Merge tag 'pwm/for-5.2-rc1' of ssh://gitolite.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / gpio / driver.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef __LINUX_GPIO_DRIVER_H
3 #define __LINUX_GPIO_DRIVER_H
4
5 #include <linux/device.h>
6 #include <linux/types.h>
7 #include <linux/irq.h>
8 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
9 #include <linux/irqdomain.h>
10 #include <linux/lockdep.h>
11 #include <linux/pinctrl/pinctrl.h>
12 #include <linux/pinctrl/pinconf-generic.h>
13
14 struct gpio_desc;
15 struct of_phandle_args;
16 struct device_node;
17 struct seq_file;
18 struct gpio_device;
19 struct module;
20 enum gpiod_flags;
21
22 #ifdef CONFIG_GPIOLIB
23
24 #ifdef CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP
25 /**
26  * struct gpio_irq_chip - GPIO interrupt controller
27  */
28 struct gpio_irq_chip {
29         /**
30          * @chip:
31          *
32          * GPIO IRQ chip implementation, provided by GPIO driver.
33          */
34         struct irq_chip *chip;
35
36         /**
37          * @domain:
38          *
39          * Interrupt translation domain; responsible for mapping between GPIO
40          * hwirq number and Linux IRQ number.
41          */
42         struct irq_domain *domain;
43
44         /**
45          * @domain_ops:
46          *
47          * Table of interrupt domain operations for this IRQ chip.
48          */
49         const struct irq_domain_ops *domain_ops;
50
51         /**
52          * @handler:
53          *
54          * The IRQ handler to use (often a predefined IRQ core function) for
55          * GPIO IRQs, provided by GPIO driver.
56          */
57         irq_flow_handler_t handler;
58
59         /**
60          * @default_type:
61          *
62          * Default IRQ triggering type applied during GPIO driver
63          * initialization, provided by GPIO driver.
64          */
65         unsigned int default_type;
66
67         /**
68          * @lock_key:
69          *
70          * Per GPIO IRQ chip lockdep class for IRQ lock.
71          */
72         struct lock_class_key *lock_key;
73
74         /**
75          * @request_key:
76          *
77          * Per GPIO IRQ chip lockdep class for IRQ request.
78          */
79         struct lock_class_key *request_key;
80
81         /**
82          * @parent_handler:
83          *
84          * The interrupt handler for the GPIO chip's parent interrupts, may be
85          * NULL if the parent interrupts are nested rather than cascaded.
86          */
87         irq_flow_handler_t parent_handler;
88
89         /**
90          * @parent_handler_data:
91          *
92          * Data associated, and passed to, the handler for the parent
93          * interrupt.
94          */
95         void *parent_handler_data;
96
97         /**
98          * @num_parents:
99          *
100          * The number of interrupt parents of a GPIO chip.
101          */
102         unsigned int num_parents;
103
104         /**
105          * @parent_irq:
106          *
107          * For use by gpiochip_set_cascaded_irqchip()
108          */
109         unsigned int parent_irq;
110
111         /**
112          * @parents:
113          *
114          * A list of interrupt parents of a GPIO chip. This is owned by the
115          * driver, so the core will only reference this list, not modify it.
116          */
117         unsigned int *parents;
118
119         /**
120          * @map:
121          *
122          * A list of interrupt parents for each line of a GPIO chip.
123          */
124         unsigned int *map;
125
126         /**
127          * @threaded:
128          *
129          * True if set the interrupt handling uses nested threads.
130          */
131         bool threaded;
132
133         /**
134          * @need_valid_mask:
135          *
136          * If set core allocates @valid_mask with all bits set to one.
137          */
138         bool need_valid_mask;
139
140         /**
141          * @valid_mask:
142          *
143          * If not %NULL holds bitmask of GPIOs which are valid to be included
144          * in IRQ domain of the chip.
145          */
146         unsigned long *valid_mask;
147
148         /**
149          * @first:
150          *
151          * Required for static IRQ allocation. If set, irq_domain_add_simple()
152          * will allocate and map all IRQs during initialization.
153          */
154         unsigned int first;
155
156         /**
157          * @irq_enable:
158          *
159          * Store old irq_chip irq_enable callback
160          */
161         void            (*irq_enable)(struct irq_data *data);
162
163         /**
164          * @irq_disable:
165          *
166          * Store old irq_chip irq_disable callback
167          */
168         void            (*irq_disable)(struct irq_data *data);
169 };
170 #endif
171
172 /**
173  * struct gpio_chip - abstract a GPIO controller
174  * @label: a functional name for the GPIO device, such as a part
175  *      number or the name of the SoC IP-block implementing it.
176  * @gpiodev: the internal state holder, opaque struct
177  * @parent: optional parent device providing the GPIOs
178  * @owner: helps prevent removal of modules exporting active GPIOs
179  * @request: optional hook for chip-specific activation, such as
180  *      enabling module power and clock; may sleep
181  * @free: optional hook for chip-specific deactivation, such as
182  *      disabling module power and clock; may sleep
183  * @get_direction: returns direction for signal "offset", 0=out, 1=in,
184  *      (same as GPIOF_DIR_XXX), or negative error.
185  *      It is recommended to always implement this function, even on
186  *      input-only or output-only gpio chips.
187  * @direction_input: configures signal "offset" as input, or returns error
188  *      This can be omitted on input-only or output-only gpio chips.
189  * @direction_output: configures signal "offset" as output, or returns error
190  *      This can be omitted on input-only or output-only gpio chips.
191  * @get: returns value for signal "offset", 0=low, 1=high, or negative error
192  * @get_multiple: reads values for multiple signals defined by "mask" and
193  *      stores them in "bits", returns 0 on success or negative error
194  * @set: assigns output value for signal "offset"
195  * @set_multiple: assigns output values for multiple signals defined by "mask"
196  * @set_config: optional hook for all kinds of settings. Uses the same
197  *      packed config format as generic pinconf.
198  * @to_irq: optional hook supporting non-static gpio_to_irq() mappings;
199  *      implementation may not sleep
200  * @dbg_show: optional routine to show contents in debugfs; default code
201  *      will be used when this is omitted, but custom code can show extra
202  *      state (such as pullup/pulldown configuration).
203  * @base: identifies the first GPIO number handled by this chip;
204  *      or, if negative during registration, requests dynamic ID allocation.
205  *      DEPRECATION: providing anything non-negative and nailing the base
206  *      offset of GPIO chips is deprecated. Please pass -1 as base to
207  *      let gpiolib select the chip base in all possible cases. We want to
208  *      get rid of the static GPIO number space in the long run.
209  * @ngpio: the number of GPIOs handled by this controller; the last GPIO
210  *      handled is (base + ngpio - 1).
211  * @names: if set, must be an array of strings to use as alternative
212  *      names for the GPIOs in this chip. Any entry in the array
213  *      may be NULL if there is no alias for the GPIO, however the
214  *      array must be @ngpio entries long.  A name can include a single printk
215  *      format specifier for an unsigned int.  It is substituted by the actual
216  *      number of the gpio.
217  * @can_sleep: flag must be set iff get()/set() methods sleep, as they
218  *      must while accessing GPIO expander chips over I2C or SPI. This
219  *      implies that if the chip supports IRQs, these IRQs need to be threaded
220  *      as the chip access may sleep when e.g. reading out the IRQ status
221  *      registers.
222  * @read_reg: reader function for generic GPIO
223  * @write_reg: writer function for generic GPIO
224  * @be_bits: if the generic GPIO has big endian bit order (bit 31 is representing
225  *      line 0, bit 30 is line 1 ... bit 0 is line 31) this is set to true by the
226  *      generic GPIO core. It is for internal housekeeping only.
227  * @reg_dat: data (in) register for generic GPIO
228  * @reg_set: output set register (out=high) for generic GPIO
229  * @reg_clr: output clear register (out=low) for generic GPIO
230  * @reg_dir: direction setting register for generic GPIO
231  * @bgpio_dir_inverted: indicates that the direction register is inverted
232  *      (gpiolib private state variable)
233  * @bgpio_bits: number of register bits used for a generic GPIO i.e.
234  *      <register width> * 8
235  * @bgpio_lock: used to lock chip->bgpio_data. Also, this is needed to keep
236  *      shadowed and real data registers writes together.
237  * @bgpio_data: shadowed data register for generic GPIO to clear/set bits
238  *      safely.
239  * @bgpio_dir: shadowed direction register for generic GPIO to clear/set
240  *      direction safely.
241  *
242  * A gpio_chip can help platforms abstract various sources of GPIOs so
243  * they can all be accessed through a common programing interface.
244  * Example sources would be SOC controllers, FPGAs, multifunction
245  * chips, dedicated GPIO expanders, and so on.
246  *
247  * Each chip controls a number of signals, identified in method calls
248  * by "offset" values in the range 0..(@ngpio - 1).  When those signals
249  * are referenced through calls like gpio_get_value(gpio), the offset
250  * is calculated by subtracting @base from the gpio number.
251  */
252 struct gpio_chip {
253         const char              *label;
254         struct gpio_device      *gpiodev;
255         struct device           *parent;
256         struct module           *owner;
257
258         int                     (*request)(struct gpio_chip *chip,
259                                                 unsigned offset);
260         void                    (*free)(struct gpio_chip *chip,
261                                                 unsigned offset);
262         int                     (*get_direction)(struct gpio_chip *chip,
263                                                 unsigned offset);
264         int                     (*direction_input)(struct gpio_chip *chip,
265                                                 unsigned offset);
266         int                     (*direction_output)(struct gpio_chip *chip,
267                                                 unsigned offset, int value);
268         int                     (*get)(struct gpio_chip *chip,
269                                                 unsigned offset);
270         int                     (*get_multiple)(struct gpio_chip *chip,
271                                                 unsigned long *mask,
272                                                 unsigned long *bits);
273         void                    (*set)(struct gpio_chip *chip,
274                                                 unsigned offset, int value);
275         void                    (*set_multiple)(struct gpio_chip *chip,
276                                                 unsigned long *mask,
277                                                 unsigned long *bits);
278         int                     (*set_config)(struct gpio_chip *chip,
279                                               unsigned offset,
280                                               unsigned long config);
281         int                     (*to_irq)(struct gpio_chip *chip,
282                                                 unsigned offset);
283
284         void                    (*dbg_show)(struct seq_file *s,
285                                                 struct gpio_chip *chip);
286
287         int                     (*init_valid_mask)(struct gpio_chip *chip);
288
289         int                     base;
290         u16                     ngpio;
291         const char              *const *names;
292         bool                    can_sleep;
293
294 #if IS_ENABLED(CONFIG_GPIO_GENERIC)
295         unsigned long (*read_reg)(void __iomem *reg);
296         void (*write_reg)(void __iomem *reg, unsigned long data);
297         bool be_bits;
298         void __iomem *reg_dat;
299         void __iomem *reg_set;
300         void __iomem *reg_clr;
301         void __iomem *reg_dir;
302         bool bgpio_dir_inverted;
303         int bgpio_bits;
304         spinlock_t bgpio_lock;
305         unsigned long bgpio_data;
306         unsigned long bgpio_dir;
307 #endif
308
309 #ifdef CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP
310         /*
311          * With CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP we get an irqchip inside the gpiolib
312          * to handle IRQs for most practical cases.
313          */
314
315         /**
316          * @irq:
317          *
318          * Integrates interrupt chip functionality with the GPIO chip. Can be
319          * used to handle IRQs for most practical cases.
320          */
321         struct gpio_irq_chip irq;
322 #endif
323
324         /**
325          * @need_valid_mask:
326          *
327          * If set core allocates @valid_mask with all its values initialized
328          * with init_valid_mask() or set to one if init_valid_mask() is not
329          * defined
330          */
331         bool need_valid_mask;
332
333         /**
334          * @valid_mask:
335          *
336          * If not %NULL holds bitmask of GPIOs which are valid to be used
337          * from the chip.
338          */
339         unsigned long *valid_mask;
340
341 #if defined(CONFIG_OF_GPIO)
342         /*
343          * If CONFIG_OF is enabled, then all GPIO controllers described in the
344          * device tree automatically may have an OF translation
345          */
346
347         /**
348          * @of_node:
349          *
350          * Pointer to a device tree node representing this GPIO controller.
351          */
352         struct device_node *of_node;
353
354         /**
355          * @of_gpio_n_cells:
356          *
357          * Number of cells used to form the GPIO specifier.
358          */
359         unsigned int of_gpio_n_cells;
360
361         /**
362          * @of_xlate:
363          *
364          * Callback to translate a device tree GPIO specifier into a chip-
365          * relative GPIO number and flags.
366          */
367         int (*of_xlate)(struct gpio_chip *gc,
368                         const struct of_phandle_args *gpiospec, u32 *flags);
369 #endif
370 };
371
372 extern const char *gpiochip_is_requested(struct gpio_chip *chip,
373                         unsigned offset);
374
375 /* add/remove chips */
376 extern int gpiochip_add_data_with_key(struct gpio_chip *chip, void *data,
377                                       struct lock_class_key *lock_key,
378                                       struct lock_class_key *request_key);
379
380 /**
381  * gpiochip_add_data() - register a gpio_chip
382  * @chip: the chip to register, with chip->base initialized
383  * @data: driver-private data associated with this chip
384  *
385  * Context: potentially before irqs will work
386  *
387  * When gpiochip_add_data() is called very early during boot, so that GPIOs
388  * can be freely used, the chip->parent device must be registered before
389  * the gpio framework's arch_initcall().  Otherwise sysfs initialization
390  * for GPIOs will fail rudely.
391  *
392  * gpiochip_add_data() must only be called after gpiolib initialization,
393  * ie after core_initcall().
394  *
395  * If chip->base is negative, this requests dynamic assignment of
396  * a range of valid GPIOs.
397  *
398  * Returns:
399  * A negative errno if the chip can't be registered, such as because the
400  * chip->base is invalid or already associated with a different chip.
401  * Otherwise it returns zero as a success code.
402  */
403 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
404 #define gpiochip_add_data(chip, data) ({                \
405                 static struct lock_class_key lock_key;  \
406                 static struct lock_class_key request_key;         \
407                 gpiochip_add_data_with_key(chip, data, &lock_key, \
408                                            &request_key);         \
409         })
410 #else
411 #define gpiochip_add_data(chip, data) gpiochip_add_data_with_key(chip, data, NULL, NULL)
412 #endif
413
414 static inline int gpiochip_add(struct gpio_chip *chip)
415 {
416         return gpiochip_add_data(chip, NULL);
417 }
418 extern void gpiochip_remove(struct gpio_chip *chip);
419 extern int devm_gpiochip_add_data(struct device *dev, struct gpio_chip *chip,
420                                   void *data);
421
422 extern struct gpio_chip *gpiochip_find(void *data,
423                               int (*match)(struct gpio_chip *chip, void *data));
424
425 /* lock/unlock as IRQ */
426 int gpiochip_lock_as_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
427 void gpiochip_unlock_as_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
428 bool gpiochip_line_is_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
429 int gpiochip_reqres_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
430 void gpiochip_relres_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
431 void gpiochip_disable_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
432 void gpiochip_enable_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
433
434 /* Line status inquiry for drivers */
435 bool gpiochip_line_is_open_drain(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
436 bool gpiochip_line_is_open_source(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
437
438 /* Sleep persistence inquiry for drivers */
439 bool gpiochip_line_is_persistent(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
440 bool gpiochip_line_is_valid(const struct gpio_chip *chip, unsigned int offset);
441
442 /* get driver data */
443 void *gpiochip_get_data(struct gpio_chip *chip);
444
445 struct gpio_chip *gpiod_to_chip(const struct gpio_desc *desc);
446
447 struct bgpio_pdata {
448         const char *label;
449         int base;
450         int ngpio;
451 };
452
453 #if IS_ENABLED(CONFIG_GPIO_GENERIC)
454
455 int bgpio_init(struct gpio_chip *gc, struct device *dev,
456                unsigned long sz, void __iomem *dat, void __iomem *set,
457                void __iomem *clr, void __iomem *dirout, void __iomem *dirin,
458                unsigned long flags);
459
460 #define BGPIOF_BIG_ENDIAN               BIT(0)
461 #define BGPIOF_UNREADABLE_REG_SET       BIT(1) /* reg_set is unreadable */
462 #define BGPIOF_UNREADABLE_REG_DIR       BIT(2) /* reg_dir is unreadable */
463 #define BGPIOF_BIG_ENDIAN_BYTE_ORDER    BIT(3)
464 #define BGPIOF_READ_OUTPUT_REG_SET      BIT(4) /* reg_set stores output value */
465 #define BGPIOF_NO_OUTPUT                BIT(5) /* only input */
466
467 #endif
468
469 #ifdef CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP
470
471 int gpiochip_irq_map(struct irq_domain *d, unsigned int irq,
472                      irq_hw_number_t hwirq);
473 void gpiochip_irq_unmap(struct irq_domain *d, unsigned int irq);
474
475 int gpiochip_irq_domain_activate(struct irq_domain *domain,
476                                  struct irq_data *data, bool reserve);
477 void gpiochip_irq_domain_deactivate(struct irq_domain *domain,
478                                     struct irq_data *data);
479
480 void gpiochip_set_chained_irqchip(struct gpio_chip *gpiochip,
481                 struct irq_chip *irqchip,
482                 unsigned int parent_irq,
483                 irq_flow_handler_t parent_handler);
484
485 void gpiochip_set_nested_irqchip(struct gpio_chip *gpiochip,
486                 struct irq_chip *irqchip,
487                 unsigned int parent_irq);
488
489 int gpiochip_irqchip_add_key(struct gpio_chip *gpiochip,
490                              struct irq_chip *irqchip,
491                              unsigned int first_irq,
492                              irq_flow_handler_t handler,
493                              unsigned int type,
494                              bool threaded,
495                              struct lock_class_key *lock_key,
496                              struct lock_class_key *request_key);
497
498 bool gpiochip_irqchip_irq_valid(const struct gpio_chip *gpiochip,
499                                 unsigned int offset);
500
501 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
502
503 /*
504  * Lockdep requires that each irqchip instance be created with a
505  * unique key so as to avoid unnecessary warnings. This upfront
506  * boilerplate static inlines provides such a key for each
507  * unique instance.
508  */
509 static inline int gpiochip_irqchip_add(struct gpio_chip *gpiochip,
510                                        struct irq_chip *irqchip,
511                                        unsigned int first_irq,
512                                        irq_flow_handler_t handler,
513                                        unsigned int type)
514 {
515         static struct lock_class_key lock_key;
516         static struct lock_class_key request_key;
517
518         return gpiochip_irqchip_add_key(gpiochip, irqchip, first_irq,
519                                         handler, type, false,
520                                         &lock_key, &request_key);
521 }
522
523 static inline int gpiochip_irqchip_add_nested(struct gpio_chip *gpiochip,
524                           struct irq_chip *irqchip,
525                           unsigned int first_irq,
526                           irq_flow_handler_t handler,
527                           unsigned int type)
528 {
529
530         static struct lock_class_key lock_key;
531         static struct lock_class_key request_key;
532
533         return gpiochip_irqchip_add_key(gpiochip, irqchip, first_irq,
534                                         handler, type, true,
535                                         &lock_key, &request_key);
536 }
537 #else
538 static inline int gpiochip_irqchip_add(struct gpio_chip *gpiochip,
539                                        struct irq_chip *irqchip,
540                                        unsigned int first_irq,
541                                        irq_flow_handler_t handler,
542                                        unsigned int type)
543 {
544         return gpiochip_irqchip_add_key(gpiochip, irqchip, first_irq,
545                                         handler, type, false, NULL, NULL);
546 }
547
548 static inline int gpiochip_irqchip_add_nested(struct gpio_chip *gpiochip,
549                           struct irq_chip *irqchip,
550                           unsigned int first_irq,
551                           irq_flow_handler_t handler,
552                           unsigned int type)
553 {
554         return gpiochip_irqchip_add_key(gpiochip, irqchip, first_irq,
555                                         handler, type, true, NULL, NULL);
556 }
557 #endif /* CONFIG_LOCKDEP */
558
559 #endif /* CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP */
560
561 int gpiochip_generic_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset);
562 void gpiochip_generic_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset);
563 int gpiochip_generic_config(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,
564                             unsigned long config);
565
566 #ifdef CONFIG_PINCTRL
567
568 /**
569  * struct gpio_pin_range - pin range controlled by a gpio chip
570  * @node: list for maintaining set of pin ranges, used internally
571  * @pctldev: pinctrl device which handles corresponding pins
572  * @range: actual range of pins controlled by a gpio controller
573  */
574 struct gpio_pin_range {
575         struct list_head node;
576         struct pinctrl_dev *pctldev;
577         struct pinctrl_gpio_range range;
578 };
579
580 int gpiochip_add_pin_range(struct gpio_chip *chip, const char *pinctl_name,
581                            unsigned int gpio_offset, unsigned int pin_offset,
582                            unsigned int npins);
583 int gpiochip_add_pingroup_range(struct gpio_chip *chip,
584                         struct pinctrl_dev *pctldev,
585                         unsigned int gpio_offset, const char *pin_group);
586 void gpiochip_remove_pin_ranges(struct gpio_chip *chip);
587
588 #else
589
590 static inline int
591 gpiochip_add_pin_range(struct gpio_chip *chip, const char *pinctl_name,
592                        unsigned int gpio_offset, unsigned int pin_offset,
593                        unsigned int npins)
594 {
595         return 0;
596 }
597 static inline int
598 gpiochip_add_pingroup_range(struct gpio_chip *chip,
599                         struct pinctrl_dev *pctldev,
600                         unsigned int gpio_offset, const char *pin_group)
601 {
602         return 0;
603 }
604
605 static inline void
606 gpiochip_remove_pin_ranges(struct gpio_chip *chip)
607 {
608 }
609
610 #endif /* CONFIG_PINCTRL */
611
612 struct gpio_desc *gpiochip_request_own_desc(struct gpio_chip *chip, u16 hwnum,
613                                             const char *label,
614                                             enum gpiod_flags flags);
615 void gpiochip_free_own_desc(struct gpio_desc *desc);
616
617 void devprop_gpiochip_set_names(struct gpio_chip *chip,
618                                 const struct fwnode_handle *fwnode);
619
620 #else /* CONFIG_GPIOLIB */
621
622 static inline struct gpio_chip *gpiod_to_chip(const struct gpio_desc *desc)
623 {
624         /* GPIO can never have been requested */
625         WARN_ON(1);
626         return ERR_PTR(-ENODEV);
627 }
628
629 #endif /* CONFIG_GPIOLIB */
630
631 #endif