llseek: automatically add .llseek fop
[linux-2.6.git] / arch / cris / arch-v32 / drivers / mach-fs / gpio.c
1 /*
2  * ETRAX CRISv32 general port I/O device
3  *
4  * Copyright (c) 1999-2006 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  *
11  */
12
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/ioport.h>
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/fs.h>
20 #include <linux/string.h>
21 #include <linux/poll.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/spinlock.h>
25 #include <linux/smp_lock.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
36 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
37 #include "../i2c.h"
38
39 #define VIRT_I2C_ADDR 0x40
40 #endif
41
42 /* The following gio ports on ETRAX FS is available:
43  * pa  8 bits, supports interrupts off, hi, low, set, posedge, negedge anyedge
44  * pb 18 bits
45  * pc 18 bits
46  * pd 18 bits
47  * pe 18 bits
48  * each port has a rw_px_dout, r_px_din and rw_px_oe register.
49  */
50
51 #define GPIO_MAJOR 120  /* experimental MAJOR number */
52
53 #define D(x)
54
55 #if 0
56 static int dp_cnt;
57 #define DP(x) \
58         do { \
59                 dp_cnt++; \
60                 if (dp_cnt % 1000 == 0) \
61                         x; \
62         } while (0)
63 #else
64 #define DP(x)
65 #endif
66
67 static char gpio_name[] = "etrax gpio";
68
69 #if 0
70 static wait_queue_head_t *gpio_wq;
71 #endif
72
73 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
74 static int virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
75         unsigned long arg);
76 #endif
77 static long gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
78 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
79         loff_t *off);
80 static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp);
81 static int gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp);
82 static unsigned int gpio_poll(struct file *filp,
83         struct poll_table_struct *wait);
84
85 /* private data per open() of this driver */
86
87 struct gpio_private {
88         struct gpio_private *next;
89         /* The IO_CFG_WRITE_MODE_VALUE only support 8 bits: */
90         unsigned char clk_mask;
91         unsigned char data_mask;
92         unsigned char write_msb;
93         unsigned char pad1;
94         /* These fields are generic */
95         unsigned long highalarm, lowalarm;
96         wait_queue_head_t alarm_wq;
97         int minor;
98 };
99
100 /* linked list of alarms to check for */
101
102 static struct gpio_private *alarmlist;
103
104 static int gpio_some_alarms; /* Set if someone uses alarm */
105 static unsigned long gpio_pa_high_alarms;
106 static unsigned long gpio_pa_low_alarms;
107
108 static DEFINE_SPINLOCK(alarm_lock);
109
110 #define NUM_PORTS (GPIO_MINOR_LAST+1)
111 #define GIO_REG_RD_ADDR(reg) \
112         (volatile unsigned long *)(regi_gio + REG_RD_ADDR_gio_##reg)
113 #define GIO_REG_WR_ADDR(reg) \
114         (volatile unsigned long *)(regi_gio + REG_RD_ADDR_gio_##reg)
115 unsigned long led_dummy;
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         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pd_dout),
128         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pe_dout),
129 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
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         GIO_REG_RD_ADDR(r_pe_din),
141 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
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         CONFIG_ETRAX_PD_CHANGEABLE_DIR,
152         CONFIG_ETRAX_PE_CHANGEABLE_DIR,
153 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
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         CONFIG_ETRAX_PD_CHANGEABLE_BITS,
164         CONFIG_ETRAX_PE_CHANGEABLE_BITS,
165 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
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         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pd_oe),
176         GIO_REG_WR_ADDR(rw_pe_oe),
177 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
178         &virtual_rw_pv_oe,
179 #endif
180 };
181
182
183
184 static unsigned int gpio_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
185 {
186         unsigned int mask = 0;
187         struct gpio_private *priv = file->private_data;
188         unsigned long data;
189         poll_wait(file, &priv->alarm_wq, wait);
190         if (priv->minor == GPIO_MINOR_A) {
191                 reg_gio_rw_intr_cfg intr_cfg;
192                 unsigned long tmp;
193                 unsigned long flags;
194
195                 local_irq_save(flags);
196                 data = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_r_pa_din,
197                         REG_RD(gio, regi_gio, r_pa_din));
198                 /* PA has support for interrupt
199                  * lets activate high for those low and with highalarm set
200                  */
201                 intr_cfg = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
202
203                 tmp = ~data & priv->highalarm & 0xFF;
204                 if (tmp & (1 << 0))
205                         intr_cfg.pa0 = regk_gio_hi;
206                 if (tmp & (1 << 1))
207                         intr_cfg.pa1 = regk_gio_hi;
208                 if (tmp & (1 << 2))
209                         intr_cfg.pa2 = regk_gio_hi;
210                 if (tmp & (1 << 3))
211                         intr_cfg.pa3 = regk_gio_hi;
212                 if (tmp & (1 << 4))
213                         intr_cfg.pa4 = regk_gio_hi;
214                 if (tmp & (1 << 5))
215                         intr_cfg.pa5 = regk_gio_hi;
216                 if (tmp & (1 << 6))
217                         intr_cfg.pa6 = regk_gio_hi;
218                 if (tmp & (1 << 7))
219                         intr_cfg.pa7 = regk_gio_hi;
220                 /*
221                  * lets activate low for those high and with lowalarm set
222                  */
223                 tmp = data & priv->lowalarm & 0xFF;
224                 if (tmp & (1 << 0))
225                         intr_cfg.pa0 = regk_gio_lo;
226                 if (tmp & (1 << 1))
227                         intr_cfg.pa1 = regk_gio_lo;
228                 if (tmp & (1 << 2))
229                         intr_cfg.pa2 = regk_gio_lo;
230                 if (tmp & (1 << 3))
231                         intr_cfg.pa3 = regk_gio_lo;
232                 if (tmp & (1 << 4))
233                         intr_cfg.pa4 = regk_gio_lo;
234                 if (tmp & (1 << 5))
235                         intr_cfg.pa5 = regk_gio_lo;
236                 if (tmp & (1 << 6))
237                         intr_cfg.pa6 = regk_gio_lo;
238                 if (tmp & (1 << 7))
239                         intr_cfg.pa7 = regk_gio_lo;
240
241                 REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
242                 local_irq_restore(flags);
243         } else if (priv->minor <= GPIO_MINOR_E)
244                 data = *data_in[priv->minor];
245         else
246                 return 0;
247
248         if ((data & priv->highalarm) || (~data & priv->lowalarm))
249                 mask = POLLIN|POLLRDNORM;
250
251         DP(printk(KERN_DEBUG "gpio_poll ready: mask 0x%08X\n", mask));
252         return mask;
253 }
254
255 int etrax_gpio_wake_up_check(void)
256 {
257         struct gpio_private *priv;
258         unsigned long data = 0;
259         unsigned long flags;
260         int ret = 0;
261         spin_lock_irqsave(&alarm_lock, flags);
262         priv = alarmlist;
263         while (priv) {
264 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
265                 if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
266                         data = (unsigned long)cached_virtual_gpio_read;
267                 else {
268                         data = *data_in[priv->minor];
269                         if (priv->minor == GPIO_MINOR_A)
270                                 priv->lowalarm |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
271                 }
272 #else
273                 data = *data_in[priv->minor];
274 #endif
275                 if ((data & priv->highalarm) ||
276                     (~data & priv->lowalarm)) {
277                         DP(printk(KERN_DEBUG
278                                 "etrax_gpio_wake_up_check %i\n", priv->minor));
279                         wake_up_interruptible(&priv->alarm_wq);
280                         ret = 1;
281                 }
282                 priv = priv->next;
283         }
284         spin_unlock_irqrestore(&alarm_lock, flags);
285         return ret;
286 }
287
288 static irqreturn_t
289 gpio_poll_timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
290 {
291         if (gpio_some_alarms)
292                 return IRQ_RETVAL(etrax_gpio_wake_up_check());
293         return IRQ_NONE;
294 }
295
296 static irqreturn_t
297 gpio_pa_interrupt(int irq, void *dev_id)
298 {
299         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
300         reg_gio_r_masked_intr masked_intr;
301         reg_gio_rw_ack_intr ack_intr;
302         unsigned long tmp;
303         unsigned long tmp2;
304 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
305         unsigned char enable_gpiov_ack = 0;
306 #endif
307
308         /* Find what PA interrupts are active */
309         masked_intr = REG_RD(gio, regi_gio, r_masked_intr);
310         tmp = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_r_masked_intr, masked_intr);
311
312         /* Find those that we have enabled */
313         spin_lock(&alarm_lock);
314         tmp &= (gpio_pa_high_alarms | gpio_pa_low_alarms);
315         spin_unlock(&alarm_lock);
316
317 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
318         /* Something changed on virtual GPIO. Interrupt is acked by
319          * reading the device.
320          */
321         if (tmp & (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN)) {
322                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&cached_virtual_gpio_read,
323                         sizeof(cached_virtual_gpio_read));
324                 enable_gpiov_ack = 1;
325         }
326 #endif
327
328         /* Ack them */
329         ack_intr = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_ack_intr, unsigned long, tmp);
330         REG_WR(gio, regi_gio, rw_ack_intr, ack_intr);
331
332         /* Disable those interrupts.. */
333         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
334         tmp2 = REG_TYPE_CONV(unsigned long, reg_gio_rw_intr_mask, intr_mask);
335         tmp2 &= ~tmp;
336 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
337         /* Do not disable interrupt on virtual GPIO. Changes on virtual
338          * pins are only noticed by an interrupt.
339          */
340         if (enable_gpiov_ack)
341                 tmp2 |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
342 #endif
343         intr_mask = REG_TYPE_CONV(reg_gio_rw_intr_mask, unsigned long, tmp2);
344         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
345
346         if (gpio_some_alarms)
347                 return IRQ_RETVAL(etrax_gpio_wake_up_check());
348         return IRQ_NONE;
349 }
350
351
352 static ssize_t gpio_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
353         loff_t *off)
354 {
355         struct gpio_private *priv = file->private_data;
356         unsigned char data, clk_mask, data_mask, write_msb;
357         unsigned long flags;
358         unsigned long shadow;
359         volatile unsigned long *port;
360         ssize_t retval = count;
361         /* Only bits 0-7 may be used for write operations but allow all
362            devices except leds... */
363 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
364         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
365                 return -EFAULT;
366 #endif
367         if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
368                 return -EFAULT;
369
370         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, count))
371                 return -EFAULT;
372         clk_mask = priv->clk_mask;
373         data_mask = priv->data_mask;
374         /* It must have been configured using the IO_CFG_WRITE_MODE */
375         /* Perhaps a better error code? */
376         if (clk_mask == 0 || data_mask == 0)
377                 return -EPERM;
378         write_msb = priv->write_msb;
379         D(printk(KERN_DEBUG "gpio_write: %lu to data 0x%02X clk 0x%02X "
380                 "msb: %i\n", count, data_mask, clk_mask, write_msb));
381         port = data_out[priv->minor];
382
383         while (count--) {
384                 int i;
385                 data = *buf++;
386                 if (priv->write_msb) {
387                         for (i = 7; i >= 0; i--) {
388                                 local_irq_save(flags);
389                                 shadow = *port;
390                                 *port = shadow &= ~clk_mask;
391                                 if (data & 1<<i)
392                                         *port = shadow |= data_mask;
393                                 else
394                                         *port = shadow &= ~data_mask;
395                         /* For FPGA: min 5.0ns (DCC) before CCLK high */
396                                 *port = shadow |= clk_mask;
397                                 local_irq_restore(flags);
398                         }
399                 } else {
400                         for (i = 0; i <= 7; i++) {
401                                 local_irq_save(flags);
402                                 shadow = *port;
403                                 *port = shadow &= ~clk_mask;
404                                 if (data & 1<<i)
405                                         *port = shadow |= data_mask;
406                                 else
407                                         *port = shadow &= ~data_mask;
408                         /* For FPGA: min 5.0ns (DCC) before CCLK high */
409                                 *port = shadow |= clk_mask;
410                                 local_irq_restore(flags);
411                         }
412                 }
413         }
414         return retval;
415 }
416
417
418
419 static int
420 gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp)
421 {
422         struct gpio_private *priv;
423         int p = iminor(inode);
424
425         if (p > GPIO_MINOR_LAST)
426                 return -EINVAL;
427
428         priv = kmalloc(sizeof(struct gpio_private), GFP_KERNEL);
429         if (!priv)
430                 return -ENOMEM;
431
432         lock_kernel();
433         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
434
435         priv->minor = p;
436
437         /* initialize the io/alarm struct */
438
439         priv->clk_mask = 0;
440         priv->data_mask = 0;
441         priv->highalarm = 0;
442         priv->lowalarm = 0;
443         init_waitqueue_head(&priv->alarm_wq);
444
445         filp->private_data = (void *)priv;
446
447         /* link it into our alarmlist */
448         spin_lock_irq(&alarm_lock);
449         priv->next = alarmlist;
450         alarmlist = priv;
451         spin_unlock_irq(&alarm_lock);
452
453         unlock_kernel();
454         return 0;
455 }
456
457 static int
458 gpio_release(struct inode *inode, struct file *filp)
459 {
460         struct gpio_private *p;
461         struct gpio_private *todel;
462         /* local copies while updating them: */
463         unsigned long a_high, a_low;
464         unsigned long some_alarms;
465
466         /* unlink from alarmlist and free the private structure */
467
468         spin_lock_irq(&alarm_lock);
469         p = alarmlist;
470         todel = filp->private_data;
471
472         if (p == todel) {
473                 alarmlist = todel->next;
474         } else {
475                 while (p->next != todel)
476                         p = p->next;
477                 p->next = todel->next;
478         }
479
480         kfree(todel);
481         /* Check if there are still any alarms set */
482         p = alarmlist;
483         some_alarms = 0;
484         a_high = 0;
485         a_low = 0;
486         while (p) {
487                 if (p->minor == GPIO_MINOR_A) {
488 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
489                         p->lowalarm |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
490 #endif
491                         a_high |= p->highalarm;
492                         a_low |= p->lowalarm;
493                 }
494
495                 if (p->highalarm | p->lowalarm)
496                         some_alarms = 1;
497                 p = p->next;
498         }
499
500 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
501         /* Variables 'some_alarms' and 'a_low' needs to be set here again
502          * to ensure that interrupt for virtual GPIO is handled.
503          */
504         some_alarms = 1;
505         a_low |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
506 #endif
507
508         gpio_some_alarms = some_alarms;
509         gpio_pa_high_alarms = a_high;
510         gpio_pa_low_alarms = a_low;
511         spin_unlock_irq(&alarm_lock);
512
513         return 0;
514 }
515
516 /* Main device API. ioctl's to read/set/clear bits, as well as to
517  * set alarms to wait for using a subsequent select().
518  */
519
520 inline unsigned long setget_input(struct gpio_private *priv, unsigned long arg)
521 {
522         /* Set direction 0=unchanged 1=input,
523          * return mask with 1=input
524          */
525         unsigned long flags;
526         unsigned long dir_shadow;
527
528         local_irq_save(flags);
529         dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
530         dir_shadow &= ~(arg & changeable_dir[priv->minor]);
531         *dir_oe[priv->minor] = dir_shadow;
532         local_irq_restore(flags);
533
534         if (priv->minor == GPIO_MINOR_A)
535                 dir_shadow ^= 0xFF;    /* Only 8 bits */
536 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
537         else if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
538                 dir_shadow ^= 0xFFFF;  /* Only 16 bits */
539 #endif
540         else
541                 dir_shadow ^= 0x3FFFF; /* Only 18 bits */
542         return dir_shadow;
543
544 } /* setget_input */
545
546 inline unsigned long setget_output(struct gpio_private *priv, unsigned long arg)
547 {
548         unsigned long flags;
549         unsigned long dir_shadow;
550
551         local_irq_save(flags);
552         dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
553         dir_shadow |=  (arg & changeable_dir[priv->minor]);
554         *dir_oe[priv->minor] = dir_shadow;
555         local_irq_restore(flags);
556         return dir_shadow;
557 } /* setget_output */
558
559 static int gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg);
560
561 static int
562 gpio_ioctl_unlocked(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
563 {
564         unsigned long flags;
565         unsigned long val;
566         unsigned long shadow;
567         struct gpio_private *priv = file->private_data;
568         if (_IOC_TYPE(cmd) != ETRAXGPIO_IOCTYPE)
569                 return -EINVAL;
570
571 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
572         if (priv->minor == GPIO_MINOR_V)
573                 return virtual_gpio_ioctl(file, cmd, arg);
574 #endif
575
576         switch (_IOC_NR(cmd)) {
577         case IO_READBITS: /* Use IO_READ_INBITS and IO_READ_OUTBITS instead */
578                 /* Read the port. */
579                 return *data_in[priv->minor];
580                 break;
581         case IO_SETBITS:
582                 local_irq_save(flags);
583                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
584                 shadow = *data_out[priv->minor];
585                 shadow |=  (arg & changeable_bits[priv->minor]);
586                 *data_out[priv->minor] = shadow;
587                 local_irq_restore(flags);
588                 break;
589         case IO_CLRBITS:
590                 local_irq_save(flags);
591                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
592                 shadow = *data_out[priv->minor];
593                 shadow &=  ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
594                 *data_out[priv->minor] = shadow;
595                 local_irq_restore(flags);
596                 break;
597         case IO_HIGHALARM:
598                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
599                 priv->highalarm |= arg;
600                 spin_lock_irqsave(&alarm_lock, flags);
601                 gpio_some_alarms = 1;
602                 if (priv->minor == GPIO_MINOR_A)
603                         gpio_pa_high_alarms |= arg;
604                 spin_unlock_irqrestore(&alarm_lock, flags);
605                 break;
606         case IO_LOWALARM:
607                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
608                 priv->lowalarm |= arg;
609                 spin_lock_irqsave(&alarm_lock, flags);
610                 gpio_some_alarms = 1;
611                 if (priv->minor == GPIO_MINOR_A)
612                         gpio_pa_low_alarms |= arg;
613                 spin_unlock_irqrestore(&alarm_lock, flags);
614                 break;
615         case IO_CLRALARM:
616                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
617                 priv->highalarm &= ~arg;
618                 priv->lowalarm  &= ~arg;
619                 spin_lock_irqsave(&alarm_lock, flags);
620                 if (priv->minor == GPIO_MINOR_A) {
621                         if (gpio_pa_high_alarms & arg ||
622                             gpio_pa_low_alarms & arg)
623                                 /* Must update the gpio_pa_*alarms masks */
624                                 ;
625                 }
626                 spin_unlock_irqrestore(&alarm_lock, flags);
627                 break;
628         case IO_READDIR: /* Use IO_SETGET_INPUT/OUTPUT instead! */
629                 /* Read direction 0=input 1=output */
630                 return *dir_oe[priv->minor];
631         case IO_SETINPUT: /* Use IO_SETGET_INPUT instead! */
632                 /* Set direction 0=unchanged 1=input,
633                  * return mask with 1=input
634                  */
635                 return setget_input(priv, arg);
636                 break;
637         case IO_SETOUTPUT: /* Use IO_SETGET_OUTPUT instead! */
638                 /* Set direction 0=unchanged 1=output,
639                  * return mask with 1=output
640                  */
641                 return setget_output(priv, arg);
642
643         case IO_CFG_WRITE_MODE:
644         {
645                 unsigned long dir_shadow;
646                 dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
647
648                 priv->clk_mask = arg & 0xFF;
649                 priv->data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
650                 priv->write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
651                 /* Check if we're allowed to change the bits and
652                  * the direction is correct
653                  */
654                 if (!((priv->clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
655                       (priv->data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
656                       (priv->clk_mask & dir_shadow) &&
657                       (priv->data_mask & dir_shadow))) {
658                         priv->clk_mask = 0;
659                         priv->data_mask = 0;
660                         return -EPERM;
661                 }
662                 break;
663         }
664         case IO_READ_INBITS:
665                 /* *arg is result of reading the input pins */
666                 val = *data_in[priv->minor];
667                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
668                         return -EFAULT;
669                 return 0;
670                 break;
671         case IO_READ_OUTBITS:
672                  /* *arg is result of reading the output shadow */
673                 val = *data_out[priv->minor];
674                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
675                         return -EFAULT;
676                 break;
677         case IO_SETGET_INPUT:
678                 /* bits set in *arg is set to input,
679                  * *arg updated with current input pins.
680                  */
681                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
682                         return -EFAULT;
683                 val = setget_input(priv, val);
684                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
685                         return -EFAULT;
686                 break;
687         case IO_SETGET_OUTPUT:
688                 /* bits set in *arg is set to output,
689                  * *arg updated with current output pins.
690                  */
691                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
692                         return -EFAULT;
693                 val = setget_output(priv, val);
694                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
695                         return -EFAULT;
696                 break;
697         default:
698                 if (priv->minor == GPIO_MINOR_LEDS)
699                         return gpio_leds_ioctl(cmd, arg);
700                 else
701                         return -EINVAL;
702         } /* switch */
703
704         return 0;
705 }
706
707 static long gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
708 {
709        long ret;
710
711        lock_kernel();
712        ret = gpio_ioctl_unlocked(file, cmd, arg);
713        unlock_kernel();
714
715        return ret;
716 }
717
718 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
719 static int
720 virtual_gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
721 {
722         unsigned long flags;
723         unsigned short val;
724         unsigned short shadow;
725         struct gpio_private *priv = file->private_data;
726
727         switch (_IOC_NR(cmd)) {
728         case IO_SETBITS:
729                 local_irq_save(flags);
730                 /* Set changeable bits with a 1 in arg. */
731                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
732                 shadow |= ~*dir_oe[priv->minor];
733                 shadow |= (arg & changeable_bits[priv->minor]);
734                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
735                 local_irq_restore(flags);
736                 break;
737         case IO_CLRBITS:
738                 local_irq_save(flags);
739                 /* Clear changeable bits with a 1 in arg. */
740                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
741                 shadow |= ~*dir_oe[priv->minor];
742                 shadow &= ~(arg & changeable_bits[priv->minor]);
743                 i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
744                 local_irq_restore(flags);
745                 break;
746         case IO_HIGHALARM:
747                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go high. */
748                 priv->highalarm |= arg;
749                 spin_lock(&alarm_lock);
750                 gpio_some_alarms = 1;
751                 spin_unlock(&alarm_lock);
752                 break;
753         case IO_LOWALARM:
754                 /* Set alarm when bits with 1 in arg go low. */
755                 priv->lowalarm |= arg;
756                 spin_lock(&alarm_lock);
757                 gpio_some_alarms = 1;
758                 spin_unlock(&alarm_lock);
759                 break;
760         case IO_CLRALARM:
761                 /* Clear alarm for bits with 1 in arg. */
762                 priv->highalarm &= ~arg;
763                 priv->lowalarm  &= ~arg;
764                 spin_lock(&alarm_lock);
765                 spin_unlock(&alarm_lock);
766                 break;
767         case IO_CFG_WRITE_MODE:
768         {
769                 unsigned long dir_shadow;
770                 dir_shadow = *dir_oe[priv->minor];
771
772                 priv->clk_mask = arg & 0xFF;
773                 priv->data_mask = (arg >> 8) & 0xFF;
774                 priv->write_msb = (arg >> 16) & 0x01;
775                 /* Check if we're allowed to change the bits and
776                  * the direction is correct
777                  */
778                 if (!((priv->clk_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
779                       (priv->data_mask & changeable_bits[priv->minor]) &&
780                       (priv->clk_mask & dir_shadow) &&
781                       (priv->data_mask & dir_shadow))) {
782                         priv->clk_mask = 0;
783                         priv->data_mask = 0;
784                         return -EPERM;
785                 }
786                 break;
787         }
788         case IO_READ_INBITS:
789                 /* *arg is result of reading the input pins */
790                 val = cached_virtual_gpio_read;
791                 val &= ~*dir_oe[priv->minor];
792                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
793                         return -EFAULT;
794                 return 0;
795                 break;
796         case IO_READ_OUTBITS:
797                  /* *arg is result of reading the output shadow */
798                 i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&val, sizeof(val));
799                 val &= *dir_oe[priv->minor];
800                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
801                         return -EFAULT;
802                 break;
803         case IO_SETGET_INPUT:
804         {
805                 /* bits set in *arg is set to input,
806                  * *arg updated with current input pins.
807                  */
808                 unsigned short input_mask = ~*dir_oe[priv->minor];
809                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
810                         return -EFAULT;
811                 val = setget_input(priv, val);
812                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
813                         return -EFAULT;
814                 if ((input_mask & val) != input_mask) {
815                         /* Input pins changed. All ports desired as input
816                          * should be set to logic 1.
817                          */
818                         unsigned short change = input_mask ^ val;
819                         i2c_read(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
820                                 sizeof(shadow));
821                         shadow &= ~change;
822                         shadow |= val;
823                         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow,
824                                 sizeof(shadow));
825                 }
826                 break;
827         }
828         case IO_SETGET_OUTPUT:
829                 /* bits set in *arg is set to output,
830                  * *arg updated with current output pins.
831                  */
832                 if (copy_from_user(&val, (unsigned long *)arg, sizeof(val)))
833                         return -EFAULT;
834                 val = setget_output(priv, val);
835                 if (copy_to_user((unsigned long *)arg, &val, sizeof(val)))
836                         return -EFAULT;
837                 break;
838         default:
839                 return -EINVAL;
840         } /* switch */
841   return 0;
842 }
843 #endif /* CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO */
844
845 static int
846 gpio_leds_ioctl(unsigned int cmd, unsigned long arg)
847 {
848         unsigned char green;
849         unsigned char red;
850
851         switch (_IOC_NR(cmd)) {
852         case IO_LEDACTIVE_SET:
853                 green = ((unsigned char) arg) & 1;
854                 red   = (((unsigned char) arg) >> 1) & 1;
855                 CRIS_LED_ACTIVE_SET_G(green);
856                 CRIS_LED_ACTIVE_SET_R(red);
857                 break;
858
859         default:
860                 return -EINVAL;
861         } /* switch */
862
863         return 0;
864 }
865
866 static const struct file_operations gpio_fops = {
867         .owner          = THIS_MODULE,
868         .poll           = gpio_poll,
869         .unlocked_ioctl = gpio_ioctl,
870         .write          = gpio_write,
871         .open           = gpio_open,
872         .release        = gpio_release,
873         .llseek         = noop_llseek,
874 };
875
876 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
877 static void
878 virtual_gpio_init(void)
879 {
880         reg_gio_rw_intr_cfg intr_cfg;
881         reg_gio_rw_intr_mask intr_mask;
882         unsigned short shadow;
883
884         shadow = ~virtual_rw_pv_oe; /* Input ports should be set to logic 1 */
885         shadow |= CONFIG_ETRAX_DEF_GIO_PV_OUT;
886         i2c_write(VIRT_I2C_ADDR, (void *)&shadow, sizeof(shadow));
887
888         /* Set interrupt mask and on what state the interrupt shall trigger.
889          * For virtual gpio the interrupt shall trigger on logic '0'.
890          */
891         intr_cfg = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_cfg);
892         intr_mask = REG_RD(gio, regi_gio, rw_intr_mask);
893
894         switch (CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN) {
895         case 0:
896                 intr_cfg.pa0 = regk_gio_lo;
897                 intr_mask.pa0 = regk_gio_yes;
898                 break;
899         case 1:
900                 intr_cfg.pa1 = regk_gio_lo;
901                 intr_mask.pa1 = regk_gio_yes;
902                 break;
903         case 2:
904                 intr_cfg.pa2 = regk_gio_lo;
905                 intr_mask.pa2 = regk_gio_yes;
906                 break;
907         case 3:
908                 intr_cfg.pa3 = regk_gio_lo;
909                 intr_mask.pa3 = regk_gio_yes;
910                 break;
911         case 4:
912                 intr_cfg.pa4 = regk_gio_lo;
913                 intr_mask.pa4 = regk_gio_yes;
914                 break;
915         case 5:
916                 intr_cfg.pa5 = regk_gio_lo;
917                 intr_mask.pa5 = regk_gio_yes;
918                 break;
919         case 6:
920                 intr_cfg.pa6 = regk_gio_lo;
921                 intr_mask.pa6 = regk_gio_yes;
922                 break;
923         case 7:
924                 intr_cfg.pa7 = regk_gio_lo;
925                 intr_mask.pa7 = regk_gio_yes;
926         break;
927         }
928
929         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_cfg, intr_cfg);
930         REG_WR(gio, regi_gio, rw_intr_mask, intr_mask);
931
932         gpio_pa_low_alarms |= (1 << CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO_INTERRUPT_PA_PIN);
933         gpio_some_alarms = 1;
934 }
935 #endif
936
937 /* main driver initialization routine, called from mem.c */
938
939 static __init int
940 gpio_init(void)
941 {
942         int res;
943
944         /* do the formalities */
945
946         res = register_chrdev(GPIO_MAJOR, gpio_name, &gpio_fops);
947         if (res < 0) {
948                 printk(KERN_ERR "gpio: couldn't get a major number.\n");
949                 return res;
950         }
951
952         /* Clear all leds */
953         CRIS_LED_NETWORK_GRP0_SET(0);
954         CRIS_LED_NETWORK_GRP1_SET(0);
955         CRIS_LED_ACTIVE_SET(0);
956         CRIS_LED_DISK_READ(0);
957         CRIS_LED_DISK_WRITE(0);
958
959         printk(KERN_INFO "ETRAX FS GPIO driver v2.5, (c) 2003-2007 "
960                 "Axis Communications AB\n");
961         /* We call etrax_gpio_wake_up_check() from timer interrupt and
962          * from cpu_idle() in kernel/process.c
963          * The check in cpu_idle() reduces latency from ~15 ms to ~6 ms
964          * in some tests.
965          */
966         if (request_irq(TIMER0_INTR_VECT, gpio_poll_timer_interrupt,
967                         IRQF_SHARED | IRQF_DISABLED, "gpio poll", &alarmlist))
968                 printk(KERN_ERR "timer0 irq for gpio\n");
969
970         if (request_irq(GIO_INTR_VECT, gpio_pa_interrupt,
971                         IRQF_SHARED | IRQF_DISABLED, "gpio PA", &alarmlist))
972                 printk(KERN_ERR "PA irq for gpio\n");
973
974 #ifdef CONFIG_ETRAX_VIRTUAL_GPIO
975         virtual_gpio_init();
976 #endif
977
978         return res;
979 }
980
981 /* this makes sure that gpio_init is called during kernel boot */
982
983 module_init(gpio_init);