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gpio/sifive: Add GPIO driver for SiFive SoCs
authorYash Shah <yash.shah@sifive.com>
Tue, 10 Dec 2019 11:11:13 +0000 (16:41 +0530)
committerMarc Zyngier <maz@kernel.org>
Mon, 20 Jan 2020 19:10:03 +0000 (19:10 +0000)
Adds the GPIO driver for SiFive RISC-V SoCs.

Signed-off-by: Wesley W. Terpstra <wesley@sifive.com>
[Atish: Various fixes and code cleanup]
Signed-off-by: Atish Patra <atish.patra@wdc.com>
Signed-off-by: Yash Shah <yash.shah@sifive.com>
Signed-off-by: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
Reviewed-by: Bartosz Golaszewski <bgolaszewski@baylibre.com>
Reviewed-by: Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/1575976274-13487-6-git-send-email-yash.shah@sifive.com
drivers/gpio/Kconfig
drivers/gpio/Makefile
drivers/gpio/gpio-sifive.c [new file with mode: 0644]

index 6ab25fe..809dd54 100644 (file)
@@ -479,6 +479,15 @@ config GPIO_SAMA5D2_PIOBU
          The difference from regular GPIOs is that they
          maintain their value during backup/self-refresh.
 
+config GPIO_SIFIVE
+       bool "SiFive GPIO support"
+       depends on OF_GPIO && IRQ_DOMAIN_HIERARCHY
+       select GPIO_GENERIC
+       select GPIOLIB_IRQCHIP
+       select REGMAP_MMIO
+       help
+         Say yes here to support the GPIO device on SiFive SoCs.
+
 config GPIO_SIOX
        tristate "SIOX GPIO support"
        depends on SIOX
index 34eb8b2..11eeeeb 100644 (file)
@@ -124,6 +124,7 @@ obj-$(CONFIG_ARCH_SA1100)           += gpio-sa1100.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_SAMA5D2_PIOBU)       += gpio-sama5d2-piobu.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_SCH311X)             += gpio-sch311x.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_SCH)                 += gpio-sch.o
+obj-$(CONFIG_GPIO_SIFIVE)              += gpio-sifive.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_SIOX)                        += gpio-siox.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_SODAVILLE)           += gpio-sodaville.o
 obj-$(CONFIG_GPIO_SPEAR_SPICS)         += gpio-spear-spics.o
diff --git a/drivers/gpio/gpio-sifive.c b/drivers/gpio/gpio-sifive.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..147a1bd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,252 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+/*
+ * Copyright (C) 2019 SiFive
+ */
+
+#include <linux/bitops.h>
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/errno.h>
+#include <linux/of_irq.h>
+#include <linux/gpio/driver.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/regmap.h>
+
+#define SIFIVE_GPIO_INPUT_VAL  0x00
+#define SIFIVE_GPIO_INPUT_EN   0x04
+#define SIFIVE_GPIO_OUTPUT_EN  0x08
+#define SIFIVE_GPIO_OUTPUT_VAL 0x0C
+#define SIFIVE_GPIO_RISE_IE    0x18
+#define SIFIVE_GPIO_RISE_IP    0x1C
+#define SIFIVE_GPIO_FALL_IE    0x20
+#define SIFIVE_GPIO_FALL_IP    0x24
+#define SIFIVE_GPIO_HIGH_IE    0x28
+#define SIFIVE_GPIO_HIGH_IP    0x2C
+#define SIFIVE_GPIO_LOW_IE     0x30
+#define SIFIVE_GPIO_LOW_IP     0x34
+#define SIFIVE_GPIO_OUTPUT_XOR 0x40
+
+#define SIFIVE_GPIO_MAX                32
+#define SIFIVE_GPIO_IRQ_OFFSET 7
+
+struct sifive_gpio {
+       void __iomem            *base;
+       struct gpio_chip        gc;
+       struct regmap           *regs;
+       u32                     irq_state;
+       unsigned int            trigger[SIFIVE_GPIO_MAX];
+       unsigned int            irq_parent[SIFIVE_GPIO_MAX];
+};
+
+static void sifive_gpio_set_ie(struct sifive_gpio *chip, unsigned int offset)
+{
+       unsigned long flags;
+       unsigned int trigger;
+
+       spin_lock_irqsave(&chip->gc.bgpio_lock, flags);
+       trigger = (chip->irq_state & BIT(offset)) ? chip->trigger[offset] : 0;
+       regmap_update_bits(chip->regs, SIFIVE_GPIO_RISE_IE, BIT(offset),
+                          (trigger & IRQ_TYPE_EDGE_RISING) ? BIT(offset) : 0);
+       regmap_update_bits(chip->regs, SIFIVE_GPIO_FALL_IE, BIT(offset),
+                          (trigger & IRQ_TYPE_EDGE_FALLING) ? BIT(offset) : 0);
+       regmap_update_bits(chip->regs, SIFIVE_GPIO_HIGH_IE, BIT(offset),
+                          (trigger & IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH) ? BIT(offset) : 0);
+       regmap_update_bits(chip->regs, SIFIVE_GPIO_LOW_IE, BIT(offset),
+                          (trigger & IRQ_TYPE_LEVEL_LOW) ? BIT(offset) : 0);
+       spin_unlock_irqrestore(&chip->gc.bgpio_lock, flags);
+}
+
+static int sifive_gpio_irq_set_type(struct irq_data *d, unsigned int trigger)
+{
+       struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
+       struct sifive_gpio *chip = gpiochip_get_data(gc);
+       int offset = irqd_to_hwirq(d);
+
+       if (offset < 0 || offset >= gc->ngpio)
+               return -EINVAL;
+
+       chip->trigger[offset] = trigger;
+       sifive_gpio_set_ie(chip, offset);
+       return 0;
+}
+
+static void sifive_gpio_irq_enable(struct irq_data *d)
+{
+       struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
+       struct sifive_gpio *chip = gpiochip_get_data(gc);
+       int offset = irqd_to_hwirq(d) % SIFIVE_GPIO_MAX;
+       u32 bit = BIT(offset);
+       unsigned long flags;
+
+       irq_chip_enable_parent(d);
+
+       /* Switch to input */
+       gc->direction_input(gc, offset);
+
+       spin_lock_irqsave(&gc->bgpio_lock, flags);
+       /* Clear any sticky pending interrupts */
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_RISE_IP, bit);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_FALL_IP, bit);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_HIGH_IP, bit);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_LOW_IP, bit);
+       spin_unlock_irqrestore(&gc->bgpio_lock, flags);
+
+       /* Enable interrupts */
+       assign_bit(offset, (unsigned long *)&chip->irq_state, 1);
+       sifive_gpio_set_ie(chip, offset);
+}
+
+static void sifive_gpio_irq_disable(struct irq_data *d)
+{
+       struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
+       struct sifive_gpio *chip = gpiochip_get_data(gc);
+       int offset = irqd_to_hwirq(d) % SIFIVE_GPIO_MAX;
+
+       assign_bit(offset, (unsigned long *)&chip->irq_state, 0);
+       sifive_gpio_set_ie(chip, offset);
+       irq_chip_disable_parent(d);
+}
+
+static void sifive_gpio_irq_eoi(struct irq_data *d)
+{
+       struct gpio_chip *gc = irq_data_get_irq_chip_data(d);
+       struct sifive_gpio *chip = gpiochip_get_data(gc);
+       int offset = irqd_to_hwirq(d) % SIFIVE_GPIO_MAX;
+       u32 bit = BIT(offset);
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(&gc->bgpio_lock, flags);
+       /* Clear all pending interrupts */
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_RISE_IP, bit);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_FALL_IP, bit);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_HIGH_IP, bit);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_LOW_IP, bit);
+       spin_unlock_irqrestore(&gc->bgpio_lock, flags);
+
+       irq_chip_eoi_parent(d);
+}
+
+static struct irq_chip sifive_gpio_irqchip = {
+       .name           = "sifive-gpio",
+       .irq_set_type   = sifive_gpio_irq_set_type,
+       .irq_mask       = irq_chip_mask_parent,
+       .irq_unmask     = irq_chip_unmask_parent,
+       .irq_enable     = sifive_gpio_irq_enable,
+       .irq_disable    = sifive_gpio_irq_disable,
+       .irq_eoi        = sifive_gpio_irq_eoi,
+};
+
+static int sifive_gpio_child_to_parent_hwirq(struct gpio_chip *gc,
+                                            unsigned int child,
+                                            unsigned int child_type,
+                                            unsigned int *parent,
+                                            unsigned int *parent_type)
+{
+       *parent_type = IRQ_TYPE_NONE;
+       *parent = child + SIFIVE_GPIO_IRQ_OFFSET;
+       return 0;
+}
+
+static const struct regmap_config sifive_gpio_regmap_config = {
+       .reg_bits = 32,
+       .reg_stride = 4,
+       .val_bits = 32,
+       .fast_io = true,
+       .disable_locking = true,
+};
+
+static int sifive_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct device *dev = &pdev->dev;
+       struct device_node *node = pdev->dev.of_node;
+       struct device_node *irq_parent;
+       struct irq_domain *parent;
+       struct gpio_irq_chip *girq;
+       struct sifive_gpio *chip;
+       int ret, ngpio;
+
+       chip = devm_kzalloc(dev, sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
+       if (!chip)
+               return -ENOMEM;
+
+       chip->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
+       if (IS_ERR(chip->base)) {
+               dev_err(dev, "failed to allocate device memory\n");
+               return PTR_ERR(chip->base);
+       }
+
+       chip->regs = devm_regmap_init_mmio(dev, chip->base,
+                                          &sifive_gpio_regmap_config);
+       if (IS_ERR(chip->regs))
+               return PTR_ERR(chip->regs);
+
+       ngpio = of_irq_count(node);
+       if (ngpio >= SIFIVE_GPIO_MAX) {
+               dev_err(dev, "Too many GPIO interrupts (max=%d)\n",
+                       SIFIVE_GPIO_MAX);
+               return -ENXIO;
+       }
+
+       irq_parent = of_irq_find_parent(node);
+       if (!irq_parent) {
+               dev_err(dev, "no IRQ parent node\n");
+               return -ENODEV;
+       }
+       parent = irq_find_host(irq_parent);
+       if (!parent) {
+               dev_err(dev, "no IRQ parent domain\n");
+               return -ENODEV;
+       }
+
+       ret = bgpio_init(&chip->gc, dev, 4,
+                        chip->base + SIFIVE_GPIO_INPUT_VAL,
+                        chip->base + SIFIVE_GPIO_OUTPUT_VAL,
+                        NULL,
+                        chip->base + SIFIVE_GPIO_OUTPUT_EN,
+                        chip->base + SIFIVE_GPIO_INPUT_EN,
+                        0);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "unable to init generic GPIO\n");
+               return ret;
+       }
+
+       /* Disable all GPIO interrupts before enabling parent interrupts */
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_RISE_IE, 0);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_FALL_IE, 0);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_HIGH_IE, 0);
+       regmap_write(chip->regs, SIFIVE_GPIO_LOW_IE, 0);
+       chip->irq_state = 0;
+
+       chip->gc.base = -1;
+       chip->gc.ngpio = ngpio;
+       chip->gc.label = dev_name(dev);
+       chip->gc.parent = dev;
+       chip->gc.owner = THIS_MODULE;
+       girq = &chip->gc.irq;
+       girq->chip = &sifive_gpio_irqchip;
+       girq->fwnode = of_node_to_fwnode(node);
+       girq->parent_domain = parent;
+       girq->child_to_parent_hwirq = sifive_gpio_child_to_parent_hwirq;
+       girq->handler = handle_bad_irq;
+       girq->default_type = IRQ_TYPE_NONE;
+
+       platform_set_drvdata(pdev, chip);
+       return gpiochip_add_data(&chip->gc, chip);
+}
+
+static const struct of_device_id sifive_gpio_match[] = {
+       { .compatible = "sifive,gpio0" },
+       { .compatible = "sifive,fu540-c000-gpio" },
+       { },
+};
+
+static struct platform_driver sifive_gpio_driver = {
+       .probe          = sifive_gpio_probe,
+       .driver = {
+               .name   = "sifive_gpio",
+               .of_match_table = of_match_ptr(sifive_gpio_match),
+       },
+};
+builtin_platform_driver(sifive_gpio_driver)