drivers/mtd/maps/gpio-addr-flash.c

   1 /*
   2  * drivers/mtd/maps/gpio-addr-flash.c
   3  *
   4  * Handle the case where a flash device is mostly addressed using physical
   5  * line and supplemented by GPIOs.  This way you can hook up say a 8MiB flash
   6  * to a 2MiB memory range and use the GPIOs to select a particular range.
   7  *
   8  * Copyright © 2000 Nicolas Pitre <[email protected]>
   9  * Copyright © 2005-2009 Analog Devices Inc.
  10  *
  11  * Enter bugs at http://blackfin.uclinux.org/
  12  *
  13  * Licensed under the GPL-2 or later.
  14  */
  15
  16 #include <linux/gpio.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/io.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/mtd/mtd.h>
  22 #include <linux/mtd/map.h>
  23 #include <linux/mtd/partitions.h>
  24 #include <linux/mtd/physmap.h>
  25 #include <linux/platform_device.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28
  29 #define pr_devinit(fmt, args...) \
  30         ({ static const char __fmt[] = fmt; printk(__fmt, ## args); })
  31
  32 #define DRIVER_NAME "gpio-addr-flash"
  33 #define PFX DRIVER_NAME ": "
  34
  35 /**
  36  * struct async_state - keep GPIO flash state
  37  *      @mtd:         MTD state for this mapping
  38  *      @map:         MTD map state for this flash
  39  *      @gpio_count:  number of GPIOs used to address
  40  *      @gpio_addrs:  array of GPIOs to twiddle
  41  *      @gpio_values: cached GPIO values
  42  *      @win_size:    dedicated memory size (if no GPIOs)
  43  */
  44 struct async_state {
  45         struct mtd_info *mtd;
  46         struct map_info map;
  47         size_t gpio_count;
  48         unsigned *gpio_addrs;
  49         int *gpio_values;
  50         unsigned long win_size;
  51 };
  52 #define gf_map_info_to_state(mi) ((struct async_state *)(mi)->map_priv_1)
  53
  54 /**
  55  * gf_set_gpios() - set GPIO address lines to access specified flash offset
  56  *      @state: GPIO flash state
  57  *      @ofs:   desired offset to access
  58  *
  59  * Rather than call the GPIO framework every time, cache the last-programmed
  60  * value.  This speeds up sequential accesses (which are by far the most common
  61  * type).  We rely on the GPIO framework to treat non-zero value as high so
  62  * that we don't have to normalize the bits.
  63  */
  64 static void gf_set_gpios(struct async_state *state, unsigned long ofs)
  65 {
  66         size_t i = 0;
  67         int value;
  68         ofs /= state->win_size;
  69         do {
  70                 value = ofs & (1 << i);
  71                 if (state->gpio_values[i] != value) {
  72                         gpio_set_value(state->gpio_addrs[i], value);
  73                         state->gpio_values[i] = value;
  74                 }
  75         } while (++i < state->gpio_count);
  76 }
  77
  78 /**
  79  * gf_read() - read a word at the specified offset
  80  *      @map: MTD map state
  81  *      @ofs: desired offset to read
  82  */
  83 static map_word gf_read(struct map_info *map, unsigned long ofs)
  84 {
  85         struct async_state *state = gf_map_info_to_state(map);
  86         uint16_t word;
  87         map_word test;
  88
  89         gf_set_gpios(state, ofs);
  90
  91         word = readw(map->virt + (ofs % state->win_size));
  92         test.x[0] = word;
  93         return test;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * gf_copy_from() - copy a chunk of data from the flash
  98  *      @map:  MTD map state
  99  *      @to:   memory to copy to
 100  *      @from: flash offset to copy from
 101  *      @len:  how much to copy
 102  *
 103  * We rely on the MTD layer to chunk up copies such that a single request here
 104  * will not cross a window size.  This allows us to only wiggle the GPIOs once
 105  * before falling back to a normal memcpy.  Reading the higher layer code shows
 106  * that this is indeed the case, but add a BUG_ON() to future proof.
 107  */
 108 static void gf_copy_from(struct map_info *map, void *to, unsigned long from, ssize_t len)
 109 {
 110         struct async_state *state = gf_map_info_to_state(map);
 111
 112         gf_set_gpios(state, from);
 113
 114         /* BUG if operation crosses the win_size */
 115         BUG_ON(!((from + len) % state->win_size <= (from + len)));
 116
 117         /* operation does not cross the win_size, so one shot it */
 118         memcpy_fromio(to, map->virt + (from % state->win_size), len);
 119 }
 120
 121 /**
 122  * gf_write() - write a word at the specified offset
 123  *      @map: MTD map state
 124  *      @ofs: desired offset to write
 125  */
 126 static void gf_write(struct map_info *map, map_word d1, unsigned long ofs)
 127 {
 128         struct async_state *state = gf_map_info_to_state(map);
 129         uint16_t d;
 130
 131         gf_set_gpios(state, ofs);
 132
 133         d = d1.x[0];
 134         writew(d, map->virt + (ofs % state->win_size));
 135 }
 136
 137 /**
 138  * gf_copy_to() - copy a chunk of data to the flash
 139  *      @map:  MTD map state
 140  *      @to:   flash offset to copy to
 141  *      @from: memory to copy from
 142  *      @len:  how much to copy
 143  *
 144  * See gf_copy_from() caveat.
 145  */
 146 static void gf_copy_to(struct map_info *map, unsigned long to,
 147                        const void *from, ssize_t len)
 148 {
 149         struct async_state *state = gf_map_info_to_state(map);
 150
 151         gf_set_gpios(state, to);
 152
 153         /* BUG if operation crosses the win_size */
 154         BUG_ON(!((to + len) % state->win_size <= (to + len)));
 155
 156         /* operation does not cross the win_size, so one shot it */
 157         memcpy_toio(map->virt + (to % state->win_size), from, len);
 158 }
 159
 160 static const char *part_probe_types[] = { "cmdlinepart", "RedBoot", NULL };
 161
 162 /**
 163  * gpio_flash_probe() - setup a mapping for a GPIO assisted flash
 164  *      @pdev: platform device
 165  *
 166  * The platform resource layout expected looks something like:
 167  * struct mtd_partition partitions[] = { ... };
 168  * struct physmap_flash_data flash_data = { ... };
 169  * unsigned flash_gpios[] = { GPIO_XX, GPIO_XX, ... };
 170  * struct resource flash_resource[] = {
 171  *      {
 172  *              .name  = "cfi_probe",
 173  *              .start = 0x20000000,
 174  *              .end   = 0x201fffff,
 175  *              .flags = IORESOURCE_MEM,
 176  *      }, {
 177  *              .start = (unsigned long)flash_gpios,
 178  *              .end   = ARRAY_SIZE(flash_gpios),
 179  *              .flags = IORESOURCE_IRQ,
 180  *      }
 181  * };
 182  * struct platform_device flash_device = {
 183  *      .name          = "gpio-addr-flash",
 184  *      .dev           = { .platform_data = &flash_data, },
 185  *      .num_resources = ARRAY_SIZE(flash_resource),
 186  *      .resource      = flash_resource,
 187  *      ...
 188  * };
 189  */
 190 static int gpio_flash_probe(struct platform_device *pdev)
 191 {
 192         size_t i, arr_size;
 193         struct physmap_flash_data *pdata;
 194         struct resource *memory;
 195         struct resource *gpios;
 196         struct async_state *state;
 197
 198         pdata = pdev->dev.platform_data;
 199         memory = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 200         gpios = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
 201
 202         if (!memory || !gpios || !gpios->end)
 203                 return -EINVAL;
 204
 205         arr_size = sizeof(int) * gpios->end;
 206         state = kzalloc(sizeof(*state) + arr_size, GFP_KERNEL);
 207         if (!state)
 208                 return -ENOMEM;
 209
 210         /*
 211          * We cast start/end to known types in the boards file, so cast
 212          * away their pointer types here to the known types (gpios->xxx).
 213          */
 214         state->gpio_count     = gpios->end;
 215         state->gpio_addrs     = (void *)(unsigned long)gpios->start;
 216         state->gpio_values    = (void *)(state + 1);
 217         state->win_size       = resource_size(memory);
 218         memset(state->gpio_values, 0xff, arr_size);
 219
 220         state->map.name       = DRIVER_NAME;
 221         state->map.read       = gf_read;
 222         state->map.copy_from  = gf_copy_from;
 223         state->map.write      = gf_write;
 224         state->map.copy_to    = gf_copy_to;
 225         state->map.bankwidth  = pdata->width;
 226         state->map.size       = state->win_size * (1 << state->gpio_count);
 227         state->map.virt       = ioremap_nocache(memory->start, state->map.size);
 228         state->map.phys       = NO_XIP;
 229         state->map.map_priv_1 = (unsigned long)state;
 230
 231         platform_set_drvdata(pdev, state);
 232
 233         i = 0;
 234         do {
 235                 if (gpio_request(state->gpio_addrs[i], DRIVER_NAME)) {
 236                         pr_devinit(KERN_ERR PFX "failed to request gpio %d\n",
 237                                 state->gpio_addrs[i]);
 238                         while (i--)
 239                                 gpio_free(state->gpio_addrs[i]);
 240                         kfree(state);
 241                         return -EBUSY;
 242                 }
 243                 gpio_direction_output(state->gpio_addrs[i], 0);
 244         } while (++i < state->gpio_count);
 245
 246         pr_devinit(KERN_NOTICE PFX "probing %d-bit flash bus\n",
 247                 state->map.bankwidth * 8);
 248         state->mtd = do_map_probe(memory->name, &state->map);
 249         if (!state->mtd) {
 250                 for (i = 0; i < state->gpio_count; ++i)
 251                         gpio_free(state->gpio_addrs[i]);
 252                 kfree(state);
 253                 return -ENXIO;
 254         }
 255
 256
 257         mtd_device_parse_register(state->mtd, part_probe_types, NULL,
 258                                   pdata->parts, pdata->nr_parts);
 259
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 static int gpio_flash_remove(struct platform_device *pdev)
 264 {
 265         struct async_state *state = platform_get_drvdata(pdev);
 266         size_t i = 0;
 267         do {
 268                 gpio_free(state->gpio_addrs[i]);
 269         } while (++i < state->gpio_count);
 270         mtd_device_unregister(state->mtd);
 271         map_destroy(state->mtd);
 272         kfree(state);
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 static struct platform_driver gpio_flash_driver = {
 277         .probe          = gpio_flash_probe,
 278         .remove         = gpio_flash_remove,
 279         .driver         = {
 280                 .name   = DRIVER_NAME,
 281         },
 282 };
 283
 284 module_platform_driver(gpio_flash_driver);
 285
 286 MODULE_AUTHOR("Mike Frysinger <[email protected]>");
 287 MODULE_DESCRIPTION("MTD map driver for flashes addressed physically and with gpios");
 288 MODULE_LICENSE("GPL");