drivers/pinctrl/stm32/pinctrl-stm32.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Maxime Coquelin 2015
   3  * Author:  Maxime Coquelin <mcoquelin.stm32@gmail.com>
   4  * License terms:  GNU General Public License (GPL), version 2
   5  *
   6  * Heavily based on Mediatek's pinctrl driver
   7  */
   8 #include <linux/clk.h>
   9 #include <linux/gpio/driver.h>
  10 #include <linux/io.h>
  11 #include <linux/irq.h>
  12 #include <linux/mfd/syscon.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/of.h>
  15 #include <linux/of_address.h>
  16 #include <linux/of_device.h>
  17 #include <linux/of_irq.h>
  18 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
  19 #include <linux/pinctrl/machine.h>
  20 #include <linux/pinctrl/pinconf.h>
  21 #include <linux/pinctrl/pinconf-generic.h>
  22 #include <linux/pinctrl/pinctrl.h>
  23 #include <linux/pinctrl/pinmux.h>
  24 #include <linux/platform_device.h>
  25 #include <linux/regmap.h>
  26 #include <linux/reset.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28
  29 #include "../core.h"
  30 #include "../pinconf.h"
  31 #include "../pinctrl-utils.h"
  32 #include "pinctrl-stm32.h"
  33
  34 #define STM32_GPIO_MODER        0x00
  35 #define STM32_GPIO_TYPER        0x04
  36 #define STM32_GPIO_SPEEDR       0x08
  37 #define STM32_GPIO_PUPDR        0x0c
  38 #define STM32_GPIO_IDR          0x10
  39 #define STM32_GPIO_ODR          0x14
  40 #define STM32_GPIO_BSRR         0x18
  41 #define STM32_GPIO_LCKR         0x1c
  42 #define STM32_GPIO_AFRL         0x20
  43 #define STM32_GPIO_AFRH         0x24
  44
  45 #define STM32_GPIO_PINS_PER_BANK 16
  46 #define STM32_GPIO_IRQ_LINE      16
  47
  48 #define gpio_range_to_bank(chip) \
  49                 container_of(chip, struct stm32_gpio_bank, range)
  50
  51 static const char * const stm32_gpio_functions[] = {
  52         "gpio", "af0", "af1",
  53         "af2", "af3", "af4",
  54         "af5", "af6", "af7",
  55         "af8", "af9", "af10",
  56         "af11", "af12", "af13",
  57         "af14", "af15", "analog",
  58 };
  59
  60 struct stm32_pinctrl_group {
  61         const char *name;
  62         unsigned long config;
  63         unsigned pin;
  64 };
  65
  66 struct stm32_gpio_bank {
  67         void __iomem *base;
  68         struct clk *clk;
  69         spinlock_t lock;
  70         struct gpio_chip gpio_chip;
  71         struct pinctrl_gpio_range range;
  72         struct fwnode_handle *fwnode;
  73         struct irq_domain *domain;
  74 };
  75
  76 struct stm32_pinctrl {
  77         struct device *dev;
  78         struct pinctrl_dev *pctl_dev;
  79         struct pinctrl_desc pctl_desc;
  80         struct stm32_pinctrl_group *groups;
  81         unsigned ngroups;
  82         const char **grp_names;
  83         struct stm32_gpio_bank *banks;
  84         unsigned nbanks;
  85         const struct stm32_pinctrl_match_data *match_data;
  86         struct irq_domain       *domain;
  87         struct regmap           *regmap;
  88         struct regmap_field     *irqmux[STM32_GPIO_PINS_PER_BANK];
  89 };
  90
  91 static inline int stm32_gpio_pin(int gpio)
  92 {
  93         return gpio % STM32_GPIO_PINS_PER_BANK;
  94 }
  95
  96 static inline u32 stm32_gpio_get_mode(u32 function)
  97 {
  98         switch (function) {
  99         case STM32_PIN_GPIO:
 100                 return 0;
 101         case STM32_PIN_AF(0) ... STM32_PIN_AF(15):
 102                 return 2;
 103         case STM32_PIN_ANALOG:
 104                 return 3;
 105         }
 106
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 static inline u32 stm32_gpio_get_alt(u32 function)
 111 {
 112         switch (function) {
 113         case STM32_PIN_GPIO:
 114                 return 0;
 115         case STM32_PIN_AF(0) ... STM32_PIN_AF(15):
 116                 return function - 1;
 117         case STM32_PIN_ANALOG:
 118                 return 0;
 119         }
 120
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 /* GPIO functions */
 125
 126 static inline void __stm32_gpio_set(struct stm32_gpio_bank *bank,
 127         unsigned offset, int value)
 128 {
 129         if (!value)
 130                 offset += STM32_GPIO_PINS_PER_BANK;
 131
 132         clk_enable(bank->clk);
 133
 134         writel_relaxed(BIT(offset), bank->base + STM32_GPIO_BSRR);
 135
 136         clk_disable(bank->clk);
 137 }
 138
 139 static int stm32_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 140 {
 141         return pinctrl_request_gpio(chip->base + offset);
 142 }
 143
 144 static void stm32_gpio_free(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 145 {
 146         pinctrl_free_gpio(chip->base + offset);
 147 }
 148
 149 static int stm32_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 150 {
 151         struct stm32_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
 152         int ret;
 153
 154         clk_enable(bank->clk);
 155
 156         ret = !!(readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_IDR) & BIT(offset));
 157
 158         clk_disable(bank->clk);
 159
 160         return ret;
 161 }
 162
 163 static void stm32_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
 164 {
 165         struct stm32_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
 166
 167         __stm32_gpio_set(bank, offset, value);
 168 }
 169
 170 static int stm32_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
 171 {
 172         return pinctrl_gpio_direction_input(chip->base + offset);
 173 }
 174
 175 static int stm32_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
 176         unsigned offset, int value)
 177 {
 178         struct stm32_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
 179
 180         __stm32_gpio_set(bank, offset, value);
 181         pinctrl_gpio_direction_output(chip->base + offset);
 182
 183         return 0;
 184 }
 185
 186
 187 static int stm32_gpio_to_irq(struct gpio_chip *chip, unsigned int offset)
 188 {
 189         struct stm32_gpio_bank *bank = gpiochip_get_data(chip);
 190         struct irq_fwspec fwspec;
 191
 192         fwspec.fwnode = bank->fwnode;
 193         fwspec.param_count = 2;
 194         fwspec.param[0] = offset;
 195         fwspec.param[1] = IRQ_TYPE_NONE;
 196
 197         return irq_create_fwspec_mapping(&fwspec);
 198 }
 199
 200 static const struct gpio_chip stm32_gpio_template = {
 201         .request                = stm32_gpio_request,
 202         .free                   = stm32_gpio_free,
 203         .get                    = stm32_gpio_get,
 204         .set                    = stm32_gpio_set,
 205         .direction_input        = stm32_gpio_direction_input,
 206         .direction_output       = stm32_gpio_direction_output,
 207         .to_irq                 = stm32_gpio_to_irq,
 208 };
 209
 210 static struct irq_chip stm32_gpio_irq_chip = {
 211         .name           = "stm32gpio",
 212         .irq_eoi        = irq_chip_eoi_parent,
 213         .irq_mask       = irq_chip_mask_parent,
 214         .irq_unmask     = irq_chip_unmask_parent,
 215         .irq_set_type   = irq_chip_set_type_parent,
 216 };
 217
 218 static int stm32_gpio_domain_translate(struct irq_domain *d,
 219                                        struct irq_fwspec *fwspec,
 220                                        unsigned long *hwirq,
 221                                        unsigned int *type)
 222 {
 223         if ((fwspec->param_count != 2) ||
 224             (fwspec->param[0] >= STM32_GPIO_IRQ_LINE))
 225                 return -EINVAL;
 226
 227         *hwirq = fwspec->param[0];
 228         *type = fwspec->param[1];
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 static void stm32_gpio_domain_activate(struct irq_domain *d,
 233                                        struct irq_data *irq_data)
 234 {
 235         struct stm32_gpio_bank *bank = d->host_data;
 236         struct stm32_pinctrl *pctl = dev_get_drvdata(bank->gpio_chip.parent);
 237
 238         regmap_field_write(pctl->irqmux[irq_data->hwirq], bank->range.id);
 239         gpiochip_lock_as_irq(&bank->gpio_chip, irq_data->hwirq);
 240 }
 241
 242 static void stm32_gpio_domain_deactivate(struct irq_domain *d,
 243                                        struct irq_data *irq_data)
 244 {
 245         struct stm32_gpio_bank *bank = d->host_data;
 246
 247         gpiochip_unlock_as_irq(&bank->gpio_chip, irq_data->hwirq);
 248 }
 249
 250 static int stm32_gpio_domain_alloc(struct irq_domain *d,
 251                                    unsigned int virq,
 252                                    unsigned int nr_irqs, void *data)
 253 {
 254         struct stm32_gpio_bank *bank = d->host_data;
 255         struct irq_fwspec *fwspec = data;
 256         struct irq_fwspec parent_fwspec;
 257         irq_hw_number_t hwirq;
 258
 259         hwirq = fwspec->param[0];
 260         parent_fwspec.fwnode = d->parent->fwnode;
 261         parent_fwspec.param_count = 2;
 262         parent_fwspec.param[0] = fwspec->param[0];
 263         parent_fwspec.param[1] = fwspec->param[1];
 264
 265         irq_domain_set_hwirq_and_chip(d, virq, hwirq, &stm32_gpio_irq_chip,
 266                                       bank);
 267
 268         return irq_domain_alloc_irqs_parent(d, virq, nr_irqs, &parent_fwspec);
 269 }
 270
 271 static const struct irq_domain_ops stm32_gpio_domain_ops = {
 272         .translate      = stm32_gpio_domain_translate,
 273         .alloc          = stm32_gpio_domain_alloc,
 274         .free           = irq_domain_free_irqs_common,
 275         .activate       = stm32_gpio_domain_activate,
 276         .deactivate     = stm32_gpio_domain_deactivate,
 277 };
 278
 279 /* Pinctrl functions */
 280 static struct stm32_pinctrl_group *
 281 stm32_pctrl_find_group_by_pin(struct stm32_pinctrl *pctl, u32 pin)
 282 {
 283         int i;
 284
 285         for (i = 0; i < pctl->ngroups; i++) {
 286                 struct stm32_pinctrl_group *grp = pctl->groups + i;
 287
 288                 if (grp->pin == pin)
 289                         return grp;
 290         }
 291
 292         return NULL;
 293 }
 294
 295 static bool stm32_pctrl_is_function_valid(struct stm32_pinctrl *pctl,
 296                 u32 pin_num, u32 fnum)
 297 {
 298         int i;
 299
 300         for (i = 0; i < pctl->match_data->npins; i++) {
 301                 const struct stm32_desc_pin *pin = pctl->match_data->pins + i;
 302                 const struct stm32_desc_function *func = pin->functions;
 303
 304                 if (pin->pin.number != pin_num)
 305                         continue;
 306
 307                 while (func && func->name) {
 308                         if (func->num == fnum)
 309                                 return true;
 310                         func++;
 311                 }
 312
 313                 break;
 314         }
 315
 316         return false;
 317 }
 318
 319 static int stm32_pctrl_dt_node_to_map_func(struct stm32_pinctrl *pctl,
 320                 u32 pin, u32 fnum, struct stm32_pinctrl_group *grp,
 321                 struct pinctrl_map **map, unsigned *reserved_maps,
 322                 unsigned *num_maps)
 323 {
 324         if (*num_maps == *reserved_maps)
 325                 return -ENOSPC;
 326
 327         (*map)[*num_maps].type = PIN_MAP_TYPE_MUX_GROUP;
 328         (*map)[*num_maps].data.mux.group = grp->name;
 329
 330         if (!stm32_pctrl_is_function_valid(pctl, pin, fnum)) {
 331                 dev_err(pctl->dev, "invalid function %d on pin %d .\n",
 332                                 fnum, pin);
 333                 return -EINVAL;
 334         }
 335
 336         (*map)[*num_maps].data.mux.function = stm32_gpio_functions[fnum];
 337         (*num_maps)++;
 338
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static int stm32_pctrl_dt_subnode_to_map(struct pinctrl_dev *pctldev,
 343                                       struct device_node *node,
 344                                       struct pinctrl_map **map,
 345                                       unsigned *reserved_maps,
 346                                       unsigned *num_maps)
 347 {
 348         struct stm32_pinctrl *pctl;
 349         struct stm32_pinctrl_group *grp;
 350         struct property *pins;
 351         u32 pinfunc, pin, func;
 352         unsigned long *configs;
 353         unsigned int num_configs;
 354         bool has_config = 0;
 355         unsigned reserve = 0;
 356         int num_pins, num_funcs, maps_per_pin, i, err;
 357
 358         pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 359
 360         pins = of_find_property(node, "pinmux", NULL);
 361         if (!pins) {
 362                 dev_err(pctl->dev, "missing pins property in node %s .\n",
 363                                 node->name);
 364                 return -EINVAL;
 365         }
 366
 367         err = pinconf_generic_parse_dt_config(node, pctldev, &configs,
 368                 &num_configs);
 369         if (err)
 370                 return err;
 371
 372         if (num_configs)
 373                 has_config = 1;
 374
 375         num_pins = pins->length / sizeof(u32);
 376         num_funcs = num_pins;
 377         maps_per_pin = 0;
 378         if (num_funcs)
 379                 maps_per_pin++;
 380         if (has_config && num_pins >= 1)
 381                 maps_per_pin++;
 382
 383         if (!num_pins || !maps_per_pin)
 384                 return -EINVAL;
 385
 386         reserve = num_pins * maps_per_pin;
 387
 388         err = pinctrl_utils_reserve_map(pctldev, map,
 389                         reserved_maps, num_maps, reserve);
 390         if (err)
 391                 return err;
 392
 393         for (i = 0; i < num_pins; i++) {
 394                 err = of_property_read_u32_index(node, "pinmux",
 395                                 i, &pinfunc);
 396                 if (err)
 397                         return err;
 398
 399                 pin = STM32_GET_PIN_NO(pinfunc);
 400                 func = STM32_GET_PIN_FUNC(pinfunc);
 401
 402                 if (pin >= pctl->match_data->npins) {
 403                         dev_err(pctl->dev, "invalid pin number.\n");
 404                         return -EINVAL;
 405                 }
 406
 407                 if (!stm32_pctrl_is_function_valid(pctl, pin, func)) {
 408                         dev_err(pctl->dev, "invalid function.\n");
 409                         return -EINVAL;
 410                 }
 411
 412                 grp = stm32_pctrl_find_group_by_pin(pctl, pin);
 413                 if (!grp) {
 414                         dev_err(pctl->dev, "unable to match pin %d to group\n",
 415                                         pin);
 416                         return -EINVAL;
 417                 }
 418
 419                 err = stm32_pctrl_dt_node_to_map_func(pctl, pin, func, grp, map,
 420                                 reserved_maps, num_maps);
 421                 if (err)
 422                         return err;
 423
 424                 if (has_config) {
 425                         err = pinctrl_utils_add_map_configs(pctldev, map,
 426                                         reserved_maps, num_maps, grp->name,
 427                                         configs, num_configs,
 428                                         PIN_MAP_TYPE_CONFIGS_GROUP);
 429                         if (err)
 430                                 return err;
 431                 }
 432         }
 433
 434         return 0;
 435 }
 436
 437 static int stm32_pctrl_dt_node_to_map(struct pinctrl_dev *pctldev,
 438                                  struct device_node *np_config,
 439                                  struct pinctrl_map **map, unsigned *num_maps)
 440 {
 441         struct device_node *np;
 442         unsigned reserved_maps;
 443         int ret;
 444
 445         *map = NULL;
 446         *num_maps = 0;
 447         reserved_maps = 0;
 448
 449         for_each_child_of_node(np_config, np) {
 450                 ret = stm32_pctrl_dt_subnode_to_map(pctldev, np, map,
 451                                 &reserved_maps, num_maps);
 452                 if (ret < 0) {
 453                         pinctrl_utils_free_map(pctldev, *map, *num_maps);
 454                         return ret;
 455                 }
 456         }
 457
 458         return 0;
 459 }
 460
 461 static int stm32_pctrl_get_groups_count(struct pinctrl_dev *pctldev)
 462 {
 463         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 464
 465         return pctl->ngroups;
 466 }
 467
 468 static const char *stm32_pctrl_get_group_name(struct pinctrl_dev *pctldev,
 469                                               unsigned group)
 470 {
 471         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 472
 473         return pctl->groups[group].name;
 474 }
 475
 476 static int stm32_pctrl_get_group_pins(struct pinctrl_dev *pctldev,
 477                                       unsigned group,
 478                                       const unsigned **pins,
 479                                       unsigned *num_pins)
 480 {
 481         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 482
 483         *pins = (unsigned *)&pctl->groups[group].pin;
 484         *num_pins = 1;
 485
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 static const struct pinctrl_ops stm32_pctrl_ops = {
 490         .dt_node_to_map         = stm32_pctrl_dt_node_to_map,
 491         .dt_free_map            = pinctrl_utils_free_map,
 492         .get_groups_count       = stm32_pctrl_get_groups_count,
 493         .get_group_name         = stm32_pctrl_get_group_name,
 494         .get_group_pins         = stm32_pctrl_get_group_pins,
 495 };
 496
 497
 498 /* Pinmux functions */
 499
 500 static int stm32_pmx_get_funcs_cnt(struct pinctrl_dev *pctldev)
 501 {
 502         return ARRAY_SIZE(stm32_gpio_functions);
 503 }
 504
 505 static const char *stm32_pmx_get_func_name(struct pinctrl_dev *pctldev,
 506                                            unsigned selector)
 507 {
 508         return stm32_gpio_functions[selector];
 509 }
 510
 511 static int stm32_pmx_get_func_groups(struct pinctrl_dev *pctldev,
 512                                      unsigned function,
 513                                      const char * const **groups,
 514                                      unsigned * const num_groups)
 515 {
 516         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 517
 518         *groups = pctl->grp_names;
 519         *num_groups = pctl->ngroups;
 520
 521         return 0;
 522 }
 523
 524 static void stm32_pmx_set_mode(struct stm32_gpio_bank *bank,
 525                 int pin, u32 mode, u32 alt)
 526 {
 527         u32 val;
 528         int alt_shift = (pin % 8) * 4;
 529         int alt_offset = STM32_GPIO_AFRL + (pin / 8) * 4;
 530         unsigned long flags;
 531
 532         clk_enable(bank->clk);
 533         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 534
 535         val = readl_relaxed(bank->base + alt_offset);
 536         val &= ~GENMASK(alt_shift + 3, alt_shift);
 537         val |= (alt << alt_shift);
 538         writel_relaxed(val, bank->base + alt_offset);
 539
 540         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_MODER);
 541         val &= ~GENMASK(pin * 2 + 1, pin * 2);
 542         val |= mode << (pin * 2);
 543         writel_relaxed(val, bank->base + STM32_GPIO_MODER);
 544
 545         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 546         clk_disable(bank->clk);
 547 }
 548
 549 static void stm32_pmx_get_mode(struct stm32_gpio_bank *bank,
 550                 int pin, u32 *mode, u32 *alt)
 551 {
 552         u32 val;
 553         int alt_shift = (pin % 8) * 4;
 554         int alt_offset = STM32_GPIO_AFRL + (pin / 8) * 4;
 555         unsigned long flags;
 556
 557         clk_enable(bank->clk);
 558         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 559
 560         val = readl_relaxed(bank->base + alt_offset);
 561         val &= GENMASK(alt_shift + 3, alt_shift);
 562         *alt = val >> alt_shift;
 563
 564         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_MODER);
 565         val &= GENMASK(pin * 2 + 1, pin * 2);
 566         *mode = val >> (pin * 2);
 567
 568         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 569         clk_disable(bank->clk);
 570 }
 571
 572 static int stm32_pmx_set_mux(struct pinctrl_dev *pctldev,
 573                             unsigned function,
 574                             unsigned group)
 575 {
 576         bool ret;
 577         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 578         struct stm32_pinctrl_group *g = pctl->groups + group;
 579         struct pinctrl_gpio_range *range;
 580         struct stm32_gpio_bank *bank;
 581         u32 mode, alt;
 582         int pin;
 583
 584         ret = stm32_pctrl_is_function_valid(pctl, g->pin, function);
 585         if (!ret) {
 586                 dev_err(pctl->dev, "invalid function %d on group %d .\n",
 587                                 function, group);
 588                 return -EINVAL;
 589         }
 590
 591         range = pinctrl_find_gpio_range_from_pin(pctldev, g->pin);
 592         bank = gpio_range_to_bank(range);
 593         pin = stm32_gpio_pin(g->pin);
 594
 595         mode = stm32_gpio_get_mode(function);
 596         alt = stm32_gpio_get_alt(function);
 597
 598         stm32_pmx_set_mode(bank, pin, mode, alt);
 599
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 static int stm32_pmx_gpio_set_direction(struct pinctrl_dev *pctldev,
 604                         struct pinctrl_gpio_range *range, unsigned gpio,
 605                         bool input)
 606 {
 607         struct stm32_gpio_bank *bank = gpio_range_to_bank(range);
 608         int pin = stm32_gpio_pin(gpio);
 609
 610         stm32_pmx_set_mode(bank, pin, !input, 0);
 611
 612         return 0;
 613 }
 614
 615 static const struct pinmux_ops stm32_pmx_ops = {
 616         .get_functions_count    = stm32_pmx_get_funcs_cnt,
 617         .get_function_name      = stm32_pmx_get_func_name,
 618         .get_function_groups    = stm32_pmx_get_func_groups,
 619         .set_mux                = stm32_pmx_set_mux,
 620         .gpio_set_direction     = stm32_pmx_gpio_set_direction,
 621         .strict                 = true,
 622 };
 623
 624 /* Pinconf functions */
 625
 626 static void stm32_pconf_set_driving(struct stm32_gpio_bank *bank,
 627         unsigned offset, u32 drive)
 628 {
 629         unsigned long flags;
 630         u32 val;
 631
 632         clk_enable(bank->clk);
 633         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 634
 635         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_TYPER);
 636         val &= ~BIT(offset);
 637         val |= drive << offset;
 638         writel_relaxed(val, bank->base + STM32_GPIO_TYPER);
 639
 640         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 641         clk_disable(bank->clk);
 642 }
 643
 644 static u32 stm32_pconf_get_driving(struct stm32_gpio_bank *bank,
 645         unsigned int offset)
 646 {
 647         unsigned long flags;
 648         u32 val;
 649
 650         clk_enable(bank->clk);
 651         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 652
 653         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_TYPER);
 654         val &= BIT(offset);
 655
 656         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 657         clk_disable(bank->clk);
 658
 659         return (val >> offset);
 660 }
 661
 662 static void stm32_pconf_set_speed(struct stm32_gpio_bank *bank,
 663         unsigned offset, u32 speed)
 664 {
 665         unsigned long flags;
 666         u32 val;
 667
 668         clk_enable(bank->clk);
 669         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 670
 671         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_SPEEDR);
 672         val &= ~GENMASK(offset * 2 + 1, offset * 2);
 673         val |= speed << (offset * 2);
 674         writel_relaxed(val, bank->base + STM32_GPIO_SPEEDR);
 675
 676         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 677         clk_disable(bank->clk);
 678 }
 679
 680 static u32 stm32_pconf_get_speed(struct stm32_gpio_bank *bank,
 681         unsigned int offset)
 682 {
 683         unsigned long flags;
 684         u32 val;
 685
 686         clk_enable(bank->clk);
 687         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 688
 689         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_SPEEDR);
 690         val &= GENMASK(offset * 2 + 1, offset * 2);
 691
 692         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 693         clk_disable(bank->clk);
 694
 695         return (val >> (offset * 2));
 696 }
 697
 698 static void stm32_pconf_set_bias(struct stm32_gpio_bank *bank,
 699         unsigned offset, u32 bias)
 700 {
 701         unsigned long flags;
 702         u32 val;
 703
 704         clk_enable(bank->clk);
 705         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 706
 707         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_PUPDR);
 708         val &= ~GENMASK(offset * 2 + 1, offset * 2);
 709         val |= bias << (offset * 2);
 710         writel_relaxed(val, bank->base + STM32_GPIO_PUPDR);
 711
 712         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 713         clk_disable(bank->clk);
 714 }
 715
 716 static u32 stm32_pconf_get_bias(struct stm32_gpio_bank *bank,
 717         unsigned int offset)
 718 {
 719         unsigned long flags;
 720         u32 val;
 721
 722         clk_enable(bank->clk);
 723         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 724
 725         val = readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_PUPDR);
 726         val &= GENMASK(offset * 2 + 1, offset * 2);
 727
 728         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 729         clk_disable(bank->clk);
 730
 731         return (val >> (offset * 2));
 732 }
 733
 734 static bool stm32_pconf_get(struct stm32_gpio_bank *bank,
 735         unsigned int offset, bool dir)
 736 {
 737         unsigned long flags;
 738         u32 val;
 739
 740         clk_enable(bank->clk);
 741         spin_lock_irqsave(&bank->lock, flags);
 742
 743         if (dir)
 744                 val = !!(readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_IDR) &
 745                          BIT(offset));
 746         else
 747                 val = !!(readl_relaxed(bank->base + STM32_GPIO_ODR) &
 748                          BIT(offset));
 749
 750         spin_unlock_irqrestore(&bank->lock, flags);
 751         clk_disable(bank->clk);
 752
 753         return val;
 754 }
 755
 756 static int stm32_pconf_parse_conf(struct pinctrl_dev *pctldev,
 757                 unsigned int pin, enum pin_config_param param,
 758                 enum pin_config_param arg)
 759 {
 760         struct pinctrl_gpio_range *range;
 761         struct stm32_gpio_bank *bank;
 762         int offset, ret = 0;
 763
 764         range = pinctrl_find_gpio_range_from_pin(pctldev, pin);
 765         bank = gpio_range_to_bank(range);
 766         offset = stm32_gpio_pin(pin);
 767
 768         switch (param) {
 769         case PIN_CONFIG_DRIVE_PUSH_PULL:
 770                 stm32_pconf_set_driving(bank, offset, 0);
 771                 break;
 772         case PIN_CONFIG_DRIVE_OPEN_DRAIN:
 773                 stm32_pconf_set_driving(bank, offset, 1);
 774                 break;
 775         case PIN_CONFIG_SLEW_RATE:
 776                 stm32_pconf_set_speed(bank, offset, arg);
 777                 break;
 778         case PIN_CONFIG_BIAS_DISABLE:
 779                 stm32_pconf_set_bias(bank, offset, 0);
 780                 break;
 781         case PIN_CONFIG_BIAS_PULL_UP:
 782                 stm32_pconf_set_bias(bank, offset, 1);
 783                 break;
 784         case PIN_CONFIG_BIAS_PULL_DOWN:
 785                 stm32_pconf_set_bias(bank, offset, 2);
 786                 break;
 787         case PIN_CONFIG_OUTPUT:
 788                 __stm32_gpio_set(bank, offset, arg);
 789                 ret = stm32_pmx_gpio_set_direction(pctldev, NULL, pin, false);
 790                 break;
 791         default:
 792                 ret = -EINVAL;
 793         }
 794
 795         return ret;
 796 }
 797
 798 static int stm32_pconf_group_get(struct pinctrl_dev *pctldev,
 799                                  unsigned group,
 800                                  unsigned long *config)
 801 {
 802         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 803
 804         *config = pctl->groups[group].config;
 805
 806         return 0;
 807 }
 808
 809 static int stm32_pconf_group_set(struct pinctrl_dev *pctldev, unsigned group,
 810                                  unsigned long *configs, unsigned num_configs)
 811 {
 812         struct stm32_pinctrl *pctl = pinctrl_dev_get_drvdata(pctldev);
 813         struct stm32_pinctrl_group *g = &pctl->groups[group];
 814         int i, ret;
 815
 816         for (i = 0; i < num_configs; i++) {
 817                 ret = stm32_pconf_parse_conf(pctldev, g->pin,
 818                         pinconf_to_config_param(configs[i]),
 819                         pinconf_to_config_argument(configs[i]));
 820                 if (ret < 0)
 821                         return ret;
 822
 823                 g->config = configs[i];
 824         }
 825
 826         return 0;
 827 }
 828
 829 static void stm32_pconf_dbg_show(struct pinctrl_dev *pctldev,
 830                                  struct seq_file *s,
 831                                  unsigned int pin)
 832 {
 833         struct pinctrl_gpio_range *range;
 834         struct stm32_gpio_bank *bank;
 835         int offset;
 836         u32 mode, alt, drive, speed, bias;
 837         static const char * const modes[] = {
 838                         "input", "output", "alternate", "analog" };
 839         static const char * const speeds[] = {
 840                         "low", "medium", "high", "very high" };
 841         static const char * const biasing[] = {
 842                         "floating", "pull up", "pull down", "" };
 843         bool val;
 844
 845         range = pinctrl_find_gpio_range_from_pin_nolock(pctldev, pin);
 846         bank = gpio_range_to_bank(range);
 847         offset = stm32_gpio_pin(pin);
 848
 849         stm32_pmx_get_mode(bank, offset, &mode, &alt);
 850         bias = stm32_pconf_get_bias(bank, offset);
 851
 852         seq_printf(s, "%s ", modes[mode]);
 853
 854         switch (mode) {
 855         /* input */
 856         case 0:
 857                 val = stm32_pconf_get(bank, offset, true);
 858                 seq_printf(s, "- %s - %s",
 859                            val ? "high" : "low",
 860                            biasing[bias]);
 861                 break;
 862
 863         /* output */
 864         case 1:
 865                 drive = stm32_pconf_get_driving(bank, offset);
 866                 speed = stm32_pconf_get_speed(bank, offset);
 867                 val = stm32_pconf_get(bank, offset, false);
 868                 seq_printf(s, "- %s - %s - %s - %s %s",
 869                            val ? "high" : "low",
 870                            drive ? "open drain" : "push pull",
 871                            biasing[bias],
 872                            speeds[speed], "speed");
 873                 break;
 874
 875         /* alternate */
 876         case 2:
 877                 drive = stm32_pconf_get_driving(bank, offset);
 878                 speed = stm32_pconf_get_speed(bank, offset);
 879                 seq_printf(s, "%d - %s - %s - %s %s", alt,
 880                            drive ? "open drain" : "push pull",
 881                            biasing[bias],
 882                            speeds[speed], "speed");
 883                 break;
 884
 885         /* analog */
 886         case 3:
 887                 break;
 888         }
 889 }
 890
 891
 892 static const struct pinconf_ops stm32_pconf_ops = {
 893         .pin_config_group_get   = stm32_pconf_group_get,
 894         .pin_config_group_set   = stm32_pconf_group_set,
 895         .pin_config_dbg_show    = stm32_pconf_dbg_show,
 896 };
 897
 898 static int stm32_gpiolib_register_bank(struct stm32_pinctrl *pctl,
 899         struct device_node *np)
 900 {
 901         int bank_nr = pctl->nbanks;
 902         struct stm32_gpio_bank *bank = &pctl->banks[bank_nr];
 903         struct pinctrl_gpio_range *range = &bank->range;
 904         struct device *dev = pctl->dev;
 905         struct resource res;
 906         struct reset_control *rstc;
 907         int err, npins;
 908
 909         rstc = of_reset_control_get(np, NULL);
 910         if (!IS_ERR(rstc))
 911                 reset_control_deassert(rstc);
 912
 913         if (of_address_to_resource(np, 0, &res))
 914                 return -ENODEV;
 915
 916         bank->base = devm_ioremap_resource(dev, &res);
 917         if (IS_ERR(bank->base))
 918                 return PTR_ERR(bank->base);
 919
 920         bank->clk = of_clk_get_by_name(np, NULL);
 921         if (IS_ERR(bank->clk)) {
 922                 dev_err(dev, "failed to get clk (%ld)\n", PTR_ERR(bank->clk));
 923                 return PTR_ERR(bank->clk);
 924         }
 925
 926         err = clk_prepare(bank->clk);
 927         if (err) {
 928                 dev_err(dev, "failed to prepare clk (%d)\n", err);
 929                 return err;
 930         }
 931
 932         npins = pctl->match_data->npins;
 933         npins -= bank_nr * STM32_GPIO_PINS_PER_BANK;
 934         if (npins < 0)
 935                 return -EINVAL;
 936         else if (npins > STM32_GPIO_PINS_PER_BANK)
 937                 npins = STM32_GPIO_PINS_PER_BANK;
 938
 939         bank->gpio_chip = stm32_gpio_template;
 940         bank->gpio_chip.base = bank_nr * STM32_GPIO_PINS_PER_BANK;
 941         bank->gpio_chip.ngpio = npins;
 942         bank->gpio_chip.of_node = np;
 943         bank->gpio_chip.parent = dev;
 944         spin_lock_init(&bank->lock);
 945
 946         of_property_read_string(np, "st,bank-name", &range->name);
 947         bank->gpio_chip.label = range->name;
 948
 949         range->id = bank_nr;
 950         range->pin_base = range->base = range->id * STM32_GPIO_PINS_PER_BANK;
 951         range->npins = bank->gpio_chip.ngpio;
 952         range->gc = &bank->gpio_chip;
 953
 954         /* create irq hierarchical domain */
 955         bank->fwnode = of_node_to_fwnode(np);
 956
 957         bank->domain = irq_domain_create_hierarchy(pctl->domain, 0,
 958                                         STM32_GPIO_IRQ_LINE, bank->fwnode,
 959                                         &stm32_gpio_domain_ops, bank);
 960
 961         if (!bank->domain)
 962                 return -ENODEV;
 963
 964         err = gpiochip_add_data(&bank->gpio_chip, bank);
 965         if (err) {
 966                 dev_err(dev, "Failed to add gpiochip(%d)!\n", bank_nr);
 967                 return err;
 968         }
 969
 970         dev_info(dev, "%s bank added\n", range->name);
 971         return 0;
 972 }
 973
 974 static int stm32_pctrl_dt_setup_irq(struct platform_device *pdev,
 975                            struct stm32_pinctrl *pctl)
 976 {
 977         struct device_node *np = pdev->dev.of_node, *parent;
 978         struct device *dev = &pdev->dev;
 979         struct regmap *rm;
 980         int offset, ret, i;
 981
 982         parent = of_irq_find_parent(np);
 983         if (!parent)
 984                 return -ENXIO;
 985
 986         pctl->domain = irq_find_host(parent);
 987         if (!pctl->domain)
 988                 return -ENXIO;
 989
 990         pctl->regmap = syscon_regmap_lookup_by_phandle(np, "st,syscfg");
 991         if (IS_ERR(pctl->regmap))
 992                 return PTR_ERR(pctl->regmap);
 993
 994         rm = pctl->regmap;
 995
 996         ret = of_property_read_u32_index(np, "st,syscfg", 1, &offset);
 997         if (ret)
 998                 return ret;
 999
1000         for (i = 0; i < STM32_GPIO_PINS_PER_BANK; i++) {
1001                 struct reg_field mux;
1002
1003                 mux.reg = offset + (i / 4) * 4;
1004                 mux.lsb = (i % 4) * 4;
1005                 mux.msb = mux.lsb + 3;
1006
1007                 pctl->irqmux[i] = devm_regmap_field_alloc(dev, rm, mux);
1008                 if (IS_ERR(pctl->irqmux[i]))
1009                         return PTR_ERR(pctl->irqmux[i]);
1010         }
1011
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 static int stm32_pctrl_build_state(struct platform_device *pdev)
1016 {
1017         struct stm32_pinctrl *pctl = platform_get_drvdata(pdev);
1018         int i;
1019
1020         pctl->ngroups = pctl->match_data->npins;
1021
1022         /* Allocate groups */
1023         pctl->groups = devm_kcalloc(&pdev->dev, pctl->ngroups,
1024                                     sizeof(*pctl->groups), GFP_KERNEL);
1025         if (!pctl->groups)
1026                 return -ENOMEM;
1027
1028         /* We assume that one pin is one group, use pin name as group name. */
1029         pctl->grp_names = devm_kcalloc(&pdev->dev, pctl->ngroups,
1030                                        sizeof(*pctl->grp_names), GFP_KERNEL);
1031         if (!pctl->grp_names)
1032                 return -ENOMEM;
1033
1034         for (i = 0; i < pctl->match_data->npins; i++) {
1035                 const struct stm32_desc_pin *pin = pctl->match_data->pins + i;
1036                 struct stm32_pinctrl_group *group = pctl->groups + i;
1037
1038                 group->name = pin->pin.name;
1039                 group->pin = pin->pin.number;
1040
1041                 pctl->grp_names[i] = pin->pin.name;
1042         }
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 int stm32_pctl_probe(struct platform_device *pdev)
1048 {
1049         struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
1050         struct device_node *child;
1051         const struct of_device_id *match;
1052         struct device *dev = &pdev->dev;
1053         struct stm32_pinctrl *pctl;
1054         struct pinctrl_pin_desc *pins;
1055         int i, ret, banks = 0;
1056
1057         if (!np)
1058                 return -EINVAL;
1059
1060         match = of_match_device(dev->driver->of_match_table, dev);
1061         if (!match || !match->data)
1062                 return -EINVAL;
1063
1064         if (!of_find_property(np, "pins-are-numbered", NULL)) {
1065                 dev_err(dev, "only support pins-are-numbered format\n");
1066                 return -EINVAL;
1067         }
1068
1069         pctl = devm_kzalloc(dev, sizeof(*pctl), GFP_KERNEL);
1070         if (!pctl)
1071                 return -ENOMEM;
1072
1073         platform_set_drvdata(pdev, pctl);
1074
1075         pctl->dev = dev;
1076         pctl->match_data = match->data;
1077         ret = stm32_pctrl_build_state(pdev);
1078         if (ret) {
1079                 dev_err(dev, "build state failed: %d\n", ret);
1080                 return -EINVAL;
1081         }
1082
1083         if (of_find_property(np, "interrupt-parent", NULL)) {
1084                 ret = stm32_pctrl_dt_setup_irq(pdev, pctl);
1085                 if (ret)
1086                         return ret;
1087         }
1088
1089         for_each_child_of_node(np, child)
1090                 if (of_property_read_bool(child, "gpio-controller"))
1091                         banks++;
1092
1093         if (!banks) {
1094                 dev_err(dev, "at least one GPIO bank is required\n");
1095                 return -EINVAL;
1096         }
1097
1098         pctl->banks = devm_kcalloc(dev, banks, sizeof(*pctl->banks),
1099                         GFP_KERNEL);
1100         if (!pctl->banks)
1101                 return -ENOMEM;
1102
1103         for_each_child_of_node(np, child) {
1104                 if (of_property_read_bool(child, "gpio-controller")) {
1105                         ret = stm32_gpiolib_register_bank(pctl, child);
1106                         if (ret)
1107                                 return ret;
1108
1109                         pctl->nbanks++;
1110                 }
1111         }
1112
1113         pins = devm_kcalloc(&pdev->dev, pctl->match_data->npins, sizeof(*pins),
1114                             GFP_KERNEL);
1115         if (!pins)
1116                 return -ENOMEM;
1117
1118         for (i = 0; i < pctl->match_data->npins; i++)
1119                 pins[i] = pctl->match_data->pins[i].pin;
1120
1121         pctl->pctl_desc.name = dev_name(&pdev->dev);
1122         pctl->pctl_desc.owner = THIS_MODULE;
1123         pctl->pctl_desc.pins = pins;
1124         pctl->pctl_desc.npins = pctl->match_data->npins;
1125         pctl->pctl_desc.confops = &stm32_pconf_ops;
1126         pctl->pctl_desc.pctlops = &stm32_pctrl_ops;
1127         pctl->pctl_desc.pmxops = &stm32_pmx_ops;
1128         pctl->dev = &pdev->dev;
1129
1130         pctl->pctl_dev = devm_pinctrl_register(&pdev->dev, &pctl->pctl_desc,
1131                                                pctl);
1132         if (IS_ERR(pctl->pctl_dev)) {
1133                 dev_err(&pdev->dev, "Failed pinctrl registration\n");
1134                 return PTR_ERR(pctl->pctl_dev);
1135         }
1136
1137         for (i = 0; i < pctl->nbanks; i++)
1138                 pinctrl_add_gpio_range(pctl->pctl_dev, &pctl->banks[i].range);
1139
1140         dev_info(dev, "Pinctrl STM32 initialized\n");
1141
1142         return 0;
1143 }
1144