drivers/gpu/drm/mcde/mcde_drv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2018 Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
   4  * Parts of this file were based on the MCDE driver by Marcus Lorentzon
   5  * (C) ST-Ericsson SA 2013
   6  */
   7
   8 /**
   9  * DOC: ST-Ericsson MCDE Driver
  10  *
  11  * The MCDE (short for multi-channel display engine) is a graphics
  12  * controller found in the Ux500 chipsets, such as NovaThor U8500.
  13  * It was initially conceptualized by ST Microelectronics for the
  14  * successor of the Nomadik line, STn8500 but productified in the
  15  * ST-Ericsson U8500 where is was used for mass-market deployments
  16  * in Android phones from Samsung and Sony Ericsson.
  17  *
  18  * It can do 1080p30 on SDTV CCIR656, DPI-2, DBI-2 or DSI for
  19  * panels with or without frame buffering and can convert most
  20  * input formats including most variants of RGB and YUV.
  21  *
  22  * The hardware has four display pipes, and the layout is a little
  23  * bit like this::
  24  *
  25  *   Memory     -> Overlay -> Channel -> FIFO -> 8 formatters -> DSI/DPI
  26  *   External      0..5       0..3       A,B,    6 x DSI         bridge
  27  *   source 0..9                         C0,C1   2 x DPI
  28  *
  29  * FIFOs A and B are for LCD and HDMI while FIFO CO/C1 are for
  30  * panels with embedded buffer.
  31  * 6 of the formatters are for DSI, 3 pairs for VID/CMD respectively.
  32  * 2 of the formatters are for DPI.
  33  *
  34  * Behind the formatters are the DSI or DPI ports that route to
  35  * the external pins of the chip. As there are 3 DSI ports and one
  36  * DPI port, it is possible to configure up to 4 display pipelines
  37  * (effectively using channels 0..3) for concurrent use.
  38  *
  39  * In the current DRM/KMS setup, we use one external source, one overlay,
  40  * one FIFO and one formatter which we connect to the simple DMA framebuffer
  41  * helpers. We then provide a bridge to the DSI port, and on the DSI port
  42  * bridge we connect hang a panel bridge or other bridge. This may be subject
  43  * to change as we exploit more of the hardware capabilities.
  44  *
  45  * TODO:
  46  *
  47  * - Enabled damaged rectangles using drm_plane_enable_fb_damage_clips()
  48  *   so we can selectively just transmit the damaged area to a
  49  *   command-only display.
  50  * - Enable mixing of more planes, possibly at the cost of moving away
  51  *   from using the simple framebuffer pipeline.
  52  * - Enable output to bridges such as the AV8100 HDMI encoder from
  53  *   the DSI bridge.
  54  */
  55
  56 #include <linux/clk.h>
  57 #include <linux/component.h>
  58 #include <linux/dma-buf.h>
  59 #include <linux/irq.h>
  60 #include <linux/io.h>
  61 #include <linux/module.h>
  62 #include <linux/of_platform.h>
  63 #include <linux/platform_device.h>
  64 #include <linux/regulator/consumer.h>
  65 #include <linux/slab.h>
  66 #include <linux/delay.h>
  67
  68 #include <drm/drm_atomic_helper.h>
  69 #include <drm/drm_bridge.h>
  70 #include <drm/drm_drv.h>
  71 #include <drm/drm_fb_dma_helper.h>
  72 #include <drm/drm_fbdev_generic.h>
  73 #include <drm/drm_gem.h>
  74 #include <drm/drm_gem_dma_helper.h>
  75 #include <drm/drm_gem_framebuffer_helper.h>
  76 #include <drm/drm_managed.h>
  77 #include <drm/drm_of.h>
  78 #include <drm/drm_probe_helper.h>
  79 #include <drm/drm_panel.h>
  80 #include <drm/drm_vblank.h>
  81
  82 #include "mcde_drm.h"
  83
  84 #define DRIVER_DESC     "DRM module for MCDE"
  85
  86 #define MCDE_PID 0x000001FC
  87 #define MCDE_PID_METALFIX_VERSION_SHIFT 0
  88 #define MCDE_PID_METALFIX_VERSION_MASK 0x000000FF
  89 #define MCDE_PID_DEVELOPMENT_VERSION_SHIFT 8
  90 #define MCDE_PID_DEVELOPMENT_VERSION_MASK 0x0000FF00
  91 #define MCDE_PID_MINOR_VERSION_SHIFT 16
  92 #define MCDE_PID_MINOR_VERSION_MASK 0x00FF0000
  93 #define MCDE_PID_MAJOR_VERSION_SHIFT 24
  94 #define MCDE_PID_MAJOR_VERSION_MASK 0xFF000000
  95
  96 static const struct drm_mode_config_funcs mcde_mode_config_funcs = {
  97         .fb_create = drm_gem_fb_create,
  98         .atomic_check = drm_atomic_helper_check,
  99         .atomic_commit = drm_atomic_helper_commit,
 100 };
 101
 102 static const struct drm_mode_config_helper_funcs mcde_mode_config_helpers = {
 103         /*
 104          * Using this function is necessary to commit atomic updates
 105          * that need the CRTC to be enabled before a commit, as is
 106          * the case with e.g. DSI displays.
 107          */
 108         .atomic_commit_tail = drm_atomic_helper_commit_tail_rpm,
 109 };
 110
 111 static irqreturn_t mcde_irq(int irq, void *data)
 112 {
 113         struct mcde *mcde = data;
 114         u32 val;
 115
 116         val = readl(mcde->regs + MCDE_MISERR);
 117
 118         mcde_display_irq(mcde);
 119
 120         if (val)
 121                 dev_info(mcde->dev, "some error IRQ\n");
 122         writel(val, mcde->regs + MCDE_RISERR);
 123
 124         return IRQ_HANDLED;
 125 }
 126
 127 static int mcde_modeset_init(struct drm_device *drm)
 128 {
 129         struct drm_mode_config *mode_config;
 130         struct mcde *mcde = to_mcde(drm);
 131         int ret;
 132
 133         /*
 134          * If no other bridge was found, check if we have a DPI panel or
 135          * any other bridge connected directly to the MCDE DPI output.
 136          * If a DSI bridge is found, DSI will take precedence.
 137          *
 138          * TODO: more elaborate bridge selection if we have more than one
 139          * thing attached to the system.
 140          */
 141         if (!mcde->bridge) {
 142                 struct drm_panel *panel;
 143                 struct drm_bridge *bridge;
 144
 145                 ret = drm_of_find_panel_or_bridge(drm->dev->of_node,
 146                                                   0, 0, &panel, &bridge);
 147                 if (ret) {
 148                         dev_err(drm->dev,
 149                                 "Could not locate any output bridge or panel\n");
 150                         return ret;
 151                 }
 152                 if (panel) {
 153                         bridge = drm_panel_bridge_add_typed(panel,
 154                                         DRM_MODE_CONNECTOR_DPI);
 155                         if (IS_ERR(bridge)) {
 156                                 dev_err(drm->dev,
 157                                         "Could not connect panel bridge\n");
 158                                 return PTR_ERR(bridge);
 159                         }
 160                 }
 161                 mcde->dpi_output = true;
 162                 mcde->bridge = bridge;
 163                 mcde->flow_mode = MCDE_DPI_FORMATTER_FLOW;
 164         }
 165
 166         mode_config = &drm->mode_config;
 167         mode_config->funcs = &mcde_mode_config_funcs;
 168         mode_config->helper_private = &mcde_mode_config_helpers;
 169         /* This hardware can do 1080p */
 170         mode_config->min_width = 1;
 171         mode_config->max_width = 1920;
 172         mode_config->min_height = 1;
 173         mode_config->max_height = 1080;
 174
 175         ret = drm_vblank_init(drm, 1);
 176         if (ret) {
 177                 dev_err(drm->dev, "failed to init vblank\n");
 178                 return ret;
 179         }
 180
 181         ret = mcde_display_init(drm);
 182         if (ret) {
 183                 dev_err(drm->dev, "failed to init display\n");
 184                 return ret;
 185         }
 186
 187         /* Attach the bridge. */
 188         ret = drm_simple_display_pipe_attach_bridge(&mcde->pipe,
 189                                                     mcde->bridge);
 190         if (ret) {
 191                 dev_err(drm->dev, "failed to attach display output bridge\n");
 192                 return ret;
 193         }
 194
 195         drm_mode_config_reset(drm);
 196         drm_kms_helper_poll_init(drm);
 197
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 DEFINE_DRM_GEM_DMA_FOPS(drm_fops);
 202
 203 static const struct drm_driver mcde_drm_driver = {
 204         .driver_features =
 205                 DRIVER_MODESET | DRIVER_GEM | DRIVER_ATOMIC,
 206         .ioctls = NULL,
 207         .fops = &drm_fops,
 208         .name = "mcde",
 209         .desc = DRIVER_DESC,
 210         .date = "20180529",
 211         .major = 1,
 212         .minor = 0,
 213         .patchlevel = 0,
 214         DRM_GEM_DMA_DRIVER_OPS,
 215 };
 216
 217 static int mcde_drm_bind(struct device *dev)
 218 {
 219         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(dev);
 220         int ret;
 221
 222         ret = drmm_mode_config_init(drm);
 223         if (ret)
 224                 return ret;
 225
 226         ret = component_bind_all(drm->dev, drm);
 227         if (ret) {
 228                 dev_err(dev, "can't bind component devices\n");
 229                 return ret;
 230         }
 231
 232         ret = mcde_modeset_init(drm);
 233         if (ret)
 234                 goto unbind;
 235
 236         ret = drm_dev_register(drm, 0);
 237         if (ret < 0)
 238                 goto unbind;
 239
 240         drm_fbdev_generic_setup(drm, 32);
 241
 242         return 0;
 243
 244 unbind:
 245         component_unbind_all(drm->dev, drm);
 246         return ret;
 247 }
 248
 249 static void mcde_drm_unbind(struct device *dev)
 250 {
 251         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(dev);
 252
 253         drm_dev_unregister(drm);
 254         drm_atomic_helper_shutdown(drm);
 255         component_unbind_all(drm->dev, drm);
 256 }
 257
 258 static const struct component_master_ops mcde_drm_comp_ops = {
 259         .bind = mcde_drm_bind,
 260         .unbind = mcde_drm_unbind,
 261 };
 262
 263 static struct platform_driver *const mcde_component_drivers[] = {
 264         &mcde_dsi_driver,
 265 };
 266
 267 static int mcde_probe(struct platform_device *pdev)
 268 {
 269         struct device *dev = &pdev->dev;
 270         struct drm_device *drm;
 271         struct mcde *mcde;
 272         struct component_match *match = NULL;
 273         u32 pid;
 274         int irq;
 275         int ret;
 276         int i;
 277
 278         mcde = devm_drm_dev_alloc(dev, &mcde_drm_driver, struct mcde, drm);
 279         if (IS_ERR(mcde))
 280                 return PTR_ERR(mcde);
 281         drm = &mcde->drm;
 282         mcde->dev = dev;
 283         platform_set_drvdata(pdev, drm);
 284
 285         /* First obtain and turn on the main power */
 286         mcde->epod = devm_regulator_get(dev, "epod");
 287         if (IS_ERR(mcde->epod)) {
 288                 ret = PTR_ERR(mcde->epod);
 289                 dev_err(dev, "can't get EPOD regulator\n");
 290                 return ret;
 291         }
 292         ret = regulator_enable(mcde->epod);
 293         if (ret) {
 294                 dev_err(dev, "can't enable EPOD regulator\n");
 295                 return ret;
 296         }
 297         mcde->vana = devm_regulator_get(dev, "vana");
 298         if (IS_ERR(mcde->vana)) {
 299                 ret = PTR_ERR(mcde->vana);
 300                 dev_err(dev, "can't get VANA regulator\n");
 301                 goto regulator_epod_off;
 302         }
 303         ret = regulator_enable(mcde->vana);
 304         if (ret) {
 305                 dev_err(dev, "can't enable VANA regulator\n");
 306                 goto regulator_epod_off;
 307         }
 308         /*
 309          * The vendor code uses ESRAM (onchip RAM) and need to activate
 310          * the v-esram34 regulator, but we don't use that yet
 311          */
 312
 313         /* Clock the silicon so we can access the registers */
 314         mcde->mcde_clk = devm_clk_get(dev, "mcde");
 315         if (IS_ERR(mcde->mcde_clk)) {
 316                 dev_err(dev, "unable to get MCDE main clock\n");
 317                 ret = PTR_ERR(mcde->mcde_clk);
 318                 goto regulator_off;
 319         }
 320         ret = clk_prepare_enable(mcde->mcde_clk);
 321         if (ret) {
 322                 dev_err(dev, "failed to enable MCDE main clock\n");
 323                 goto regulator_off;
 324         }
 325         dev_info(dev, "MCDE clk rate %lu Hz\n", clk_get_rate(mcde->mcde_clk));
 326
 327         mcde->lcd_clk = devm_clk_get(dev, "lcd");
 328         if (IS_ERR(mcde->lcd_clk)) {
 329                 dev_err(dev, "unable to get LCD clock\n");
 330                 ret = PTR_ERR(mcde->lcd_clk);
 331                 goto clk_disable;
 332         }
 333         mcde->hdmi_clk = devm_clk_get(dev, "hdmi");
 334         if (IS_ERR(mcde->hdmi_clk)) {
 335                 dev_err(dev, "unable to get HDMI clock\n");
 336                 ret = PTR_ERR(mcde->hdmi_clk);
 337                 goto clk_disable;
 338         }
 339
 340         mcde->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 341         if (IS_ERR(mcde->regs)) {
 342                 dev_err(dev, "no MCDE regs\n");
 343                 ret = -EINVAL;
 344                 goto clk_disable;
 345         }
 346
 347         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 348         if (irq < 0) {
 349                 ret = irq;
 350                 goto clk_disable;
 351         }
 352
 353         ret = devm_request_irq(dev, irq, mcde_irq, 0, "mcde", mcde);
 354         if (ret) {
 355                 dev_err(dev, "failed to request irq %d\n", ret);
 356                 goto clk_disable;
 357         }
 358
 359         /*
 360          * Check hardware revision, we only support U8500v2 version
 361          * as this was the only version used for mass market deployment,
 362          * but surely you can add more versions if you have them and
 363          * need them.
 364          */
 365         pid = readl(mcde->regs + MCDE_PID);
 366         dev_info(dev, "found MCDE HW revision %d.%d (dev %d, metal fix %d)\n",
 367                  (pid & MCDE_PID_MAJOR_VERSION_MASK)
 368                  >> MCDE_PID_MAJOR_VERSION_SHIFT,
 369                  (pid & MCDE_PID_MINOR_VERSION_MASK)
 370                  >> MCDE_PID_MINOR_VERSION_SHIFT,
 371                  (pid & MCDE_PID_DEVELOPMENT_VERSION_MASK)
 372                  >> MCDE_PID_DEVELOPMENT_VERSION_SHIFT,
 373                  (pid & MCDE_PID_METALFIX_VERSION_MASK)
 374                  >> MCDE_PID_METALFIX_VERSION_SHIFT);
 375         if (pid != 0x03000800) {
 376                 dev_err(dev, "unsupported hardware revision\n");
 377                 ret = -ENODEV;
 378                 goto clk_disable;
 379         }
 380
 381         /* Disable and clear any pending interrupts */
 382         mcde_display_disable_irqs(mcde);
 383         writel(0, mcde->regs + MCDE_IMSCERR);
 384         writel(0xFFFFFFFF, mcde->regs + MCDE_RISERR);
 385
 386         /* Spawn child devices for the DSI ports */
 387         devm_of_platform_populate(dev);
 388
 389         /* Create something that will match the subdrivers when we bind */
 390         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mcde_component_drivers); i++) {
 391                 struct device_driver *drv = &mcde_component_drivers[i]->driver;
 392                 struct device *p = NULL, *d;
 393
 394                 while ((d = platform_find_device_by_driver(p, drv))) {
 395                         put_device(p);
 396                         component_match_add(dev, &match, component_compare_dev, d);
 397                         p = d;
 398                 }
 399                 put_device(p);
 400         }
 401         if (!match) {
 402                 dev_err(dev, "no matching components\n");
 403                 ret = -ENODEV;
 404                 goto clk_disable;
 405         }
 406         if (IS_ERR(match)) {
 407                 dev_err(dev, "could not create component match\n");
 408                 ret = PTR_ERR(match);
 409                 goto clk_disable;
 410         }
 411
 412         /*
 413          * Perform an invasive reset of the MCDE and all blocks by
 414          * cutting the power to the subsystem, then bring it back up
 415          * later when we enable the display as a result of
 416          * component_master_add_with_match().
 417          */
 418         ret = regulator_disable(mcde->epod);
 419         if (ret) {
 420                 dev_err(dev, "can't disable EPOD regulator\n");
 421                 return ret;
 422         }
 423         /* Wait 50 ms so we are sure we cut the power */
 424         usleep_range(50000, 70000);
 425
 426         ret = component_master_add_with_match(&pdev->dev, &mcde_drm_comp_ops,
 427                                               match);
 428         if (ret) {
 429                 dev_err(dev, "failed to add component master\n");
 430                 /*
 431                  * The EPOD regulator is already disabled at this point so some
 432                  * special errorpath code is needed
 433                  */
 434                 clk_disable_unprepare(mcde->mcde_clk);
 435                 regulator_disable(mcde->vana);
 436                 return ret;
 437         }
 438
 439         return 0;
 440
 441 clk_disable:
 442         clk_disable_unprepare(mcde->mcde_clk);
 443 regulator_off:
 444         regulator_disable(mcde->vana);
 445 regulator_epod_off:
 446         regulator_disable(mcde->epod);
 447         return ret;
 448
 449 }
 450
 451 static int mcde_remove(struct platform_device *pdev)
 452 {
 453         struct drm_device *drm = platform_get_drvdata(pdev);
 454         struct mcde *mcde = to_mcde(drm);
 455
 456         component_master_del(&pdev->dev, &mcde_drm_comp_ops);
 457         clk_disable_unprepare(mcde->mcde_clk);
 458         regulator_disable(mcde->vana);
 459         regulator_disable(mcde->epod);
 460
 461         return 0;
 462 }
 463
 464 static const struct of_device_id mcde_of_match[] = {
 465         {
 466                 .compatible = "ste,mcde",
 467         },
 468         {},
 469 };
 470
 471 static struct platform_driver mcde_driver = {
 472         .driver = {
 473                 .name           = "mcde",
 474                 .of_match_table = of_match_ptr(mcde_of_match),
 475         },
 476         .probe = mcde_probe,
 477         .remove = mcde_remove,
 478 };
 479
 480 static struct platform_driver *const component_drivers[] = {
 481         &mcde_dsi_driver,
 482 };
 483
 484 static int __init mcde_drm_register(void)
 485 {
 486         int ret;
 487
 488         if (drm_firmware_drivers_only())
 489                 return -ENODEV;
 490
 491         ret = platform_register_drivers(component_drivers,
 492                                         ARRAY_SIZE(component_drivers));
 493         if (ret)
 494                 return ret;
 495
 496         return platform_driver_register(&mcde_driver);
 497 }
 498
 499 static void __exit mcde_drm_unregister(void)
 500 {
 501         platform_unregister_drivers(component_drivers,
 502                                     ARRAY_SIZE(component_drivers));
 503         platform_driver_unregister(&mcde_driver);
 504 }
 505
 506 module_init(mcde_drm_register);
 507 module_exit(mcde_drm_unregister);
 508
 509 MODULE_ALIAS("platform:mcde-drm");
 510 MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
 511 MODULE_AUTHOR("Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>");
 512 MODULE_LICENSE("GPL");