drivers/gpio/gpio-zynq.c

   1 /*
   2  * Xilinx Zynq GPIO device driver
   3  *
   4  * Copyright (C) 2009 - 2014 Xilinx, Inc.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   7  * the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   8  * Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
   9  * version.
  10  */
  11
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/clk.h>
  14 #include <linux/gpio/driver.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/io.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/platform_device.h>
  20 #include <linux/pm_runtime.h>
  21 #include <linux/of.h>
  22
  23 #define DRIVER_NAME "zynq-gpio"
  24
  25 /* Maximum banks */
  26 #define ZYNQ_GPIO_MAX_BANK      4
  27 #define ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK    6
  28
  29 #define ZYNQ_GPIO_BANK0_NGPIO   32
  30 #define ZYNQ_GPIO_BANK1_NGPIO   22
  31 #define ZYNQ_GPIO_BANK2_NGPIO   32
  32 #define ZYNQ_GPIO_BANK3_NGPIO   32
  33
  34 #define ZYNQMP_GPIO_BANK0_NGPIO 26
  35 #define ZYNQMP_GPIO_BANK1_NGPIO 26
  36 #define ZYNQMP_GPIO_BANK2_NGPIO 26
  37 #define ZYNQMP_GPIO_BANK3_NGPIO 32
  38 #define ZYNQMP_GPIO_BANK4_NGPIO 32
  39 #define ZYNQMP_GPIO_BANK5_NGPIO 32
  40
  41 #define ZYNQ_GPIO_NR_GPIOS      118
  42 #define ZYNQMP_GPIO_NR_GPIOS    174
  43
  44 #define ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(str)    0
  45 #define ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(str) + \
  46                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK0_NGPIO - 1)
  47 #define ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(str) + 1)
  48 #define ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(str) + \
  49                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK1_NGPIO - 1)
  50 #define ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(str) + 1)
  51 #define ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(str) + \
  52                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK2_NGPIO - 1)
  53 #define ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(str) + 1)
  54 #define ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(str) + \
  55                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK3_NGPIO - 1)
  56 #define ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(str) + 1)
  57 #define ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MIN(str) + \
  58                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK4_NGPIO - 1)
  59 #define ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MIN(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MAX(str) + 1)
  60 #define ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MAX(str)    (ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MIN(str) + \
  61                                         ZYNQ##str##_GPIO_BANK5_NGPIO - 1)
  62
  63 /* Register offsets for the GPIO device */
  64 /* LSW Mask & Data -WO */
  65 #define ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(BANK) (0x000 + (8 * BANK))
  66 /* MSW Mask & Data -WO */
  67 #define ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(BANK) (0x004 + (8 * BANK))
  68 /* Data Register-RW */
  69 #define ZYNQ_GPIO_DATA_OFFSET(BANK)     (0x040 + (4 * BANK))
  70 #define ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(BANK)  (0x060 + (4 * BANK))
  71 /* Direction mode reg-RW */
  72 #define ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(BANK)     (0x204 + (0x40 * BANK))
  73 /* Output enable reg-RW */
  74 #define ZYNQ_GPIO_OUTEN_OFFSET(BANK)    (0x208 + (0x40 * BANK))
  75 /* Interrupt mask reg-RO */
  76 #define ZYNQ_GPIO_INTMASK_OFFSET(BANK)  (0x20C + (0x40 * BANK))
  77 /* Interrupt enable reg-WO */
  78 #define ZYNQ_GPIO_INTEN_OFFSET(BANK)    (0x210 + (0x40 * BANK))
  79 /* Interrupt disable reg-WO */
  80 #define ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(BANK)   (0x214 + (0x40 * BANK))
  81 /* Interrupt status reg-RO */
  82 #define ZYNQ_GPIO_INTSTS_OFFSET(BANK)   (0x218 + (0x40 * BANK))
  83 /* Interrupt type reg-RW */
  84 #define ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(BANK)  (0x21C + (0x40 * BANK))
  85 /* Interrupt polarity reg-RW */
  86 #define ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(BANK)   (0x220 + (0x40 * BANK))
  87 /* Interrupt on any, reg-RW */
  88 #define ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(BANK)   (0x224 + (0x40 * BANK))
  89
  90 /* Disable all interrupts mask */
  91 #define ZYNQ_GPIO_IXR_DISABLE_ALL       0xFFFFFFFF
  92
  93 /* Mid pin number of a bank */
  94 #define ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM 16
  95
  96 /* GPIO upper 16 bit mask */
  97 #define ZYNQ_GPIO_UPPER_MASK 0xFFFF0000
  98
  99 /* set to differentiate zynq from zynqmp, 0=zynqmp, 1=zynq */
 100 #define ZYNQ_GPIO_QUIRK_IS_ZYNQ BIT(0)
 101 #define GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG  BIT(1)
 102
 103 struct gpio_regs {
 104         u32 datamsw[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 105         u32 datalsw[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 106         u32 dirm[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 107         u32 outen[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 108         u32 int_en[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 109         u32 int_dis[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 110         u32 int_type[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 111         u32 int_polarity[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 112         u32 int_any[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 113 };
 114
 115 /**
 116  * struct zynq_gpio - gpio device private data structure
 117  * @chip:       instance of the gpio_chip
 118  * @base_addr:  base address of the GPIO device
 119  * @clk:        clock resource for this controller
 120  * @irq:        interrupt for the GPIO device
 121  * @p_data:     pointer to platform data
 122  * @context:    context registers
 123  */
 124 struct zynq_gpio {
 125         struct gpio_chip chip;
 126         void __iomem *base_addr;
 127         struct clk *clk;
 128         int irq;
 129         const struct zynq_platform_data *p_data;
 130         struct gpio_regs context;
 131 };
 132
 133 /**
 134  * struct zynq_platform_data -  zynq gpio platform data structure
 135  * @label:      string to store in gpio->label
 136  * @quirks:     Flags is used to identify the platform
 137  * @ngpio:      max number of gpio pins
 138  * @max_bank:   maximum number of gpio banks
 139  * @bank_min:   this array represents bank's min pin
 140  * @bank_max:   this array represents bank's max pin
 141  */
 142 struct zynq_platform_data {
 143         const char *label;
 144         u32 quirks;
 145         u16 ngpio;
 146         int max_bank;
 147         int bank_min[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 148         int bank_max[ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK];
 149 };
 150
 151 static struct irq_chip zynq_gpio_level_irqchip;
 152 static struct irq_chip zynq_gpio_edge_irqchip;
 153
 154 /**
 155  * zynq_gpio_is_zynq - test if HW is zynq or zynqmp
 156  * @gpio:       Pointer to driver data struct
 157  *
 158  * Return: 0 if zynqmp, 1 if zynq.
 159  */
 160 static int zynq_gpio_is_zynq(struct zynq_gpio *gpio)
 161 {
 162         return !!(gpio->p_data->quirks & ZYNQ_GPIO_QUIRK_IS_ZYNQ);
 163 }
 164
 165 /**
 166  * gpio_data_ro_bug - test if HW bug exists or not
 167  * @gpio:       Pointer to driver data struct
 168  *
 169  * Return: 0 if bug doesnot exist, 1 if bug exists.
 170  */
 171 static int gpio_data_ro_bug(struct zynq_gpio *gpio)
 172 {
 173         return !!(gpio->p_data->quirks & GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG);
 174 }
 175
 176 /**
 177  * zynq_gpio_get_bank_pin - Get the bank number and pin number within that bank
 178  * for a given pin in the GPIO device
 179  * @pin_num:    gpio pin number within the device
 180  * @bank_num:   an output parameter used to return the bank number of the gpio
 181  *              pin
 182  * @bank_pin_num: an output parameter used to return pin number within a bank
 183  *                for the given gpio pin
 184  * @gpio:       gpio device data structure
 185  *
 186  * Returns the bank number and pin offset within the bank.
 187  */
 188 static inline void zynq_gpio_get_bank_pin(unsigned int pin_num,
 189                                           unsigned int *bank_num,
 190                                           unsigned int *bank_pin_num,
 191                                           struct zynq_gpio *gpio)
 192 {
 193         int bank;
 194
 195         for (bank = 0; bank < gpio->p_data->max_bank; bank++) {
 196                 if ((pin_num >= gpio->p_data->bank_min[bank]) &&
 197                     (pin_num <= gpio->p_data->bank_max[bank])) {
 198                         *bank_num = bank;
 199                         *bank_pin_num = pin_num -
 200                                         gpio->p_data->bank_min[bank];
 201                         return;
 202                 }
 203         }
 204
 205         /* default */
 206         WARN(true, "invalid GPIO pin number: %u", pin_num);
 207         *bank_num = 0;
 208         *bank_pin_num = 0;
 209 }
 210
 211 /**
 212  * zynq_gpio_get_value - Get the state of the specified pin of GPIO device
 213  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
 214  * @pin:        gpio pin number within the device
 215  *
 216  * This function reads the state of the specified pin of the GPIO device.
 217  *
 218  * Return: 0 if the pin is low, 1 if pin is high.
 219  */
 220 static int zynq_gpio_get_value(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin)
 221 {
 222         u32 data;
 223         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
 224         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
 225
 226         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 227
 228         if (gpio_data_ro_bug(gpio)) {
 229                 if (zynq_gpio_is_zynq(gpio)) {
 230                         if (bank_num <= 1) {
 231                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 232                                         ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(bank_num));
 233                         } else {
 234                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 235                                         ZYNQ_GPIO_DATA_OFFSET(bank_num));
 236                         }
 237                 } else {
 238                         if (bank_num <= 2) {
 239                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 240                                         ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(bank_num));
 241                         } else {
 242                                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 243                                         ZYNQ_GPIO_DATA_OFFSET(bank_num));
 244                         }
 245                 }
 246         } else {
 247                 data = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 248                         ZYNQ_GPIO_DATA_RO_OFFSET(bank_num));
 249         }
 250         return (data >> bank_pin_num) & 1;
 251 }
 252
 253 /**
 254  * zynq_gpio_set_value - Modify the state of the pin with specified value
 255  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
 256  * @pin:        gpio pin number within the device
 257  * @state:      value used to modify the state of the specified pin
 258  *
 259  * This function calculates the register offset (i.e to lower 16 bits or
 260  * upper 16 bits) based on the given pin number and sets the state of a
 261  * gpio pin to the specified value. The state is either 0 or non-zero.
 262  */
 263 static void zynq_gpio_set_value(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin,
 264                                 int state)
 265 {
 266         unsigned int reg_offset, bank_num, bank_pin_num;
 267         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
 268
 269         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 270
 271         if (bank_pin_num >= ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM) {
 272                 /* only 16 data bits in bit maskable reg */
 273                 bank_pin_num -= ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM;
 274                 reg_offset = ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(bank_num);
 275         } else {
 276                 reg_offset = ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(bank_num);
 277         }
 278
 279         /*
 280          * get the 32 bit value to be written to the mask/data register where
 281          * the upper 16 bits is the mask and lower 16 bits is the data
 282          */
 283         state = !!state;
 284         state = ~(1 << (bank_pin_num + ZYNQ_GPIO_MID_PIN_NUM)) &
 285                 ((state << bank_pin_num) | ZYNQ_GPIO_UPPER_MASK);
 286
 287         writel_relaxed(state, gpio->base_addr + reg_offset);
 288 }
 289
 290 /**
 291  * zynq_gpio_dir_in - Set the direction of the specified GPIO pin as input
 292  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
 293  * @pin:        gpio pin number within the device
 294  *
 295  * This function uses the read-modify-write sequence to set the direction of
 296  * the gpio pin as input.
 297  *
 298  * Return: 0 always
 299  */
 300 static int zynq_gpio_dir_in(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin)
 301 {
 302         u32 reg;
 303         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
 304         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
 305
 306         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 307
 308         /*
 309          * On zynq bank 0 pins 7 and 8 are special and cannot be used
 310          * as inputs.
 311          */
 312         if (zynq_gpio_is_zynq(gpio) && bank_num == 0 &&
 313             (bank_pin_num == 7 || bank_pin_num == 8))
 314                 return -EINVAL;
 315
 316         /* clear the bit in direction mode reg to set the pin as input */
 317         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
 318         reg &= ~BIT(bank_pin_num);
 319         writel_relaxed(reg, gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
 320
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 /**
 325  * zynq_gpio_dir_out - Set the direction of the specified GPIO pin as output
 326  * @chip:       gpio_chip instance to be worked on
 327  * @pin:        gpio pin number within the device
 328  * @state:      value to be written to specified pin
 329  *
 330  * This function sets the direction of specified GPIO pin as output, configures
 331  * the Output Enable register for the pin and uses zynq_gpio_set to set
 332  * the state of the pin to the value specified.
 333  *
 334  * Return: 0 always
 335  */
 336 static int zynq_gpio_dir_out(struct gpio_chip *chip, unsigned int pin,
 337                              int state)
 338 {
 339         u32 reg;
 340         unsigned int bank_num, bank_pin_num;
 341         struct zynq_gpio *gpio = gpiochip_get_data(chip);
 342
 343         zynq_gpio_get_bank_pin(pin, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 344
 345         /* set the GPIO pin as output */
 346         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
 347         reg |= BIT(bank_pin_num);
 348         writel_relaxed(reg, gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
 349
 350         /* configure the output enable reg for the pin */
 351         reg = readl_relaxed(gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_OUTEN_OFFSET(bank_num));
 352         reg |= BIT(bank_pin_num);
 353         writel_relaxed(reg, gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_OUTEN_OFFSET(bank_num));
 354
 355         /* set the state of the pin */
 356         zynq_gpio_set_value(chip, pin, state);
 357         return 0;
 358 }
 359
 360 /**
 361  * zynq_gpio_irq_mask - Disable the interrupts for a gpio pin
 362  * @irq_data:   per irq and chip data passed down to chip functions
 363  *
 364  * This function calculates gpio pin number from irq number and sets the
 365  * bit in the Interrupt Disable register of the corresponding bank to disable
 366  * interrupts for that pin.
 367  */
 368 static void zynq_gpio_irq_mask(struct irq_data *irq_data)
 369 {
 370         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
 371         struct zynq_gpio *gpio =
 372                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
 373
 374         device_pin_num = irq_data->hwirq;
 375         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 376         writel_relaxed(BIT(bank_pin_num),
 377                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(bank_num));
 378 }
 379
 380 /**
 381  * zynq_gpio_irq_unmask - Enable the interrupts for a gpio pin
 382  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin for the interrupt
 383  *              to enable
 384  *
 385  * This function calculates the gpio pin number from irq number and sets the
 386  * bit in the Interrupt Enable register of the corresponding bank to enable
 387  * interrupts for that pin.
 388  */
 389 static void zynq_gpio_irq_unmask(struct irq_data *irq_data)
 390 {
 391         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
 392         struct zynq_gpio *gpio =
 393                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
 394
 395         device_pin_num = irq_data->hwirq;
 396         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 397         writel_relaxed(BIT(bank_pin_num),
 398                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTEN_OFFSET(bank_num));
 399 }
 400
 401 /**
 402  * zynq_gpio_irq_ack - Acknowledge the interrupt of a gpio pin
 403  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin for the interrupt
 404  *              to ack
 405  *
 406  * This function calculates gpio pin number from irq number and sets the bit
 407  * in the Interrupt Status Register of the corresponding bank, to ACK the irq.
 408  */
 409 static void zynq_gpio_irq_ack(struct irq_data *irq_data)
 410 {
 411         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
 412         struct zynq_gpio *gpio =
 413                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
 414
 415         device_pin_num = irq_data->hwirq;
 416         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 417         writel_relaxed(BIT(bank_pin_num),
 418                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTSTS_OFFSET(bank_num));
 419 }
 420
 421 /**
 422  * zynq_gpio_irq_enable - Enable the interrupts for a gpio pin
 423  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin for the interrupt
 424  *              to enable
 425  *
 426  * Clears the INTSTS bit and unmasks the given interrupt.
 427  */
 428 static void zynq_gpio_irq_enable(struct irq_data *irq_data)
 429 {
 430         /*
 431          * The Zynq GPIO controller does not disable interrupt detection when
 432          * the interrupt is masked and only disables the propagation of the
 433          * interrupt. This means when the controller detects an interrupt
 434          * condition while the interrupt is logically disabled it will propagate
 435          * that interrupt event once the interrupt is enabled. This will cause
 436          * the interrupt consumer to see spurious interrupts to prevent this
 437          * first make sure that the interrupt is not asserted and then enable
 438          * it.
 439          */
 440         zynq_gpio_irq_ack(irq_data);
 441         zynq_gpio_irq_unmask(irq_data);
 442 }
 443
 444 /**
 445  * zynq_gpio_set_irq_type - Set the irq type for a gpio pin
 446  * @irq_data:   irq data containing irq number of gpio pin
 447  * @type:       interrupt type that is to be set for the gpio pin
 448  *
 449  * This function gets the gpio pin number and its bank from the gpio pin number
 450  * and configures the INT_TYPE, INT_POLARITY and INT_ANY registers.
 451  *
 452  * Return: 0, negative error otherwise.
 453  * TYPE-EDGE_RISING,  INT_TYPE - 1, INT_POLARITY - 1,  INT_ANY - 0;
 454  * TYPE-EDGE_FALLING, INT_TYPE - 1, INT_POLARITY - 0,  INT_ANY - 0;
 455  * TYPE-EDGE_BOTH,    INT_TYPE - 1, INT_POLARITY - NA, INT_ANY - 1;
 456  * TYPE-LEVEL_HIGH,   INT_TYPE - 0, INT_POLARITY - 1,  INT_ANY - NA;
 457  * TYPE-LEVEL_LOW,    INT_TYPE - 0, INT_POLARITY - 0,  INT_ANY - NA
 458  */
 459 static int zynq_gpio_set_irq_type(struct irq_data *irq_data, unsigned int type)
 460 {
 461         u32 int_type, int_pol, int_any;
 462         unsigned int device_pin_num, bank_num, bank_pin_num;
 463         struct zynq_gpio *gpio =
 464                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(irq_data));
 465
 466         device_pin_num = irq_data->hwirq;
 467         zynq_gpio_get_bank_pin(device_pin_num, &bank_num, &bank_pin_num, gpio);
 468
 469         int_type = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 470                                  ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
 471         int_pol = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 472                                 ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
 473         int_any = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 474                                 ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
 475
 476         /*
 477          * based on the type requested, configure the INT_TYPE, INT_POLARITY
 478          * and INT_ANY registers
 479          */
 480         switch (type) {
 481         case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
 482                 int_type |= BIT(bank_pin_num);
 483                 int_pol |= BIT(bank_pin_num);
 484                 int_any &= ~BIT(bank_pin_num);
 485                 break;
 486         case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
 487                 int_type |= BIT(bank_pin_num);
 488                 int_pol &= ~BIT(bank_pin_num);
 489                 int_any &= ~BIT(bank_pin_num);
 490                 break;
 491         case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
 492                 int_type |= BIT(bank_pin_num);
 493                 int_any |= BIT(bank_pin_num);
 494                 break;
 495         case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
 496                 int_type &= ~BIT(bank_pin_num);
 497                 int_pol |= BIT(bank_pin_num);
 498                 break;
 499         case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
 500                 int_type &= ~BIT(bank_pin_num);
 501                 int_pol &= ~BIT(bank_pin_num);
 502                 break;
 503         default:
 504                 return -EINVAL;
 505         }
 506
 507         writel_relaxed(int_type,
 508                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
 509         writel_relaxed(int_pol,
 510                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
 511         writel_relaxed(int_any,
 512                        gpio->base_addr + ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
 513
 514         if (type & IRQ_TYPE_LEVEL_MASK)
 515                 irq_set_chip_handler_name_locked(irq_data,
 516                                                  &zynq_gpio_level_irqchip,
 517                                                  handle_fasteoi_irq, NULL);
 518         else
 519                 irq_set_chip_handler_name_locked(irq_data,
 520                                                  &zynq_gpio_edge_irqchip,
 521                                                  handle_level_irq, NULL);
 522
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 static int zynq_gpio_set_wake(struct irq_data *data, unsigned int on)
 527 {
 528         struct zynq_gpio *gpio =
 529                 gpiochip_get_data(irq_data_get_irq_chip_data(data));
 530
 531         irq_set_irq_wake(gpio->irq, on);
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 /* irq chip descriptor */
 537 static struct irq_chip zynq_gpio_level_irqchip = {
 538         .name           = DRIVER_NAME,
 539         .irq_enable     = zynq_gpio_irq_enable,
 540         .irq_eoi        = zynq_gpio_irq_ack,
 541         .irq_mask       = zynq_gpio_irq_mask,
 542         .irq_unmask     = zynq_gpio_irq_unmask,
 543         .irq_set_type   = zynq_gpio_set_irq_type,
 544         .irq_set_wake   = zynq_gpio_set_wake,
 545         .flags          = IRQCHIP_EOI_THREADED | IRQCHIP_EOI_IF_HANDLED |
 546                           IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND,
 547 };
 548
 549 static struct irq_chip zynq_gpio_edge_irqchip = {
 550         .name           = DRIVER_NAME,
 551         .irq_enable     = zynq_gpio_irq_enable,
 552         .irq_ack        = zynq_gpio_irq_ack,
 553         .irq_mask       = zynq_gpio_irq_mask,
 554         .irq_unmask     = zynq_gpio_irq_unmask,
 555         .irq_set_type   = zynq_gpio_set_irq_type,
 556         .irq_set_wake   = zynq_gpio_set_wake,
 557         .flags          = IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND,
 558 };
 559
 560 static void zynq_gpio_handle_bank_irq(struct zynq_gpio *gpio,
 561                                       unsigned int bank_num,
 562                                       unsigned long pending)
 563 {
 564         unsigned int bank_offset = gpio->p_data->bank_min[bank_num];
 565         struct irq_domain *irqdomain = gpio->chip.irq.domain;
 566         int offset;
 567
 568         if (!pending)
 569                 return;
 570
 571         for_each_set_bit(offset, &pending, 32) {
 572                 unsigned int gpio_irq;
 573
 574                 gpio_irq = irq_find_mapping(irqdomain, offset + bank_offset);
 575                 generic_handle_irq(gpio_irq);
 576         }
 577 }
 578
 579 /**
 580  * zynq_gpio_irqhandler - IRQ handler for the gpio banks of a gpio device
 581  * @desc:       irq descriptor instance of the 'irq'
 582  *
 583  * This function reads the Interrupt Status Register of each bank to get the
 584  * gpio pin number which has triggered an interrupt. It then acks the triggered
 585  * interrupt and calls the pin specific handler set by the higher layer
 586  * application for that pin.
 587  * Note: A bug is reported if no handler is set for the gpio pin.
 588  */
 589 static void zynq_gpio_irqhandler(struct irq_desc *desc)
 590 {
 591         u32 int_sts, int_enb;
 592         unsigned int bank_num;
 593         struct zynq_gpio *gpio =
 594                 gpiochip_get_data(irq_desc_get_handler_data(desc));
 595         struct irq_chip *irqchip = irq_desc_get_chip(desc);
 596
 597         chained_irq_enter(irqchip, desc);
 598
 599         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
 600                 int_sts = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 601                                         ZYNQ_GPIO_INTSTS_OFFSET(bank_num));
 602                 int_enb = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 603                                         ZYNQ_GPIO_INTMASK_OFFSET(bank_num));
 604                 zynq_gpio_handle_bank_irq(gpio, bank_num, int_sts & ~int_enb);
 605         }
 606
 607         chained_irq_exit(irqchip, desc);
 608 }
 609
 610 static void zynq_gpio_save_context(struct zynq_gpio *gpio)
 611 {
 612         unsigned int bank_num;
 613
 614         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
 615                 gpio->context.datalsw[bank_num] =
 616                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
 617                                 ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(bank_num));
 618                 gpio->context.datamsw[bank_num] =
 619                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
 620                                 ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(bank_num));
 621                 gpio->context.dirm[bank_num] = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 622                                 ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
 623                 gpio->context.int_en[bank_num] = readl_relaxed(gpio->base_addr +
 624                                 ZYNQ_GPIO_INTMASK_OFFSET(bank_num));
 625                 gpio->context.int_type[bank_num] =
 626                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
 627                                 ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
 628                 gpio->context.int_polarity[bank_num] =
 629                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
 630                                 ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
 631                 gpio->context.int_any[bank_num] =
 632                                 readl_relaxed(gpio->base_addr +
 633                                 ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
 634         }
 635 }
 636
 637 static void zynq_gpio_restore_context(struct zynq_gpio *gpio)
 638 {
 639         unsigned int bank_num;
 640
 641         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++) {
 642                 writel_relaxed(gpio->context.datalsw[bank_num],
 643                                gpio->base_addr +
 644                                ZYNQ_GPIO_DATA_LSW_OFFSET(bank_num));
 645                 writel_relaxed(gpio->context.datamsw[bank_num],
 646                                gpio->base_addr +
 647                                ZYNQ_GPIO_DATA_MSW_OFFSET(bank_num));
 648                 writel_relaxed(gpio->context.dirm[bank_num],
 649                                gpio->base_addr +
 650                                ZYNQ_GPIO_DIRM_OFFSET(bank_num));
 651                 writel_relaxed(gpio->context.int_en[bank_num],
 652                                gpio->base_addr +
 653                                ZYNQ_GPIO_INTEN_OFFSET(bank_num));
 654                 writel_relaxed(gpio->context.int_type[bank_num],
 655                                gpio->base_addr +
 656                                ZYNQ_GPIO_INTTYPE_OFFSET(bank_num));
 657                 writel_relaxed(gpio->context.int_polarity[bank_num],
 658                                gpio->base_addr +
 659                                ZYNQ_GPIO_INTPOL_OFFSET(bank_num));
 660                 writel_relaxed(gpio->context.int_any[bank_num],
 661                                gpio->base_addr +
 662                                ZYNQ_GPIO_INTANY_OFFSET(bank_num));
 663         }
 664 }
 665
 666 static int __maybe_unused zynq_gpio_suspend(struct device *dev)
 667 {
 668         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 669         int irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 670         struct irq_data *data = irq_get_irq_data(irq);
 671         struct zynq_gpio *gpio = platform_get_drvdata(pdev);
 672
 673         if (!irqd_is_wakeup_set(data)) {
 674                 zynq_gpio_save_context(gpio);
 675                 return pm_runtime_force_suspend(dev);
 676         }
 677
 678         return 0;
 679 }
 680
 681 static int __maybe_unused zynq_gpio_resume(struct device *dev)
 682 {
 683         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 684         int irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 685         struct irq_data *data = irq_get_irq_data(irq);
 686         struct zynq_gpio *gpio = platform_get_drvdata(pdev);
 687         int ret;
 688
 689         if (!irqd_is_wakeup_set(data)) {
 690                 ret = pm_runtime_force_resume(dev);
 691                 zynq_gpio_restore_context(gpio);
 692                 return ret;
 693         }
 694
 695         return 0;
 696 }
 697
 698 static int __maybe_unused zynq_gpio_runtime_suspend(struct device *dev)
 699 {
 700         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 701         struct zynq_gpio *gpio = platform_get_drvdata(pdev);
 702
 703         clk_disable_unprepare(gpio->clk);
 704
 705         return 0;
 706 }
 707
 708 static int __maybe_unused zynq_gpio_runtime_resume(struct device *dev)
 709 {
 710         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 711         struct zynq_gpio *gpio = platform_get_drvdata(pdev);
 712
 713         return clk_prepare_enable(gpio->clk);
 714 }
 715
 716 static int zynq_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
 717 {
 718         int ret;
 719
 720         ret = pm_runtime_get_sync(chip->parent);
 721
 722         /*
 723          * If the device is already active pm_runtime_get() will return 1 on
 724          * success, but gpio_request still needs to return 0.
 725          */
 726         return ret < 0 ? ret : 0;
 727 }
 728
 729 static void zynq_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
 730 {
 731         pm_runtime_put(chip->parent);
 732 }
 733
 734 static const struct dev_pm_ops zynq_gpio_dev_pm_ops = {
 735         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(zynq_gpio_suspend, zynq_gpio_resume)
 736         SET_RUNTIME_PM_OPS(zynq_gpio_runtime_suspend,
 737                            zynq_gpio_runtime_resume, NULL)
 738 };
 739
 740 static const struct zynq_platform_data zynqmp_gpio_def = {
 741         .label = "zynqmp_gpio",
 742         .quirks = GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG,
 743         .ngpio = ZYNQMP_GPIO_NR_GPIOS,
 744         .max_bank = ZYNQMP_GPIO_MAX_BANK,
 745         .bank_min[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(MP),
 746         .bank_max[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(MP),
 747         .bank_min[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(MP),
 748         .bank_max[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(MP),
 749         .bank_min[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(MP),
 750         .bank_max[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(MP),
 751         .bank_min[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(MP),
 752         .bank_max[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(MP),
 753         .bank_min[4] = ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MIN(MP),
 754         .bank_max[4] = ZYNQ_GPIO_BANK4_PIN_MAX(MP),
 755         .bank_min[5] = ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MIN(MP),
 756         .bank_max[5] = ZYNQ_GPIO_BANK5_PIN_MAX(MP),
 757 };
 758
 759 static const struct zynq_platform_data zynq_gpio_def = {
 760         .label = "zynq_gpio",
 761         .quirks = ZYNQ_GPIO_QUIRK_IS_ZYNQ | GPIO_QUIRK_DATA_RO_BUG,
 762         .ngpio = ZYNQ_GPIO_NR_GPIOS,
 763         .max_bank = ZYNQ_GPIO_MAX_BANK,
 764         .bank_min[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MIN(),
 765         .bank_max[0] = ZYNQ_GPIO_BANK0_PIN_MAX(),
 766         .bank_min[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MIN(),
 767         .bank_max[1] = ZYNQ_GPIO_BANK1_PIN_MAX(),
 768         .bank_min[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MIN(),
 769         .bank_max[2] = ZYNQ_GPIO_BANK2_PIN_MAX(),
 770         .bank_min[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MIN(),
 771         .bank_max[3] = ZYNQ_GPIO_BANK3_PIN_MAX(),
 772 };
 773
 774 static const struct of_device_id zynq_gpio_of_match[] = {
 775         { .compatible = "xlnx,zynq-gpio-1.0", .data = &zynq_gpio_def },
 776         { .compatible = "xlnx,zynqmp-gpio-1.0", .data = &zynqmp_gpio_def },
 777         { /* end of table */ }
 778 };
 779 MODULE_DEVICE_TABLE(of, zynq_gpio_of_match);
 780
 781 /**
 782  * zynq_gpio_probe - Initialization method for a zynq_gpio device
 783  * @pdev:       platform device instance
 784  *
 785  * This function allocates memory resources for the gpio device and registers
 786  * all the banks of the device. It will also set up interrupts for the gpio
 787  * pins.
 788  * Note: Interrupts are disabled for all the banks during initialization.
 789  *
 790  * Return: 0 on success, negative error otherwise.
 791  */
 792 static int zynq_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
 793 {
 794         int ret, bank_num;
 795         struct zynq_gpio *gpio;
 796         struct gpio_chip *chip;
 797         struct resource *res;
 798         const struct of_device_id *match;
 799
 800         gpio = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*gpio), GFP_KERNEL);
 801         if (!gpio)
 802                 return -ENOMEM;
 803
 804         match = of_match_node(zynq_gpio_of_match, pdev->dev.of_node);
 805         if (!match) {
 806                 dev_err(&pdev->dev, "of_match_node() failed\n");
 807                 return -EINVAL;
 808         }
 809         gpio->p_data = match->data;
 810         platform_set_drvdata(pdev, gpio);
 811
 812         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 813         gpio->base_addr = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
 814         if (IS_ERR(gpio->base_addr))
 815                 return PTR_ERR(gpio->base_addr);
 816
 817         gpio->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 818         if (gpio->irq < 0) {
 819                 dev_err(&pdev->dev, "invalid IRQ\n");
 820                 return gpio->irq;
 821         }
 822
 823         /* configure the gpio chip */
 824         chip = &gpio->chip;
 825         chip->label = gpio->p_data->label;
 826         chip->owner = THIS_MODULE;
 827         chip->parent = &pdev->dev;
 828         chip->get = zynq_gpio_get_value;
 829         chip->set = zynq_gpio_set_value;
 830         chip->request = zynq_gpio_request;
 831         chip->free = zynq_gpio_free;
 832         chip->direction_input = zynq_gpio_dir_in;
 833         chip->direction_output = zynq_gpio_dir_out;
 834         chip->base = -1;
 835         chip->ngpio = gpio->p_data->ngpio;
 836
 837         /* Retrieve GPIO clock */
 838         gpio->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL);
 839         if (IS_ERR(gpio->clk)) {
 840                 dev_err(&pdev->dev, "input clock not found.\n");
 841                 return PTR_ERR(gpio->clk);
 842         }
 843         ret = clk_prepare_enable(gpio->clk);
 844         if (ret) {
 845                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to enable clock.\n");
 846                 return ret;
 847         }
 848
 849         pm_runtime_set_active(&pdev->dev);
 850         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
 851         ret = pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);
 852         if (ret < 0)
 853                 goto err_pm_dis;
 854
 855         /* report a bug if gpio chip registration fails */
 856         ret = gpiochip_add_data(chip, gpio);
 857         if (ret) {
 858                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to add gpio chip\n");
 859                 goto err_pm_put;
 860         }
 861
 862         /* disable interrupts for all banks */
 863         for (bank_num = 0; bank_num < gpio->p_data->max_bank; bank_num++)
 864                 writel_relaxed(ZYNQ_GPIO_IXR_DISABLE_ALL, gpio->base_addr +
 865                                ZYNQ_GPIO_INTDIS_OFFSET(bank_num));
 866
 867         ret = gpiochip_irqchip_add(chip, &zynq_gpio_edge_irqchip, 0,
 868                                    handle_level_irq, IRQ_TYPE_NONE);
 869         if (ret) {
 870                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to add irq chip\n");
 871                 goto err_rm_gpiochip;
 872         }
 873
 874         gpiochip_set_chained_irqchip(chip, &zynq_gpio_edge_irqchip, gpio->irq,
 875                                      zynq_gpio_irqhandler);
 876
 877         pm_runtime_put(&pdev->dev);
 878
 879         return 0;
 880
 881 err_rm_gpiochip:
 882         gpiochip_remove(chip);
 883 err_pm_put:
 884         pm_runtime_put(&pdev->dev);
 885 err_pm_dis:
 886         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
 887         clk_disable_unprepare(gpio->clk);
 888
 889         return ret;
 890 }
 891
 892 /**
 893  * zynq_gpio_remove - Driver removal function
 894  * @pdev:       platform device instance
 895  *
 896  * Return: 0 always
 897  */
 898 static int zynq_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
 899 {
 900         struct zynq_gpio *gpio = platform_get_drvdata(pdev);
 901
 902         pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);
 903         gpiochip_remove(&gpio->chip);
 904         clk_disable_unprepare(gpio->clk);
 905         device_set_wakeup_capable(&pdev->dev, 0);
 906         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
 907         return 0;
 908 }
 909
 910 static struct platform_driver zynq_gpio_driver = {
 911         .driver = {
 912                 .name = DRIVER_NAME,
 913                 .pm = &zynq_gpio_dev_pm_ops,
 914                 .of_match_table = zynq_gpio_of_match,
 915         },
 916         .probe = zynq_gpio_probe,
 917         .remove = zynq_gpio_remove,
 918 };
 919
 920 /**
 921  * zynq_gpio_init - Initial driver registration call
 922  *
 923  * Return: value from platform_driver_register
 924  */
 925 static int __init zynq_gpio_init(void)
 926 {
 927         return platform_driver_register(&zynq_gpio_driver);
 928 }
 929 postcore_initcall(zynq_gpio_init);
 930
 931 static void __exit zynq_gpio_exit(void)
 932 {
 933         platform_driver_unregister(&zynq_gpio_driver);
 934 }
 935 module_exit(zynq_gpio_exit);
 936
 937 MODULE_AUTHOR("Xilinx Inc.");
 938 MODULE_DESCRIPTION("Zynq GPIO driver");
 939 MODULE_LICENSE("GPL");