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/slab.h>
  15 #include <linux/stat.h>
  16
  17 #include <linux/mmc/host.h>
  18 #include <linux/mmc/card.h>
  19 #include <linux/mmc/mmc.h>
  20 #include <linux/mmc/sd.h>
  21
  22 #include "core.h"
  23 #include "bus.h"
  24 #include "mmc_ops.h"
  25 #include "sd.h"
  26 #include "sd_ops.h"
  27
  28 static const unsigned int tran_exp[] = {
  29         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  30         0,              0,              0,              0
  31 };
  32
  33 static const unsigned char tran_mant[] = {
  34         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  35         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  36 };
  37
  38 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  39         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  40 };
  41
  42 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  43         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  44         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  45 };
  46
  47 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  48         ({                                                              \
  49                 const int __size = size;                                \
  50                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  51                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  52                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  53                 u32 __res;                                              \
  54                                                                         \
  55                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  56                 if (__size + __shft > 32)                               \
  57                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  58                 __res & __mask;                                         \
  59         })
  60
  61 /*
  62  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  63  */
  64 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  65 {
  66         u32 *resp = card->raw_cid;
  67
  68         memset(&card->cid, 0, sizeof(struct mmc_cid));
  69
  70         /*
  71          * SD doesn't currently have a version field so we will
  72          * have to assume we can parse this.
  73          */
  74         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  75         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  76         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  77         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  78         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  79         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  80         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  81         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  82         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  83         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  84         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  85         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  86
  87         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
  92  */
  93 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
  94 {
  95         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
  96         unsigned int e, m, csd_struct;
  97         u32 *resp = card->raw_csd;
  98
  99         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 100
 101         switch (csd_struct) {
 102         case 0:
 103                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 104                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 105                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 106                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 107
 108                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 109                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 110                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 111                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 112
 113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 114                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 115                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 116
 117                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 118                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 119                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 120                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 121                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 122                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 123                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 124
 125                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 126                         csd->erase_size = 1;
 127                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 128                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 129                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 130                 }
 131                 break;
 132         case 1:
 133                 /*
 134                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 135                  * interesting fields are unused and have fixed
 136                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 137                  * we assume those fixed values ourselves.
 138                  */
 139                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 140
 141                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 142                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 143
 144                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 145                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 146                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 147                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 148                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 149
 150                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 151                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 152                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 153
 154                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 155                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 156
 157                 csd->read_blkbits = 9;
 158                 csd->read_partial = 0;
 159                 csd->write_misalign = 0;
 160                 csd->read_misalign = 0;
 161                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 162                 csd->write_blkbits = 9;
 163                 csd->write_partial = 0;
 164                 csd->erase_size = 1;
 165                 break;
 166         default:
 167                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 168                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 169                 return -EINVAL;
 170         }
 171
 172         card->erase_size = csd->erase_size;
 173
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 179  */
 180 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 181 {
 182         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 183         unsigned int scr_struct;
 184         u32 resp[4];
 185
 186         resp[3] = card->raw_scr[1];
 187         resp[2] = card->raw_scr[0];
 188
 189         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 190         if (scr_struct != 0) {
 191                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 192                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 193                 return -EINVAL;
 194         }
 195
 196         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 197         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 198         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 199                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 200                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 201
 202         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 203                 card->erased_byte = 0xFF;
 204         else
 205                 card->erased_byte = 0x0;
 206
 207         if (scr->sda_spec3)
 208                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Fetch and process SD Status register.
 214  */
 215 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 216 {
 217         unsigned int au, es, et, eo;
 218         int err, i;
 219         u32 *ssr;
 220
 221         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 222                 pr_warning("%s: card lacks mandatory SD Status "
 223                         "function.\n", mmc_hostname(card->host));
 224                 return 0;
 225         }
 226
 227         ssr = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 228         if (!ssr)
 229                 return -ENOMEM;
 230
 231         err = mmc_app_sd_status(card, ssr);
 232         if (err) {
 233                 pr_warning("%s: problem reading SD Status "
 234                         "register.\n", mmc_hostname(card->host));
 235                 err = 0;
 236                 goto out;
 237         }
 238
 239         for (i = 0; i < 16; i++)
 240                 ssr[i] = be32_to_cpu(ssr[i]);
 241
 242         /*
 243          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 244          * bitfield positions accordingly.
 245          */
 246         au = UNSTUFF_BITS(ssr, 428 - 384, 4);
 247         if (au > 0 && au <= 9) {
 248                 card->ssr.au = 1 << (au + 4);
 249                 es = UNSTUFF_BITS(ssr, 408 - 384, 16);
 250                 et = UNSTUFF_BITS(ssr, 402 - 384, 6);
 251                 eo = UNSTUFF_BITS(ssr, 400 - 384, 2);
 252                 if (es && et) {
 253                         card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 254                         card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 255                 }
 256         } else {
 257                 pr_warning("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit "
 258                         "size.\n", mmc_hostname(card->host));
 259         }
 260 out:
 261         kfree(ssr);
 262         return err;
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Fetches and decodes switch information
 267  */
 268 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 269 {
 270         int err;
 271         u8 *status;
 272
 273         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 274                 return 0;
 275
 276         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 277                 pr_warning("%s: card lacks mandatory switch "
 278                         "function, performance might suffer.\n",
 279                         mmc_hostname(card->host));
 280                 return 0;
 281         }
 282
 283         err = -EIO;
 284
 285         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 286         if (!status) {
 287                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 288                         "switch capabilities.\n",
 289                         mmc_hostname(card->host));
 290                 return -ENOMEM;
 291         }
 292
 293         /*
 294          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 295          * The argument does not matter, as the support bits do not
 296          * change with the arguments.
 297          */
 298         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 299         if (err) {
 300                 /*
 301                  * If the host or the card can't do the switch,
 302                  * fail more gracefully.
 303                  */
 304                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 305                         goto out;
 306
 307                 pr_warning("%s: problem reading Bus Speed modes.\n",
 308                         mmc_hostname(card->host));
 309                 err = 0;
 310
 311                 goto out;
 312         }
 313
 314         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 315                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 316
 317         if (card->scr.sda_spec3) {
 318                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 319                 /* Driver Strengths supported by the card */
 320                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 321         }
 322
 323 out:
 324         kfree(status);
 325
 326         return err;
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 331  */
 332 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 333 {
 334         int err;
 335         u8 *status;
 336
 337         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 338                 return 0;
 339
 340         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 341                 return 0;
 342
 343         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 344                 return 0;
 345
 346         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 347                 return 0;
 348
 349         err = -EIO;
 350
 351         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 352         if (!status) {
 353                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 354                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 355                 return -ENOMEM;
 356         }
 357
 358         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 359         if (err)
 360                 goto out;
 361
 362         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 363                 pr_warning("%s: Problem switching card "
 364                         "into high-speed mode!\n",
 365                         mmc_hostname(card->host));
 366                 err = 0;
 367         } else {
 368                 err = 1;
 369         }
 370
 371 out:
 372         kfree(status);
 373
 374         return err;
 375 }
 376
 377 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 378 {
 379         int host_drv_type = SD_DRIVER_TYPE_B;
 380         int card_drv_type = SD_DRIVER_TYPE_B;
 381         int drive_strength;
 382         int err;
 383
 384         /*
 385          * If the host doesn't support any of the Driver Types A,C or D,
 386          * or there is no board specific handler then default Driver
 387          * Type B is used.
 388          */
 389         if (!(card->host->caps & (MMC_CAP_DRIVER_TYPE_A | MMC_CAP_DRIVER_TYPE_C
 390             | MMC_CAP_DRIVER_TYPE_D)))
 391                 return 0;
 392
 393         if (!card->host->ops->select_drive_strength)
 394                 return 0;
 395
 396         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_A)
 397                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_A;
 398
 399         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_C)
 400                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_C;
 401
 402         if (card->host->caps & MMC_CAP_DRIVER_TYPE_D)
 403                 host_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_D;
 404
 405         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_A)
 406                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_A;
 407
 408         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_C)
 409                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_C;
 410
 411         if (card->sw_caps.sd3_drv_type & SD_DRIVER_TYPE_D)
 412                 card_drv_type |= SD_DRIVER_TYPE_D;
 413
 414         /*
 415          * The drive strength that the hardware can support
 416          * depends on the board design.  Pass the appropriate
 417          * information and let the hardware specific code
 418          * return what is possible given the options
 419          */
 420         mmc_host_clk_hold(card->host);
 421         drive_strength = card->host->ops->select_drive_strength(
 422                 card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 423                 host_drv_type, card_drv_type);
 424         mmc_host_clk_release(card->host);
 425
 426         err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 427         if (err)
 428                 return err;
 429
 430         if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 431                 pr_warning("%s: Problem setting drive strength!\n",
 432                         mmc_hostname(card->host));
 433                 return 0;
 434         }
 435
 436         mmc_set_driver_type(card->host, drive_strength);
 437
 438         return 0;
 439 }
 440
 441 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 442 {
 443         /*
 444          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 445          * default speed.
 446          */
 447         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 448                 card->sd_bus_speed = 0;
 449                 return;
 450         }
 451
 452         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 453             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 454                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 455         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 456                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 457                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 458         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 459                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 460                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 461                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 462         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 463                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 464                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 465                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 466         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 467                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 468                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 469                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 470                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 471         }
 472 }
 473
 474 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 475 {
 476         int err;
 477         unsigned int timing = 0;
 478
 479         switch (card->sd_bus_speed) {
 480         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 481                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 482                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 483                 break;
 484         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 485                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 486                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 487                 break;
 488         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 489                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 490                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 491                 break;
 492         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 493                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 494                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 495                 break;
 496         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 497                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 498                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 499                 break;
 500         default:
 501                 return 0;
 502         }
 503
 504         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 505         if (err)
 506                 return err;
 507
 508         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 509                 pr_warning("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 510                         mmc_hostname(card->host));
 511         else {
 512                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 513                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 514         }
 515
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 520 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 521 {
 522         u32 voltage, max_current;
 523
 524         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 525         switch (voltage) {
 526         case MMC_VDD_165_195:
 527                 max_current = host->max_current_180;
 528                 break;
 529         case MMC_VDD_29_30:
 530         case MMC_VDD_30_31:
 531                 max_current = host->max_current_300;
 532                 break;
 533         case MMC_VDD_32_33:
 534         case MMC_VDD_33_34:
 535                 max_current = host->max_current_330;
 536                 break;
 537         default:
 538                 max_current = 0;
 539         }
 540
 541         return max_current;
 542 }
 543
 544 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 545 {
 546         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 547         int err;
 548         u32 max_current;
 549
 550         /*
 551          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 552          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 553          * current limit.
 554          */
 555         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 556             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 557             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 558                 return 0;
 559
 560         /*
 561          * Host has different current capabilities when operating at
 562          * different voltages, so find out its max current first.
 563          */
 564         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 565
 566         /*
 567          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 568          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 569          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 570          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 571          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 572          * maximum 300ma from the host.
 573          */
 574         if (max_current >= 800)
 575                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 576         else if (max_current >= 600)
 577                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 578         else if (max_current >= 400)
 579                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 580         else if (max_current >= 200)
 581                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 582
 583         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 584                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 585                 if (err)
 586                         return err;
 587
 588                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 589                         pr_warning("%s: Problem setting current limit!\n",
 590                                 mmc_hostname(card->host));
 591
 592         }
 593
 594         return 0;
 595 }
 596
 597 /*
 598  * UHS-I specific initialization procedure
 599  */
 600 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 601 {
 602         int err;
 603         u8 *status;
 604
 605         if (!card->scr.sda_spec3)
 606                 return 0;
 607
 608         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 609                 return 0;
 610
 611         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 612         if (!status) {
 613                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 614                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 615                 return -ENOMEM;
 616         }
 617
 618         /* Set 4-bit bus width */
 619         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 620             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 621                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 622                 if (err)
 623                         goto out;
 624
 625                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 626         }
 627
 628         /*
 629          * Select the bus speed mode depending on host
 630          * and card capability.
 631          */
 632         sd_update_bus_speed_mode(card);
 633
 634         /* Set the driver strength for the card */
 635         err = sd_select_driver_type(card, status);
 636         if (err)
 637                 goto out;
 638
 639         /* Set current limit for the card */
 640         err = sd_set_current_limit(card, status);
 641         if (err)
 642                 goto out;
 643
 644         /* Set bus speed mode of the card */
 645         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 646         if (err)
 647                 goto out;
 648
 649         /*
 650          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 651          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 652          */
 653         if (!mmc_host_is_spi(card->host) && card->host->ops->execute_tuning &&
 654                         (card->sd_bus_speed == UHS_SDR50_BUS_SPEED ||
 655                          card->sd_bus_speed == UHS_SDR104_BUS_SPEED)) {
 656                 mmc_host_clk_hold(card->host);
 657                 err = card->host->ops->execute_tuning(card->host,
 658                                                       MMC_SEND_TUNING_BLOCK);
 659                 mmc_host_clk_release(card->host);
 660         }
 661
 662 out:
 663         kfree(status);
 664
 665         return err;
 666 }
 667
 668 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 669         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 670 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 671         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 672 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 673 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 674 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 675 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 676 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 677 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 678 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 679 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 680 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 681 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 682
 683
 684 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 685         &dev_attr_cid.attr,
 686         &dev_attr_csd.attr,
 687         &dev_attr_scr.attr,
 688         &dev_attr_date.attr,
 689         &dev_attr_erase_size.attr,
 690         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 691         &dev_attr_fwrev.attr,
 692         &dev_attr_hwrev.attr,
 693         &dev_attr_manfid.attr,
 694         &dev_attr_name.attr,
 695         &dev_attr_oemid.attr,
 696         &dev_attr_serial.attr,
 697         NULL,
 698 };
 699
 700 static struct attribute_group sd_std_attr_group = {
 701         .attrs = sd_std_attrs,
 702 };
 703
 704 static const struct attribute_group *sd_attr_groups[] = {
 705         &sd_std_attr_group,
 706         NULL,
 707 };
 708
 709 struct device_type sd_type = {
 710         .groups = sd_attr_groups,
 711 };
 712
 713 /*
 714  * Fetch CID from card.
 715  */
 716 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 717 {
 718         int err;
 719         u32 max_current;
 720         int retries = 10;
 721
 722 try_again:
 723         if (!retries) {
 724                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 725                 pr_warning("%s: Skipping voltage switch\n",
 726                         mmc_hostname(host));
 727         }
 728
 729         /*
 730          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 731          * need to tell some cards to go back to the idle
 732          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 733          * respond.
 734          */
 735         mmc_go_idle(host);
 736
 737         /*
 738          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 739          * compliant card and we should set bit 30
 740          * of the ocr to indicate that we can handle
 741          * block-addressed SDHC cards.
 742          */
 743         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 744         if (!err)
 745                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 746
 747         /*
 748          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 749          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 750          * repeatedly to switch however, skip this.
 751          */
 752         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 753                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 754
 755         /*
 756          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 757          * XPC should be set to 1.
 758          */
 759         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 760         if (max_current > 150)
 761                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 762
 763         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 764         if (err)
 765                 return err;
 766
 767         /*
 768          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 769          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 770          */
 771         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 772            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 773                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180);
 774                 if (err == -EAGAIN) {
 775                         retries--;
 776                         goto try_again;
 777                 } else if (err) {
 778                         retries = 0;
 779                         goto try_again;
 780                 }
 781         }
 782
 783         if (mmc_host_is_spi(host))
 784                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 785         else
 786                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 787
 788         return err;
 789 }
 790
 791 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 792 {
 793         int err;
 794
 795         /*
 796          * Fetch CSD from card.
 797          */
 798         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 799         if (err)
 800                 return err;
 801
 802         err = mmc_decode_csd(card);
 803         if (err)
 804                 return err;
 805
 806         return 0;
 807 }
 808
 809 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 810         bool reinit)
 811 {
 812         int err;
 813
 814         if (!reinit) {
 815                 /*
 816                  * Fetch SCR from card.
 817                  */
 818                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 819                 if (err)
 820                         return err;
 821
 822                 err = mmc_decode_scr(card);
 823                 if (err)
 824                         return err;
 825
 826                 /*
 827                  * Fetch and process SD Status register.
 828                  */
 829                 err = mmc_read_ssr(card);
 830                 if (err)
 831                         return err;
 832
 833                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 834                 mmc_init_erase(card);
 835
 836                 /*
 837                  * Fetch switch information from card.
 838                  */
 839                 err = mmc_read_switch(card);
 840                 if (err)
 841                         return err;
 842         }
 843
 844         /*
 845          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 846          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 847          * card registers because some SDHC cards are not able
 848          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 849          */
 850         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 851                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 852                 if (err)
 853                         return err;
 854         }
 855
 856         /*
 857          * Check if read-only switch is active.
 858          */
 859         if (!reinit) {
 860                 int ro = -1;
 861
 862                 if (host->ops->get_ro) {
 863                         mmc_host_clk_hold(card->host);
 864                         ro = host->ops->get_ro(host);
 865                         mmc_host_clk_release(card->host);
 866                 }
 867
 868                 if (ro < 0) {
 869                         pr_warning("%s: host does not "
 870                                 "support reading read-only "
 871                                 "switch. assuming write-enable.\n",
 872                                 mmc_hostname(host));
 873                 } else if (ro > 0) {
 874                         mmc_card_set_readonly(card);
 875                 }
 876         }
 877
 878         return 0;
 879 }
 880
 881 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 882 {
 883         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 884
 885         if (mmc_card_highspeed(card)) {
 886                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 887                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 888         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 889                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 890         }
 891
 892         return max_dtr;
 893 }
 894
 895 void mmc_sd_go_highspeed(struct mmc_card *card)
 896 {
 897         mmc_card_set_highspeed(card);
 898         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
 899 }
 900
 901 /*
 902  * Handle the detection and initialisation of a card.
 903  *
 904  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 905  * we're trying to reinitialise.
 906  */
 907 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 908         struct mmc_card *oldcard)
 909 {
 910         struct mmc_card *card;
 911         int err;
 912         u32 cid[4];
 913         u32 rocr = 0;
 914
 915         BUG_ON(!host);
 916         WARN_ON(!host->claimed);
 917
 918         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 919         if (err)
 920                 return err;
 921
 922         if (oldcard) {
 923                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 924                         return -ENOENT;
 925
 926                 card = oldcard;
 927         } else {
 928                 /*
 929                  * Allocate card structure.
 930                  */
 931                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 932                 if (IS_ERR(card))
 933                         return PTR_ERR(card);
 934
 935                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 936                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 937         }
 938
 939         /*
 940          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 941          */
 942         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 943                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 944                 if (err)
 945                         goto free_card;
 946         }
 947
 948         if (!oldcard) {
 949                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 950                 if (err)
 951                         goto free_card;
 952
 953                 mmc_decode_cid(card);
 954         }
 955
 956         /*
 957          * Select card, as all following commands rely on that.
 958          */
 959         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 960                 err = mmc_select_card(card);
 961                 if (err)
 962                         goto free_card;
 963         }
 964
 965         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
 966         if (err)
 967                 goto free_card;
 968
 969         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
 970         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
 971                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
 972                 if (err)
 973                         goto free_card;
 974
 975                 /* Card is an ultra-high-speed card */
 976                 mmc_card_set_uhs(card);
 977         } else {
 978                 /*
 979                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
 980                  */
 981                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
 982                 if (err > 0)
 983                         mmc_sd_go_highspeed(card);
 984                 else if (err)
 985                         goto free_card;
 986
 987                 /*
 988                  * Set bus speed.
 989                  */
 990                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
 991
 992                 /*
 993                  * Switch to wider bus (if supported).
 994                  */
 995                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 996                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 997                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 998                         if (err)
 999                                 goto free_card;
1000
1001                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1002                 }
1003         }
1004
1005         host->card = card;
1006         return 0;
1007
1008 free_card:
1009         if (!oldcard)
1010                 mmc_remove_card(card);
1011
1012         return err;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Host is being removed. Free up the current card.
1017  */
1018 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1019 {
1020         BUG_ON(!host);
1021         BUG_ON(!host->card);
1022
1023         mmc_remove_card(host->card);
1024         host->card = NULL;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Card detection - card is alive.
1029  */
1030 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1031 {
1032         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Card detection callback from host.
1037  */
1038 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1039 {
1040         int err;
1041
1042         BUG_ON(!host);
1043         BUG_ON(!host->card);
1044
1045         mmc_get_card(host->card);
1046
1047         /*
1048          * Just check if our card has been removed.
1049          */
1050         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1051
1052         mmc_put_card(host->card);
1053
1054         if (err) {
1055                 mmc_sd_remove(host);
1056
1057                 mmc_claim_host(host);
1058                 mmc_detach_bus(host);
1059                 mmc_power_off(host);
1060                 mmc_release_host(host);
1061         }
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Suspend callback from host.
1066  */
1067 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1068 {
1069         int err = 0;
1070
1071         BUG_ON(!host);
1072         BUG_ON(!host->card);
1073
1074         mmc_claim_host(host);
1075         if (!mmc_host_is_spi(host))
1076                 err = mmc_deselect_cards(host);
1077         host->card->state &= ~MMC_STATE_HIGHSPEED;
1078         if (!err)
1079                 mmc_power_off(host);
1080         mmc_release_host(host);
1081
1082         return err;
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Resume callback from host.
1087  *
1088  * This function tries to determine if the same card is still present
1089  * and, if so, restore all state to it.
1090  */
1091 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1092 {
1093         int err;
1094
1095         BUG_ON(!host);
1096         BUG_ON(!host->card);
1097
1098         mmc_claim_host(host);
1099         mmc_power_up(host);
1100         mmc_select_voltage(host, host->ocr);
1101         err = mmc_sd_init_card(host, host->ocr, host->card);
1102         mmc_release_host(host);
1103
1104         return err;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Callback for runtime_suspend.
1109  */
1110 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1111 {
1112         int err;
1113
1114         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1115                 return 0;
1116
1117         mmc_claim_host(host);
1118
1119         err = mmc_sd_suspend(host);
1120         if (err) {
1121                 pr_err("%s: error %d doing aggessive suspend\n",
1122                         mmc_hostname(host), err);
1123                 goto out;
1124         }
1125         mmc_power_off(host);
1126
1127 out:
1128         mmc_release_host(host);
1129         return err;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Callback for runtime_resume.
1134  */
1135 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1136 {
1137         int err;
1138
1139         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1140                 return 0;
1141
1142         mmc_claim_host(host);
1143
1144         mmc_power_up(host);
1145         err = mmc_sd_resume(host);
1146         if (err)
1147                 pr_err("%s: error %d doing aggessive resume\n",
1148                         mmc_hostname(host), err);
1149
1150         mmc_release_host(host);
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 static int mmc_sd_power_restore(struct mmc_host *host)
1155 {
1156         int ret;
1157
1158         host->card->state &= ~MMC_STATE_HIGHSPEED;
1159         mmc_claim_host(host);
1160         ret = mmc_sd_init_card(host, host->ocr, host->card);
1161         mmc_release_host(host);
1162
1163         return ret;
1164 }
1165
1166 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1167         .remove = mmc_sd_remove,
1168         .detect = mmc_sd_detect,
1169         .suspend = NULL,
1170         .resume = NULL,
1171         .power_restore = mmc_sd_power_restore,
1172         .alive = mmc_sd_alive,
1173         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1174 };
1175
1176 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops_unsafe = {
1177         .remove = mmc_sd_remove,
1178         .detect = mmc_sd_detect,
1179         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1180         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1181         .suspend = mmc_sd_suspend,
1182         .resume = mmc_sd_resume,
1183         .power_restore = mmc_sd_power_restore,
1184         .alive = mmc_sd_alive,
1185         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1186 };
1187
1188 static void mmc_sd_attach_bus_ops(struct mmc_host *host)
1189 {
1190         const struct mmc_bus_ops *bus_ops;
1191
1192         if (!mmc_card_is_removable(host))
1193                 bus_ops = &mmc_sd_ops_unsafe;
1194         else
1195                 bus_ops = &mmc_sd_ops;
1196         mmc_attach_bus(host, bus_ops);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Starting point for SD card init.
1201  */
1202 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1203 {
1204         int err;
1205         u32 ocr;
1206
1207         BUG_ON(!host);
1208         WARN_ON(!host->claimed);
1209
1210         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1211         if (err)
1212                 return err;
1213
1214         mmc_sd_attach_bus_ops(host);
1215         if (host->ocr_avail_sd)
1216                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1217
1218         /*
1219          * We need to get OCR a different way for SPI.
1220          */
1221         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1222                 mmc_go_idle(host);
1223
1224                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1225                 if (err)
1226                         goto err;
1227         }
1228
1229         /*
1230          * Sanity check the voltages that the card claims to
1231          * support.
1232          */
1233         if (ocr & 0x7F) {
1234                 pr_warning("%s: card claims to support voltages "
1235                        "below the defined range. These will be ignored.\n",
1236                        mmc_hostname(host));
1237                 ocr &= ~0x7F;
1238         }
1239
1240         if ((ocr & MMC_VDD_165_195) &&
1241             !(host->ocr_avail_sd & MMC_VDD_165_195)) {
1242                 pr_warning("%s: SD card claims to support the "
1243                        "incompletely defined 'low voltage range'. This "
1244                        "will be ignored.\n", mmc_hostname(host));
1245                 ocr &= ~MMC_VDD_165_195;
1246         }
1247
1248         host->ocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1249
1250         /*
1251          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1252          */
1253         if (!host->ocr) {
1254                 err = -EINVAL;
1255                 goto err;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * Detect and init the card.
1260          */
1261         err = mmc_sd_init_card(host, host->ocr, NULL);
1262         if (err)
1263                 goto err;
1264
1265         mmc_release_host(host);
1266         err = mmc_add_card(host->card);
1267         mmc_claim_host(host);
1268         if (err)
1269                 goto remove_card;
1270
1271         return 0;
1272
1273 remove_card:
1274         mmc_release_host(host);
1275         mmc_remove_card(host->card);
1276         host->card = NULL;
1277         mmc_claim_host(host);
1278 err:
1279         mmc_detach_bus(host);
1280
1281         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1282                 mmc_hostname(host), err);
1283
1284         return err;
1285 }
1286