git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - drivers/gpio/gpiolib.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/module.h>
   3 #include <linux/irq.h>
   4 #include <linux/spinlock.h>
   5 #include <linux/device.h>
   6 #include <linux/err.h>
   7 #include <linux/debugfs.h>
   8 #include <linux/seq_file.h>
   9 #include <linux/gpio.h>
  10
  11
  12 /* Optional implementation infrastructure for GPIO interfaces.
  13  *
  14  * Platforms may want to use this if they tend to use very many GPIOs
  15  * that aren't part of a System-On-Chip core; or across I2C/SPI/etc.
  16  *
  17  * When kernel footprint or instruction count is an issue, simpler
  18  * implementations may be preferred.  The GPIO programming interface
  19  * allows for inlining speed-critical get/set operations for common
  20  * cases, so that access to SOC-integrated GPIOs can sometimes cost
  21  * only an instruction or two per bit.
  22  */
  23
  24
  25 /* When debugging, extend minimal trust to callers and platform code.
  26  * Also emit diagnostic messages that may help initial bringup, when
  27  * board setup or driver bugs are most common.
  28  *
  29  * Otherwise, minimize overhead in what may be bitbanging codepaths.
  30  */
  31 #ifdef  DEBUG
  32 #define extra_checks    1
  33 #else
  34 #define extra_checks    0
  35 #endif
  36
  37 /* gpio_lock prevents conflicts during gpio_desc[] table updates.
  38  * While any GPIO is requested, its gpio_chip is not removable;
  39  * each GPIO's "requested" flag serves as a lock and refcount.
  40  */
  41 static DEFINE_SPINLOCK(gpio_lock);
  42
  43 struct gpio_desc {
  44         struct gpio_chip        *chip;
  45         unsigned long           flags;
  46 /* flag symbols are bit numbers */
  47 #define FLAG_REQUESTED  0
  48 #define FLAG_IS_OUT     1
  49 #define FLAG_RESERVED   2
  50 #define FLAG_EXPORT     3       /* protected by sysfs_lock */
  51 #define FLAG_SYSFS      4       /* exported via /sys/class/gpio/control */
  52
  53 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
  54         const char              *label;
  55 #endif
  56 };
  57 static struct gpio_desc gpio_desc[ARCH_NR_GPIOS];
  58
  59 static inline void desc_set_label(struct gpio_desc *d, const char *label)
  60 {
  61 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
  62         d->label = label;
  63 #endif
  64 }
  65
  66 /* Warn when drivers omit gpio_request() calls -- legal but ill-advised
  67  * when setting direction, and otherwise illegal.  Until board setup code
  68  * and drivers use explicit requests everywhere (which won't happen when
  69  * those calls have no teeth) we can't avoid autorequesting.  This nag
  70  * message should motivate switching to explicit requests... so should
  71  * the weaker cleanup after faults, compared to gpio_request().
  72  */
  73 static int gpio_ensure_requested(struct gpio_desc *desc, unsigned offset)
  74 {
  75         if (test_and_set_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags) == 0) {
  76                 struct gpio_chip *chip = desc->chip;
  77                 int gpio = chip->base + offset;
  78
  79                 if (!try_module_get(chip->owner)) {
  80                         pr_err("GPIO-%d: module can't be gotten \n", gpio);
  81                         clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags);
  82                         /* lose */
  83                         return -EIO;
  84                 }
  85                 pr_warning("GPIO-%d autorequested\n", gpio);
  86                 desc_set_label(desc, "[auto]");
  87                 /* caller must chip->request() w/o spinlock */
  88                 if (chip->request)
  89                         return 1;
  90         }
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 /* caller holds gpio_lock *OR* gpio is marked as requested */
  95 static inline struct gpio_chip *gpio_to_chip(unsigned gpio)
  96 {
  97         return gpio_desc[gpio].chip;
  98 }
  99
 100 /* dynamic allocation of GPIOs, e.g. on a hotplugged device */
 101 static int gpiochip_find_base(int ngpio)
 102 {
 103         int i;
 104         int spare = 0;
 105         int base = -ENOSPC;
 106
 107         for (i = ARCH_NR_GPIOS - 1; i >= 0 ; i--) {
 108                 struct gpio_desc *desc = &gpio_desc[i];
 109                 struct gpio_chip *chip = desc->chip;
 110
 111                 if (!chip && !test_bit(FLAG_RESERVED, &desc->flags)) {
 112                         spare++;
 113                         if (spare == ngpio) {
 114                                 base = i;
 115                                 break;
 116                         }
 117                 } else {
 118                         spare = 0;
 119                         if (chip)
 120                                 i -= chip->ngpio - 1;
 121                 }
 122         }
 123
 124         if (gpio_is_valid(base))
 125                 pr_debug("%s: found new base at %d\n", __func__, base);
 126         return base;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * gpiochip_reserve() - reserve range of gpios to use with platform code only
 131  * @start: starting gpio number
 132  * @ngpio: number of gpios to reserve
 133  * Context: platform init, potentially before irqs or kmalloc will work
 134  *
 135  * Returns a negative errno if any gpio within the range is already reserved
 136  * or registered, else returns zero as a success code.  Use this function
 137  * to mark a range of gpios as unavailable for dynamic gpio number allocation,
 138  * for example because its driver support is not yet loaded.
 139  */
 140 int __init gpiochip_reserve(int start, int ngpio)
 141 {
 142         int ret = 0;
 143         unsigned long flags;
 144         int i;
 145
 146         if (!gpio_is_valid(start) || !gpio_is_valid(start + ngpio - 1))
 147                 return -EINVAL;
 148
 149         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 150
 151         for (i = start; i < start + ngpio; i++) {
 152                 struct gpio_desc *desc = &gpio_desc[i];
 153
 154                 if (desc->chip || test_bit(FLAG_RESERVED, &desc->flags)) {
 155                         ret = -EBUSY;
 156                         goto err;
 157                 }
 158
 159                 set_bit(FLAG_RESERVED, &desc->flags);
 160         }
 161
 162         pr_debug("%s: reserved gpios from %d to %d\n",
 163                  __func__, start, start + ngpio - 1);
 164 err:
 165         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 166
 167         return ret;
 168 }
 169
 170 #ifdef CONFIG_GPIO_SYSFS
 171
 172 /* lock protects against unexport_gpio() being called while
 173  * sysfs files are active.
 174  */
 175 static DEFINE_MUTEX(sysfs_lock);
 176
 177 /*
 178  * /sys/class/gpio/gpioN... only for GPIOs that are exported
 179  *   /direction
 180  *      * MAY BE OMITTED if kernel won't allow direction changes
 181  *      * is read/write as "in" or "out"
 182  *      * may also be written as "high" or "low", initializing
 183  *        output value as specified ("out" implies "low")
 184  *   /value
 185  *      * always readable, subject to hardware behavior
 186  *      * may be writable, as zero/nonzero
 187  *
 188  * REVISIT there will likely be an attribute for configuring async
 189  * notifications, e.g. to specify polling interval or IRQ trigger type
 190  * that would for example trigger a poll() on the "value".
 191  */
 192
 193 static ssize_t gpio_direction_show(struct device *dev,
 194                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 195 {
 196         const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
 197         ssize_t                 status;
 198
 199         mutex_lock(&sysfs_lock);
 200
 201         if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
 202                 status = -EIO;
 203         else
 204                 status = sprintf(buf, "%s\n",
 205                         test_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags)
 206                                 ? "out" : "in");
 207
 208         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 209         return status;
 210 }
 211
 212 static ssize_t gpio_direction_store(struct device *dev,
 213                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t size)
 214 {
 215         const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
 216         unsigned                gpio = desc - gpio_desc;
 217         ssize_t                 status;
 218
 219         mutex_lock(&sysfs_lock);
 220
 221         if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
 222                 status = -EIO;
 223         else if (sysfs_streq(buf, "high"))
 224                 status = gpio_direction_output(gpio, 1);
 225         else if (sysfs_streq(buf, "out") || sysfs_streq(buf, "low"))
 226                 status = gpio_direction_output(gpio, 0);
 227         else if (sysfs_streq(buf, "in"))
 228                 status = gpio_direction_input(gpio);
 229         else
 230                 status = -EINVAL;
 231
 232         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 233         return status ? : size;
 234 }
 235
 236 static const DEVICE_ATTR(direction, 0644,
 237                 gpio_direction_show, gpio_direction_store);
 238
 239 static ssize_t gpio_value_show(struct device *dev,
 240                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 241 {
 242         const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
 243         unsigned                gpio = desc - gpio_desc;
 244         ssize_t                 status;
 245
 246         mutex_lock(&sysfs_lock);
 247
 248         if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
 249                 status = -EIO;
 250         else
 251                 status = sprintf(buf, "%d\n", !!gpio_get_value_cansleep(gpio));
 252
 253         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 254         return status;
 255 }
 256
 257 static ssize_t gpio_value_store(struct device *dev,
 258                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t size)
 259 {
 260         const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
 261         unsigned                gpio = desc - gpio_desc;
 262         ssize_t                 status;
 263
 264         mutex_lock(&sysfs_lock);
 265
 266         if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
 267                 status = -EIO;
 268         else if (!test_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags))
 269                 status = -EPERM;
 270         else {
 271                 long            value;
 272
 273                 status = strict_strtol(buf, 0, &value);
 274                 if (status == 0) {
 275                         gpio_set_value_cansleep(gpio, value != 0);
 276                         status = size;
 277                 }
 278         }
 279
 280         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 281         return status;
 282 }
 283
 284 static /*const*/ DEVICE_ATTR(value, 0644,
 285                 gpio_value_show, gpio_value_store);
 286
 287 static const struct attribute *gpio_attrs[] = {
 288         &dev_attr_direction.attr,
 289         &dev_attr_value.attr,
 290         NULL,
 291 };
 292
 293 static const struct attribute_group gpio_attr_group = {
 294         .attrs = (struct attribute **) gpio_attrs,
 295 };
 296
 297 /*
 298  * /sys/class/gpio/gpiochipN/
 299  *   /base ... matching gpio_chip.base (N)
 300  *   /label ... matching gpio_chip.label
 301  *   /ngpio ... matching gpio_chip.ngpio
 302  */
 303
 304 static ssize_t chip_base_show(struct device *dev,
 305                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 306 {
 307         const struct gpio_chip  *chip = dev_get_drvdata(dev);
 308
 309         return sprintf(buf, "%d\n", chip->base);
 310 }
 311 static DEVICE_ATTR(base, 0444, chip_base_show, NULL);
 312
 313 static ssize_t chip_label_show(struct device *dev,
 314                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 315 {
 316         const struct gpio_chip  *chip = dev_get_drvdata(dev);
 317
 318         return sprintf(buf, "%s\n", chip->label ? : "");
 319 }
 320 static DEVICE_ATTR(label, 0444, chip_label_show, NULL);
 321
 322 static ssize_t chip_ngpio_show(struct device *dev,
 323                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 324 {
 325         const struct gpio_chip  *chip = dev_get_drvdata(dev);
 326
 327         return sprintf(buf, "%u\n", chip->ngpio);
 328 }
 329 static DEVICE_ATTR(ngpio, 0444, chip_ngpio_show, NULL);
 330
 331 static const struct attribute *gpiochip_attrs[] = {
 332         &dev_attr_base.attr,
 333         &dev_attr_label.attr,
 334         &dev_attr_ngpio.attr,
 335         NULL,
 336 };
 337
 338 static const struct attribute_group gpiochip_attr_group = {
 339         .attrs = (struct attribute **) gpiochip_attrs,
 340 };
 341
 342 /*
 343  * /sys/class/gpio/export ... write-only
 344  *      integer N ... number of GPIO to export (full access)
 345  * /sys/class/gpio/unexport ... write-only
 346  *      integer N ... number of GPIO to unexport
 347  */
 348 static ssize_t export_store(struct class *class, const char *buf, size_t len)
 349 {
 350         long    gpio;
 351         int     status;
 352
 353         status = strict_strtol(buf, 0, &gpio);
 354         if (status < 0)
 355                 goto done;
 356
 357         /* No extra locking here; FLAG_SYSFS just signifies that the
 358          * request and export were done by on behalf of userspace, so
 359          * they may be undone on its behalf too.
 360          */
 361
 362         status = gpio_request(gpio, "sysfs");
 363         if (status < 0)
 364                 goto done;
 365
 366         status = gpio_export(gpio, true);
 367         if (status < 0)
 368                 gpio_free(gpio);
 369         else
 370                 set_bit(FLAG_SYSFS, &gpio_desc[gpio].flags);
 371
 372 done:
 373         if (status)
 374                 pr_debug("%s: status %d\n", __func__, status);
 375         return status ? : len;
 376 }
 377
 378 static ssize_t unexport_store(struct class *class, const char *buf, size_t len)
 379 {
 380         long    gpio;
 381         int     status;
 382
 383         status = strict_strtol(buf, 0, &gpio);
 384         if (status < 0)
 385                 goto done;
 386
 387         status = -EINVAL;
 388
 389         /* reject bogus commands (gpio_unexport ignores them) */
 390         if (!gpio_is_valid(gpio))
 391                 goto done;
 392
 393         /* No extra locking here; FLAG_SYSFS just signifies that the
 394          * request and export were done by on behalf of userspace, so
 395          * they may be undone on its behalf too.
 396          */
 397         if (test_and_clear_bit(FLAG_SYSFS, &gpio_desc[gpio].flags)) {
 398                 status = 0;
 399                 gpio_free(gpio);
 400         }
 401 done:
 402         if (status)
 403                 pr_debug("%s: status %d\n", __func__, status);
 404         return status ? : len;
 405 }
 406
 407 static struct class_attribute gpio_class_attrs[] = {
 408         __ATTR(export, 0200, NULL, export_store),
 409         __ATTR(unexport, 0200, NULL, unexport_store),
 410         __ATTR_NULL,
 411 };
 412
 413 static struct class gpio_class = {
 414         .name =         "gpio",
 415         .owner =        THIS_MODULE,
 416
 417         .class_attrs =  gpio_class_attrs,
 418 };
 419
 420
 421 /**
 422  * gpio_export - export a GPIO through sysfs
 423  * @gpio: gpio to make available, already requested
 424  * @direction_may_change: true if userspace may change gpio direction
 425  * Context: arch_initcall or later
 426  *
 427  * When drivers want to make a GPIO accessible to userspace after they
 428  * have requested it -- perhaps while debugging, or as part of their
 429  * public interface -- they may use this routine.  If the GPIO can
 430  * change direction (some can't) and the caller allows it, userspace
 431  * will see "direction" sysfs attribute which may be used to change
 432  * the gpio's direction.  A "value" attribute will always be provided.
 433  *
 434  * Returns zero on success, else an error.
 435  */
 436 int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change)
 437 {
 438         unsigned long           flags;
 439         struct gpio_desc        *desc;
 440         int                     status = -EINVAL;
 441
 442         /* can't export until sysfs is available ... */
 443         if (!gpio_class.p) {
 444                 pr_debug("%s: called too early!\n", __func__);
 445                 return -ENOENT;
 446         }
 447
 448         if (!gpio_is_valid(gpio))
 449                 goto done;
 450
 451         mutex_lock(&sysfs_lock);
 452
 453         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 454         desc = &gpio_desc[gpio];
 455         if (test_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags)
 456                         && !test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags)) {
 457                 status = 0;
 458                 if (!desc->chip->direction_input
 459                                 || !desc->chip->direction_output)
 460                         direction_may_change = false;
 461         }
 462         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 463
 464         if (status == 0) {
 465                 struct device   *dev;
 466
 467                 dev = device_create(&gpio_class, desc->chip->dev, MKDEV(0, 0),
 468                                         desc, "gpio%d", gpio);
 469                 if (dev) {
 470                         if (direction_may_change)
 471                                 status = sysfs_create_group(&dev->kobj,
 472                                                 &gpio_attr_group);
 473                         else
 474                                 status = device_create_file(dev,
 475                                                 &dev_attr_value);
 476                         if (status != 0)
 477                                 device_unregister(dev);
 478                 } else
 479                         status = -ENODEV;
 480                 if (status == 0)
 481                         set_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags);
 482         }
 483
 484         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 485
 486 done:
 487         if (status)
 488                 pr_debug("%s: gpio%d status %d\n", __func__, gpio, status);
 489
 490         return status;
 491 }
 492 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_export);
 493
 494 static int match_export(struct device *dev, void *data)
 495 {
 496         return dev_get_drvdata(dev) == data;
 497 }
 498
 499 /**
 500  * gpio_unexport - reverse effect of gpio_export()
 501  * @gpio: gpio to make unavailable
 502  *
 503  * This is implicit on gpio_free().
 504  */
 505 void gpio_unexport(unsigned gpio)
 506 {
 507         struct gpio_desc        *desc;
 508         int                     status = -EINVAL;
 509
 510         if (!gpio_is_valid(gpio))
 511                 goto done;
 512
 513         mutex_lock(&sysfs_lock);
 514
 515         desc = &gpio_desc[gpio];
 516         if (test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags)) {
 517                 struct device   *dev = NULL;
 518
 519                 dev = class_find_device(&gpio_class, NULL, desc, match_export);
 520                 if (dev) {
 521                         clear_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags);
 522                         put_device(dev);
 523                         device_unregister(dev);
 524                         status = 0;
 525                 } else
 526                         status = -ENODEV;
 527         }
 528
 529         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 530 done:
 531         if (status)
 532                 pr_debug("%s: gpio%d status %d\n", __func__, gpio, status);
 533 }
 534 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_unexport);
 535
 536 static int gpiochip_export(struct gpio_chip *chip)
 537 {
 538         int             status;
 539         struct device   *dev;
 540
 541         /* Many systems register gpio chips for SOC support very early,
 542          * before driver model support is available.  In those cases we
 543          * export this later, in gpiolib_sysfs_init() ... here we just
 544          * verify that _some_ field of gpio_class got initialized.
 545          */
 546         if (!gpio_class.p)
 547                 return 0;
 548
 549         /* use chip->base for the ID; it's already known to be unique */
 550         mutex_lock(&sysfs_lock);
 551         dev = device_create(&gpio_class, chip->dev, MKDEV(0, 0), chip,
 552                                 "gpiochip%d", chip->base);
 553         if (dev) {
 554                 status = sysfs_create_group(&dev->kobj,
 555                                 &gpiochip_attr_group);
 556         } else
 557                 status = -ENODEV;
 558         chip->exported = (status == 0);
 559         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 560
 561         if (status) {
 562                 unsigned long   flags;
 563                 unsigned        gpio;
 564
 565                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 566                 gpio = chip->base;
 567                 while (gpio_desc[gpio].chip == chip)
 568                         gpio_desc[gpio++].chip = NULL;
 569                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 570
 571                 pr_debug("%s: chip %s status %d\n", __func__,
 572                                 chip->label, status);
 573         }
 574
 575         return status;
 576 }
 577
 578 static void gpiochip_unexport(struct gpio_chip *chip)
 579 {
 580         int                     status;
 581         struct device           *dev;
 582
 583         mutex_lock(&sysfs_lock);
 584         dev = class_find_device(&gpio_class, NULL, chip, match_export);
 585         if (dev) {
 586                 put_device(dev);
 587                 device_unregister(dev);
 588                 chip->exported = 0;
 589                 status = 0;
 590         } else
 591                 status = -ENODEV;
 592         mutex_unlock(&sysfs_lock);
 593
 594         if (status)
 595                 pr_debug("%s: chip %s status %d\n", __func__,
 596                                 chip->label, status);
 597 }
 598
 599 static int __init gpiolib_sysfs_init(void)
 600 {
 601         int             status;
 602         unsigned long   flags;
 603         unsigned        gpio;
 604
 605         status = class_register(&gpio_class);
 606         if (status < 0)
 607                 return status;
 608
 609         /* Scan and register the gpio_chips which registered very
 610          * early (e.g. before the class_register above was called).
 611          *
 612          * We run before arch_initcall() so chip->dev nodes can have
 613          * registered, and so arch_initcall() can always gpio_export().
 614          */
 615         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 616         for (gpio = 0; gpio < ARCH_NR_GPIOS; gpio++) {
 617                 struct gpio_chip        *chip;
 618
 619                 chip = gpio_desc[gpio].chip;
 620                 if (!chip || chip->exported)
 621                         continue;
 622
 623                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 624                 status = gpiochip_export(chip);
 625                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 626         }
 627         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 628
 629
 630         return status;
 631 }
 632 postcore_initcall(gpiolib_sysfs_init);
 633
 634 #else
 635 static inline int gpiochip_export(struct gpio_chip *chip)
 636 {
 637         return 0;
 638 }
 639
 640 static inline void gpiochip_unexport(struct gpio_chip *chip)
 641 {
 642 }
 643
 644 #endif /* CONFIG_GPIO_SYSFS */
 645
 646 /**
 647  * gpiochip_add() - register a gpio_chip
 648  * @chip: the chip to register, with chip->base initialized
 649  * Context: potentially before irqs or kmalloc will work
 650  *
 651  * Returns a negative errno if the chip can't be registered, such as
 652  * because the chip->base is invalid or already associated with a
 653  * different chip.  Otherwise it returns zero as a success code.
 654  *
 655  * When gpiochip_add() is called very early during boot, so that GPIOs
 656  * can be freely used, the chip->dev device must be registered before
 657  * the gpio framework's arch_initcall().  Otherwise sysfs initialization
 658  * for GPIOs will fail rudely.
 659  *
 660  * If chip->base is negative, this requests dynamic assignment of
 661  * a range of valid GPIOs.
 662  */
 663 int gpiochip_add(struct gpio_chip *chip)
 664 {
 665         unsigned long   flags;
 666         int             status = 0;
 667         unsigned        id;
 668         int             base = chip->base;
 669
 670         if ((!gpio_is_valid(base) || !gpio_is_valid(base + chip->ngpio - 1))
 671                         && base >= 0) {
 672                 status = -EINVAL;
 673                 goto fail;
 674         }
 675
 676         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 677
 678         if (base < 0) {
 679                 base = gpiochip_find_base(chip->ngpio);
 680                 if (base < 0) {
 681                         status = base;
 682                         goto unlock;
 683                 }
 684                 chip->base = base;
 685         }
 686
 687         /* these GPIO numbers must not be managed by another gpio_chip */
 688         for (id = base; id < base + chip->ngpio; id++) {
 689                 if (gpio_desc[id].chip != NULL) {
 690                         status = -EBUSY;
 691                         break;
 692                 }
 693         }
 694         if (status == 0) {
 695                 for (id = base; id < base + chip->ngpio; id++) {
 696                         gpio_desc[id].chip = chip;
 697
 698                         /* REVISIT:  most hardware initializes GPIOs as
 699                          * inputs (often with pullups enabled) so power
 700                          * usage is minimized.  Linux code should set the
 701                          * gpio direction first thing; but until it does,
 702                          * we may expose the wrong direction in sysfs.
 703                          */
 704                         gpio_desc[id].flags = !chip->direction_input
 705                                 ? (1 << FLAG_IS_OUT)
 706                                 : 0;
 707                 }
 708         }
 709
 710 unlock:
 711         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 712         if (status == 0)
 713                 status = gpiochip_export(chip);
 714 fail:
 715         /* failures here can mean systems won't boot... */
 716         if (status)
 717                 pr_err("gpiochip_add: gpios %d..%d (%s) not registered\n",
 718                         chip->base, chip->base + chip->ngpio - 1,
 719                         chip->label ? : "generic");
 720         return status;
 721 }
 722 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpiochip_add);
 723
 724 /**
 725  * gpiochip_remove() - unregister a gpio_chip
 726  * @chip: the chip to unregister
 727  *
 728  * A gpio_chip with any GPIOs still requested may not be removed.
 729  */
 730 int gpiochip_remove(struct gpio_chip *chip)
 731 {
 732         unsigned long   flags;
 733         int             status = 0;
 734         unsigned        id;
 735
 736         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 737
 738         for (id = chip->base; id < chip->base + chip->ngpio; id++) {
 739                 if (test_bit(FLAG_REQUESTED, &gpio_desc[id].flags)) {
 740                         status = -EBUSY;
 741                         break;
 742                 }
 743         }
 744         if (status == 0) {
 745                 for (id = chip->base; id < chip->base + chip->ngpio; id++)
 746                         gpio_desc[id].chip = NULL;
 747         }
 748
 749         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 750
 751         if (status == 0)
 752                 gpiochip_unexport(chip);
 753
 754         return status;
 755 }
 756 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpiochip_remove);
 757
 758
 759 /* These "optional" allocation calls help prevent drivers from stomping
 760  * on each other, and help provide better diagnostics in debugfs.
 761  * They're called even less than the "set direction" calls.
 762  */
 763 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
 764 {
 765         struct gpio_desc        *desc;
 766         struct gpio_chip        *chip;
 767         int                     status = -EINVAL;
 768         unsigned long           flags;
 769
 770         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 771
 772         if (!gpio_is_valid(gpio))
 773                 goto done;
 774         desc = &gpio_desc[gpio];
 775         chip = desc->chip;
 776         if (chip == NULL)
 777                 goto done;
 778
 779         if (!try_module_get(chip->owner))
 780                 goto done;
 781
 782         /* NOTE:  gpio_request() can be called in early boot,
 783          * before IRQs are enabled, for non-sleeping (SOC) GPIOs.
 784          */
 785
 786         if (test_and_set_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags) == 0) {
 787                 desc_set_label(desc, label ? : "?");
 788                 status = 0;
 789         } else {
 790                 status = -EBUSY;
 791                 module_put(chip->owner);
 792                 goto done;
 793         }
 794
 795         if (chip->request) {
 796                 /* chip->request may sleep */
 797                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 798                 status = chip->request(chip, gpio - chip->base);
 799                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 800
 801                 if (status < 0) {
 802                         desc_set_label(desc, NULL);
 803                         module_put(chip->owner);
 804                         clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags);
 805                 }
 806         }
 807
 808 done:
 809         if (status)
 810                 pr_debug("gpio_request: gpio-%d (%s) status %d\n",
 811                         gpio, label ? : "?", status);
 812         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 813         return status;
 814 }
 815 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_request);
 816
 817 void gpio_free(unsigned gpio)
 818 {
 819         unsigned long           flags;
 820         struct gpio_desc        *desc;
 821         struct gpio_chip        *chip;
 822
 823         might_sleep();
 824
 825         if (!gpio_is_valid(gpio)) {
 826                 WARN_ON(extra_checks);
 827                 return;
 828         }
 829
 830         gpio_unexport(gpio);
 831
 832         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 833
 834         desc = &gpio_desc[gpio];
 835         chip = desc->chip;
 836         if (chip && test_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags)) {
 837                 if (chip->free) {
 838                         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 839                         might_sleep_if(extra_checks && chip->can_sleep);
 840                         chip->free(chip, gpio - chip->base);
 841                         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 842                 }
 843                 desc_set_label(desc, NULL);
 844                 module_put(desc->chip->owner);
 845                 clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags);
 846         } else
 847                 WARN_ON(extra_checks);
 848
 849         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 850 }
 851 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_free);
 852
 853
 854 /**
 855  * gpiochip_is_requested - return string iff signal was requested
 856  * @chip: controller managing the signal
 857  * @offset: of signal within controller's 0..(ngpio - 1) range
 858  *
 859  * Returns NULL if the GPIO is not currently requested, else a string.
 860  * If debugfs support is enabled, the string returned is the label passed
 861  * to gpio_request(); otherwise it is a meaningless constant.
 862  *
 863  * This function is for use by GPIO controller drivers.  The label can
 864  * help with diagnostics, and knowing that the signal is used as a GPIO
 865  * can help avoid accidentally multiplexing it to another controller.
 866  */
 867 const char *gpiochip_is_requested(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 868 {
 869         unsigned gpio = chip->base + offset;
 870
 871         if (!gpio_is_valid(gpio) || gpio_desc[gpio].chip != chip)
 872                 return NULL;
 873         if (test_bit(FLAG_REQUESTED, &gpio_desc[gpio].flags) == 0)
 874                 return NULL;
 875 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 876         return gpio_desc[gpio].label;
 877 #else
 878         return "?";
 879 #endif
 880 }
 881 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpiochip_is_requested);
 882
 883
 884 /* Drivers MUST set GPIO direction before making get/set calls.  In
 885  * some cases this is done in early boot, before IRQs are enabled.
 886  *
 887  * As a rule these aren't called more than once (except for drivers
 888  * using the open-drain emulation idiom) so these are natural places
 889  * to accumulate extra debugging checks.  Note that we can't (yet)
 890  * rely on gpio_request() having been called beforehand.
 891  */
 892
 893 int gpio_direction_input(unsigned gpio)
 894 {
 895         unsigned long           flags;
 896         struct gpio_chip        *chip;
 897         struct gpio_desc        *desc = &gpio_desc[gpio];
 898         int                     status = -EINVAL;
 899
 900         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 901
 902         if (!gpio_is_valid(gpio))
 903                 goto fail;
 904         chip = desc->chip;
 905         if (!chip || !chip->get || !chip->direction_input)
 906                 goto fail;
 907         gpio -= chip->base;
 908         if (gpio >= chip->ngpio)
 909                 goto fail;
 910         status = gpio_ensure_requested(desc, gpio);
 911         if (status < 0)
 912                 goto fail;
 913
 914         /* now we know the gpio is valid and chip won't vanish */
 915
 916         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 917
 918         might_sleep_if(extra_checks && chip->can_sleep);
 919
 920         if (status) {
 921                 status = chip->request(chip, gpio);
 922                 if (status < 0) {
 923                         pr_debug("GPIO-%d: chip request fail, %d\n",
 924                                 chip->base + gpio, status);
 925                         /* and it's not available to anyone else ...
 926                          * gpio_request() is the fully clean solution.
 927                          */
 928                         goto lose;
 929                 }
 930         }
 931
 932         status = chip->direction_input(chip, gpio);
 933         if (status == 0)
 934                 clear_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags);
 935 lose:
 936         return status;
 937 fail:
 938         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 939         if (status)
 940                 pr_debug("%s: gpio-%d status %d\n",
 941                         __func__, gpio, status);
 942         return status;
 943 }
 944 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_direction_input);
 945
 946 int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)
 947 {
 948         unsigned long           flags;
 949         struct gpio_chip        *chip;
 950         struct gpio_desc        *desc = &gpio_desc[gpio];
 951         int                     status = -EINVAL;
 952
 953         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 954
 955         if (!gpio_is_valid(gpio))
 956                 goto fail;
 957         chip = desc->chip;
 958         if (!chip || !chip->set || !chip->direction_output)
 959                 goto fail;
 960         gpio -= chip->base;
 961         if (gpio >= chip->ngpio)
 962                 goto fail;
 963         status = gpio_ensure_requested(desc, gpio);
 964         if (status < 0)
 965                 goto fail;
 966
 967         /* now we know the gpio is valid and chip won't vanish */
 968
 969         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 970
 971         might_sleep_if(extra_checks && chip->can_sleep);
 972
 973         if (status) {
 974                 status = chip->request(chip, gpio);
 975                 if (status < 0) {
 976                         pr_debug("GPIO-%d: chip request fail, %d\n",
 977                                 chip->base + gpio, status);
 978                         /* and it's not available to anyone else ...
 979                          * gpio_request() is the fully clean solution.
 980                          */
 981                         goto lose;
 982                 }
 983         }
 984
 985         status = chip->direction_output(chip, gpio, value);
 986         if (status == 0)
 987                 set_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags);
 988 lose:
 989         return status;
 990 fail:
 991         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 992         if (status)
 993                 pr_debug("%s: gpio-%d status %d\n",
 994                         __func__, gpio, status);
 995         return status;
 996 }
 997 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_direction_output);
 998
 999
1000 /* I/O calls are only valid after configuration completed; the relevant
1001  * "is this a valid GPIO" error checks should already have been done.
1002  *
1003  * "Get" operations are often inlinable as reading a pin value register,
1004  * and masking the relevant bit in that register.
1005  *
1006  * When "set" operations are inlinable, they involve writing that mask to
1007  * one register to set a low value, or a different register to set it high.
1008  * Otherwise locking is needed, so there may be little value to inlining.
1009  *
1010  *------------------------------------------------------------------------
1011  *
1012  * IMPORTANT!!!  The hot paths -- get/set value -- assume that callers
1013  * have requested the GPIO.  That can include implicit requesting by
1014  * a direction setting call.  Marking a gpio as requested locks its chip
1015  * in memory, guaranteeing that these table lookups need no more locking
1016  * and that gpiochip_remove() will fail.
1017  *
1018  * REVISIT when debugging, consider adding some instrumentation to ensure
1019  * that the GPIO was actually requested.
1020  */
1021
1022 /**
1023  * __gpio_get_value() - return a gpio's value
1024  * @gpio: gpio whose value will be returned
1025  * Context: any
1026  *
1027  * This is used directly or indirectly to implement gpio_get_value().
1028  * It returns the zero or nonzero value provided by the associated
1029  * gpio_chip.get() method; or zero if no such method is provided.
1030  */
1031 int __gpio_get_value(unsigned gpio)
1032 {
1033         struct gpio_chip        *chip;
1034
1035         chip = gpio_to_chip(gpio);
1036         WARN_ON(extra_checks && chip->can_sleep);
1037         return chip->get ? chip->get(chip, gpio - chip->base) : 0;
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL_GPL(__gpio_get_value);
1040
1041 /**
1042  * __gpio_set_value() - assign a gpio's value
1043  * @gpio: gpio whose value will be assigned
1044  * @value: value to assign
1045  * Context: any
1046  *
1047  * This is used directly or indirectly to implement gpio_set_value().
1048  * It invokes the associated gpio_chip.set() method.
1049  */
1050 void __gpio_set_value(unsigned gpio, int value)
1051 {
1052         struct gpio_chip        *chip;
1053
1054         chip = gpio_to_chip(gpio);
1055         WARN_ON(extra_checks && chip->can_sleep);
1056         chip->set(chip, gpio - chip->base, value);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL_GPL(__gpio_set_value);
1059
1060 /**
1061  * __gpio_cansleep() - report whether gpio value access will sleep
1062  * @gpio: gpio in question
1063  * Context: any
1064  *
1065  * This is used directly or indirectly to implement gpio_cansleep().  It
1066  * returns nonzero if access reading or writing the GPIO value can sleep.
1067  */
1068 int __gpio_cansleep(unsigned gpio)
1069 {
1070         struct gpio_chip        *chip;
1071
1072         /* only call this on GPIOs that are valid! */
1073         chip = gpio_to_chip(gpio);
1074
1075         return chip->can_sleep;
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL_GPL(__gpio_cansleep);
1078
1079 /**
1080  * __gpio_to_irq() - return the IRQ corresponding to a GPIO
1081  * @gpio: gpio whose IRQ will be returned (already requested)
1082  * Context: any
1083  *
1084  * This is used directly or indirectly to implement gpio_to_irq().
1085  * It returns the number of the IRQ signaled by this (input) GPIO,
1086  * or a negative errno.
1087  */
1088 int __gpio_to_irq(unsigned gpio)
1089 {
1090         struct gpio_chip        *chip;
1091
1092         chip = gpio_to_chip(gpio);
1093         return chip->to_irq ? chip->to_irq(chip, gpio - chip->base) : -ENXIO;
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL_GPL(__gpio_to_irq);
1096
1097
1098
1099 /* There's no value in making it easy to inline GPIO calls that may sleep.
1100  * Common examples include ones connected to I2C or SPI chips.
1101  */
1102
1103 int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio)
1104 {
1105         struct gpio_chip        *chip;
1106
1107         might_sleep_if(extra_checks);
1108         chip = gpio_to_chip(gpio);
1109         return chip->get ? chip->get(chip, gpio - chip->base) : 0;
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_get_value_cansleep);
1112
1113 void gpio_set_value_cansleep(unsigned gpio, int value)
1114 {
1115         struct gpio_chip        *chip;
1116
1117         might_sleep_if(extra_checks);
1118         chip = gpio_to_chip(gpio);
1119         chip->set(chip, gpio - chip->base, value);
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_set_value_cansleep);
1122
1123
1124 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1125
1126 static void gpiolib_dbg_show(struct seq_file *s, struct gpio_chip *chip)
1127 {
1128         unsigned                i;
1129         unsigned                gpio = chip->base;
1130         struct gpio_desc        *gdesc = &gpio_desc[gpio];
1131         int                     is_out;
1132
1133         for (i = 0; i < chip->ngpio; i++, gpio++, gdesc++) {
1134                 if (!test_bit(FLAG_REQUESTED, &gdesc->flags))
1135                         continue;
1136
1137                 is_out = test_bit(FLAG_IS_OUT, &gdesc->flags);
1138                 seq_printf(s, " gpio-%-3d (%-20.20s) %s %s",
1139                         gpio, gdesc->label,
1140                         is_out ? "out" : "in ",
1141                         chip->get
1142                                 ? (chip->get(chip, i) ? "hi" : "lo")
1143                                 : "?  ");
1144
1145                 if (!is_out) {
1146                         int             irq = gpio_to_irq(gpio);
1147                         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
1148
1149                         /* This races with request_irq(), set_irq_type(),
1150                          * and set_irq_wake() ... but those are "rare".
1151                          *
1152                          * More significantly, trigger type flags aren't
1153                          * currently maintained by genirq.
1154                          */
1155                         if (irq >= 0 && desc->action) {
1156                                 char *trigger;
1157
1158                                 switch (desc->status & IRQ_TYPE_SENSE_MASK) {
1159                                 case IRQ_TYPE_NONE:
1160                                         trigger = "(default)";
1161                                         break;
1162                                 case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
1163                                         trigger = "edge-falling";
1164                                         break;
1165                                 case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
1166                                         trigger = "edge-rising";
1167                                         break;
1168                                 case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
1169                                         trigger = "edge-both";
1170                                         break;
1171                                 case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
1172                                         trigger = "level-high";
1173                                         break;
1174                                 case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
1175                                         trigger = "level-low";
1176                                         break;
1177                                 default:
1178                                         trigger = "?trigger?";
1179                                         break;
1180                                 }
1181
1182                                 seq_printf(s, " irq-%d %s%s",
1183                                         irq, trigger,
1184                                         (desc->status & IRQ_WAKEUP)
1185                                                 ? " wakeup" : "");
1186                         }
1187                 }
1188
1189                 seq_printf(s, "\n");
1190         }
1191 }
1192
1193 static int gpiolib_show(struct seq_file *s, void *unused)
1194 {
1195         struct gpio_chip        *chip = NULL;
1196         unsigned                gpio;
1197         int                     started = 0;
1198
1199         /* REVISIT this isn't locked against gpio_chip removal ... */
1200
1201         for (gpio = 0; gpio_is_valid(gpio); gpio++) {
1202                 struct device *dev;
1203
1204                 if (chip == gpio_desc[gpio].chip)
1205                         continue;
1206                 chip = gpio_desc[gpio].chip;
1207                 if (!chip)
1208                         continue;
1209
1210                 seq_printf(s, "%sGPIOs %d-%d",
1211                                 started ? "\n" : "",
1212                                 chip->base, chip->base + chip->ngpio - 1);
1213                 dev = chip->dev;
1214                 if (dev)
1215                         seq_printf(s, ", %s/%s",
1216                                 dev->bus ? dev->bus->name : "no-bus",
1217                                 dev_name(dev));
1218                 if (chip->label)
1219                         seq_printf(s, ", %s", chip->label);
1220                 if (chip->can_sleep)
1221                         seq_printf(s, ", can sleep");
1222                 seq_printf(s, ":\n");
1223
1224                 started = 1;
1225                 if (chip->dbg_show)
1226                         chip->dbg_show(s, chip);
1227                 else
1228                         gpiolib_dbg_show(s, chip);
1229         }
1230         return 0;
1231 }
1232
1233 static int gpiolib_open(struct inode *inode, struct file *file)
1234 {
1235         return single_open(file, gpiolib_show, NULL);
1236 }
1237
1238 static struct file_operations gpiolib_operations = {
1239         .open           = gpiolib_open,
1240         .read           = seq_read,
1241         .llseek         = seq_lseek,
1242         .release        = single_release,
1243 };
1244
1245 static int __init gpiolib_debugfs_init(void)
1246 {
1247         /* /sys/kernel/debug/gpio */
1248         (void) debugfs_create_file("gpio", S_IFREG | S_IRUGO,
1249                                 NULL, NULL, &gpiolib_operations);
1250         return 0;
1251 }
1252 subsys_initcall(gpiolib_debugfs_init);
1253
1254 #endif  /* DEBUG_FS */