drivers/mmc/core/sd.c

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