CRIS v32: Add new driver files for Artpec-3.
[linux-2.6.git] / arch / cris / arch-v32 / drivers / mach-a3 / gpio.c
1 /*
2  * Artec-3 general port I/O device
3  *
4  * Copyright (c) 2007 Axis Communications AB
5  *
6  * Authors:    Bjorn Wesen      (initial version)
7  *             Ola Knutsson     (LED handling)
8  *             Johan Adolfsson  (read/set directions, write, port G,
9  *                               port to ETRAX FS.
10  *             Ricard Wanderlof (PWM for Artpec-3)
11  *
12  */
13
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/ioport.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/string.h>
22 #include <linux/poll.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26
27 #include <asm/etraxgpio.h>
28 #include <hwregs/reg_map.h>
29 #include <hwregs/reg_rdwr.h>
30 #include <hwregs/gio_defs.h>
31 #include <hwregs/intr_vect_defs.h>
32 #include <asm/io.h>
33 #include <asm/system.h>
34 #include <asm/irq.h>
35 #include <asm/arch/mach/pinmux.h>
36
37 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
38 #include "../i2c.h"
39
40 #define VIRT_I2C_ADDR 0x40
41 #endif
42
43 /* The following gio ports on ARTPEC-3 is available:
44  * pa 32 bits
45  * pb 32 bits
46  * pc 16 bits
47  * each port has a rw_px_dout, r_px_din and rw_px_oe register.
48  */
49
50 #define GPIO_MAJOR 120  /* experimental MAJOR number */
51
52 #define I2C_INTERRUPT_BITS 0x300 /* i2c0_done and i2c1_done bits */
53
54 #define D(x)
55
56 #if 0
57 static int dp_cnt;
58 #define DP(x) \
59         do { \
60                 dp_cnt++; \
61                 if (dp_cnt % 1000 == 0) \
62                         x; \
63         } while (0)
64 #else
65 #define DP(x)
66 #endif
67
68 static char gpio_name[] = "etrax gpio";
69
70 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
71 static int virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
72                               unsigned long arg);
73 #endif
74 static int gpio_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
75                       unsigned int cmd, unsigned long arg);
76 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
77                           loff_t *off);
78 static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp);
79 static int gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp);
80 static unsigned int gpio_poll(struct file *filp,
81                               struct poll_table_struct *wait);
82
83 /* private data per open() of this driver */
84
85 struct gpio_private {
86         struct gpio_private *next;
87         /* The IO_CFG_WRITE_MODE_VALUE only support 8 bits: */
88         unsigned char clk_mask;
89         unsigned char data_mask;
90         unsigned char write_msb;
91         unsigned char pad1;
92         /* These fields are generic */
93         unsigned long highalarm, lowalarm;
94         wait_queue_head_t alarm_wq;
95         int minor;
96 };
97
98 static void gpio_set_alarm(struct gpio_private *priv);
99
100 /* linked list of alarms to check for */
101
102 static struct gpio_private *alarmlist;
103
104 static int wanted_interrupts;
105
106 static DEFINE_SPINLOCK(alarm_lock);
107
108 #define NUM_PORTS (GPIO_MINOR_LAST+1)
109 #define GIO_REG_RD_ADDR(reg) \
110         (volatile unsigned long *)(regi_gio + REG_RD_ADDR_gio_##reg)
111 #define GIO_REG_WR_ADDR(reg) \
112         (volatile unsigned long *)(regi_gio + REG_WR_ADDR_gio_##reg)
113 unsigned long led_dummy;
114 unsigned long port_d_dummy;     /* Only input on Artpec-3 */
115 unsigned long port_e_dummy;     /* Non existent on Artpec-3 */
116 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
117 static unsigned long virtual_dummy;
118 static unsigned long virtual_rw_pv_oe = CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OE;
119 static unsigned short cached_virtual_gpio_read;
120 #endif
121
122 static volatile unsigned long *data_out[NUM_PORTS] = {
123         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pa_dout),
124         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pb_dout),
125         &led_dummy,
126         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pc_dout),
127         &port_d_dummy,
128 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
129         &port_e_dummy,
130         &virtual_dummy,
131 #endif
132 };
133
134 static volatile unsigned long *data_in[NUM_PORTS] = {
135         GIO_REG_RD_ADDR(r_pa_din),
136         GIO_REG_RD_ADDR(r_pb_din),
137         &led_dummy,
138         GIO_REG_RD_ADDR(r_pc_din),
139         GIO_REG_RD_ADDR(r_pd_din),
140 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
141         &port_e_dummy,
142         &virtual_dummy,
143 #endif
144 };
145
146 static unsigned long changeable_dir[NUM_PORTS] = {
147         CONFIG_ETRAX_PA_CHANGEABLE_DIR,
148         CONFIG_ETRAX_PB_CHANGEABLE_DIR,
149         0,
150         CONFIG_ETRAX_PC_CHANGEABLE_DIR,
151         0,
152 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
153         0,
154         CONFIG_ETRAX_PV_CHANGEABLE_DIR,
155 #endif
156 };
157
158 static unsigned long changeable_bits[NUM_PORTS] = {
159         CONFIG_ETRAX_PA_CHANGEABLE_BITS,
160         CONFIG_ETRAX_PB_CHANGEABLE_BITS,
161         0,
162         CONFIG_ETRAX_PC_CHANGEABLE_BITS,
163         0,
164 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
165         0,
166         CONFIG_ETRAX_PV_CHANGEABLE_BITS,
167 #endif
168 };
169
170 static volatile unsigned long *dir_oe[NUM_PORTS] = {
171         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pa_oe),
172         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pb_oe),
173         &led_dummy,
174         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pc_oe),
175         &port_d_dummy,
176 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
177         &port_e_dummy,
178         &virtual_rw_pv_oe,
179 #endif
180 };
181
182 static void
183 gpio_set_alarm(struct gpio_private *priv)
184 {
185         int bit;
186         int intr_cfg;
187         int mask;
188         int pins;
189         unsigned long flags;
190
191         local_irq_save(flags);
192         intr_cfg = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
193         pins = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins);
194         mask = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask) & I2C_INTERRUPT_BITS;
195
196         for (bit = 0; bit < 32; bit++) {
197                 int intr = bit % 8;
198                 int pin = bit / 8;
199                 if (priv->minor < GPIO_MINOR_LEDS)
200                         pin += priv->minor * 4;
201                 else
202                         pin += (priv->minor - 1) * 4;
203
204                 if (priv->highalarm & (1<<bit)) {
205                         intr_cfg |= (regk_gio_hi << (intr * 3));
206                         mask |= 1 << intr;
207                         wanted_interrupts = mask & 0xff;
208                         pins |= pin << (intr * 4);
209                 } else if (priv->lowalarm & (1<<bit)) {
210                         intr_cfg |= (regk_gio_lo << (intr * 3));
211                         mask |= 1 << intr;
212                         wanted_interrupts = mask & 0xff;
213                         pins |= pin << (intr * 4);
214                 }
215         }
216
217         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
218         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins, pins);
219         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask, mask);
220
221         local_irq_restore(flags);
222 }
223
224 static unsigned int
225 gpio_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
226 {
227         unsigned int mask = 0;
228         struct gpio_private *priv = (struct gpio_private *)file->private_data;
229         unsigned long data;
230         unsigned long tmp;
231
232         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
233             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
234                 return 0;
235
236         poll_wait(file, &priv->alarm_wq, wait);
237         if (priv->minor <= GPIO_MINOR_D) {
238                 data = *data_in[priv->minor];
239                 REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_ack_intr, wanted_interrupts);
240                 tmp = REG_RD_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
241                 tmp &= I2C_INTERRUPT_BITS;
242                 tmp |= wanted_interrupts;
243                 REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_mask, tmp);
244         } else
245                 return 0;
246
247         if ((data & priv->highalarm) || (~data & priv->lowalarm))
248                 mask = POLLIN|POLLRDNORM;
249
250         DP(printk(KERN_DEBUG "gpio_poll ready: mask 0x%08X\n", mask));
251         return mask;
252 }
253
254 static irqreturn_t
255 gpio_interrupt(int irq, void *dev_id)
256 {
257         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
258         reg_gio_r_masked_intr masked_intr;
259         reg_gio_rw_ack_intr ack_intr;
260         unsigned long tmp;
261         unsigned long tmp2;
262 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
263         unsigned char enable_gpiov_ack = 0;
264 #endif
265
266         /* Find what PA interrupts are active */
267         masked_intr = REG_RD(gio, regi_gio, r_masked_intr);
268         tmp = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_r_masked_intr, masked_intr);
269
270         /* Find those that we have enabled */
271         spin_lock(&alarm_lock);
272         tmp &= wanted_interrupts;
273         spin_unlock(&alarm_lock);
274
275 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
276         /* Something changed on virtual GPIO. Interrupt is acked by
277          * reading the device.
278          */
279         if (tmp & (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN)) {
280                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&cached_virtual_gpio_read,
281                         sizeof(cached_virtual_gpio_read));
282                 enable_gpiov_ack = 1;
283         }
284 #endif
285
286         /* Ack them */
287         ack_intr = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_ack_intr, unsigned long, tmp);
288         REG_WR(gio, regi_gio, rw_ack_intr, ack_intr);
289
290         /* Disable those interrupts.. */
291         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
292         tmp2 = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_rw_intr_mask, intr_mask);
293         tmp2 &= ~tmp;
294 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
295         /* Do not disable interrupt on virtual GPIO. Changes on virtual
296          * pins are only noticed by an interrupt.
297          */
298         if (enable_gpiov_ack)
299                 tmp2 |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
300 #endif
301         intr_mask = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_intr_mask, unsigned long, tmp2);
302         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
303
304         return IRQ_RETVAL(tmp);
305 }
306
307
308 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
309         loff_t *off)
310 {
311         struct gpio_private *priv = (struct gpio_private *)file->private_data;
312         unsigned char data, clk_mask, data_mask, write_msb;
313         unsigned long flags;
314         unsigned long shadow;
315         volatile unsigned long *port;
316         ssize_t retval = count;
317         /* Only bits 0-7 may be used for write operations but allow all
318            devices except leds... */
319 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
320         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
321                 return -EFAULT;
322 #endif
323         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
324                 return -EFAULT;
325
326         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
327             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
328                 return -EFAULT;
329
330         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, count))
331                 return -EFAULT;
332
333         clk_mask = priv->clk_mask;
334         data_mask = priv->data_mask;
335         /* It must have been configured using the IO_CFG_WRITE_MODE */
336         /* Perhaps a better error code? */
337         if (clk_mask == 0 || data_mask == 0)
338                 return -EPERM;
339
340         write_msb = priv->write_msb;
341         D(printk(KERN_DEBUG "gpio_write: %lu to data 0x%02X clk 0x%02X "
342                 "msb: %i\n",
343                 count, data_mask, clk_mask, write_msb));
344         port = data_out[priv->minor];
345
346         while (count--) {
347                 int i;
348                 data = *buf++;
349                 if (priv->write_msb) {
350                         for (i = 7; i >= 0; i--) {
351                                 local_irq_save(flags);
352                                 shadow = *port;
353                                 *port = shadow &= ~clk_mask;
354                                 if (data & 1<<i)
355                                         *port = shadow |= data_mask;
356                                 else
357                                         *port = shadow &= ~data_mask;
358                         /* For FPGA: min 5.0ns (DCC) before CCLK high */
359                                 *port = shadow |= clk_mask;
360                                 local_irq_restore(flags);
361                         }
362                 } else {
363                         for (i = 0; i <= 7; i++) {
364                                 local_irq_save(flags);
365                                 shadow = *port;
366                                 *port = shadow &= ~clk_mask;
367                                 if (data & 1<<i)
368                                         *port = shadow |= data_mask;
369                                 else
370                                         *port = shadow &= ~data_mask;
371                         /* For FPGA: min 5.0ns (DCC) before CCLK high */
372                                 *port = shadow |= clk_mask;
373                                 local_irq_restore(flags);
374                         }
375                 }
376         }
377         return retval;
378 }
379
380 static int
381 gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp)
382 {
383         struct gpio_private *priv;
384         int p = iminor(inode);
385
386         if (p > GPIO_MINOR_LAST_PWM ||
387             (p > GPIO_MINOR_LAST && p < GPIO_MINOR_PWM0))
388                 return -EINVAL;
389
390         priv = kmalloc(sizeof(struct gpio_private), GFP_KERNEL);
391
392         if (!priv)
393                 return -ENOMEM;
394         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
395
396         priv->minor = p;
397         filp->private_data = (void *)priv;
398
399         /* initialize the io/alarm struct, not for PWM ports though  */
400         if (p <= GPIO_MINOR_LAST) {
401
402                 priv->clk_mask = 0;
403                 priv->data_mask = 0;
404                 priv->highalarm = 0;
405                 priv->lowalarm = 0;
406
407                 init_waitqueue_head(&priv->alarm_wq);
408
409                 /* link it into our alarmlist */
410                 spin_lock_irq(&alarm_lock);
411                 priv->next = alarmlist;
412                 alarmlist = priv;
413                 spin_unlock_irq(&alarm_lock);
414         }
415
416         return 0;
417 }
418
419 static int
420 gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp)
421 {
422         struct gpio_private *p;
423         struct gpio_private *todel;
424         /* local copies while updating them: */
425         unsigned long a_high, a_low;
426
427         /* prepare to free private structure */
428         todel = (struct gpio_private *)filp->private_data;
429
430         /* unlink from alarmlist - only for non-PWM ports though */
431         if (todel->minor <= GPIO_MINOR_LAST) {
432                 spin_lock_irq(&alarm_lock);
433                 p = alarmlist;
434
435                 if (p == todel)
436                         alarmlist = todel->next;
437                  else {
438                         while (p->next != todel)
439                                 p = p->next;
440                         p->next = todel->next;
441                 }
442
443                 /* Check if there are still any alarms set */
444                 p = alarmlist;
445                 a_high = 0;
446                 a_low = 0;
447                 while (p) {
448                         if (p->minor == GPIO_MINOR_A) {
449 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
450                                 p->lowalarm |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
451 #endif
452                                 a_high |= p->highalarm;
453                                 a_low |= p->lowalarm;
454                         }
455
456                         p = p->next;
457                 }
458
459 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
460         /* Variable 'a_low' needs to be set here again
461          * to ensure that interrupt for virtual GPIO is handled.
462          */
463                 a_low |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
464 #endif
465
466                 spin_unlock_irq(&alarm_lock);
467         }
468         kfree(todel);
469
470         return 0;
471 }
472
473 /* Main device API. ioctl's to read/set/clear bits, as well as to
474  * set alarms to wait for using a subsequent select().
475  */
476
477 inline unsigned long setget_input(struct gpio_private *priv, unsigned long arg)
478 {
479         /* Set direction 0=unchanged 1=input,
480          * return mask with 1=input
481          */
482         unsigned long flags;
483         unsigned long dir_shadow;
484
485         local_irq_save(flags);
486         dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
487         dir_shadow &= ~(arg & changeable_dir[priv->minor]);
488         *dir_oe[priv->minor] = dir_shadow;
489         local_irq_restore(flags);
490
491         if (priv->minor == GPIO_MINOR_C)
492                 dir_shadow ^= 0xFFFF;           /* Only 16 bits */
493 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
494         else if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
495                 dir_shadow ^= 0xFFFF;           /* Only 16 bits */
496 #endif
497         else
498                 dir_shadow ^= 0xFFFFFFFF;       /* PA, PB and PD 32 bits */
499
500         return dir_shadow;
501
502 } /* setget_input */
503
504 inline unsigned long setget_output(struct gpio_private *priv, unsigned long arg)
505 {
506         unsigned long flags;
507         unsigned long dir_shadow;
508
509         local_irq_save(flags);
510         dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
511         dir_shadow |=  (arg & changeable_dir[priv->minor]);
512         *dir_oe[priv->minor] = dir_shadow;
513         local_irq_restore(flags);
514         return dir_shadow;
515 } /* setget_output */
516
517 static int
518 gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg);
519
520 static int
521 gpio_pwm_ioctl(struct gpio_private *priv, unsigned int cmd, unsigned long arg);
522
523 static int
524 gpio_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
525            unsigned int cmd, unsigned long arg)
526 {
527         unsigned long flags;
528         unsigned long val;
529         unsigned long shadow;
530         struct gpio_private *priv = (struct gpio_private *)file->private_data;
531
532         if (_IOC_TYPE(cmd) != ETRAXGPIO_IOCTYPE)
533                 return -EINVAL;
534
535         /* Check for special ioctl handlers first */
536
537 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
538         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
539                 return virtual_gpio_ioctl(file, cmd, arg);
540 #endif
541
542         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
543                 return gpio_leds_ioctl(cmd, arg);
544
545         if (priv->minor >= GPIO_MINOR_PWM0 &&
546             priv->minor <= GPIO_MINOR_LAST_PWM)
547                 return gpio_pwm_ioctl(priv, cmd, arg);
548
549         switch (_IOC_NR(cmd)) {
550         case IO_READBITS: /* Use IO_READ_INBITS and IO_READ_OUTBITS instead */
551                 /* Read the port. */
552                 return *data_in[priv->minor];
553                 break;
554         case IO_SETBITS:
555                 local_irq_save(flags);
556                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
557                 shadow = *data_out[priv->minor];
558                 shadow |=  (arg & changeable_bits[priv->minor]);
559                 *data_out[priv->minor] = shadow;
560                 local_irq_restore(flags);
561                 break;
562         case IO_CLRBITS:
563                 local_irq_save(flags);
564                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
565                 shadow = *data_out[priv->minor];
566                 shadow &=  ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
567                 *data_out[priv->minor] = shadow;
568                 local_irq_restore(flags);
569                 break;
570         case IO_HIGHALARM:
571                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
572                 priv->highalarm |= arg;
573                 gpio_set_alarm(priv);
574                 break;
575         case IO_LOWALARM:
576                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
577                 priv->lowalarm |= arg;
578                 gpio_set_alarm(priv);
579                 break;
580         case IO_CLRALARM:
581                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
582                 priv->highalarm &= ~arg;
583                 priv->lowalarm  &= ~arg;
584                 gpio_set_alarm(priv);
585                 break;
586         case IO_READDIR: /* Use IO_SETGET_INPUT/OUTPUT instead! */
587                 /* Read direction 0=input 1=output */
588                 return *dir_oe[priv->minor];
589         case IO_SETINPUT: /* Use IO_SETGET_INPUT instead! */
590                 /* Set direction 0=unchanged 1=input,
591                  * return mask with 1=input
592                  */
593                 return setget_input(priv, arg);
594                 break;
595         case IO_SETOUTPUT: /* Use IO_SETGET_OUTPUT instead! */
596                 /* Set direction 0=unchanged 1=output,
597                  * return mask with 1=output
598                  */
599                 return setget_output(priv, arg);
600
601         case IO_CFG_WRITE_MODE:
602         {
603                 unsigned long dir_shadow;
604                 dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
605
606                 priv->clk_mask = arg & 0xFF;
607                 priv->data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
608                 priv->write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
609                 /* Check if we're allowed to change the bits and
610                  * the direction is correct
611                  */
612                 if (!((priv->clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
613                       (priv->data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
614                       (priv->clk_mask & dir_shadow) &&
615                       (priv->data_mask & dir_shadow))) {
616                         priv->clk_mask = 0;
617                         priv->data_mask = 0;
618                         return -EPERM;
619                 }
620                 break;
621         }
622         case IO_READ_INBITS:
623                 /* *arg is result of reading the input pins */
624                 val = *data_in[priv->minor];
625                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
626                         return -EFAULT;
627                 return 0;
628                 break;
629         case IO_READ_OUTBITS:
630                  /* *arg is result of reading the output shadow */
631                 val = *data_out[priv->minor];
632                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
633                         return -EFAULT;
634                 break;
635         case IO_SETGET_INPUT:
636                 /* bits set in *arg is set to input,
637                  * *arg updated with current input pins.
638                  */
639                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
640                         return -EFAULT;
641                 val = setget_input(priv, val);
642                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
643                         return -EFAULT;
644                 break;
645         case IO_SETGET_OUTPUT:
646                 /* bits set in *arg is set to output,
647                  * *arg updated with current output pins.
648                  */
649                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
650                         return -EFAULT;
651                 val = setget_output(priv, val);
652                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
653                         return -EFAULT;
654                 break;
655         default:
656                 return -EINVAL;
657         } /* switch */
658
659         return 0;
660 }
661
662 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
663 static int
664 virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
665 {
666         unsigned long flags;
667         unsigned short val;
668         unsigned short shadow;
669         struct gpio_private *priv = (struct gpio_private *)file->private_data;
670
671         switch (_IOC_NR(cmd)) {
672         case IO_SETBITS:
673                 local_irq_save(flags);
674                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
675                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
676                 shadow |= ~*dir_oe[priv->minor];
677                 shadow |= (arg & changeable_bits[priv->minor]);
678                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
679                 local_irq_restore(flags);
680                 break;
681         case IO_CLRBITS:
682                 local_irq_save(flags);
683                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
684                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
685                 shadow |= ~*dir_oe[priv->minor];
686                 shadow &= ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
687                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
688                 local_irq_restore(flags);
689                 break;
690         case IO_HIGHALARM:
691                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
692                 priv->highalarm |= arg;
693                 break;
694         case IO_LOWALARM:
695                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
696                 priv->lowalarm |= arg;
697                 break;
698         case IO_CLRALARM:
699                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
700                 priv->highalarm &= ~arg;
701                 priv->lowalarm  &= ~arg;
702                 break;
703         case IO_CFG_WRITE_MODE:
704         {
705                 unsigned long dir_shadow;
706                 dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
707
708                 priv->clk_mask = arg & 0xFF;
709                 priv->data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
710                 priv->write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
711                 /* Check if we're allowed to change the bits and
712                  * the direction is correct
713                  */
714                 if (!((priv->clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
715                       (priv->data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
716                       (priv->clk_mask & dir_shadow) &&
717                       (priv->data_mask & dir_shadow))) {
718                         priv->clk_mask = 0;
719                         priv->data_mask = 0;
720                         return -EPERM;
721                 }
722                 break;
723         }
724         case IO_READ_INBITS:
725                 /* *arg is result of reading the input pins */
726                 val = cached_virtual_gpio_read;
727                 val &= ~*dir_oe[priv->minor];
728                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
729                         return -EFAULT;
730                 return 0;
731                 break;
732         case IO_READ_OUTBITS:
733                  /* *arg is result of reading the output shadow */
734                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&val, sizeof(val));
735                 val &= *dir_oe[priv->minor];
736                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
737                         return -EFAULT;
738                 break;
739         case IO_SETGET_INPUT:
740         {
741                 /* bits set in *arg is set to input,
742                  * *arg updated with current input pins.
743                  */
744                 unsigned short input_mask = ~*dir_oe[priv->minor];
745                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
746                         return -EFAULT;
747                 val = setget_input(priv, val);
748                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
749                         return -EFAULT;
750                 if ((input_mask & val) != input_mask) {
751                         /* Input pins changed. All ports desired as input
752                          * should be set to logic 1.
753                          */
754                         unsigned short change = input_mask ^ val;
755                         i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
756                                 sizeof(shadow));
757                         shadow &= ~change;
758                         shadow |= val;
759                         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
760                                 sizeof(shadow));
761                 }
762                 break;
763         }
764         case IO_SETGET_OUTPUT:
765                 /* bits set in *arg is set to output,
766                  * *arg updated with current output pins.
767                  */
768                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
769                         return -EFAULT;
770                 val = setget_output(priv, val);
771                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
772                         return -EFAULT;
773                 break;
774         default:
775                 return -EINVAL;
776         } /* switch */
777         return 0;
778 }
779 #endif /* CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO */
780
781 static int
782 gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg)
783 {
784         unsigned char green;
785         unsigned char red;
786
787         switch (_IOC_NR(cmd)) {
788         case IO_LEDACTIVE_SET:
789                 green = ((unsigned char) arg) & 1;
790                 red   = (((unsigned char) arg) >> 1) & 1;
791                 LED_ACTIVE_SET_G(green);
792                 LED_ACTIVE_SET_R(red);
793                 break;
794
795         default:
796                 return -EINVAL;
797         } /* switch */
798
799         return 0;
800 }
801
802 static int gpio_pwm_set_mode(unsigned long arg, int pwm_port)
803 {
804         int pinmux_pwm = pinmux_pwm0 + pwm_port;
805         int mode;
806         reg_gio_rw_pwm0_ctrl rw_pwm_ctrl = {
807                 .ccd_val = 0,
808                 .ccd_override = regk_gio_no,
809                 .mode = regk_gio_no
810         };
811         int allocstatus;
812
813         if (get_user(mode, &((struct io_pwm_set_mode *) arg)->mode))
814                 return -EFAULT;
815         rw_pwm_ctrl.mode = mode;
816         if (mode != PWM_OFF)
817                 allocstatus = crisv32_pinmux_alloc_fixed(pinmux_pwm);
818         else
819                 allocstatus = crisv32_pinmux_dealloc_fixed(pinmux_pwm);
820         if (allocstatus)
821                 return allocstatus;
822         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_ctrl, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_ctrl) +
823                 12 * pwm_port, rw_pwm_ctrl);
824         return 0;
825 }
826
827 static int gpio_pwm_set_period(unsigned long arg, int pwm_port)
828 {
829         struct io_pwm_set_period periods;
830         reg_gio_rw_pwm0_var rw_pwm_widths;
831
832         if (copy_from_user(&periods, (struct io_pwm_set_period *) arg,
833                         sizeof(periods)))
834                 return -EFAULT;
835         if (periods.lo > 8191 || periods.hi > 8191)
836                 return -EINVAL;
837         rw_pwm_widths.lo = periods.lo;
838         rw_pwm_widths.hi = periods.hi;
839         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_var, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_var) +
840                 12 * pwm_port, rw_pwm_widths);
841         return 0;
842 }
843
844 static int gpio_pwm_set_duty(unsigned long arg, int pwm_port)
845 {
846         unsigned int duty;
847         reg_gio_rw_pwm0_data rw_pwm_duty;
848
849         if (get_user(duty, &((struct io_pwm_set_duty *) arg)->duty))
850                 return -EFAULT;
851         if (duty > 255)
852                 return -EINVAL;
853         rw_pwm_duty.data = duty;
854         REG_WRITE(reg_gio_rw_pwm0_data, REG_ADDR(gio, regi_gio, rw_pwm0_data) +
855                 12 * pwm_port, rw_pwm_duty);
856         return 0;
857 }
858
859 static int
860 gpio_pwm_ioctl(struct gpio_private *priv, unsigned int cmd, unsigned long arg)
861 {
862         int pwm_port = priv->minor - GPIO_MINOR_PWM0;
863
864         switch (_IOC_NR(cmd)) {
865         case IO_PWM_SET_MODE:
866                 return gpio_pwm_set_mode(arg, pwm_port);
867         case IO_PWM_SET_PERIOD:
868                 return gpio_pwm_set_period(arg, pwm_port);
869         case IO_PWM_SET_DUTY:
870                 return gpio_pwm_set_duty(arg, pwm_port);
871         default:
872                 return -EINVAL;
873         }
874         return 0;
875 }
876
877 struct file_operations gpio_fops = {
878         .owner       = THIS_MODULE,
879         .poll        = gpio_poll,
880         .ioctl       = gpio_ioctl,
881         .write       = gpio_write,
882         .open        = gpio_open,
883         .release     = gpio_release,
884 };
885
886 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
887 static void
888 virtual_gpio_init(void)
889 {
890         reg_gio_rw_intr_cfg intr_cfg;
891         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
892         unsigned short shadow;
893
894         shadow = ~virtual_rw_pv_oe; /* Input ports should be set to logic 1 */
895         shadow |= CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OUT;
896         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
897
898         /* Set interrupt mask and on what state the interrupt shall trigger.
899          * For virtual gpio the interrupt shall trigger on logic '0'.
900          */
901         intr_cfg = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
902         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
903
904         switch (CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN) {
905         case 0:
906                 intr_cfg.pa0 = regk_gio_lo;
907                 intr_mask.pa0 = regk_gio_yes;
908                 break;
909         case 1:
910                 intr_cfg.pa1 = regk_gio_lo;
911                 intr_mask.pa1 = regk_gio_yes;
912                 break;
913         case 2:
914                 intr_cfg.pa2 = regk_gio_lo;
915                 intr_mask.pa2 = regk_gio_yes;
916                 break;
917         case 3:
918                 intr_cfg.pa3 = regk_gio_lo;
919                 intr_mask.pa3 = regk_gio_yes;
920                 break;
921         case 4:
922                 intr_cfg.pa4 = regk_gio_lo;
923                 intr_mask.pa4 = regk_gio_yes;
924                 break;
925         case 5:
926                 intr_cfg.pa5 = regk_gio_lo;
927                 intr_mask.pa5 = regk_gio_yes;
928                 break;
929         case 6:
930                 intr_cfg.pa6 = regk_gio_lo;
931                 intr_mask.pa6 = regk_gio_yes;
932                 break;
933         case 7:
934                 intr_cfg.pa7 = regk_gio_lo;
935                 intr_mask.pa7 = regk_gio_yes;
936                 break;
937         }
938
939         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
940         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
941 }
942 #endif
943
944 /* main driver initialization routine, called from mem.c */
945
946 static __init int
947 gpio_init(void)
948 {
949         int res;
950
951         /* do the formalities */
952
953         res = register_chrdev(GPIO_MAJOR, gpio_name, &gpio_fops);
954         if (res < 0) {
955                 printk(KERN_ERR "gpio: couldn't get a major number.\n");
956                 return res;
957         }
958
959         /* Clear all leds */
960         LED_NETWORK_GRP0_SET(0);
961         LED_NETWORK_GRP1_SET(0);
962         LED_ACTIVE_SET(0);
963         LED_DISK_READ(0);
964         LED_DISK_WRITE(0);
965
966         printk(KERN_INFO "ETRAX FS GPIO driver v2.6, (c) 2003-2007 "
967                 "Axis Communications AB\n");
968         if (request_irq(GIO_INTR_VECT, gpio_interrupt,
969                         IRQF_SHARED | IRQF_DISABLED, "gpio", &alarmlist))
970                 printk(KERN_ERR "err: irq for gpio\n");
971
972         /* No IRQs by default. */
973         REG_WR_INT(gio, regi_gio, rw_intr_pins, 0);
974
975 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
976         virtual_gpio_init();
977 #endif
978
979         return res;
980 }
981
982 /* this makes sure that gpio_init is called during kernel boot */
983
984 module_init(gpio_init);