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