drivers/mmc/core/sd.c

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