ARC: [plat-hsdk]: unify memory apertures configuration
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / mmc / core / sd.c
1 /*
2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  */
12
13 #include <linux/err.h>
14 #include <linux/sizes.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/stat.h>
17 #include <linux/pm_runtime.h>
18
19 #include <linux/mmc/host.h>
20 #include <linux/mmc/card.h>
21 #include <linux/mmc/mmc.h>
22 #include <linux/mmc/sd.h>
23
24 #include "core.h"
25 #include "card.h"
26 #include "host.h"
27 #include "bus.h"
28 #include "mmc_ops.h"
29 #include "sd.h"
30 #include "sd_ops.h"
31
32 static const unsigned int tran_exp[] = {
33         10000,          100000,         1000000,        10000000,
34         0,              0,              0,              0
35 };
36
37 static const unsigned char tran_mant[] = {
38         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
39         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
40 };
41
42 static const unsigned int taac_exp[] = {
43         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
44 };
45
46 static const unsigned int taac_mant[] = {
47         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
48         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
49 };
50
51 static const unsigned int sd_au_size[] = {
52         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
53         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
54         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
55         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
56 };
57
58 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
59         ({                                                              \
60                 const int __size = size;                                \
61                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
62                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
63                 const int __shft = (start) & 31;                        \
64                 u32 __res;                                              \
65                                                                         \
66                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
67                 if (__size + __shft > 32)                               \
68                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
69                 __res & __mask;                                         \
70         })
71
72 /*
73  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
74  */
75 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
76 {
77         u32 *resp = card->raw_cid;
78
79         /*
80          * SD doesn't currently have a version field so we will
81          * have to assume we can parse this.
82          */
83         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
84         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
85         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
86         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
87         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
88         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
89         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
90         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
91         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
92         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
93         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
94         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
95
96         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
97 }
98
99 /*
100  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
101  */
102 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
103 {
104         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
105         unsigned int e, m, csd_struct;
106         u32 *resp = card->raw_csd;
107
108         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
109
110         switch (csd_struct) {
111         case 0:
112                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
114                 csd->taac_ns     = (taac_exp[e] * taac_mant[m] + 9) / 10;
115                 csd->taac_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
116
117                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
118                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
119                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
120                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
121
122                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
123                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
124                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
125
126                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
127                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
128                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
129                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
130                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
131                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
132                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
133                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
134
135                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
136                         csd->erase_size = 1;
137                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
138                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
139                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
140                 }
141                 break;
142         case 1:
143                 /*
144                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
145                  * interesting fields are unused and have fixed
146                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
147                  * we assume those fixed values ourselves.
148                  */
149                 mmc_card_set_blockaddr(card);
150
151                 csd->taac_ns     = 0; /* Unused */
152                 csd->taac_clks   = 0; /* Unused */
153
154                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
155                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
156                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
157                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
158                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
159
160                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
161                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
162                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
163
164                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
165                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
166
167                 csd->read_blkbits = 9;
168                 csd->read_partial = 0;
169                 csd->write_misalign = 0;
170                 csd->read_misalign = 0;
171                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
172                 csd->write_blkbits = 9;
173                 csd->write_partial = 0;
174                 csd->erase_size = 1;
175                 break;
176         default:
177                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
178                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
179                 return -EINVAL;
180         }
181
182         card->erase_size = csd->erase_size;
183
184         return 0;
185 }
186
187 /*
188  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
189  */
190 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
191 {
192         struct sd_scr *scr = &card->scr;
193         unsigned int scr_struct;
194         u32 resp[4];
195
196         resp[3] = card->raw_scr[1];
197         resp[2] = card->raw_scr[0];
198
199         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
200         if (scr_struct != 0) {
201                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
202                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
203                 return -EINVAL;
204         }
205
206         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
207         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
208         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
209                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
210                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
211
212         if (scr->sda_spec3) {
213                 scr->sda_spec4 = UNSTUFF_BITS(resp, 42, 1);
214                 scr->sda_specx = UNSTUFF_BITS(resp, 38, 4);
215         }
216
217         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
218                 card->erased_byte = 0xFF;
219         else
220                 card->erased_byte = 0x0;
221
222         if (scr->sda_spec3)
223                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
224
225         /* SD Spec says: any SD Card shall set at least bits 0 and 2 */
226         if (!(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_1) ||
227             !(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
228                 pr_err("%s: invalid bus width\n", mmc_hostname(card->host));
229                 return -EINVAL;
230         }
231
232         return 0;
233 }
234
235 /*
236  * Fetch and process SD Status register.
237  */
238 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
239 {
240         unsigned int au, es, et, eo;
241         __be32 *raw_ssr;
242         u32 resp[4] = {};
243         u8 discard_support;
244         int i;
245
246         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
247                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
248                         mmc_hostname(card->host));
249                 return 0;
250         }
251
252         raw_ssr = kmalloc(sizeof(card->raw_ssr), GFP_KERNEL);
253         if (!raw_ssr)
254                 return -ENOMEM;
255
256         if (mmc_app_sd_status(card, raw_ssr)) {
257                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
258                         mmc_hostname(card->host));
259                 kfree(raw_ssr);
260                 return 0;
261         }
262
263         for (i = 0; i < 16; i++)
264                 card->raw_ssr[i] = be32_to_cpu(raw_ssr[i]);
265
266         kfree(raw_ssr);
267
268         /*
269          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
270          * bitfield positions accordingly.
271          */
272         au = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 428 - 384, 4);
273         if (au) {
274                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
275                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
276                         es = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 408 - 384, 16);
277                         et = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 402 - 384, 6);
278                         if (es && et) {
279                                 eo = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 400 - 384, 2);
280                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
281                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
282                         }
283                 } else {
284                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
285                                 mmc_hostname(card->host));
286                 }
287         }
288
289         /*
290          * starting SD5.1 discard is supported if DISCARD_SUPPORT (b313) is set
291          */
292         resp[3] = card->raw_ssr[6];
293         discard_support = UNSTUFF_BITS(resp, 313 - 288, 1);
294         card->erase_arg = (card->scr.sda_specx && discard_support) ?
295                             SD_DISCARD_ARG : SD_ERASE_ARG;
296
297         return 0;
298 }
299
300 /*
301  * Fetches and decodes switch information
302  */
303 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
304 {
305         int err;
306         u8 *status;
307
308         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
309                 return 0;
310
311         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
312                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
313                         mmc_hostname(card->host));
314                 return 0;
315         }
316
317         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
318         if (!status)
319                 return -ENOMEM;
320
321         /*
322          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
323          * The argument does not matter, as the support bits do not
324          * change with the arguments.
325          */
326         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
327         if (err) {
328                 /*
329                  * If the host or the card can't do the switch,
330                  * fail more gracefully.
331                  */
332                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
333                         goto out;
334
335                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
336                         mmc_hostname(card->host));
337                 err = 0;
338
339                 goto out;
340         }
341
342         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
343                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
344
345         if (card->scr.sda_spec3) {
346                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
347                 /* Driver Strengths supported by the card */
348                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
349                 card->sw_caps.sd3_curr_limit = status[7] | status[6] << 8;
350         }
351
352 out:
353         kfree(status);
354
355         return err;
356 }
357
358 /*
359  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
360  */
361 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
362 {
363         int err;
364         u8 *status;
365
366         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
367                 return 0;
368
369         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
370                 return 0;
371
372         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
373                 return 0;
374
375         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
376                 return 0;
377
378         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
379         if (!status)
380                 return -ENOMEM;
381
382         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
383         if (err)
384                 goto out;
385
386         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
387                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
388                         mmc_hostname(card->host));
389                 err = 0;
390         } else {
391                 err = 1;
392         }
393
394 out:
395         kfree(status);
396
397         return err;
398 }
399
400 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
401 {
402         int card_drv_type, drive_strength, drv_type;
403         int err;
404
405         card->drive_strength = 0;
406
407         card_drv_type = card->sw_caps.sd3_drv_type | SD_DRIVER_TYPE_B;
408
409         drive_strength = mmc_select_drive_strength(card,
410                                                    card->sw_caps.uhs_max_dtr,
411                                                    card_drv_type, &drv_type);
412
413         if (drive_strength) {
414                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
415                 if (err)
416                         return err;
417                 if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
418                         pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
419                                 mmc_hostname(card->host));
420                         return 0;
421                 }
422                 card->drive_strength = drive_strength;
423         }
424
425         if (drv_type)
426                 mmc_set_driver_type(card->host, drv_type);
427
428         return 0;
429 }
430
431 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
432 {
433         /*
434          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
435          * default speed.
436          */
437         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
438                 card->sd_bus_speed = 0;
439                 return;
440         }
441
442         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
443             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
444                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
445         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
446                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
447                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
448         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
449                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
450                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
451                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
452         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
453                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
454                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
455                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
456         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
457                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
458                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
459                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
460                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
461         }
462 }
463
464 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
465 {
466         int err;
467         unsigned int timing = 0;
468
469         switch (card->sd_bus_speed) {
470         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
471                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
472                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
473                 break;
474         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
475                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
476                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
477                 break;
478         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
479                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
480                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
481                 break;
482         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
483                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
484                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
485                 break;
486         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
487                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
488                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
489                 break;
490         default:
491                 return 0;
492         }
493
494         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
495         if (err)
496                 return err;
497
498         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
499                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
500                         mmc_hostname(card->host));
501         else {
502                 mmc_set_timing(card->host, timing);
503                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
504         }
505
506         return 0;
507 }
508
509 /* Get host's max current setting at its current voltage */
510 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
511 {
512         u32 voltage, max_current;
513
514         voltage = 1 << host->ios.vdd;
515         switch (voltage) {
516         case MMC_VDD_165_195:
517                 max_current = host->max_current_180;
518                 break;
519         case MMC_VDD_29_30:
520         case MMC_VDD_30_31:
521                 max_current = host->max_current_300;
522                 break;
523         case MMC_VDD_32_33:
524         case MMC_VDD_33_34:
525                 max_current = host->max_current_330;
526                 break;
527         default:
528                 max_current = 0;
529         }
530
531         return max_current;
532 }
533
534 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
535 {
536         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
537         int err;
538         u32 max_current;
539
540         /*
541          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
542          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
543          * current limit.
544          */
545         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
546             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
547             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
548                 return 0;
549
550         /*
551          * Host has different current capabilities when operating at
552          * different voltages, so find out its max current first.
553          */
554         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
555
556         /*
557          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
558          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
559          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
560          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
561          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
562          * maximum 300ma from the host.
563          *
564          * The above is incorrect: if we try to set a current limit that is
565          * not supported by the card, the card can rightfully error out the
566          * attempt, and remain at the default current limit.  This results
567          * in a 300mA card being limited to 200mA even though the host
568          * supports 800mA. Failures seen with SanDisk 8GB UHS cards with
569          * an iMX6 host. --rmk
570          */
571         if (max_current >= 800 &&
572             card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_800)
573                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
574         else if (max_current >= 600 &&
575                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_600)
576                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
577         else if (max_current >= 400 &&
578                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_400)
579                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
580         else if (max_current >= 200 &&
581                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_200)
582                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
583
584         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
585                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
586                 if (err)
587                         return err;
588
589                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
590                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
591                                 mmc_hostname(card->host));
592
593         }
594
595         return 0;
596 }
597
598 /*
599  * UHS-I specific initialization procedure
600  */
601 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
602 {
603         int err;
604         u8 *status;
605
606         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
607                 return 0;
608
609         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
610         if (!status)
611                 return -ENOMEM;
612
613         /* Set 4-bit bus width */
614         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
615         if (err)
616                 goto out;
617
618         mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
619
620         /*
621          * Select the bus speed mode depending on host
622          * and card capability.
623          */
624         sd_update_bus_speed_mode(card);
625
626         /* Set the driver strength for the card */
627         err = sd_select_driver_type(card, status);
628         if (err)
629                 goto out;
630
631         /* Set current limit for the card */
632         err = sd_set_current_limit(card, status);
633         if (err)
634                 goto out;
635
636         /* Set bus speed mode of the card */
637         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
638         if (err)
639                 goto out;
640
641         /*
642          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
643          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
644          */
645         if (!mmc_host_is_spi(card->host) &&
646                 (card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR50 ||
647                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50 ||
648                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR104)) {
649                 err = mmc_execute_tuning(card);
650
651                 /*
652                  * As SD Specifications Part1 Physical Layer Specification
653                  * Version 3.01 says, CMD19 tuning is available for unlocked
654                  * cards in transfer state of 1.8V signaling mode. The small
655                  * difference between v3.00 and 3.01 spec means that CMD19
656                  * tuning is also available for DDR50 mode.
657                  */
658                 if (err && card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50) {
659                         pr_warn("%s: ddr50 tuning failed\n",
660                                 mmc_hostname(card->host));
661                         err = 0;
662                 }
663         }
664
665 out:
666         kfree(status);
667
668         return err;
669 }
670
671 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
672         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
673 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
674         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
675 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
676 MMC_DEV_ATTR(ssr,
677         "%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x\n",
678                 card->raw_ssr[0], card->raw_ssr[1], card->raw_ssr[2],
679                 card->raw_ssr[3], card->raw_ssr[4], card->raw_ssr[5],
680                 card->raw_ssr[6], card->raw_ssr[7], card->raw_ssr[8],
681                 card->raw_ssr[9], card->raw_ssr[10], card->raw_ssr[11],
682                 card->raw_ssr[12], card->raw_ssr[13], card->raw_ssr[14],
683                 card->raw_ssr[15]);
684 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
685 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
686 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
687 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
688 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
689 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
690 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
691 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
692 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
693 MMC_DEV_ATTR(ocr, "0x%08x\n", card->ocr);
694 MMC_DEV_ATTR(rca, "0x%04x\n", card->rca);
695
696
697 static ssize_t mmc_dsr_show(struct device *dev,
698                            struct device_attribute *attr,
699                            char *buf)
700 {
701        struct mmc_card *card = mmc_dev_to_card(dev);
702        struct mmc_host *host = card->host;
703
704        if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
705                return sprintf(buf, "0x%x\n", host->dsr);
706        else
707                /* return default DSR value */
708                return sprintf(buf, "0x%x\n", 0x404);
709 }
710
711 static DEVICE_ATTR(dsr, S_IRUGO, mmc_dsr_show, NULL);
712
713 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
714         &dev_attr_cid.attr,
715         &dev_attr_csd.attr,
716         &dev_attr_scr.attr,
717         &dev_attr_ssr.attr,
718         &dev_attr_date.attr,
719         &dev_attr_erase_size.attr,
720         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
721         &dev_attr_fwrev.attr,
722         &dev_attr_hwrev.attr,
723         &dev_attr_manfid.attr,
724         &dev_attr_name.attr,
725         &dev_attr_oemid.attr,
726         &dev_attr_serial.attr,
727         &dev_attr_ocr.attr,
728         &dev_attr_rca.attr,
729         &dev_attr_dsr.attr,
730         NULL,
731 };
732 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
733
734 struct device_type sd_type = {
735         .groups = sd_std_groups,
736 };
737
738 /*
739  * Fetch CID from card.
740  */
741 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
742 {
743         int err;
744         u32 max_current;
745         int retries = 10;
746         u32 pocr = ocr;
747
748 try_again:
749         if (!retries) {
750                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
751                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
752         }
753
754         /*
755          * Since we're changing the OCR value, we seem to
756          * need to tell some cards to go back to the idle
757          * state.  We wait 1ms to give cards time to
758          * respond.
759          */
760         mmc_go_idle(host);
761
762         /*
763          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
764          * compliant card and we should set bit 30
765          * of the ocr to indicate that we can handle
766          * block-addressed SDHC cards.
767          */
768         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
769         if (!err)
770                 ocr |= SD_OCR_CCS;
771
772         /*
773          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
774          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
775          * repeatedly to switch however, skip this.
776          */
777         if (retries && mmc_host_uhs(host))
778                 ocr |= SD_OCR_S18R;
779
780         /*
781          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
782          * XPC should be set to 1.
783          */
784         max_current = sd_get_host_max_current(host);
785         if (max_current > 150)
786                 ocr |= SD_OCR_XPC;
787
788         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
789         if (err)
790                 return err;
791
792         /*
793          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
794          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
795          */
796         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
797            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
798                 err = mmc_set_uhs_voltage(host, pocr);
799                 if (err == -EAGAIN) {
800                         retries--;
801                         goto try_again;
802                 } else if (err) {
803                         retries = 0;
804                         goto try_again;
805                 }
806         }
807
808         err = mmc_send_cid(host, cid);
809         return err;
810 }
811
812 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
813 {
814         int err;
815
816         /*
817          * Fetch CSD from card.
818          */
819         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
820         if (err)
821                 return err;
822
823         err = mmc_decode_csd(card);
824         if (err)
825                 return err;
826
827         return 0;
828 }
829
830 static int mmc_sd_get_ro(struct mmc_host *host)
831 {
832         int ro;
833
834         /*
835          * Some systems don't feature a write-protect pin and don't need one.
836          * E.g. because they only have micro-SD card slot. For those systems
837          * assume that the SD card is always read-write.
838          */
839         if (host->caps2 & MMC_CAP2_NO_WRITE_PROTECT)
840                 return 0;
841
842         if (!host->ops->get_ro)
843                 return -1;
844
845         ro = host->ops->get_ro(host);
846
847         return ro;
848 }
849
850 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
851         bool reinit)
852 {
853         int err;
854
855         if (!reinit) {
856                 /*
857                  * Fetch SCR from card.
858                  */
859                 err = mmc_app_send_scr(card);
860                 if (err)
861                         return err;
862
863                 err = mmc_decode_scr(card);
864                 if (err)
865                         return err;
866
867                 /*
868                  * Fetch and process SD Status register.
869                  */
870                 err = mmc_read_ssr(card);
871                 if (err)
872                         return err;
873
874                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
875                 mmc_init_erase(card);
876
877                 /*
878                  * Fetch switch information from card.
879                  */
880                 err = mmc_read_switch(card);
881                 if (err)
882                         return err;
883         }
884
885         /*
886          * For SPI, enable CRC as appropriate.
887          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
888          * card registers because some SDHC cards are not able
889          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
890          */
891         if (mmc_host_is_spi(host)) {
892                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
893                 if (err)
894                         return err;
895         }
896
897         /*
898          * Check if read-only switch is active.
899          */
900         if (!reinit) {
901                 int ro = mmc_sd_get_ro(host);
902
903                 if (ro < 0) {
904                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
905                                 mmc_hostname(host));
906                 } else if (ro > 0) {
907                         mmc_card_set_readonly(card);
908                 }
909         }
910
911         return 0;
912 }
913
914 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
915 {
916         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
917
918         if (mmc_card_hs(card)) {
919                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
920                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
921         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
922                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
923         }
924
925         return max_dtr;
926 }
927
928 static bool mmc_sd_card_using_v18(struct mmc_card *card)
929 {
930         /*
931          * According to the SD spec., the Bus Speed Mode (function group 1) bits
932          * 2 to 4 are zero if the card is initialized at 3.3V signal level. Thus
933          * they can be used to determine if the card has already switched to
934          * 1.8V signaling.
935          */
936         return card->sw_caps.sd3_bus_mode &
937                (SD_MODE_UHS_SDR50 | SD_MODE_UHS_SDR104 | SD_MODE_UHS_DDR50);
938 }
939
940 /*
941  * Handle the detection and initialisation of a card.
942  *
943  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
944  * we're trying to reinitialise.
945  */
946 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
947         struct mmc_card *oldcard)
948 {
949         struct mmc_card *card;
950         int err;
951         u32 cid[4];
952         u32 rocr = 0;
953         bool v18_fixup_failed = false;
954
955         WARN_ON(!host->claimed);
956 retry:
957         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
958         if (err)
959                 return err;
960
961         if (oldcard) {
962                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0) {
963                         pr_debug("%s: Perhaps the card was replaced\n",
964                                 mmc_hostname(host));
965                         return -ENOENT;
966                 }
967
968                 card = oldcard;
969         } else {
970                 /*
971                  * Allocate card structure.
972                  */
973                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
974                 if (IS_ERR(card))
975                         return PTR_ERR(card);
976
977                 card->ocr = ocr;
978                 card->type = MMC_TYPE_SD;
979                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
980         }
981
982         /*
983          * Call the optional HC's init_card function to handle quirks.
984          */
985         if (host->ops->init_card)
986                 host->ops->init_card(host, card);
987
988         /*
989          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
990          */
991         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
992                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
993                 if (err)
994                         goto free_card;
995         }
996
997         if (!oldcard) {
998                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
999                 if (err)
1000                         goto free_card;
1001
1002                 mmc_decode_cid(card);
1003         }
1004
1005         /*
1006          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
1007          * DSR configuration
1008          */
1009         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
1010                 mmc_set_dsr(host);
1011
1012         /*
1013          * Select card, as all following commands rely on that.
1014          */
1015         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
1016                 err = mmc_select_card(card);
1017                 if (err)
1018                         goto free_card;
1019         }
1020
1021         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
1022         if (err)
1023                 goto free_card;
1024
1025         /*
1026          * If the card has not been power cycled, it may still be using 1.8V
1027          * signaling. Detect that situation and try to initialize a UHS-I (1.8V)
1028          * transfer mode.
1029          */
1030         if (!v18_fixup_failed && !mmc_host_is_spi(host) && mmc_host_uhs(host) &&
1031             mmc_sd_card_using_v18(card) &&
1032             host->ios.signal_voltage != MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180) {
1033                 /*
1034                  * Re-read switch information in case it has changed since
1035                  * oldcard was initialized.
1036                  */
1037                 if (oldcard) {
1038                         err = mmc_read_switch(card);
1039                         if (err)
1040                                 goto free_card;
1041                 }
1042                 if (mmc_sd_card_using_v18(card)) {
1043                         if (mmc_host_set_uhs_voltage(host) ||
1044                             mmc_sd_init_uhs_card(card)) {
1045                                 v18_fixup_failed = true;
1046                                 mmc_power_cycle(host, ocr);
1047                                 if (!oldcard)
1048                                         mmc_remove_card(card);
1049                                 goto retry;
1050                         }
1051                         goto done;
1052                 }
1053         }
1054
1055         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
1056         if (rocr & SD_ROCR_S18A && mmc_host_uhs(host)) {
1057                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
1058                 if (err)
1059                         goto free_card;
1060         } else {
1061                 /*
1062                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
1063                  */
1064                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
1065                 if (err > 0)
1066                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
1067                 else if (err)
1068                         goto free_card;
1069
1070                 /*
1071                  * Set bus speed.
1072                  */
1073                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
1074
1075                 /*
1076                  * Switch to wider bus (if supported).
1077                  */
1078                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1079                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1080                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1081                         if (err)
1082                                 goto free_card;
1083
1084                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1085                 }
1086         }
1087
1088         if (host->caps2 & MMC_CAP2_AVOID_3_3V &&
1089             host->ios.signal_voltage == MMC_SIGNAL_VOLTAGE_330) {
1090                 pr_err("%s: Host failed to negotiate down from 3.3V\n",
1091                         mmc_hostname(host));
1092                 err = -EINVAL;
1093                 goto free_card;
1094         }
1095 done:
1096         host->card = card;
1097         return 0;
1098
1099 free_card:
1100         if (!oldcard)
1101                 mmc_remove_card(card);
1102
1103         return err;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Host is being removed. Free up the current card.
1108  */
1109 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1110 {
1111         mmc_remove_card(host->card);
1112         host->card = NULL;
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Card detection - card is alive.
1117  */
1118 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1119 {
1120         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1121 }
1122
1123 /*
1124  * Card detection callback from host.
1125  */
1126 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1127 {
1128         int err;
1129
1130         mmc_get_card(host->card, NULL);
1131
1132         /*
1133          * Just check if our card has been removed.
1134          */
1135         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1136
1137         mmc_put_card(host->card, NULL);
1138
1139         if (err) {
1140                 mmc_sd_remove(host);
1141
1142                 mmc_claim_host(host);
1143                 mmc_detach_bus(host);
1144                 mmc_power_off(host);
1145                 mmc_release_host(host);
1146         }
1147 }
1148
1149 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1150 {
1151         int err = 0;
1152
1153         mmc_claim_host(host);
1154
1155         if (mmc_card_suspended(host->card))
1156                 goto out;
1157
1158         if (!mmc_host_is_spi(host))
1159                 err = mmc_deselect_cards(host);
1160
1161         if (!err) {
1162                 mmc_power_off(host);
1163                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1164         }
1165
1166 out:
1167         mmc_release_host(host);
1168         return err;
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Callback for suspend
1173  */
1174 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1175 {
1176         int err;
1177
1178         err = _mmc_sd_suspend(host);
1179         if (!err) {
1180                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1181                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1182         }
1183
1184         return err;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * This function tries to determine if the same card is still present
1189  * and, if so, restore all state to it.
1190  */
1191 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1192 {
1193         int err = 0;
1194
1195         mmc_claim_host(host);
1196
1197         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1198                 goto out;
1199
1200         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1201         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1202         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1203
1204 out:
1205         mmc_release_host(host);
1206         return err;
1207 }
1208
1209 /*
1210  * Callback for resume
1211  */
1212 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1213 {
1214         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1215         return 0;
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Callback for runtime_suspend.
1220  */
1221 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1222 {
1223         int err;
1224
1225         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1226                 return 0;
1227
1228         err = _mmc_sd_suspend(host);
1229         if (err)
1230                 pr_err("%s: error %d doing aggressive suspend\n",
1231                         mmc_hostname(host), err);
1232
1233         return err;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Callback for runtime_resume.
1238  */
1239 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1240 {
1241         int err;
1242
1243         err = _mmc_sd_resume(host);
1244         if (err && err != -ENOMEDIUM)
1245                 pr_err("%s: error %d doing runtime resume\n",
1246                         mmc_hostname(host), err);
1247
1248         return 0;
1249 }
1250
1251 static int mmc_sd_hw_reset(struct mmc_host *host)
1252 {
1253         mmc_power_cycle(host, host->card->ocr);
1254         return mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1255 }
1256
1257 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1258         .remove = mmc_sd_remove,
1259         .detect = mmc_sd_detect,
1260         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1261         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1262         .suspend = mmc_sd_suspend,
1263         .resume = mmc_sd_resume,
1264         .alive = mmc_sd_alive,
1265         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1266         .hw_reset = mmc_sd_hw_reset,
1267 };
1268
1269 /*
1270  * Starting point for SD card init.
1271  */
1272 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1273 {
1274         int err;
1275         u32 ocr, rocr;
1276
1277         WARN_ON(!host->claimed);
1278
1279         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1280         if (err)
1281                 return err;
1282
1283         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1284         if (host->ocr_avail_sd)
1285                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1286
1287         /*
1288          * We need to get OCR a different way for SPI.
1289          */
1290         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1291                 mmc_go_idle(host);
1292
1293                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1294                 if (err)
1295                         goto err;
1296         }
1297
1298         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1299
1300         /*
1301          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1302          */
1303         if (!rocr) {
1304                 err = -EINVAL;
1305                 goto err;
1306         }
1307
1308         /*
1309          * Detect and init the card.
1310          */
1311         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1312         if (err)
1313                 goto err;
1314
1315         mmc_release_host(host);
1316         err = mmc_add_card(host->card);
1317         if (err)
1318                 goto remove_card;
1319
1320         mmc_claim_host(host);
1321         return 0;
1322
1323 remove_card:
1324         mmc_remove_card(host->card);
1325         host->card = NULL;
1326         mmc_claim_host(host);
1327 err:
1328         mmc_detach_bus(host);
1329
1330         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1331                 mmc_hostname(host), err);
1332
1333         return err;
1334 }