mmc: mmc_spi: replace flush_kernel_dcache_page with flush_dcache_page
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / mmc / host / mmc_spi.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Access SD/MMC cards through SPI master controllers
4  *
5  * (C) Copyright 2005, Intec Automation,
6  *              Mike Lavender (mike@steroidmicros)
7  * (C) Copyright 2006-2007, David Brownell
8  * (C) Copyright 2007, Axis Communications,
9  *              Hans-Peter Nilsson (hp@axis.com)
10  * (C) Copyright 2007, ATRON electronic GmbH,
11  *              Jan Nikitenko <jan.nikitenko@gmail.com>
12  */
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/delay.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/dma-mapping.h>
19 #include <linux/crc7.h>
20 #include <linux/crc-itu-t.h>
21 #include <linux/scatterlist.h>
22
23 #include <linux/mmc/host.h>
24 #include <linux/mmc/mmc.h>              /* for R1_SPI_* bit values */
25 #include <linux/mmc/slot-gpio.h>
26
27 #include <linux/spi/spi.h>
28 #include <linux/spi/mmc_spi.h>
29
30 #include <asm/unaligned.h>
31
32
33 /* NOTES:
34  *
35  * - For now, we won't try to interoperate with a real mmc/sd/sdio
36  *   controller, although some of them do have hardware support for
37  *   SPI protocol.  The main reason for such configs would be mmc-ish
38  *   cards like DataFlash, which don't support that "native" protocol.
39  *
40  *   We don't have a "DataFlash/MMC/SD/SDIO card slot" abstraction to
41  *   switch between driver stacks, and in any case if "native" mode
42  *   is available, it will be faster and hence preferable.
43  *
44  * - MMC depends on a different chipselect management policy than the
45  *   SPI interface currently supports for shared bus segments:  it needs
46  *   to issue multiple spi_message requests with the chipselect active,
47  *   using the results of one message to decide the next one to issue.
48  *
49  *   Pending updates to the programming interface, this driver expects
50  *   that it not share the bus with other drivers (precluding conflicts).
51  *
52  * - We tell the controller to keep the chipselect active from the
53  *   beginning of an mmc_host_ops.request until the end.  So beware
54  *   of SPI controller drivers that mis-handle the cs_change flag!
55  *
56  *   However, many cards seem OK with chipselect flapping up/down
57  *   during that time ... at least on unshared bus segments.
58  */
59
60
61 /*
62  * Local protocol constants, internal to data block protocols.
63  */
64
65 /* Response tokens used to ack each block written: */
66 #define SPI_MMC_RESPONSE_CODE(x)        ((x) & 0x1f)
67 #define SPI_RESPONSE_ACCEPTED           ((2 << 1)|1)
68 #define SPI_RESPONSE_CRC_ERR            ((5 << 1)|1)
69 #define SPI_RESPONSE_WRITE_ERR          ((6 << 1)|1)
70
71 /* Read and write blocks start with these tokens and end with crc;
72  * on error, read tokens act like a subset of R2_SPI_* values.
73  */
74 #define SPI_TOKEN_SINGLE        0xfe    /* single block r/w, multiblock read */
75 #define SPI_TOKEN_MULTI_WRITE   0xfc    /* multiblock write */
76 #define SPI_TOKEN_STOP_TRAN     0xfd    /* terminate multiblock write */
77
78 #define MMC_SPI_BLOCKSIZE       512
79
80 #define MMC_SPI_R1B_TIMEOUT_MS  3000
81 #define MMC_SPI_INIT_TIMEOUT_MS 3000
82
83 /* One of the critical speed parameters is the amount of data which may
84  * be transferred in one command. If this value is too low, the SD card
85  * controller has to do multiple partial block writes (argggh!). With
86  * today (2008) SD cards there is little speed gain if we transfer more
87  * than 64 KBytes at a time. So use this value until there is any indication
88  * that we should do more here.
89  */
90 #define MMC_SPI_BLOCKSATONCE    128
91
92 /****************************************************************************/
93
94 /*
95  * Local Data Structures
96  */
97
98 /* "scratch" is per-{command,block} data exchanged with the card */
99 struct scratch {
100         u8                      status[29];
101         u8                      data_token;
102         __be16                  crc_val;
103 };
104
105 struct mmc_spi_host {
106         struct mmc_host         *mmc;
107         struct spi_device       *spi;
108
109         unsigned char           power_mode;
110         u16                     powerup_msecs;
111
112         struct mmc_spi_platform_data    *pdata;
113
114         /* for bulk data transfers */
115         struct spi_transfer     token, t, crc, early_status;
116         struct spi_message      m;
117
118         /* for status readback */
119         struct spi_transfer     status;
120         struct spi_message      readback;
121
122         /* underlying DMA-aware controller, or null */
123         struct device           *dma_dev;
124
125         /* buffer used for commands and for message "overhead" */
126         struct scratch          *data;
127         dma_addr_t              data_dma;
128
129         /* Specs say to write ones most of the time, even when the card
130          * has no need to read its input data; and many cards won't care.
131          * This is our source of those ones.
132          */
133         void                    *ones;
134         dma_addr_t              ones_dma;
135 };
136
137
138 /****************************************************************************/
139
140 /*
141  * MMC-over-SPI protocol glue, used by the MMC stack interface
142  */
143
144 static inline int mmc_cs_off(struct mmc_spi_host *host)
145 {
146         /* chipselect will always be inactive after setup() */
147         return spi_setup(host->spi);
148 }
149
150 static int
151 mmc_spi_readbytes(struct mmc_spi_host *host, unsigned len)
152 {
153         int status;
154
155         if (len > sizeof(*host->data)) {
156                 WARN_ON(1);
157                 return -EIO;
158         }
159
160         host->status.len = len;
161
162         if (host->dma_dev)
163                 dma_sync_single_for_device(host->dma_dev,
164                                 host->data_dma, sizeof(*host->data),
165                                 DMA_FROM_DEVICE);
166
167         status = spi_sync_locked(host->spi, &host->readback);
168
169         if (host->dma_dev)
170                 dma_sync_single_for_cpu(host->dma_dev,
171                                 host->data_dma, sizeof(*host->data),
172                                 DMA_FROM_DEVICE);
173
174         return status;
175 }
176
177 static int mmc_spi_skip(struct mmc_spi_host *host, unsigned long timeout,
178                         unsigned n, u8 byte)
179 {
180         u8 *cp = host->data->status;
181         unsigned long start = jiffies;
182
183         while (1) {
184                 int             status;
185                 unsigned        i;
186
187                 status = mmc_spi_readbytes(host, n);
188                 if (status < 0)
189                         return status;
190
191                 for (i = 0; i < n; i++) {
192                         if (cp[i] != byte)
193                                 return cp[i];
194                 }
195
196                 if (time_is_before_jiffies(start + timeout))
197                         break;
198
199                 /* If we need long timeouts, we may release the CPU.
200                  * We use jiffies here because we want to have a relation
201                  * between elapsed time and the blocking of the scheduler.
202                  */
203                 if (time_is_before_jiffies(start + 1))
204                         schedule();
205         }
206         return -ETIMEDOUT;
207 }
208
209 static inline int
210 mmc_spi_wait_unbusy(struct mmc_spi_host *host, unsigned long timeout)
211 {
212         return mmc_spi_skip(host, timeout, sizeof(host->data->status), 0);
213 }
214
215 static int mmc_spi_readtoken(struct mmc_spi_host *host, unsigned long timeout)
216 {
217         return mmc_spi_skip(host, timeout, 1, 0xff);
218 }
219
220
221 /*
222  * Note that for SPI, cmd->resp[0] is not the same data as "native" protocol
223  * hosts return!  The low byte holds R1_SPI bits.  The next byte may hold
224  * R2_SPI bits ... for SEND_STATUS, or after data read errors.
225  *
226  * cmd->resp[1] holds any four-byte response, for R3 (READ_OCR) and on
227  * newer cards R7 (IF_COND).
228  */
229
230 static char *maptype(struct mmc_command *cmd)
231 {
232         switch (mmc_spi_resp_type(cmd)) {
233         case MMC_RSP_SPI_R1:    return "R1";
234         case MMC_RSP_SPI_R1B:   return "R1B";
235         case MMC_RSP_SPI_R2:    return "R2/R5";
236         case MMC_RSP_SPI_R3:    return "R3/R4/R7";
237         default:                return "?";
238         }
239 }
240
241 /* return zero, else negative errno after setting cmd->error */
242 static int mmc_spi_response_get(struct mmc_spi_host *host,
243                 struct mmc_command *cmd, int cs_on)
244 {
245         unsigned long timeout_ms;
246         u8      *cp = host->data->status;
247         u8      *end = cp + host->t.len;
248         int     value = 0;
249         int     bitshift;
250         u8      leftover = 0;
251         unsigned short rotator;
252         int     i;
253         char    tag[32];
254
255         snprintf(tag, sizeof(tag), "  ... CMD%d response SPI_%s",
256                 cmd->opcode, maptype(cmd));
257
258         /* Except for data block reads, the whole response will already
259          * be stored in the scratch buffer.  It's somewhere after the
260          * command and the first byte we read after it.  We ignore that
261          * first byte.  After STOP_TRANSMISSION command it may include
262          * two data bits, but otherwise it's all ones.
263          */
264         cp += 8;
265         while (cp < end && *cp == 0xff)
266                 cp++;
267
268         /* Data block reads (R1 response types) may need more data... */
269         if (cp == end) {
270                 cp = host->data->status;
271                 end = cp+1;
272
273                 /* Card sends N(CR) (== 1..8) bytes of all-ones then one
274                  * status byte ... and we already scanned 2 bytes.
275                  *
276                  * REVISIT block read paths use nasty byte-at-a-time I/O
277                  * so it can always DMA directly into the target buffer.
278                  * It'd probably be better to memcpy() the first chunk and
279                  * avoid extra i/o calls...
280                  *
281                  * Note we check for more than 8 bytes, because in practice,
282                  * some SD cards are slow...
283                  */
284                 for (i = 2; i < 16; i++) {
285                         value = mmc_spi_readbytes(host, 1);
286                         if (value < 0)
287                                 goto done;
288                         if (*cp != 0xff)
289                                 goto checkstatus;
290                 }
291                 value = -ETIMEDOUT;
292                 goto done;
293         }
294
295 checkstatus:
296         bitshift = 0;
297         if (*cp & 0x80) {
298                 /* Houston, we have an ugly card with a bit-shifted response */
299                 rotator = *cp++ << 8;
300                 /* read the next byte */
301                 if (cp == end) {
302                         value = mmc_spi_readbytes(host, 1);
303                         if (value < 0)
304                                 goto done;
305                         cp = host->data->status;
306                         end = cp+1;
307                 }
308                 rotator |= *cp++;
309                 while (rotator & 0x8000) {
310                         bitshift++;
311                         rotator <<= 1;
312                 }
313                 cmd->resp[0] = rotator >> 8;
314                 leftover = rotator;
315         } else {
316                 cmd->resp[0] = *cp++;
317         }
318         cmd->error = 0;
319
320         /* Status byte: the entire seven-bit R1 response.  */
321         if (cmd->resp[0] != 0) {
322                 if ((R1_SPI_PARAMETER | R1_SPI_ADDRESS)
323                                 & cmd->resp[0])
324                         value = -EFAULT; /* Bad address */
325                 else if (R1_SPI_ILLEGAL_COMMAND & cmd->resp[0])
326                         value = -ENOSYS; /* Function not implemented */
327                 else if (R1_SPI_COM_CRC & cmd->resp[0])
328                         value = -EILSEQ; /* Illegal byte sequence */
329                 else if ((R1_SPI_ERASE_SEQ | R1_SPI_ERASE_RESET)
330                                 & cmd->resp[0])
331                         value = -EIO;    /* I/O error */
332                 /* else R1_SPI_IDLE, "it's resetting" */
333         }
334
335         switch (mmc_spi_resp_type(cmd)) {
336
337         /* SPI R1B == R1 + busy; STOP_TRANSMISSION (for multiblock reads)
338          * and less-common stuff like various erase operations.
339          */
340         case MMC_RSP_SPI_R1B:
341                 /* maybe we read all the busy tokens already */
342                 while (cp < end && *cp == 0)
343                         cp++;
344                 if (cp == end) {
345                         timeout_ms = cmd->busy_timeout ? cmd->busy_timeout :
346                                 MMC_SPI_R1B_TIMEOUT_MS;
347                         mmc_spi_wait_unbusy(host, msecs_to_jiffies(timeout_ms));
348                 }
349                 break;
350
351         /* SPI R2 == R1 + second status byte; SEND_STATUS
352          * SPI R5 == R1 + data byte; IO_RW_DIRECT
353          */
354         case MMC_RSP_SPI_R2:
355                 /* read the next byte */
356                 if (cp == end) {
357                         value = mmc_spi_readbytes(host, 1);
358                         if (value < 0)
359                                 goto done;
360                         cp = host->data->status;
361                         end = cp+1;
362                 }
363                 if (bitshift) {
364                         rotator = leftover << 8;
365                         rotator |= *cp << bitshift;
366                         cmd->resp[0] |= (rotator & 0xFF00);
367                 } else {
368                         cmd->resp[0] |= *cp << 8;
369                 }
370                 break;
371
372         /* SPI R3, R4, or R7 == R1 + 4 bytes */
373         case MMC_RSP_SPI_R3:
374                 rotator = leftover << 8;
375                 cmd->resp[1] = 0;
376                 for (i = 0; i < 4; i++) {
377                         cmd->resp[1] <<= 8;
378                         /* read the next byte */
379                         if (cp == end) {
380                                 value = mmc_spi_readbytes(host, 1);
381                                 if (value < 0)
382                                         goto done;
383                                 cp = host->data->status;
384                                 end = cp+1;
385                         }
386                         if (bitshift) {
387                                 rotator |= *cp++ << bitshift;
388                                 cmd->resp[1] |= (rotator >> 8);
389                                 rotator <<= 8;
390                         } else {
391                                 cmd->resp[1] |= *cp++;
392                         }
393                 }
394                 break;
395
396         /* SPI R1 == just one status byte */
397         case MMC_RSP_SPI_R1:
398                 break;
399
400         default:
401                 dev_dbg(&host->spi->dev, "bad response type %04x\n",
402                         mmc_spi_resp_type(cmd));
403                 if (value >= 0)
404                         value = -EINVAL;
405                 goto done;
406         }
407
408         if (value < 0)
409                 dev_dbg(&host->spi->dev, "%s: resp %04x %08x\n",
410                         tag, cmd->resp[0], cmd->resp[1]);
411
412         /* disable chipselect on errors and some success cases */
413         if (value >= 0 && cs_on)
414                 return value;
415 done:
416         if (value < 0)
417                 cmd->error = value;
418         mmc_cs_off(host);
419         return value;
420 }
421
422 /* Issue command and read its response.
423  * Returns zero on success, negative for error.
424  *
425  * On error, caller must cope with mmc core retry mechanism.  That
426  * means immediate low-level resubmit, which affects the bus lock...
427  */
428 static int
429 mmc_spi_command_send(struct mmc_spi_host *host,
430                 struct mmc_request *mrq,
431                 struct mmc_command *cmd, int cs_on)
432 {
433         struct scratch          *data = host->data;
434         u8                      *cp = data->status;
435         int                     status;
436         struct spi_transfer     *t;
437
438         /* We can handle most commands (except block reads) in one full
439          * duplex I/O operation before either starting the next transfer
440          * (data block or command) or else deselecting the card.
441          *
442          * First, write 7 bytes:
443          *  - an all-ones byte to ensure the card is ready
444          *  - opcode byte (plus start and transmission bits)
445          *  - four bytes of big-endian argument
446          *  - crc7 (plus end bit) ... always computed, it's cheap
447          *
448          * We init the whole buffer to all-ones, which is what we need
449          * to write while we're reading (later) response data.
450          */
451         memset(cp, 0xff, sizeof(data->status));
452
453         cp[1] = 0x40 | cmd->opcode;
454         put_unaligned_be32(cmd->arg, cp + 2);
455         cp[6] = crc7_be(0, cp + 1, 5) | 0x01;
456         cp += 7;
457
458         /* Then, read up to 13 bytes (while writing all-ones):
459          *  - N(CR) (== 1..8) bytes of all-ones
460          *  - status byte (for all response types)
461          *  - the rest of the response, either:
462          *      + nothing, for R1 or R1B responses
463          *      + second status byte, for R2 responses
464          *      + four data bytes, for R3 and R7 responses
465          *
466          * Finally, read some more bytes ... in the nice cases we know in
467          * advance how many, and reading 1 more is always OK:
468          *  - N(EC) (== 0..N) bytes of all-ones, before deselect/finish
469          *  - N(RC) (== 1..N) bytes of all-ones, before next command
470          *  - N(WR) (== 1..N) bytes of all-ones, before data write
471          *
472          * So in those cases one full duplex I/O of at most 21 bytes will
473          * handle the whole command, leaving the card ready to receive a
474          * data block or new command.  We do that whenever we can, shaving
475          * CPU and IRQ costs (especially when using DMA or FIFOs).
476          *
477          * There are two other cases, where it's not generally practical
478          * to rely on a single I/O:
479          *
480          *  - R1B responses need at least N(EC) bytes of all-zeroes.
481          *
482          *    In this case we can *try* to fit it into one I/O, then
483          *    maybe read more data later.
484          *
485          *  - Data block reads are more troublesome, since a variable
486          *    number of padding bytes precede the token and data.
487          *      + N(CX) (== 0..8) bytes of all-ones, before CSD or CID
488          *      + N(AC) (== 1..many) bytes of all-ones
489          *
490          *    In this case we currently only have minimal speedups here:
491          *    when N(CR) == 1 we can avoid I/O in response_get().
492          */
493         if (cs_on && (mrq->data->flags & MMC_DATA_READ)) {
494                 cp += 2;        /* min(N(CR)) + status */
495                 /* R1 */
496         } else {
497                 cp += 10;       /* max(N(CR)) + status + min(N(RC),N(WR)) */
498                 if (cmd->flags & MMC_RSP_SPI_S2)        /* R2/R5 */
499                         cp++;
500                 else if (cmd->flags & MMC_RSP_SPI_B4)   /* R3/R4/R7 */
501                         cp += 4;
502                 else if (cmd->flags & MMC_RSP_BUSY)     /* R1B */
503                         cp = data->status + sizeof(data->status);
504                 /* else:  R1 (most commands) */
505         }
506
507         dev_dbg(&host->spi->dev, "  CMD%d, resp %s\n",
508                 cmd->opcode, maptype(cmd));
509
510         /* send command, leaving chipselect active */
511         spi_message_init(&host->m);
512
513         t = &host->t;
514         memset(t, 0, sizeof(*t));
515         t->tx_buf = t->rx_buf = data->status;
516         t->tx_dma = t->rx_dma = host->data_dma;
517         t->len = cp - data->status;
518         t->cs_change = 1;
519         spi_message_add_tail(t, &host->m);
520
521         if (host->dma_dev) {
522                 host->m.is_dma_mapped = 1;
523                 dma_sync_single_for_device(host->dma_dev,
524                                 host->data_dma, sizeof(*host->data),
525                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
526         }
527         status = spi_sync_locked(host->spi, &host->m);
528
529         if (host->dma_dev)
530                 dma_sync_single_for_cpu(host->dma_dev,
531                                 host->data_dma, sizeof(*host->data),
532                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
533         if (status < 0) {
534                 dev_dbg(&host->spi->dev, "  ... write returned %d\n", status);
535                 cmd->error = status;
536                 return status;
537         }
538
539         /* after no-data commands and STOP_TRANSMISSION, chipselect off */
540         return mmc_spi_response_get(host, cmd, cs_on);
541 }
542
543 /* Build data message with up to four separate transfers.  For TX, we
544  * start by writing the data token.  And in most cases, we finish with
545  * a status transfer.
546  *
547  * We always provide TX data for data and CRC.  The MMC/SD protocol
548  * requires us to write ones; but Linux defaults to writing zeroes;
549  * so we explicitly initialize it to all ones on RX paths.
550  *
551  * We also handle DMA mapping, so the underlying SPI controller does
552  * not need to (re)do it for each message.
553  */
554 static void
555 mmc_spi_setup_data_message(
556         struct mmc_spi_host     *host,
557         int                     multiple,
558         enum dma_data_direction direction)
559 {
560         struct spi_transfer     *t;
561         struct scratch          *scratch = host->data;
562         dma_addr_t              dma = host->data_dma;
563
564         spi_message_init(&host->m);
565         if (dma)
566                 host->m.is_dma_mapped = 1;
567
568         /* for reads, readblock() skips 0xff bytes before finding
569          * the token; for writes, this transfer issues that token.
570          */
571         if (direction == DMA_TO_DEVICE) {
572                 t = &host->token;
573                 memset(t, 0, sizeof(*t));
574                 t->len = 1;
575                 if (multiple)
576                         scratch->data_token = SPI_TOKEN_MULTI_WRITE;
577                 else
578                         scratch->data_token = SPI_TOKEN_SINGLE;
579                 t->tx_buf = &scratch->data_token;
580                 if (dma)
581                         t->tx_dma = dma + offsetof(struct scratch, data_token);
582                 spi_message_add_tail(t, &host->m);
583         }
584
585         /* Body of transfer is buffer, then CRC ...
586          * either TX-only, or RX with TX-ones.
587          */
588         t = &host->t;
589         memset(t, 0, sizeof(*t));
590         t->tx_buf = host->ones;
591         t->tx_dma = host->ones_dma;
592         /* length and actual buffer info are written later */
593         spi_message_add_tail(t, &host->m);
594
595         t = &host->crc;
596         memset(t, 0, sizeof(*t));
597         t->len = 2;
598         if (direction == DMA_TO_DEVICE) {
599                 /* the actual CRC may get written later */
600                 t->tx_buf = &scratch->crc_val;
601                 if (dma)
602                         t->tx_dma = dma + offsetof(struct scratch, crc_val);
603         } else {
604                 t->tx_buf = host->ones;
605                 t->tx_dma = host->ones_dma;
606                 t->rx_buf = &scratch->crc_val;
607                 if (dma)
608                         t->rx_dma = dma + offsetof(struct scratch, crc_val);
609         }
610         spi_message_add_tail(t, &host->m);
611
612         /*
613          * A single block read is followed by N(EC) [0+] all-ones bytes
614          * before deselect ... don't bother.
615          *
616          * Multiblock reads are followed by N(AC) [1+] all-ones bytes before
617          * the next block is read, or a STOP_TRANSMISSION is issued.  We'll
618          * collect that single byte, so readblock() doesn't need to.
619          *
620          * For a write, the one-byte data response follows immediately, then
621          * come zero or more busy bytes, then N(WR) [1+] all-ones bytes.
622          * Then single block reads may deselect, and multiblock ones issue
623          * the next token (next data block, or STOP_TRAN).  We can try to
624          * minimize I/O ops by using a single read to collect end-of-busy.
625          */
626         if (multiple || direction == DMA_TO_DEVICE) {
627                 t = &host->early_status;
628                 memset(t, 0, sizeof(*t));
629                 t->len = (direction == DMA_TO_DEVICE) ? sizeof(scratch->status) : 1;
630                 t->tx_buf = host->ones;
631                 t->tx_dma = host->ones_dma;
632                 t->rx_buf = scratch->status;
633                 if (dma)
634                         t->rx_dma = dma + offsetof(struct scratch, status);
635                 t->cs_change = 1;
636                 spi_message_add_tail(t, &host->m);
637         }
638 }
639
640 /*
641  * Write one block:
642  *  - caller handled preceding N(WR) [1+] all-ones bytes
643  *  - data block
644  *      + token
645  *      + data bytes
646  *      + crc16
647  *  - an all-ones byte ... card writes a data-response byte
648  *  - followed by N(EC) [0+] all-ones bytes, card writes zero/'busy'
649  *
650  * Return negative errno, else success.
651  */
652 static int
653 mmc_spi_writeblock(struct mmc_spi_host *host, struct spi_transfer *t,
654         unsigned long timeout)
655 {
656         struct spi_device       *spi = host->spi;
657         int                     status, i;
658         struct scratch          *scratch = host->data;
659         u32                     pattern;
660
661         if (host->mmc->use_spi_crc)
662                 scratch->crc_val = cpu_to_be16(crc_itu_t(0, t->tx_buf, t->len));
663         if (host->dma_dev)
664                 dma_sync_single_for_device(host->dma_dev,
665                                 host->data_dma, sizeof(*scratch),
666                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
667
668         status = spi_sync_locked(spi, &host->m);
669
670         if (status != 0) {
671                 dev_dbg(&spi->dev, "write error (%d)\n", status);
672                 return status;
673         }
674
675         if (host->dma_dev)
676                 dma_sync_single_for_cpu(host->dma_dev,
677                                 host->data_dma, sizeof(*scratch),
678                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
679
680         /*
681          * Get the transmission data-response reply.  It must follow
682          * immediately after the data block we transferred.  This reply
683          * doesn't necessarily tell whether the write operation succeeded;
684          * it just says if the transmission was ok and whether *earlier*
685          * writes succeeded; see the standard.
686          *
687          * In practice, there are (even modern SDHC-)cards which are late
688          * in sending the response, and miss the time frame by a few bits,
689          * so we have to cope with this situation and check the response
690          * bit-by-bit. Arggh!!!
691          */
692         pattern = get_unaligned_be32(scratch->status);
693
694         /* First 3 bit of pattern are undefined */
695         pattern |= 0xE0000000;
696
697         /* left-adjust to leading 0 bit */
698         while (pattern & 0x80000000)
699                 pattern <<= 1;
700         /* right-adjust for pattern matching. Code is in bit 4..0 now. */
701         pattern >>= 27;
702
703         switch (pattern) {
704         case SPI_RESPONSE_ACCEPTED:
705                 status = 0;
706                 break;
707         case SPI_RESPONSE_CRC_ERR:
708                 /* host shall then issue MMC_STOP_TRANSMISSION */
709                 status = -EILSEQ;
710                 break;
711         case SPI_RESPONSE_WRITE_ERR:
712                 /* host shall then issue MMC_STOP_TRANSMISSION,
713                  * and should MMC_SEND_STATUS to sort it out
714                  */
715                 status = -EIO;
716                 break;
717         default:
718                 status = -EPROTO;
719                 break;
720         }
721         if (status != 0) {
722                 dev_dbg(&spi->dev, "write error %02x (%d)\n",
723                         scratch->status[0], status);
724                 return status;
725         }
726
727         t->tx_buf += t->len;
728         if (host->dma_dev)
729                 t->tx_dma += t->len;
730
731         /* Return when not busy.  If we didn't collect that status yet,
732          * we'll need some more I/O.
733          */
734         for (i = 4; i < sizeof(scratch->status); i++) {
735                 /* card is non-busy if the most recent bit is 1 */
736                 if (scratch->status[i] & 0x01)
737                         return 0;
738         }
739         return mmc_spi_wait_unbusy(host, timeout);
740 }
741
742 /*
743  * Read one block:
744  *  - skip leading all-ones bytes ... either
745  *      + N(AC) [1..f(clock,CSD)] usually, else
746  *      + N(CX) [0..8] when reading CSD or CID
747  *  - data block
748  *      + token ... if error token, no data or crc
749  *      + data bytes
750  *      + crc16
751  *
752  * After single block reads, we're done; N(EC) [0+] all-ones bytes follow
753  * before dropping chipselect.
754  *
755  * For multiblock reads, caller either reads the next block or issues a
756  * STOP_TRANSMISSION command.
757  */
758 static int
759 mmc_spi_readblock(struct mmc_spi_host *host, struct spi_transfer *t,
760         unsigned long timeout)
761 {
762         struct spi_device       *spi = host->spi;
763         int                     status;
764         struct scratch          *scratch = host->data;
765         unsigned int            bitshift;
766         u8                      leftover;
767
768         /* At least one SD card sends an all-zeroes byte when N(CX)
769          * applies, before the all-ones bytes ... just cope with that.
770          */
771         status = mmc_spi_readbytes(host, 1);
772         if (status < 0)
773                 return status;
774         status = scratch->status[0];
775         if (status == 0xff || status == 0)
776                 status = mmc_spi_readtoken(host, timeout);
777
778         if (status < 0) {
779                 dev_dbg(&spi->dev, "read error %02x (%d)\n", status, status);
780                 return status;
781         }
782
783         /* The token may be bit-shifted...
784          * the first 0-bit precedes the data stream.
785          */
786         bitshift = 7;
787         while (status & 0x80) {
788                 status <<= 1;
789                 bitshift--;
790         }
791         leftover = status << 1;
792
793         if (host->dma_dev) {
794                 dma_sync_single_for_device(host->dma_dev,
795                                 host->data_dma, sizeof(*scratch),
796                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
797                 dma_sync_single_for_device(host->dma_dev,
798                                 t->rx_dma, t->len,
799                                 DMA_FROM_DEVICE);
800         }
801
802         status = spi_sync_locked(spi, &host->m);
803         if (status < 0) {
804                 dev_dbg(&spi->dev, "read error %d\n", status);
805                 return status;
806         }
807
808         if (host->dma_dev) {
809                 dma_sync_single_for_cpu(host->dma_dev,
810                                 host->data_dma, sizeof(*scratch),
811                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
812                 dma_sync_single_for_cpu(host->dma_dev,
813                                 t->rx_dma, t->len,
814                                 DMA_FROM_DEVICE);
815         }
816
817         if (bitshift) {
818                 /* Walk through the data and the crc and do
819                  * all the magic to get byte-aligned data.
820                  */
821                 u8 *cp = t->rx_buf;
822                 unsigned int len;
823                 unsigned int bitright = 8 - bitshift;
824                 u8 temp;
825                 for (len = t->len; len; len--) {
826                         temp = *cp;
827                         *cp++ = leftover | (temp >> bitshift);
828                         leftover = temp << bitright;
829                 }
830                 cp = (u8 *) &scratch->crc_val;
831                 temp = *cp;
832                 *cp++ = leftover | (temp >> bitshift);
833                 leftover = temp << bitright;
834                 temp = *cp;
835                 *cp = leftover | (temp >> bitshift);
836         }
837
838         if (host->mmc->use_spi_crc) {
839                 u16 crc = crc_itu_t(0, t->rx_buf, t->len);
840
841                 be16_to_cpus(&scratch->crc_val);
842                 if (scratch->crc_val != crc) {
843                         dev_dbg(&spi->dev,
844                                 "read - crc error: crc_val=0x%04x, computed=0x%04x len=%d\n",
845                                 scratch->crc_val, crc, t->len);
846                         return -EILSEQ;
847                 }
848         }
849
850         t->rx_buf += t->len;
851         if (host->dma_dev)
852                 t->rx_dma += t->len;
853
854         return 0;
855 }
856
857 /*
858  * An MMC/SD data stage includes one or more blocks, optional CRCs,
859  * and inline handshaking.  That handhaking makes it unlike most
860  * other SPI protocol stacks.
861  */
862 static void
863 mmc_spi_data_do(struct mmc_spi_host *host, struct mmc_command *cmd,
864                 struct mmc_data *data, u32 blk_size)
865 {
866         struct spi_device       *spi = host->spi;
867         struct device           *dma_dev = host->dma_dev;
868         struct spi_transfer     *t;
869         enum dma_data_direction direction;
870         struct scatterlist      *sg;
871         unsigned                n_sg;
872         int                     multiple = (data->blocks > 1);
873         u32                     clock_rate;
874         unsigned long           timeout;
875
876         direction = mmc_get_dma_dir(data);
877         mmc_spi_setup_data_message(host, multiple, direction);
878         t = &host->t;
879
880         if (t->speed_hz)
881                 clock_rate = t->speed_hz;
882         else
883                 clock_rate = spi->max_speed_hz;
884
885         timeout = data->timeout_ns / 1000 +
886                   data->timeout_clks * 1000000 / clock_rate;
887         timeout = usecs_to_jiffies((unsigned int)timeout) + 1;
888
889         /* Handle scatterlist segments one at a time, with synch for
890          * each 512-byte block
891          */
892         for_each_sg(data->sg, sg, data->sg_len, n_sg) {
893                 int                     status = 0;
894                 dma_addr_t              dma_addr = 0;
895                 void                    *kmap_addr;
896                 unsigned                length = sg->length;
897                 enum dma_data_direction dir = direction;
898
899                 /* set up dma mapping for controller drivers that might
900                  * use DMA ... though they may fall back to PIO
901                  */
902                 if (dma_dev) {
903                         /* never invalidate whole *shared* pages ... */
904                         if ((sg->offset != 0 || length != PAGE_SIZE)
905                                         && dir == DMA_FROM_DEVICE)
906                                 dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
907
908                         dma_addr = dma_map_page(dma_dev, sg_page(sg), 0,
909                                                 PAGE_SIZE, dir);
910                         if (dma_mapping_error(dma_dev, dma_addr)) {
911                                 data->error = -EFAULT;
912                                 break;
913                         }
914                         if (direction == DMA_TO_DEVICE)
915                                 t->tx_dma = dma_addr + sg->offset;
916                         else
917                                 t->rx_dma = dma_addr + sg->offset;
918                 }
919
920                 /* allow pio too; we don't allow highmem */
921                 kmap_addr = kmap(sg_page(sg));
922                 if (direction == DMA_TO_DEVICE)
923                         t->tx_buf = kmap_addr + sg->offset;
924                 else
925                         t->rx_buf = kmap_addr + sg->offset;
926
927                 /* transfer each block, and update request status */
928                 while (length) {
929                         t->len = min(length, blk_size);
930
931                         dev_dbg(&host->spi->dev, "    %s block, %d bytes\n",
932                                 (direction == DMA_TO_DEVICE) ? "write" : "read",
933                                 t->len);
934
935                         if (direction == DMA_TO_DEVICE)
936                                 status = mmc_spi_writeblock(host, t, timeout);
937                         else
938                                 status = mmc_spi_readblock(host, t, timeout);
939                         if (status < 0)
940                                 break;
941
942                         data->bytes_xfered += t->len;
943                         length -= t->len;
944
945                         if (!multiple)
946                                 break;
947                 }
948
949                 /* discard mappings */
950                 if (direction == DMA_FROM_DEVICE)
951                         flush_dcache_page(sg_page(sg));
952                 kunmap(sg_page(sg));
953                 if (dma_dev)
954                         dma_unmap_page(dma_dev, dma_addr, PAGE_SIZE, dir);
955
956                 if (status < 0) {
957                         data->error = status;
958                         dev_dbg(&spi->dev, "%s status %d\n",
959                                 (direction == DMA_TO_DEVICE) ? "write" : "read",
960                                 status);
961                         break;
962                 }
963         }
964
965         /* NOTE some docs describe an MMC-only SET_BLOCK_COUNT (CMD23) that
966          * can be issued before multiblock writes.  Unlike its more widely
967          * documented analogue for SD cards (SET_WR_BLK_ERASE_COUNT, ACMD23),
968          * that can affect the STOP_TRAN logic.   Complete (and current)
969          * MMC specs should sort that out before Linux starts using CMD23.
970          */
971         if (direction == DMA_TO_DEVICE && multiple) {
972                 struct scratch  *scratch = host->data;
973                 int             tmp;
974                 const unsigned  statlen = sizeof(scratch->status);
975
976                 dev_dbg(&spi->dev, "    STOP_TRAN\n");
977
978                 /* Tweak the per-block message we set up earlier by morphing
979                  * it to hold single buffer with the token followed by some
980                  * all-ones bytes ... skip N(BR) (0..1), scan the rest for
981                  * "not busy any longer" status, and leave chip selected.
982                  */
983                 INIT_LIST_HEAD(&host->m.transfers);
984                 list_add(&host->early_status.transfer_list,
985                                 &host->m.transfers);
986
987                 memset(scratch->status, 0xff, statlen);
988                 scratch->status[0] = SPI_TOKEN_STOP_TRAN;
989
990                 host->early_status.tx_buf = host->early_status.rx_buf;
991                 host->early_status.tx_dma = host->early_status.rx_dma;
992                 host->early_status.len = statlen;
993
994                 if (host->dma_dev)
995                         dma_sync_single_for_device(host->dma_dev,
996                                         host->data_dma, sizeof(*scratch),
997                                         DMA_BIDIRECTIONAL);
998
999                 tmp = spi_sync_locked(spi, &host->m);
1000
1001                 if (host->dma_dev)
1002                         dma_sync_single_for_cpu(host->dma_dev,
1003                                         host->data_dma, sizeof(*scratch),
1004                                         DMA_BIDIRECTIONAL);
1005
1006                 if (tmp < 0) {
1007                         if (!data->error)
1008                                 data->error = tmp;
1009                         return;
1010                 }
1011
1012                 /* Ideally we collected "not busy" status with one I/O,
1013                  * avoiding wasteful byte-at-a-time scanning... but more
1014                  * I/O is often needed.
1015                  */
1016                 for (tmp = 2; tmp < statlen; tmp++) {
1017                         if (scratch->status[tmp] != 0)
1018                                 return;
1019                 }
1020                 tmp = mmc_spi_wait_unbusy(host, timeout);
1021                 if (tmp < 0 && !data->error)
1022                         data->error = tmp;
1023         }
1024 }
1025
1026 /****************************************************************************/
1027
1028 /*
1029  * MMC driver implementation -- the interface to the MMC stack
1030  */
1031
1032 static void mmc_spi_request(struct mmc_host *mmc, struct mmc_request *mrq)
1033 {
1034         struct mmc_spi_host     *host = mmc_priv(mmc);
1035         int                     status = -EINVAL;
1036         int                     crc_retry = 5;
1037         struct mmc_command      stop;
1038
1039 #ifdef DEBUG
1040         /* MMC core and layered drivers *MUST* issue SPI-aware commands */
1041         {
1042                 struct mmc_command      *cmd;
1043                 int                     invalid = 0;
1044
1045                 cmd = mrq->cmd;
1046                 if (!mmc_spi_resp_type(cmd)) {
1047                         dev_dbg(&host->spi->dev, "bogus command\n");
1048                         cmd->error = -EINVAL;
1049                         invalid = 1;
1050                 }
1051
1052                 cmd = mrq->stop;
1053                 if (cmd && !mmc_spi_resp_type(cmd)) {
1054                         dev_dbg(&host->spi->dev, "bogus STOP command\n");
1055                         cmd->error = -EINVAL;
1056                         invalid = 1;
1057                 }
1058
1059                 if (invalid) {
1060                         dump_stack();
1061                         mmc_request_done(host->mmc, mrq);
1062                         return;
1063                 }
1064         }
1065 #endif
1066
1067         /* request exclusive bus access */
1068         spi_bus_lock(host->spi->master);
1069
1070 crc_recover:
1071         /* issue command; then optionally data and stop */
1072         status = mmc_spi_command_send(host, mrq, mrq->cmd, mrq->data != NULL);
1073         if (status == 0 && mrq->data) {
1074                 mmc_spi_data_do(host, mrq->cmd, mrq->data, mrq->data->blksz);
1075
1076                 /*
1077                  * The SPI bus is not always reliable for large data transfers.
1078                  * If an occasional crc error is reported by the SD device with
1079                  * data read/write over SPI, it may be recovered by repeating
1080                  * the last SD command again. The retry count is set to 5 to
1081                  * ensure the driver passes stress tests.
1082                  */
1083                 if (mrq->data->error == -EILSEQ && crc_retry) {
1084                         stop.opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;
1085                         stop.arg = 0;
1086                         stop.flags = MMC_RSP_SPI_R1B | MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;
1087                         status = mmc_spi_command_send(host, mrq, &stop, 0);
1088                         crc_retry--;
1089                         mrq->data->error = 0;
1090                         goto crc_recover;
1091                 }
1092
1093                 if (mrq->stop)
1094                         status = mmc_spi_command_send(host, mrq, mrq->stop, 0);
1095                 else
1096                         mmc_cs_off(host);
1097         }
1098
1099         /* release the bus */
1100         spi_bus_unlock(host->spi->master);
1101
1102         mmc_request_done(host->mmc, mrq);
1103 }
1104
1105 /* See Section 6.4.1, in SD "Simplified Physical Layer Specification 2.0"
1106  *
1107  * NOTE that here we can't know that the card has just been powered up;
1108  * not all MMC/SD sockets support power switching.
1109  *
1110  * FIXME when the card is still in SPI mode, e.g. from a previous kernel,
1111  * this doesn't seem to do the right thing at all...
1112  */
1113 static void mmc_spi_initsequence(struct mmc_spi_host *host)
1114 {
1115         /* Try to be very sure any previous command has completed;
1116          * wait till not-busy, skip debris from any old commands.
1117          */
1118         mmc_spi_wait_unbusy(host, msecs_to_jiffies(MMC_SPI_INIT_TIMEOUT_MS));
1119         mmc_spi_readbytes(host, 10);
1120
1121         /*
1122          * Do a burst with chipselect active-high.  We need to do this to
1123          * meet the requirement of 74 clock cycles with both chipselect
1124          * and CMD (MOSI) high before CMD0 ... after the card has been
1125          * powered up to Vdd(min), and so is ready to take commands.
1126          *
1127          * Some cards are particularly needy of this (e.g. Viking "SD256")
1128          * while most others don't seem to care.
1129          *
1130          * Note that this is one of the places MMC/SD plays games with the
1131          * SPI protocol.  Another is that when chipselect is released while
1132          * the card returns BUSY status, the clock must issue several cycles
1133          * with chipselect high before the card will stop driving its output.
1134          *
1135          * SPI_CS_HIGH means "asserted" here. In some cases like when using
1136          * GPIOs for chip select, SPI_CS_HIGH is set but this will be logically
1137          * inverted by gpiolib, so if we want to ascertain to drive it high
1138          * we should toggle the default with an XOR as we do here.
1139          */
1140         host->spi->mode ^= SPI_CS_HIGH;
1141         if (spi_setup(host->spi) != 0) {
1142                 /* Just warn; most cards work without it. */
1143                 dev_warn(&host->spi->dev,
1144                                 "can't change chip-select polarity\n");
1145                 host->spi->mode ^= SPI_CS_HIGH;
1146         } else {
1147                 mmc_spi_readbytes(host, 18);
1148
1149                 host->spi->mode ^= SPI_CS_HIGH;
1150                 if (spi_setup(host->spi) != 0) {
1151                         /* Wot, we can't get the same setup we had before? */
1152                         dev_err(&host->spi->dev,
1153                                         "can't restore chip-select polarity\n");
1154                 }
1155         }
1156 }
1157
1158 static char *mmc_powerstring(u8 power_mode)
1159 {
1160         switch (power_mode) {
1161         case MMC_POWER_OFF: return "off";
1162         case MMC_POWER_UP:  return "up";
1163         case MMC_POWER_ON:  return "on";
1164         }
1165         return "?";
1166 }
1167
1168 static void mmc_spi_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *ios)
1169 {
1170         struct mmc_spi_host *host = mmc_priv(mmc);
1171
1172         if (host->power_mode != ios->power_mode) {
1173                 int             canpower;
1174
1175                 canpower = host->pdata && host->pdata->setpower;
1176
1177                 dev_dbg(&host->spi->dev, "power %s (%d)%s\n",
1178                                 mmc_powerstring(ios->power_mode),
1179                                 ios->vdd,
1180                                 canpower ? ", can switch" : "");
1181
1182                 /* switch power on/off if possible, accounting for
1183                  * max 250msec powerup time if needed.
1184                  */
1185                 if (canpower) {
1186                         switch (ios->power_mode) {
1187                         case MMC_POWER_OFF:
1188                         case MMC_POWER_UP:
1189                                 host->pdata->setpower(&host->spi->dev,
1190                                                 ios->vdd);
1191                                 if (ios->power_mode == MMC_POWER_UP)
1192                                         msleep(host->powerup_msecs);
1193                         }
1194                 }
1195
1196                 /* See 6.4.1 in the simplified SD card physical spec 2.0 */
1197                 if (ios->power_mode == MMC_POWER_ON)
1198                         mmc_spi_initsequence(host);
1199
1200                 /* If powering down, ground all card inputs to avoid power
1201                  * delivery from data lines!  On a shared SPI bus, this
1202                  * will probably be temporary; 6.4.2 of the simplified SD
1203                  * spec says this must last at least 1msec.
1204                  *
1205                  *   - Clock low means CPOL 0, e.g. mode 0
1206                  *   - MOSI low comes from writing zero
1207                  *   - Chipselect is usually active low...
1208                  */
1209                 if (canpower && ios->power_mode == MMC_POWER_OFF) {
1210                         int mres;
1211                         u8 nullbyte = 0;
1212
1213                         host->spi->mode &= ~(SPI_CPOL|SPI_CPHA);
1214                         mres = spi_setup(host->spi);
1215                         if (mres < 0)
1216                                 dev_dbg(&host->spi->dev,
1217                                         "switch to SPI mode 0 failed\n");
1218
1219                         if (spi_write(host->spi, &nullbyte, 1) < 0)
1220                                 dev_dbg(&host->spi->dev,
1221                                         "put spi signals to low failed\n");
1222
1223                         /*
1224                          * Now clock should be low due to spi mode 0;
1225                          * MOSI should be low because of written 0x00;
1226                          * chipselect should be low (it is active low)
1227                          * power supply is off, so now MMC is off too!
1228                          *
1229                          * FIXME no, chipselect can be high since the
1230                          * device is inactive and SPI_CS_HIGH is clear...
1231                          */
1232                         msleep(10);
1233                         if (mres == 0) {
1234                                 host->spi->mode |= (SPI_CPOL|SPI_CPHA);
1235                                 mres = spi_setup(host->spi);
1236                                 if (mres < 0)
1237                                         dev_dbg(&host->spi->dev,
1238                                                 "switch back to SPI mode 3 failed\n");
1239                         }
1240                 }
1241
1242                 host->power_mode = ios->power_mode;
1243         }
1244
1245         if (host->spi->max_speed_hz != ios->clock && ios->clock != 0) {
1246                 int             status;
1247
1248                 host->spi->max_speed_hz = ios->clock;
1249                 status = spi_setup(host->spi);
1250                 dev_dbg(&host->spi->dev, "  clock to %d Hz, %d\n",
1251                         host->spi->max_speed_hz, status);
1252         }
1253 }
1254
1255 static const struct mmc_host_ops mmc_spi_ops = {
1256         .request        = mmc_spi_request,
1257         .set_ios        = mmc_spi_set_ios,
1258         .get_ro         = mmc_gpio_get_ro,
1259         .get_cd         = mmc_gpio_get_cd,
1260 };
1261
1262
1263 /****************************************************************************/
1264
1265 /*
1266  * SPI driver implementation
1267  */
1268
1269 static irqreturn_t
1270 mmc_spi_detect_irq(int irq, void *mmc)
1271 {
1272         struct mmc_spi_host *host = mmc_priv(mmc);
1273         u16 delay_msec = max(host->pdata->detect_delay, (u16)100);
1274
1275         mmc_detect_change(mmc, msecs_to_jiffies(delay_msec));
1276         return IRQ_HANDLED;
1277 }
1278
1279 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
1280 static int mmc_spi_dma_alloc(struct mmc_spi_host *host)
1281 {
1282         struct spi_device *spi = host->spi;
1283         struct device *dev;
1284
1285         if (!spi->master->dev.parent->dma_mask)
1286                 return 0;
1287
1288         dev = spi->master->dev.parent;
1289
1290         host->ones_dma = dma_map_single(dev, host->ones, MMC_SPI_BLOCKSIZE,
1291                                         DMA_TO_DEVICE);
1292         if (dma_mapping_error(dev, host->ones_dma))
1293                 return -ENOMEM;
1294
1295         host->data_dma = dma_map_single(dev, host->data, sizeof(*host->data),
1296                                         DMA_BIDIRECTIONAL);
1297         if (dma_mapping_error(dev, host->data_dma)) {
1298                 dma_unmap_single(dev, host->ones_dma, MMC_SPI_BLOCKSIZE,
1299                                  DMA_TO_DEVICE);
1300                 return -ENOMEM;
1301         }
1302
1303         dma_sync_single_for_cpu(dev, host->data_dma, sizeof(*host->data),
1304                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
1305
1306         host->dma_dev = dev;
1307         return 0;
1308 }
1309
1310 static void mmc_spi_dma_free(struct mmc_spi_host *host)
1311 {
1312         if (!host->dma_dev)
1313                 return;
1314
1315         dma_unmap_single(host->dma_dev, host->ones_dma, MMC_SPI_BLOCKSIZE,
1316                          DMA_TO_DEVICE);
1317         dma_unmap_single(host->dma_dev, host->data_dma, sizeof(*host->data),
1318                          DMA_BIDIRECTIONAL);
1319 }
1320 #else
1321 static inline int mmc_spi_dma_alloc(struct mmc_spi_host *host) { return 0; }
1322 static inline void mmc_spi_dma_free(struct mmc_spi_host *host) {}
1323 #endif
1324
1325 static int mmc_spi_probe(struct spi_device *spi)
1326 {
1327         void                    *ones;
1328         struct mmc_host         *mmc;
1329         struct mmc_spi_host     *host;
1330         int                     status;
1331         bool                    has_ro = false;
1332
1333         /* We rely on full duplex transfers, mostly to reduce
1334          * per-transfer overheads (by making fewer transfers).
1335          */
1336         if (spi->master->flags & SPI_MASTER_HALF_DUPLEX)
1337                 return -EINVAL;
1338
1339         /* MMC and SD specs only seem to care that sampling is on the
1340          * rising edge ... meaning SPI modes 0 or 3.  So either SPI mode
1341          * should be legit.  We'll use mode 0 since the steady state is 0,
1342          * which is appropriate for hotplugging, unless the platform data
1343          * specify mode 3 (if hardware is not compatible to mode 0).
1344          */
1345         if (spi->mode != SPI_MODE_3)
1346                 spi->mode = SPI_MODE_0;
1347         spi->bits_per_word = 8;
1348
1349         status = spi_setup(spi);
1350         if (status < 0) {
1351                 dev_dbg(&spi->dev, "needs SPI mode %02x, %d KHz; %d\n",
1352                                 spi->mode, spi->max_speed_hz / 1000,
1353                                 status);
1354                 return status;
1355         }
1356
1357         /* We need a supply of ones to transmit.  This is the only time
1358          * the CPU touches these, so cache coherency isn't a concern.
1359          *
1360          * NOTE if many systems use more than one MMC-over-SPI connector
1361          * it'd save some memory to share this.  That's evidently rare.
1362          */
1363         status = -ENOMEM;
1364         ones = kmalloc(MMC_SPI_BLOCKSIZE, GFP_KERNEL);
1365         if (!ones)
1366                 goto nomem;
1367         memset(ones, 0xff, MMC_SPI_BLOCKSIZE);
1368
1369         mmc = mmc_alloc_host(sizeof(*host), &spi->dev);
1370         if (!mmc)
1371                 goto nomem;
1372
1373         mmc->ops = &mmc_spi_ops;
1374         mmc->max_blk_size = MMC_SPI_BLOCKSIZE;
1375         mmc->max_segs = MMC_SPI_BLOCKSATONCE;
1376         mmc->max_req_size = MMC_SPI_BLOCKSATONCE * MMC_SPI_BLOCKSIZE;
1377         mmc->max_blk_count = MMC_SPI_BLOCKSATONCE;
1378
1379         mmc->caps = MMC_CAP_SPI;
1380
1381         /* SPI doesn't need the lowspeed device identification thing for
1382          * MMC or SD cards, since it never comes up in open drain mode.
1383          * That's good; some SPI masters can't handle very low speeds!
1384          *
1385          * However, low speed SDIO cards need not handle over 400 KHz;
1386          * that's the only reason not to use a few MHz for f_min (until
1387          * the upper layer reads the target frequency from the CSD).
1388          */
1389         mmc->f_min = 400000;
1390         mmc->f_max = spi->max_speed_hz;
1391
1392         host = mmc_priv(mmc);
1393         host->mmc = mmc;
1394         host->spi = spi;
1395
1396         host->ones = ones;
1397
1398         dev_set_drvdata(&spi->dev, mmc);
1399
1400         /* Platform data is used to hook up things like card sensing
1401          * and power switching gpios.
1402          */
1403         host->pdata = mmc_spi_get_pdata(spi);
1404         if (host->pdata)
1405                 mmc->ocr_avail = host->pdata->ocr_mask;
1406         if (!mmc->ocr_avail) {
1407                 dev_warn(&spi->dev, "ASSUMING 3.2-3.4 V slot power\n");
1408                 mmc->ocr_avail = MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34;
1409         }
1410         if (host->pdata && host->pdata->setpower) {
1411                 host->powerup_msecs = host->pdata->powerup_msecs;
1412                 if (!host->powerup_msecs || host->powerup_msecs > 250)
1413                         host->powerup_msecs = 250;
1414         }
1415
1416         /* preallocate dma buffers */
1417         host->data = kmalloc(sizeof(*host->data), GFP_KERNEL);
1418         if (!host->data)
1419                 goto fail_nobuf1;
1420
1421         status = mmc_spi_dma_alloc(host);
1422         if (status)
1423                 goto fail_dma;
1424
1425         /* setup message for status/busy readback */
1426         spi_message_init(&host->readback);
1427         host->readback.is_dma_mapped = (host->dma_dev != NULL);
1428
1429         spi_message_add_tail(&host->status, &host->readback);
1430         host->status.tx_buf = host->ones;
1431         host->status.tx_dma = host->ones_dma;
1432         host->status.rx_buf = &host->data->status;
1433         host->status.rx_dma = host->data_dma + offsetof(struct scratch, status);
1434         host->status.cs_change = 1;
1435
1436         /* register card detect irq */
1437         if (host->pdata && host->pdata->init) {
1438                 status = host->pdata->init(&spi->dev, mmc_spi_detect_irq, mmc);
1439                 if (status != 0)
1440                         goto fail_glue_init;
1441         }
1442
1443         /* pass platform capabilities, if any */
1444         if (host->pdata) {
1445                 mmc->caps |= host->pdata->caps;
1446                 mmc->caps2 |= host->pdata->caps2;
1447         }
1448
1449         status = mmc_add_host(mmc);
1450         if (status != 0)
1451                 goto fail_add_host;
1452
1453         /*
1454          * Index 0 is card detect
1455          * Old boardfiles were specifying 1 ms as debounce
1456          */
1457         status = mmc_gpiod_request_cd(mmc, NULL, 0, false, 1000);
1458         if (status == -EPROBE_DEFER)
1459                 goto fail_add_host;
1460         if (!status) {
1461                 /*
1462                  * The platform has a CD GPIO signal that may support
1463                  * interrupts, so let mmc_gpiod_request_cd_irq() decide
1464                  * if polling is needed or not.
1465                  */
1466                 mmc->caps &= ~MMC_CAP_NEEDS_POLL;
1467                 mmc_gpiod_request_cd_irq(mmc);
1468         }
1469         mmc_detect_change(mmc, 0);
1470
1471         /* Index 1 is write protect/read only */
1472         status = mmc_gpiod_request_ro(mmc, NULL, 1, 0);
1473         if (status == -EPROBE_DEFER)
1474                 goto fail_add_host;
1475         if (!status)
1476                 has_ro = true;
1477
1478         dev_info(&spi->dev, "SD/MMC host %s%s%s%s%s\n",
1479                         dev_name(&mmc->class_dev),
1480                         host->dma_dev ? "" : ", no DMA",
1481                         has_ro ? "" : ", no WP",
1482                         (host->pdata && host->pdata->setpower)
1483                                 ? "" : ", no poweroff",
1484                         (mmc->caps & MMC_CAP_NEEDS_POLL)
1485                                 ? ", cd polling" : "");
1486         return 0;
1487
1488 fail_add_host:
1489         mmc_remove_host(mmc);
1490 fail_glue_init:
1491         mmc_spi_dma_free(host);
1492 fail_dma:
1493         kfree(host->data);
1494 fail_nobuf1:
1495         mmc_spi_put_pdata(spi);
1496         mmc_free_host(mmc);
1497 nomem:
1498         kfree(ones);
1499         return status;
1500 }
1501
1502
1503 static int mmc_spi_remove(struct spi_device *spi)
1504 {
1505         struct mmc_host         *mmc = dev_get_drvdata(&spi->dev);
1506         struct mmc_spi_host     *host = mmc_priv(mmc);
1507
1508         /* prevent new mmc_detect_change() calls */
1509         if (host->pdata && host->pdata->exit)
1510                 host->pdata->exit(&spi->dev, mmc);
1511
1512         mmc_remove_host(mmc);
1513
1514         mmc_spi_dma_free(host);
1515         kfree(host->data);
1516         kfree(host->ones);
1517
1518         spi->max_speed_hz = mmc->f_max;
1519         mmc_spi_put_pdata(spi);
1520         mmc_free_host(mmc);
1521         return 0;
1522 }
1523
1524 static const struct of_device_id mmc_spi_of_match_table[] = {
1525         { .compatible = "mmc-spi-slot", },
1526         {},
1527 };
1528 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mmc_spi_of_match_table);
1529
1530 static struct spi_driver mmc_spi_driver = {
1531         .driver = {
1532                 .name =         "mmc_spi",
1533                 .of_match_table = mmc_spi_of_match_table,
1534         },
1535         .probe =        mmc_spi_probe,
1536         .remove =       mmc_spi_remove,
1537 };
1538
1539 module_spi_driver(mmc_spi_driver);
1540
1541 MODULE_AUTHOR("Mike Lavender, David Brownell, Hans-Peter Nilsson, Jan Nikitenko");
1542 MODULE_DESCRIPTION("SPI SD/MMC host driver");
1543 MODULE_LICENSE("GPL");
1544 MODULE_ALIAS("spi:mmc_spi");