Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6] / drivers / serial / ip22zilog.c
1 /*
2  * Driver for Zilog serial chips found on SGI workstations and
3  * servers.  This driver could actually be made more generic.
4  *
5  * This is based on the drivers/serial/sunzilog.c code as of 2.6.0-test7 and the
6  * old drivers/sgi/char/sgiserial.c code which itself is based of the original
7  * drivers/sbus/char/zs.c code.  A lot of code has been simply moved over
8  * directly from there but much has been rewritten.  Credits therefore go out
9  * to David S. Miller, Eddie C. Dost, Pete Zaitcev, Ted Ts'o and Alex Buell
10  * for their work there.
11  *
12  *  Copyright (C) 2002 Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
13  *  Copyright (C) 2002 David S. Miller (davem@redhat.com)
14  */
15 #include <linux/config.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/sched.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/tty.h>
22 #include <linux/tty_flip.h>
23 #include <linux/major.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/ptrace.h>
26 #include <linux/ioport.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/circ_buf.h>
29 #include <linux/serial.h>
30 #include <linux/sysrq.h>
31 #include <linux/console.h>
32 #include <linux/spinlock.h>
33 #include <linux/init.h>
34
35 #include <asm/io.h>
36 #include <asm/irq.h>
37 #include <asm/sgialib.h>
38 #include <asm/sgi/ioc.h>
39 #include <asm/sgi/hpc3.h>
40 #include <asm/sgi/ip22.h>
41
42 #if defined(CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE) && defined(CONFIG_MAGIC_SYSRQ)
43 #define SUPPORT_SYSRQ
44 #endif
45
46 #include <linux/serial_core.h>
47
48 #include "ip22zilog.h"
49
50 void ip22_do_break(void);
51
52 /*
53  * On IP22 we need to delay after register accesses but we do not need to
54  * flush writes.
55  */
56 #define ZSDELAY()               udelay(5)
57 #define ZSDELAY_LONG()          udelay(20)
58 #define ZS_WSYNC(channel)       do { } while (0)
59
60 #define NUM_IP22ZILOG           1
61 #define NUM_CHANNELS            (NUM_IP22ZILOG * 2)
62
63 #define ZS_CLOCK                3672000 /* Zilog input clock rate. */
64 #define ZS_CLOCK_DIVISOR        16      /* Divisor this driver uses. */
65
66 /*
67  * We wrap our port structure around the generic uart_port.
68  */
69 struct uart_ip22zilog_port {
70         struct uart_port                port;
71
72         /* IRQ servicing chain.  */
73         struct uart_ip22zilog_port      *next;
74
75         /* Current values of Zilog write registers.  */
76         unsigned char                   curregs[NUM_ZSREGS];
77
78         unsigned int                    flags;
79 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS          0x00000004
80 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_KGDB          0x00000008
81 #define IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS     0x00000010
82 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A     0x00000020
83 #define IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD        0x00000040
84 #define IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED       0x00000080
85 #define IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE        0x00000100
86
87         unsigned int                    cflag;
88
89         /* L1-A keyboard break state.  */
90         int                             kbd_id;
91         int                             l1_down;
92
93         unsigned char                   parity_mask;
94         unsigned char                   prev_status;
95 };
96
97 #define ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(PORT)   ((struct zilog_channel *)((PORT)->membase))
98 #define UART_ZILOG(PORT)                ((struct uart_ip22zilog_port *)(PORT))
99 #define IP22ZILOG_GET_CURR_REG(PORT, REGNUM)            \
100         (UART_ZILOG(PORT)->curregs[REGNUM])
101 #define IP22ZILOG_SET_CURR_REG(PORT, REGNUM, REGVAL)    \
102         ((UART_ZILOG(PORT)->curregs[REGNUM]) = (REGVAL))
103 #define ZS_IS_CONS(UP)  ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS)
104 #define ZS_IS_KGDB(UP)  ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_KGDB)
105 #define ZS_WANTS_MODEM_STATUS(UP)       ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS)
106 #define ZS_IS_CHANNEL_A(UP)     ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A)
107 #define ZS_REGS_HELD(UP)        ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD)
108 #define ZS_TX_STOPPED(UP)       ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED)
109 #define ZS_TX_ACTIVE(UP)        ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE)
110
111 /* Reading and writing Zilog8530 registers.  The delays are to make this
112  * driver work on the IP22 which needs a settling delay after each chip
113  * register access, other machines handle this in hardware via auxiliary
114  * flip-flops which implement the settle time we do in software.
115  *
116  * The port lock must be held and local IRQs must be disabled
117  * when {read,write}_zsreg is invoked.
118  */
119 static unsigned char read_zsreg(struct zilog_channel *channel,
120                                 unsigned char reg)
121 {
122         unsigned char retval;
123
124         writeb(reg, &channel->control);
125         ZSDELAY();
126         retval = readb(&channel->control);
127         ZSDELAY();
128
129         return retval;
130 }
131
132 static void write_zsreg(struct zilog_channel *channel,
133                         unsigned char reg, unsigned char value)
134 {
135         writeb(reg, &channel->control);
136         ZSDELAY();
137         writeb(value, &channel->control);
138         ZSDELAY();
139 }
140
141 static void ip22zilog_clear_fifo(struct zilog_channel *channel)
142 {
143         int i;
144
145         for (i = 0; i < 32; i++) {
146                 unsigned char regval;
147
148                 regval = readb(&channel->control);
149                 ZSDELAY();
150                 if (regval & Rx_CH_AV)
151                         break;
152
153                 regval = read_zsreg(channel, R1);
154                 readb(&channel->data);
155                 ZSDELAY();
156
157                 if (regval & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
158                         writeb(ERR_RES, &channel->control);
159                         ZSDELAY();
160                         ZS_WSYNC(channel);
161                 }
162         }
163 }
164
165 /* This function must only be called when the TX is not busy.  The UART
166  * port lock must be held and local interrupts disabled.
167  */
168 static void __load_zsregs(struct zilog_channel *channel, unsigned char *regs)
169 {
170         int i;
171
172         /* Let pending transmits finish.  */
173         for (i = 0; i < 1000; i++) {
174                 unsigned char stat = read_zsreg(channel, R1);
175                 if (stat & ALL_SNT)
176                         break;
177                 udelay(100);
178         }
179
180         writeb(ERR_RES, &channel->control);
181         ZSDELAY();
182         ZS_WSYNC(channel);
183
184         ip22zilog_clear_fifo(channel);
185
186         /* Disable all interrupts.  */
187         write_zsreg(channel, R1,
188                     regs[R1] & ~(RxINT_MASK | TxINT_ENAB | EXT_INT_ENAB));
189
190         /* Set parity, sync config, stop bits, and clock divisor.  */
191         write_zsreg(channel, R4, regs[R4]);
192
193         /* Set misc. TX/RX control bits.  */
194         write_zsreg(channel, R10, regs[R10]);
195
196         /* Set TX/RX controls sans the enable bits.  */
197         write_zsreg(channel, R3, regs[R3] & ~RxENAB);
198         write_zsreg(channel, R5, regs[R5] & ~TxENAB);
199
200         /* Synchronous mode config.  */
201         write_zsreg(channel, R6, regs[R6]);
202         write_zsreg(channel, R7, regs[R7]);
203
204         /* Don't mess with the interrupt vector (R2, unused by us) and
205          * master interrupt control (R9).  We make sure this is setup
206          * properly at probe time then never touch it again.
207          */
208
209         /* Disable baud generator.  */
210         write_zsreg(channel, R14, regs[R14] & ~BRENAB);
211
212         /* Clock mode control.  */
213         write_zsreg(channel, R11, regs[R11]);
214
215         /* Lower and upper byte of baud rate generator divisor.  */
216         write_zsreg(channel, R12, regs[R12]);
217         write_zsreg(channel, R13, regs[R13]);
218
219         /* Now rewrite R14, with BRENAB (if set).  */
220         write_zsreg(channel, R14, regs[R14]);
221
222         /* External status interrupt control.  */
223         write_zsreg(channel, R15, regs[R15]);
224
225         /* Reset external status interrupts.  */
226         write_zsreg(channel, R0, RES_EXT_INT);
227         write_zsreg(channel, R0, RES_EXT_INT);
228
229         /* Rewrite R3/R5, this time without enables masked.  */
230         write_zsreg(channel, R3, regs[R3]);
231         write_zsreg(channel, R5, regs[R5]);
232
233         /* Rewrite R1, this time without IRQ enabled masked.  */
234         write_zsreg(channel, R1, regs[R1]);
235 }
236
237 /* Reprogram the Zilog channel HW registers with the copies found in the
238  * software state struct.  If the transmitter is busy, we defer this update
239  * until the next TX complete interrupt.  Else, we do it right now.
240  *
241  * The UART port lock must be held and local interrupts disabled.
242  */
243 static void ip22zilog_maybe_update_regs(struct uart_ip22zilog_port *up,
244                                        struct zilog_channel *channel)
245 {
246         if (!ZS_REGS_HELD(up)) {
247                 if (ZS_TX_ACTIVE(up)) {
248                         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD;
249                 } else {
250                         __load_zsregs(channel, up->curregs);
251                 }
252         }
253 }
254
255 static void ip22zilog_receive_chars(struct uart_ip22zilog_port *up,
256                                    struct zilog_channel *channel,
257                                    struct pt_regs *regs)
258 {
259         struct tty_struct *tty = up->port.info->tty;    /* XXX info==NULL? */
260
261         while (1) {
262                 unsigned char ch, r1, flag;
263
264                 r1 = read_zsreg(channel, R1);
265                 if (r1 & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
266                         writeb(ERR_RES, &channel->control);
267                         ZSDELAY();
268                         ZS_WSYNC(channel);
269                 }
270
271                 ch = readb(&channel->control);
272                 ZSDELAY();
273
274                 /* This funny hack depends upon BRK_ABRT not interfering
275                  * with the other bits we care about in R1.
276                  */
277                 if (ch & BRK_ABRT)
278                         r1 |= BRK_ABRT;
279
280                 ch = readb(&channel->data);
281                 ZSDELAY();
282
283                 ch &= up->parity_mask;
284
285                 if (ZS_IS_CONS(up) && (r1 & BRK_ABRT)) {
286                         /* Wait for BREAK to deassert to avoid potentially
287                          * confusing the PROM.
288                          */
289                         while (1) {
290                                 ch = readb(&channel->control);
291                                 ZSDELAY();
292                                 if (!(ch & BRK_ABRT))
293                                         break;
294                         }
295                         ip22_do_break();
296                         return;
297                 }
298
299                 /* A real serial line, record the character and status.  */
300                 flag = TTY_NORMAL;
301                 up->port.icount.rx++;
302                 if (r1 & (BRK_ABRT | PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
303                         if (r1 & BRK_ABRT) {
304                                 r1 &= ~(PAR_ERR | CRC_ERR);
305                                 up->port.icount.brk++;
306                                 if (uart_handle_break(&up->port))
307                                         goto next_char;
308                         }
309                         else if (r1 & PAR_ERR)
310                                 up->port.icount.parity++;
311                         else if (r1 & CRC_ERR)
312                                 up->port.icount.frame++;
313                         if (r1 & Rx_OVR)
314                                 up->port.icount.overrun++;
315                         r1 &= up->port.read_status_mask;
316                         if (r1 & BRK_ABRT)
317                                 flag = TTY_BREAK;
318                         else if (r1 & PAR_ERR)
319                                 flag = TTY_PARITY;
320                         else if (r1 & CRC_ERR)
321                                 flag = TTY_FRAME;
322                 }
323                 if (uart_handle_sysrq_char(&up->port, ch, regs))
324                         goto next_char;
325
326                 if (up->port.ignore_status_mask == 0xff ||
327                     (r1 & up->port.ignore_status_mask) == 0)
328                         tty_insert_flip_char(tty, ch, flag);
329
330                 if (r1 & Rx_OVR)
331                         tty_insert_flip_char(tty, 0, TTY_OVERRUN);
332         next_char:
333                 ch = readb(&channel->control);
334                 ZSDELAY();
335                 if (!(ch & Rx_CH_AV))
336                         break;
337         }
338
339         tty_flip_buffer_push(tty);
340 }
341
342 static void ip22zilog_status_handle(struct uart_ip22zilog_port *up,
343                                    struct zilog_channel *channel,
344                                    struct pt_regs *regs)
345 {
346         unsigned char status;
347
348         status = readb(&channel->control);
349         ZSDELAY();
350
351         writeb(RES_EXT_INT, &channel->control);
352         ZSDELAY();
353         ZS_WSYNC(channel);
354
355         if (ZS_WANTS_MODEM_STATUS(up)) {
356                 if (status & SYNC)
357                         up->port.icount.dsr++;
358
359                 /* The Zilog just gives us an interrupt when DCD/CTS/etc. change.
360                  * But it does not tell us which bit has changed, we have to keep
361                  * track of this ourselves.
362                  */
363                 if ((status & DCD) ^ up->prev_status)
364                         uart_handle_dcd_change(&up->port,
365                                                (status & DCD));
366                 if ((status & CTS) ^ up->prev_status)
367                         uart_handle_cts_change(&up->port,
368                                                (status & CTS));
369
370                 wake_up_interruptible(&up->port.info->delta_msr_wait);
371         }
372
373         up->prev_status = status;
374 }
375
376 static void ip22zilog_transmit_chars(struct uart_ip22zilog_port *up,
377                                     struct zilog_channel *channel)
378 {
379         struct circ_buf *xmit;
380
381         if (ZS_IS_CONS(up)) {
382                 unsigned char status = readb(&channel->control);
383                 ZSDELAY();
384
385                 /* TX still busy?  Just wait for the next TX done interrupt.
386                  *
387                  * It can occur because of how we do serial console writes.  It would
388                  * be nice to transmit console writes just like we normally would for
389                  * a TTY line. (ie. buffered and TX interrupt driven).  That is not
390                  * easy because console writes cannot sleep.  One solution might be
391                  * to poll on enough port->xmit space becomming free.  -DaveM
392                  */
393                 if (!(status & Tx_BUF_EMP))
394                         return;
395         }
396
397         up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
398
399         if (ZS_REGS_HELD(up)) {
400                 __load_zsregs(channel, up->curregs);
401                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD;
402         }
403
404         if (ZS_TX_STOPPED(up)) {
405                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
406                 goto ack_tx_int;
407         }
408
409         if (up->port.x_char) {
410                 up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
411                 writeb(up->port.x_char, &channel->data);
412                 ZSDELAY();
413                 ZS_WSYNC(channel);
414
415                 up->port.icount.tx++;
416                 up->port.x_char = 0;
417                 return;
418         }
419
420         if (up->port.info == NULL)
421                 goto ack_tx_int;
422         xmit = &up->port.info->xmit;
423         if (uart_circ_empty(xmit))
424                 goto ack_tx_int;
425         if (uart_tx_stopped(&up->port))
426                 goto ack_tx_int;
427
428         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
429         writeb(xmit->buf[xmit->tail], &channel->data);
430         ZSDELAY();
431         ZS_WSYNC(channel);
432
433         xmit->tail = (xmit->tail + 1) & (UART_XMIT_SIZE - 1);
434         up->port.icount.tx++;
435
436         if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
437                 uart_write_wakeup(&up->port);
438
439         return;
440
441 ack_tx_int:
442         writeb(RES_Tx_P, &channel->control);
443         ZSDELAY();
444         ZS_WSYNC(channel);
445 }
446
447 static irqreturn_t ip22zilog_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
448 {
449         struct uart_ip22zilog_port *up = dev_id;
450
451         while (up) {
452                 struct zilog_channel *channel
453                         = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
454                 unsigned char r3;
455
456                 spin_lock(&up->port.lock);
457                 r3 = read_zsreg(channel, R3);
458
459                 /* Channel A */
460                 if (r3 & (CHAEXT | CHATxIP | CHARxIP)) {
461                         writeb(RES_H_IUS, &channel->control);
462                         ZSDELAY();
463                         ZS_WSYNC(channel);
464
465                         if (r3 & CHARxIP)
466                                 ip22zilog_receive_chars(up, channel, regs);
467                         if (r3 & CHAEXT)
468                                 ip22zilog_status_handle(up, channel, regs);
469                         if (r3 & CHATxIP)
470                                 ip22zilog_transmit_chars(up, channel);
471                 }
472                 spin_unlock(&up->port.lock);
473
474                 /* Channel B */
475                 up = up->next;
476                 channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
477
478                 spin_lock(&up->port.lock);
479                 if (r3 & (CHBEXT | CHBTxIP | CHBRxIP)) {
480                         writeb(RES_H_IUS, &channel->control);
481                         ZSDELAY();
482                         ZS_WSYNC(channel);
483
484                         if (r3 & CHBRxIP)
485                                 ip22zilog_receive_chars(up, channel, regs);
486                         if (r3 & CHBEXT)
487                                 ip22zilog_status_handle(up, channel, regs);
488                         if (r3 & CHBTxIP)
489                                 ip22zilog_transmit_chars(up, channel);
490                 }
491                 spin_unlock(&up->port.lock);
492
493                 up = up->next;
494         }
495
496         return IRQ_HANDLED;
497 }
498
499 /* A convenient way to quickly get R0 status.  The caller must _not_ hold the
500  * port lock, it is acquired here.
501  */
502 static __inline__ unsigned char ip22zilog_read_channel_status(struct uart_port *port)
503 {
504         struct zilog_channel *channel;
505         unsigned char status;
506
507         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
508         status = readb(&channel->control);
509         ZSDELAY();
510
511         return status;
512 }
513
514 /* The port lock is not held.  */
515 static unsigned int ip22zilog_tx_empty(struct uart_port *port)
516 {
517         unsigned long flags;
518         unsigned char status;
519         unsigned int ret;
520
521         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
522
523         status = ip22zilog_read_channel_status(port);
524
525         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
526
527         if (status & Tx_BUF_EMP)
528                 ret = TIOCSER_TEMT;
529         else
530                 ret = 0;
531
532         return ret;
533 }
534
535 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
536 static unsigned int ip22zilog_get_mctrl(struct uart_port *port)
537 {
538         unsigned char status;
539         unsigned int ret;
540
541         status = ip22zilog_read_channel_status(port);
542
543         ret = 0;
544         if (status & DCD)
545                 ret |= TIOCM_CAR;
546         if (status & SYNC)
547                 ret |= TIOCM_DSR;
548         if (status & CTS)
549                 ret |= TIOCM_CTS;
550
551         return ret;
552 }
553
554 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
555 static void ip22zilog_set_mctrl(struct uart_port *port, unsigned int mctrl)
556 {
557         struct uart_ip22zilog_port *up = (struct uart_ip22zilog_port *) port;
558         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
559         unsigned char set_bits, clear_bits;
560
561         set_bits = clear_bits = 0;
562
563         if (mctrl & TIOCM_RTS)
564                 set_bits |= RTS;
565         else
566                 clear_bits |= RTS;
567         if (mctrl & TIOCM_DTR)
568                 set_bits |= DTR;
569         else
570                 clear_bits |= DTR;
571
572         /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
573         up->curregs[R5] |= set_bits;
574         up->curregs[R5] &= ~clear_bits;
575         write_zsreg(channel, R5, up->curregs[R5]);
576 }
577
578 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
579 static void ip22zilog_stop_tx(struct uart_port *port)
580 {
581         struct uart_ip22zilog_port *up = (struct uart_ip22zilog_port *) port;
582
583         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
584 }
585
586 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
587 static void ip22zilog_start_tx(struct uart_port *port)
588 {
589         struct uart_ip22zilog_port *up = (struct uart_ip22zilog_port *) port;
590         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
591         unsigned char status;
592
593         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
594         up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
595
596         status = readb(&channel->control);
597         ZSDELAY();
598
599         /* TX busy?  Just wait for the TX done interrupt.  */
600         if (!(status & Tx_BUF_EMP))
601                 return;
602
603         /* Send the first character to jump-start the TX done
604          * IRQ sending engine.
605          */
606         if (port->x_char) {
607                 writeb(port->x_char, &channel->data);
608                 ZSDELAY();
609                 ZS_WSYNC(channel);
610
611                 port->icount.tx++;
612                 port->x_char = 0;
613         } else {
614                 struct circ_buf *xmit = &port->info->xmit;
615
616                 writeb(xmit->buf[xmit->tail], &channel->data);
617                 ZSDELAY();
618                 ZS_WSYNC(channel);
619
620                 xmit->tail = (xmit->tail + 1) & (UART_XMIT_SIZE - 1);
621                 port->icount.tx++;
622
623                 if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
624                         uart_write_wakeup(&up->port);
625         }
626 }
627
628 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
629 static void ip22zilog_stop_rx(struct uart_port *port)
630 {
631         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
632         struct zilog_channel *channel;
633
634         if (ZS_IS_CONS(up))
635                 return;
636
637         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
638
639         /* Disable all RX interrupts.  */
640         up->curregs[R1] &= ~RxINT_MASK;
641         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
642 }
643
644 /* The port lock is held.  */
645 static void ip22zilog_enable_ms(struct uart_port *port)
646 {
647         struct uart_ip22zilog_port *up = (struct uart_ip22zilog_port *) port;
648         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
649         unsigned char new_reg;
650
651         new_reg = up->curregs[R15] | (DCDIE | SYNCIE | CTSIE);
652         if (new_reg != up->curregs[R15]) {
653                 up->curregs[R15] = new_reg;
654
655                 /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
656                 write_zsreg(channel, R15, up->curregs[R15]);
657         }
658 }
659
660 /* The port lock is not held.  */
661 static void ip22zilog_break_ctl(struct uart_port *port, int break_state)
662 {
663         struct uart_ip22zilog_port *up = (struct uart_ip22zilog_port *) port;
664         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
665         unsigned char set_bits, clear_bits, new_reg;
666         unsigned long flags;
667
668         set_bits = clear_bits = 0;
669
670         if (break_state)
671                 set_bits |= SND_BRK;
672         else
673                 clear_bits |= SND_BRK;
674
675         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
676
677         new_reg = (up->curregs[R5] | set_bits) & ~clear_bits;
678         if (new_reg != up->curregs[R5]) {
679                 up->curregs[R5] = new_reg;
680
681                 /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
682                 write_zsreg(channel, R5, up->curregs[R5]);
683         }
684
685         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
686 }
687
688 static void __ip22zilog_startup(struct uart_ip22zilog_port *up)
689 {
690         struct zilog_channel *channel;
691
692         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
693         up->prev_status = readb(&channel->control);
694
695         /* Enable receiver and transmitter.  */
696         up->curregs[R3] |= RxENAB;
697         up->curregs[R5] |= TxENAB;
698
699         up->curregs[R1] |= EXT_INT_ENAB | INT_ALL_Rx | TxINT_ENAB;
700         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
701 }
702
703 static int ip22zilog_startup(struct uart_port *port)
704 {
705         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
706         unsigned long flags;
707
708         if (ZS_IS_CONS(up))
709                 return 0;
710
711         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
712         __ip22zilog_startup(up);
713         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
714         return 0;
715 }
716
717 /*
718  * The test for ZS_IS_CONS is explained by the following e-mail:
719  *****
720  * From: Russell King <rmk@arm.linux.org.uk>
721  * Date: Sun, 8 Dec 2002 10:18:38 +0000
722  *
723  * On Sun, Dec 08, 2002 at 02:43:36AM -0500, Pete Zaitcev wrote:
724  * > I boot my 2.5 boxes using "console=ttyS0,9600" argument,
725  * > and I noticed that something is not right with reference
726  * > counting in this case. It seems that when the console
727  * > is open by kernel initially, this is not accounted
728  * > as an open, and uart_startup is not called.
729  *
730  * That is correct.  We are unable to call uart_startup when the serial
731  * console is initialised because it may need to allocate memory (as
732  * request_irq does) and the memory allocators may not have been
733  * initialised.
734  *
735  * 1. initialise the port into a state where it can send characters in the
736  *    console write method.
737  *
738  * 2. don't do the actual hardware shutdown in your shutdown() method (but
739  *    do the normal software shutdown - ie, free irqs etc)
740  *****
741  */
742 static void ip22zilog_shutdown(struct uart_port *port)
743 {
744         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
745         struct zilog_channel *channel;
746         unsigned long flags;
747
748         if (ZS_IS_CONS(up))
749                 return;
750
751         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
752
753         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
754
755         /* Disable receiver and transmitter.  */
756         up->curregs[R3] &= ~RxENAB;
757         up->curregs[R5] &= ~TxENAB;
758
759         /* Disable all interrupts and BRK assertion.  */
760         up->curregs[R1] &= ~(EXT_INT_ENAB | TxINT_ENAB | RxINT_MASK);
761         up->curregs[R5] &= ~SND_BRK;
762         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
763
764         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
765 }
766
767 /* Shared by TTY driver and serial console setup.  The port lock is held
768  * and local interrupts are disabled.
769  */
770 static void
771 ip22zilog_convert_to_zs(struct uart_ip22zilog_port *up, unsigned int cflag,
772                        unsigned int iflag, int brg)
773 {
774
775         up->curregs[R10] = NRZ;
776         up->curregs[R11] = TCBR | RCBR;
777
778         /* Program BAUD and clock source. */
779         up->curregs[R4] &= ~XCLK_MASK;
780         up->curregs[R4] |= X16CLK;
781         up->curregs[R12] = brg & 0xff;
782         up->curregs[R13] = (brg >> 8) & 0xff;
783         up->curregs[R14] = BRENAB;
784
785         /* Character size, stop bits, and parity. */
786         up->curregs[3] &= ~RxN_MASK;
787         up->curregs[5] &= ~TxN_MASK;
788         switch (cflag & CSIZE) {
789         case CS5:
790                 up->curregs[3] |= Rx5;
791                 up->curregs[5] |= Tx5;
792                 up->parity_mask = 0x1f;
793                 break;
794         case CS6:
795                 up->curregs[3] |= Rx6;
796                 up->curregs[5] |= Tx6;
797                 up->parity_mask = 0x3f;
798                 break;
799         case CS7:
800                 up->curregs[3] |= Rx7;
801                 up->curregs[5] |= Tx7;
802                 up->parity_mask = 0x7f;
803                 break;
804         case CS8:
805         default:
806                 up->curregs[3] |= Rx8;
807                 up->curregs[5] |= Tx8;
808                 up->parity_mask = 0xff;
809                 break;
810         };
811         up->curregs[4] &= ~0x0c;
812         if (cflag & CSTOPB)
813                 up->curregs[4] |= SB2;
814         else
815                 up->curregs[4] |= SB1;
816         if (cflag & PARENB)
817                 up->curregs[4] |= PAR_ENAB;
818         else
819                 up->curregs[4] &= ~PAR_ENAB;
820         if (!(cflag & PARODD))
821                 up->curregs[4] |= PAR_EVEN;
822         else
823                 up->curregs[4] &= ~PAR_EVEN;
824
825         up->port.read_status_mask = Rx_OVR;
826         if (iflag & INPCK)
827                 up->port.read_status_mask |= CRC_ERR | PAR_ERR;
828         if (iflag & (BRKINT | PARMRK))
829                 up->port.read_status_mask |= BRK_ABRT;
830
831         up->port.ignore_status_mask = 0;
832         if (iflag & IGNPAR)
833                 up->port.ignore_status_mask |= CRC_ERR | PAR_ERR;
834         if (iflag & IGNBRK) {
835                 up->port.ignore_status_mask |= BRK_ABRT;
836                 if (iflag & IGNPAR)
837                         up->port.ignore_status_mask |= Rx_OVR;
838         }
839
840         if ((cflag & CREAD) == 0)
841                 up->port.ignore_status_mask = 0xff;
842 }
843
844 /* The port lock is not held.  */
845 static void
846 ip22zilog_set_termios(struct uart_port *port, struct termios *termios,
847                       struct termios *old)
848 {
849         struct uart_ip22zilog_port *up = (struct uart_ip22zilog_port *) port;
850         unsigned long flags;
851         int baud, brg;
852
853         baud = uart_get_baud_rate(port, termios, old, 1200, 76800);
854
855         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
856
857         brg = BPS_TO_BRG(baud, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
858
859         ip22zilog_convert_to_zs(up, termios->c_cflag, termios->c_iflag, brg);
860
861         if (UART_ENABLE_MS(&up->port, termios->c_cflag))
862                 up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS;
863         else
864                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS;
865
866         up->cflag = termios->c_cflag;
867
868         ip22zilog_maybe_update_regs(up, ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port));
869
870         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
871 }
872
873 static const char *ip22zilog_type(struct uart_port *port)
874 {
875         return "IP22-Zilog";
876 }
877
878 /* We do not request/release mappings of the registers here, this
879  * happens at early serial probe time.
880  */
881 static void ip22zilog_release_port(struct uart_port *port)
882 {
883 }
884
885 static int ip22zilog_request_port(struct uart_port *port)
886 {
887         return 0;
888 }
889
890 /* These do not need to do anything interesting either.  */
891 static void ip22zilog_config_port(struct uart_port *port, int flags)
892 {
893 }
894
895 /* We do not support letting the user mess with the divisor, IRQ, etc. */
896 static int ip22zilog_verify_port(struct uart_port *port, struct serial_struct *ser)
897 {
898         return -EINVAL;
899 }
900
901 static struct uart_ops ip22zilog_pops = {
902         .tx_empty       =       ip22zilog_tx_empty,
903         .set_mctrl      =       ip22zilog_set_mctrl,
904         .get_mctrl      =       ip22zilog_get_mctrl,
905         .stop_tx        =       ip22zilog_stop_tx,
906         .start_tx       =       ip22zilog_start_tx,
907         .stop_rx        =       ip22zilog_stop_rx,
908         .enable_ms      =       ip22zilog_enable_ms,
909         .break_ctl      =       ip22zilog_break_ctl,
910         .startup        =       ip22zilog_startup,
911         .shutdown       =       ip22zilog_shutdown,
912         .set_termios    =       ip22zilog_set_termios,
913         .type           =       ip22zilog_type,
914         .release_port   =       ip22zilog_release_port,
915         .request_port   =       ip22zilog_request_port,
916         .config_port    =       ip22zilog_config_port,
917         .verify_port    =       ip22zilog_verify_port,
918 };
919
920 static struct uart_ip22zilog_port *ip22zilog_port_table;
921 static struct zilog_layout **ip22zilog_chip_regs;
922
923 static struct uart_ip22zilog_port *ip22zilog_irq_chain;
924 static int zilog_irq = -1;
925
926 static void * __init alloc_one_table(unsigned long size)
927 {
928         void *ret;
929
930         ret = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
931         if (ret != NULL)
932                 memset(ret, 0, size);
933
934         return ret;
935 }
936
937 static void __init ip22zilog_alloc_tables(void)
938 {
939         ip22zilog_port_table = (struct uart_ip22zilog_port *)
940                 alloc_one_table(NUM_CHANNELS * sizeof(struct uart_ip22zilog_port));
941         ip22zilog_chip_regs = (struct zilog_layout **)
942                 alloc_one_table(NUM_IP22ZILOG * sizeof(struct zilog_layout *));
943
944         if (ip22zilog_port_table == NULL || ip22zilog_chip_regs == NULL) {
945                 panic("IP22-Zilog: Cannot allocate IP22-Zilog tables.");
946         }
947 }
948
949 /* Get the address of the registers for IP22-Zilog instance CHIP.  */
950 static struct zilog_layout * __init get_zs(int chip)
951 {
952         unsigned long base;
953
954         if (chip < 0 || chip >= NUM_IP22ZILOG) {
955                 panic("IP22-Zilog: Illegal chip number %d in get_zs.", chip);
956         }
957
958         /* Not probe-able, hard code it. */
959         base = (unsigned long) &sgioc->uart;
960
961         zilog_irq = SGI_SERIAL_IRQ;
962         request_mem_region(base, 8, "IP22-Zilog");
963
964         return (struct zilog_layout *) base;
965 }
966
967 #define ZS_PUT_CHAR_MAX_DELAY   2000    /* 10 ms */
968
969 #ifdef CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE
970 static void ip22zilog_put_char(struct zilog_channel *channel, unsigned char ch)
971 {
972         int loops = ZS_PUT_CHAR_MAX_DELAY;
973
974         /* This is a timed polling loop so do not switch the explicit
975          * udelay with ZSDELAY as that is a NOP on some platforms.  -DaveM
976          */
977         do {
978                 unsigned char val = readb(&channel->control);
979                 if (val & Tx_BUF_EMP) {
980                         ZSDELAY();
981                         break;
982                 }
983                 udelay(5);
984         } while (--loops);
985
986         writeb(ch, &channel->data);
987         ZSDELAY();
988         ZS_WSYNC(channel);
989 }
990
991 static void
992 ip22zilog_console_write(struct console *con, const char *s, unsigned int count)
993 {
994         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[con->index];
995         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
996         unsigned long flags;
997         int i;
998
999         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
1000         for (i = 0; i < count; i++, s++) {
1001                 ip22zilog_put_char(channel, *s);
1002                 if (*s == 10)
1003                         ip22zilog_put_char(channel, 13);
1004         }
1005         udelay(2);
1006         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
1007 }
1008
1009 void
1010 ip22serial_console_termios(struct console *con, char *options)
1011 {
1012         int baud = 9600, bits = 8, cflag;
1013         int parity = 'n';
1014         int flow = 'n';
1015
1016         if (options)
1017                 uart_parse_options(options, &baud, &parity, &bits, &flow);
1018
1019         cflag = CREAD | HUPCL | CLOCAL;
1020
1021         switch (baud) {
1022                 case 150: cflag |= B150; break;
1023                 case 300: cflag |= B300; break;
1024                 case 600: cflag |= B600; break;
1025                 case 1200: cflag |= B1200; break;
1026                 case 2400: cflag |= B2400; break;
1027                 case 4800: cflag |= B4800; break;
1028                 case 9600: cflag |= B9600; break;
1029                 case 19200: cflag |= B19200; break;
1030                 case 38400: cflag |= B38400; break;
1031                 default: baud = 9600; cflag |= B9600; break;
1032         }
1033
1034         con->cflag = cflag | CS8;                       /* 8N1 */
1035 }
1036
1037 static int __init ip22zilog_console_setup(struct console *con, char *options)
1038 {
1039         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[con->index];
1040         unsigned long flags;
1041         int baud, brg;
1042
1043         printk("Console: ttyS%d (IP22-Zilog)\n", con->index);
1044
1045         /* Get firmware console settings.  */
1046         ip22serial_console_termios(con, options);
1047
1048         /* Firmware console speed is limited to 150-->38400 baud so
1049          * this hackish cflag thing is OK.
1050          */
1051         switch (con->cflag & CBAUD) {
1052         case B150: baud = 150; break;
1053         case B300: baud = 300; break;
1054         case B600: baud = 600; break;
1055         case B1200: baud = 1200; break;
1056         case B2400: baud = 2400; break;
1057         case B4800: baud = 4800; break;
1058         default: case B9600: baud = 9600; break;
1059         case B19200: baud = 19200; break;
1060         case B38400: baud = 38400; break;
1061         };
1062
1063         brg = BPS_TO_BRG(baud, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
1064
1065         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
1066
1067         up->curregs[R15] = BRKIE;
1068         ip22zilog_convert_to_zs(up, con->cflag, 0, brg);
1069
1070         __ip22zilog_startup(up);
1071
1072         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
1073
1074         return 0;
1075 }
1076
1077 static struct uart_driver ip22zilog_reg;
1078
1079 static struct console ip22zilog_console = {
1080         .name   =       "ttyS",
1081         .write  =       ip22zilog_console_write,
1082         .device =       uart_console_device,
1083         .setup  =       ip22zilog_console_setup,
1084         .flags  =       CON_PRINTBUFFER,
1085         .index  =       -1,
1086         .data   =       &ip22zilog_reg,
1087 };
1088 #endif /* CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE */
1089
1090 static struct uart_driver ip22zilog_reg = {
1091         .owner          = THIS_MODULE,
1092         .driver_name    = "serial",
1093         .devfs_name     = "tts/",
1094         .dev_name       = "ttyS",
1095         .major          = TTY_MAJOR,
1096         .minor          = 64,
1097         .nr             = NUM_CHANNELS,
1098 #ifdef CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE
1099         .cons           = &ip22zilog_console,
1100 #endif
1101 };
1102
1103 static void __init ip22zilog_prepare(void)
1104 {
1105         struct uart_ip22zilog_port *up;
1106         struct zilog_layout *rp;
1107         int channel, chip;
1108
1109         /*
1110          * Temporary fix.
1111          */
1112         for (channel = 0; channel < NUM_CHANNELS; channel++)
1113                 spin_lock_init(&ip22zilog_port_table[channel].port.lock);
1114
1115         ip22zilog_irq_chain = &ip22zilog_port_table[NUM_CHANNELS - 1];
1116         up = &ip22zilog_port_table[0];
1117         for (channel = NUM_CHANNELS - 1 ; channel > 0; channel--)
1118                 up[channel].next = &up[channel - 1];
1119         up[channel].next = NULL;
1120
1121         for (chip = 0; chip < NUM_IP22ZILOG; chip++) {
1122                 if (!ip22zilog_chip_regs[chip]) {
1123                         ip22zilog_chip_regs[chip] = rp = get_zs(chip);
1124
1125                         up[(chip * 2) + 0].port.membase = (char *) &rp->channelB;
1126                         up[(chip * 2) + 1].port.membase = (char *) &rp->channelA;
1127
1128                         /* In theory mapbase is the physical address ...  */
1129                         up[(chip * 2) + 0].port.mapbase =
1130                                 (unsigned long) ioremap((unsigned long) &rp->channelB, 8);
1131                         up[(chip * 2) + 1].port.mapbase =
1132                                 (unsigned long) ioremap((unsigned long) &rp->channelA, 8);
1133                 }
1134
1135                 /* Channel A */
1136                 up[(chip * 2) + 0].port.iotype = UPIO_MEM;
1137                 up[(chip * 2) + 0].port.irq = zilog_irq;
1138                 up[(chip * 2) + 0].port.uartclk = ZS_CLOCK;
1139                 up[(chip * 2) + 0].port.fifosize = 1;
1140                 up[(chip * 2) + 0].port.ops = &ip22zilog_pops;
1141                 up[(chip * 2) + 0].port.type = PORT_IP22ZILOG;
1142                 up[(chip * 2) + 0].port.flags = 0;
1143                 up[(chip * 2) + 0].port.line = (chip * 2) + 0;
1144                 up[(chip * 2) + 0].flags = 0;
1145
1146                 /* Channel B */
1147                 up[(chip * 2) + 1].port.iotype = UPIO_MEM;
1148                 up[(chip * 2) + 1].port.irq = zilog_irq;
1149                 up[(chip * 2) + 1].port.uartclk = ZS_CLOCK;
1150                 up[(chip * 2) + 1].port.fifosize = 1;
1151                 up[(chip * 2) + 1].port.ops = &ip22zilog_pops;
1152                 up[(chip * 2) + 1].port.type = PORT_IP22ZILOG;
1153                 up[(chip * 2) + 1].port.flags |= IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A;
1154                 up[(chip * 2) + 1].port.line = (chip * 2) + 1;
1155                 up[(chip * 2) + 1].flags = 0;
1156         }
1157 }
1158
1159 static void __init ip22zilog_init_hw(void)
1160 {
1161         int i;
1162
1163         for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1164                 struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[i];
1165                 struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
1166                 unsigned long flags;
1167                 int baud, brg;
1168
1169                 spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
1170
1171                 if (ZS_IS_CHANNEL_A(up)) {
1172                         write_zsreg(channel, R9, FHWRES);
1173                         ZSDELAY_LONG();
1174                         (void) read_zsreg(channel, R0);
1175                 }
1176
1177                 /* Normal serial TTY. */
1178                 up->parity_mask = 0xff;
1179                 up->curregs[R1] = EXT_INT_ENAB | INT_ALL_Rx | TxINT_ENAB;
1180                 up->curregs[R4] = PAR_EVEN | X16CLK | SB1;
1181                 up->curregs[R3] = RxENAB | Rx8;
1182                 up->curregs[R5] = TxENAB | Tx8;
1183                 up->curregs[R9] = NV | MIE;
1184                 up->curregs[R10] = NRZ;
1185                 up->curregs[R11] = TCBR | RCBR;
1186                 baud = 9600;
1187                 brg = BPS_TO_BRG(baud, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
1188                 up->curregs[R12] = (brg & 0xff);
1189                 up->curregs[R13] = (brg >> 8) & 0xff;
1190                 up->curregs[R14] = BRENAB;
1191                 __load_zsregs(channel, up->curregs);
1192                 /* set master interrupt enable */
1193                 write_zsreg(channel, R9, up->curregs[R9]);
1194
1195                 spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
1196         }
1197 }
1198
1199 static int __init ip22zilog_ports_init(void)
1200 {
1201         int ret;
1202
1203         printk(KERN_INFO "Serial: IP22 Zilog driver (%d chips).\n", NUM_IP22ZILOG);
1204
1205         ip22zilog_prepare();
1206
1207         if (request_irq(zilog_irq, ip22zilog_interrupt, 0,
1208                         "IP22-Zilog", ip22zilog_irq_chain)) {
1209                 panic("IP22-Zilog: Unable to register zs interrupt handler.\n");
1210         }
1211
1212         ip22zilog_init_hw();
1213
1214         ret = uart_register_driver(&ip22zilog_reg);
1215         if (ret == 0) {
1216                 int i;
1217
1218                 for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1219                         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[i];
1220
1221                         uart_add_one_port(&ip22zilog_reg, &up->port);
1222                 }
1223         }
1224
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 static int __init ip22zilog_init(void)
1229 {
1230         /* IP22 Zilog setup is hard coded, no probing to do.  */
1231         ip22zilog_alloc_tables();
1232         ip22zilog_ports_init();
1233
1234         return 0;
1235 }
1236
1237 static void __exit ip22zilog_exit(void)
1238 {
1239         int i;
1240
1241         for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1242                 struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[i];
1243
1244                 uart_remove_one_port(&ip22zilog_reg, &up->port);
1245         }
1246
1247         uart_unregister_driver(&ip22zilog_reg);
1248 }
1249
1250 module_init(ip22zilog_init);
1251 module_exit(ip22zilog_exit);
1252
1253 /* David wrote it but I'm to blame for the bugs ...  */
1254 MODULE_AUTHOR("Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>");
1255 MODULE_DESCRIPTION("SGI Zilog serial port driver");
1256 MODULE_LICENSE("GPL");