drivers/spi/spi-sh-msiof.c

   1 /*
   2  * SuperH MSIOF SPI Master Interface
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Magnus Damm
   5  * Copyright (C) 2014 Renesas Electronics Corporation
   6  * Copyright (C) 2014-2017 Glider bvba
   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
  14 #include <linux/bitmap.h>
  15 #include <linux/clk.h>
  16 #include <linux/completion.h>
  17 #include <linux/delay.h>
  18 #include <linux/dma-mapping.h>
  19 #include <linux/dmaengine.h>
  20 #include <linux/err.h>
  21 #include <linux/gpio.h>
  22 #include <linux/gpio/consumer.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27 #include <linux/of.h>
  28 #include <linux/of_device.h>
  29 #include <linux/platform_device.h>
  30 #include <linux/pm_runtime.h>
  31 #include <linux/sh_dma.h>
  32
  33 #include <linux/spi/sh_msiof.h>
  34 #include <linux/spi/spi.h>
  35
  36 #include <asm/unaligned.h>
  37
  38 struct sh_msiof_chipdata {
  39         u16 tx_fifo_size;
  40         u16 rx_fifo_size;
  41         u16 master_flags;
  42         u16 min_div_pow;
  43 };
  44
  45 struct sh_msiof_spi_priv {
  46         struct spi_master *master;
  47         void __iomem *mapbase;
  48         struct clk *clk;
  49         struct platform_device *pdev;
  50         struct sh_msiof_spi_info *info;
  51         struct completion done;
  52         struct completion done_txdma;
  53         unsigned int tx_fifo_size;
  54         unsigned int rx_fifo_size;
  55         unsigned int min_div_pow;
  56         void *tx_dma_page;
  57         void *rx_dma_page;
  58         dma_addr_t tx_dma_addr;
  59         dma_addr_t rx_dma_addr;
  60         unsigned short unused_ss;
  61         bool native_cs_inited;
  62         bool native_cs_high;
  63         bool slave_aborted;
  64 };
  65
  66 #define MAX_SS  3       /* Maximum number of native chip selects */
  67
  68 #define TMDR1   0x00    /* Transmit Mode Register 1 */
  69 #define TMDR2   0x04    /* Transmit Mode Register 2 */
  70 #define TMDR3   0x08    /* Transmit Mode Register 3 */
  71 #define RMDR1   0x10    /* Receive Mode Register 1 */
  72 #define RMDR2   0x14    /* Receive Mode Register 2 */
  73 #define RMDR3   0x18    /* Receive Mode Register 3 */
  74 #define TSCR    0x20    /* Transmit Clock Select Register */
  75 #define RSCR    0x22    /* Receive Clock Select Register (SH, A1, APE6) */
  76 #define CTR     0x28    /* Control Register */
  77 #define FCTR    0x30    /* FIFO Control Register */
  78 #define STR     0x40    /* Status Register */
  79 #define IER     0x44    /* Interrupt Enable Register */
  80 #define TDR1    0x48    /* Transmit Control Data Register 1 (SH, A1) */
  81 #define TDR2    0x4c    /* Transmit Control Data Register 2 (SH, A1) */
  82 #define TFDR    0x50    /* Transmit FIFO Data Register */
  83 #define RDR1    0x58    /* Receive Control Data Register 1 (SH, A1) */
  84 #define RDR2    0x5c    /* Receive Control Data Register 2 (SH, A1) */
  85 #define RFDR    0x60    /* Receive FIFO Data Register */
  86
  87 /* TMDR1 and RMDR1 */
  88 #define MDR1_TRMD        0x80000000 /* Transfer Mode (1 = Master mode) */
  89 #define MDR1_SYNCMD_MASK 0x30000000 /* SYNC Mode */
  90 #define MDR1_SYNCMD_SPI  0x20000000 /*   Level mode/SPI */
  91 #define MDR1_SYNCMD_LR   0x30000000 /*   L/R mode */
  92 #define MDR1_SYNCAC_SHIFT        25 /* Sync Polarity (1 = Active-low) */
  93 #define MDR1_BITLSB_SHIFT        24 /* MSB/LSB First (1 = LSB first) */
  94 #define MDR1_DTDL_SHIFT          20 /* Data Pin Bit Delay for MSIOF_SYNC */
  95 #define MDR1_SYNCDL_SHIFT        16 /* Frame Sync Signal Timing Delay */
  96 #define MDR1_FLD_MASK    0x0000000c /* Frame Sync Signal Interval (0-3) */
  97 #define MDR1_FLD_SHIFT            2
  98 #define MDR1_XXSTP       0x00000001 /* Transmission/Reception Stop on FIFO */
  99 /* TMDR1 */
 100 #define TMDR1_PCON       0x40000000 /* Transfer Signal Connection */
 101 #define TMDR1_SYNCCH_MASK 0xc000000 /* Synchronization Signal Channel Select */
 102 #define TMDR1_SYNCCH_SHIFT       26 /* 0=MSIOF_SYNC, 1=MSIOF_SS1, 2=MSIOF_SS2 */
 103
 104 /* TMDR2 and RMDR2 */
 105 #define MDR2_BITLEN1(i) (((i) - 1) << 24) /* Data Size (8-32 bits) */
 106 #define MDR2_WDLEN1(i)  (((i) - 1) << 16) /* Word Count (1-64/256 (SH, A1))) */
 107 #define MDR2_GRPMASK1   0x00000001 /* Group Output Mask 1 (SH, A1) */
 108
 109 /* TSCR and RSCR */
 110 #define SCR_BRPS_MASK       0x1f00 /* Prescaler Setting (1-32) */
 111 #define SCR_BRPS(i)     (((i) - 1) << 8)
 112 #define SCR_BRDV_MASK       0x0007 /* Baud Rate Generator's Division Ratio */
 113 #define SCR_BRDV_DIV_2      0x0000
 114 #define SCR_BRDV_DIV_4      0x0001
 115 #define SCR_BRDV_DIV_8      0x0002
 116 #define SCR_BRDV_DIV_16     0x0003
 117 #define SCR_BRDV_DIV_32     0x0004
 118 #define SCR_BRDV_DIV_1      0x0007
 119
 120 /* CTR */
 121 #define CTR_TSCKIZ_MASK 0xc0000000 /* Transmit Clock I/O Polarity Select */
 122 #define CTR_TSCKIZ_SCK  0x80000000 /*   Disable SCK when TX disabled */
 123 #define CTR_TSCKIZ_POL_SHIFT    30 /*   Transmit Clock Polarity */
 124 #define CTR_RSCKIZ_MASK 0x30000000 /* Receive Clock Polarity Select */
 125 #define CTR_RSCKIZ_SCK  0x20000000 /*   Must match CTR_TSCKIZ_SCK */
 126 #define CTR_RSCKIZ_POL_SHIFT    28 /*   Receive Clock Polarity */
 127 #define CTR_TEDG_SHIFT          27 /* Transmit Timing (1 = falling edge) */
 128 #define CTR_REDG_SHIFT          26 /* Receive Timing (1 = falling edge) */
 129 #define CTR_TXDIZ_MASK  0x00c00000 /* Pin Output When TX is Disabled */
 130 #define CTR_TXDIZ_LOW   0x00000000 /*   0 */
 131 #define CTR_TXDIZ_HIGH  0x00400000 /*   1 */
 132 #define CTR_TXDIZ_HIZ   0x00800000 /*   High-impedance */
 133 #define CTR_TSCKE       0x00008000 /* Transmit Serial Clock Output Enable */
 134 #define CTR_TFSE        0x00004000 /* Transmit Frame Sync Signal Output Enable */
 135 #define CTR_TXE         0x00000200 /* Transmit Enable */
 136 #define CTR_RXE         0x00000100 /* Receive Enable */
 137
 138 /* FCTR */
 139 #define FCTR_TFWM_MASK  0xe0000000 /* Transmit FIFO Watermark */
 140 #define FCTR_TFWM_64    0x00000000 /*  Transfer Request when 64 empty stages */
 141 #define FCTR_TFWM_32    0x20000000 /*  Transfer Request when 32 empty stages */
 142 #define FCTR_TFWM_24    0x40000000 /*  Transfer Request when 24 empty stages */
 143 #define FCTR_TFWM_16    0x60000000 /*  Transfer Request when 16 empty stages */
 144 #define FCTR_TFWM_12    0x80000000 /*  Transfer Request when 12 empty stages */
 145 #define FCTR_TFWM_8     0xa0000000 /*  Transfer Request when 8 empty stages */
 146 #define FCTR_TFWM_4     0xc0000000 /*  Transfer Request when 4 empty stages */
 147 #define FCTR_TFWM_1     0xe0000000 /*  Transfer Request when 1 empty stage */
 148 #define FCTR_TFUA_MASK  0x07f00000 /* Transmit FIFO Usable Area */
 149 #define FCTR_TFUA_SHIFT         20
 150 #define FCTR_TFUA(i)    ((i) << FCTR_TFUA_SHIFT)
 151 #define FCTR_RFWM_MASK  0x0000e000 /* Receive FIFO Watermark */
 152 #define FCTR_RFWM_1     0x00000000 /*  Transfer Request when 1 valid stages */
 153 #define FCTR_RFWM_4     0x00002000 /*  Transfer Request when 4 valid stages */
 154 #define FCTR_RFWM_8     0x00004000 /*  Transfer Request when 8 valid stages */
 155 #define FCTR_RFWM_16    0x00006000 /*  Transfer Request when 16 valid stages */
 156 #define FCTR_RFWM_32    0x00008000 /*  Transfer Request when 32 valid stages */
 157 #define FCTR_RFWM_64    0x0000a000 /*  Transfer Request when 64 valid stages */
 158 #define FCTR_RFWM_128   0x0000c000 /*  Transfer Request when 128 valid stages */
 159 #define FCTR_RFWM_256   0x0000e000 /*  Transfer Request when 256 valid stages */
 160 #define FCTR_RFUA_MASK  0x00001ff0 /* Receive FIFO Usable Area (0x40 = full) */
 161 #define FCTR_RFUA_SHIFT          4
 162 #define FCTR_RFUA(i)    ((i) << FCTR_RFUA_SHIFT)
 163
 164 /* STR */
 165 #define STR_TFEMP       0x20000000 /* Transmit FIFO Empty */
 166 #define STR_TDREQ       0x10000000 /* Transmit Data Transfer Request */
 167 #define STR_TEOF        0x00800000 /* Frame Transmission End */
 168 #define STR_TFSERR      0x00200000 /* Transmit Frame Synchronization Error */
 169 #define STR_TFOVF       0x00100000 /* Transmit FIFO Overflow */
 170 #define STR_TFUDF       0x00080000 /* Transmit FIFO Underflow */
 171 #define STR_RFFUL       0x00002000 /* Receive FIFO Full */
 172 #define STR_RDREQ       0x00001000 /* Receive Data Transfer Request */
 173 #define STR_REOF        0x00000080 /* Frame Reception End */
 174 #define STR_RFSERR      0x00000020 /* Receive Frame Synchronization Error */
 175 #define STR_RFUDF       0x00000010 /* Receive FIFO Underflow */
 176 #define STR_RFOVF       0x00000008 /* Receive FIFO Overflow */
 177
 178 /* IER */
 179 #define IER_TDMAE       0x80000000 /* Transmit Data DMA Transfer Req. Enable */
 180 #define IER_TFEMPE      0x20000000 /* Transmit FIFO Empty Enable */
 181 #define IER_TDREQE      0x10000000 /* Transmit Data Transfer Request Enable */
 182 #define IER_TEOFE       0x00800000 /* Frame Transmission End Enable */
 183 #define IER_TFSERRE     0x00200000 /* Transmit Frame Sync Error Enable */
 184 #define IER_TFOVFE      0x00100000 /* Transmit FIFO Overflow Enable */
 185 #define IER_TFUDFE      0x00080000 /* Transmit FIFO Underflow Enable */
 186 #define IER_RDMAE       0x00008000 /* Receive Data DMA Transfer Req. Enable */
 187 #define IER_RFFULE      0x00002000 /* Receive FIFO Full Enable */
 188 #define IER_RDREQE      0x00001000 /* Receive Data Transfer Request Enable */
 189 #define IER_REOFE       0x00000080 /* Frame Reception End Enable */
 190 #define IER_RFSERRE     0x00000020 /* Receive Frame Sync Error Enable */
 191 #define IER_RFUDFE      0x00000010 /* Receive FIFO Underflow Enable */
 192 #define IER_RFOVFE      0x00000008 /* Receive FIFO Overflow Enable */
 193
 194
 195 static u32 sh_msiof_read(struct sh_msiof_spi_priv *p, int reg_offs)
 196 {
 197         switch (reg_offs) {
 198         case TSCR:
 199         case RSCR:
 200                 return ioread16(p->mapbase + reg_offs);
 201         default:
 202                 return ioread32(p->mapbase + reg_offs);
 203         }
 204 }
 205
 206 static void sh_msiof_write(struct sh_msiof_spi_priv *p, int reg_offs,
 207                            u32 value)
 208 {
 209         switch (reg_offs) {
 210         case TSCR:
 211         case RSCR:
 212                 iowrite16(value, p->mapbase + reg_offs);
 213                 break;
 214         default:
 215                 iowrite32(value, p->mapbase + reg_offs);
 216                 break;
 217         }
 218 }
 219
 220 static int sh_msiof_modify_ctr_wait(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 221                                     u32 clr, u32 set)
 222 {
 223         u32 mask = clr | set;
 224         u32 data;
 225         int k;
 226
 227         data = sh_msiof_read(p, CTR);
 228         data &= ~clr;
 229         data |= set;
 230         sh_msiof_write(p, CTR, data);
 231
 232         for (k = 100; k > 0; k--) {
 233                 if ((sh_msiof_read(p, CTR) & mask) == set)
 234                         break;
 235
 236                 udelay(10);
 237         }
 238
 239         return k > 0 ? 0 : -ETIMEDOUT;
 240 }
 241
 242 static irqreturn_t sh_msiof_spi_irq(int irq, void *data)
 243 {
 244         struct sh_msiof_spi_priv *p = data;
 245
 246         /* just disable the interrupt and wake up */
 247         sh_msiof_write(p, IER, 0);
 248         complete(&p->done);
 249
 250         return IRQ_HANDLED;
 251 }
 252
 253 static const u32 sh_msiof_spi_div_array[] = {
 254         SCR_BRDV_DIV_1, SCR_BRDV_DIV_2,  SCR_BRDV_DIV_4,
 255         SCR_BRDV_DIV_8, SCR_BRDV_DIV_16, SCR_BRDV_DIV_32,
 256 };
 257
 258 static void sh_msiof_spi_set_clk_regs(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 259                                       unsigned long parent_rate, u32 spi_hz)
 260 {
 261         unsigned long div;
 262         u32 brps, scr;
 263         unsigned int div_pow = p->min_div_pow;
 264
 265         if (!spi_hz || !parent_rate) {
 266                 WARN(1, "Invalid clock rate parameters %lu and %u\n",
 267                      parent_rate, spi_hz);
 268                 return;
 269         }
 270
 271         div = DIV_ROUND_UP(parent_rate, spi_hz);
 272         if (div <= 1024) {
 273                 /* SCR_BRDV_DIV_1 is valid only if BRPS is x 1/1 or x 1/2 */
 274                 if (!div_pow && div <= 32 && div > 2)
 275                         div_pow = 1;
 276
 277                 if (div_pow)
 278                         brps = (div + 1) >> div_pow;
 279                 else
 280                         brps = div;
 281
 282                 for (; brps > 32; div_pow++)
 283                         brps = (brps + 1) >> 1;
 284         } else {
 285                 /* Set transfer rate composite divisor to 2^5 * 32 = 1024 */
 286                 dev_err(&p->pdev->dev,
 287                         "Requested SPI transfer rate %d is too low\n", spi_hz);
 288                 div_pow = 5;
 289                 brps = 32;
 290         }
 291
 292         scr = sh_msiof_spi_div_array[div_pow] | SCR_BRPS(brps);
 293         sh_msiof_write(p, TSCR, scr);
 294         if (!(p->master->flags & SPI_MASTER_MUST_TX))
 295                 sh_msiof_write(p, RSCR, scr);
 296 }
 297
 298 static u32 sh_msiof_get_delay_bit(u32 dtdl_or_syncdl)
 299 {
 300         /*
 301          * DTDL/SYNCDL bit      : p->info->dtdl or p->info->syncdl
 302          * b'000                : 0
 303          * b'001                : 100
 304          * b'010                : 200
 305          * b'011 (SYNCDL only)  : 300
 306          * b'101                : 50
 307          * b'110                : 150
 308          */
 309         if (dtdl_or_syncdl % 100)
 310                 return dtdl_or_syncdl / 100 + 5;
 311         else
 312                 return dtdl_or_syncdl / 100;
 313 }
 314
 315 static u32 sh_msiof_spi_get_dtdl_and_syncdl(struct sh_msiof_spi_priv *p)
 316 {
 317         u32 val;
 318
 319         if (!p->info)
 320                 return 0;
 321
 322         /* check if DTDL and SYNCDL is allowed value */
 323         if (p->info->dtdl > 200 || p->info->syncdl > 300) {
 324                 dev_warn(&p->pdev->dev, "DTDL or SYNCDL is too large\n");
 325                 return 0;
 326         }
 327
 328         /* check if the sum of DTDL and SYNCDL becomes an integer value  */
 329         if ((p->info->dtdl + p->info->syncdl) % 100) {
 330                 dev_warn(&p->pdev->dev, "the sum of DTDL/SYNCDL is not good\n");
 331                 return 0;
 332         }
 333
 334         val = sh_msiof_get_delay_bit(p->info->dtdl) << MDR1_DTDL_SHIFT;
 335         val |= sh_msiof_get_delay_bit(p->info->syncdl) << MDR1_SYNCDL_SHIFT;
 336
 337         return val;
 338 }
 339
 340 static void sh_msiof_spi_set_pin_regs(struct sh_msiof_spi_priv *p, u32 ss,
 341                                       u32 cpol, u32 cpha,
 342                                       u32 tx_hi_z, u32 lsb_first, u32 cs_high)
 343 {
 344         u32 tmp;
 345         int edge;
 346
 347         /*
 348          * CPOL CPHA     TSCKIZ RSCKIZ TEDG REDG
 349          *    0    0         10     10    1    1
 350          *    0    1         10     10    0    0
 351          *    1    0         11     11    0    0
 352          *    1    1         11     11    1    1
 353          */
 354         tmp = MDR1_SYNCMD_SPI | 1 << MDR1_FLD_SHIFT | MDR1_XXSTP;
 355         tmp |= !cs_high << MDR1_SYNCAC_SHIFT;
 356         tmp |= lsb_first << MDR1_BITLSB_SHIFT;
 357         tmp |= sh_msiof_spi_get_dtdl_and_syncdl(p);
 358         if (spi_controller_is_slave(p->master)) {
 359                 sh_msiof_write(p, TMDR1, tmp | TMDR1_PCON);
 360         } else {
 361                 sh_msiof_write(p, TMDR1,
 362                                tmp | MDR1_TRMD | TMDR1_PCON |
 363                                (ss < MAX_SS ? ss : 0) << TMDR1_SYNCCH_SHIFT);
 364         }
 365         if (p->master->flags & SPI_MASTER_MUST_TX) {
 366                 /* These bits are reserved if RX needs TX */
 367                 tmp &= ~0x0000ffff;
 368         }
 369         sh_msiof_write(p, RMDR1, tmp);
 370
 371         tmp = 0;
 372         tmp |= CTR_TSCKIZ_SCK | cpol << CTR_TSCKIZ_POL_SHIFT;
 373         tmp |= CTR_RSCKIZ_SCK | cpol << CTR_RSCKIZ_POL_SHIFT;
 374
 375         edge = cpol ^ !cpha;
 376
 377         tmp |= edge << CTR_TEDG_SHIFT;
 378         tmp |= edge << CTR_REDG_SHIFT;
 379         tmp |= tx_hi_z ? CTR_TXDIZ_HIZ : CTR_TXDIZ_LOW;
 380         sh_msiof_write(p, CTR, tmp);
 381 }
 382
 383 static void sh_msiof_spi_set_mode_regs(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 384                                        const void *tx_buf, void *rx_buf,
 385                                        u32 bits, u32 words)
 386 {
 387         u32 dr2 = MDR2_BITLEN1(bits) | MDR2_WDLEN1(words);
 388
 389         if (tx_buf || (p->master->flags & SPI_MASTER_MUST_TX))
 390                 sh_msiof_write(p, TMDR2, dr2);
 391         else
 392                 sh_msiof_write(p, TMDR2, dr2 | MDR2_GRPMASK1);
 393
 394         if (rx_buf)
 395                 sh_msiof_write(p, RMDR2, dr2);
 396 }
 397
 398 static void sh_msiof_reset_str(struct sh_msiof_spi_priv *p)
 399 {
 400         sh_msiof_write(p, STR, sh_msiof_read(p, STR));
 401 }
 402
 403 static void sh_msiof_spi_write_fifo_8(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 404                                       const void *tx_buf, int words, int fs)
 405 {
 406         const u8 *buf_8 = tx_buf;
 407         int k;
 408
 409         for (k = 0; k < words; k++)
 410                 sh_msiof_write(p, TFDR, buf_8[k] << fs);
 411 }
 412
 413 static void sh_msiof_spi_write_fifo_16(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 414                                        const void *tx_buf, int words, int fs)
 415 {
 416         const u16 *buf_16 = tx_buf;
 417         int k;
 418
 419         for (k = 0; k < words; k++)
 420                 sh_msiof_write(p, TFDR, buf_16[k] << fs);
 421 }
 422
 423 static void sh_msiof_spi_write_fifo_16u(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 424                                         const void *tx_buf, int words, int fs)
 425 {
 426         const u16 *buf_16 = tx_buf;
 427         int k;
 428
 429         for (k = 0; k < words; k++)
 430                 sh_msiof_write(p, TFDR, get_unaligned(&buf_16[k]) << fs);
 431 }
 432
 433 static void sh_msiof_spi_write_fifo_32(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 434                                        const void *tx_buf, int words, int fs)
 435 {
 436         const u32 *buf_32 = tx_buf;
 437         int k;
 438
 439         for (k = 0; k < words; k++)
 440                 sh_msiof_write(p, TFDR, buf_32[k] << fs);
 441 }
 442
 443 static void sh_msiof_spi_write_fifo_32u(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 444                                         const void *tx_buf, int words, int fs)
 445 {
 446         const u32 *buf_32 = tx_buf;
 447         int k;
 448
 449         for (k = 0; k < words; k++)
 450                 sh_msiof_write(p, TFDR, get_unaligned(&buf_32[k]) << fs);
 451 }
 452
 453 static void sh_msiof_spi_write_fifo_s32(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 454                                         const void *tx_buf, int words, int fs)
 455 {
 456         const u32 *buf_32 = tx_buf;
 457         int k;
 458
 459         for (k = 0; k < words; k++)
 460                 sh_msiof_write(p, TFDR, swab32(buf_32[k] << fs));
 461 }
 462
 463 static void sh_msiof_spi_write_fifo_s32u(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 464                                          const void *tx_buf, int words, int fs)
 465 {
 466         const u32 *buf_32 = tx_buf;
 467         int k;
 468
 469         for (k = 0; k < words; k++)
 470                 sh_msiof_write(p, TFDR, swab32(get_unaligned(&buf_32[k]) << fs));
 471 }
 472
 473 static void sh_msiof_spi_read_fifo_8(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 474                                      void *rx_buf, int words, int fs)
 475 {
 476         u8 *buf_8 = rx_buf;
 477         int k;
 478
 479         for (k = 0; k < words; k++)
 480                 buf_8[k] = sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs;
 481 }
 482
 483 static void sh_msiof_spi_read_fifo_16(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 484                                       void *rx_buf, int words, int fs)
 485 {
 486         u16 *buf_16 = rx_buf;
 487         int k;
 488
 489         for (k = 0; k < words; k++)
 490                 buf_16[k] = sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs;
 491 }
 492
 493 static void sh_msiof_spi_read_fifo_16u(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 494                                        void *rx_buf, int words, int fs)
 495 {
 496         u16 *buf_16 = rx_buf;
 497         int k;
 498
 499         for (k = 0; k < words; k++)
 500                 put_unaligned(sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs, &buf_16[k]);
 501 }
 502
 503 static void sh_msiof_spi_read_fifo_32(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 504                                       void *rx_buf, int words, int fs)
 505 {
 506         u32 *buf_32 = rx_buf;
 507         int k;
 508
 509         for (k = 0; k < words; k++)
 510                 buf_32[k] = sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs;
 511 }
 512
 513 static void sh_msiof_spi_read_fifo_32u(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 514                                        void *rx_buf, int words, int fs)
 515 {
 516         u32 *buf_32 = rx_buf;
 517         int k;
 518
 519         for (k = 0; k < words; k++)
 520                 put_unaligned(sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs, &buf_32[k]);
 521 }
 522
 523 static void sh_msiof_spi_read_fifo_s32(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 524                                        void *rx_buf, int words, int fs)
 525 {
 526         u32 *buf_32 = rx_buf;
 527         int k;
 528
 529         for (k = 0; k < words; k++)
 530                 buf_32[k] = swab32(sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs);
 531 }
 532
 533 static void sh_msiof_spi_read_fifo_s32u(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 534                                        void *rx_buf, int words, int fs)
 535 {
 536         u32 *buf_32 = rx_buf;
 537         int k;
 538
 539         for (k = 0; k < words; k++)
 540                 put_unaligned(swab32(sh_msiof_read(p, RFDR) >> fs), &buf_32[k]);
 541 }
 542
 543 static int sh_msiof_spi_setup(struct spi_device *spi)
 544 {
 545         struct device_node      *np = spi->master->dev.of_node;
 546         struct sh_msiof_spi_priv *p = spi_master_get_devdata(spi->master);
 547         u32 clr, set, tmp;
 548
 549         if (!np) {
 550                 /*
 551                  * Use spi->controller_data for CS (same strategy as spi_gpio),
 552                  * if any. otherwise let HW control CS
 553                  */
 554                 spi->cs_gpio = (uintptr_t)spi->controller_data;
 555         }
 556
 557         if (gpio_is_valid(spi->cs_gpio)) {
 558                 gpio_direction_output(spi->cs_gpio, !(spi->mode & SPI_CS_HIGH));
 559                 return 0;
 560         }
 561
 562         if (spi_controller_is_slave(p->master))
 563                 return 0;
 564
 565         if (p->native_cs_inited &&
 566             (p->native_cs_high == !!(spi->mode & SPI_CS_HIGH)))
 567                 return 0;
 568
 569         /* Configure native chip select mode/polarity early */
 570         clr = MDR1_SYNCMD_MASK;
 571         set = MDR1_SYNCMD_SPI;
 572         if (spi->mode & SPI_CS_HIGH)
 573                 clr |= BIT(MDR1_SYNCAC_SHIFT);
 574         else
 575                 set |= BIT(MDR1_SYNCAC_SHIFT);
 576         pm_runtime_get_sync(&p->pdev->dev);
 577         tmp = sh_msiof_read(p, TMDR1) & ~clr;
 578         sh_msiof_write(p, TMDR1, tmp | set | MDR1_TRMD | TMDR1_PCON);
 579         tmp = sh_msiof_read(p, RMDR1) & ~clr;
 580         sh_msiof_write(p, RMDR1, tmp | set);
 581         pm_runtime_put(&p->pdev->dev);
 582         p->native_cs_high = spi->mode & SPI_CS_HIGH;
 583         p->native_cs_inited = true;
 584         return 0;
 585 }
 586
 587 static int sh_msiof_prepare_message(struct spi_master *master,
 588                                     struct spi_message *msg)
 589 {
 590         struct sh_msiof_spi_priv *p = spi_master_get_devdata(master);
 591         const struct spi_device *spi = msg->spi;
 592         u32 ss, cs_high;
 593
 594         /* Configure pins before asserting CS */
 595         if (gpio_is_valid(spi->cs_gpio)) {
 596                 ss = p->unused_ss;
 597                 cs_high = p->native_cs_high;
 598         } else {
 599                 ss = spi->chip_select;
 600                 cs_high = !!(spi->mode & SPI_CS_HIGH);
 601         }
 602         sh_msiof_spi_set_pin_regs(p, ss, !!(spi->mode & SPI_CPOL),
 603                                   !!(spi->mode & SPI_CPHA),
 604                                   !!(spi->mode & SPI_3WIRE),
 605                                   !!(spi->mode & SPI_LSB_FIRST), cs_high);
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 static int sh_msiof_spi_start(struct sh_msiof_spi_priv *p, void *rx_buf)
 610 {
 611         bool slave = spi_controller_is_slave(p->master);
 612         int ret = 0;
 613
 614         /* setup clock and rx/tx signals */
 615         if (!slave)
 616                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, 0, CTR_TSCKE);
 617         if (rx_buf && !ret)
 618                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, 0, CTR_RXE);
 619         if (!ret)
 620                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, 0, CTR_TXE);
 621
 622         /* start by setting frame bit */
 623         if (!ret && !slave)
 624                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, 0, CTR_TFSE);
 625
 626         return ret;
 627 }
 628
 629 static int sh_msiof_spi_stop(struct sh_msiof_spi_priv *p, void *rx_buf)
 630 {
 631         bool slave = spi_controller_is_slave(p->master);
 632         int ret = 0;
 633
 634         /* shut down frame, rx/tx and clock signals */
 635         if (!slave)
 636                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, CTR_TFSE, 0);
 637         if (!ret)
 638                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, CTR_TXE, 0);
 639         if (rx_buf && !ret)
 640                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, CTR_RXE, 0);
 641         if (!ret && !slave)
 642                 ret = sh_msiof_modify_ctr_wait(p, CTR_TSCKE, 0);
 643
 644         return ret;
 645 }
 646
 647 static int sh_msiof_slave_abort(struct spi_master *master)
 648 {
 649         struct sh_msiof_spi_priv *p = spi_master_get_devdata(master);
 650
 651         p->slave_aborted = true;
 652         complete(&p->done);
 653         complete(&p->done_txdma);
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 static int sh_msiof_wait_for_completion(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 658                                         struct completion *x)
 659 {
 660         if (spi_controller_is_slave(p->master)) {
 661                 if (wait_for_completion_interruptible(x) ||
 662                     p->slave_aborted) {
 663                         dev_dbg(&p->pdev->dev, "interrupted\n");
 664                         return -EINTR;
 665                 }
 666         } else {
 667                 if (!wait_for_completion_timeout(x, HZ)) {
 668                         dev_err(&p->pdev->dev, "timeout\n");
 669                         return -ETIMEDOUT;
 670                 }
 671         }
 672
 673         return 0;
 674 }
 675
 676 static int sh_msiof_spi_txrx_once(struct sh_msiof_spi_priv *p,
 677                                   void (*tx_fifo)(struct sh_msiof_spi_priv *,
 678                                                   const void *, int, int),
 679                                   void (*rx_fifo)(struct sh_msiof_spi_priv *,
 680                                                   void *, int, int),
 681                                   const void *tx_buf, void *rx_buf,
 682                                   int words, int bits)
 683 {
 684         int fifo_shift;
 685         int ret;
 686
 687         /* limit maximum word transfer to rx/tx fifo size */
 688         if (tx_buf)
 689                 words = min_t(int, words, p->tx_fifo_size);
 690         if (rx_buf)
 691                 words = min_t(int, words, p->rx_fifo_size);
 692
 693         /* the fifo contents need shifting */
 694         fifo_shift = 32 - bits;
 695
 696         /* default FIFO watermarks for PIO */
 697         sh_msiof_write(p, FCTR, 0);
 698
 699         /* setup msiof transfer mode registers */
 700         sh_msiof_spi_set_mode_regs(p, tx_buf, rx_buf, bits, words);
 701         sh_msiof_write(p, IER, IER_TEOFE | IER_REOFE);
 702
 703         /* write tx fifo */
 704         if (tx_buf)
 705                 tx_fifo(p, tx_buf, words, fifo_shift);
 706
 707         reinit_completion(&p->done);
 708         p->slave_aborted = false;
 709
 710         ret = sh_msiof_spi_start(p, rx_buf);
 711         if (ret) {
 712                 dev_err(&p->pdev->dev, "failed to start hardware\n");
 713                 goto stop_ier;
 714         }
 715
 716         /* wait for tx fifo to be emptied / rx fifo to be filled */
 717         ret = sh_msiof_wait_for_completion(p, &p->done);
 718         if (ret)
 719                 goto stop_reset;
 720
 721         /* read rx fifo */
 722         if (rx_buf)
 723                 rx_fifo(p, rx_buf, words, fifo_shift);
 724
 725         /* clear status bits */
 726         sh_msiof_reset_str(p);
 727
 728         ret = sh_msiof_spi_stop(p, rx_buf);
 729         if (ret) {
 730                 dev_err(&p->pdev->dev, "failed to shut down hardware\n");
 731                 return ret;
 732         }
 733
 734         return words;
 735
 736 stop_reset:
 737         sh_msiof_reset_str(p);
 738         sh_msiof_spi_stop(p, rx_buf);
 739 stop_ier:
 740         sh_msiof_write(p, IER, 0);
 741         return ret;
 742 }
 743
 744 static void sh_msiof_dma_complete(void *arg)
 745 {
 746         complete(arg);
 747 }
 748
 749 static int sh_msiof_dma_once(struct sh_msiof_spi_priv *p, const void *tx,
 750                              void *rx, unsigned int len)
 751 {
 752         u32 ier_bits = 0;
 753         struct dma_async_tx_descriptor *desc_tx = NULL, *desc_rx = NULL;
 754         dma_cookie_t cookie;
 755         int ret;
 756
 757         /* First prepare and submit the DMA request(s), as this may fail */
 758         if (rx) {
 759                 ier_bits |= IER_RDREQE | IER_RDMAE;
 760                 desc_rx = dmaengine_prep_slave_single(p->master->dma_rx,
 761                                         p->rx_dma_addr, len, DMA_DEV_TO_MEM,
 762                                         DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK);
 763                 if (!desc_rx)
 764                         return -EAGAIN;
 765
 766                 desc_rx->callback = sh_msiof_dma_complete;
 767                 desc_rx->callback_param = &p->done;
 768                 cookie = dmaengine_submit(desc_rx);
 769                 if (dma_submit_error(cookie))
 770                         return cookie;
 771         }
 772
 773         if (tx) {
 774                 ier_bits |= IER_TDREQE | IER_TDMAE;
 775                 dma_sync_single_for_device(p->master->dma_tx->device->dev,
 776                                            p->tx_dma_addr, len, DMA_TO_DEVICE);
 777                 desc_tx = dmaengine_prep_slave_single(p->master->dma_tx,
 778                                         p->tx_dma_addr, len, DMA_MEM_TO_DEV,
 779                                         DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK);
 780                 if (!desc_tx) {
 781                         ret = -EAGAIN;
 782                         goto no_dma_tx;
 783                 }
 784
 785                 desc_tx->callback = sh_msiof_dma_complete;
 786                 desc_tx->callback_param = &p->done_txdma;
 787                 cookie = dmaengine_submit(desc_tx);
 788                 if (dma_submit_error(cookie)) {
 789                         ret = cookie;
 790                         goto no_dma_tx;
 791                 }
 792         }
 793
 794         /* 1 stage FIFO watermarks for DMA */
 795         sh_msiof_write(p, FCTR, FCTR_TFWM_1 | FCTR_RFWM_1);
 796
 797         /* setup msiof transfer mode registers (32-bit words) */
 798         sh_msiof_spi_set_mode_regs(p, tx, rx, 32, len / 4);
 799
 800         sh_msiof_write(p, IER, ier_bits);
 801
 802         reinit_completion(&p->done);
 803         if (tx)
 804                 reinit_completion(&p->done_txdma);
 805         p->slave_aborted = false;
 806
 807         /* Now start DMA */
 808         if (rx)
 809                 dma_async_issue_pending(p->master->dma_rx);
 810         if (tx)
 811                 dma_async_issue_pending(p->master->dma_tx);
 812
 813         ret = sh_msiof_spi_start(p, rx);
 814         if (ret) {
 815                 dev_err(&p->pdev->dev, "failed to start hardware\n");
 816                 goto stop_dma;
 817         }
 818
 819         if (tx) {
 820                 /* wait for tx DMA completion */
 821                 ret = sh_msiof_wait_for_completion(p, &p->done_txdma);
 822                 if (ret)
 823                         goto stop_reset;
 824         }
 825
 826         if (rx) {
 827                 /* wait for rx DMA completion */
 828                 ret = sh_msiof_wait_for_completion(p, &p->done);
 829                 if (ret)
 830                         goto stop_reset;
 831
 832                 sh_msiof_write(p, IER, 0);
 833         } else {
 834                 /* wait for tx fifo to be emptied */
 835                 sh_msiof_write(p, IER, IER_TEOFE);
 836                 ret = sh_msiof_wait_for_completion(p, &p->done);
 837                 if (ret)
 838                         goto stop_reset;
 839         }
 840
 841         /* clear status bits */
 842         sh_msiof_reset_str(p);
 843
 844         ret = sh_msiof_spi_stop(p, rx);
 845         if (ret) {
 846                 dev_err(&p->pdev->dev, "failed to shut down hardware\n");
 847                 return ret;
 848         }
 849
 850         if (rx)
 851                 dma_sync_single_for_cpu(p->master->dma_rx->device->dev,
 852                                         p->rx_dma_addr, len,
 853                                         DMA_FROM_DEVICE);
 854
 855         return 0;
 856
 857 stop_reset:
 858         sh_msiof_reset_str(p);
 859         sh_msiof_spi_stop(p, rx);
 860 stop_dma:
 861         if (tx)
 862                 dmaengine_terminate_all(p->master->dma_tx);
 863 no_dma_tx:
 864         if (rx)
 865                 dmaengine_terminate_all(p->master->dma_rx);
 866         sh_msiof_write(p, IER, 0);
 867         return ret;
 868 }
 869
 870 static void copy_bswap32(u32 *dst, const u32 *src, unsigned int words)
 871 {
 872         /* src or dst can be unaligned, but not both */
 873         if ((unsigned long)src & 3) {
 874                 while (words--) {
 875                         *dst++ = swab32(get_unaligned(src));
 876                         src++;
 877                 }
 878         } else if ((unsigned long)dst & 3) {
 879                 while (words--) {
 880                         put_unaligned(swab32(*src++), dst);
 881                         dst++;
 882                 }
 883         } else {
 884                 while (words--)
 885                         *dst++ = swab32(*src++);
 886         }
 887 }
 888
 889 static void copy_wswap32(u32 *dst, const u32 *src, unsigned int words)
 890 {
 891         /* src or dst can be unaligned, but not both */
 892         if ((unsigned long)src & 3) {
 893                 while (words--) {
 894                         *dst++ = swahw32(get_unaligned(src));
 895                         src++;
 896                 }
 897         } else if ((unsigned long)dst & 3) {
 898                 while (words--) {
 899                         put_unaligned(swahw32(*src++), dst);
 900                         dst++;
 901                 }
 902         } else {
 903                 while (words--)
 904                         *dst++ = swahw32(*src++);
 905         }
 906 }
 907
 908 static void copy_plain32(u32 *dst, const u32 *src, unsigned int words)
 909 {
 910         memcpy(dst, src, words * 4);
 911 }
 912
 913 static int sh_msiof_transfer_one(struct spi_master *master,
 914                                  struct spi_device *spi,
 915                                  struct spi_transfer *t)
 916 {
 917         struct sh_msiof_spi_priv *p = spi_master_get_devdata(master);
 918         void (*copy32)(u32 *, const u32 *, unsigned int);
 919         void (*tx_fifo)(struct sh_msiof_spi_priv *, const void *, int, int);
 920         void (*rx_fifo)(struct sh_msiof_spi_priv *, void *, int, int);
 921         const void *tx_buf = t->tx_buf;
 922         void *rx_buf = t->rx_buf;
 923         unsigned int len = t->len;
 924         unsigned int bits = t->bits_per_word;
 925         unsigned int bytes_per_word;
 926         unsigned int words;
 927         int n;
 928         bool swab;
 929         int ret;
 930
 931         /* setup clocks (clock already enabled in chipselect()) */
 932         if (!spi_controller_is_slave(p->master))
 933                 sh_msiof_spi_set_clk_regs(p, clk_get_rate(p->clk), t->speed_hz);
 934
 935         while (master->dma_tx && len > 15) {
 936                 /*
 937                  *  DMA supports 32-bit words only, hence pack 8-bit and 16-bit
 938                  *  words, with byte resp. word swapping.
 939                  */
 940                 unsigned int l = 0;
 941
 942                 if (tx_buf)
 943                         l = min(len, p->tx_fifo_size * 4);
 944                 if (rx_buf)
 945                         l = min(len, p->rx_fifo_size * 4);
 946
 947                 if (bits <= 8) {
 948                         if (l & 3)
 949                                 break;
 950                         copy32 = copy_bswap32;
 951                 } else if (bits <= 16) {
 952                         if (l & 3)
 953                                 break;
 954                         copy32 = copy_wswap32;
 955                 } else {
 956                         copy32 = copy_plain32;
 957                 }
 958
 959                 if (tx_buf)
 960                         copy32(p->tx_dma_page, tx_buf, l / 4);
 961
 962                 ret = sh_msiof_dma_once(p, tx_buf, rx_buf, l);
 963                 if (ret == -EAGAIN) {
 964                         dev_warn_once(&p->pdev->dev,
 965                                 "DMA not available, falling back to PIO\n");
 966                         break;
 967                 }
 968                 if (ret)
 969                         return ret;
 970
 971                 if (rx_buf) {
 972                         copy32(rx_buf, p->rx_dma_page, l / 4);
 973                         rx_buf += l;
 974                 }
 975                 if (tx_buf)
 976                         tx_buf += l;
 977
 978                 len -= l;
 979                 if (!len)
 980                         return 0;
 981         }
 982
 983         if (bits <= 8 && len > 15 && !(len & 3)) {
 984                 bits = 32;
 985                 swab = true;
 986         } else {
 987                 swab = false;
 988         }
 989
 990         /* setup bytes per word and fifo read/write functions */
 991         if (bits <= 8) {
 992                 bytes_per_word = 1;
 993                 tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_8;
 994                 rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_8;
 995         } else if (bits <= 16) {
 996                 bytes_per_word = 2;
 997                 if ((unsigned long)tx_buf & 0x01)
 998                         tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_16u;
 999                 else
1000                         tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_16;
1001
1002                 if ((unsigned long)rx_buf & 0x01)
1003                         rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_16u;
1004                 else
1005                         rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_16;
1006         } else if (swab) {
1007                 bytes_per_word = 4;
1008                 if ((unsigned long)tx_buf & 0x03)
1009                         tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_s32u;
1010                 else
1011                         tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_s32;
1012
1013                 if ((unsigned long)rx_buf & 0x03)
1014                         rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_s32u;
1015                 else
1016                         rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_s32;
1017         } else {
1018                 bytes_per_word = 4;
1019                 if ((unsigned long)tx_buf & 0x03)
1020                         tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_32u;
1021                 else
1022                         tx_fifo = sh_msiof_spi_write_fifo_32;
1023
1024                 if ((unsigned long)rx_buf & 0x03)
1025                         rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_32u;
1026                 else
1027                         rx_fifo = sh_msiof_spi_read_fifo_32;
1028         }
1029
1030         /* transfer in fifo sized chunks */
1031         words = len / bytes_per_word;
1032
1033         while (words > 0) {
1034                 n = sh_msiof_spi_txrx_once(p, tx_fifo, rx_fifo, tx_buf, rx_buf,
1035                                            words, bits);
1036                 if (n < 0)
1037                         return n;
1038
1039                 if (tx_buf)
1040                         tx_buf += n * bytes_per_word;
1041                 if (rx_buf)
1042                         rx_buf += n * bytes_per_word;
1043                 words -= n;
1044         }
1045
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 static const struct sh_msiof_chipdata sh_data = {
1050         .tx_fifo_size = 64,
1051         .rx_fifo_size = 64,
1052         .master_flags = 0,
1053         .min_div_pow = 0,
1054 };
1055
1056 static const struct sh_msiof_chipdata rcar_gen2_data = {
1057         .tx_fifo_size = 64,
1058         .rx_fifo_size = 64,
1059         .master_flags = SPI_MASTER_MUST_TX,
1060         .min_div_pow = 0,
1061 };
1062
1063 static const struct sh_msiof_chipdata rcar_gen3_data = {
1064         .tx_fifo_size = 64,
1065         .rx_fifo_size = 64,
1066         .master_flags = SPI_MASTER_MUST_TX,
1067         .min_div_pow = 1,
1068 };
1069
1070 static const struct of_device_id sh_msiof_match[] = {
1071         { .compatible = "renesas,sh-mobile-msiof", .data = &sh_data },
1072         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7743",   .data = &rcar_gen2_data },
1073         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7745",   .data = &rcar_gen2_data },
1074         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7790",   .data = &rcar_gen2_data },
1075         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7791",   .data = &rcar_gen2_data },
1076         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7792",   .data = &rcar_gen2_data },
1077         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7793",   .data = &rcar_gen2_data },
1078         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7794",   .data = &rcar_gen2_data },
1079         { .compatible = "renesas,rcar-gen2-msiof", .data = &rcar_gen2_data },
1080         { .compatible = "renesas,msiof-r8a7796",   .data = &rcar_gen3_data },
1081         { .compatible = "renesas,rcar-gen3-msiof", .data = &rcar_gen3_data },
1082         { .compatible = "renesas,sh-msiof",        .data = &sh_data }, /* Deprecated */
1083         {},
1084 };
1085 MODULE_DEVICE_TABLE(of, sh_msiof_match);
1086
1087 #ifdef CONFIG_OF
1088 static struct sh_msiof_spi_info *sh_msiof_spi_parse_dt(struct device *dev)
1089 {
1090         struct sh_msiof_spi_info *info;
1091         struct device_node *np = dev->of_node;
1092         u32 num_cs = 1;
1093
1094         info = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct sh_msiof_spi_info), GFP_KERNEL);
1095         if (!info)
1096                 return NULL;
1097
1098         info->mode = of_property_read_bool(np, "spi-slave") ? MSIOF_SPI_SLAVE
1099                                                             : MSIOF_SPI_MASTER;
1100
1101         /* Parse the MSIOF properties */
1102         if (info->mode == MSIOF_SPI_MASTER)
1103                 of_property_read_u32(np, "num-cs", &num_cs);
1104         of_property_read_u32(np, "renesas,tx-fifo-size",
1105                                         &info->tx_fifo_override);
1106         of_property_read_u32(np, "renesas,rx-fifo-size",
1107                                         &info->rx_fifo_override);
1108         of_property_read_u32(np, "renesas,dtdl", &info->dtdl);
1109         of_property_read_u32(np, "renesas,syncdl", &info->syncdl);
1110
1111         info->num_chipselect = num_cs;
1112
1113         return info;
1114 }
1115 #else
1116 static struct sh_msiof_spi_info *sh_msiof_spi_parse_dt(struct device *dev)
1117 {
1118         return NULL;
1119 }
1120 #endif
1121
1122 static int sh_msiof_get_cs_gpios(struct sh_msiof_spi_priv *p)
1123 {
1124         struct device *dev = &p->pdev->dev;
1125         unsigned int used_ss_mask = 0;
1126         unsigned int cs_gpios = 0;
1127         unsigned int num_cs, i;
1128         int ret;
1129
1130         ret = gpiod_count(dev, "cs");
1131         if (ret <= 0)
1132                 return 0;
1133
1134         num_cs = max_t(unsigned int, ret, p->master->num_chipselect);
1135         for (i = 0; i < num_cs; i++) {
1136                 struct gpio_desc *gpiod;
1137
1138                 gpiod = devm_gpiod_get_index(dev, "cs", i, GPIOD_ASIS);
1139                 if (!IS_ERR(gpiod)) {
1140                         cs_gpios++;
1141                         continue;
1142                 }
1143
1144                 if (PTR_ERR(gpiod) != -ENOENT)
1145                         return PTR_ERR(gpiod);
1146
1147                 if (i >= MAX_SS) {
1148                         dev_err(dev, "Invalid native chip select %d\n", i);
1149                         return -EINVAL;
1150                 }
1151                 used_ss_mask |= BIT(i);
1152         }
1153         p->unused_ss = ffz(used_ss_mask);
1154         if (cs_gpios && p->unused_ss >= MAX_SS) {
1155                 dev_err(dev, "No unused native chip select available\n");
1156                 return -EINVAL;
1157         }
1158         return 0;
1159 }
1160
1161 static struct dma_chan *sh_msiof_request_dma_chan(struct device *dev,
1162         enum dma_transfer_direction dir, unsigned int id, dma_addr_t port_addr)
1163 {
1164         dma_cap_mask_t mask;
1165         struct dma_chan *chan;
1166         struct dma_slave_config cfg;
1167         int ret;
1168
1169         dma_cap_zero(mask);
1170         dma_cap_set(DMA_SLAVE, mask);
1171
1172         chan = dma_request_slave_channel_compat(mask, shdma_chan_filter,
1173                                 (void *)(unsigned long)id, dev,
1174                                 dir == DMA_MEM_TO_DEV ? "tx" : "rx");
1175         if (!chan) {
1176                 dev_warn(dev, "dma_request_slave_channel_compat failed\n");
1177                 return NULL;
1178         }
1179
1180         memset(&cfg, 0, sizeof(cfg));
1181         cfg.direction = dir;
1182         if (dir == DMA_MEM_TO_DEV) {
1183                 cfg.dst_addr = port_addr;
1184                 cfg.dst_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
1185         } else {
1186                 cfg.src_addr = port_addr;
1187                 cfg.src_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
1188         }
1189
1190         ret = dmaengine_slave_config(chan, &cfg);
1191         if (ret) {
1192                 dev_warn(dev, "dmaengine_slave_config failed %d\n", ret);
1193                 dma_release_channel(chan);
1194                 return NULL;
1195         }
1196
1197         return chan;
1198 }
1199
1200 static int sh_msiof_request_dma(struct sh_msiof_spi_priv *p)
1201 {
1202         struct platform_device *pdev = p->pdev;
1203         struct device *dev = &pdev->dev;
1204         const struct sh_msiof_spi_info *info = dev_get_platdata(dev);
1205         unsigned int dma_tx_id, dma_rx_id;
1206         const struct resource *res;
1207         struct spi_master *master;
1208         struct device *tx_dev, *rx_dev;
1209
1210         if (dev->of_node) {
1211                 /* In the OF case we will get the slave IDs from the DT */
1212                 dma_tx_id = 0;
1213                 dma_rx_id = 0;
1214         } else if (info && info->dma_tx_id && info->dma_rx_id) {
1215                 dma_tx_id = info->dma_tx_id;
1216                 dma_rx_id = info->dma_rx_id;
1217         } else {
1218                 /* The driver assumes no error */
1219                 return 0;
1220         }
1221
1222         /* The DMA engine uses the second register set, if present */
1223         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 1);
1224         if (!res)
1225                 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1226
1227         master = p->master;
1228         master->dma_tx = sh_msiof_request_dma_chan(dev, DMA_MEM_TO_DEV,
1229                                                    dma_tx_id,
1230                                                    res->start + TFDR);
1231         if (!master->dma_tx)
1232                 return -ENODEV;
1233
1234         master->dma_rx = sh_msiof_request_dma_chan(dev, DMA_DEV_TO_MEM,
1235                                                    dma_rx_id,
1236                                                    res->start + RFDR);
1237         if (!master->dma_rx)
1238                 goto free_tx_chan;
1239
1240         p->tx_dma_page = (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | GFP_DMA);
1241         if (!p->tx_dma_page)
1242                 goto free_rx_chan;
1243
1244         p->rx_dma_page = (void *)__get_free_page(GFP_KERNEL | GFP_DMA);
1245         if (!p->rx_dma_page)
1246                 goto free_tx_page;
1247
1248         tx_dev = master->dma_tx->device->dev;
1249         p->tx_dma_addr = dma_map_single(tx_dev, p->tx_dma_page, PAGE_SIZE,
1250                                         DMA_TO_DEVICE);
1251         if (dma_mapping_error(tx_dev, p->tx_dma_addr))
1252                 goto free_rx_page;
1253
1254         rx_dev = master->dma_rx->device->dev;
1255         p->rx_dma_addr = dma_map_single(rx_dev, p->rx_dma_page, PAGE_SIZE,
1256                                         DMA_FROM_DEVICE);
1257         if (dma_mapping_error(rx_dev, p->rx_dma_addr))
1258                 goto unmap_tx_page;
1259
1260         dev_info(dev, "DMA available");
1261         return 0;
1262
1263 unmap_tx_page:
1264         dma_unmap_single(tx_dev, p->tx_dma_addr, PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1265 free_rx_page:
1266         free_page((unsigned long)p->rx_dma_page);
1267 free_tx_page:
1268         free_page((unsigned long)p->tx_dma_page);
1269 free_rx_chan:
1270         dma_release_channel(master->dma_rx);
1271 free_tx_chan:
1272         dma_release_channel(master->dma_tx);
1273         master->dma_tx = NULL;
1274         return -ENODEV;
1275 }
1276
1277 static void sh_msiof_release_dma(struct sh_msiof_spi_priv *p)
1278 {
1279         struct spi_master *master = p->master;
1280
1281         if (!master->dma_tx)
1282                 return;
1283
1284         dma_unmap_single(master->dma_rx->device->dev, p->rx_dma_addr,
1285                          PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
1286         dma_unmap_single(master->dma_tx->device->dev, p->tx_dma_addr,
1287                          PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1288         free_page((unsigned long)p->rx_dma_page);
1289         free_page((unsigned long)p->tx_dma_page);
1290         dma_release_channel(master->dma_rx);
1291         dma_release_channel(master->dma_tx);
1292 }
1293
1294 static int sh_msiof_spi_probe(struct platform_device *pdev)
1295 {
1296         struct resource *r;
1297         struct spi_master *master;
1298         const struct sh_msiof_chipdata *chipdata;
1299         struct sh_msiof_spi_info *info;
1300         struct sh_msiof_spi_priv *p;
1301         int i;
1302         int ret;
1303
1304         chipdata = of_device_get_match_data(&pdev->dev);
1305         if (chipdata) {
1306                 info = sh_msiof_spi_parse_dt(&pdev->dev);
1307         } else {
1308                 chipdata = (const void *)pdev->id_entry->driver_data;
1309                 info = dev_get_platdata(&pdev->dev);
1310         }
1311
1312         if (!info) {
1313                 dev_err(&pdev->dev, "failed to obtain device info\n");
1314                 return -ENXIO;
1315         }
1316
1317         if (info->mode == MSIOF_SPI_SLAVE)
1318                 master = spi_alloc_slave(&pdev->dev,
1319                                          sizeof(struct sh_msiof_spi_priv));
1320         else
1321                 master = spi_alloc_master(&pdev->dev,
1322                                           sizeof(struct sh_msiof_spi_priv));
1323         if (master == NULL)
1324                 return -ENOMEM;
1325
1326         p = spi_master_get_devdata(master);
1327
1328         platform_set_drvdata(pdev, p);
1329         p->master = master;
1330         p->info = info;
1331         p->min_div_pow = chipdata->min_div_pow;
1332
1333         init_completion(&p->done);
1334         init_completion(&p->done_txdma);
1335
1336         p->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL);
1337         if (IS_ERR(p->clk)) {
1338                 dev_err(&pdev->dev, "cannot get clock\n");
1339                 ret = PTR_ERR(p->clk);
1340                 goto err1;
1341         }
1342
1343         i = platform_get_irq(pdev, 0);
1344         if (i < 0) {
1345                 dev_err(&pdev->dev, "cannot get platform IRQ\n");
1346                 ret = -ENOENT;
1347                 goto err1;
1348         }
1349
1350         r = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1351         p->mapbase = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, r);
1352         if (IS_ERR(p->mapbase)) {
1353                 ret = PTR_ERR(p->mapbase);
1354                 goto err1;
1355         }
1356
1357         ret = devm_request_irq(&pdev->dev, i, sh_msiof_spi_irq, 0,
1358                                dev_name(&pdev->dev), p);
1359         if (ret) {
1360                 dev_err(&pdev->dev, "unable to request irq\n");
1361                 goto err1;
1362         }
1363
1364         p->pdev = pdev;
1365         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1366
1367         /* Platform data may override FIFO sizes */
1368         p->tx_fifo_size = chipdata->tx_fifo_size;
1369         p->rx_fifo_size = chipdata->rx_fifo_size;
1370         if (p->info->tx_fifo_override)
1371                 p->tx_fifo_size = p->info->tx_fifo_override;
1372         if (p->info->rx_fifo_override)
1373                 p->rx_fifo_size = p->info->rx_fifo_override;
1374
1375         /* Setup GPIO chip selects */
1376         master->num_chipselect = p->info->num_chipselect;
1377         ret = sh_msiof_get_cs_gpios(p);
1378         if (ret)
1379                 goto err1;
1380
1381         /* init master code */
1382         master->mode_bits = SPI_CPOL | SPI_CPHA | SPI_CS_HIGH;
1383         master->mode_bits |= SPI_LSB_FIRST | SPI_3WIRE;
1384         master->flags = chipdata->master_flags;
1385         master->bus_num = pdev->id;
1386         master->dev.of_node = pdev->dev.of_node;
1387         master->setup = sh_msiof_spi_setup;
1388         master->prepare_message = sh_msiof_prepare_message;
1389         master->slave_abort = sh_msiof_slave_abort;
1390         master->bits_per_word_mask = SPI_BPW_RANGE_MASK(8, 32);
1391         master->auto_runtime_pm = true;
1392         master->transfer_one = sh_msiof_transfer_one;
1393
1394         ret = sh_msiof_request_dma(p);
1395         if (ret < 0)
1396                 dev_warn(&pdev->dev, "DMA not available, using PIO\n");
1397
1398         ret = devm_spi_register_master(&pdev->dev, master);
1399         if (ret < 0) {
1400                 dev_err(&pdev->dev, "spi_register_master error.\n");
1401                 goto err2;
1402         }
1403
1404         return 0;
1405
1406  err2:
1407         sh_msiof_release_dma(p);
1408         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1409  err1:
1410         spi_master_put(master);
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 static int sh_msiof_spi_remove(struct platform_device *pdev)
1415 {
1416         struct sh_msiof_spi_priv *p = platform_get_drvdata(pdev);
1417
1418         sh_msiof_release_dma(p);
1419         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1420         return 0;
1421 }
1422
1423 static const struct platform_device_id spi_driver_ids[] = {
1424         { "spi_sh_msiof",       (kernel_ulong_t)&sh_data },
1425         {},
1426 };
1427 MODULE_DEVICE_TABLE(platform, spi_driver_ids);
1428
1429 static struct platform_driver sh_msiof_spi_drv = {
1430         .probe          = sh_msiof_spi_probe,
1431         .remove         = sh_msiof_spi_remove,
1432         .id_table       = spi_driver_ids,
1433         .driver         = {
1434                 .name           = "spi_sh_msiof",
1435                 .of_match_table = of_match_ptr(sh_msiof_match),
1436         },
1437 };
1438 module_platform_driver(sh_msiof_spi_drv);
1439
1440 MODULE_DESCRIPTION("SuperH MSIOF SPI Master Interface Driver");
1441 MODULE_AUTHOR("Magnus Damm");
1442 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1443 MODULE_ALIAS("platform:spi_sh_msiof");