Merge commit 'v2.6.28-rc6' into x86/urgent
[linux-2.6] / drivers / spi / spi.c
1 /*
2  * spi.c - SPI init/core code
3  *
4  * Copyright (C) 2005 David Brownell
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
19  */
20
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/device.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/cache.h>
25 #include <linux/mutex.h>
26 #include <linux/spi/spi.h>
27
28
29 /* SPI bustype and spi_master class are registered after board init code
30  * provides the SPI device tables, ensuring that both are present by the
31  * time controller driver registration causes spi_devices to "enumerate".
32  */
33 static void spidev_release(struct device *dev)
34 {
35         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
36
37         /* spi masters may cleanup for released devices */
38         if (spi->master->cleanup)
39                 spi->master->cleanup(spi);
40
41         spi_master_put(spi->master);
42         kfree(dev);
43 }
44
45 static ssize_t
46 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
47 {
48         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
49
50         return snprintf(buf, BUS_ID_SIZE + 1, "%s\n", spi->modalias);
51 }
52
53 static struct device_attribute spi_dev_attrs[] = {
54         __ATTR_RO(modalias),
55         __ATTR_NULL,
56 };
57
58 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
59  * and the sysfs version makes coldplug work too.
60  */
61
62 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
63 {
64         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
65
66         return strncmp(spi->modalias, drv->name, BUS_ID_SIZE) == 0;
67 }
68
69 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
70 {
71         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
72
73         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s", spi->modalias);
74         return 0;
75 }
76
77 #ifdef  CONFIG_PM
78
79 static int spi_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
80 {
81         int                     value = 0;
82         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
83
84         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
85         if (drv) {
86                 if (drv->suspend)
87                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
88                 else
89                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
90         }
91         return value;
92 }
93
94 static int spi_resume(struct device *dev)
95 {
96         int                     value = 0;
97         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
98
99         /* resume may restart the i/o queue */
100         if (drv) {
101                 if (drv->resume)
102                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
103                 else
104                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
105         }
106         return value;
107 }
108
109 #else
110 #define spi_suspend     NULL
111 #define spi_resume      NULL
112 #endif
113
114 struct bus_type spi_bus_type = {
115         .name           = "spi",
116         .dev_attrs      = spi_dev_attrs,
117         .match          = spi_match_device,
118         .uevent         = spi_uevent,
119         .suspend        = spi_suspend,
120         .resume         = spi_resume,
121 };
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
123
124
125 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
126 {
127         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
128
129         return sdrv->probe(to_spi_device(dev));
130 }
131
132 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
133 {
134         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
135
136         return sdrv->remove(to_spi_device(dev));
137 }
138
139 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
140 {
141         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
142
143         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
144 }
145
146 /**
147  * spi_register_driver - register a SPI driver
148  * @sdrv: the driver to register
149  * Context: can sleep
150  */
151 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
152 {
153         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
154         if (sdrv->probe)
155                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
156         if (sdrv->remove)
157                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
158         if (sdrv->shutdown)
159                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
160         return driver_register(&sdrv->driver);
161 }
162 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
163
164 /*-------------------------------------------------------------------------*/
165
166 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
167  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
168  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
169  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
170  */
171
172 struct boardinfo {
173         struct list_head        list;
174         unsigned                n_board_info;
175         struct spi_board_info   board_info[0];
176 };
177
178 static LIST_HEAD(board_list);
179 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
180
181 /**
182  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
183  * @master: Controller to which device is connected
184  * Context: can sleep
185  *
186  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
187  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
188  * fill the spi_device with device parameters before calling
189  * spi_add_device() on it.
190  *
191  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
192  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
193  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
194  * call spi_dev_put() on it.
195  *
196  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
197  */
198 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
199 {
200         struct spi_device       *spi;
201         struct device           *dev = master->dev.parent;
202
203         if (!spi_master_get(master))
204                 return NULL;
205
206         spi = kzalloc(sizeof *spi, GFP_KERNEL);
207         if (!spi) {
208                 dev_err(dev, "cannot alloc spi_device\n");
209                 spi_master_put(master);
210                 return NULL;
211         }
212
213         spi->master = master;
214         spi->dev.parent = dev;
215         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
216         spi->dev.release = spidev_release;
217         device_initialize(&spi->dev);
218         return spi;
219 }
220 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
221
222 /**
223  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
224  * @spi: spi_device to register
225  *
226  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
227  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
228  *
229  * Returns 0 on success; negative errno on failure
230  */
231 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
232 {
233         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
234         struct device *dev = spi->master->dev.parent;
235         int status;
236
237         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
238         if (spi->chip_select >= spi->master->num_chipselect) {
239                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
240                         spi->chip_select,
241                         spi->master->num_chipselect);
242                 return -EINVAL;
243         }
244
245         /* Set the bus ID string */
246         snprintf(spi->dev.bus_id, sizeof spi->dev.bus_id,
247                         "%s.%u", spi->master->dev.bus_id,
248                         spi->chip_select);
249
250
251         /* We need to make sure there's no other device with this
252          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
253          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
254          */
255         mutex_lock(&spi_add_lock);
256
257         if (bus_find_device_by_name(&spi_bus_type, NULL, spi->dev.bus_id)
258                         != NULL) {
259                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
260                                 spi->chip_select);
261                 status = -EBUSY;
262                 goto done;
263         }
264
265         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
266          * normally rely on the device being setup.  Devices
267          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
268          */
269         status = spi->master->setup(spi);
270         if (status < 0) {
271                 dev_err(dev, "can't %s %s, status %d\n",
272                                 "setup", spi->dev.bus_id, status);
273                 goto done;
274         }
275
276         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
277         status = device_add(&spi->dev);
278         if (status < 0)
279                 dev_err(dev, "can't %s %s, status %d\n",
280                                 "add", spi->dev.bus_id, status);
281         else
282                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", spi->dev.bus_id);
283
284 done:
285         mutex_unlock(&spi_add_lock);
286         return status;
287 }
288 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
289
290 /**
291  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
292  * @master: Controller to which device is connected
293  * @chip: Describes the SPI device
294  * Context: can sleep
295  *
296  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
297  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
298  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
299  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
300  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
301  *
302  * Returns the new device, or NULL.
303  */
304 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
305                                   struct spi_board_info *chip)
306 {
307         struct spi_device       *proxy;
308         int                     status;
309
310         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
311          *
312          * Also, unless we change the return value convention to use
313          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
314          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
315          */
316
317         proxy = spi_alloc_device(master);
318         if (!proxy)
319                 return NULL;
320
321         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
322
323         proxy->chip_select = chip->chip_select;
324         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
325         proxy->mode = chip->mode;
326         proxy->irq = chip->irq;
327         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
328         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
329         proxy->controller_data = chip->controller_data;
330         proxy->controller_state = NULL;
331
332         status = spi_add_device(proxy);
333         if (status < 0) {
334                 spi_dev_put(proxy);
335                 return NULL;
336         }
337
338         return proxy;
339 }
340 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
341
342 /**
343  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
344  * @info: array of chip descriptors
345  * @n: how many descriptors are provided
346  * Context: can sleep
347  *
348  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
349  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
350  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
351  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
352  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
353  *
354  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
355  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
356  * would naturally declare its SPI devices.
357  *
358  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
359  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
360  */
361 int __init
362 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
363 {
364         struct boardinfo        *bi;
365
366         bi = kmalloc(sizeof(*bi) + n * sizeof *info, GFP_KERNEL);
367         if (!bi)
368                 return -ENOMEM;
369         bi->n_board_info = n;
370         memcpy(bi->board_info, info, n * sizeof *info);
371
372         mutex_lock(&board_lock);
373         list_add_tail(&bi->list, &board_list);
374         mutex_unlock(&board_lock);
375         return 0;
376 }
377
378 /* FIXME someone should add support for a __setup("spi", ...) that
379  * creates board info from kernel command lines
380  */
381
382 static void scan_boardinfo(struct spi_master *master)
383 {
384         struct boardinfo        *bi;
385
386         mutex_lock(&board_lock);
387         list_for_each_entry(bi, &board_list, list) {
388                 struct spi_board_info   *chip = bi->board_info;
389                 unsigned                n;
390
391                 for (n = bi->n_board_info; n > 0; n--, chip++) {
392                         if (chip->bus_num != master->bus_num)
393                                 continue;
394                         /* NOTE: this relies on spi_new_device to
395                          * issue diagnostics when given bogus inputs
396                          */
397                         (void) spi_new_device(master, chip);
398                 }
399         }
400         mutex_unlock(&board_lock);
401 }
402
403 /*-------------------------------------------------------------------------*/
404
405 static void spi_master_release(struct device *dev)
406 {
407         struct spi_master *master;
408
409         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
410         kfree(master);
411 }
412
413 static struct class spi_master_class = {
414         .name           = "spi_master",
415         .owner          = THIS_MODULE,
416         .dev_release    = spi_master_release,
417 };
418
419
420 /**
421  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
422  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
423  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
424  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
425  *      accessible with spi_master_get_devdata().
426  * Context: can sleep
427  *
428  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
429  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
430  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
431  *
432  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
433  * master structure on success, else NULL.
434  *
435  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
436  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
437  * adding the device) calling spi_master_put() to prevent a memory leak.
438  */
439 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
440 {
441         struct spi_master       *master;
442
443         if (!dev)
444                 return NULL;
445
446         master = kzalloc(size + sizeof *master, GFP_KERNEL);
447         if (!master)
448                 return NULL;
449
450         device_initialize(&master->dev);
451         master->dev.class = &spi_master_class;
452         master->dev.parent = get_device(dev);
453         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
454
455         return master;
456 }
457 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
458
459 /**
460  * spi_register_master - register SPI master controller
461  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
462  * Context: can sleep
463  *
464  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
465  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
466  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
467  *
468  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
469  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
470  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
471  * device identification, boards need configuration tables telling which
472  * chip is at which address.
473  *
474  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
475  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
476  * After a successful return, the caller is responsible for calling
477  * spi_unregister_master().
478  */
479 int spi_register_master(struct spi_master *master)
480 {
481         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
482         struct device           *dev = master->dev.parent;
483         int                     status = -ENODEV;
484         int                     dynamic = 0;
485
486         if (!dev)
487                 return -ENODEV;
488
489         /* even if it's just one always-selected device, there must
490          * be at least one chipselect
491          */
492         if (master->num_chipselect == 0)
493                 return -EINVAL;
494
495         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
496         if (master->bus_num < 0) {
497                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
498                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
499                  */
500                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
501                 dynamic = 1;
502         }
503
504         /* register the device, then userspace will see it.
505          * registration fails if the bus ID is in use.
506          */
507         snprintf(master->dev.bus_id, sizeof master->dev.bus_id,
508                 "spi%u", master->bus_num);
509         status = device_add(&master->dev);
510         if (status < 0)
511                 goto done;
512         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", master->dev.bus_id,
513                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
514
515         /* populate children from any spi device tables */
516         scan_boardinfo(master);
517         status = 0;
518 done:
519         return status;
520 }
521 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
522
523
524 static int __unregister(struct device *dev, void *master_dev)
525 {
526         /* note: before about 2.6.14-rc1 this would corrupt memory: */
527         if (dev != master_dev)
528                 spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
529         return 0;
530 }
531
532 /**
533  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
534  * @master: the master being unregistered
535  * Context: can sleep
536  *
537  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
538  * only ones directly touching chip registers.
539  *
540  * This must be called from context that can sleep.
541  */
542 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
543 {
544         int dummy;
545
546         dummy = device_for_each_child(master->dev.parent, &master->dev,
547                                         __unregister);
548         device_unregister(&master->dev);
549 }
550 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
551
552 static int __spi_master_match(struct device *dev, void *data)
553 {
554         struct spi_master *m;
555         u16 *bus_num = data;
556
557         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
558         return m->bus_num == *bus_num;
559 }
560
561 /**
562  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
563  * @bus_num: the master's bus number
564  * Context: can sleep
565  *
566  * This call may be used with devices that are registered after
567  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
568  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
569  * no such master registered.
570  */
571 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
572 {
573         struct device           *dev;
574         struct spi_master       *master = NULL;
575
576         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
577                                 __spi_master_match);
578         if (dev)
579                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
580         /* reference got in class_find_device */
581         return master;
582 }
583 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
584
585
586 /*-------------------------------------------------------------------------*/
587
588 static void spi_complete(void *arg)
589 {
590         complete(arg);
591 }
592
593 /**
594  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
595  * @spi: device with which data will be exchanged
596  * @message: describes the data transfers
597  * Context: can sleep
598  *
599  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
600  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
601  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
602  *
603  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
604  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
605  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
606  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
607  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
608  *
609  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
610  * message will not be freed before this call returns.
611  *
612  * It returns zero on success, else a negative error code.
613  */
614 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
615 {
616         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
617         int status;
618
619         message->complete = spi_complete;
620         message->context = &done;
621         status = spi_async(spi, message);
622         if (status == 0) {
623                 wait_for_completion(&done);
624                 status = message->status;
625         }
626         message->context = NULL;
627         return status;
628 }
629 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
630
631 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
632 #define SPI_BUFSIZ      max(32,SMP_CACHE_BYTES)
633
634 static u8       *buf;
635
636 /**
637  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
638  * @spi: device with which data will be exchanged
639  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
640  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
641  * @rxbuf: buffer into which data will be read
642  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes (need not be dma-safe)
643  * Context: can sleep
644  *
645  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
646  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
647  * is zero for success, else a negative errno status code.
648  * This call may only be used from a context that may sleep.
649  *
650  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
651  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
652  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
653  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
654  */
655 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
656                 const u8 *txbuf, unsigned n_tx,
657                 u8 *rxbuf, unsigned n_rx)
658 {
659         static DEFINE_MUTEX(lock);
660
661         int                     status;
662         struct spi_message      message;
663         struct spi_transfer     x;
664         u8                      *local_buf;
665
666         /* Use preallocated DMA-safe buffer.  We can't avoid copying here,
667          * (as a pure convenience thing), but we can keep heap costs
668          * out of the hot path ...
669          */
670         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ)
671                 return -EINVAL;
672
673         spi_message_init(&message);
674         memset(&x, 0, sizeof x);
675         x.len = n_tx + n_rx;
676         spi_message_add_tail(&x, &message);
677
678         /* ... unless someone else is using the pre-allocated buffer */
679         if (!mutex_trylock(&lock)) {
680                 local_buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
681                 if (!local_buf)
682                         return -ENOMEM;
683         } else
684                 local_buf = buf;
685
686         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
687         x.tx_buf = local_buf;
688         x.rx_buf = local_buf;
689
690         /* do the i/o */
691         status = spi_sync(spi, &message);
692         if (status == 0)
693                 memcpy(rxbuf, x.rx_buf + n_tx, n_rx);
694
695         if (x.tx_buf == buf)
696                 mutex_unlock(&lock);
697         else
698                 kfree(local_buf);
699
700         return status;
701 }
702 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
703
704 /*-------------------------------------------------------------------------*/
705
706 static int __init spi_init(void)
707 {
708         int     status;
709
710         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
711         if (!buf) {
712                 status = -ENOMEM;
713                 goto err0;
714         }
715
716         status = bus_register(&spi_bus_type);
717         if (status < 0)
718                 goto err1;
719
720         status = class_register(&spi_master_class);
721         if (status < 0)
722                 goto err2;
723         return 0;
724
725 err2:
726         bus_unregister(&spi_bus_type);
727 err1:
728         kfree(buf);
729         buf = NULL;
730 err0:
731         return status;
732 }
733
734 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
735  * but even essential drivers wait till later
736  *
737  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
738  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
739  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
740  */
741 postcore_initcall(spi_init);
742