drivers/iio/magnetometer/ak8975.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * A sensor driver for the magnetometer AK8975.
   4  *
   5  * Magnetic compass sensor driver for monitoring magnetic flux information.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2010, NVIDIA Corporation.
   8  */
   9
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/mod_devicetable.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/i2c.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/mutex.h>
  18 #include <linux/delay.h>
  19 #include <linux/bitops.h>
  20 #include <linux/gpio/consumer.h>
  21 #include <linux/regulator/consumer.h>
  22 #include <linux/pm_runtime.h>
  23
  24 #include <linux/iio/iio.h>
  25 #include <linux/iio/sysfs.h>
  26 #include <linux/iio/buffer.h>
  27 #include <linux/iio/trigger.h>
  28 #include <linux/iio/trigger_consumer.h>
  29 #include <linux/iio/triggered_buffer.h>
  30
  31 /*
  32  * Register definitions, as well as various shifts and masks to get at the
  33  * individual fields of the registers.
  34  */
  35 #define AK8975_REG_WIA                  0x00
  36 #define AK8975_DEVICE_ID                0x48
  37
  38 #define AK8975_REG_INFO                 0x01
  39
  40 #define AK8975_REG_ST1                  0x02
  41 #define AK8975_REG_ST1_DRDY_SHIFT       0
  42 #define AK8975_REG_ST1_DRDY_MASK        (1 << AK8975_REG_ST1_DRDY_SHIFT)
  43
  44 #define AK8975_REG_HXL                  0x03
  45 #define AK8975_REG_HXH                  0x04
  46 #define AK8975_REG_HYL                  0x05
  47 #define AK8975_REG_HYH                  0x06
  48 #define AK8975_REG_HZL                  0x07
  49 #define AK8975_REG_HZH                  0x08
  50 #define AK8975_REG_ST2                  0x09
  51 #define AK8975_REG_ST2_DERR_SHIFT       2
  52 #define AK8975_REG_ST2_DERR_MASK        (1 << AK8975_REG_ST2_DERR_SHIFT)
  53
  54 #define AK8975_REG_ST2_HOFL_SHIFT       3
  55 #define AK8975_REG_ST2_HOFL_MASK        (1 << AK8975_REG_ST2_HOFL_SHIFT)
  56
  57 #define AK8975_REG_CNTL                 0x0A
  58 #define AK8975_REG_CNTL_MODE_SHIFT      0
  59 #define AK8975_REG_CNTL_MODE_MASK       (0xF << AK8975_REG_CNTL_MODE_SHIFT)
  60 #define AK8975_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN 0x00
  61 #define AK8975_REG_CNTL_MODE_ONCE       0x01
  62 #define AK8975_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST  0x08
  63 #define AK8975_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM   0x0F
  64
  65 #define AK8975_REG_RSVC                 0x0B
  66 #define AK8975_REG_ASTC                 0x0C
  67 #define AK8975_REG_TS1                  0x0D
  68 #define AK8975_REG_TS2                  0x0E
  69 #define AK8975_REG_I2CDIS               0x0F
  70 #define AK8975_REG_ASAX                 0x10
  71 #define AK8975_REG_ASAY                 0x11
  72 #define AK8975_REG_ASAZ                 0x12
  73
  74 #define AK8975_MAX_REGS                 AK8975_REG_ASAZ
  75
  76 /*
  77  * AK09912 Register definitions
  78  */
  79 #define AK09912_REG_WIA1                0x00
  80 #define AK09912_REG_WIA2                0x01
  81 #define AK09916_DEVICE_ID               0x09
  82 #define AK09912_DEVICE_ID               0x04
  83 #define AK09911_DEVICE_ID               0x05
  84
  85 #define AK09911_REG_INFO1               0x02
  86 #define AK09911_REG_INFO2               0x03
  87
  88 #define AK09912_REG_ST1                 0x10
  89
  90 #define AK09912_REG_ST1_DRDY_SHIFT      0
  91 #define AK09912_REG_ST1_DRDY_MASK       (1 << AK09912_REG_ST1_DRDY_SHIFT)
  92
  93 #define AK09912_REG_HXL                 0x11
  94 #define AK09912_REG_HXH                 0x12
  95 #define AK09912_REG_HYL                 0x13
  96 #define AK09912_REG_HYH                 0x14
  97 #define AK09912_REG_HZL                 0x15
  98 #define AK09912_REG_HZH                 0x16
  99 #define AK09912_REG_TMPS                0x17
 100
 101 #define AK09912_REG_ST2                 0x18
 102 #define AK09912_REG_ST2_HOFL_SHIFT      3
 103 #define AK09912_REG_ST2_HOFL_MASK       (1 << AK09912_REG_ST2_HOFL_SHIFT)
 104
 105 #define AK09912_REG_CNTL1               0x30
 106
 107 #define AK09912_REG_CNTL2               0x31
 108 #define AK09912_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN        0x00
 109 #define AK09912_REG_CNTL_MODE_ONCE      0x01
 110 #define AK09912_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST 0x10
 111 #define AK09912_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM  0x1F
 112 #define AK09912_REG_CNTL2_MODE_SHIFT    0
 113 #define AK09912_REG_CNTL2_MODE_MASK     (0x1F << AK09912_REG_CNTL2_MODE_SHIFT)
 114
 115 #define AK09912_REG_CNTL3               0x32
 116
 117 #define AK09912_REG_TS1                 0x33
 118 #define AK09912_REG_TS2                 0x34
 119 #define AK09912_REG_TS3                 0x35
 120 #define AK09912_REG_I2CDIS              0x36
 121 #define AK09912_REG_TS4                 0x37
 122
 123 #define AK09912_REG_ASAX                0x60
 124 #define AK09912_REG_ASAY                0x61
 125 #define AK09912_REG_ASAZ                0x62
 126
 127 #define AK09912_MAX_REGS                AK09912_REG_ASAZ
 128
 129 /*
 130  * Miscellaneous values.
 131  */
 132 #define AK8975_MAX_CONVERSION_TIMEOUT   500
 133 #define AK8975_CONVERSION_DONE_POLL_TIME 10
 134 #define AK8975_DATA_READY_TIMEOUT       ((100*HZ)/1000)
 135
 136 /*
 137  * Precalculate scale factor (in Gauss units) for each axis and
 138  * store in the device data.
 139  *
 140  * This scale factor is axis-dependent, and is derived from 3 calibration
 141  * factors ASA(x), ASA(y), and ASA(z).
 142  *
 143  * These ASA values are read from the sensor device at start of day, and
 144  * cached in the device context struct.
 145  *
 146  * Adjusting the flux value with the sensitivity adjustment value should be
 147  * done via the following formula:
 148  *
 149  * Hadj = H * ( ( ( (ASA-128)*0.5 ) / 128 ) + 1 )
 150  * where H is the raw value, ASA is the sensitivity adjustment, and Hadj
 151  * is the resultant adjusted value.
 152  *
 153  * We reduce the formula to:
 154  *
 155  * Hadj = H * (ASA + 128) / 256
 156  *
 157  * H is in the range of -4096 to 4095.  The magnetometer has a range of
 158  * +-1229uT.  To go from the raw value to uT is:
 159  *
 160  * HuT = H * 1229/4096, or roughly, 3/10.
 161  *
 162  * Since 1uT = 0.01 gauss, our final scale factor becomes:
 163  *
 164  * Hadj = H * ((ASA + 128) / 256) * 3/10 * 1/100
 165  * Hadj = H * ((ASA + 128) * 0.003) / 256
 166  *
 167  * Since ASA doesn't change, we cache the resultant scale factor into the
 168  * device context in ak8975_setup().
 169  *
 170  * Given we use IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO bit when displaying the scale, we
 171  * multiply the stored scale value by 1e6.
 172  */
 173 static long ak8975_raw_to_gauss(u16 data)
 174 {
 175         return (((long)data + 128) * 3000) / 256;
 176 }
 177
 178 /*
 179  * For AK8963 and AK09911, same calculation, but the device is less sensitive:
 180  *
 181  * H is in the range of +-8190.  The magnetometer has a range of
 182  * +-4912uT.  To go from the raw value to uT is:
 183  *
 184  * HuT = H * 4912/8190, or roughly, 6/10, instead of 3/10.
 185  */
 186
 187 static long ak8963_09911_raw_to_gauss(u16 data)
 188 {
 189         return (((long)data + 128) * 6000) / 256;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * For AK09912, same calculation, except the device is more sensitive:
 194  *
 195  * H is in the range of -32752 to 32752.  The magnetometer has a range of
 196  * +-4912uT.  To go from the raw value to uT is:
 197  *
 198  * HuT = H * 4912/32752, or roughly, 3/20, instead of 3/10.
 199  */
 200 static long ak09912_raw_to_gauss(u16 data)
 201 {
 202         return (((long)data + 128) * 1500) / 256;
 203 }
 204
 205 /* Compatible Asahi Kasei Compass parts */
 206 enum asahi_compass_chipset {
 207         AK8975,
 208         AK8963,
 209         AK09911,
 210         AK09912,
 211         AK09916,
 212 };
 213
 214 enum ak_ctrl_reg_addr {
 215         ST1,
 216         ST2,
 217         CNTL,
 218         ASA_BASE,
 219         MAX_REGS,
 220         REGS_END,
 221 };
 222
 223 enum ak_ctrl_reg_mask {
 224         ST1_DRDY,
 225         ST2_HOFL,
 226         ST2_DERR,
 227         CNTL_MODE,
 228         MASK_END,
 229 };
 230
 231 enum ak_ctrl_mode {
 232         POWER_DOWN,
 233         MODE_ONCE,
 234         SELF_TEST,
 235         FUSE_ROM,
 236         MODE_END,
 237 };
 238
 239 struct ak_def {
 240         enum asahi_compass_chipset type;
 241         long (*raw_to_gauss)(u16 data);
 242         u16 range;
 243         u8 ctrl_regs[REGS_END];
 244         u8 ctrl_masks[MASK_END];
 245         u8 ctrl_modes[MODE_END];
 246         u8 data_regs[3];
 247 };
 248
 249 static const struct ak_def ak_def_array[] = {
 250         [AK8975] = {
 251                 .type = AK8975,
 252                 .raw_to_gauss = ak8975_raw_to_gauss,
 253                 .range = 4096,
 254                 .ctrl_regs = {
 255                         AK8975_REG_ST1,
 256                         AK8975_REG_ST2,
 257                         AK8975_REG_CNTL,
 258                         AK8975_REG_ASAX,
 259                         AK8975_MAX_REGS},
 260                 .ctrl_masks = {
 261                         AK8975_REG_ST1_DRDY_MASK,
 262                         AK8975_REG_ST2_HOFL_MASK,
 263                         AK8975_REG_ST2_DERR_MASK,
 264                         AK8975_REG_CNTL_MODE_MASK},
 265                 .ctrl_modes = {
 266                         AK8975_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN,
 267                         AK8975_REG_CNTL_MODE_ONCE,
 268                         AK8975_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST,
 269                         AK8975_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM},
 270                 .data_regs = {
 271                         AK8975_REG_HXL,
 272                         AK8975_REG_HYL,
 273                         AK8975_REG_HZL},
 274         },
 275         [AK8963] = {
 276                 .type = AK8963,
 277                 .raw_to_gauss = ak8963_09911_raw_to_gauss,
 278                 .range = 8190,
 279                 .ctrl_regs = {
 280                         AK8975_REG_ST1,
 281                         AK8975_REG_ST2,
 282                         AK8975_REG_CNTL,
 283                         AK8975_REG_ASAX,
 284                         AK8975_MAX_REGS},
 285                 .ctrl_masks = {
 286                         AK8975_REG_ST1_DRDY_MASK,
 287                         AK8975_REG_ST2_HOFL_MASK,
 288                         0,
 289                         AK8975_REG_CNTL_MODE_MASK},
 290                 .ctrl_modes = {
 291                         AK8975_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN,
 292                         AK8975_REG_CNTL_MODE_ONCE,
 293                         AK8975_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST,
 294                         AK8975_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM},
 295                 .data_regs = {
 296                         AK8975_REG_HXL,
 297                         AK8975_REG_HYL,
 298                         AK8975_REG_HZL},
 299         },
 300         [AK09911] = {
 301                 .type = AK09911,
 302                 .raw_to_gauss = ak8963_09911_raw_to_gauss,
 303                 .range = 8192,
 304                 .ctrl_regs = {
 305                         AK09912_REG_ST1,
 306                         AK09912_REG_ST2,
 307                         AK09912_REG_CNTL2,
 308                         AK09912_REG_ASAX,
 309                         AK09912_MAX_REGS},
 310                 .ctrl_masks = {
 311                         AK09912_REG_ST1_DRDY_MASK,
 312                         AK09912_REG_ST2_HOFL_MASK,
 313                         0,
 314                         AK09912_REG_CNTL2_MODE_MASK},
 315                 .ctrl_modes = {
 316                         AK09912_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN,
 317                         AK09912_REG_CNTL_MODE_ONCE,
 318                         AK09912_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST,
 319                         AK09912_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM},
 320                 .data_regs = {
 321                         AK09912_REG_HXL,
 322                         AK09912_REG_HYL,
 323                         AK09912_REG_HZL},
 324         },
 325         [AK09912] = {
 326                 .type = AK09912,
 327                 .raw_to_gauss = ak09912_raw_to_gauss,
 328                 .range = 32752,
 329                 .ctrl_regs = {
 330                         AK09912_REG_ST1,
 331                         AK09912_REG_ST2,
 332                         AK09912_REG_CNTL2,
 333                         AK09912_REG_ASAX,
 334                         AK09912_MAX_REGS},
 335                 .ctrl_masks = {
 336                         AK09912_REG_ST1_DRDY_MASK,
 337                         AK09912_REG_ST2_HOFL_MASK,
 338                         0,
 339                         AK09912_REG_CNTL2_MODE_MASK},
 340                 .ctrl_modes = {
 341                         AK09912_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN,
 342                         AK09912_REG_CNTL_MODE_ONCE,
 343                         AK09912_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST,
 344                         AK09912_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM},
 345                 .data_regs = {
 346                         AK09912_REG_HXL,
 347                         AK09912_REG_HYL,
 348                         AK09912_REG_HZL},
 349         },
 350         [AK09916] = {
 351                 .type = AK09916,
 352                 .raw_to_gauss = ak09912_raw_to_gauss,
 353                 .range = 32752,
 354                 .ctrl_regs = {
 355                         AK09912_REG_ST1,
 356                         AK09912_REG_ST2,
 357                         AK09912_REG_CNTL2,
 358                         AK09912_REG_ASAX,
 359                         AK09912_MAX_REGS},
 360                 .ctrl_masks = {
 361                         AK09912_REG_ST1_DRDY_MASK,
 362                         AK09912_REG_ST2_HOFL_MASK,
 363                         0,
 364                         AK09912_REG_CNTL2_MODE_MASK},
 365                 .ctrl_modes = {
 366                         AK09912_REG_CNTL_MODE_POWER_DOWN,
 367                         AK09912_REG_CNTL_MODE_ONCE,
 368                         AK09912_REG_CNTL_MODE_SELF_TEST,
 369                         AK09912_REG_CNTL_MODE_FUSE_ROM},
 370                 .data_regs = {
 371                         AK09912_REG_HXL,
 372                         AK09912_REG_HYL,
 373                         AK09912_REG_HZL},
 374         }
 375 };
 376
 377 /*
 378  * Per-instance context data for the device.
 379  */
 380 struct ak8975_data {
 381         struct i2c_client       *client;
 382         const struct ak_def     *def;
 383         struct mutex            lock;
 384         u8                      asa[3];
 385         long                    raw_to_gauss[3];
 386         struct gpio_desc        *eoc_gpiod;
 387         struct gpio_desc        *reset_gpiod;
 388         int                     eoc_irq;
 389         wait_queue_head_t       data_ready_queue;
 390         unsigned long           flags;
 391         u8                      cntl_cache;
 392         struct iio_mount_matrix orientation;
 393         struct regulator        *vdd;
 394         struct regulator        *vid;
 395
 396         /* Ensure natural alignment of timestamp */
 397         struct {
 398                 s16 channels[3];
 399                 s64 ts __aligned(8);
 400         } scan;
 401 };
 402
 403 /* Enable attached power regulator if any. */
 404 static int ak8975_power_on(const struct ak8975_data *data)
 405 {
 406         int ret;
 407
 408         ret = regulator_enable(data->vdd);
 409         if (ret) {
 410                 dev_warn(&data->client->dev,
 411                          "Failed to enable specified Vdd supply\n");
 412                 return ret;
 413         }
 414         ret = regulator_enable(data->vid);
 415         if (ret) {
 416                 dev_warn(&data->client->dev,
 417                          "Failed to enable specified Vid supply\n");
 418                 regulator_disable(data->vdd);
 419                 return ret;
 420         }
 421
 422         gpiod_set_value_cansleep(data->reset_gpiod, 0);
 423
 424         /*
 425          * According to the datasheet the power supply rise time is 200us
 426          * and the minimum wait time before mode setting is 100us, in
 427          * total 300us. Add some margin and say minimum 500us here.
 428          */
 429         usleep_range(500, 1000);
 430         return 0;
 431 }
 432
 433 /* Disable attached power regulator if any. */
 434 static void ak8975_power_off(const struct ak8975_data *data)
 435 {
 436         gpiod_set_value_cansleep(data->reset_gpiod, 1);
 437
 438         regulator_disable(data->vid);
 439         regulator_disable(data->vdd);
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Return 0 if the i2c device is the one we expect.
 444  * return a negative error number otherwise
 445  */
 446 static int ak8975_who_i_am(struct i2c_client *client,
 447                            enum asahi_compass_chipset type)
 448 {
 449         u8 wia_val[2];
 450         int ret;
 451
 452         /*
 453          * Signature for each device:
 454          * Device   |  WIA1      |  WIA2
 455          * AK09916  |  DEVICE_ID_|  AK09916_DEVICE_ID
 456          * AK09912  |  DEVICE_ID |  AK09912_DEVICE_ID
 457          * AK09911  |  DEVICE_ID |  AK09911_DEVICE_ID
 458          * AK8975   |  DEVICE_ID |  NA
 459          * AK8963   |  DEVICE_ID |  NA
 460          */
 461         ret = i2c_smbus_read_i2c_block_data_or_emulated(
 462                         client, AK09912_REG_WIA1, 2, wia_val);
 463         if (ret < 0) {
 464                 dev_err(&client->dev, "Error reading WIA\n");
 465                 return ret;
 466         }
 467
 468         if (wia_val[0] != AK8975_DEVICE_ID)
 469                 return -ENODEV;
 470
 471         switch (type) {
 472         case AK8975:
 473         case AK8963:
 474                 return 0;
 475         case AK09911:
 476                 if (wia_val[1] == AK09911_DEVICE_ID)
 477                         return 0;
 478                 break;
 479         case AK09912:
 480                 if (wia_val[1] == AK09912_DEVICE_ID)
 481                         return 0;
 482                 break;
 483         case AK09916:
 484                 if (wia_val[1] == AK09916_DEVICE_ID)
 485                         return 0;
 486                 break;
 487         default:
 488                 dev_err(&client->dev, "Type %d unknown\n", type);
 489         }
 490         return -ENODEV;
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Helper function to write to CNTL register.
 495  */
 496 static int ak8975_set_mode(struct ak8975_data *data, enum ak_ctrl_mode mode)
 497 {
 498         u8 regval;
 499         int ret;
 500
 501         regval = (data->cntl_cache & ~data->def->ctrl_masks[CNTL_MODE]) |
 502                  data->def->ctrl_modes[mode];
 503         ret = i2c_smbus_write_byte_data(data->client,
 504                                         data->def->ctrl_regs[CNTL], regval);
 505         if (ret < 0) {
 506                 return ret;
 507         }
 508         data->cntl_cache = regval;
 509         /* After mode change wait atleast 100us */
 510         usleep_range(100, 500);
 511
 512         return 0;
 513 }
 514
 515 /*
 516  * Handle data ready irq
 517  */
 518 static irqreturn_t ak8975_irq_handler(int irq, void *data)
 519 {
 520         struct ak8975_data *ak8975 = data;
 521
 522         set_bit(0, &ak8975->flags);
 523         wake_up(&ak8975->data_ready_queue);
 524
 525         return IRQ_HANDLED;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Install data ready interrupt handler
 530  */
 531 static int ak8975_setup_irq(struct ak8975_data *data)
 532 {
 533         struct i2c_client *client = data->client;
 534         int rc;
 535         int irq;
 536
 537         init_waitqueue_head(&data->data_ready_queue);
 538         clear_bit(0, &data->flags);
 539         if (client->irq)
 540                 irq = client->irq;
 541         else
 542                 irq = gpiod_to_irq(data->eoc_gpiod);
 543
 544         rc = devm_request_irq(&client->dev, irq, ak8975_irq_handler,
 545                               IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_ONESHOT,
 546                               dev_name(&client->dev), data);
 547         if (rc < 0) {
 548                 dev_err(&client->dev, "irq %d request failed: %d\n", irq, rc);
 549                 return rc;
 550         }
 551
 552         data->eoc_irq = irq;
 553
 554         return rc;
 555 }
 556
 557
 558 /*
 559  * Perform some start-of-day setup, including reading the asa calibration
 560  * values and caching them.
 561  */
 562 static int ak8975_setup(struct i2c_client *client)
 563 {
 564         struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
 565         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
 566         int ret;
 567
 568         /* Write the fused rom access mode. */
 569         ret = ak8975_set_mode(data, FUSE_ROM);
 570         if (ret < 0) {
 571                 dev_err(&client->dev, "Error in setting fuse access mode\n");
 572                 return ret;
 573         }
 574
 575         /* Get asa data and store in the device data. */
 576         ret = i2c_smbus_read_i2c_block_data_or_emulated(
 577                         client, data->def->ctrl_regs[ASA_BASE],
 578                         3, data->asa);
 579         if (ret < 0) {
 580                 dev_err(&client->dev, "Not able to read asa data\n");
 581                 return ret;
 582         }
 583
 584         /* After reading fuse ROM data set power-down mode */
 585         ret = ak8975_set_mode(data, POWER_DOWN);
 586         if (ret < 0) {
 587                 dev_err(&client->dev, "Error in setting power-down mode\n");
 588                 return ret;
 589         }
 590
 591         if (data->eoc_gpiod || client->irq > 0) {
 592                 ret = ak8975_setup_irq(data);
 593                 if (ret < 0) {
 594                         dev_err(&client->dev,
 595                                 "Error setting data ready interrupt\n");
 596                         return ret;
 597                 }
 598         }
 599
 600         data->raw_to_gauss[0] = data->def->raw_to_gauss(data->asa[0]);
 601         data->raw_to_gauss[1] = data->def->raw_to_gauss(data->asa[1]);
 602         data->raw_to_gauss[2] = data->def->raw_to_gauss(data->asa[2]);
 603
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 static int wait_conversion_complete_gpio(struct ak8975_data *data)
 608 {
 609         struct i2c_client *client = data->client;
 610         u32 timeout_ms = AK8975_MAX_CONVERSION_TIMEOUT;
 611         int ret;
 612
 613         /* Wait for the conversion to complete. */
 614         while (timeout_ms) {
 615                 msleep(AK8975_CONVERSION_DONE_POLL_TIME);
 616                 if (gpiod_get_value(data->eoc_gpiod))
 617                         break;
 618                 timeout_ms -= AK8975_CONVERSION_DONE_POLL_TIME;
 619         }
 620         if (!timeout_ms) {
 621                 dev_err(&client->dev, "Conversion timeout happened\n");
 622                 return -EINVAL;
 623         }
 624
 625         ret = i2c_smbus_read_byte_data(client, data->def->ctrl_regs[ST1]);
 626         if (ret < 0)
 627                 dev_err(&client->dev, "Error in reading ST1\n");
 628
 629         return ret;
 630 }
 631
 632 static int wait_conversion_complete_polled(struct ak8975_data *data)
 633 {
 634         struct i2c_client *client = data->client;
 635         u8 read_status;
 636         u32 timeout_ms = AK8975_MAX_CONVERSION_TIMEOUT;
 637         int ret;
 638
 639         /* Wait for the conversion to complete. */
 640         while (timeout_ms) {
 641                 msleep(AK8975_CONVERSION_DONE_POLL_TIME);
 642                 ret = i2c_smbus_read_byte_data(client,
 643                                                data->def->ctrl_regs[ST1]);
 644                 if (ret < 0) {
 645                         dev_err(&client->dev, "Error in reading ST1\n");
 646                         return ret;
 647                 }
 648                 read_status = ret;
 649                 if (read_status)
 650                         break;
 651                 timeout_ms -= AK8975_CONVERSION_DONE_POLL_TIME;
 652         }
 653         if (!timeout_ms) {
 654                 dev_err(&client->dev, "Conversion timeout happened\n");
 655                 return -EINVAL;
 656         }
 657
 658         return read_status;
 659 }
 660
 661 /* Returns 0 if the end of conversion interrupt occured or -ETIME otherwise */
 662 static int wait_conversion_complete_interrupt(struct ak8975_data *data)
 663 {
 664         int ret;
 665
 666         ret = wait_event_timeout(data->data_ready_queue,
 667                                  test_bit(0, &data->flags),
 668                                  AK8975_DATA_READY_TIMEOUT);
 669         clear_bit(0, &data->flags);
 670
 671         return ret > 0 ? 0 : -ETIME;
 672 }
 673
 674 static int ak8975_start_read_axis(struct ak8975_data *data,
 675                                   const struct i2c_client *client)
 676 {
 677         /* Set up the device for taking a sample. */
 678         int ret = ak8975_set_mode(data, MODE_ONCE);
 679
 680         if (ret < 0) {
 681                 dev_err(&client->dev, "Error in setting operating mode\n");
 682                 return ret;
 683         }
 684
 685         /* Wait for the conversion to complete. */
 686         if (data->eoc_irq)
 687                 ret = wait_conversion_complete_interrupt(data);
 688         else if (data->eoc_gpiod)
 689                 ret = wait_conversion_complete_gpio(data);
 690         else
 691                 ret = wait_conversion_complete_polled(data);
 692         if (ret < 0)
 693                 return ret;
 694
 695         /* This will be executed only for non-interrupt based waiting case */
 696         if (ret & data->def->ctrl_masks[ST1_DRDY]) {
 697                 ret = i2c_smbus_read_byte_data(client,
 698                                                data->def->ctrl_regs[ST2]);
 699                 if (ret < 0) {
 700                         dev_err(&client->dev, "Error in reading ST2\n");
 701                         return ret;
 702                 }
 703                 if (ret & (data->def->ctrl_masks[ST2_DERR] |
 704                            data->def->ctrl_masks[ST2_HOFL])) {
 705                         dev_err(&client->dev, "ST2 status error 0x%x\n", ret);
 706                         return -EINVAL;
 707                 }
 708         }
 709
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 /* Retrieve raw flux value for one of the x, y, or z axis.  */
 714 static int ak8975_read_axis(struct iio_dev *indio_dev, int index, int *val)
 715 {
 716         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
 717         const struct i2c_client *client = data->client;
 718         const struct ak_def *def = data->def;
 719         __le16 rval;
 720         u16 buff;
 721         int ret;
 722
 723         pm_runtime_get_sync(&data->client->dev);
 724
 725         mutex_lock(&data->lock);
 726
 727         ret = ak8975_start_read_axis(data, client);
 728         if (ret)
 729                 goto exit;
 730
 731         ret = i2c_smbus_read_i2c_block_data_or_emulated(
 732                         client, def->data_regs[index],
 733                         sizeof(rval), (u8*)&rval);
 734         if (ret < 0)
 735                 goto exit;
 736
 737         mutex_unlock(&data->lock);
 738
 739         pm_runtime_mark_last_busy(&data->client->dev);
 740         pm_runtime_put_autosuspend(&data->client->dev);
 741
 742         /* Swap bytes and convert to valid range. */
 743         buff = le16_to_cpu(rval);
 744         *val = clamp_t(s16, buff, -def->range, def->range);
 745         return IIO_VAL_INT;
 746
 747 exit:
 748         mutex_unlock(&data->lock);
 749         dev_err(&client->dev, "Error in reading axis\n");
 750         return ret;
 751 }
 752
 753 static int ak8975_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 754                            struct iio_chan_spec const *chan,
 755                            int *val, int *val2,
 756                            long mask)
 757 {
 758         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
 759
 760         switch (mask) {
 761         case IIO_CHAN_INFO_RAW:
 762                 return ak8975_read_axis(indio_dev, chan->address, val);
 763         case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
 764                 *val = 0;
 765                 *val2 = data->raw_to_gauss[chan->address];
 766                 return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
 767         }
 768         return -EINVAL;
 769 }
 770
 771 static const struct iio_mount_matrix *
 772 ak8975_get_mount_matrix(const struct iio_dev *indio_dev,
 773                         const struct iio_chan_spec *chan)
 774 {
 775         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
 776
 777         return &data->orientation;
 778 }
 779
 780 static const struct iio_chan_spec_ext_info ak8975_ext_info[] = {
 781         IIO_MOUNT_MATRIX(IIO_SHARED_BY_DIR, ak8975_get_mount_matrix),
 782         { }
 783 };
 784
 785 #define AK8975_CHANNEL(axis, index)                                     \
 786         {                                                               \
 787                 .type = IIO_MAGN,                                       \
 788                 .modified = 1,                                          \
 789                 .channel2 = IIO_MOD_##axis,                             \
 790                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |          \
 791                              BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),                  \
 792                 .address = index,                                       \
 793                 .scan_index = index,                                    \
 794                 .scan_type = {                                          \
 795                         .sign = 's',                                    \
 796                         .realbits = 16,                                 \
 797                         .storagebits = 16,                              \
 798                         .endianness = IIO_CPU                           \
 799                 },                                                      \
 800                 .ext_info = ak8975_ext_info,                            \
 801         }
 802
 803 static const struct iio_chan_spec ak8975_channels[] = {
 804         AK8975_CHANNEL(X, 0), AK8975_CHANNEL(Y, 1), AK8975_CHANNEL(Z, 2),
 805         IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(3),
 806 };
 807
 808 static const unsigned long ak8975_scan_masks[] = { 0x7, 0 };
 809
 810 static const struct iio_info ak8975_info = {
 811         .read_raw = &ak8975_read_raw,
 812 };
 813
 814 static void ak8975_fill_buffer(struct iio_dev *indio_dev)
 815 {
 816         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
 817         const struct i2c_client *client = data->client;
 818         const struct ak_def *def = data->def;
 819         int ret;
 820         __le16 fval[3];
 821
 822         mutex_lock(&data->lock);
 823
 824         ret = ak8975_start_read_axis(data, client);
 825         if (ret)
 826                 goto unlock;
 827
 828         /*
 829          * For each axis, read the flux value from the appropriate register
 830          * (the register is specified in the iio device attributes).
 831          */
 832         ret = i2c_smbus_read_i2c_block_data_or_emulated(client,
 833                                                         def->data_regs[0],
 834                                                         3 * sizeof(fval[0]),
 835                                                         (u8 *)fval);
 836         if (ret < 0)
 837                 goto unlock;
 838
 839         mutex_unlock(&data->lock);
 840
 841         /* Clamp to valid range. */
 842         data->scan.channels[0] = clamp_t(s16, le16_to_cpu(fval[0]), -def->range, def->range);
 843         data->scan.channels[1] = clamp_t(s16, le16_to_cpu(fval[1]), -def->range, def->range);
 844         data->scan.channels[2] = clamp_t(s16, le16_to_cpu(fval[2]), -def->range, def->range);
 845
 846         iio_push_to_buffers_with_timestamp(indio_dev, &data->scan,
 847                                            iio_get_time_ns(indio_dev));
 848
 849         return;
 850
 851 unlock:
 852         mutex_unlock(&data->lock);
 853         dev_err(&client->dev, "Error in reading axes block\n");
 854 }
 855
 856 static irqreturn_t ak8975_handle_trigger(int irq, void *p)
 857 {
 858         const struct iio_poll_func *pf = p;
 859         struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
 860
 861         ak8975_fill_buffer(indio_dev);
 862         iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);
 863         return IRQ_HANDLED;
 864 }
 865
 866 static int ak8975_probe(struct i2c_client *client)
 867 {
 868         const struct i2c_device_id *id = i2c_client_get_device_id(client);
 869         struct ak8975_data *data;
 870         struct iio_dev *indio_dev;
 871         struct gpio_desc *eoc_gpiod;
 872         struct gpio_desc *reset_gpiod;
 873         int err;
 874         const char *name = NULL;
 875
 876         /*
 877          * Grab and set up the supplied GPIO.
 878          * We may not have a GPIO based IRQ to scan, that is fine, we will
 879          * poll if so.
 880          */
 881         eoc_gpiod = devm_gpiod_get_optional(&client->dev, NULL, GPIOD_IN);
 882         if (IS_ERR(eoc_gpiod))
 883                 return PTR_ERR(eoc_gpiod);
 884         if (eoc_gpiod)
 885                 gpiod_set_consumer_name(eoc_gpiod, "ak_8975");
 886
 887         /*
 888          * According to AK09911 datasheet, if reset GPIO is provided then
 889          * deassert reset on ak8975_power_on() and assert reset on
 890          * ak8975_power_off().
 891          */
 892         reset_gpiod = devm_gpiod_get_optional(&client->dev,
 893                                               "reset", GPIOD_OUT_HIGH);
 894         if (IS_ERR(reset_gpiod))
 895                 return PTR_ERR(reset_gpiod);
 896
 897         /* Register with IIO */
 898         indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*data));
 899         if (indio_dev == NULL)
 900                 return -ENOMEM;
 901
 902         data = iio_priv(indio_dev);
 903         i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
 904
 905         data->client = client;
 906         data->eoc_gpiod = eoc_gpiod;
 907         data->reset_gpiod = reset_gpiod;
 908         data->eoc_irq = 0;
 909
 910         err = iio_read_mount_matrix(&client->dev, &data->orientation);
 911         if (err)
 912                 return err;
 913
 914         /* id will be NULL when enumerated via ACPI */
 915         data->def = i2c_get_match_data(client);
 916         if (!data->def)
 917                 return -ENODEV;
 918
 919         /* If enumerated via firmware node, fix the ABI */
 920         if (dev_fwnode(&client->dev))
 921                 name = dev_name(&client->dev);
 922         else
 923                 name = id->name;
 924
 925         /* Fetch the regulators */
 926         data->vdd = devm_regulator_get(&client->dev, "vdd");
 927         if (IS_ERR(data->vdd))
 928                 return PTR_ERR(data->vdd);
 929         data->vid = devm_regulator_get(&client->dev, "vid");
 930         if (IS_ERR(data->vid))
 931                 return PTR_ERR(data->vid);
 932
 933         err = ak8975_power_on(data);
 934         if (err)
 935                 return err;
 936
 937         err = ak8975_who_i_am(client, data->def->type);
 938         if (err < 0) {
 939                 dev_err(&client->dev, "Unexpected device\n");
 940                 goto power_off;
 941         }
 942         dev_dbg(&client->dev, "Asahi compass chip %s\n", name);
 943
 944         /* Perform some basic start-of-day setup of the device. */
 945         err = ak8975_setup(client);
 946         if (err < 0) {
 947                 dev_err(&client->dev, "%s initialization fails\n", name);
 948                 goto power_off;
 949         }
 950
 951         mutex_init(&data->lock);
 952         indio_dev->channels = ak8975_channels;
 953         indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(ak8975_channels);
 954         indio_dev->info = &ak8975_info;
 955         indio_dev->available_scan_masks = ak8975_scan_masks;
 956         indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 957         indio_dev->name = name;
 958
 959         err = iio_triggered_buffer_setup(indio_dev, NULL, ak8975_handle_trigger,
 960                                          NULL);
 961         if (err) {
 962                 dev_err(&client->dev, "triggered buffer setup failed\n");
 963                 goto power_off;
 964         }
 965
 966         err = iio_device_register(indio_dev);
 967         if (err) {
 968                 dev_err(&client->dev, "device register failed\n");
 969                 goto cleanup_buffer;
 970         }
 971
 972         /* Enable runtime PM */
 973         pm_runtime_get_noresume(&client->dev);
 974         pm_runtime_set_active(&client->dev);
 975         pm_runtime_enable(&client->dev);
 976         /*
 977          * The device comes online in 500us, so add two orders of magnitude
 978          * of delay before autosuspending: 50 ms.
 979          */
 980         pm_runtime_set_autosuspend_delay(&client->dev, 50);
 981         pm_runtime_use_autosuspend(&client->dev);
 982         pm_runtime_put(&client->dev);
 983
 984         return 0;
 985
 986 cleanup_buffer:
 987         iio_triggered_buffer_cleanup(indio_dev);
 988 power_off:
 989         ak8975_power_off(data);
 990         return err;
 991 }
 992
 993 static void ak8975_remove(struct i2c_client *client)
 994 {
 995         struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
 996         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
 997
 998         pm_runtime_get_sync(&client->dev);
 999         pm_runtime_put_noidle(&client->dev);
1000         pm_runtime_disable(&client->dev);
1001         iio_device_unregister(indio_dev);
1002         iio_triggered_buffer_cleanup(indio_dev);
1003         ak8975_set_mode(data, POWER_DOWN);
1004         ak8975_power_off(data);
1005 }
1006
1007 static int ak8975_runtime_suspend(struct device *dev)
1008 {
1009         struct i2c_client *client = to_i2c_client(dev);
1010         struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
1011         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
1012         int ret;
1013
1014         /* Set the device in power down if it wasn't already */
1015         ret = ak8975_set_mode(data, POWER_DOWN);
1016         if (ret < 0) {
1017                 dev_err(&client->dev, "Error in setting power-down mode\n");
1018                 return ret;
1019         }
1020         /* Next cut the regulators */
1021         ak8975_power_off(data);
1022
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 static int ak8975_runtime_resume(struct device *dev)
1027 {
1028         struct i2c_client *client = to_i2c_client(dev);
1029         struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
1030         struct ak8975_data *data = iio_priv(indio_dev);
1031         int ret;
1032
1033         /* Take up the regulators */
1034         ak8975_power_on(data);
1035         /*
1036          * We come up in powered down mode, the reading routines will
1037          * put us in the mode to read values later.
1038          */
1039         ret = ak8975_set_mode(data, POWER_DOWN);
1040         if (ret < 0) {
1041                 dev_err(&client->dev, "Error in setting power-down mode\n");
1042                 return ret;
1043         }
1044
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 static DEFINE_RUNTIME_DEV_PM_OPS(ak8975_dev_pm_ops, ak8975_runtime_suspend,
1049                                  ak8975_runtime_resume, NULL);
1050
1051 static const struct acpi_device_id ak_acpi_match[] = {
1052         {"AK8963", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK8963] },
1053         {"AK8975", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK8975] },
1054         {"AK009911", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09911] },
1055         {"AK09911", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09911] },
1056         {"AK09912", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09912] },
1057         {"AKM9911", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09911] },
1058         {"INVN6500", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK8963] },
1059         { }
1060 };
1061 MODULE_DEVICE_TABLE(acpi, ak_acpi_match);
1062
1063 static const struct i2c_device_id ak8975_id[] = {
1064         {"AK8963", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK8963] },
1065         {"ak8963", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK8963] },
1066         {"ak8975", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK8975] },
1067         {"ak09911", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09911] },
1068         {"ak09912", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09912] },
1069         {"ak09916", (kernel_ulong_t)&ak_def_array[AK09916] },
1070         {}
1071 };
1072 MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, ak8975_id);
1073
1074 static const struct of_device_id ak8975_of_match[] = {
1075         { .compatible = "asahi-kasei,ak8975", .data = &ak_def_array[AK8975] },
1076         { .compatible = "ak8975", .data = &ak_def_array[AK8975] },
1077         { .compatible = "asahi-kasei,ak8963", .data = &ak_def_array[AK8963] },
1078         { .compatible = "ak8963", .data = &ak_def_array[AK8963] },
1079         { .compatible = "asahi-kasei,ak09911", .data = &ak_def_array[AK09911] },
1080         { .compatible = "ak09911", .data = &ak_def_array[AK09911] },
1081         { .compatible = "asahi-kasei,ak09912", .data = &ak_def_array[AK09912] },
1082         { .compatible = "ak09912", .data = &ak_def_array[AK09912] },
1083         { .compatible = "asahi-kasei,ak09916", .data = &ak_def_array[AK09916] },
1084         { .compatible = "ak09916", .data = &ak_def_array[AK09916] },
1085         {}
1086 };
1087 MODULE_DEVICE_TABLE(of, ak8975_of_match);
1088
1089 static struct i2c_driver ak8975_driver = {
1090         .driver = {
1091                 .name   = "ak8975",
1092                 .pm = pm_ptr(&ak8975_dev_pm_ops),
1093                 .of_match_table = ak8975_of_match,
1094                 .acpi_match_table = ak_acpi_match,
1095         },
1096         .probe          = ak8975_probe,
1097         .remove         = ak8975_remove,
1098         .id_table       = ak8975_id,
1099 };
1100 module_i2c_driver(ak8975_driver);
1101
1102 MODULE_AUTHOR("Laxman Dewangan <ldewangan@nvidia.com>");
1103 MODULE_DESCRIPTION("AK8975 magnetometer driver");
1104 MODULE_LICENSE("GPL");