 
236 	octeon_gpio_pin_configure(sc, &sc->gpio_pins[i], flags);
237 
238 	return (0);
239 }
240 
241 static int
octeon_gpio_pin_set(device_t dev,uint32_t pin,unsigned int value)242 octeon_gpio_pin_set(device_t dev, uint32_t pin, unsigned int value)
243 {
244 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
245 	int i;
246 
247 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
248 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
249 			break;
250 	}
251 
252 	if (i >= sc->gpio_npins)
253 		return (EINVAL);
254 
255 	GPIO_LOCK(sc);
256 	if (value)
257 		cvmx_gpio_set(1 << pin);
258 	else
259 		cvmx_gpio_clear(1 << pin);
260 	GPIO_UNLOCK(sc);
261 
262 	return (0);
263 }
264 
265 static int
octeon_gpio_pin_get(device_t dev,uint32_t pin,unsigned int * val)266 octeon_gpio_pin_get(device_t dev, uint32_t pin, unsigned int *val)
267 {
268 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
269 	int i;
270 	uint64_t state;
271 
272 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
273 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
274 			break;
275 	}
276 
277 	if (i >= sc->gpio_npins)
278 		return (EINVAL);
279 
280 	GPIO_LOCK(sc);
281 	state = cvmx_gpio_read();
282 	*val = (state & (1 << pin)) ? 1 : 0;
283 	GPIO_UNLOCK(sc);
284 
285 	return (0);
286 }
287 
288 static int
octeon_gpio_pin_toggle(device_t dev,uint32_t pin)289 octeon_gpio_pin_toggle(device_t dev, uint32_t pin)
290 {
291 	int i;
292 	uint64_t state;
293 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
294 
295 	for (i = 0; i < sc->gpio_npins; i++) {
296 		if (sc->gpio_pins[i].gp_pin == pin)
297 			break;
298 	}
299 
300 	if (i >= sc->gpio_npins)
301 		return (EINVAL);
302 
303 	GPIO_LOCK(sc);
304 	/*
305 	 * XXX: Need to check if read returns actual state of output
306 	 * pins or we need to keep this information by ourself
307 	 */
308 	state = cvmx_gpio_read();
309 	if (state & (1 << pin))
310 		cvmx_gpio_clear(1 << pin);
311 	else
312 		cvmx_gpio_set(1 << pin);
313 	GPIO_UNLOCK(sc);
314 
315 	return (0);
316 }
317 
318 static int
octeon_gpio_filter(void * arg)319 octeon_gpio_filter(void *arg)
320 {
321 	cvmx_gpio_bit_cfgx_t gpio_cfgx;
322 	void **cookie = arg;
323 	struct octeon_gpio_softc *sc = *cookie;
324 	long int irq = (cookie - sc->gpio_intr_cookies);
325 
326 	if ((irq < 0) || (irq >= OCTEON_GPIO_IRQS))
327 		return (FILTER_STRAY);
328 
329 	gpio_cfgx.u64 = cvmx_read_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(irq));
330 	/* Clear rising edge detector */
331 	if (gpio_cfgx.s.int_type == OCTEON_GPIO_IRQ_EDGE)
332 		cvmx_gpio_interrupt_clear(1 << irq);
333 	/* disable interrupt  */
334 	gpio_cfgx.s.int_en = 0;
335 	cvmx_write_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(irq), gpio_cfgx.u64);
336 
337 	return (FILTER_SCHEDULE_THREAD);
338 }
339 
340 static void
octeon_gpio_intr(void * arg)341 octeon_gpio_intr(void *arg)
342 {
343 	cvmx_gpio_bit_cfgx_t gpio_cfgx;
344 	void **cookie = arg;
345 	struct octeon_gpio_softc *sc = *cookie;
346 	long int irq = (cookie - sc->gpio_intr_cookies);
347 
348 	if ((irq < 0) || (irq >= OCTEON_GPIO_IRQS)) {
349 		printf("%s: invalid GPIO IRQ: %ld\n",
350 		    __func__, irq);
351 		return;
352 	}
353 
354 	GPIO_LOCK(sc);
355 	gpio_cfgx.u64 = cvmx_read_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(irq));
356 	/* disable interrupt  */
357 	gpio_cfgx.s.int_en = 1;
358 	cvmx_write_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(irq), gpio_cfgx.u64);
359 
360 	/* TODO: notify bus here or something */
361 	printf("GPIO IRQ for pin %ld\n", irq);
362 	GPIO_UNLOCK(sc);
363 }
364 
365 static void
octeon_gpio_identify(driver_t * drv,device_t parent)366 octeon_gpio_identify(driver_t *drv, device_t parent)
367 {
368 
369 	BUS_ADD_CHILD(parent, 0, "gpio", 0);
370 }
371 
372 static int
octeon_gpio_probe(device_t dev)373 octeon_gpio_probe(device_t dev)
374 {
375 
376 	device_set_desc(dev, "Cavium Octeon GPIO driver");
377 	return (0);
378 }
379 
380 static int
octeon_gpio_attach(device_t dev)381 octeon_gpio_attach(device_t dev)
382 {
383 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
384 	struct octeon_gpio_pin *pinp;
385 	cvmx_gpio_bit_cfgx_t gpio_cfgx;
386 
387 	int i;
388 
389 	KASSERT((device_get_unit(dev) == 0),
390 	    ("octeon_gpio: Only one gpio module supported"));
391 
392 	mtx_init(&sc->gpio_mtx, device_get_nameunit(dev), NULL, MTX_DEF);
393 
394 	for ( i = 0; i < OCTEON_GPIO_IRQS; i++) {
395 		if ((sc->gpio_irq_res[i] = bus_alloc_resource(dev,
396 		    SYS_RES_IRQ, &sc->gpio_irq_rid[i],
397 		    OCTEON_IRQ_GPIO0 + i, OCTEON_IRQ_GPIO0 + i, 1,
398 		    RF_SHAREABLE | RF_ACTIVE)) == NULL) {
399 			device_printf(dev, "unable to allocate IRQ resource\n");
400 			octeon_gpio_detach(dev);
401 			return (ENXIO);
402 		}
403 
404 		sc->gpio_intr_cookies[i] = sc;
405 		if ((bus_setup_intr(dev, sc->gpio_irq_res[i], INTR_TYPE_MISC,
406 	    	    octeon_gpio_filter, octeon_gpio_intr,
407 		    &(sc->gpio_intr_cookies[i]), &sc->gpio_ih[i]))) {
408 			device_printf(dev,
409 		    	"WARNING: unable to register interrupt handler\n");
410 			octeon_gpio_detach(dev);
411 			return (ENXIO);
412 		}
413 	}
414 
415 	sc->dev = dev;
416 	/* Configure all pins as input */
417 	/* disable interrupts for all pins */
418 	pinp = octeon_gpio_pins;
419 	i = 0;
420 	while (pinp->name) {
421 		strncpy(sc->gpio_pins[i].gp_name, pinp->name, GPIOMAXNAME);
422 		sc->gpio_pins[i].gp_pin = pinp->pin;
423 		sc->gpio_pins[i].gp_caps = DEFAULT_CAPS;
424 		sc->gpio_pins[i].gp_flags = 0;
425 		octeon_gpio_pin_configure(sc, &sc->gpio_pins[i], pinp->flags);
426 		pinp++;
427 		i++;
428 	}
429 
430 	sc->gpio_npins = i;
431 
432 #if 0
433 	/*
434 	 * Sample: how to enable edge-triggered interrupt
435 	 * for GPIO pin
436 	 */
437 	gpio_cfgx.u64 = cvmx_read_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(7));
438 	gpio_cfgx.s.int_en = 1;
439 	gpio_cfgx.s.int_type = OCTEON_GPIO_IRQ_EDGE;
440 	cvmx_write_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(7), gpio_cfgx.u64);
441 #endif
442 
443 	if (bootverbose) {
444 		for (i = 0; i < 16; i++) {
445 			gpio_cfgx.u64 = cvmx_read_csr(CVMX_GPIO_BIT_CFGX(i));
446 			device_printf(dev, "[pin%d] output=%d, invinput=%d, intr=%d, intr_type=%s\n",
447 			    i, gpio_cfgx.s.tx_oe, gpio_cfgx.s.rx_xor,
448 			    gpio_cfgx.s.int_en, gpio_cfgx.s.int_type ? "rising edge" : "level");
449 		}
450 	}
451 	sc->busdev = gpiobus_attach_bus(dev);
452 	if (sc->busdev == NULL) {
453 		octeon_gpio_detach(dev);
454 		return (ENXIO);
455 	}
456 
457 	return (0);
458 }
459 
460 static int
octeon_gpio_detach(device_t dev)461 octeon_gpio_detach(device_t dev)
462 {
463 	struct octeon_gpio_softc *sc = device_get_softc(dev);
464 	int i;
465 
466 	KASSERT(mtx_initialized(&sc->gpio_mtx), ("gpio mutex not initialized"));
467 
468 	for ( i = 0; i < OCTEON_GPIO_IRQS; i++) {
469 		if (sc->gpio_ih[i])
470 			bus_teardown_intr(dev, sc->gpio_irq_res[i],
471 			    sc->gpio_ih[i]);
472 		if (sc->gpio_irq_res[i])
473 			bus_release_resource(dev, SYS_RES_IRQ,
474 			    sc->gpio_irq_rid[i], sc->gpio_irq_res[i]);
475 	}
476 	gpiobus_detach_bus(dev);
477 	mtx_destroy(&sc->gpio_mtx);
478 
479 	return(0);
480 }
481 
482 static device_method_t octeon_gpio_methods[] = {
483 	DEVMETHOD(device_identify, octeon_gpio_identify),
484 	DEVMETHOD(device_probe, octeon_gpio_probe),
485 	DEVMETHOD(device_attach, octeon_gpio_attach),
486 	DEVMETHOD(device_detach, octeon_gpio_detach),
487 
488 	/* GPIO protocol */
489 	DEVMETHOD(gpio_get_bus, octeon_gpio_get_bus),
490 	DEVMETHOD(gpio_pin_max, octeon_gpio_pin_max),
491 	DEVMETHOD(gpio_pin_getname, octeon_gpio_pin_getname),
492 	DEVMETHOD(gpio_pin_getflags, octeon_gpio_pin_getflags),
493 	DEVMETHOD(gpio_pin_getcaps, octeon_gpio_pin_getcaps),
494 	DEVMETHOD(gpio_pin_setflags, octeon_gpio_pin_setflags),
495 	DEVMETHOD(gpio_pin_get, octeon_gpio_pin_get),
496 	DEVMETHOD(gpio_pin_set, octeon_gpio_pin_set),
497 	DEVMETHOD(gpio_pin_toggle, octeon_gpio_pin_toggle),
498 	{0, 0},
499 };
500 
501 static driver_t octeon_gpio_driver = {
502 	"gpio",
503 	octeon_gpio_methods,
504 	sizeof(struct octeon_gpio_softc),
505 };
506 static devclass_t octeon_gpio_devclass;
507 
508 DRIVER_MODULE(octeon_gpio, ciu, octeon_gpio_driver, octeon_gpio_devclass, 0, 0);
509