drivers/mmc/pxamci.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/pxa.c - PXA MMCI driver
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  *  This hardware is really sick:
  11  *   - No way to clear interrupts.
  12  *   - Have to turn off the clock whenever we touch the device.
  13  *   - Doesn't tell you how many data blocks were transferred.
  14  *  Yuck!
  15  *
  16  *      1 and 3 byte data transfers not supported
  17  *      max block length up to 1023
  18  */
  19 #include <linux/config.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/ioport.h>
  23 #include <linux/platform_device.h>
  24 #include <linux/delay.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/dma-mapping.h>
  27 #include <linux/mmc/host.h>
  28 #include <linux/mmc/protocol.h>
  29
  30 #include <asm/dma.h>
  31 #include <asm/io.h>
  32 #include <asm/irq.h>
  33 #include <asm/scatterlist.h>
  34 #include <asm/sizes.h>
  35
  36 #include <asm/arch/pxa-regs.h>
  37 #include <asm/arch/mmc.h>
  38
  39 #include "pxamci.h"
  40
  41 #ifdef CONFIG_MMC_DEBUG
  42 #define DBG(x...)       printk(KERN_DEBUG x)
  43 #else
  44 #define DBG(x...)       do { } while (0)
  45 #endif
  46
  47 #define DRIVER_NAME     "pxa2xx-mci"
  48
  49 #define NR_SG   1
  50
  51 struct pxamci_host {
  52         struct mmc_host         *mmc;
  53         spinlock_t              lock;
  54         struct resource         *res;
  55         void __iomem            *base;
  56         int                     irq;
  57         int                     dma;
  58         unsigned int            clkrt;
  59         unsigned int            cmdat;
  60         unsigned int            imask;
  61         unsigned int            power_mode;
  62         struct pxamci_platform_data *pdata;
  63
  64         struct mmc_request      *mrq;
  65         struct mmc_command      *cmd;
  66         struct mmc_data         *data;
  67
  68         dma_addr_t              sg_dma;
  69         struct pxa_dma_desc     *sg_cpu;
  70         unsigned int            dma_len;
  71
  72         unsigned int            dma_dir;
  73 };
  74
  75 static inline unsigned int ns_to_clocks(unsigned int ns)
  76 {
  77         return (ns * (CLOCKRATE / 1000000) + 999) / 1000;
  78 }
  79
  80 static void pxamci_stop_clock(struct pxamci_host *host)
  81 {
  82         if (readl(host->base + MMC_STAT) & STAT_CLK_EN) {
  83                 unsigned long timeout = 10000;
  84                 unsigned int v;
  85
  86                 writel(STOP_CLOCK, host->base + MMC_STRPCL);
  87
  88                 do {
  89                         v = readl(host->base + MMC_STAT);
  90                         if (!(v & STAT_CLK_EN))
  91                                 break;
  92                         udelay(1);
  93                 } while (timeout--);
  94
  95                 if (v & STAT_CLK_EN)
  96                         dev_err(mmc_dev(host->mmc), "unable to stop clock\n");
  97         }
  98 }
  99
 100 static void pxamci_enable_irq(struct pxamci_host *host, unsigned int mask)
 101 {
 102         unsigned long flags;
 103
 104         spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);
 105         host->imask &= ~mask;
 106         writel(host->imask, host->base + MMC_I_MASK);
 107         spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);
 108 }
 109
 110 static void pxamci_disable_irq(struct pxamci_host *host, unsigned int mask)
 111 {
 112         unsigned long flags;
 113
 114         spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);
 115         host->imask |= mask;
 116         writel(host->imask, host->base + MMC_I_MASK);
 117         spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);
 118 }
 119
 120 static void pxamci_setup_data(struct pxamci_host *host, struct mmc_data *data)
 121 {
 122         unsigned int nob = data->blocks;
 123         unsigned int timeout;
 124         u32 dcmd;
 125         int i;
 126
 127         host->data = data;
 128
 129         if (data->flags & MMC_DATA_STREAM)
 130                 nob = 0xffff;
 131
 132         writel(nob, host->base + MMC_NOB);
 133         writel(1 << data->blksz_bits, host->base + MMC_BLKLEN);
 134
 135         timeout = ns_to_clocks(data->timeout_ns) + data->timeout_clks;
 136         writel((timeout + 255) / 256, host->base + MMC_RDTO);
 137
 138         if (data->flags & MMC_DATA_READ) {
 139                 host->dma_dir = DMA_FROM_DEVICE;
 140                 dcmd = DCMD_INCTRGADDR | DCMD_FLOWTRG;
 141                 DRCMRTXMMC = 0;
 142                 DRCMRRXMMC = host->dma | DRCMR_MAPVLD;
 143         } else {
 144                 host->dma_dir = DMA_TO_DEVICE;
 145                 dcmd = DCMD_INCSRCADDR | DCMD_FLOWSRC;
 146                 DRCMRRXMMC = 0;
 147                 DRCMRTXMMC = host->dma | DRCMR_MAPVLD;
 148         }
 149
 150         dcmd |= DCMD_BURST32 | DCMD_WIDTH1;
 151
 152         host->dma_len = dma_map_sg(mmc_dev(host->mmc), data->sg, data->sg_len,
 153                                    host->dma_dir);
 154
 155         for (i = 0; i < host->dma_len; i++) {
 156                 if (data->flags & MMC_DATA_READ) {
 157                         host->sg_cpu[i].dsadr = host->res->start + MMC_RXFIFO;
 158                         host->sg_cpu[i].dtadr = sg_dma_address(&data->sg[i]);
 159                 } else {
 160                         host->sg_cpu[i].dsadr = sg_dma_address(&data->sg[i]);
 161                         host->sg_cpu[i].dtadr = host->res->start + MMC_TXFIFO;
 162                 }
 163                 host->sg_cpu[i].dcmd = dcmd | sg_dma_len(&data->sg[i]);
 164                 host->sg_cpu[i].ddadr = host->sg_dma + (i + 1) *
 165                                         sizeof(struct pxa_dma_desc);
 166         }
 167         host->sg_cpu[host->dma_len - 1].ddadr = DDADR_STOP;
 168         wmb();
 169
 170         DDADR(host->dma) = host->sg_dma;
 171         DCSR(host->dma) = DCSR_RUN;
 172 }
 173
 174 static void pxamci_start_cmd(struct pxamci_host *host, struct mmc_command *cmd, unsigned int cmdat)
 175 {
 176         WARN_ON(host->cmd != NULL);
 177         host->cmd = cmd;
 178
 179         if (cmd->flags & MMC_RSP_BUSY)
 180                 cmdat |= CMDAT_BUSY;
 181
 182         switch (cmd->flags & (MMC_RSP_MASK | MMC_RSP_CRC)) {
 183         case MMC_RSP_SHORT | MMC_RSP_CRC:
 184                 cmdat |= CMDAT_RESP_SHORT;
 185                 break;
 186         case MMC_RSP_SHORT:
 187                 cmdat |= CMDAT_RESP_R3;
 188                 break;
 189         case MMC_RSP_LONG | MMC_RSP_CRC:
 190                 cmdat |= CMDAT_RESP_R2;
 191                 break;
 192         default:
 193                 break;
 194         }
 195
 196         writel(cmd->opcode, host->base + MMC_CMD);
 197         writel(cmd->arg >> 16, host->base + MMC_ARGH);
 198         writel(cmd->arg & 0xffff, host->base + MMC_ARGL);
 199         writel(cmdat, host->base + MMC_CMDAT);
 200         writel(host->clkrt, host->base + MMC_CLKRT);
 201
 202         writel(START_CLOCK, host->base + MMC_STRPCL);
 203
 204         pxamci_enable_irq(host, END_CMD_RES);
 205 }
 206
 207 static void pxamci_finish_request(struct pxamci_host *host, struct mmc_request *mrq)
 208 {
 209         DBG("PXAMCI: request done\n");
 210         host->mrq = NULL;
 211         host->cmd = NULL;
 212         host->data = NULL;
 213         mmc_request_done(host->mmc, mrq);
 214 }
 215
 216 static int pxamci_cmd_done(struct pxamci_host *host, unsigned int stat)
 217 {
 218         struct mmc_command *cmd = host->cmd;
 219         int i;
 220         u32 v;
 221
 222         if (!cmd)
 223                 return 0;
 224
 225         host->cmd = NULL;
 226
 227         /*
 228          * Did I mention this is Sick.  We always need to
 229          * discard the upper 8 bits of the first 16-bit word.
 230          */
 231         v = readl(host->base + MMC_RES) & 0xffff;
 232         for (i = 0; i < 4; i++) {
 233                 u32 w1 = readl(host->base + MMC_RES) & 0xffff;
 234                 u32 w2 = readl(host->base + MMC_RES) & 0xffff;
 235                 cmd->resp[i] = v << 24 | w1 << 8 | w2 >> 8;
 236                 v = w2;
 237         }
 238
 239         if (stat & STAT_TIME_OUT_RESPONSE) {
 240                 cmd->error = MMC_ERR_TIMEOUT;
 241         } else if (stat & STAT_RES_CRC_ERR && cmd->flags & MMC_RSP_CRC) {
 242 #ifdef CONFIG_PXA27x
 243                 /*
 244                  * workaround for erratum #42:
 245                  * Intel PXA27x Family Processor Specification Update Rev 001
 246                  */
 247                 if (cmd->opcode == MMC_ALL_SEND_CID ||
 248                     cmd->opcode == MMC_SEND_CSD ||
 249                     cmd->opcode == MMC_SEND_CID) {
 250                         /* a bogus CRC error can appear if the msb of
 251                            the 15 byte response is a one */
 252                         if ((cmd->resp[0] & 0x80000000) == 0)
 253                                 cmd->error = MMC_ERR_BADCRC;
 254                 } else {
 255                         DBG("ignoring CRC from command %d - *risky*\n",cmd->opcode);
 256                 }
 257 #else
 258                 cmd->error = MMC_ERR_BADCRC;
 259 #endif
 260         }
 261
 262         pxamci_disable_irq(host, END_CMD_RES);
 263         if (host->data && cmd->error == MMC_ERR_NONE) {
 264                 pxamci_enable_irq(host, DATA_TRAN_DONE);
 265         } else {
 266                 pxamci_finish_request(host, host->mrq);
 267         }
 268
 269         return 1;
 270 }
 271
 272 static int pxamci_data_done(struct pxamci_host *host, unsigned int stat)
 273 {
 274         struct mmc_data *data = host->data;
 275
 276         if (!data)
 277                 return 0;
 278
 279         DCSR(host->dma) = 0;
 280         dma_unmap_sg(mmc_dev(host->mmc), data->sg, host->dma_len,
 281                      host->dma_dir);
 282
 283         if (stat & STAT_READ_TIME_OUT)
 284                 data->error = MMC_ERR_TIMEOUT;
 285         else if (stat & (STAT_CRC_READ_ERROR|STAT_CRC_WRITE_ERROR))
 286                 data->error = MMC_ERR_BADCRC;
 287
 288         /*
 289          * There appears to be a hardware design bug here.  There seems to
 290          * be no way to find out how much data was transferred to the card.
 291          * This means that if there was an error on any block, we mark all
 292          * data blocks as being in error.
 293          */
 294         if (data->error == MMC_ERR_NONE)
 295                 data->bytes_xfered = data->blocks << data->blksz_bits;
 296         else
 297                 data->bytes_xfered = 0;
 298
 299         pxamci_disable_irq(host, DATA_TRAN_DONE);
 300
 301         host->data = NULL;
 302         if (host->mrq->stop && data->error == MMC_ERR_NONE) {
 303                 pxamci_stop_clock(host);
 304                 pxamci_start_cmd(host, host->mrq->stop, 0);
 305         } else {
 306                 pxamci_finish_request(host, host->mrq);
 307         }
 308
 309         return 1;
 310 }
 311
 312 static irqreturn_t pxamci_irq(int irq, void *devid, struct pt_regs *regs)
 313 {
 314         struct pxamci_host *host = devid;
 315         unsigned int ireg;
 316         int handled = 0;
 317
 318         ireg = readl(host->base + MMC_I_REG);
 319
 320         DBG("PXAMCI: irq %08x\n", ireg);
 321
 322         if (ireg) {
 323                 unsigned stat = readl(host->base + MMC_STAT);
 324
 325                 DBG("PXAMCI: stat %08x\n", stat);
 326
 327                 if (ireg & END_CMD_RES)
 328                         handled |= pxamci_cmd_done(host, stat);
 329                 if (ireg & DATA_TRAN_DONE)
 330                         handled |= pxamci_data_done(host, stat);
 331         }
 332
 333         return IRQ_RETVAL(handled);
 334 }
 335
 336 static void pxamci_request(struct mmc_host *mmc, struct mmc_request *mrq)
 337 {
 338         struct pxamci_host *host = mmc_priv(mmc);
 339         unsigned int cmdat;
 340
 341         WARN_ON(host->mrq != NULL);
 342
 343         host->mrq = mrq;
 344
 345         pxamci_stop_clock(host);
 346
 347         cmdat = host->cmdat;
 348         host->cmdat &= ~CMDAT_INIT;
 349
 350         if (mrq->data) {
 351                 pxamci_setup_data(host, mrq->data);
 352
 353                 cmdat &= ~CMDAT_BUSY;
 354                 cmdat |= CMDAT_DATAEN | CMDAT_DMAEN;
 355                 if (mrq->data->flags & MMC_DATA_WRITE)
 356                         cmdat |= CMDAT_WRITE;
 357
 358                 if (mrq->data->flags & MMC_DATA_STREAM)
 359                         cmdat |= CMDAT_STREAM;
 360         }
 361
 362         pxamci_start_cmd(host, mrq->cmd, cmdat);
 363 }
 364
 365 static int pxamci_get_ro(struct mmc_host *mmc)
 366 {
 367         struct pxamci_host *host = mmc_priv(mmc);
 368
 369         if (host->pdata && host->pdata->get_ro)
 370                 return host->pdata->get_ro(mmc->dev);
 371         /* Host doesn't support read only detection so assume writeable */
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 static void pxamci_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *ios)
 376 {
 377         struct pxamci_host *host = mmc_priv(mmc);
 378
 379         DBG("pxamci_set_ios: clock %u power %u vdd %u.%02u\n",
 380             ios->clock, ios->power_mode, ios->vdd / 100,
 381             ios->vdd % 100);
 382
 383         if (ios->clock) {
 384                 unsigned int clk = CLOCKRATE / ios->clock;
 385                 if (CLOCKRATE / clk > ios->clock)
 386                         clk <<= 1;
 387                 host->clkrt = fls(clk) - 1;
 388                 pxa_set_cken(CKEN12_MMC, 1);
 389
 390                 /*
 391                  * we write clkrt on the next command
 392                  */
 393         } else {
 394                 pxamci_stop_clock(host);
 395                 pxa_set_cken(CKEN12_MMC, 0);
 396         }
 397
 398         if (host->power_mode != ios->power_mode) {
 399                 host->power_mode = ios->power_mode;
 400
 401                 if (host->pdata && host->pdata->setpower)
 402                         host->pdata->setpower(mmc->dev, ios->vdd);
 403
 404                 if (ios->power_mode == MMC_POWER_ON)
 405                         host->cmdat |= CMDAT_INIT;
 406         }
 407
 408         DBG("pxamci_set_ios: clkrt = %x cmdat = %x\n",
 409             host->clkrt, host->cmdat);
 410 }
 411
 412 static struct mmc_host_ops pxamci_ops = {
 413         .request        = pxamci_request,
 414         .get_ro         = pxamci_get_ro,
 415         .set_ios        = pxamci_set_ios,
 416 };
 417
 418 static void pxamci_dma_irq(int dma, void *devid, struct pt_regs *regs)
 419 {
 420         printk(KERN_ERR "DMA%d: IRQ???\n", dma);
 421         DCSR(dma) = DCSR_STARTINTR|DCSR_ENDINTR|DCSR_BUSERR;
 422 }
 423
 424 static irqreturn_t pxamci_detect_irq(int irq, void *devid, struct pt_regs *regs)
 425 {
 426         struct pxamci_host *host = mmc_priv(devid);
 427
 428         mmc_detect_change(devid, host->pdata->detect_delay);
 429         return IRQ_HANDLED;
 430 }
 431
 432 static int pxamci_probe(struct device *dev)
 433 {
 434         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 435         struct mmc_host *mmc;
 436         struct pxamci_host *host = NULL;
 437         struct resource *r;
 438         int ret, irq;
 439
 440         r = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 441         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 442         if (!r || irq == NO_IRQ)
 443                 return -ENXIO;
 444
 445         r = request_mem_region(r->start, SZ_4K, DRIVER_NAME);
 446         if (!r)
 447                 return -EBUSY;
 448
 449         mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct pxamci_host), dev);
 450         if (!mmc) {
 451                 ret = -ENOMEM;
 452                 goto out;
 453         }
 454
 455         mmc->ops = &pxamci_ops;
 456         mmc->f_min = CLOCKRATE_MIN;
 457         mmc->f_max = CLOCKRATE_MAX;
 458
 459         /*
 460          * We can do SG-DMA, but we don't because we never know how much
 461          * data we successfully wrote to the card.
 462          */
 463         mmc->max_phys_segs = NR_SG;
 464
 465         /*
 466          * Our hardware DMA can handle a maximum of one page per SG entry.
 467          */
 468         mmc->max_seg_size = PAGE_SIZE;
 469
 470         host = mmc_priv(mmc);
 471         host->mmc = mmc;
 472         host->dma = -1;
 473         host->pdata = pdev->dev.platform_data;
 474         mmc->ocr_avail = host->pdata ?
 475                          host->pdata->ocr_mask :
 476                          MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34;
 477
 478         host->sg_cpu = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_SIZE, &host->sg_dma, GFP_KERNEL);
 479         if (!host->sg_cpu) {
 480                 ret = -ENOMEM;
 481                 goto out;
 482         }
 483
 484         spin_lock_init(&host->lock);
 485         host->res = r;
 486         host->irq = irq;
 487         host->imask = MMC_I_MASK_ALL;
 488
 489         host->base = ioremap(r->start, SZ_4K);
 490         if (!host->base) {
 491                 ret = -ENOMEM;
 492                 goto out;
 493         }
 494
 495         /*
 496          * Ensure that the host controller is shut down, and setup
 497          * with our defaults.
 498          */
 499         pxamci_stop_clock(host);
 500         writel(0, host->base + MMC_SPI);
 501         writel(64, host->base + MMC_RESTO);
 502         writel(host->imask, host->base + MMC_I_MASK);
 503
 504         host->dma = pxa_request_dma(DRIVER_NAME, DMA_PRIO_LOW,
 505                                     pxamci_dma_irq, host);
 506         if (host->dma < 0) {
 507                 ret = -EBUSY;
 508                 goto out;
 509         }
 510
 511         ret = request_irq(host->irq, pxamci_irq, 0, DRIVER_NAME, host);
 512         if (ret)
 513                 goto out;
 514
 515         dev_set_drvdata(dev, mmc);
 516
 517         if (host->pdata && host->pdata->init)
 518                 host->pdata->init(dev, pxamci_detect_irq, mmc);
 519
 520         mmc_add_host(mmc);
 521
 522         return 0;
 523
 524  out:
 525         if (host) {
 526                 if (host->dma >= 0)
 527                         pxa_free_dma(host->dma);
 528                 if (host->base)
 529                         iounmap(host->base);
 530                 if (host->sg_cpu)
 531                         dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE, host->sg_cpu, host->sg_dma);
 532         }
 533         if (mmc)
 534                 mmc_free_host(mmc);
 535         release_resource(r);
 536         return ret;
 537 }
 538
 539 static int pxamci_remove(struct device *dev)
 540 {
 541         struct mmc_host *mmc = dev_get_drvdata(dev);
 542
 543         dev_set_drvdata(dev, NULL);
 544
 545         if (mmc) {
 546                 struct pxamci_host *host = mmc_priv(mmc);
 547
 548                 if (host->pdata && host->pdata->exit)
 549                         host->pdata->exit(dev, mmc);
 550
 551                 mmc_remove_host(mmc);
 552
 553                 pxamci_stop_clock(host);
 554                 writel(TXFIFO_WR_REQ|RXFIFO_RD_REQ|CLK_IS_OFF|STOP_CMD|
 555                        END_CMD_RES|PRG_DONE|DATA_TRAN_DONE,
 556                        host->base + MMC_I_MASK);
 557
 558                 DRCMRRXMMC = 0;
 559                 DRCMRTXMMC = 0;
 560
 561                 free_irq(host->irq, host);
 562                 pxa_free_dma(host->dma);
 563                 iounmap(host->base);
 564                 dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE, host->sg_cpu, host->sg_dma);
 565
 566                 release_resource(host->res);
 567
 568                 mmc_free_host(mmc);
 569         }
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 #ifdef CONFIG_PM
 574 static int pxamci_suspend(struct device *dev, pm_message_t state)
 575 {
 576         struct mmc_host *mmc = dev_get_drvdata(dev);
 577         int ret = 0;
 578
 579         if (mmc)
 580                 ret = mmc_suspend_host(mmc, state);
 581
 582         return ret;
 583 }
 584
 585 static int pxamci_resume(struct device *dev)
 586 {
 587         struct mmc_host *mmc = dev_get_drvdata(dev);
 588         int ret = 0;
 589
 590         if (mmc)
 591                 ret = mmc_resume_host(mmc);
 592
 593         return ret;
 594 }
 595 #else
 596 #define pxamci_suspend  NULL
 597 #define pxamci_resume   NULL
 598 #endif
 599
 600 static struct device_driver pxamci_driver = {
 601         .name           = DRIVER_NAME,
 602         .bus            = &platform_bus_type,
 603         .probe          = pxamci_probe,
 604         .remove         = pxamci_remove,
 605         .suspend        = pxamci_suspend,
 606         .resume         = pxamci_resume,
 607 };
 608
 609 static int __init pxamci_init(void)
 610 {
 611         return driver_register(&pxamci_driver);
 612 }
 613
 614 static void __exit pxamci_exit(void)
 615 {
 616         driver_unregister(&pxamci_driver);
 617 }
 618
 619 module_init(pxamci_init);
 620 module_exit(pxamci_exit);
 621
 622 MODULE_DESCRIPTION("PXA Multimedia Card Interface Driver");
 623 MODULE_LICENSE("GPL");