sound/soc/sh/fsi.c

   1 /*
   2  * Fifo-attached Serial Interface (FSI) support for SH7724
   3  *
   4  * Copyright (C) 2009 Renesas Solutions Corp.
   5  * Kuninori Morimoto <morimoto.kuninori@renesas.com>
   6  *
   7  * Based on ssi.c
   8  * Copyright (c) 2007 Manuel Lauss <mano@roarinelk.homelinux.net>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  */
  14
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/pm_runtime.h>
  17 #include <linux/io.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <sound/soc.h>
  20 #include <sound/sh_fsi.h>
  21
  22 #define DO_FMT          0x0000
  23 #define DOFF_CTL        0x0004
  24 #define DOFF_ST         0x0008
  25 #define DI_FMT          0x000C
  26 #define DIFF_CTL        0x0010
  27 #define DIFF_ST         0x0014
  28 #define CKG1            0x0018
  29 #define CKG2            0x001C
  30 #define DIDT            0x0020
  31 #define DODT            0x0024
  32 #define MUTE_ST         0x0028
  33 #define OUT_SEL         0x0030
  34 #define REG_END         OUT_SEL
  35
  36 #define A_MST_CTLR      0x0180
  37 #define B_MST_CTLR      0x01A0
  38 #define CPU_INT_ST      0x01F4
  39 #define CPU_IEMSK       0x01F8
  40 #define CPU_IMSK        0x01FC
  41 #define INT_ST          0x0200
  42 #define IEMSK           0x0204
  43 #define IMSK            0x0208
  44 #define MUTE            0x020C
  45 #define CLK_RST         0x0210
  46 #define SOFT_RST        0x0214
  47 #define FIFO_SZ         0x0218
  48 #define MREG_START      A_MST_CTLR
  49 #define MREG_END        FIFO_SZ
  50
  51 /* DO_FMT */
  52 /* DI_FMT */
  53 #define CR_BWS_24       (0x0 << 20) /* FSI2 */
  54 #define CR_BWS_16       (0x1 << 20) /* FSI2 */
  55 #define CR_BWS_20       (0x2 << 20) /* FSI2 */
  56
  57 #define CR_DTMD_PCM             (0x0 << 8) /* FSI2 */
  58 #define CR_DTMD_SPDIF_PCM       (0x1 << 8) /* FSI2 */
  59 #define CR_DTMD_SPDIF_STREAM    (0x2 << 8) /* FSI2 */
  60
  61 #define CR_MONO         (0x0 << 4)
  62 #define CR_MONO_D       (0x1 << 4)
  63 #define CR_PCM          (0x2 << 4)
  64 #define CR_I2S          (0x3 << 4)
  65 #define CR_TDM          (0x4 << 4)
  66 #define CR_TDM_D        (0x5 << 4)
  67
  68 /* DOFF_CTL */
  69 /* DIFF_CTL */
  70 #define IRQ_HALF        0x00100000
  71 #define FIFO_CLR        0x00000001
  72
  73 /* DOFF_ST */
  74 #define ERR_OVER        0x00000010
  75 #define ERR_UNDER       0x00000001
  76 #define ST_ERR          (ERR_OVER | ERR_UNDER)
  77
  78 /* CKG1 */
  79 #define ACKMD_MASK      0x00007000
  80 #define BPFMD_MASK      0x00000700
  81
  82 /* A/B MST_CTLR */
  83 #define BP      (1 << 4)        /* Fix the signal of Biphase output */
  84 #define SE      (1 << 0)        /* Fix the master clock */
  85
  86 /* CLK_RST */
  87 #define B_CLK           0x00000010
  88 #define A_CLK           0x00000001
  89
  90 /* IO SHIFT / MACRO */
  91 #define BI_SHIFT        12
  92 #define BO_SHIFT        8
  93 #define AI_SHIFT        4
  94 #define AO_SHIFT        0
  95 #define AB_IO(param, shift)     (param << shift)
  96
  97 /* SOFT_RST */
  98 #define PBSR            (1 << 12) /* Port B Software Reset */
  99 #define PASR            (1 <<  8) /* Port A Software Reset */
 100 #define IR              (1 <<  4) /* Interrupt Reset */
 101 #define FSISR           (1 <<  0) /* Software Reset */
 102
 103 /* OUT_SEL (FSI2) */
 104 #define DMMD            (1 << 4) /* SPDIF output timing 0: Biphase only */
 105                                  /*                     1: Biphase and serial */
 106
 107 /* FIFO_SZ */
 108 #define FIFO_SZ_MASK    0x7
 109
 110 #define FSI_RATES SNDRV_PCM_RATE_8000_96000
 111
 112 #define FSI_FMTS (SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE)
 113
 114 /*
 115  * FSI driver use below type name for variable
 116  *
 117  * xxx_len      : data length
 118  * xxx_width    : data width
 119  * xxx_offset   : data offset
 120  * xxx_num      : number of data
 121  */
 122
 123 /*
 124  *              struct
 125  */
 126
 127 struct fsi_stream {
 128         struct snd_pcm_substream *substream;
 129
 130         int fifo_max_num;
 131         int chan_num;
 132
 133         int buff_offset;
 134         int buff_len;
 135         int period_len;
 136         int period_num;
 137 };
 138
 139 struct fsi_priv {
 140         void __iomem *base;
 141         struct fsi_master *master;
 142
 143         struct fsi_stream playback;
 144         struct fsi_stream capture;
 145 };
 146
 147 struct fsi_core {
 148         int ver;
 149
 150         u32 int_st;
 151         u32 iemsk;
 152         u32 imsk;
 153         u32 a_mclk;
 154         u32 b_mclk;
 155 };
 156
 157 struct fsi_master {
 158         void __iomem *base;
 159         int irq;
 160         struct fsi_priv fsia;
 161         struct fsi_priv fsib;
 162         struct fsi_core *core;
 163         struct sh_fsi_platform_info *info;
 164         spinlock_t lock;
 165 };
 166
 167 /*
 168  *              basic read write function
 169  */
 170
 171 static void __fsi_reg_write(u32 reg, u32 data)
 172 {
 173         /* valid data area is 24bit */
 174         data &= 0x00ffffff;
 175
 176         __raw_writel(data, reg);
 177 }
 178
 179 static u32 __fsi_reg_read(u32 reg)
 180 {
 181         return __raw_readl(reg);
 182 }
 183
 184 static void __fsi_reg_mask_set(u32 reg, u32 mask, u32 data)
 185 {
 186         u32 val = __fsi_reg_read(reg);
 187
 188         val &= ~mask;
 189         val |= data & mask;
 190
 191         __fsi_reg_write(reg, val);
 192 }
 193
 194 static void fsi_reg_write(struct fsi_priv *fsi, u32 reg, u32 data)
 195 {
 196         if (reg > REG_END) {
 197                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 198                 return;
 199         }
 200
 201         __fsi_reg_write((u32)(fsi->base + reg), data);
 202 }
 203
 204 static u32 fsi_reg_read(struct fsi_priv *fsi, u32 reg)
 205 {
 206         if (reg > REG_END) {
 207                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 208                 return 0;
 209         }
 210
 211         return __fsi_reg_read((u32)(fsi->base + reg));
 212 }
 213
 214 static void fsi_reg_mask_set(struct fsi_priv *fsi, u32 reg, u32 mask, u32 data)
 215 {
 216         if (reg > REG_END) {
 217                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 218                 return;
 219         }
 220
 221         __fsi_reg_mask_set((u32)(fsi->base + reg), mask, data);
 222 }
 223
 224 static u32 fsi_master_read(struct fsi_master *master, u32 reg)
 225 {
 226         u32 ret;
 227         unsigned long flags;
 228
 229         if ((reg < MREG_START) ||
 230             (reg > MREG_END)) {
 231                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 232                 return 0;
 233         }
 234
 235         spin_lock_irqsave(&master->lock, flags);
 236         ret = __fsi_reg_read((u32)(master->base + reg));
 237         spin_unlock_irqrestore(&master->lock, flags);
 238
 239         return ret;
 240 }
 241
 242 static void fsi_master_mask_set(struct fsi_master *master,
 243                                u32 reg, u32 mask, u32 data)
 244 {
 245         unsigned long flags;
 246
 247         if ((reg < MREG_START) ||
 248             (reg > MREG_END)) {
 249                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 250                 return;
 251         }
 252
 253         spin_lock_irqsave(&master->lock, flags);
 254         __fsi_reg_mask_set((u32)(master->base + reg), mask, data);
 255         spin_unlock_irqrestore(&master->lock, flags);
 256 }
 257
 258 /*
 259  *              basic function
 260  */
 261
 262 static struct fsi_master *fsi_get_master(struct fsi_priv *fsi)
 263 {
 264         return fsi->master;
 265 }
 266
 267 static int fsi_is_port_a(struct fsi_priv *fsi)
 268 {
 269         return fsi->master->base == fsi->base;
 270 }
 271
 272 static struct snd_soc_dai *fsi_get_dai(struct snd_pcm_substream *substream)
 273 {
 274         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
 275
 276         return  rtd->cpu_dai;
 277 }
 278
 279 static struct fsi_priv *fsi_get_priv(struct snd_pcm_substream *substream)
 280 {
 281         struct snd_soc_dai *dai = fsi_get_dai(substream);
 282         struct fsi_master *master = snd_soc_dai_get_drvdata(dai);
 283
 284         if (dai->id == 0)
 285                 return &master->fsia;
 286         else
 287                 return &master->fsib;
 288 }
 289
 290 static u32 fsi_get_info_flags(struct fsi_priv *fsi)
 291 {
 292         int is_porta = fsi_is_port_a(fsi);
 293         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 294
 295         return is_porta ? master->info->porta_flags :
 296                 master->info->portb_flags;
 297 }
 298
 299 static inline int fsi_stream_is_play(int stream)
 300 {
 301         return stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK;
 302 }
 303
 304 static inline int fsi_is_play(struct snd_pcm_substream *substream)
 305 {
 306         return fsi_stream_is_play(substream->stream);
 307 }
 308
 309 static inline struct fsi_stream *fsi_get_stream(struct fsi_priv *fsi,
 310                                                 int is_play)
 311 {
 312         return is_play ? &fsi->playback : &fsi->capture;
 313 }
 314
 315 static int fsi_is_master_mode(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 316 {
 317         u32 mode;
 318         u32 flags = fsi_get_info_flags(fsi);
 319
 320         mode = is_play ? SH_FSI_OUT_SLAVE_MODE : SH_FSI_IN_SLAVE_MODE;
 321
 322         /* return
 323          * 1 : master mode
 324          * 0 : slave mode
 325          */
 326
 327         return (mode & flags) != mode;
 328 }
 329
 330 static u32 fsi_get_port_shift(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 331 {
 332         int is_porta = fsi_is_port_a(fsi);
 333         u32 shift;
 334
 335         if (is_porta)
 336                 shift = is_play ? AO_SHIFT : AI_SHIFT;
 337         else
 338                 shift = is_play ? BO_SHIFT : BI_SHIFT;
 339
 340         return shift;
 341 }
 342
 343 static void fsi_stream_push(struct fsi_priv *fsi,
 344                             int is_play,
 345                             struct snd_pcm_substream *substream,
 346                             u32 buffer_len,
 347                             u32 period_len)
 348 {
 349         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 350
 351         io->substream   = substream;
 352         io->buff_len    = buffer_len;
 353         io->buff_offset = 0;
 354         io->period_len  = period_len;
 355         io->period_num  = 0;
 356 }
 357
 358 static void fsi_stream_pop(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 359 {
 360         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 361
 362         io->substream   = NULL;
 363         io->buff_len    = 0;
 364         io->buff_offset = 0;
 365         io->period_len  = 0;
 366         io->period_num  = 0;
 367 }
 368
 369 static int fsi_get_fifo_data_num(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 370 {
 371         u32 status;
 372         u32 reg = is_play ? DOFF_ST : DIFF_ST;
 373         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 374         int data_num;
 375
 376         status = fsi_reg_read(fsi, reg);
 377         data_num = 0x1ff & (status >> 8);
 378         data_num *= io->chan_num;
 379
 380         return data_num;
 381 }
 382
 383 static int fsi_len2num(int len, int width)
 384 {
 385         return len / width;
 386 }
 387
 388 #define fsi_num2offset(a, b) fsi_num2len(a, b)
 389 static int fsi_num2len(int num, int width)
 390 {
 391         return num * width;
 392 }
 393
 394 static int fsi_get_frame_width(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 395 {
 396         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 397         struct snd_pcm_substream *substream = io->substream;
 398         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
 399
 400         return frames_to_bytes(runtime, 1) / io->chan_num;
 401 }
 402
 403 /*
 404  *              dma function
 405  */
 406
 407 static u8 *fsi_dma_get_area(struct fsi_priv *fsi, int stream)
 408 {
 409         int is_play = fsi_stream_is_play(stream);
 410         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 411
 412         return io->substream->runtime->dma_area + io->buff_offset;
 413 }
 414
 415 static void fsi_dma_soft_push16(struct fsi_priv *fsi, int num)
 416 {
 417         u16 *start;
 418         int i;
 419
 420         start  = (u16 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK);
 421
 422         for (i = 0; i < num; i++)
 423                 fsi_reg_write(fsi, DODT, ((u32)*(start + i) << 8));
 424 }
 425
 426 static void fsi_dma_soft_pop16(struct fsi_priv *fsi, int num)
 427 {
 428         u16 *start;
 429         int i;
 430
 431         start  = (u16 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE);
 432
 433
 434         for (i = 0; i < num; i++)
 435                 *(start + i) = (u16)(fsi_reg_read(fsi, DIDT) >> 8);
 436 }
 437
 438 static void fsi_dma_soft_push32(struct fsi_priv *fsi, int num)
 439 {
 440         u32 *start;
 441         int i;
 442
 443         start  = (u32 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK);
 444
 445
 446         for (i = 0; i < num; i++)
 447                 fsi_reg_write(fsi, DODT, *(start + i));
 448 }
 449
 450 static void fsi_dma_soft_pop32(struct fsi_priv *fsi, int num)
 451 {
 452         u32 *start;
 453         int i;
 454
 455         start  = (u32 *)fsi_dma_get_area(fsi, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE);
 456
 457         for (i = 0; i < num; i++)
 458                 *(start + i) = fsi_reg_read(fsi, DIDT);
 459 }
 460
 461 /*
 462  *              irq function
 463  */
 464
 465 static void fsi_irq_enable(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 466 {
 467         u32 data = AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, is_play));
 468         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 469
 470         fsi_master_mask_set(master, master->core->imsk,  data, data);
 471         fsi_master_mask_set(master, master->core->iemsk, data, data);
 472 }
 473
 474 static void fsi_irq_disable(struct fsi_priv *fsi, int is_play)
 475 {
 476         u32 data = AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, is_play));
 477         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 478
 479         fsi_master_mask_set(master, master->core->imsk,  data, 0);
 480         fsi_master_mask_set(master, master->core->iemsk, data, 0);
 481 }
 482
 483 static u32 fsi_irq_get_status(struct fsi_master *master)
 484 {
 485         return fsi_master_read(master, master->core->int_st);
 486 }
 487
 488 static void fsi_irq_clear_status(struct fsi_priv *fsi)
 489 {
 490         u32 data = 0;
 491         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 492
 493         data |= AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, 0));
 494         data |= AB_IO(1, fsi_get_port_shift(fsi, 1));
 495
 496         /* clear interrupt factor */
 497         fsi_master_mask_set(master, master->core->int_st, data, 0);
 498 }
 499
 500 /*
 501  *              SPDIF master clock function
 502  *
 503  * These functions are used later FSI2
 504  */
 505 static void fsi_spdif_clk_ctrl(struct fsi_priv *fsi, int enable)
 506 {
 507         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 508         u32 mask, val;
 509
 510         if (master->core->ver < 2) {
 511                 pr_err("fsi: register access err (%s)\n", __func__);
 512                 return;
 513         }
 514
 515         mask = BP | SE;
 516         val = enable ? mask : 0;
 517
 518         fsi_is_port_a(fsi) ?
 519                 fsi_master_mask_set(master, master->core->a_mclk, mask, val) :
 520                 fsi_master_mask_set(master, master->core->b_mclk, mask, val);
 521 }
 522
 523 /*
 524  *              ctrl function
 525  */
 526
 527 static void fsi_clk_ctrl(struct fsi_priv *fsi, int enable)
 528 {
 529         u32 val = fsi_is_port_a(fsi) ? (1 << 0) : (1 << 4);
 530         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 531
 532         if (enable)
 533                 fsi_master_mask_set(master, CLK_RST, val, val);
 534         else
 535                 fsi_master_mask_set(master, CLK_RST, val, 0);
 536 }
 537
 538 static void fsi_fifo_init(struct fsi_priv *fsi,
 539                           int is_play,
 540                           struct snd_soc_dai *dai)
 541 {
 542         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 543         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 544         u32 ctrl, shift, i;
 545
 546         /* get on-chip RAM capacity */
 547         shift = fsi_master_read(master, FIFO_SZ);
 548         shift >>= fsi_get_port_shift(fsi, is_play);
 549         shift &= FIFO_SZ_MASK;
 550         io->fifo_max_num = 256 << shift;
 551         dev_dbg(dai->dev, "fifo = %d words\n", io->fifo_max_num);
 552
 553         /*
 554          * The maximum number of sample data varies depending
 555          * on the number of channels selected for the format.
 556          *
 557          * FIFOs are used in 4-channel units in 3-channel mode
 558          * and in 8-channel units in 5- to 7-channel mode
 559          * meaning that more FIFOs than the required size of DPRAM
 560          * are used.
 561          *
 562          * ex) if 256 words of DP-RAM is connected
 563          * 1 channel:  256 (256 x 1 = 256)
 564          * 2 channels: 128 (128 x 2 = 256)
 565          * 3 channels:  64 ( 64 x 3 = 192)
 566          * 4 channels:  64 ( 64 x 4 = 256)
 567          * 5 channels:  32 ( 32 x 5 = 160)
 568          * 6 channels:  32 ( 32 x 6 = 192)
 569          * 7 channels:  32 ( 32 x 7 = 224)
 570          * 8 channels:  32 ( 32 x 8 = 256)
 571          */
 572         for (i = 1; i < io->chan_num; i <<= 1)
 573                 io->fifo_max_num >>= 1;
 574         dev_dbg(dai->dev, "%d channel %d store\n",
 575                 io->chan_num, io->fifo_max_num);
 576
 577         ctrl = is_play ? DOFF_CTL : DIFF_CTL;
 578
 579         /* set interrupt generation factor */
 580         fsi_reg_write(fsi, ctrl, IRQ_HALF);
 581
 582         /* clear FIFO */
 583         fsi_reg_mask_set(fsi, ctrl, FIFO_CLR, FIFO_CLR);
 584 }
 585
 586 static void fsi_soft_all_reset(struct fsi_master *master)
 587 {
 588         /* port AB reset */
 589         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, PASR | PBSR, 0);
 590         mdelay(10);
 591
 592         /* soft reset */
 593         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, FSISR, 0);
 594         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, FSISR, FSISR);
 595         mdelay(10);
 596 }
 597
 598 static int fsi_fifo_data_ctrl(struct fsi_priv *fsi, int startup, int stream)
 599 {
 600         struct snd_pcm_runtime *runtime;
 601         struct snd_pcm_substream *substream = NULL;
 602         int is_play = fsi_stream_is_play(stream);
 603         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 604         u32 status_reg = is_play ? DOFF_ST : DIFF_ST;
 605         int data_residue_num;
 606         int data_num;
 607         int data_num_max;
 608         int ch_width;
 609         int over_period;
 610         void (*fn)(struct fsi_priv *fsi, int size);
 611
 612         if (!fsi                        ||
 613             !io->substream              ||
 614             !io->substream->runtime)
 615                 return -EINVAL;
 616
 617         over_period     = 0;
 618         substream       = io->substream;
 619         runtime         = substream->runtime;
 620
 621         /* FSI FIFO has limit.
 622          * So, this driver can not send periods data at a time
 623          */
 624         if (io->buff_offset >=
 625             fsi_num2offset(io->period_num + 1, io->period_len)) {
 626
 627                 over_period = 1;
 628                 io->period_num = (io->period_num + 1) % runtime->periods;
 629
 630                 if (0 == io->period_num)
 631                         io->buff_offset = 0;
 632         }
 633
 634         /* get 1 channel data width */
 635         ch_width = fsi_get_frame_width(fsi, is_play);
 636
 637         /* get residue data number of alsa */
 638         data_residue_num = fsi_len2num(io->buff_len - io->buff_offset,
 639                                        ch_width);
 640
 641         if (is_play) {
 642                 /*
 643                  * for play-back
 644                  *
 645                  * data_num_max : number of FSI fifo free space
 646                  * data_num     : number of ALSA residue data
 647                  */
 648                 data_num_max  = io->fifo_max_num * io->chan_num;
 649                 data_num_max -= fsi_get_fifo_data_num(fsi, is_play);
 650
 651                 data_num = data_residue_num;
 652
 653                 switch (ch_width) {
 654                 case 2:
 655                         fn = fsi_dma_soft_push16;
 656                         break;
 657                 case 4:
 658                         fn = fsi_dma_soft_push32;
 659                         break;
 660                 default:
 661                         return -EINVAL;
 662                 }
 663         } else {
 664                 /*
 665                  * for capture
 666                  *
 667                  * data_num_max : number of ALSA free space
 668                  * data_num     : number of data in FSI fifo
 669                  */
 670                 data_num_max = data_residue_num;
 671                 data_num     = fsi_get_fifo_data_num(fsi, is_play);
 672
 673                 switch (ch_width) {
 674                 case 2:
 675                         fn = fsi_dma_soft_pop16;
 676                         break;
 677                 case 4:
 678                         fn = fsi_dma_soft_pop32;
 679                         break;
 680                 default:
 681                         return -EINVAL;
 682                 }
 683         }
 684
 685         data_num = min(data_num, data_num_max);
 686
 687         fn(fsi, data_num);
 688
 689         /* update buff_offset */
 690         io->buff_offset += fsi_num2offset(data_num, ch_width);
 691
 692         /* check fifo status */
 693         if (!startup) {
 694                 struct snd_soc_dai *dai = fsi_get_dai(substream);
 695                 u32 status = fsi_reg_read(fsi, status_reg);
 696
 697                 if (status & ERR_OVER)
 698                         dev_err(dai->dev, "over run\n");
 699                 if (status & ERR_UNDER)
 700                         dev_err(dai->dev, "under run\n");
 701         }
 702         fsi_reg_write(fsi, status_reg, 0);
 703
 704         /* re-enable irq */
 705         fsi_irq_enable(fsi, is_play);
 706
 707         if (over_period)
 708                 snd_pcm_period_elapsed(substream);
 709
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 static int fsi_data_pop(struct fsi_priv *fsi, int startup)
 714 {
 715         return fsi_fifo_data_ctrl(fsi, startup, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE);
 716 }
 717
 718 static int fsi_data_push(struct fsi_priv *fsi, int startup)
 719 {
 720         return fsi_fifo_data_ctrl(fsi, startup, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK);
 721 }
 722
 723 static irqreturn_t fsi_interrupt(int irq, void *data)
 724 {
 725         struct fsi_master *master = data;
 726         u32 int_st = fsi_irq_get_status(master);
 727
 728         /* clear irq status */
 729         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, IR, 0);
 730         fsi_master_mask_set(master, SOFT_RST, IR, IR);
 731
 732         if (int_st & AB_IO(1, AO_SHIFT))
 733                 fsi_data_push(&master->fsia, 0);
 734         if (int_st & AB_IO(1, BO_SHIFT))
 735                 fsi_data_push(&master->fsib, 0);
 736         if (int_st & AB_IO(1, AI_SHIFT))
 737                 fsi_data_pop(&master->fsia, 0);
 738         if (int_st & AB_IO(1, BI_SHIFT))
 739                 fsi_data_pop(&master->fsib, 0);
 740
 741         fsi_irq_clear_status(&master->fsia);
 742         fsi_irq_clear_status(&master->fsib);
 743
 744         return IRQ_HANDLED;
 745 }
 746
 747 /*
 748  *              dai ops
 749  */
 750
 751 static int fsi_dai_startup(struct snd_pcm_substream *substream,
 752                            struct snd_soc_dai *dai)
 753 {
 754         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 755         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 756         struct fsi_stream *io;
 757         u32 flags = fsi_get_info_flags(fsi);
 758         u32 fmt;
 759         u32 reg;
 760         u32 data;
 761         int is_play = fsi_is_play(substream);
 762         int is_master;
 763
 764         io = fsi_get_stream(fsi, is_play);
 765
 766         pm_runtime_get_sync(dai->dev);
 767
 768         /* CKG1 */
 769         data = is_play ? (1 << 0) : (1 << 4);
 770         is_master = fsi_is_master_mode(fsi, is_play);
 771         if (is_master)
 772                 fsi_reg_mask_set(fsi, CKG1, data, data);
 773         else
 774                 fsi_reg_mask_set(fsi, CKG1, data, 0);
 775
 776         /* clock inversion (CKG2) */
 777         data = 0;
 778         if (SH_FSI_LRM_INV & flags)
 779                 data |= 1 << 12;
 780         if (SH_FSI_BRM_INV & flags)
 781                 data |= 1 << 8;
 782         if (SH_FSI_LRS_INV & flags)
 783                 data |= 1 << 4;
 784         if (SH_FSI_BRS_INV & flags)
 785                 data |= 1 << 0;
 786
 787         fsi_reg_write(fsi, CKG2, data);
 788
 789         /* do fmt, di fmt */
 790         data = 0;
 791         reg = is_play ? DO_FMT : DI_FMT;
 792         fmt = is_play ? SH_FSI_GET_OFMT(flags) : SH_FSI_GET_IFMT(flags);
 793         switch (fmt) {
 794         case SH_FSI_FMT_MONO:
 795                 data = CR_MONO;
 796                 io->chan_num = 1;
 797                 break;
 798         case SH_FSI_FMT_MONO_DELAY:
 799                 data = CR_MONO_D;
 800                 io->chan_num = 1;
 801                 break;
 802         case SH_FSI_FMT_PCM:
 803                 data = CR_PCM;
 804                 io->chan_num = 2;
 805                 break;
 806         case SH_FSI_FMT_I2S:
 807                 data = CR_I2S;
 808                 io->chan_num = 2;
 809                 break;
 810         case SH_FSI_FMT_TDM:
 811                 io->chan_num = is_play ?
 812                         SH_FSI_GET_CH_O(flags) : SH_FSI_GET_CH_I(flags);
 813                 data = CR_TDM | (io->chan_num - 1);
 814                 break;
 815         case SH_FSI_FMT_TDM_DELAY:
 816                 io->chan_num = is_play ?
 817                         SH_FSI_GET_CH_O(flags) : SH_FSI_GET_CH_I(flags);
 818                 data = CR_TDM_D | (io->chan_num - 1);
 819                 break;
 820         case SH_FSI_FMT_SPDIF:
 821                 if (master->core->ver < 2) {
 822                         dev_err(dai->dev, "This FSI can not use SPDIF\n");
 823                         return -EINVAL;
 824                 }
 825                 data = CR_BWS_16 | CR_DTMD_SPDIF_PCM | CR_PCM;
 826                 io->chan_num = 2;
 827                 fsi_spdif_clk_ctrl(fsi, 1);
 828                 fsi_reg_mask_set(fsi, OUT_SEL, DMMD, DMMD);
 829                 break;
 830         default:
 831                 dev_err(dai->dev, "unknown format.\n");
 832                 return -EINVAL;
 833         }
 834         fsi_reg_write(fsi, reg, data);
 835
 836         /* irq clear */
 837         fsi_irq_disable(fsi, is_play);
 838         fsi_irq_clear_status(fsi);
 839
 840         /* fifo init */
 841         fsi_fifo_init(fsi, is_play, dai);
 842
 843         return 0;
 844 }
 845
 846 static void fsi_dai_shutdown(struct snd_pcm_substream *substream,
 847                              struct snd_soc_dai *dai)
 848 {
 849         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 850         int is_play = fsi_is_play(substream);
 851
 852         fsi_irq_disable(fsi, is_play);
 853         fsi_clk_ctrl(fsi, 0);
 854
 855         pm_runtime_put_sync(dai->dev);
 856 }
 857
 858 static int fsi_dai_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd,
 859                            struct snd_soc_dai *dai)
 860 {
 861         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 862         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
 863         int is_play = fsi_is_play(substream);
 864         int ret = 0;
 865
 866         switch (cmd) {
 867         case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
 868                 fsi_stream_push(fsi, is_play, substream,
 869                                 frames_to_bytes(runtime, runtime->buffer_size),
 870                                 frames_to_bytes(runtime, runtime->period_size));
 871                 ret = is_play ? fsi_data_push(fsi, 1) : fsi_data_pop(fsi, 1);
 872                 break;
 873         case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
 874                 fsi_irq_disable(fsi, is_play);
 875                 fsi_stream_pop(fsi, is_play);
 876                 break;
 877         }
 878
 879         return ret;
 880 }
 881
 882 static int fsi_dai_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
 883                              struct snd_pcm_hw_params *params,
 884                              struct snd_soc_dai *dai)
 885 {
 886         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
 887         struct fsi_master *master = fsi_get_master(fsi);
 888         int (*set_rate)(int is_porta, int rate) = master->info->set_rate;
 889         int fsi_ver = master->core->ver;
 890         int is_play = fsi_is_play(substream);
 891         int ret;
 892
 893         /* if slave mode, set_rate is not needed */
 894         if (!fsi_is_master_mode(fsi, is_play))
 895                 return 0;
 896
 897         /* it is error if no set_rate */
 898         if (!set_rate)
 899                 return -EIO;
 900
 901         ret = set_rate(fsi_is_port_a(fsi), params_rate(params));
 902         if (ret > 0) {
 903                 u32 data = 0;
 904
 905                 switch (ret & SH_FSI_ACKMD_MASK) {
 906                 default:
 907                         /* FALL THROUGH */
 908                 case SH_FSI_ACKMD_512:
 909                         data |= (0x0 << 12);
 910                         break;
 911                 case SH_FSI_ACKMD_256:
 912                         data |= (0x1 << 12);
 913                         break;
 914                 case SH_FSI_ACKMD_128:
 915                         data |= (0x2 << 12);
 916                         break;
 917                 case SH_FSI_ACKMD_64:
 918                         data |= (0x3 << 12);
 919                         break;
 920                 case SH_FSI_ACKMD_32:
 921                         if (fsi_ver < 2)
 922                                 dev_err(dai->dev, "unsupported ACKMD\n");
 923                         else
 924                                 data |= (0x4 << 12);
 925                         break;
 926                 }
 927
 928                 switch (ret & SH_FSI_BPFMD_MASK) {
 929                 default:
 930                         /* FALL THROUGH */
 931                 case SH_FSI_BPFMD_32:
 932                         data |= (0x0 << 8);
 933                         break;
 934                 case SH_FSI_BPFMD_64:
 935                         data |= (0x1 << 8);
 936                         break;
 937                 case SH_FSI_BPFMD_128:
 938                         data |= (0x2 << 8);
 939                         break;
 940                 case SH_FSI_BPFMD_256:
 941                         data |= (0x3 << 8);
 942                         break;
 943                 case SH_FSI_BPFMD_512:
 944                         data |= (0x4 << 8);
 945                         break;
 946                 case SH_FSI_BPFMD_16:
 947                         if (fsi_ver < 2)
 948                                 dev_err(dai->dev, "unsupported ACKMD\n");
 949                         else
 950                                 data |= (0x7 << 8);
 951                         break;
 952                 }
 953
 954                 fsi_reg_mask_set(fsi, CKG1, (ACKMD_MASK | BPFMD_MASK) , data);
 955                 udelay(10);
 956                 fsi_clk_ctrl(fsi, 1);
 957                 ret = 0;
 958         }
 959
 960         return ret;
 961
 962 }
 963
 964 static struct snd_soc_dai_ops fsi_dai_ops = {
 965         .startup        = fsi_dai_startup,
 966         .shutdown       = fsi_dai_shutdown,
 967         .trigger        = fsi_dai_trigger,
 968         .hw_params      = fsi_dai_hw_params,
 969 };
 970
 971 /*
 972  *              pcm ops
 973  */
 974
 975 static struct snd_pcm_hardware fsi_pcm_hardware = {
 976         .info =         SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED      |
 977                         SNDRV_PCM_INFO_MMAP             |
 978                         SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID       |
 979                         SNDRV_PCM_INFO_PAUSE,
 980         .formats                = FSI_FMTS,
 981         .rates                  = FSI_RATES,
 982         .rate_min               = 8000,
 983         .rate_max               = 192000,
 984         .channels_min           = 1,
 985         .channels_max           = 2,
 986         .buffer_bytes_max       = 64 * 1024,
 987         .period_bytes_min       = 32,
 988         .period_bytes_max       = 8192,
 989         .periods_min            = 1,
 990         .periods_max            = 32,
 991         .fifo_size              = 256,
 992 };
 993
 994 static int fsi_pcm_open(struct snd_pcm_substream *substream)
 995 {
 996         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
 997         int ret = 0;
 998
 999         snd_soc_set_runtime_hwparams(substream, &fsi_pcm_hardware);
1000
1001         ret = snd_pcm_hw_constraint_integer(runtime,
1002                                             SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIODS);
1003
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 static int fsi_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
1008                          struct snd_pcm_hw_params *hw_params)
1009 {
1010         return snd_pcm_lib_malloc_pages(substream,
1011                                         params_buffer_bytes(hw_params));
1012 }
1013
1014 static int fsi_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream)
1015 {
1016         return snd_pcm_lib_free_pages(substream);
1017 }
1018
1019 static snd_pcm_uframes_t fsi_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
1020 {
1021         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1022         struct fsi_priv *fsi = fsi_get_priv(substream);
1023         struct fsi_stream *io = fsi_get_stream(fsi, fsi_is_play(substream));
1024         long location;
1025
1026         location = (io->buff_offset - 1);
1027         if (location < 0)
1028                 location = 0;
1029
1030         return bytes_to_frames(runtime, location);
1031 }
1032
1033 static struct snd_pcm_ops fsi_pcm_ops = {
1034         .open           = fsi_pcm_open,
1035         .ioctl          = snd_pcm_lib_ioctl,
1036         .hw_params      = fsi_hw_params,
1037         .hw_free        = fsi_hw_free,
1038         .pointer        = fsi_pointer,
1039 };
1040
1041 /*
1042  *              snd_soc_platform
1043  */
1044
1045 #define PREALLOC_BUFFER         (32 * 1024)
1046 #define PREALLOC_BUFFER_MAX     (32 * 1024)
1047
1048 static void fsi_pcm_free(struct snd_pcm *pcm)
1049 {
1050         snd_pcm_lib_preallocate_free_for_all(pcm);
1051 }
1052
1053 static int fsi_pcm_new(struct snd_card *card,
1054                        struct snd_soc_dai *dai,
1055                        struct snd_pcm *pcm)
1056 {
1057         /*
1058          * dont use SNDRV_DMA_TYPE_DEV, since it will oops the SH kernel
1059          * in MMAP mode (i.e. aplay -M)
1060          */
1061         return snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(
1062                 pcm,
1063                 SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS,
1064                 snd_dma_continuous_data(GFP_KERNEL),
1065                 PREALLOC_BUFFER, PREALLOC_BUFFER_MAX);
1066 }
1067
1068 /*
1069  *              alsa struct
1070  */
1071
1072 static struct snd_soc_dai_driver fsi_soc_dai[] = {
1073         {
1074                 .name                   = "fsia-dai",
1075                 .playback = {
1076                         .rates          = FSI_RATES,
1077                         .formats        = FSI_FMTS,
1078                         .channels_min   = 1,
1079                         .channels_max   = 8,
1080                 },
1081                 .capture = {
1082                         .rates          = FSI_RATES,
1083                         .formats        = FSI_FMTS,
1084                         .channels_min   = 1,
1085                         .channels_max   = 8,
1086                 },
1087                 .ops = &fsi_dai_ops,
1088         },
1089         {
1090                 .name                   = "fsib-dai",
1091                 .playback = {
1092                         .rates          = FSI_RATES,
1093                         .formats        = FSI_FMTS,
1094                         .channels_min   = 1,
1095                         .channels_max   = 8,
1096                 },
1097                 .capture = {
1098                         .rates          = FSI_RATES,
1099                         .formats        = FSI_FMTS,
1100                         .channels_min   = 1,
1101                         .channels_max   = 8,
1102                 },
1103                 .ops = &fsi_dai_ops,
1104         },
1105 };
1106
1107 static struct snd_soc_platform_driver fsi_soc_platform = {
1108         .ops            = &fsi_pcm_ops,
1109         .pcm_new        = fsi_pcm_new,
1110         .pcm_free       = fsi_pcm_free,
1111 };
1112
1113 /*
1114  *              platform function
1115  */
1116
1117 static int fsi_probe(struct platform_device *pdev)
1118 {
1119         struct fsi_master *master;
1120         const struct platform_device_id *id_entry;
1121         struct resource *res;
1122         unsigned int irq;
1123         int ret;
1124
1125         id_entry = pdev->id_entry;
1126         if (!id_entry) {
1127                 dev_err(&pdev->dev, "unknown fsi device\n");
1128                 return -ENODEV;
1129         }
1130
1131         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1132         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1133         if (!res || (int)irq <= 0) {
1134                 dev_err(&pdev->dev, "Not enough FSI platform resources.\n");
1135                 ret = -ENODEV;
1136                 goto exit;
1137         }
1138
1139         master = kzalloc(sizeof(*master), GFP_KERNEL);
1140         if (!master) {
1141                 dev_err(&pdev->dev, "Could not allocate master\n");
1142                 ret = -ENOMEM;
1143                 goto exit;
1144         }
1145
1146         master->base = ioremap_nocache(res->start, resource_size(res));
1147         if (!master->base) {
1148                 ret = -ENXIO;
1149                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to ioremap FSI registers.\n");
1150                 goto exit_kfree;
1151         }
1152
1153         /* master setting */
1154         master->irq             = irq;
1155         master->info            = pdev->dev.platform_data;
1156         master->core            = (struct fsi_core *)id_entry->driver_data;
1157         spin_lock_init(&master->lock);
1158
1159         /* FSI A setting */
1160         master->fsia.base       = master->base;
1161         master->fsia.master     = master;
1162
1163         /* FSI B setting */
1164         master->fsib.base       = master->base + 0x40;
1165         master->fsib.master     = master;
1166
1167         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1168         pm_runtime_resume(&pdev->dev);
1169         dev_set_drvdata(&pdev->dev, master);
1170
1171         fsi_soft_all_reset(master);
1172
1173         ret = request_irq(irq, &fsi_interrupt, IRQF_DISABLED,
1174                           id_entry->name, master);
1175         if (ret) {
1176                 dev_err(&pdev->dev, "irq request err\n");
1177                 goto exit_iounmap;
1178         }
1179
1180         ret = snd_soc_register_platform(&pdev->dev, &fsi_soc_platform);
1181         if (ret < 0) {
1182                 dev_err(&pdev->dev, "cannot snd soc register\n");
1183                 goto exit_free_irq;
1184         }
1185
1186         return snd_soc_register_dais(&pdev->dev, fsi_soc_dai, ARRAY_SIZE(fsi_soc_dai));
1187
1188 exit_free_irq:
1189         free_irq(irq, master);
1190 exit_iounmap:
1191         iounmap(master->base);
1192         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1193 exit_kfree:
1194         kfree(master);
1195         master = NULL;
1196 exit:
1197         return ret;
1198 }
1199
1200 static int fsi_remove(struct platform_device *pdev)
1201 {
1202         struct fsi_master *master;
1203
1204         master = dev_get_drvdata(&pdev->dev);
1205
1206         snd_soc_unregister_dais(&pdev->dev, ARRAY_SIZE(fsi_soc_dai));
1207         snd_soc_unregister_platform(&pdev->dev);
1208
1209         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1210
1211         free_irq(master->irq, master);
1212
1213         iounmap(master->base);
1214         kfree(master);
1215
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 static int fsi_runtime_nop(struct device *dev)
1220 {
1221         /* Runtime PM callback shared between ->runtime_suspend()
1222          * and ->runtime_resume(). Simply returns success.
1223          *
1224          * This driver re-initializes all registers after
1225          * pm_runtime_get_sync() anyway so there is no need
1226          * to save and restore registers here.
1227          */
1228         return 0;
1229 }
1230
1231 static struct dev_pm_ops fsi_pm_ops = {
1232         .runtime_suspend        = fsi_runtime_nop,
1233         .runtime_resume         = fsi_runtime_nop,
1234 };
1235
1236 static struct fsi_core fsi1_core = {
1237         .ver    = 1,
1238
1239         /* Interrupt */
1240         .int_st = INT_ST,
1241         .iemsk  = IEMSK,
1242         .imsk   = IMSK,
1243 };
1244
1245 static struct fsi_core fsi2_core = {
1246         .ver    = 2,
1247
1248         /* Interrupt */
1249         .int_st = CPU_INT_ST,
1250         .iemsk  = CPU_IEMSK,
1251         .imsk   = CPU_IMSK,
1252         .a_mclk = A_MST_CTLR,
1253         .b_mclk = B_MST_CTLR,
1254 };
1255
1256 static struct platform_device_id fsi_id_table[] = {
1257         { "sh_fsi",     (kernel_ulong_t)&fsi1_core },
1258         { "sh_fsi2",    (kernel_ulong_t)&fsi2_core },
1259         {},
1260 };
1261 MODULE_DEVICE_TABLE(platform, fsi_id_table);
1262
1263 static struct platform_driver fsi_driver = {
1264         .driver         = {
1265                 .name   = "fsi-pcm-audio",
1266                 .pm     = &fsi_pm_ops,
1267         },
1268         .probe          = fsi_probe,
1269         .remove         = fsi_remove,
1270         .id_table       = fsi_id_table,
1271 };
1272
1273 static int __init fsi_mobile_init(void)
1274 {
1275         return platform_driver_register(&fsi_driver);
1276 }
1277
1278 static void __exit fsi_mobile_exit(void)
1279 {
1280         platform_driver_unregister(&fsi_driver);
1281 }
1282
1283 module_init(fsi_mobile_init);
1284 module_exit(fsi_mobile_exit);
1285
1286 MODULE_LICENSE("GPL");
1287 MODULE_DESCRIPTION("SuperH onchip FSI audio driver");
1288 MODULE_AUTHOR("Kuninori Morimoto <morimoto.kuninori@renesas.com>");