mirror of
				https://github.com/torvalds/linux.git
				synced 2025-11-04 10:40:15 +02:00 
			
		
		
		
	gpio: raspberrypi-exp: Driver for RPi3 GPIO expander via mailbox service
Pi3 and Compute Module 3 have a GPIO expander that the VPU communicates with. There is a mailbox service that now allows control of this expander, so add a kernel driver that can make use of it. Reviewed-by: Stefan Wahren <stefan.wahren@i2se.com> Signed-off-by: Dave Stevenson <dave.stevenson@raspberrypi.org> Signed-off-by: Baruch Siach <baruch@tkos.co.il> Signed-off-by: Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
This commit is contained in:
		
							parent
							
								
									9777d8099a
								
							
						
					
					
						commit
						a98d90e7d5
					
				
					 3 changed files with 262 additions and 0 deletions
				
			
		| 
						 | 
					@ -122,6 +122,15 @@ config GPIO_ATH79
 | 
				
			||||||
	  Select this option to enable GPIO driver for
 | 
						  Select this option to enable GPIO driver for
 | 
				
			||||||
	  Atheros AR71XX/AR724X/AR913X SoC devices.
 | 
						  Atheros AR71XX/AR724X/AR913X SoC devices.
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					config GPIO_RASPBERRYPI_EXP
 | 
				
			||||||
 | 
						tristate "Raspberry Pi 3 GPIO Expander"
 | 
				
			||||||
 | 
						default RASPBERRYPI_FIRMWARE
 | 
				
			||||||
 | 
						depends on OF_GPIO
 | 
				
			||||||
 | 
						depends on (ARCH_BCM2835 && RASPBERRYPI_FIRMWARE) || COMPILE_TEST
 | 
				
			||||||
 | 
						help
 | 
				
			||||||
 | 
						  Turn on GPIO support for the expander on Raspberry Pi 3 boards, using
 | 
				
			||||||
 | 
						  the firmware mailbox to communicate with VideoCore on BCM283x chips.
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
config GPIO_BCM_KONA
 | 
					config GPIO_BCM_KONA
 | 
				
			||||||
	bool "Broadcom Kona GPIO"
 | 
						bool "Broadcom Kona GPIO"
 | 
				
			||||||
	depends on OF_GPIO && (ARCH_BCM_MOBILE || COMPILE_TEST)
 | 
						depends on OF_GPIO && (ARCH_BCM_MOBILE || COMPILE_TEST)
 | 
				
			||||||
| 
						 | 
					
 | 
				
			||||||
| 
						 | 
					@ -32,6 +32,7 @@ obj-$(CONFIG_GPIO_AMDPT)	+= gpio-amdpt.o
 | 
				
			||||||
obj-$(CONFIG_GPIO_ARIZONA)	+= gpio-arizona.o
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_ARIZONA)	+= gpio-arizona.o
 | 
				
			||||||
obj-$(CONFIG_GPIO_ATH79)	+= gpio-ath79.o
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_ATH79)	+= gpio-ath79.o
 | 
				
			||||||
obj-$(CONFIG_GPIO_ASPEED)	+= gpio-aspeed.o
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_ASPEED)	+= gpio-aspeed.o
 | 
				
			||||||
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_RASPBERRYPI_EXP)	+= gpio-raspberrypi-exp.o
 | 
				
			||||||
obj-$(CONFIG_GPIO_BCM_KONA)	+= gpio-bcm-kona.o
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_BCM_KONA)	+= gpio-bcm-kona.o
 | 
				
			||||||
obj-$(CONFIG_GPIO_BD9571MWV)	+= gpio-bd9571mwv.o
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_BD9571MWV)	+= gpio-bd9571mwv.o
 | 
				
			||||||
obj-$(CONFIG_GPIO_BRCMSTB)	+= gpio-brcmstb.o
 | 
					obj-$(CONFIG_GPIO_BRCMSTB)	+= gpio-brcmstb.o
 | 
				
			||||||
| 
						 | 
					
 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										252
									
								
								drivers/gpio/gpio-raspberrypi-exp.c
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										252
									
								
								drivers/gpio/gpio-raspberrypi-exp.c
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							| 
						 | 
					@ -0,0 +1,252 @@
 | 
				
			||||||
 | 
					// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
 | 
				
			||||||
 | 
					/*
 | 
				
			||||||
 | 
					 *  Raspberry Pi 3 expander GPIO driver
 | 
				
			||||||
 | 
					 *
 | 
				
			||||||
 | 
					 *  Uses the firmware mailbox service to communicate with the
 | 
				
			||||||
 | 
					 *  GPIO expander on the VPU.
 | 
				
			||||||
 | 
					 *
 | 
				
			||||||
 | 
					 *  Copyright (C) 2017 Raspberry Pi Trading Ltd.
 | 
				
			||||||
 | 
					 */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <linux/err.h>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <linux/gpio/driver.h>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <linux/module.h>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <linux/platform_device.h>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <soc/bcm2835/raspberrypi-firmware.h>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define MODULE_NAME "raspberrypi-exp-gpio"
 | 
				
			||||||
 | 
					#define NUM_GPIO 8
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define RPI_EXP_GPIO_BASE	128
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define RPI_EXP_GPIO_DIR_IN	0
 | 
				
			||||||
 | 
					#define RPI_EXP_GPIO_DIR_OUT	1
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct rpi_exp_gpio {
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_chip gc;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_firmware *fw;
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					/* VC4 firmware mailbox interface data structures */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct gpio_set_config {
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 direction;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 polarity;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 term_en;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 term_pull_up;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 state;
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct gpio_get_config {
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 direction;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 polarity;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 term_en;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 term_pull_up;
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct gpio_get_set_state {
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						u32 state;
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static int rpi_exp_gpio_get_polarity(struct gpio_chip *gc, unsigned int off)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_get_config get;
 | 
				
			||||||
 | 
						int ret;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						gpio = gpiochip_get_data(gc);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						get.gpio = off + RPI_EXP_GPIO_BASE;	/* GPIO to update */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_firmware_property(gpio->fw, RPI_FIRMWARE_GET_GPIO_CONFIG,
 | 
				
			||||||
 | 
									    &get, sizeof(get));
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret || get.gpio != 0) {
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(gc->parent, "Failed to get GPIO %u config (%d %x)\n",
 | 
				
			||||||
 | 
								off, ret, get.gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret ? ret : -EIO;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
						return get.polarity;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static int rpi_exp_gpio_dir_in(struct gpio_chip *gc, unsigned int off)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_set_config set_in;
 | 
				
			||||||
 | 
						int ret;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						gpio = gpiochip_get_data(gc);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						set_in.gpio = off + RPI_EXP_GPIO_BASE;	/* GPIO to update */
 | 
				
			||||||
 | 
						set_in.direction = RPI_EXP_GPIO_DIR_IN;
 | 
				
			||||||
 | 
						set_in.term_en = 0;		/* termination disabled */
 | 
				
			||||||
 | 
						set_in.term_pull_up = 0;	/* n/a as termination disabled */
 | 
				
			||||||
 | 
						set_in.state = 0;		/* n/a as configured as an input */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_exp_gpio_get_polarity(gc, off);
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret < 0)
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret;
 | 
				
			||||||
 | 
						set_in.polarity = ret;		/* Retain existing setting */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_firmware_property(gpio->fw, RPI_FIRMWARE_SET_GPIO_CONFIG,
 | 
				
			||||||
 | 
									    &set_in, sizeof(set_in));
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret || set_in.gpio != 0) {
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(gc->parent, "Failed to set GPIO %u to input (%d %x)\n",
 | 
				
			||||||
 | 
								off, ret, set_in.gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret ? ret : -EIO;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
						return 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static int rpi_exp_gpio_dir_out(struct gpio_chip *gc, unsigned int off, int val)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_set_config set_out;
 | 
				
			||||||
 | 
						int ret;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						gpio = gpiochip_get_data(gc);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						set_out.gpio = off + RPI_EXP_GPIO_BASE;	/* GPIO to update */
 | 
				
			||||||
 | 
						set_out.direction = RPI_EXP_GPIO_DIR_OUT;
 | 
				
			||||||
 | 
						set_out.term_en = 0;		/* n/a as an output */
 | 
				
			||||||
 | 
						set_out.term_pull_up = 0;	/* n/a as termination disabled */
 | 
				
			||||||
 | 
						set_out.state = val;		/* Output state */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_exp_gpio_get_polarity(gc, off);
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret < 0)
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret;
 | 
				
			||||||
 | 
						set_out.polarity = ret;		/* Retain existing setting */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_firmware_property(gpio->fw, RPI_FIRMWARE_SET_GPIO_CONFIG,
 | 
				
			||||||
 | 
									    &set_out, sizeof(set_out));
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret || set_out.gpio != 0) {
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(gc->parent, "Failed to set GPIO %u to output (%d %x)\n",
 | 
				
			||||||
 | 
								off, ret, set_out.gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret ? ret : -EIO;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
						return 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static int rpi_exp_gpio_get_direction(struct gpio_chip *gc, unsigned int off)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_get_config get;
 | 
				
			||||||
 | 
						int ret;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						gpio = gpiochip_get_data(gc);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						get.gpio = off + RPI_EXP_GPIO_BASE;	/* GPIO to update */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_firmware_property(gpio->fw, RPI_FIRMWARE_GET_GPIO_CONFIG,
 | 
				
			||||||
 | 
									    &get, sizeof(get));
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret || get.gpio != 0) {
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(gc->parent,
 | 
				
			||||||
 | 
								"Failed to get GPIO %u config (%d %x)\n", off, ret,
 | 
				
			||||||
 | 
								get.gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret ? ret : -EIO;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
						return !get.direction;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static int rpi_exp_gpio_get(struct gpio_chip *gc, unsigned int off)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_get_set_state get;
 | 
				
			||||||
 | 
						int ret;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						gpio = gpiochip_get_data(gc);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						get.gpio = off + RPI_EXP_GPIO_BASE;	/* GPIO to update */
 | 
				
			||||||
 | 
						get.state = 0;		/* storage for returned value */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_firmware_property(gpio->fw, RPI_FIRMWARE_GET_GPIO_STATE,
 | 
				
			||||||
 | 
										 &get, sizeof(get));
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret || get.gpio != 0) {
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(gc->parent,
 | 
				
			||||||
 | 
								"Failed to get GPIO %u state (%d %x)\n", off, ret,
 | 
				
			||||||
 | 
								get.gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
							return ret ? ret : -EIO;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
						return !!get.state;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static void rpi_exp_gpio_set(struct gpio_chip *gc, unsigned int off, int val)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct gpio_get_set_state set;
 | 
				
			||||||
 | 
						int ret;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						gpio = gpiochip_get_data(gc);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						set.gpio = off + RPI_EXP_GPIO_BASE;	/* GPIO to update */
 | 
				
			||||||
 | 
						set.state = val;	/* Output state */
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						ret = rpi_firmware_property(gpio->fw, RPI_FIRMWARE_SET_GPIO_STATE,
 | 
				
			||||||
 | 
										 &set, sizeof(set));
 | 
				
			||||||
 | 
						if (ret || set.gpio != 0)
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(gc->parent,
 | 
				
			||||||
 | 
								"Failed to set GPIO %u state (%d %x)\n", off, ret,
 | 
				
			||||||
 | 
								set.gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static int rpi_exp_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						struct device *dev = &pdev->dev;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct device_node *np = dev->of_node;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct device_node *fw_node;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_firmware *fw;
 | 
				
			||||||
 | 
						struct rpi_exp_gpio *rpi_gpio;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						fw_node = of_get_parent(np);
 | 
				
			||||||
 | 
						if (!fw_node) {
 | 
				
			||||||
 | 
							dev_err(dev, "Missing firmware node\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							return -ENOENT;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						fw = rpi_firmware_get(fw_node);
 | 
				
			||||||
 | 
						if (!fw)
 | 
				
			||||||
 | 
							return -EPROBE_DEFER;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio = devm_kzalloc(dev, sizeof(*rpi_gpio), GFP_KERNEL);
 | 
				
			||||||
 | 
						if (!rpi_gpio)
 | 
				
			||||||
 | 
							return -ENOMEM;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->fw = fw;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.parent = dev;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.label = MODULE_NAME;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.owner = THIS_MODULE;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.of_node = np;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.base = -1;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.ngpio = NUM_GPIO;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.direction_input = rpi_exp_gpio_dir_in;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.direction_output = rpi_exp_gpio_dir_out;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.get_direction = rpi_exp_gpio_get_direction;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.get = rpi_exp_gpio_get;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.set = rpi_exp_gpio_set;
 | 
				
			||||||
 | 
						rpi_gpio->gc.can_sleep = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						return devm_gpiochip_add_data(dev, &rpi_gpio->gc, rpi_gpio);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static const struct of_device_id rpi_exp_gpio_ids[] = {
 | 
				
			||||||
 | 
						{ .compatible = "raspberrypi,firmware-gpio" },
 | 
				
			||||||
 | 
						{ }
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					MODULE_DEVICE_TABLE(of, rpi_exp_gpio_ids);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static struct platform_driver rpi_exp_gpio_driver = {
 | 
				
			||||||
 | 
						.driver	= {
 | 
				
			||||||
 | 
							.name		= MODULE_NAME,
 | 
				
			||||||
 | 
							.of_match_table	= of_match_ptr(rpi_exp_gpio_ids),
 | 
				
			||||||
 | 
						},
 | 
				
			||||||
 | 
						.probe	= rpi_exp_gpio_probe,
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					module_platform_driver(rpi_exp_gpio_driver);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					MODULE_LICENSE("GPL");
 | 
				
			||||||
 | 
					MODULE_AUTHOR("Dave Stevenson <dave.stevenson@raspberrypi.org>");
 | 
				
			||||||
 | 
					MODULE_DESCRIPTION("Raspberry Pi 3 expander GPIO driver");
 | 
				
			||||||
 | 
					MODULE_ALIAS("platform:rpi-exp-gpio");
 | 
				
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