arch/cris/arch-v32/drivers/mach-a3/gpio.c

   1 /*
   2  * Artec-3 general port I/O device
   3  *
   4  * Copyright (c) 2007 Axis Communications AB
   5  *
   6  * Authors:    Bjorn Wesen      (initial version)
   7  *             Ola Knutsson     (LED handling)
   8  *             Johan Adolfsson  (read/set directions, write, port G,
   9  *                               port to ETRAX FS.
  10  *             Ricard Wanderlof (PWM for Artpec-3)
  11  *
  12  */
  13
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/ioport.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/fs.h>
  21 #include <linux/string.h>
  22 #include <linux/poll.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/mutex.h>
  27
  28 #include <asm/etraxgpio.h>
  29 #include <hwregs/reg_map.h>
  30 #include <hwregs/reg_rdwr.h>
  31 #include <hwregs/gio_defs.h>
  32 #include <hwregs/intr_vect_defs.h>
  33 #include <asm/io.h>
  34 #include <asm/irq.h>
  35 #include <mach/pinmux.h>
  36
  37 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
  38 #include "../i2c.h"
  39
  40 #define VIRT_I2C_ADDR 0x40
  41 #endif
  42
  43 /* The following gio ports on ARTPEC-3 is available:
  44  * pa 32 bits
  45  * pb 32 bits
  46  * pc 16 bits
  47  * each port has a rw_px_dout, r_px_din and rw_px_oe register.
  48  */
  49
  50 #define GPIO_MAJOR 120  /* experimental MAJOR number */
  51
  52 #define I2C_INTERRUPT_BITS 0x300 /* i2c0_done and i2c1_done bits */
  53
  54 #define D(x)
  55
  56 #if 0
  57 static int dp_cnt;
  58 #define DP(x) \
  59         do { \
  60                 dp_cnt++; \
  61                 if (dp_cnt % 1000 == 0) \
  62                         x; \
  63         } while (0)
  64 #else
  65 #define DP(x)
  66 #endif
  67
  68 static DEFINE_MUTEX(gpio_mutex);
  69 static char gpio_name[] = "etrax gpio";
  70
  71 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
  72 static int virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
  73                               unsigned long arg);
  74 #endif
  75 static long gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
  76 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char __user *buf,
  77         size_t count, loff_t *off);
  78 static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp);
  79 static int gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp);
  80 static unsigned int gpio_poll(struct file *filp,
  81         struct poll_table_struct *wait);
  82
  83 /* private data per open() of this driver */
  84
  85 struct gpio_private {
  86         struct gpio_private *next;
  87         /* The IO_CFG_WRITE_MODE_VALUE only support 8 bits: */
  88         unsigned char clk_mask;
  89         unsigned char data_mask;
  90         unsigned char write_msb;
  91         unsigned char pad1;
  92         /* These fields are generic */
  93         unsigned long highalarm, lowalarm;
  94         wait_queue_head_t alarm_wq;
  95         int minor;
  96 };
  97
  98 static void gpio_set_alarm(struct gpio_private *priv);
  99 static int gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg);
 100 static int gpio_pwm_ioctl(struct gpio_private *priv, unsigned int cmd,
 101         unsigned long arg);
 102
 103
 104 /* linked list of alarms to check for */
 105
 106 static struct gpio_private *alarmlist;
 107
 108 static int wanted_interrupts;
 109
 110 static DEFINE_SPINLOCK(gpio_lock);
 111
 112 #define NUM_PORTS (GPIO_MINOR_LAST+1)
 113 #define GIO_REG_RD_ADDR(reg) \
 114         (unsigned long *)(regi_gio + REG_RD_ADDR_gio_##reg)
 115 #define GIO_REG_WR_ADDR(reg) \
 116         (unsigned long *)(regi_gio + REG_WR_ADDR_gio_##reg)
 117 static unsigned long led_dummy;
 118 static unsigned long port_d_dummy;      /* Only input on Artpec-3 */
 119 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 120 static unsigned long port_e_dummy;      /* Non existent on Artpec-3 */
 121 static unsigned long virtual_dummy;
 122 static unsigned long virtual_rw_pv_oe = CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OE;
 123 static unsigned short cached_virtual_gpio_read;
 124 #endif
 125
 126 static unsigned long *data_out[NUM_PORTS] = {
 127         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pa_dout),
 128         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pb_dout),
 129         &led_dummy,
 130         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pc_dout),
 131         &port_d_dummy,
 132 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 133         &port_e_dummy,
 134         &virtual_dummy,
 135 #endif
 136 };
 137
 138 static unsigned long *data_in[NUM_PORTS] = {
 139         GIO_REG_RD_ADDR(r_pa_din),
 140         GIO_REG_RD_ADDR(r_pb_din),
 141         &led_dummy,
 142         GIO_REG_RD_ADDR(r_pc_din),
 143         GIO_REG_RD_ADDR(r_pd_din),
 144 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 145         &port_e_dummy,
 146         &virtual_dummy,
 147 #endif
 148 };
 149
 150 static unsigned long changeable_dir[NUM_PORTS] = {
 151         CONFIG_ETRAX_PA_CHANGEABLE_DIR,
 152         CONFIG_ETRAX_PB_CHANGEABLE_DIR,
 153         0,
 154         CONFIG_ETRAX_PC_CHANGEABLE_DIR,
 155         0,
 156 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 157         0,
 158         CONFIG_ETRAX_PV_CHANGEABLE_DIR,
 159 #endif
 160 };
 161
 162 static unsigned long changeable_bits[NUM_PORTS] = {
 163         CONFIG_ETRAX_PA_CHANGEABLE_BITS,
 164         CONFIG_ETRAX_PB_CHANGEABLE_BITS,
 165         0,
 166         CONFIG_ETRAX_PC_CHANGEABLE_BITS,
 167         0,
 168 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 169         0,
 170         CONFIG_ETRAX_PV_CHANGEABLE_BITS,
 171 #endif
 172 };
 173
 174 static unsigned long *dir_oe[NUM_PORTS] = {
 175         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pa_oe),
 176         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pb_oe),
 177         &led_dummy,
 178         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pc_oe),
 179         &port_d_dummy,
 180 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 181         &port_e_dummy,
 182         &virtual_rw_pv_oe,
 183 #endif
 184 };
 185
 186 static void gpio_set_alarm(struct gpio_private *priv)
 187 {
 188         int bit;
 189         int intr_cfg;
 190         int mask;
 191         int pins;
 192         unsigned long flags;
 193
 194         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 195         intr_cfg = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
 196         pins = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins);
 197         mask = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask) & I2C_INTERRUPT_BITS;
 198
 199         for (bit = 0; bit < 32; bit++) {
 200                 int intr = bit % 8;
 201                 int pin = bit / 8;
 202                 if (priv->minor < GPIO_MINOR_LEDS)
 203                         pin += priv->minor * 4;
 204                 else
 205                         pin += (priv->minor - 1) * 4;
 206
 207                 if (priv->highalarm & (1<<bit)) {
 208                         intr_cfg |= (regk_gio_hi << (intr * 3));
 209                         mask |= 1 << intr;
 210                         wanted_interrupts = mask & 0xff;
 211                         pins |= pin << (intr * 4);
 212                 } else if (priv->lowalarm & (1<<bit)) {
 213                         intr_cfg |= (regk_gio_lo << (intr * 3));
 214                         mask |= 1 << intr;
 215                         wanted_interrupts = mask & 0xff;
 216                         pins |= pin << (intr * 4);
 217                 }
 218         }
 219
 220         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
 221         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins, pins);
 222         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask, mask);
 223
 224         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 225 }
 226
 227 static unsigned int gpio_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
 228 {
 229         unsigned int mask = 0;
 230         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 231         unsigned long data;
 232         unsigned long tmp;
 233
 234         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
 235             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
 236                 return 0;
 237
 238         poll_wait(file, &priv->alarm_wq, wait);
 239         if (priv->minor <= GPIO_MINOR_D) {
 240                 data = readl(data_in[priv->minor]);
 241                 REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_ack_intr, wanted_interrupts);
 242                 tmp = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
 243                 tmp &= I2C_INTERRUPT_BITS;
 244                 tmp |= wanted_interrupts;
 245                 REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask, tmp);
 246         } else
 247                 return 0;
 248
 249         if ((data & priv->highalarm) || (~data & priv->lowalarm))
 250                 mask = POLLIN|POLLRDNORM;
 251
 252         DP(printk(KERN_DEBUG "gpio_poll ready: mask 0x%08X\n", mask));
 253         return mask;
 254 }
 255
 256 static irqreturn_t gpio_interrupt(int irq, void *dev_id)
 257 {
 258         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
 259         reg_gio_r_masked_intr masked_intr;
 260         reg_gio_rw_ack_intr ack_intr;
 261         unsigned long flags;
 262         unsigned long tmp;
 263         unsigned long tmp2;
 264 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 265         unsigned char enable_gpiov_ack = 0;
 266 #endif
 267
 268         /* Find what PA interrupts are active */
 269         masked_intr = REG_RD(gio, regi_gio, r_masked_intr);
 270         tmp = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_r_masked_intr, masked_intr);
 271
 272         /* Find those that we have enabled */
 273         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 274         tmp &= wanted_interrupts;
 275         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 276
 277 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 278         /* Something changed on virtual GPIO. Interrupt is acked by
 279          * reading the device.
 280          */
 281         if (tmp & (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN)) {
 282                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&cached_virtual_gpio_read,
 283                         sizeof(cached_virtual_gpio_read));
 284                 enable_gpiov_ack = 1;
 285         }
 286 #endif
 287
 288         /* Ack them */
 289         ack_intr = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_ack_intr, unsigned long, tmp);
 290         REG_WR(gio, regi_gio, rw_ack_intr, ack_intr);
 291
 292         /* Disable those interrupts.. */
 293         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
 294         tmp2 = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_rw_intr_mask, intr_mask);
 295         tmp2 &= ~tmp;
 296 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 297         /* Do not disable interrupt on virtual GPIO. Changes on virtual
 298          * pins are only noticed by an interrupt.
 299          */
 300         if (enable_gpiov_ack)
 301                 tmp2 |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
 302 #endif
 303         intr_mask = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_intr_mask, unsigned long, tmp2);
 304         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
 305
 306         return IRQ_RETVAL(tmp);
 307 }
 308
 309 static void gpio_write_bit(unsigned long *port, unsigned char data, int bit,
 310         unsigned char clk_mask, unsigned char data_mask)
 311 {
 312         unsigned long shadow = readl(port) & ~clk_mask;
 313         writel(shadow, port);
 314         if (data & 1 << bit)
 315                 shadow |= data_mask;
 316         else
 317                 shadow &= ~data_mask;
 318         writel(shadow, port);
 319         /* For FPGA: min 5.0ns (DCC) before CCLK high */
 320         shadow |= clk_mask;
 321         writel(shadow, port);
 322 }
 323
 324 static void gpio_write_byte(struct gpio_private *priv, unsigned long *port,
 325                 unsigned char data)
 326 {
 327         int i;
 328
 329         if (priv->write_msb)
 330                 for (i = 7; i >= 0; i--)
 331                         gpio_write_bit(port, data, i, priv->clk_mask,
 332                                 priv->data_mask);
 333         else
 334                 for (i = 0; i <= 7; i++)
 335                         gpio_write_bit(port, data, i, priv->clk_mask,
 336                                 priv->data_mask);
 337 }
 338
 339
 340 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char __user *buf,
 341         size_t count, loff_t *off)
 342 {
 343         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 344         unsigned long flags;
 345         ssize_t retval = count;
 346         /* Only bits 0-7 may be used for write operations but allow all
 347            devices except leds... */
 348 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 349         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
 350                 return -EFAULT;
 351 #endif
 352         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
 353                 return -EFAULT;
 354
 355         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
 356             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
 357                 return -EFAULT;
 358
 359         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, count))
 360                 return -EFAULT;
 361
 362         /* It must have been configured using the IO_CFG_WRITE_MODE */
 363         /* Perhaps a better error code? */
 364         if (priv->clk_mask == 0 || priv->data_mask == 0)
 365                 return -EPERM;
 366
 367         D(printk(KERN_DEBUG "gpio_write: %lu to data 0x%02X clk 0x%02X "
 368                 "msb: %i\n",
 369                 count, priv->data_mask, priv->clk_mask, priv->write_msb));
 370
 371         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 372
 373         while (count--)
 374                 gpio_write_byte(priv, data_out[priv->minor], *buf++);
 375
 376         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 377         return retval;
 378 }
 379
 380 static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp)
 381 {
 382         struct gpio_private *priv;
 383         int p = iminor(inode);
 384
 385         if (p > GPIO_MINOR_LAST_PWM ||
 386             (p > GPIO_MINOR_LAST && p < GPIO_MINOR_PWM0))
 387                 return -EINVAL;
 388
 389         priv = kmalloc(sizeof(struct gpio_private), GFP_KERNEL);
 390
 391         if (!priv)
 392                 return -ENOMEM;
 393
 394         mutex_lock(&gpio_mutex);
 395         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
 396
 397         priv->minor = p;
 398         filp->private_data = priv;
 399
 400         /* initialize the io/alarm struct, not for PWM ports though  */
 401         if (p <= GPIO_MINOR_LAST) {
 402
 403                 priv->clk_mask = 0;
 404                 priv->data_mask = 0;
 405                 priv->highalarm = 0;
 406                 priv->lowalarm = 0;
 407
 408                 init_waitqueue_head(&priv->alarm_wq);
 409
 410                 /* link it into our alarmlist */
 411                 spin_lock_irq(&gpio_lock);
 412                 priv->next = alarmlist;
 413                 alarmlist = priv;
 414                 spin_unlock_irq(&gpio_lock);
 415         }
 416
 417         mutex_unlock(&gpio_mutex);
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 static int gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp)
 422 {
 423         struct gpio_private *p;
 424         struct gpio_private *todel;
 425         /* local copies while updating them: */
 426         unsigned long a_high, a_low;
 427
 428         /* prepare to free private structure */
 429         todel = filp->private_data;
 430
 431         /* unlink from alarmlist - only for non-PWM ports though */
 432         if (todel->minor <= GPIO_MINOR_LAST) {
 433                 spin_lock_irq(&gpio_lock);
 434                 p = alarmlist;
 435
 436                 if (p == todel)
 437                         alarmlist = todel->next;
 438                  else {
 439                         while (p->next != todel)
 440                                 p = p->next;
 441                         p->next = todel->next;
 442                 }
 443
 444                 /* Check if there are still any alarms set */
 445                 p = alarmlist;
 446                 a_high = 0;
 447                 a_low = 0;
 448                 while (p) {
 449                         if (p->minor == GPIO_MINOR_A) {
 450 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 451                                 p->lowalarm |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
 452 #endif
 453                                 a_high |= p->highalarm;
 454                                 a_low |= p->lowalarm;
 455                         }
 456
 457                         p = p->next;
 458                 }
 459
 460 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 461         /* Variable 'a_low' needs to be set here again
 462          * to ensure that interrupt for virtual GPIO is handled.
 463          */
 464                 a_low |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
 465 #endif
 466
 467                 spin_unlock_irq(&gpio_lock);
 468         }
 469         kfree(todel);
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 /* Main device API. ioctl's to read/set/clear bits, as well as to
 475  * set alarms to wait for using a subsequent select().
 476  */
 477
 478 inline unsigned long setget_input(struct gpio_private *priv, unsigned long arg)
 479 {
 480         /* Set direction 0=unchanged 1=input,
 481          * return mask with 1=input
 482          */
 483         unsigned long flags;
 484         unsigned long dir_shadow;
 485
 486         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 487
 488         dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]) &
 489                 ~(arg & changeable_dir[priv->minor]);
 490         writel(dir_shadow, dir_oe[priv->minor]);
 491
 492         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 493
 494         if (priv->minor == GPIO_MINOR_C)
 495                 dir_shadow ^= 0xFFFF;           /* Only 16 bits */
 496 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 497         else if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
 498                 dir_shadow ^= 0xFFFF;           /* Only 16 bits */
 499 #endif
 500         else
 501                 dir_shadow ^= 0xFFFFFFFF;       /* PA, PB and PD 32 bits */
 502
 503         return dir_shadow;
 504
 505 } /* setget_input */
 506
 507 static inline unsigned long setget_output(struct gpio_private *priv,
 508         unsigned long arg)
 509 {
 510         unsigned long flags;
 511         unsigned long dir_shadow;
 512
 513         spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 514
 515         dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]) |
 516                 (arg & changeable_dir[priv->minor]);
 517         writel(dir_shadow, dir_oe[priv->minor]);
 518
 519         spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 520         return dir_shadow;
 521 } /* setget_output */
 522
 523 static long gpio_ioctl_unlocked(struct file *file,
 524         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 525 {
 526         unsigned long flags;
 527         unsigned long val;
 528         unsigned long shadow;
 529         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 530
 531         if (_IOC_TYPE(cmd) != ETRAXGPIO_IOCTYPE)
 532                 return -ENOTTY;
 533
 534         /* Check for special ioctl handlers first */
 535
 536 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 537         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
 538                 return virtual_gpio_ioctl(file, cmd, arg);
 539 #endif
 540
 541         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
 542                 return gpio_leds_ioctl(cmd, arg);
 543
 544         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
 545             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
 546                 return gpio_pwm_ioctl(priv, cmd, arg);
 547
 548         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 549         case IO_READBITS: /* Use IO_READ_INBITS and IO_READ_OUTBITS instead */
 550                 /* Read the port. */
 551                 return readl(data_in[priv->minor]);
 552         case IO_SETBITS:
 553                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 554                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
 555                 shadow = readl(data_out[priv->minor]) |
 556                         (arg & changeable_bits[priv->minor]);
 557                 writel(shadow, data_out[priv->minor]);
 558                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 559                 break;
 560         case IO_CLRBITS:
 561                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 562                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
 563                 shadow = readl(data_out[priv->minor]) &
 564                         ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
 565                 writel(shadow, data_out[priv->minor]);
 566                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 567                 break;
 568         case IO_HIGHALARM:
 569                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
 570                 priv->highalarm |= arg;
 571                 gpio_set_alarm(priv);
 572                 break;
 573         case IO_LOWALARM:
 574                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
 575                 priv->lowalarm |= arg;
 576                 gpio_set_alarm(priv);
 577                 break;
 578         case IO_CLRALARM:
 579                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
 580                 priv->highalarm &= ~arg;
 581                 priv->lowalarm  &= ~arg;
 582                 gpio_set_alarm(priv);
 583                 break;
 584         case IO_READDIR: /* Use IO_SETGET_INPUT/OUTPUT instead! */
 585                 /* Read direction 0=input 1=output */
 586                 return readl(dir_oe[priv->minor]);
 587
 588         case IO_SETINPUT: /* Use IO_SETGET_INPUT instead! */
 589                 /* Set direction 0=unchanged 1=input,
 590                  * return mask with 1=input
 591                  */
 592                 return setget_input(priv, arg);
 593
 594         case IO_SETOUTPUT: /* Use IO_SETGET_OUTPUT instead! */
 595                 /* Set direction 0=unchanged 1=output,
 596                  * return mask with 1=output
 597                  */
 598                 return setget_output(priv, arg);
 599
 600         case IO_CFG_WRITE_MODE:
 601         {
 602                 int res = -EPERM;
 603                 unsigned long dir_shadow, clk_mask, data_mask, write_msb;
 604
 605                 clk_mask = arg & 0xFF;
 606                 data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
 607                 write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
 608
 609                 /* Check if we're allowed to change the bits and
 610                  * the direction is correct
 611                  */
 612                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 613                 dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]);
 614                 if ((clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 615                     (data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 616                     (clk_mask & dir_shadow) &&
 617                     (data_mask & dir_shadow)) {
 618                         priv->clk_mask = clk_mask;
 619                         priv->data_mask = data_mask;
 620                         priv->write_msb = write_msb;
 621                         res = 0;
 622                 }
 623                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 624
 625                 return res;
 626         }
 627         case IO_READ_INBITS:
 628                 /* *arg is result of reading the input pins */
 629                 val = readl(data_in[priv->minor]);
 630                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 631                         return -EFAULT;
 632                 return 0;
 633         case IO_READ_OUTBITS:
 634                  /* *arg is result of reading the output shadow */
 635                 val = *data_out[priv->minor];
 636                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 637                         return -EFAULT;
 638                 break;
 639         case IO_SETGET_INPUT:
 640                 /* bits set in *arg is set to input,
 641                  * *arg updated with current input pins.
 642                  */
 643                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 644                         return -EFAULT;
 645                 val = setget_input(priv, val);
 646                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 647                         return -EFAULT;
 648                 break;
 649         case IO_SETGET_OUTPUT:
 650                 /* bits set in *arg is set to output,
 651                  * *arg updated with current output pins.
 652                  */
 653                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 654                         return -EFAULT;
 655                 val = setget_output(priv, val);
 656                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 657                         return -EFAULT;
 658                 break;
 659         default:
 660                 return -EINVAL;
 661         } /* switch */
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 static long gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 667 {
 668        long ret;
 669
 670        mutex_lock(&gpio_mutex);
 671        ret = gpio_ioctl_unlocked(file, cmd, arg);
 672        mutex_unlock(&gpio_mutex);
 673
 674        return ret;
 675 }
 676
 677 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 678 static int virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
 679         unsigned long arg)
 680 {
 681         unsigned long flags;
 682         unsigned short val;
 683         unsigned short shadow;
 684         struct gpio_private *priv = file->private_data;
 685
 686         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 687         case IO_SETBITS:
 688                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 689                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
 690                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 691                 shadow |= ~readl(dir_oe[priv->minor]) |
 692                         (arg & changeable_bits[priv->minor]);
 693                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 694                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 695                 break;
 696         case IO_CLRBITS:
 697                 spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 698                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
 699                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 700                 shadow |= ~readl(dir_oe[priv->minor]) &
 701                         ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
 702                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 703                 spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
 704                 break;
 705         case IO_HIGHALARM:
 706                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
 707                 priv->highalarm |= arg;
 708                 break;
 709         case IO_LOWALARM:
 710                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
 711                 priv->lowalarm |= arg;
 712                 break;
 713         case IO_CLRALARM:
 714                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
 715                 priv->highalarm &= ~arg;
 716                 priv->lowalarm  &= ~arg;
 717                 break;
 718         case IO_CFG_WRITE_MODE:
 719         {
 720                 unsigned long dir_shadow;
 721                 dir_shadow = readl(dir_oe[priv->minor]);
 722
 723                 priv->clk_mask = arg & 0xFF;
 724                 priv->data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
 725                 priv->write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
 726                 /* Check if we're allowed to change the bits and
 727                  * the direction is correct
 728                  */
 729                 if (!((priv->clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 730                       (priv->data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
 731                       (priv->clk_mask & dir_shadow) &&
 732                       (priv->data_mask & dir_shadow))) {
 733                         priv->clk_mask = 0;
 734                         priv->data_mask = 0;
 735                         return -EPERM;
 736                 }
 737                 break;
 738         }
 739         case IO_READ_INBITS:
 740                 /* *arg is result of reading the input pins */
 741                 val = cached_virtual_gpio_read & ~readl(dir_oe[priv->minor]);
 742                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 743                         return -EFAULT;
 744                 return 0;
 745
 746         case IO_READ_OUTBITS:
 747                  /* *arg is result of reading the output shadow */
 748                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&val, sizeof(val));
 749                 val &= readl(dir_oe[priv->minor]);
 750                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 751                         return -EFAULT;
 752                 break;
 753         case IO_SETGET_INPUT:
 754         {
 755                 /* bits set in *arg is set to input,
 756                  * *arg updated with current input pins.
 757                  */
 758                 unsigned short input_mask = ~readl(dir_oe[priv->minor]);
 759                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 760                         return -EFAULT;
 761                 val = setget_input(priv, val);
 762                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 763                         return -EFAULT;
 764                 if ((input_mask & val) != input_mask) {
 765                         /* Input pins changed. All ports desired as input
 766                          * should be set to logic 1.
 767                          */
 768                         unsigned short change = input_mask ^ val;
 769                         i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
 770                                 sizeof(shadow));
 771                         shadow &= ~change;
 772                         shadow |= val;
 773                         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
 774                                 sizeof(shadow));
 775                 }
 776                 break;
 777         }
 778         case IO_SETGET_OUTPUT:
 779                 /* bits set in *arg is set to output,
 780                  * *arg updated with current output pins.
 781                  */
 782                 if (copy_from_user(&val, (void __user *)arg, sizeof(val)))
 783                         return -EFAULT;
 784                 val = setget_output(priv, val);
 785                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
 786                         return -EFAULT;
 787                 break;
 788         default:
 789                 return -EINVAL;
 790         } /* switch */
 791         return 0;
 792 }
 793 #endif /* CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO */
 794
 795 static int gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg)
 796 {
 797         unsigned char green;
 798         unsigned char red;
 799
 800         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 801         case IO_LEDACTIVE_SET:
 802                 green = ((unsigned char) arg) & 1;
 803                 red   = (((unsigned char) arg) >> 1) & 1;
 804                 CRIS_LED_ACTIVE_SET_G(green);
 805                 CRIS_LED_ACTIVE_SET_R(red);
 806                 break;
 807
 808         default:
 809                 return -EINVAL;
 810         } /* switch */
 811
 812         return 0;
 813 }
 814
 815 static int gpio_pwm_set_mode(unsigned long arg, int pwm_port)
 816 {
 817         int pinmux_pwm = pinmux_pwm0 + pwm_port;
 818         int mode;
 819         reg_gio_rw_pwm0_ctrl rw_pwm_ctrl = {
 820                 .ccd_val = 0,
 821                 .ccd_override = regk_gio_no,
 822                 .mode = regk_gio_no
 823         };
 824         int allocstatus;
 825
 826         if (get_user(mode, &((struct io_pwm_set_mode *) arg)->mode))
 827                 return -EFAULT;
 828         rw_pwm_ctrl.mode = mode;
 829         if (mode != PWM_OFF)
 830                 allocstatus = crisv32_pinmux_alloc_fixed(pinmux_pwm);
 831         else
 832                 allocstatus = crisv32_pinmux_dealloc_fixed(pinmux_pwm);
 833         if (allocstatus)
 834                 return allocstatus;
 835         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_ctrl, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_ctrl) +
 836                 12 * pwm_port, rw_pwm_ctrl);
 837         return 0;
 838 }
 839
 840 static int gpio_pwm_set_period(unsigned long arg, int pwm_port)
 841 {
 842         struct io_pwm_set_period periods;
 843         reg_gio_rw_pwm0_var rw_pwm_widths;
 844
 845         if (copy_from_user(&periods, (void __user *)arg, sizeof(periods)))
 846                 return -EFAULT;
 847         if (periods.lo > 8191 || periods.hi > 8191)
 848                 return -EINVAL;
 849         rw_pwm_widths.lo = periods.lo;
 850         rw_pwm_widths.hi = periods.hi;
 851         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_var, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_var) +
 852                 12 * pwm_port, rw_pwm_widths);
 853         return 0;
 854 }
 855
 856 static int gpio_pwm_set_duty(unsigned long arg, int pwm_port)
 857 {
 858         unsigned int duty;
 859         reg_gio_rw_pwm0_data rw_pwm_duty;
 860
 861         if (get_user(duty, &((struct io_pwm_set_duty *) arg)->duty))
 862                 return -EFAULT;
 863         if (duty > 255)
 864                 return -EINVAL;
 865         rw_pwm_duty.data = duty;
 866         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_data, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_data) +
 867                 12 * pwm_port, rw_pwm_duty);
 868         return 0;
 869 }
 870
 871 static int gpio_pwm_ioctl(struct gpio_private *priv, unsigned int cmd,
 872         unsigned long arg)
 873 {
 874         int pwm_port = priv->minor - GPIO_MINOR_PWM0;
 875
 876         switch (_IOC_NR(cmd)) {
 877         case IO_PWM_SET_MODE:
 878                 return gpio_pwm_set_mode(arg, pwm_port);
 879         case IO_PWM_SET_PERIOD:
 880                 return gpio_pwm_set_period(arg, pwm_port);
 881         case IO_PWM_SET_DUTY:
 882                 return gpio_pwm_set_duty(arg, pwm_port);
 883         default:
 884                 return -EINVAL;
 885         }
 886         return 0;
 887 }
 888
 889 static const struct file_operations gpio_fops = {
 890         .owner          = THIS_MODULE,
 891         .poll           = gpio_poll,
 892         .unlocked_ioctl = gpio_ioctl,
 893         .write          = gpio_write,
 894         .open           = gpio_open,
 895         .release        = gpio_release,
 896         .llseek         = noop_llseek,
 897 };
 898
 899 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 900 static void __init virtual_gpio_init(void)
 901 {
 902         reg_gio_rw_intr_cfg intr_cfg;
 903         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
 904         unsigned short shadow;
 905
 906         shadow = ~virtual_rw_pv_oe; /* Input ports should be set to logic 1 */
 907         shadow |= CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OUT;
 908         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
 909
 910         /* Set interrupt mask and on what state the interrupt shall trigger.
 911          * For virtual gpio the interrupt shall trigger on logic '0'.
 912          */
 913         intr_cfg = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
 914         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
 915
 916         switch (CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN) {
 917         case 0:
 918                 intr_cfg.pa0 = regk_gio_lo;
 919                 intr_mask.pa0 = regk_gio_yes;
 920                 break;
 921         case 1:
 922                 intr_cfg.pa1 = regk_gio_lo;
 923                 intr_mask.pa1 = regk_gio_yes;
 924                 break;
 925         case 2:
 926                 intr_cfg.pa2 = regk_gio_lo;
 927                 intr_mask.pa2 = regk_gio_yes;
 928                 break;
 929         case 3:
 930                 intr_cfg.pa3 = regk_gio_lo;
 931                 intr_mask.pa3 = regk_gio_yes;
 932                 break;
 933         case 4:
 934                 intr_cfg.pa4 = regk_gio_lo;
 935                 intr_mask.pa4 = regk_gio_yes;
 936                 break;
 937         case 5:
 938                 intr_cfg.pa5 = regk_gio_lo;
 939                 intr_mask.pa5 = regk_gio_yes;
 940                 break;
 941         case 6:
 942                 intr_cfg.pa6 = regk_gio_lo;
 943                 intr_mask.pa6 = regk_gio_yes;
 944                 break;
 945         case 7:
 946                 intr_cfg.pa7 = regk_gio_lo;
 947                 intr_mask.pa7 = regk_gio_yes;
 948                 break;
 949         }
 950
 951         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
 952         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
 953 }
 954 #endif
 955
 956 /* main driver initialization routine, called from mem.c */
 957
 958 static int __init gpio_init(void)
 959 {
 960         int res, res2;
 961
 962         printk(KERN_INFO "ETRAX FS GPIO driver v2.7, (c) 2003-2008 "
 963                 "Axis Communications AB\n");
 964
 965         /* do the formalities */
 966
 967         res = register_chrdev(GPIO_MAJOR, gpio_name, &gpio_fops);
 968         if (res < 0) {
 969                 printk(KERN_ERR "gpio: couldn't get a major number.\n");
 970                 return res;
 971         }
 972
 973         /* Clear all leds */
 974         CRIS_LED_NETWORK_GRP0_SET(0);
 975         CRIS_LED_NETWORK_GRP1_SET(0);
 976         CRIS_LED_ACTIVE_SET(0);
 977         CRIS_LED_DISK_READ(0);
 978         CRIS_LED_DISK_WRITE(0);
 979
 980         res2 = request_irq(GIO_INTR_VECT, gpio_interrupt,
 981                 IRQF_SHARED, "gpio", &alarmlist);
 982         if (res2) {
 983                 printk(KERN_ERR "err: irq for gpio\n");
 984                 return res2;
 985         }
 986
 987         /* No IRQs by default. */
 988         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins, 0);
 989
 990 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
 991         virtual_gpio_init();
 992 #endif
 993
 994         return res;
 995 }
 996
 997 /* this makes sure that gpio_init is called during kernel boot */
 998
 999 module_init(gpio_init);