1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * Freescale vf610 GPIO support through PORT and GPIO
4  *
5  * Copyright (c) 2014 Toradex AG.
6  *
7  * Author: Stefan Agner <stefan@agner.ch>.
8  */
9 #include <linux/bitops.h>
10 #include <linux/clk.h>
11 #include <linux/err.h>
12 #include <linux/gpio/driver.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/io.h>
16 #include <linux/ioport.h>
17 #include <linux/irq.h>
18 #include <linux/platform_device.h>
19 #include <linux/of.h>
20 #include <linux/of_irq.h>
21 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
22 
23 #define VF610_GPIO_PER_PORT		32
24 
25 struct fsl_gpio_soc_data {
26 	/* SoCs has a Port Data Direction Register (PDDR) */
27 	bool have_paddr;
28 	bool have_dual_base;
29 };
30 
31 struct vf610_gpio_port {
32 	struct gpio_chip gc;
33 	void __iomem *base;
34 	void __iomem *gpio_base;
35 	const struct fsl_gpio_soc_data *sdata;
36 	u8 irqc[VF610_GPIO_PER_PORT];
37 	struct clk *clk_port;
38 	struct clk *clk_gpio;
39 	int irq;
40 };
41 
42 #define GPIO_PDOR		0x00
43 #define GPIO_PSOR		0x04
44 #define GPIO_PCOR		0x08
45 #define GPIO_PTOR		0x0c
46 #define GPIO_PDIR		0x10
47 #define GPIO_PDDR		0x14
48 
49 #define PORT_PCR(n)		((n) * 0x4)
50 #define PORT_PCR_IRQC_OFFSET	16
51 
52 #define PORT_ISFR		0xa0
53 #define PORT_DFER		0xc0
54 #define PORT_DFCR		0xc4
55 #define PORT_DFWR		0xc8
56 
57 #define PORT_INT_OFF		0x0
58 #define PORT_INT_LOGIC_ZERO	0x8
59 #define PORT_INT_RISING_EDGE	0x9
60 #define PORT_INT_FALLING_EDGE	0xa
61 #define PORT_INT_EITHER_EDGE	0xb
62 #define PORT_INT_LOGIC_ONE	0xc
63 
64 #define IMX8ULP_GPIO_BASE_OFF	0x40
65 #define IMX8ULP_BASE_OFF	0x80
66 
67 static const struct fsl_gpio_soc_data vf610_data = {
68 	.have_dual_base = true,
69 };
70 
71 static const struct fsl_gpio_soc_data imx_data = {
72 	.have_paddr = true,
73 	.have_dual_base = true,
74 };
75 
76 static const struct fsl_gpio_soc_data imx8ulp_data = {
77 	.have_paddr = true,
78 };
79 
80 static const struct of_device_id vf610_gpio_dt_ids[] = {
81 	{ .compatible = "fsl,vf610-gpio",	.data = &vf610_data },
82 	{ .compatible = "fsl,imx7ulp-gpio",	.data = &imx_data, },
83 	{ .compatible = "fsl,imx8ulp-gpio",	.data = &imx8ulp_data, },
84 	{ /* sentinel */ }
85 };
86 
vf610_gpio_writel(u32 val,void __iomem * reg)87 static inline void vf610_gpio_writel(u32 val, void __iomem *reg)
88 {
89 	writel_relaxed(val, reg);
90 }
91 
vf610_gpio_readl(void __iomem * reg)92 static inline u32 vf610_gpio_readl(void __iomem *reg)
93 {
94 	return readl_relaxed(reg);
95 }
96 
vf610_gpio_get(struct gpio_chip * gc,unsigned int gpio)97 static int vf610_gpio_get(struct gpio_chip *gc, unsigned int gpio)
98 {
99 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(gc);
100 	u32 mask = BIT(gpio);
101 	unsigned long offset = GPIO_PDIR;
102 
103 	if (port->sdata->have_paddr) {
104 		mask &= vf610_gpio_readl(port->gpio_base + GPIO_PDDR);
105 		if (mask)
106 			offset = GPIO_PDOR;
107 	}
108 
109 	return !!(vf610_gpio_readl(port->gpio_base + offset) & BIT(gpio));
110 }
111 
vf610_gpio_set(struct gpio_chip * gc,unsigned int gpio,int val)112 static void vf610_gpio_set(struct gpio_chip *gc, unsigned int gpio, int val)
113 {
114 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(gc);
115 	u32 mask = BIT(gpio);
116 	unsigned long offset = val ? GPIO_PSOR : GPIO_PCOR;
117 
118 	vf610_gpio_writel(mask, port->gpio_base + offset);
119 }
120 
vf610_gpio_direction_input(struct gpio_chip * chip,unsigned int gpio)121 static int vf610_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned int gpio)
122 {
123 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(chip);
124 	u32 mask = BIT(gpio);
125 	u32 val;
126 
127 	if (port->sdata->have_paddr) {
128 		val = vf610_gpio_readl(port->gpio_base + GPIO_PDDR);
129 		val &= ~mask;
130 		vf610_gpio_writel(val, port->gpio_base + GPIO_PDDR);
131 	}
132 
133 	return pinctrl_gpio_direction_input(chip, gpio);
134 }
135 
vf610_gpio_direction_output(struct gpio_chip * chip,unsigned int gpio,int value)136 static int vf610_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip, unsigned int gpio,
137 				       int value)
138 {
139 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(chip);
140 	u32 mask = BIT(gpio);
141 	u32 val;
142 
143 	vf610_gpio_set(chip, gpio, value);
144 
145 	if (port->sdata->have_paddr) {
146 		val = vf610_gpio_readl(port->gpio_base + GPIO_PDDR);
147 		val |= mask;
148 		vf610_gpio_writel(val, port->gpio_base + GPIO_PDDR);
149 	}
150 
151 	return pinctrl_gpio_direction_output(chip, gpio);
152 }
153 
vf610_gpio_get_direction(struct gpio_chip * gc,unsigned int gpio)154 static int vf610_gpio_get_direction(struct gpio_chip *gc, unsigned int gpio)
155 {
156 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(gc);
157 	u32 mask = BIT(gpio);
158 
159 	mask &= vf610_gpio_readl(port->gpio_base + GPIO_PDDR);
160 
161 	if (mask)
162 		return GPIO_LINE_DIRECTION_OUT;
163 
164 	return GPIO_LINE_DIRECTION_IN;
165 }
166 
vf610_gpio_irq_handler(struct irq_desc * desc)167 static void vf610_gpio_irq_handler(struct irq_desc *desc)
168 {
169 	struct vf610_gpio_port *port =
170 		gpiochip_get_data(irq_desc_get_handler_data(desc));
171 	struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
172 	int pin;
173 	unsigned long irq_isfr;
174 
175 	chained_irq_enter(chip, desc);
176 
177 	irq_isfr = vf610_gpio_readl(port->base + PORT_ISFR);
178 
179 	for_each_set_bit(pin, &irq_isfr, VF610_GPIO_PER_PORT) {
180 		vf610_gpio_writel(BIT(pin), port->base + PORT_ISFR);
181 
182 		generic_handle_domain_irq(port->gc.irq.domain, pin);
183 	}
184 
185 	chained_irq_exit(chip, desc);
186 }
187 
vf610_gpio_irq_ack(struct irq_data * d)188 static void vf610_gpio_irq_ack(struct irq_data *d)
189 {
190 	struct vf610_gpio_port *port =
191 		gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(d));
192 	int gpio = d->hwirq;
193 
194 	vf610_gpio_writel(BIT(gpio), port->base + PORT_ISFR);
195 }
196 
vf610_gpio_irq_set_type(struct irq_data * d,u32 type)197 static int vf610_gpio_irq_set_type(struct irq_data *d, u32 type)
198 {
199 	struct vf610_gpio_port *port =
200 		gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(d));
201 	u8 irqc;
202 
203 	switch (type) {
204 	case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
205 		irqc = PORT_INT_RISING_EDGE;
206 		break;
207 	case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
208 		irqc = PORT_INT_FALLING_EDGE;
209 		break;
210 	case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
211 		irqc = PORT_INT_EITHER_EDGE;
212 		break;
213 	case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
214 		irqc = PORT_INT_LOGIC_ZERO;
215 		break;
216 	case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
217 		irqc = PORT_INT_LOGIC_ONE;
218 		break;
219 	default:
220 		return -EINVAL;
221 	}
222 
223 	port->irqc[d->hwirq] = irqc;
224 
225 	if (type & IRQ_TYPE_LEVEL_MASK)
226 		irq_set_handler_locked(d, handle_level_irq);
227 	else
228 		irq_set_handler_locked(d, handle_edge_irq);
229 
230 	return 0;
231 }
232 
vf610_gpio_irq_mask(struct irq_data * d)233 static void vf610_gpio_irq_mask(struct irq_data *d)
234 {
235 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
236 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(gc);
237 	irq_hw_number_t gpio_num = irqd_to_hwirq(d);
238 	void __iomem *pcr_base = port->base + PORT_PCR(gpio_num);
239 
240 	vf610_gpio_writel(0, pcr_base);
241 	gpiochip_disable_irq(gc, gpio_num);
242 }
243 
vf610_gpio_irq_unmask(struct irq_data * d)244 static void vf610_gpio_irq_unmask(struct irq_data *d)
245 {
246 	struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
247 	struct vf610_gpio_port *port = gpiochip_get_data(gc);
248 	irq_hw_number_t gpio_num = irqd_to_hwirq(d);
249 	void __iomem *pcr_base = port->base + PORT_PCR(gpio_num);
250 
251 	gpiochip_enable_irq(gc, gpio_num);
252 	vf610_gpio_writel(port->irqc[gpio_num] << PORT_PCR_IRQC_OFFSET,
253 			  pcr_base);
254 }
255 
vf610_gpio_irq_set_wake(struct irq_data * d,u32 enable)256 static int vf610_gpio_irq_set_wake(struct irq_data *d, u32 enable)
257 {
258 	struct vf610_gpio_port *port =
259 		gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(d));
260 
261 	if (enable)
262 		enable_irq_wake(port->irq);
263 	else
264 		disable_irq_wake(port->irq);
265 
266 	return 0;
267 }
268 
269 static const struct irq_chip vf610_irqchip = {
270 	.name = "gpio-vf610",
271 	.irq_ack = vf610_gpio_irq_ack,
272 	.irq_mask = vf610_gpio_irq_mask,
273 	.irq_unmask = vf610_gpio_irq_unmask,
274 	.irq_set_type = vf610_gpio_irq_set_type,
275 	.irq_set_wake = vf610_gpio_irq_set_wake,
276 	.flags = IRQCHIP_IMMUTABLE | IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND
277 			| IRQCHIP_ENABLE_WAKEUP_ON_SUSPEND,
278 	GPIOCHIP_IRQ_RESOURCE_HELPERS,
279 };
280 
vf610_gpio_disable_clk(void * data)281 static void vf610_gpio_disable_clk(void *data)
282 {
283 	clk_disable_unprepare(data);
284 }
285 
vf610_gpio_probe(struct platform_device * pdev)286 static int vf610_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
287 {
288 	struct device *dev = &pdev->dev;
289 	struct vf610_gpio_port *port;
290 	struct gpio_chip *gc;
291 	struct gpio_irq_chip *girq;
292 	int i;
293 	int ret;
294 	bool dual_base;
295 
296 	port = devm_kzalloc(dev, sizeof(*port), GFP_KERNEL);
297 	if (!port)
298 		return -ENOMEM;
299 
300 	port->sdata = of_device_get_match_data(dev);
301 
302 	dual_base = port->sdata->have_dual_base;
303 
304 	/*
305 	 * Handle legacy compatible combinations which used two reg values
306 	 * for the i.MX8ULP and i.MX93.
307 	 */
308 	if (device_is_compatible(dev, "fsl,imx7ulp-gpio") &&
309 	    (device_is_compatible(dev, "fsl,imx93-gpio") ||
310 	    (device_is_compatible(dev, "fsl,imx8ulp-gpio"))))
311 		dual_base = true;
312 
313 	if (dual_base) {
314 		port->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
315 		if (IS_ERR(port->base))
316 			return PTR_ERR(port->base);
317 
318 		port->gpio_base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 1);
319 		if (IS_ERR(port->gpio_base))
320 			return PTR_ERR(port->gpio_base);
321 	} else {
322 		port->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
323 		if (IS_ERR(port->base))
324 			return PTR_ERR(port->base);
325 
326 		port->gpio_base = port->base + IMX8ULP_GPIO_BASE_OFF;
327 		port->base = port->base + IMX8ULP_BASE_OFF;
328 	}
329 
330 	port->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
331 	if (port->irq < 0)
332 		return port->irq;
333 
334 	port->clk_port = devm_clk_get(dev, "port");
335 	ret = PTR_ERR_OR_ZERO(port->clk_port);
336 	if (!ret) {
337 		ret = clk_prepare_enable(port->clk_port);
338 		if (ret)
339 			return ret;
340 		ret = devm_add_action_or_reset(dev, vf610_gpio_disable_clk,
341 					       port->clk_port);
342 		if (ret)
343 			return ret;
344 	} else if (ret == -EPROBE_DEFER) {
345 		/*
346 		 * Percolate deferrals, for anything else,
347 		 * just live without the clocking.
348 		 */
349 		return ret;
350 	}
351 
352 	port->clk_gpio = devm_clk_get(dev, "gpio");
353 	ret = PTR_ERR_OR_ZERO(port->clk_gpio);
354 	if (!ret) {
355 		ret = clk_prepare_enable(port->clk_gpio);
356 		if (ret)
357 			return ret;
358 		ret = devm_add_action_or_reset(dev, vf610_gpio_disable_clk,
359 					       port->clk_gpio);
360 		if (ret)
361 			return ret;
362 	} else if (ret == -EPROBE_DEFER) {
363 		return ret;
364 	}
365 
366 	gc = &port->gc;
367 	gc->parent = dev;
368 	gc->label = dev_name(dev);
369 	gc->ngpio = VF610_GPIO_PER_PORT;
370 	gc->base = -1;
371 
372 	gc->request = gpiochip_generic_request;
373 	gc->free = gpiochip_generic_free;
374 	gc->direction_input = vf610_gpio_direction_input;
375 	gc->get = vf610_gpio_get;
376 	gc->direction_output = vf610_gpio_direction_output;
377 	gc->set = vf610_gpio_set;
378 	/*
379 	 * only IP has Port Data Direction Register(PDDR) can
380 	 * support get direction
381 	 */
382 	if (port->sdata->have_paddr)
383 		gc->get_direction = vf610_gpio_get_direction;
384 
385 	/* Mask all GPIO interrupts */
386 	for (i = 0; i < gc->ngpio; i++)
387 		vf610_gpio_writel(0, port->base + PORT_PCR(i));
388 
389 	/* Clear the interrupt status register for all GPIO's */
390 	vf610_gpio_writel(~0, port->base + PORT_ISFR);
391 
392 	girq = &gc->irq;
393 	gpio_irq_chip_set_chip(girq, &vf610_irqchip);
394 	girq->parent_handler = vf610_gpio_irq_handler;
395 	girq->num_parents = 1;
396 	girq->parents = devm_kcalloc(&pdev->dev, 1,
397 				     sizeof(*girq->parents),
398 				     GFP_KERNEL);
399 	if (!girq->parents)
400 		return -ENOMEM;
401 	girq->parents[0] = port->irq;
402 	girq->default_type = IRQ_TYPE_NONE;
403 	girq->handler = handle_edge_irq;
404 
405 	return devm_gpiochip_add_data(dev, gc, port);
406 }
407 
408 static struct platform_driver vf610_gpio_driver = {
409 	.driver		= {
410 		.name	= "gpio-vf610",
411 		.of_match_table = vf610_gpio_dt_ids,
412 	},
413 	.probe		= vf610_gpio_probe,
414 };
415 
416 builtin_platform_driver(vf610_gpio_driver);
417