drivers/mmc/core/sd.c

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