1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * GPIO controller in LSI ZEVIO SoCs.
4  *
5  * Author: Fabian Vogt <fabian@ritter-vogt.de>
6  */
7 
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/errno.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/bitops.h>
12 #include <linux/io.h>
13 #include <linux/of_device.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/gpio/driver.h>
16 
17 /*
18  * Memory layout:
19  * This chip has four gpio sections, each controls 8 GPIOs.
20  * Bit 0 in section 0 is GPIO 0, bit 2 in section 1 is GPIO 10.
21  * Disclaimer: Reverse engineered!
22  * For more information refer to:
23  * http://hackspire.unsads.com/wiki/index.php/Memory-mapped_I/O_ports#90000000_-_General_Purpose_I.2FO_.28GPIO.29
24  *
25  * 0x00-0x3F: Section 0
26  *     +0x00: Masked interrupt status (read-only)
27  *     +0x04: R: Interrupt status W: Reset interrupt status
28  *     +0x08: R: Interrupt mask W: Mask interrupt
29  *     +0x0C: W: Unmask interrupt (write-only)
30  *     +0x10: Direction: I/O=1/0
31  *     +0x14: Output
32  *     +0x18: Input (read-only)
33  *     +0x20: R: Level interrupt W: Set as level interrupt
34  * 0x40-0x7F: Section 1
35  * 0x80-0xBF: Section 2
36  * 0xC0-0xFF: Section 3
37  */
38 
39 #define ZEVIO_GPIO_SECTION_SIZE			0x40
40 
41 /* Offsets to various registers */
42 #define ZEVIO_GPIO_INT_MASKED_STATUS	0x00
43 #define ZEVIO_GPIO_INT_STATUS		0x04
44 #define ZEVIO_GPIO_INT_UNMASK		0x08
45 #define ZEVIO_GPIO_INT_MASK		0x0C
46 #define ZEVIO_GPIO_DIRECTION		0x10
47 #define ZEVIO_GPIO_OUTPUT		0x14
48 #define ZEVIO_GPIO_INPUT			0x18
49 #define ZEVIO_GPIO_INT_STICKY		0x20
50 
51 /* Bit number of GPIO in its section */
52 #define ZEVIO_GPIO_BIT(gpio) (gpio&7)
53 
54 struct zevio_gpio {
55 	struct gpio_chip        chip;
56 	spinlock_t		lock;
57 	void __iomem		*regs;
58 };
59 
zevio_gpio_port_get(struct zevio_gpio * c,unsigned pin,unsigned port_offset)60 static inline u32 zevio_gpio_port_get(struct zevio_gpio *c, unsigned pin,
61 					unsigned port_offset)
62 {
63 	unsigned section_offset = ((pin >> 3) & 3)*ZEVIO_GPIO_SECTION_SIZE;
64 	return readl(IOMEM(c->regs + section_offset + port_offset));
65 }
66 
zevio_gpio_port_set(struct zevio_gpio * c,unsigned pin,unsigned port_offset,u32 val)67 static inline void zevio_gpio_port_set(struct zevio_gpio *c, unsigned pin,
68 					unsigned port_offset, u32 val)
69 {
70 	unsigned section_offset = ((pin >> 3) & 3)*ZEVIO_GPIO_SECTION_SIZE;
71 	writel(val, IOMEM(c->regs + section_offset + port_offset));
72 }
73 
74 /* Functions for struct gpio_chip */
zevio_gpio_get(struct gpio_chip * chip,unsigned pin)75 static int zevio_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned pin)
76 {
77 	struct zevio_gpio *controller = gpiochip_get_data(chip);
78 	u32 val, dir;
79 
80 	spin_lock(&controller->lock);
81 	dir = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_DIRECTION);
82 	if (dir & BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin)))
83 		val = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_INPUT);
84 	else
85 		val = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_OUTPUT);
86 	spin_unlock(&controller->lock);
87 
88 	return (val >> ZEVIO_GPIO_BIT(pin)) & 0x1;
89 }
90 
zevio_gpio_set(struct gpio_chip * chip,unsigned pin,int value)91 static void zevio_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned pin, int value)
92 {
93 	struct zevio_gpio *controller = gpiochip_get_data(chip);
94 	u32 val;
95 
96 	spin_lock(&controller->lock);
97 	val = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_OUTPUT);
98 	if (value)
99 		val |= BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin));
100 	else
101 		val &= ~BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin));
102 
103 	zevio_gpio_port_set(controller, pin, ZEVIO_GPIO_OUTPUT, val);
104 	spin_unlock(&controller->lock);
105 }
106 
zevio_gpio_direction_input(struct gpio_chip * chip,unsigned pin)107 static int zevio_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned pin)
108 {
109 	struct zevio_gpio *controller = gpiochip_get_data(chip);
110 	u32 val;
111 
112 	spin_lock(&controller->lock);
113 
114 	val = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_DIRECTION);
115 	val |= BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin));
116 	zevio_gpio_port_set(controller, pin, ZEVIO_GPIO_DIRECTION, val);
117 
118 	spin_unlock(&controller->lock);
119 
120 	return 0;
121 }
122 
zevio_gpio_direction_output(struct gpio_chip * chip,unsigned pin,int value)123 static int zevio_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
124 				       unsigned pin, int value)
125 {
126 	struct zevio_gpio *controller = gpiochip_get_data(chip);
127 	u32 val;
128 
129 	spin_lock(&controller->lock);
130 	val = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_OUTPUT);
131 	if (value)
132 		val |= BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin));
133 	else
134 		val &= ~BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin));
135 
136 	zevio_gpio_port_set(controller, pin, ZEVIO_GPIO_OUTPUT, val);
137 	val = zevio_gpio_port_get(controller, pin, ZEVIO_GPIO_DIRECTION);
138 	val &= ~BIT(ZEVIO_GPIO_BIT(pin));
139 	zevio_gpio_port_set(controller, pin, ZEVIO_GPIO_DIRECTION, val);
140 
141 	spin_unlock(&controller->lock);
142 
143 	return 0;
144 }
145 
zevio_gpio_to_irq(struct gpio_chip * chip,unsigned pin)146 static int zevio_gpio_to_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned pin)
147 {
148 	/*
149 	 * TODO: Implement IRQs.
150 	 * Not implemented yet due to weird lockups
151 	 */
152 
153 	return -ENXIO;
154 }
155 
156 static const struct gpio_chip zevio_gpio_chip = {
157 	.direction_input	= zevio_gpio_direction_input,
158 	.direction_output	= zevio_gpio_direction_output,
159 	.set			= zevio_gpio_set,
160 	.get			= zevio_gpio_get,
161 	.to_irq			= zevio_gpio_to_irq,
162 	.base			= 0,
163 	.owner			= THIS_MODULE,
164 	.ngpio			= 32,
165 	.of_gpio_n_cells	= 2,
166 };
167 
168 /* Initialization */
zevio_gpio_probe(struct platform_device * pdev)169 static int zevio_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
170 {
171 	struct zevio_gpio *controller;
172 	int status, i;
173 
174 	controller = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*controller), GFP_KERNEL);
175 	if (!controller)
176 		return -ENOMEM;
177 
178 	platform_set_drvdata(pdev, controller);
179 
180 	/* Copy our reference */
181 	controller->chip = zevio_gpio_chip;
182 	controller->chip.parent = &pdev->dev;
183 
184 	controller->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
185 	if (IS_ERR(controller->regs))
186 		return dev_err_probe(&pdev->dev, PTR_ERR(controller->regs),
187 				     "failed to ioremap memory resource\n");
188 
189 	status = devm_gpiochip_add_data(&pdev->dev, &controller->chip, controller);
190 	if (status) {
191 		dev_err(&pdev->dev, "failed to add gpiochip: %d\n", status);
192 		return status;
193 	}
194 
195 	spin_lock_init(&controller->lock);
196 
197 	/* Disable interrupts, they only cause errors */
198 	for (i = 0; i < controller->chip.ngpio; i += 8)
199 		zevio_gpio_port_set(controller, i, ZEVIO_GPIO_INT_MASK, 0xFF);
200 
201 	dev_dbg(controller->chip.parent, "ZEVIO GPIO controller set up!\n");
202 
203 	return 0;
204 }
205 
206 static const struct of_device_id zevio_gpio_of_match[] = {
207 	{ .compatible = "lsi,zevio-gpio", },
208 	{ },
209 };
210 
211 static struct platform_driver zevio_gpio_driver = {
212 	.driver		= {
213 		.name	= "gpio-zevio",
214 		.of_match_table = zevio_gpio_of_match,
215 		.suppress_bind_attrs = true,
216 	},
217 	.probe		= zevio_gpio_probe,
218 };
219 builtin_platform_driver(zevio_gpio_driver);
220