]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/spi/spi.c
Merge remote-tracking branch 'dt-rh/for-next'
[karo-tx-linux.git] / drivers / spi / spi.c
1 /*
2  * SPI init/core code
3  *
4  * Copyright (C) 2005 David Brownell
5  * Copyright (C) 2008 Secret Lab Technologies Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/kmod.h>
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/mutex.h>
28 #include <linux/of_device.h>
29 #include <linux/of_irq.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/mod_devicetable.h>
32 #include <linux/spi/spi.h>
33 #include <linux/of_gpio.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/sched/rt.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/acpi.h>
41
42 static void spidev_release(struct device *dev)
43 {
44         struct spi_device       *spi = to_spi_device(dev);
45
46         /* spi masters may cleanup for released devices */
47         if (spi->master->cleanup)
48                 spi->master->cleanup(spi);
49
50         spi_master_put(spi->master);
51         kfree(spi);
52 }
53
54 static ssize_t
55 modalias_show(struct device *dev, struct device_attribute *a, char *buf)
56 {
57         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
58
59         return sprintf(buf, "%s%s\n", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
60 }
61
62 static struct device_attribute spi_dev_attrs[] = {
63         __ATTR_RO(modalias),
64         __ATTR_NULL,
65 };
66
67 /* modalias support makes "modprobe $MODALIAS" new-style hotplug work,
68  * and the sysfs version makes coldplug work too.
69  */
70
71 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
72                                                 const struct spi_device *sdev)
73 {
74         while (id->name[0]) {
75                 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
76                         return id;
77                 id++;
78         }
79         return NULL;
80 }
81
82 const struct spi_device_id *spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev)
83 {
84         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(sdev->dev.driver);
85
86         return spi_match_id(sdrv->id_table, sdev);
87 }
88 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_device_id);
89
90 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
91 {
92         const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
93         const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
94
95         /* Attempt an OF style match */
96         if (of_driver_match_device(dev, drv))
97                 return 1;
98
99         /* Then try ACPI */
100         if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
101                 return 1;
102
103         if (sdrv->id_table)
104                 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
105
106         return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
107 }
108
109 static int spi_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
110 {
111         const struct spi_device         *spi = to_spi_device(dev);
112
113         add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", SPI_MODULE_PREFIX, spi->modalias);
114         return 0;
115 }
116
117 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
118 static int spi_legacy_suspend(struct device *dev, pm_message_t message)
119 {
120         int                     value = 0;
121         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
122
123         /* suspend will stop irqs and dma; no more i/o */
124         if (drv) {
125                 if (drv->suspend)
126                         value = drv->suspend(to_spi_device(dev), message);
127                 else
128                         dev_dbg(dev, "... can't suspend\n");
129         }
130         return value;
131 }
132
133 static int spi_legacy_resume(struct device *dev)
134 {
135         int                     value = 0;
136         struct spi_driver       *drv = to_spi_driver(dev->driver);
137
138         /* resume may restart the i/o queue */
139         if (drv) {
140                 if (drv->resume)
141                         value = drv->resume(to_spi_device(dev));
142                 else
143                         dev_dbg(dev, "... can't resume\n");
144         }
145         return value;
146 }
147
148 static int spi_pm_suspend(struct device *dev)
149 {
150         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
151
152         if (pm)
153                 return pm_generic_suspend(dev);
154         else
155                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_SUSPEND);
156 }
157
158 static int spi_pm_resume(struct device *dev)
159 {
160         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
161
162         if (pm)
163                 return pm_generic_resume(dev);
164         else
165                 return spi_legacy_resume(dev);
166 }
167
168 static int spi_pm_freeze(struct device *dev)
169 {
170         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
171
172         if (pm)
173                 return pm_generic_freeze(dev);
174         else
175                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_FREEZE);
176 }
177
178 static int spi_pm_thaw(struct device *dev)
179 {
180         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
181
182         if (pm)
183                 return pm_generic_thaw(dev);
184         else
185                 return spi_legacy_resume(dev);
186 }
187
188 static int spi_pm_poweroff(struct device *dev)
189 {
190         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
191
192         if (pm)
193                 return pm_generic_poweroff(dev);
194         else
195                 return spi_legacy_suspend(dev, PMSG_HIBERNATE);
196 }
197
198 static int spi_pm_restore(struct device *dev)
199 {
200         const struct dev_pm_ops *pm = dev->driver ? dev->driver->pm : NULL;
201
202         if (pm)
203                 return pm_generic_restore(dev);
204         else
205                 return spi_legacy_resume(dev);
206 }
207 #else
208 #define spi_pm_suspend  NULL
209 #define spi_pm_resume   NULL
210 #define spi_pm_freeze   NULL
211 #define spi_pm_thaw     NULL
212 #define spi_pm_poweroff NULL
213 #define spi_pm_restore  NULL
214 #endif
215
216 static const struct dev_pm_ops spi_pm = {
217         .suspend = spi_pm_suspend,
218         .resume = spi_pm_resume,
219         .freeze = spi_pm_freeze,
220         .thaw = spi_pm_thaw,
221         .poweroff = spi_pm_poweroff,
222         .restore = spi_pm_restore,
223         SET_RUNTIME_PM_OPS(
224                 pm_generic_runtime_suspend,
225                 pm_generic_runtime_resume,
226                 NULL
227         )
228 };
229
230 struct bus_type spi_bus_type = {
231         .name           = "spi",
232         .dev_attrs      = spi_dev_attrs,
233         .match          = spi_match_device,
234         .uevent         = spi_uevent,
235         .pm             = &spi_pm,
236 };
237 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_type);
238
239
240 static int spi_drv_probe(struct device *dev)
241 {
242         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
243         struct spi_device               *spi = to_spi_device(dev);
244         int ret;
245
246         acpi_dev_pm_attach(&spi->dev, true);
247         ret = sdrv->probe(spi);
248         if (ret)
249                 acpi_dev_pm_detach(&spi->dev, true);
250
251         return ret;
252 }
253
254 static int spi_drv_remove(struct device *dev)
255 {
256         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
257         struct spi_device               *spi = to_spi_device(dev);
258         int ret;
259
260         ret = sdrv->remove(spi);
261         acpi_dev_pm_detach(&spi->dev, true);
262
263         return ret;
264 }
265
266 static void spi_drv_shutdown(struct device *dev)
267 {
268         const struct spi_driver         *sdrv = to_spi_driver(dev->driver);
269
270         sdrv->shutdown(to_spi_device(dev));
271 }
272
273 /**
274  * spi_register_driver - register a SPI driver
275  * @sdrv: the driver to register
276  * Context: can sleep
277  */
278 int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
279 {
280         sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;
281         if (sdrv->probe)
282                 sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;
283         if (sdrv->remove)
284                 sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;
285         if (sdrv->shutdown)
286                 sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;
287         return driver_register(&sdrv->driver);
288 }
289 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);
290
291 /*-------------------------------------------------------------------------*/
292
293 /* SPI devices should normally not be created by SPI device drivers; that
294  * would make them board-specific.  Similarly with SPI master drivers.
295  * Device registration normally goes into like arch/.../mach.../board-YYY.c
296  * with other readonly (flashable) information about mainboard devices.
297  */
298
299 struct boardinfo {
300         struct list_head        list;
301         struct spi_board_info   board_info;
302 };
303
304 static LIST_HEAD(board_list);
305 static LIST_HEAD(spi_master_list);
306
307 /*
308  * Used to protect add/del opertion for board_info list and
309  * spi_master list, and their matching process
310  */
311 static DEFINE_MUTEX(board_lock);
312
313 /**
314  * spi_alloc_device - Allocate a new SPI device
315  * @master: Controller to which device is connected
316  * Context: can sleep
317  *
318  * Allows a driver to allocate and initialize a spi_device without
319  * registering it immediately.  This allows a driver to directly
320  * fill the spi_device with device parameters before calling
321  * spi_add_device() on it.
322  *
323  * Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned
324  * spi_device structure to add it to the SPI master.  If the caller
325  * needs to discard the spi_device without adding it, then it should
326  * call spi_dev_put() on it.
327  *
328  * Returns a pointer to the new device, or NULL.
329  */
330 struct spi_device *spi_alloc_device(struct spi_master *master)
331 {
332         struct spi_device       *spi;
333         struct device           *dev = master->dev.parent;
334
335         if (!spi_master_get(master))
336                 return NULL;
337
338         spi = kzalloc(sizeof *spi, GFP_KERNEL);
339         if (!spi) {
340                 dev_err(dev, "cannot alloc spi_device\n");
341                 spi_master_put(master);
342                 return NULL;
343         }
344
345         spi->master = master;
346         spi->dev.parent = &master->dev;
347         spi->dev.bus = &spi_bus_type;
348         spi->dev.release = spidev_release;
349         spi->cs_gpio = -ENOENT;
350         device_initialize(&spi->dev);
351         return spi;
352 }
353 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_device);
354
355 /**
356  * spi_add_device - Add spi_device allocated with spi_alloc_device
357  * @spi: spi_device to register
358  *
359  * Companion function to spi_alloc_device.  Devices allocated with
360  * spi_alloc_device can be added onto the spi bus with this function.
361  *
362  * Returns 0 on success; negative errno on failure
363  */
364 int spi_add_device(struct spi_device *spi)
365 {
366         static DEFINE_MUTEX(spi_add_lock);
367         struct spi_master *master = spi->master;
368         struct device *dev = master->dev.parent;
369         struct device *d;
370         int status;
371
372         /* Chipselects are numbered 0..max; validate. */
373         if (spi->chip_select >= master->num_chipselect) {
374                 dev_err(dev, "cs%d >= max %d\n",
375                         spi->chip_select,
376                         master->num_chipselect);
377                 return -EINVAL;
378         }
379
380         /* Set the bus ID string */
381         dev_set_name(&spi->dev, "%s.%u", dev_name(&spi->master->dev),
382                         spi->chip_select);
383
384
385         /* We need to make sure there's no other device with this
386          * chipselect **BEFORE** we call setup(), else we'll trash
387          * its configuration.  Lock against concurrent add() calls.
388          */
389         mutex_lock(&spi_add_lock);
390
391         d = bus_find_device_by_name(&spi_bus_type, NULL, dev_name(&spi->dev));
392         if (d != NULL) {
393                 dev_err(dev, "chipselect %d already in use\n",
394                                 spi->chip_select);
395                 put_device(d);
396                 status = -EBUSY;
397                 goto done;
398         }
399
400         if (master->cs_gpios)
401                 spi->cs_gpio = master->cs_gpios[spi->chip_select];
402
403         /* Drivers may modify this initial i/o setup, but will
404          * normally rely on the device being setup.  Devices
405          * using SPI_CS_HIGH can't coexist well otherwise...
406          */
407         status = spi_setup(spi);
408         if (status < 0) {
409                 dev_err(dev, "can't setup %s, status %d\n",
410                                 dev_name(&spi->dev), status);
411                 goto done;
412         }
413
414         /* Device may be bound to an active driver when this returns */
415         status = device_add(&spi->dev);
416         if (status < 0)
417                 dev_err(dev, "can't add %s, status %d\n",
418                                 dev_name(&spi->dev), status);
419         else
420                 dev_dbg(dev, "registered child %s\n", dev_name(&spi->dev));
421
422 done:
423         mutex_unlock(&spi_add_lock);
424         return status;
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_add_device);
427
428 /**
429  * spi_new_device - instantiate one new SPI device
430  * @master: Controller to which device is connected
431  * @chip: Describes the SPI device
432  * Context: can sleep
433  *
434  * On typical mainboards, this is purely internal; and it's not needed
435  * after board init creates the hard-wired devices.  Some development
436  * platforms may not be able to use spi_register_board_info though, and
437  * this is exported so that for example a USB or parport based adapter
438  * driver could add devices (which it would learn about out-of-band).
439  *
440  * Returns the new device, or NULL.
441  */
442 struct spi_device *spi_new_device(struct spi_master *master,
443                                   struct spi_board_info *chip)
444 {
445         struct spi_device       *proxy;
446         int                     status;
447
448         /* NOTE:  caller did any chip->bus_num checks necessary.
449          *
450          * Also, unless we change the return value convention to use
451          * error-or-pointer (not NULL-or-pointer), troubleshootability
452          * suggests syslogged diagnostics are best here (ugh).
453          */
454
455         proxy = spi_alloc_device(master);
456         if (!proxy)
457                 return NULL;
458
459         WARN_ON(strlen(chip->modalias) >= sizeof(proxy->modalias));
460
461         proxy->chip_select = chip->chip_select;
462         proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;
463         proxy->mode = chip->mode;
464         proxy->irq = chip->irq;
465         strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));
466         proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;
467         proxy->controller_data = chip->controller_data;
468         proxy->controller_state = NULL;
469
470         status = spi_add_device(proxy);
471         if (status < 0) {
472                 spi_dev_put(proxy);
473                 return NULL;
474         }
475
476         return proxy;
477 }
478 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_new_device);
479
480 static void spi_match_master_to_boardinfo(struct spi_master *master,
481                                 struct spi_board_info *bi)
482 {
483         struct spi_device *dev;
484
485         if (master->bus_num != bi->bus_num)
486                 return;
487
488         dev = spi_new_device(master, bi);
489         if (!dev)
490                 dev_err(master->dev.parent, "can't create new device for %s\n",
491                         bi->modalias);
492 }
493
494 /**
495  * spi_register_board_info - register SPI devices for a given board
496  * @info: array of chip descriptors
497  * @n: how many descriptors are provided
498  * Context: can sleep
499  *
500  * Board-specific early init code calls this (probably during arch_initcall)
501  * with segments of the SPI device table.  Any device nodes are created later,
502  * after the relevant parent SPI controller (bus_num) is defined.  We keep
503  * this table of devices forever, so that reloading a controller driver will
504  * not make Linux forget about these hard-wired devices.
505  *
506  * Other code can also call this, e.g. a particular add-on board might provide
507  * SPI devices through its expansion connector, so code initializing that board
508  * would naturally declare its SPI devices.
509  *
510  * The board info passed can safely be __initdata ... but be careful of
511  * any embedded pointers (platform_data, etc), they're copied as-is.
512  */
513 int spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
514 {
515         struct boardinfo *bi;
516         int i;
517
518         bi = kzalloc(n * sizeof(*bi), GFP_KERNEL);
519         if (!bi)
520                 return -ENOMEM;
521
522         for (i = 0; i < n; i++, bi++, info++) {
523                 struct spi_master *master;
524
525                 memcpy(&bi->board_info, info, sizeof(*info));
526                 mutex_lock(&board_lock);
527                 list_add_tail(&bi->list, &board_list);
528                 list_for_each_entry(master, &spi_master_list, list)
529                         spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
530                 mutex_unlock(&board_lock);
531         }
532
533         return 0;
534 }
535
536 /*-------------------------------------------------------------------------*/
537
538 /**
539  * spi_pump_messages - kthread work function which processes spi message queue
540  * @work: pointer to kthread work struct contained in the master struct
541  *
542  * This function checks if there is any spi message in the queue that
543  * needs processing and if so call out to the driver to initialize hardware
544  * and transfer each message.
545  *
546  */
547 static void spi_pump_messages(struct kthread_work *work)
548 {
549         struct spi_master *master =
550                 container_of(work, struct spi_master, pump_messages);
551         unsigned long flags;
552         bool was_busy = false;
553         int ret;
554
555         /* Lock queue and check for queue work */
556         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
557         if (list_empty(&master->queue) || !master->running) {
558                 if (!master->busy) {
559                         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
560                         return;
561                 }
562                 master->busy = false;
563                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
564                 if (master->unprepare_transfer_hardware &&
565                     master->unprepare_transfer_hardware(master))
566                         dev_err(&master->dev,
567                                 "failed to unprepare transfer hardware\n");
568                 if (master->auto_runtime_pm) {
569                         pm_runtime_mark_last_busy(master->dev.parent);
570                         pm_runtime_put_autosuspend(master->dev.parent);
571                 }
572                 return;
573         }
574
575         /* Make sure we are not already running a message */
576         if (master->cur_msg) {
577                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
578                 return;
579         }
580         /* Extract head of queue */
581         master->cur_msg =
582             list_entry(master->queue.next, struct spi_message, queue);
583
584         list_del_init(&master->cur_msg->queue);
585         if (master->busy)
586                 was_busy = true;
587         else
588                 master->busy = true;
589         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
590
591         if (!was_busy && master->auto_runtime_pm) {
592                 ret = pm_runtime_get_sync(master->dev.parent);
593                 if (ret < 0) {
594                         dev_err(&master->dev, "Failed to power device: %d\n",
595                                 ret);
596                         return;
597                 }
598         }
599
600         if (!was_busy && master->prepare_transfer_hardware) {
601                 ret = master->prepare_transfer_hardware(master);
602                 if (ret) {
603                         dev_err(&master->dev,
604                                 "failed to prepare transfer hardware\n");
605
606                         if (master->auto_runtime_pm)
607                                 pm_runtime_put(master->dev.parent);
608                         return;
609                 }
610         }
611
612         ret = master->transfer_one_message(master, master->cur_msg);
613         if (ret) {
614                 dev_err(&master->dev,
615                         "failed to transfer one message from queue\n");
616                 return;
617         }
618 }
619
620 static int spi_init_queue(struct spi_master *master)
621 {
622         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
623
624         INIT_LIST_HEAD(&master->queue);
625         spin_lock_init(&master->queue_lock);
626
627         master->running = false;
628         master->busy = false;
629
630         init_kthread_worker(&master->kworker);
631         master->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn,
632                                            &master->kworker, "%s",
633                                            dev_name(&master->dev));
634         if (IS_ERR(master->kworker_task)) {
635                 dev_err(&master->dev, "failed to create message pump task\n");
636                 return -ENOMEM;
637         }
638         init_kthread_work(&master->pump_messages, spi_pump_messages);
639
640         /*
641          * Master config will indicate if this controller should run the
642          * message pump with high (realtime) priority to reduce the transfer
643          * latency on the bus by minimising the delay between a transfer
644          * request and the scheduling of the message pump thread. Without this
645          * setting the message pump thread will remain at default priority.
646          */
647         if (master->rt) {
648                 dev_info(&master->dev,
649                         "will run message pump with realtime priority\n");
650                 sched_setscheduler(master->kworker_task, SCHED_FIFO, &param);
651         }
652
653         return 0;
654 }
655
656 /**
657  * spi_get_next_queued_message() - called by driver to check for queued
658  * messages
659  * @master: the master to check for queued messages
660  *
661  * If there are more messages in the queue, the next message is returned from
662  * this call.
663  */
664 struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master)
665 {
666         struct spi_message *next;
667         unsigned long flags;
668
669         /* get a pointer to the next message, if any */
670         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
671         if (list_empty(&master->queue))
672                 next = NULL;
673         else
674                 next = list_entry(master->queue.next,
675                                   struct spi_message, queue);
676         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
677
678         return next;
679 }
680 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_get_next_queued_message);
681
682 /**
683  * spi_finalize_current_message() - the current message is complete
684  * @master: the master to return the message to
685  *
686  * Called by the driver to notify the core that the message in the front of the
687  * queue is complete and can be removed from the queue.
688  */
689 void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master)
690 {
691         struct spi_message *mesg;
692         unsigned long flags;
693
694         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
695         mesg = master->cur_msg;
696         master->cur_msg = NULL;
697
698         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
699         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
700
701         mesg->state = NULL;
702         if (mesg->complete)
703                 mesg->complete(mesg->context);
704 }
705 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_finalize_current_message);
706
707 static int spi_start_queue(struct spi_master *master)
708 {
709         unsigned long flags;
710
711         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
712
713         if (master->running || master->busy) {
714                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
715                 return -EBUSY;
716         }
717
718         master->running = true;
719         master->cur_msg = NULL;
720         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
721
722         queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
723
724         return 0;
725 }
726
727 static int spi_stop_queue(struct spi_master *master)
728 {
729         unsigned long flags;
730         unsigned limit = 500;
731         int ret = 0;
732
733         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
734
735         /*
736          * This is a bit lame, but is optimized for the common execution path.
737          * A wait_queue on the master->busy could be used, but then the common
738          * execution path (pump_messages) would be required to call wake_up or
739          * friends on every SPI message. Do this instead.
740          */
741         while ((!list_empty(&master->queue) || master->busy) && limit--) {
742                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
743                 msleep(10);
744                 spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
745         }
746
747         if (!list_empty(&master->queue) || master->busy)
748                 ret = -EBUSY;
749         else
750                 master->running = false;
751
752         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
753
754         if (ret) {
755                 dev_warn(&master->dev,
756                          "could not stop message queue\n");
757                 return ret;
758         }
759         return ret;
760 }
761
762 static int spi_destroy_queue(struct spi_master *master)
763 {
764         int ret;
765
766         ret = spi_stop_queue(master);
767
768         /*
769          * flush_kthread_worker will block until all work is done.
770          * If the reason that stop_queue timed out is that the work will never
771          * finish, then it does no good to call flush/stop thread, so
772          * return anyway.
773          */
774         if (ret) {
775                 dev_err(&master->dev, "problem destroying queue\n");
776                 return ret;
777         }
778
779         flush_kthread_worker(&master->kworker);
780         kthread_stop(master->kworker_task);
781
782         return 0;
783 }
784
785 /**
786  * spi_queued_transfer - transfer function for queued transfers
787  * @spi: spi device which is requesting transfer
788  * @msg: spi message which is to handled is queued to driver queue
789  */
790 static int spi_queued_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_message *msg)
791 {
792         struct spi_master *master = spi->master;
793         unsigned long flags;
794
795         spin_lock_irqsave(&master->queue_lock, flags);
796
797         if (!master->running) {
798                 spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
799                 return -ESHUTDOWN;
800         }
801         msg->actual_length = 0;
802         msg->status = -EINPROGRESS;
803
804         list_add_tail(&msg->queue, &master->queue);
805         if (!master->busy)
806                 queue_kthread_work(&master->kworker, &master->pump_messages);
807
808         spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock, flags);
809         return 0;
810 }
811
812 static int spi_master_initialize_queue(struct spi_master *master)
813 {
814         int ret;
815
816         master->queued = true;
817         master->transfer = spi_queued_transfer;
818
819         /* Initialize and start queue */
820         ret = spi_init_queue(master);
821         if (ret) {
822                 dev_err(&master->dev, "problem initializing queue\n");
823                 goto err_init_queue;
824         }
825         ret = spi_start_queue(master);
826         if (ret) {
827                 dev_err(&master->dev, "problem starting queue\n");
828                 goto err_start_queue;
829         }
830
831         return 0;
832
833 err_start_queue:
834 err_init_queue:
835         spi_destroy_queue(master);
836         return ret;
837 }
838
839 /*-------------------------------------------------------------------------*/
840
841 #if defined(CONFIG_OF)
842 /**
843  * of_register_spi_devices() - Register child devices onto the SPI bus
844  * @master:     Pointer to spi_master device
845  *
846  * Registers an spi_device for each child node of master node which has a 'reg'
847  * property.
848  */
849 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master)
850 {
851         struct spi_device *spi;
852         struct device_node *nc;
853         const __be32 *prop;
854         char modalias[SPI_NAME_SIZE + 4];
855         int rc;
856         int len;
857
858         if (!master->dev.of_node)
859                 return;
860
861         for_each_available_child_of_node(master->dev.of_node, nc) {
862                 /* Alloc an spi_device */
863                 spi = spi_alloc_device(master);
864                 if (!spi) {
865                         dev_err(&master->dev, "spi_device alloc error for %s\n",
866                                 nc->full_name);
867                         spi_dev_put(spi);
868                         continue;
869                 }
870
871                 /* Select device driver */
872                 if (of_modalias_node(nc, spi->modalias,
873                                      sizeof(spi->modalias)) < 0) {
874                         dev_err(&master->dev, "cannot find modalias for %s\n",
875                                 nc->full_name);
876                         spi_dev_put(spi);
877                         continue;
878                 }
879
880                 /* Device address */
881                 prop = of_get_property(nc, "reg", &len);
882                 if (!prop || len < sizeof(*prop)) {
883                         dev_err(&master->dev, "%s has no 'reg' property\n",
884                                 nc->full_name);
885                         spi_dev_put(spi);
886                         continue;
887                 }
888                 spi->chip_select = be32_to_cpup(prop);
889
890                 /* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
891                 if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
892                         spi->mode |= SPI_CPHA;
893                 if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
894                         spi->mode |= SPI_CPOL;
895                 if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
896                         spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
897                 if (of_find_property(nc, "spi-3wire", NULL))
898                         spi->mode |= SPI_3WIRE;
899
900                 /* Device DUAL/QUAD mode */
901                 prop = of_get_property(nc, "spi-tx-bus-width", &len);
902                 if (prop && len == sizeof(*prop)) {
903                         switch (be32_to_cpup(prop)) {
904                         case SPI_NBITS_SINGLE:
905                                 break;
906                         case SPI_NBITS_DUAL:
907                                 spi->mode |= SPI_TX_DUAL;
908                                 break;
909                         case SPI_NBITS_QUAD:
910                                 spi->mode |= SPI_TX_QUAD;
911                                 break;
912                         default:
913                                 dev_err(&master->dev,
914                                         "spi-tx-bus-width %d not supported\n",
915                                         be32_to_cpup(prop));
916                                 spi_dev_put(spi);
917                                 continue;
918                         }
919                 }
920
921                 prop = of_get_property(nc, "spi-rx-bus-width", &len);
922                 if (prop && len == sizeof(*prop)) {
923                         switch (be32_to_cpup(prop)) {
924                         case SPI_NBITS_SINGLE:
925                                 break;
926                         case SPI_NBITS_DUAL:
927                                 spi->mode |= SPI_RX_DUAL;
928                                 break;
929                         case SPI_NBITS_QUAD:
930                                 spi->mode |= SPI_RX_QUAD;
931                                 break;
932                         default:
933                                 dev_err(&master->dev,
934                                         "spi-rx-bus-width %d not supported\n",
935                                         be32_to_cpup(prop));
936                                 spi_dev_put(spi);
937                                 continue;
938                         }
939                 }
940
941                 /* Device speed */
942                 prop = of_get_property(nc, "spi-max-frequency", &len);
943                 if (!prop || len < sizeof(*prop)) {
944                         dev_err(&master->dev, "%s has no 'spi-max-frequency' property\n",
945                                 nc->full_name);
946                         spi_dev_put(spi);
947                         continue;
948                 }
949                 spi->max_speed_hz = be32_to_cpup(prop);
950
951                 /* IRQ */
952                 spi->irq = irq_of_parse_and_map(nc, 0);
953
954                 /* Store a pointer to the node in the device structure */
955                 of_node_get(nc);
956                 spi->dev.of_node = nc;
957
958                 /* Register the new device */
959                 snprintf(modalias, sizeof(modalias), "%s%s", SPI_MODULE_PREFIX,
960                          spi->modalias);
961                 request_module(modalias);
962                 rc = spi_add_device(spi);
963                 if (rc) {
964                         dev_err(&master->dev, "spi_device register error %s\n",
965                                 nc->full_name);
966                         spi_dev_put(spi);
967                 }
968
969         }
970 }
971 #else
972 static void of_register_spi_devices(struct spi_master *master) { }
973 #endif
974
975 #ifdef CONFIG_ACPI
976 static int acpi_spi_add_resource(struct acpi_resource *ares, void *data)
977 {
978         struct spi_device *spi = data;
979
980         if (ares->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_SERIAL_BUS) {
981                 struct acpi_resource_spi_serialbus *sb;
982
983                 sb = &ares->data.spi_serial_bus;
984                 if (sb->type == ACPI_RESOURCE_SERIAL_TYPE_SPI) {
985                         spi->chip_select = sb->device_selection;
986                         spi->max_speed_hz = sb->connection_speed;
987
988                         if (sb->clock_phase == ACPI_SPI_SECOND_PHASE)
989                                 spi->mode |= SPI_CPHA;
990                         if (sb->clock_polarity == ACPI_SPI_START_HIGH)
991                                 spi->mode |= SPI_CPOL;
992                         if (sb->device_polarity == ACPI_SPI_ACTIVE_HIGH)
993                                 spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
994                 }
995         } else if (spi->irq < 0) {
996                 struct resource r;
997
998                 if (acpi_dev_resource_interrupt(ares, 0, &r))
999                         spi->irq = r.start;
1000         }
1001
1002         /* Always tell the ACPI core to skip this resource */
1003         return 1;
1004 }
1005
1006 static acpi_status acpi_spi_add_device(acpi_handle handle, u32 level,
1007                                        void *data, void **return_value)
1008 {
1009         struct spi_master *master = data;
1010         struct list_head resource_list;
1011         struct acpi_device *adev;
1012         struct spi_device *spi;
1013         int ret;
1014
1015         if (acpi_bus_get_device(handle, &adev))
1016                 return AE_OK;
1017         if (acpi_bus_get_status(adev) || !adev->status.present)
1018                 return AE_OK;
1019
1020         spi = spi_alloc_device(master);
1021         if (!spi) {
1022                 dev_err(&master->dev, "failed to allocate SPI device for %s\n",
1023                         dev_name(&adev->dev));
1024                 return AE_NO_MEMORY;
1025         }
1026
1027         ACPI_HANDLE_SET(&spi->dev, handle);
1028         spi->irq = -1;
1029
1030         INIT_LIST_HEAD(&resource_list);
1031         ret = acpi_dev_get_resources(adev, &resource_list,
1032                                      acpi_spi_add_resource, spi);
1033         acpi_dev_free_resource_list(&resource_list);
1034
1035         if (ret < 0 || !spi->max_speed_hz) {
1036                 spi_dev_put(spi);
1037                 return AE_OK;
1038         }
1039
1040         adev->power.flags.ignore_parent = true;
1041         strlcpy(spi->modalias, dev_name(&adev->dev), sizeof(spi->modalias));
1042         if (spi_add_device(spi)) {
1043                 adev->power.flags.ignore_parent = false;
1044                 dev_err(&master->dev, "failed to add SPI device %s from ACPI\n",
1045                         dev_name(&adev->dev));
1046                 spi_dev_put(spi);
1047         }
1048
1049         return AE_OK;
1050 }
1051
1052 static void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master)
1053 {
1054         acpi_status status;
1055         acpi_handle handle;
1056
1057         handle = ACPI_HANDLE(master->dev.parent);
1058         if (!handle)
1059                 return;
1060
1061         status = acpi_walk_namespace(ACPI_TYPE_DEVICE, handle, 1,
1062                                      acpi_spi_add_device, NULL,
1063                                      master, NULL);
1064         if (ACPI_FAILURE(status))
1065                 dev_warn(&master->dev, "failed to enumerate SPI slaves\n");
1066 }
1067 #else
1068 static inline void acpi_register_spi_devices(struct spi_master *master) {}
1069 #endif /* CONFIG_ACPI */
1070
1071 static void spi_master_release(struct device *dev)
1072 {
1073         struct spi_master *master;
1074
1075         master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1076         kfree(master);
1077 }
1078
1079 static struct class spi_master_class = {
1080         .name           = "spi_master",
1081         .owner          = THIS_MODULE,
1082         .dev_release    = spi_master_release,
1083 };
1084
1085
1086
1087 /**
1088  * spi_alloc_master - allocate SPI master controller
1089  * @dev: the controller, possibly using the platform_bus
1090  * @size: how much zeroed driver-private data to allocate; the pointer to this
1091  *      memory is in the driver_data field of the returned device,
1092  *      accessible with spi_master_get_devdata().
1093  * Context: can sleep
1094  *
1095  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1096  * only ones directly touching chip registers.  It's how they allocate
1097  * an spi_master structure, prior to calling spi_register_master().
1098  *
1099  * This must be called from context that can sleep.  It returns the SPI
1100  * master structure on success, else NULL.
1101  *
1102  * The caller is responsible for assigning the bus number and initializing
1103  * the master's methods before calling spi_register_master(); and (after errors
1104  * adding the device) calling spi_master_put() and kfree() to prevent a memory
1105  * leak.
1106  */
1107 struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
1108 {
1109         struct spi_master       *master;
1110
1111         if (!dev)
1112                 return NULL;
1113
1114         master = kzalloc(size + sizeof *master, GFP_KERNEL);
1115         if (!master)
1116                 return NULL;
1117
1118         device_initialize(&master->dev);
1119         master->bus_num = -1;
1120         master->num_chipselect = 1;
1121         master->dev.class = &spi_master_class;
1122         master->dev.parent = get_device(dev);
1123         spi_master_set_devdata(master, &master[1]);
1124
1125         return master;
1126 }
1127 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_alloc_master);
1128
1129 #ifdef CONFIG_OF
1130 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1131 {
1132         int nb, i, *cs;
1133         struct device_node *np = master->dev.of_node;
1134
1135         if (!np)
1136                 return 0;
1137
1138         nb = of_gpio_named_count(np, "cs-gpios");
1139         master->num_chipselect = max(nb, (int)master->num_chipselect);
1140
1141         /* Return error only for an incorrectly formed cs-gpios property */
1142         if (nb == 0 || nb == -ENOENT)
1143                 return 0;
1144         else if (nb < 0)
1145                 return nb;
1146
1147         cs = devm_kzalloc(&master->dev,
1148                           sizeof(int) * master->num_chipselect,
1149                           GFP_KERNEL);
1150         master->cs_gpios = cs;
1151
1152         if (!master->cs_gpios)
1153                 return -ENOMEM;
1154
1155         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
1156                 cs[i] = -ENOENT;
1157
1158         for (i = 0; i < nb; i++)
1159                 cs[i] = of_get_named_gpio(np, "cs-gpios", i);
1160
1161         return 0;
1162 }
1163 #else
1164 static int of_spi_register_master(struct spi_master *master)
1165 {
1166         return 0;
1167 }
1168 #endif
1169
1170 /**
1171  * spi_register_master - register SPI master controller
1172  * @master: initialized master, originally from spi_alloc_master()
1173  * Context: can sleep
1174  *
1175  * SPI master controllers connect to their drivers using some non-SPI bus,
1176  * such as the platform bus.  The final stage of probe() in that code
1177  * includes calling spi_register_master() to hook up to this SPI bus glue.
1178  *
1179  * SPI controllers use board specific (often SOC specific) bus numbers,
1180  * and board-specific addressing for SPI devices combines those numbers
1181  * with chip select numbers.  Since SPI does not directly support dynamic
1182  * device identification, boards need configuration tables telling which
1183  * chip is at which address.
1184  *
1185  * This must be called from context that can sleep.  It returns zero on
1186  * success, else a negative error code (dropping the master's refcount).
1187  * After a successful return, the caller is responsible for calling
1188  * spi_unregister_master().
1189  */
1190 int spi_register_master(struct spi_master *master)
1191 {
1192         static atomic_t         dyn_bus_id = ATOMIC_INIT((1<<15) - 1);
1193         struct device           *dev = master->dev.parent;
1194         struct boardinfo        *bi;
1195         int                     status = -ENODEV;
1196         int                     dynamic = 0;
1197
1198         if (!dev)
1199                 return -ENODEV;
1200
1201         status = of_spi_register_master(master);
1202         if (status)
1203                 return status;
1204
1205         /* even if it's just one always-selected device, there must
1206          * be at least one chipselect
1207          */
1208         if (master->num_chipselect == 0)
1209                 return -EINVAL;
1210
1211         if ((master->bus_num < 0) && master->dev.of_node)
1212                 master->bus_num = of_alias_get_id(master->dev.of_node, "spi");
1213
1214         /* convention:  dynamically assigned bus IDs count down from the max */
1215         if (master->bus_num < 0) {
1216                 /* FIXME switch to an IDR based scheme, something like
1217                  * I2C now uses, so we can't run out of "dynamic" IDs
1218                  */
1219                 master->bus_num = atomic_dec_return(&dyn_bus_id);
1220                 dynamic = 1;
1221         }
1222
1223         spin_lock_init(&master->bus_lock_spinlock);
1224         mutex_init(&master->bus_lock_mutex);
1225         master->bus_lock_flag = 0;
1226
1227         /* register the device, then userspace will see it.
1228          * registration fails if the bus ID is in use.
1229          */
1230         dev_set_name(&master->dev, "spi%u", master->bus_num);
1231         status = device_add(&master->dev);
1232         if (status < 0)
1233                 goto done;
1234         dev_dbg(dev, "registered master %s%s\n", dev_name(&master->dev),
1235                         dynamic ? " (dynamic)" : "");
1236
1237         /* If we're using a queued driver, start the queue */
1238         if (master->transfer)
1239                 dev_info(dev, "master is unqueued, this is deprecated\n");
1240         else {
1241                 status = spi_master_initialize_queue(master);
1242                 if (status) {
1243                         device_del(&master->dev);
1244                         goto done;
1245                 }
1246         }
1247
1248         mutex_lock(&board_lock);
1249         list_add_tail(&master->list, &spi_master_list);
1250         list_for_each_entry(bi, &board_list, list)
1251                 spi_match_master_to_boardinfo(master, &bi->board_info);
1252         mutex_unlock(&board_lock);
1253
1254         /* Register devices from the device tree and ACPI */
1255         of_register_spi_devices(master);
1256         acpi_register_spi_devices(master);
1257 done:
1258         return status;
1259 }
1260 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_master);
1261
1262 static int __unregister(struct device *dev, void *null)
1263 {
1264         spi_unregister_device(to_spi_device(dev));
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 /**
1269  * spi_unregister_master - unregister SPI master controller
1270  * @master: the master being unregistered
1271  * Context: can sleep
1272  *
1273  * This call is used only by SPI master controller drivers, which are the
1274  * only ones directly touching chip registers.
1275  *
1276  * This must be called from context that can sleep.
1277  */
1278 void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
1279 {
1280         int dummy;
1281
1282         if (master->queued) {
1283                 if (spi_destroy_queue(master))
1284                         dev_err(&master->dev, "queue remove failed\n");
1285         }
1286
1287         mutex_lock(&board_lock);
1288         list_del(&master->list);
1289         mutex_unlock(&board_lock);
1290
1291         dummy = device_for_each_child(&master->dev, NULL, __unregister);
1292         device_unregister(&master->dev);
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_unregister_master);
1295
1296 int spi_master_suspend(struct spi_master *master)
1297 {
1298         int ret;
1299
1300         /* Basically no-ops for non-queued masters */
1301         if (!master->queued)
1302                 return 0;
1303
1304         ret = spi_stop_queue(master);
1305         if (ret)
1306                 dev_err(&master->dev, "queue stop failed\n");
1307
1308         return ret;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_suspend);
1311
1312 int spi_master_resume(struct spi_master *master)
1313 {
1314         int ret;
1315
1316         if (!master->queued)
1317                 return 0;
1318
1319         ret = spi_start_queue(master);
1320         if (ret)
1321                 dev_err(&master->dev, "queue restart failed\n");
1322
1323         return ret;
1324 }
1325 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_master_resume);
1326
1327 static int __spi_master_match(struct device *dev, const void *data)
1328 {
1329         struct spi_master *m;
1330         const u16 *bus_num = data;
1331
1332         m = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1333         return m->bus_num == *bus_num;
1334 }
1335
1336 /**
1337  * spi_busnum_to_master - look up master associated with bus_num
1338  * @bus_num: the master's bus number
1339  * Context: can sleep
1340  *
1341  * This call may be used with devices that are registered after
1342  * arch init time.  It returns a refcounted pointer to the relevant
1343  * spi_master (which the caller must release), or NULL if there is
1344  * no such master registered.
1345  */
1346 struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 bus_num)
1347 {
1348         struct device           *dev;
1349         struct spi_master       *master = NULL;
1350
1351         dev = class_find_device(&spi_master_class, NULL, &bus_num,
1352                                 __spi_master_match);
1353         if (dev)
1354                 master = container_of(dev, struct spi_master, dev);
1355         /* reference got in class_find_device */
1356         return master;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_busnum_to_master);
1359
1360
1361 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1362
1363 /* Core methods for SPI master protocol drivers.  Some of the
1364  * other core methods are currently defined as inline functions.
1365  */
1366
1367 /**
1368  * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
1369  * @spi: the device whose settings are being modified
1370  * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
1371  *
1372  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
1373  * device doesn't work with its default.  They may likewise need
1374  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
1375  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
1376  * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
1377  * effect the next time the device is selected and data is transferred to
1378  * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
1379  *
1380  * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
1381  * that the underlying controller or its driver does not support.  For
1382  * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
1383  * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
1384  */
1385 int spi_setup(struct spi_device *spi)
1386 {
1387         unsigned        bad_bits;
1388         int             status = 0;
1389
1390         /* check mode to prevent that DUAL and QUAD set at the same time
1391          */
1392         if (((spi->mode & SPI_TX_DUAL) && (spi->mode & SPI_TX_QUAD)) ||
1393                 ((spi->mode & SPI_RX_DUAL) && (spi->mode & SPI_RX_QUAD))) {
1394                 dev_err(&spi->dev,
1395                 "setup: can not select dual and quad at the same time\n");
1396                 return -EINVAL;
1397         }
1398         /* if it is SPI_3WIRE mode, DUAL and QUAD should be forbidden
1399          */
1400         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) && (spi->mode &
1401                 (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD | SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1402                 return -EINVAL;
1403         /* help drivers fail *cleanly* when they need options
1404          * that aren't supported with their current master
1405          */
1406         bad_bits = spi->mode & ~spi->master->mode_bits;
1407         if (bad_bits) {
1408                 dev_err(&spi->dev, "setup: unsupported mode bits %x\n",
1409                         bad_bits);
1410                 return -EINVAL;
1411         }
1412
1413         if (!spi->bits_per_word)
1414                 spi->bits_per_word = 8;
1415
1416         if (spi->master->setup)
1417                 status = spi->master->setup(spi);
1418
1419         dev_dbg(&spi->dev, "setup mode %d, %s%s%s%s"
1420                                 "%u bits/w, %u Hz max --> %d\n",
1421                         (int) (spi->mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)),
1422                         (spi->mode & SPI_CS_HIGH) ? "cs_high, " : "",
1423                         (spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? "lsb, " : "",
1424                         (spi->mode & SPI_3WIRE) ? "3wire, " : "",
1425                         (spi->mode & SPI_LOOP) ? "loopback, " : "",
1426                         spi->bits_per_word, spi->max_speed_hz,
1427                         status);
1428
1429         return status;
1430 }
1431 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_setup);
1432
1433 static int __spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1434 {
1435         struct spi_master *master = spi->master;
1436         struct spi_transfer *xfer;
1437
1438         if (list_empty(&message->transfers))
1439                 return -EINVAL;
1440         if (!message->complete)
1441                 return -EINVAL;
1442
1443         /* Half-duplex links include original MicroWire, and ones with
1444          * only one data pin like SPI_3WIRE (switches direction) or where
1445          * either MOSI or MISO is missing.  They can also be caused by
1446          * software limitations.
1447          */
1448         if ((master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1449                         || (spi->mode & SPI_3WIRE)) {
1450                 unsigned flags = master->flags;
1451
1452                 list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1453                         if (xfer->rx_buf && xfer->tx_buf)
1454                                 return -EINVAL;
1455                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_TX) && xfer->tx_buf)
1456                                 return -EINVAL;
1457                         if ((flags & SPI_MASTER_NO_RX) && xfer->rx_buf)
1458                                 return -EINVAL;
1459                 }
1460         }
1461
1462         /**
1463          * Set transfer bits_per_word and max speed as spi device default if
1464          * it is not set for this transfer.
1465          * Set transfer tx_nbits and rx_nbits as single transfer default
1466          * (SPI_NBITS_SINGLE) if it is not set for this transfer.
1467          */
1468         list_for_each_entry(xfer, &message->transfers, transfer_list) {
1469                 message->frame_length += xfer->len;
1470                 if (!xfer->bits_per_word)
1471                         xfer->bits_per_word = spi->bits_per_word;
1472                 if (!xfer->speed_hz) {
1473                         xfer->speed_hz = spi->max_speed_hz;
1474                         if (master->max_speed_hz &&
1475                             xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1476                                 xfer->speed_hz = master->max_speed_hz;
1477                 }
1478
1479                 if (master->bits_per_word_mask) {
1480                         /* Only 32 bits fit in the mask */
1481                         if (xfer->bits_per_word > 32)
1482                                 return -EINVAL;
1483                         if (!(master->bits_per_word_mask &
1484                                         BIT(xfer->bits_per_word - 1)))
1485                                 return -EINVAL;
1486                 }
1487
1488                 if (xfer->speed_hz && master->min_speed_hz &&
1489                     xfer->speed_hz < master->min_speed_hz)
1490                         return -EINVAL;
1491                 if (xfer->speed_hz && master->max_speed_hz &&
1492                     xfer->speed_hz > master->max_speed_hz)
1493                         return -EINVAL;
1494
1495                 if (xfer->tx_buf && !xfer->tx_nbits)
1496                         xfer->tx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1497                 if (xfer->rx_buf && !xfer->rx_nbits)
1498                         xfer->rx_nbits = SPI_NBITS_SINGLE;
1499                 /* check transfer tx/rx_nbits:
1500                  * 1. keep the value is not out of single, dual and quad
1501                  * 2. keep tx/rx_nbits is contained by mode in spi_device
1502                  * 3. if SPI_3WIRE, tx/rx_nbits should be in single
1503                  */
1504                 if (xfer->tx_buf) {
1505                         if (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1506                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1507                                 xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1508                                 return -EINVAL;
1509                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1510                                 !(spi->mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)))
1511                                 return -EINVAL;
1512                         if ((xfer->tx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1513                                 !(spi->mode & SPI_TX_QUAD))
1514                                 return -EINVAL;
1515                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1516                                 (xfer->tx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1517                                 return -EINVAL;
1518                 }
1519                 /* check transfer rx_nbits */
1520                 if (xfer->rx_buf) {
1521                         if (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE &&
1522                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_DUAL &&
1523                                 xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_QUAD)
1524                                 return -EINVAL;
1525                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_DUAL) &&
1526                                 !(spi->mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)))
1527                                 return -EINVAL;
1528                         if ((xfer->rx_nbits == SPI_NBITS_QUAD) &&
1529                                 !(spi->mode & SPI_RX_QUAD))
1530                                 return -EINVAL;
1531                         if ((spi->mode & SPI_3WIRE) &&
1532                                 (xfer->rx_nbits != SPI_NBITS_SINGLE))
1533                                 return -EINVAL;
1534                 }
1535         }
1536
1537         message->spi = spi;
1538         message->status = -EINPROGRESS;
1539         return master->transfer(spi, message);
1540 }
1541
1542 /**
1543  * spi_async - asynchronous SPI transfer
1544  * @spi: device with which data will be exchanged
1545  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1546  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1547  *
1548  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1549  * as well as from task contexts which can sleep.
1550  *
1551  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1552  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1553  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1554  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1555  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1556  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1557  * core or controller driver code.
1558  *
1559  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1560  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1561  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1562  * time requirements, for example.
1563  *
1564  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1565  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1566  * Until returning from the associated message completion callback,
1567  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1568  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1569  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1570  */
1571 int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1572 {
1573         struct spi_master *master = spi->master;
1574         int ret;
1575         unsigned long flags;
1576
1577         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1578
1579         if (master->bus_lock_flag)
1580                 ret = -EBUSY;
1581         else
1582                 ret = __spi_async(spi, message);
1583
1584         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1585
1586         return ret;
1587 }
1588 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async);
1589
1590 /**
1591  * spi_async_locked - version of spi_async with exclusive bus usage
1592  * @spi: device with which data will be exchanged
1593  * @message: describes the data transfers, including completion callback
1594  * Context: any (irqs may be blocked, etc)
1595  *
1596  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
1597  * as well as from task contexts which can sleep.
1598  *
1599  * The completion callback is invoked in a context which can't sleep.
1600  * Before that invocation, the value of message->status is undefined.
1601  * When the callback is issued, message->status holds either zero (to
1602  * indicate complete success) or a negative error code.  After that
1603  * callback returns, the driver which issued the transfer request may
1604  * deallocate the associated memory; it's no longer in use by any SPI
1605  * core or controller driver code.
1606  *
1607  * Note that although all messages to a spi_device are handled in
1608  * FIFO order, messages may go to different devices in other orders.
1609  * Some device might be higher priority, or have various "hard" access
1610  * time requirements, for example.
1611  *
1612  * On detection of any fault during the transfer, processing of
1613  * the entire message is aborted, and the device is deselected.
1614  * Until returning from the associated message completion callback,
1615  * no other spi_message queued to that device will be processed.
1616  * (This rule applies equally to all the synchronous transfer calls,
1617  * which are wrappers around this core asynchronous primitive.)
1618  */
1619 int spi_async_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1620 {
1621         struct spi_master *master = spi->master;
1622         int ret;
1623         unsigned long flags;
1624
1625         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1626
1627         ret = __spi_async(spi, message);
1628
1629         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1630
1631         return ret;
1632
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_async_locked);
1635
1636
1637 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1638
1639 /* Utility methods for SPI master protocol drivers, layered on
1640  * top of the core.  Some other utility methods are defined as
1641  * inline functions.
1642  */
1643
1644 static void spi_complete(void *arg)
1645 {
1646         complete(arg);
1647 }
1648
1649 static int __spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message,
1650                       int bus_locked)
1651 {
1652         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
1653         int status;
1654         struct spi_master *master = spi->master;
1655
1656         message->complete = spi_complete;
1657         message->context = &done;
1658
1659         if (!bus_locked)
1660                 mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1661
1662         status = spi_async_locked(spi, message);
1663
1664         if (!bus_locked)
1665                 mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1666
1667         if (status == 0) {
1668                 wait_for_completion(&done);
1669                 status = message->status;
1670         }
1671         message->context = NULL;
1672         return status;
1673 }
1674
1675 /**
1676  * spi_sync - blocking/synchronous SPI data transfers
1677  * @spi: device with which data will be exchanged
1678  * @message: describes the data transfers
1679  * Context: can sleep
1680  *
1681  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1682  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1683  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1684  *
1685  * Note that the SPI device's chip select is active during the message,
1686  * and then is normally disabled between messages.  Drivers for some
1687  * frequently-used devices may want to minimize costs of selecting a chip,
1688  * by leaving it selected in anticipation that the next message will go
1689  * to the same chip.  (That may increase power usage.)
1690  *
1691  * Also, the caller is guaranteeing that the memory associated with the
1692  * message will not be freed before this call returns.
1693  *
1694  * It returns zero on success, else a negative error code.
1695  */
1696 int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1697 {
1698         return __spi_sync(spi, message, 0);
1699 }
1700 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync);
1701
1702 /**
1703  * spi_sync_locked - version of spi_sync with exclusive bus usage
1704  * @spi: device with which data will be exchanged
1705  * @message: describes the data transfers
1706  * Context: can sleep
1707  *
1708  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1709  * is non-interruptible, and has no timeout.  Low-overhead controller
1710  * drivers may DMA directly into and out of the message buffers.
1711  *
1712  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1713  * SPI bus. It has to be preceded by a spi_bus_lock call. The SPI bus must
1714  * be released by a spi_bus_unlock call when the exclusive access is over.
1715  *
1716  * It returns zero on success, else a negative error code.
1717  */
1718 int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
1719 {
1720         return __spi_sync(spi, message, 1);
1721 }
1722 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_sync_locked);
1723
1724 /**
1725  * spi_bus_lock - obtain a lock for exclusive SPI bus usage
1726  * @master: SPI bus master that should be locked for exclusive bus access
1727  * Context: can sleep
1728  *
1729  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1730  * is non-interruptible, and has no timeout.
1731  *
1732  * This call should be used by drivers that require exclusive access to the
1733  * SPI bus. The SPI bus must be released by a spi_bus_unlock call when the
1734  * exclusive access is over. Data transfer must be done by spi_sync_locked
1735  * and spi_async_locked calls when the SPI bus lock is held.
1736  *
1737  * It returns zero on success, else a negative error code.
1738  */
1739 int spi_bus_lock(struct spi_master *master)
1740 {
1741         unsigned long flags;
1742
1743         mutex_lock(&master->bus_lock_mutex);
1744
1745         spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1746         master->bus_lock_flag = 1;
1747         spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock, flags);
1748
1749         /* mutex remains locked until spi_bus_unlock is called */
1750
1751         return 0;
1752 }
1753 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_lock);
1754
1755 /**
1756  * spi_bus_unlock - release the lock for exclusive SPI bus usage
1757  * @master: SPI bus master that was locked for exclusive bus access
1758  * Context: can sleep
1759  *
1760  * This call may only be used from a context that may sleep.  The sleep
1761  * is non-interruptible, and has no timeout.
1762  *
1763  * This call releases an SPI bus lock previously obtained by an spi_bus_lock
1764  * call.
1765  *
1766  * It returns zero on success, else a negative error code.
1767  */
1768 int spi_bus_unlock(struct spi_master *master)
1769 {
1770         master->bus_lock_flag = 0;
1771
1772         mutex_unlock(&master->bus_lock_mutex);
1773
1774         return 0;
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_bus_unlock);
1777
1778 /* portable code must never pass more than 32 bytes */
1779 #define SPI_BUFSIZ      max(32,SMP_CACHE_BYTES)
1780
1781 static u8       *buf;
1782
1783 /**
1784  * spi_write_then_read - SPI synchronous write followed by read
1785  * @spi: device with which data will be exchanged
1786  * @txbuf: data to be written (need not be dma-safe)
1787  * @n_tx: size of txbuf, in bytes
1788  * @rxbuf: buffer into which data will be read (need not be dma-safe)
1789  * @n_rx: size of rxbuf, in bytes
1790  * Context: can sleep
1791  *
1792  * This performs a half duplex MicroWire style transaction with the
1793  * device, sending txbuf and then reading rxbuf.  The return value
1794  * is zero for success, else a negative errno status code.
1795  * This call may only be used from a context that may sleep.
1796  *
1797  * Parameters to this routine are always copied using a small buffer;
1798  * portable code should never use this for more than 32 bytes.
1799  * Performance-sensitive or bulk transfer code should instead use
1800  * spi_{async,sync}() calls with dma-safe buffers.
1801  */
1802 int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
1803                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
1804                 void *rxbuf, unsigned n_rx)
1805 {
1806         static DEFINE_MUTEX(lock);
1807
1808         int                     status;
1809         struct spi_message      message;
1810         struct spi_transfer     x[2];
1811         u8                      *local_buf;
1812
1813         /* Use preallocated DMA-safe buffer if we can.  We can't avoid
1814          * copying here, (as a pure convenience thing), but we can
1815          * keep heap costs out of the hot path unless someone else is
1816          * using the pre-allocated buffer or the transfer is too large.
1817          */
1818         if ((n_tx + n_rx) > SPI_BUFSIZ || !mutex_trylock(&lock)) {
1819                 local_buf = kmalloc(max((unsigned)SPI_BUFSIZ, n_tx + n_rx),
1820                                     GFP_KERNEL | GFP_DMA);
1821                 if (!local_buf)
1822                         return -ENOMEM;
1823         } else {
1824                 local_buf = buf;
1825         }
1826
1827         spi_message_init(&message);
1828         memset(x, 0, sizeof x);
1829         if (n_tx) {
1830                 x[0].len = n_tx;
1831                 spi_message_add_tail(&x[0], &message);
1832         }
1833         if (n_rx) {
1834                 x[1].len = n_rx;
1835                 spi_message_add_tail(&x[1], &message);
1836         }
1837
1838         memcpy(local_buf, txbuf, n_tx);
1839         x[0].tx_buf = local_buf;
1840         x[1].rx_buf = local_buf + n_tx;
1841
1842         /* do the i/o */
1843         status = spi_sync(spi, &message);
1844         if (status == 0)
1845                 memcpy(rxbuf, x[1].rx_buf, n_rx);
1846
1847         if (x[0].tx_buf == buf)
1848                 mutex_unlock(&lock);
1849         else
1850                 kfree(local_buf);
1851
1852         return status;
1853 }
1854 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_write_then_read);
1855
1856 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1857
1858 static int __init spi_init(void)
1859 {
1860         int     status;
1861
1862         buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
1863         if (!buf) {
1864                 status = -ENOMEM;
1865                 goto err0;
1866         }
1867
1868         status = bus_register(&spi_bus_type);
1869         if (status < 0)
1870                 goto err1;
1871
1872         status = class_register(&spi_master_class);
1873         if (status < 0)
1874                 goto err2;
1875         return 0;
1876
1877 err2:
1878         bus_unregister(&spi_bus_type);
1879 err1:
1880         kfree(buf);
1881         buf = NULL;
1882 err0:
1883         return status;
1884 }
1885
1886 /* board_info is normally registered in arch_initcall(),
1887  * but even essential drivers wait till later
1888  *
1889  * REVISIT only boardinfo really needs static linking. the rest (device and
1890  * driver registration) _could_ be dynamically linked (modular) ... costs
1891  * include needing to have boardinfo data structures be much more public.
1892  */
1893 postcore_initcall(spi_init);
1894