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/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 void pxamci_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *ios)
 366 {
 367         struct pxamci_host *host = mmc_priv(mmc);
 368
 369         DBG("pxamci_set_ios: clock %u power %u vdd %u.%02u\n",
 370             ios->clock, ios->power_mode, ios->vdd / 100,
 371             ios->vdd % 100);
 372
 373         if (ios->clock) {
 374                 unsigned int clk = CLOCKRATE / ios->clock;
 375                 if (CLOCKRATE / clk > ios->clock)
 376                         clk <<= 1;
 377                 host->clkrt = fls(clk) - 1;
 378                 pxa_set_cken(CKEN12_MMC, 1);
 379
 380                 /*
 381                  * we write clkrt on the next command
 382                  */
 383         } else {
 384                 pxamci_stop_clock(host);
 385                 pxa_set_cken(CKEN12_MMC, 0);
 386         }
 387
 388         if (host->power_mode != ios->power_mode) {
 389                 host->power_mode = ios->power_mode;
 390
 391                 if (host->pdata && host->pdata->setpower)
 392                         host->pdata->setpower(mmc->dev, ios->vdd);
 393
 394                 if (ios->power_mode == MMC_POWER_ON)
 395                         host->cmdat |= CMDAT_INIT;
 396         }
 397
 398         DBG("pxamci_set_ios: clkrt = %x cmdat = %x\n",
 399             host->clkrt, host->cmdat);
 400 }
 401
 402 static struct mmc_host_ops pxamci_ops = {
 403         .request        = pxamci_request,
 404         .set_ios        = pxamci_set_ios,
 405 };
 406
 407 static void pxamci_dma_irq(int dma, void *devid, struct pt_regs *regs)
 408 {
 409         printk(KERN_ERR "DMA%d: IRQ???\n", dma);
 410         DCSR(dma) = DCSR_STARTINTR|DCSR_ENDINTR|DCSR_BUSERR;
 411 }
 412
 413 static irqreturn_t pxamci_detect_irq(int irq, void *devid, struct pt_regs *regs)
 414 {
 415         mmc_detect_change(devid);
 416         return IRQ_HANDLED;
 417 }
 418
 419 static int pxamci_probe(struct device *dev)
 420 {
 421         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 422         struct mmc_host *mmc;
 423         struct pxamci_host *host = NULL;
 424         struct resource *r;
 425         int ret, irq;
 426
 427         r = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 428         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 429         if (!r || irq == NO_IRQ)
 430                 return -ENXIO;
 431
 432         r = request_mem_region(r->start, SZ_4K, DRIVER_NAME);
 433         if (!r)
 434                 return -EBUSY;
 435
 436         mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct pxamci_host), dev);
 437         if (!mmc) {
 438                 ret = -ENOMEM;
 439                 goto out;
 440         }
 441
 442         mmc->ops = &pxamci_ops;
 443         mmc->f_min = CLOCKRATE_MIN;
 444         mmc->f_max = CLOCKRATE_MAX;
 445
 446         /*
 447          * We can do SG-DMA, but we don't because we never know how much
 448          * data we successfully wrote to the card.
 449          */
 450         mmc->max_phys_segs = NR_SG;
 451
 452         /*
 453          * Our hardware DMA can handle a maximum of one page per SG entry.
 454          */
 455         mmc->max_seg_size = PAGE_SIZE;
 456
 457         host = mmc_priv(mmc);
 458         host->mmc = mmc;
 459         host->dma = -1;
 460         host->pdata = pdev->dev.platform_data;
 461         mmc->ocr_avail = host->pdata ?
 462                          host->pdata->ocr_mask :
 463                          MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34;
 464
 465         host->sg_cpu = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_SIZE, &host->sg_dma, GFP_KERNEL);
 466         if (!host->sg_cpu) {
 467                 ret = -ENOMEM;
 468                 goto out;
 469         }
 470
 471         spin_lock_init(&host->lock);
 472         host->res = r;
 473         host->irq = irq;
 474         host->imask = MMC_I_MASK_ALL;
 475
 476         host->base = ioremap(r->start, SZ_4K);
 477         if (!host->base) {
 478                 ret = -ENOMEM;
 479                 goto out;
 480         }
 481
 482         /*
 483          * Ensure that the host controller is shut down, and setup
 484          * with our defaults.
 485          */
 486         pxamci_stop_clock(host);
 487         writel(0, host->base + MMC_SPI);
 488         writel(64, host->base + MMC_RESTO);
 489         writel(host->imask, host->base + MMC_I_MASK);
 490
 491         host->dma = pxa_request_dma(DRIVER_NAME, DMA_PRIO_LOW,
 492                                     pxamci_dma_irq, host);
 493         if (host->dma < 0) {
 494                 ret = -EBUSY;
 495                 goto out;
 496         }
 497
 498         ret = request_irq(host->irq, pxamci_irq, 0, DRIVER_NAME, host);
 499         if (ret)
 500                 goto out;
 501
 502         dev_set_drvdata(dev, mmc);
 503
 504         if (host->pdata && host->pdata->init)
 505                 host->pdata->init(dev, pxamci_detect_irq, mmc);
 506
 507         mmc_add_host(mmc);
 508
 509         return 0;
 510
 511  out:
 512         if (host) {
 513                 if (host->dma >= 0)
 514                         pxa_free_dma(host->dma);
 515                 if (host->base)
 516                         iounmap(host->base);
 517                 if (host->sg_cpu)
 518                         dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE, host->sg_cpu, host->sg_dma);
 519         }
 520         if (mmc)
 521                 mmc_free_host(mmc);
 522         release_resource(r);
 523         return ret;
 524 }
 525
 526 static int pxamci_remove(struct device *dev)
 527 {
 528         struct mmc_host *mmc = dev_get_drvdata(dev);
 529
 530         dev_set_drvdata(dev, NULL);
 531
 532         if (mmc) {
 533                 struct pxamci_host *host = mmc_priv(mmc);
 534
 535                 if (host->pdata && host->pdata->exit)
 536                         host->pdata->exit(dev, mmc);
 537
 538                 mmc_remove_host(mmc);
 539
 540                 pxamci_stop_clock(host);
 541                 writel(TXFIFO_WR_REQ|RXFIFO_RD_REQ|CLK_IS_OFF|STOP_CMD|
 542                        END_CMD_RES|PRG_DONE|DATA_TRAN_DONE,
 543                        host->base + MMC_I_MASK);
 544
 545                 DRCMRRXMMC = 0;
 546                 DRCMRTXMMC = 0;
 547
 548                 free_irq(host->irq, host);
 549                 pxa_free_dma(host->dma);
 550                 iounmap(host->base);
 551                 dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE, host->sg_cpu, host->sg_dma);
 552
 553                 release_resource(host->res);
 554
 555                 mmc_free_host(mmc);
 556         }
 557         return 0;
 558 }
 559
 560 #ifdef CONFIG_PM
 561 static int pxamci_suspend(struct device *dev, pm_message_t state, u32 level)
 562 {
 563         struct mmc_host *mmc = dev_get_drvdata(dev);
 564         int ret = 0;
 565
 566         if (mmc && level == SUSPEND_DISABLE)
 567                 ret = mmc_suspend_host(mmc, state);
 568
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 static int pxamci_resume(struct device *dev, u32 level)
 573 {
 574         struct mmc_host *mmc = dev_get_drvdata(dev);
 575         int ret = 0;
 576
 577         if (mmc && level == RESUME_ENABLE)
 578                 ret = mmc_resume_host(mmc);
 579
 580         return ret;
 581 }
 582 #else
 583 #define pxamci_suspend  NULL
 584 #define pxamci_resume   NULL
 585 #endif
 586
 587 static struct device_driver pxamci_driver = {
 588         .name           = DRIVER_NAME,
 589         .bus            = &platform_bus_type,
 590         .probe          = pxamci_probe,
 591         .remove         = pxamci_remove,
 592         .suspend        = pxamci_suspend,
 593         .resume         = pxamci_resume,
 594 };
 595
 596 static int __init pxamci_init(void)
 597 {
 598         return driver_register(&pxamci_driver);
 599 }
 600
 601 static void __exit pxamci_exit(void)
 602 {
 603         driver_unregister(&pxamci_driver);
 604 }
 605
 606 module_init(pxamci_init);
 607 module_exit(pxamci_exit);
 608
 609 MODULE_DESCRIPTION("PXA Multimedia Card Interface Driver");
 610 MODULE_LICENSE("GPL");