Quelle  i2c-nvidia-gpu.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Nvidia GPU I2C controller Driver
 *
 * Copyright (C) 2018 NVIDIA Corporation. All rights reserved.
 * Author: Ajay Gupta <ajayg@nvidia.com>
 */
#include <linux/delay.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/iopoll.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/power_supply.h>

#include <linux/unaligned.h>

#include "i2c-ccgx-ucsi.h"

/* I2C definitions */
#define I2C_MST_CNTL    0x00
#define I2C_MST_CNTL_GEN_START   BIT(0)
#define I2C_MST_CNTL_GEN_STOP   BIT(1)
#define I2C_MST_CNTL_CMD_READ   (1 << 2)
#define I2C_MST_CNTL_CMD_WRITE   (2 << 2)
#define I2C_MST_CNTL_BURST_SIZE_SHIFT  6
#define I2C_MST_CNTL_GEN_NACK   BIT(28)
#define I2C_MST_CNTL_STATUS   GENMASK(30, 29)
#define I2C_MST_CNTL_STATUS_OKAY  (0 << 29)
#define I2C_MST_CNTL_STATUS_NO_ACK  (1 << 29)
#define I2C_MST_CNTL_STATUS_TIMEOUT  (2 << 29)
#define I2C_MST_CNTL_STATUS_BUS_BUSY  (3 << 29)
#define I2C_MST_CNTL_CYCLE_TRIGGER  BIT(31)

#define I2C_MST_ADDR    0x04

#define I2C_MST_I2C0_TIMING    0x08
#define I2C_MST_I2C0_TIMING_SCL_PERIOD_100KHZ  0x10e
#define I2C_MST_I2C0_TIMING_TIMEOUT_CLK_CNT  16
#define I2C_MST_I2C0_TIMING_TIMEOUT_CLK_CNT_MAX  255
#define I2C_MST_I2C0_TIMING_TIMEOUT_CHECK  BIT(24)

#define I2C_MST_DATA     0x0c

#define I2C_MST_HYBRID_PADCTL    0x20
#define I2C_MST_HYBRID_PADCTL_MODE_I2C   BIT(0)
#define I2C_MST_HYBRID_PADCTL_I2C_SCL_INPUT_RCV  BIT(14)
#define I2C_MST_HYBRID_PADCTL_I2C_SDA_INPUT_RCV  BIT(15)

struct gpu_i2c_dev {
 struct device *dev;
 void __iomem *regs;
 struct i2c_adapter adapter;
 struct i2c_board_info *gpu_ccgx_ucsi;
 struct i2c_client *ccgx_client;
};

static void gpu_enable_i2c_bus(struct gpu_i2c_dev *i2cd)
{
 u32 val;

 /* enable I2C */
 val = readl(i2cd->regs + I2C_MST_HYBRID_PADCTL);
 val |= I2C_MST_HYBRID_PADCTL_MODE_I2C |
  I2C_MST_HYBRID_PADCTL_I2C_SCL_INPUT_RCV |
  I2C_MST_HYBRID_PADCTL_I2C_SDA_INPUT_RCV;
 writel(val, i2cd->regs + I2C_MST_HYBRID_PADCTL);

 /* enable 100KHZ mode */
 val = I2C_MST_I2C0_TIMING_SCL_PERIOD_100KHZ;
 val |= (I2C_MST_I2C0_TIMING_TIMEOUT_CLK_CNT_MAX
     << I2C_MST_I2C0_TIMING_TIMEOUT_CLK_CNT);
 val |= I2C_MST_I2C0_TIMING_TIMEOUT_CHECK;
 writel(val, i2cd->regs + I2C_MST_I2C0_TIMING);
}

static int gpu_i2c_check_status(struct gpu_i2c_dev *i2cd)
{
 u32 val;
 int ret;

 ret = readl_poll_timeout(i2cd->regs + I2C_MST_CNTL, val,
     !(val & I2C_MST_CNTL_CYCLE_TRIGGER) ||
     (val & I2C_MST_CNTL_STATUS) != I2C_MST_CNTL_STATUS_BUS_BUSY,
     500, 1000 * USEC_PER_MSEC);

 if (ret) {
  dev_err(i2cd->dev, "i2c timeout error %x\n", val);
  return -ETIMEDOUT;
 }

 val = readl(i2cd->regs + I2C_MST_CNTL);
 switch (val & I2C_MST_CNTL_STATUS) {
 case I2C_MST_CNTL_STATUS_OKAY:
  return 0;
 case I2C_MST_CNTL_STATUS_NO_ACK:
  return -ENXIO;
 case I2C_MST_CNTL_STATUS_TIMEOUT:
  return -ETIMEDOUT;
 default:
  return 0;
 }
}

static int gpu_i2c_read(struct gpu_i2c_dev *i2cd, u8 *data, u16 len)
{
 int status;
 u32 val;

 val = I2C_MST_CNTL_GEN_START | I2C_MST_CNTL_CMD_READ |
  (len << I2C_MST_CNTL_BURST_SIZE_SHIFT) |
  I2C_MST_CNTL_CYCLE_TRIGGER | I2C_MST_CNTL_GEN_NACK;
 writel(val, i2cd->regs + I2C_MST_CNTL);

 status = gpu_i2c_check_status(i2cd);
 if (status < 0)
  return status;

 val = readl(i2cd->regs + I2C_MST_DATA);
 switch (len) {
 case 1:
  data[0] = val;
  break;
 case 2:
  put_unaligned_be16(val, data);
  break;
 case 3:
  put_unaligned_be24(val, data);
  break;
 case 4:
  put_unaligned_be32(val, data);
  break;
 default:
  break;
 }
 return status;
}

static int gpu_i2c_start(struct gpu_i2c_dev *i2cd)
{
 writel(I2C_MST_CNTL_GEN_START, i2cd->regs + I2C_MST_CNTL);
 return gpu_i2c_check_status(i2cd);
}

static int gpu_i2c_stop(struct gpu_i2c_dev *i2cd)
{
 writel(I2C_MST_CNTL_GEN_STOP, i2cd->regs + I2C_MST_CNTL);
 return gpu_i2c_check_status(i2cd);
}

static int gpu_i2c_write(struct gpu_i2c_dev *i2cd, u8 data)
{
 u32 val;

 writel(data, i2cd->regs + I2C_MST_DATA);

 val = I2C_MST_CNTL_CMD_WRITE | (1 << I2C_MST_CNTL_BURST_SIZE_SHIFT);
 writel(val, i2cd->regs + I2C_MST_CNTL);

 return gpu_i2c_check_status(i2cd);
}

static int gpu_i2c_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
{
 struct gpu_i2c_dev *i2cd = i2c_get_adapdata(adap);
 int status, status2;
 bool send_stop = true;
 int i, j;

 /*
 * The controller supports maximum 4 byte read due to known
 * limitation of sending STOP after every read.
 */
 pm_runtime_get_sync(i2cd->dev);
 for (i = 0; i < num; i++) {
  if (msgs[i].flags & I2C_M_RD) {
   /* program client address before starting read */
   writel(msgs[i].addr, i2cd->regs + I2C_MST_ADDR);
   /* gpu_i2c_read has implicit start */
   status = gpu_i2c_read(i2cd, msgs[i].buf, msgs[i].len);
   if (status < 0)
    goto exit;
  } else {
   u8 addr = i2c_8bit_addr_from_msg(msgs + i);

   status = gpu_i2c_start(i2cd);
   if (status < 0) {
    if (i == 0)
     send_stop = false;
    goto exit;
   }

   status = gpu_i2c_write(i2cd, addr);
   if (status < 0)
    goto exit;

   for (j = 0; j < msgs[i].len; j++) {
    status = gpu_i2c_write(i2cd, msgs[i].buf[j]);
    if (status < 0)
     goto exit;
   }
  }
 }
 send_stop = false;
 status = gpu_i2c_stop(i2cd);
 if (status < 0)
  goto exit;

 status = i;
exit:
 if (send_stop) {
  status2 = gpu_i2c_stop(i2cd);
  if (status2 < 0)
   dev_err(i2cd->dev, "i2c stop failed %d\n", status2);
 }
 pm_runtime_mark_last_busy(i2cd->dev);
 pm_runtime_put_autosuspend(i2cd->dev);
 return status;
}

static const struct i2c_adapter_quirks gpu_i2c_quirks = {
 .max_read_len = 4,
 .max_comb_2nd_msg_len = 4,
 .flags = I2C_AQ_COMB_WRITE_THEN_READ,
};

static u32 gpu_i2c_functionality(struct i2c_adapter *adap)
{
 return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL;
}

static const struct i2c_algorithm gpu_i2c_algorithm = {
 .xfer = gpu_i2c_xfer,
 .functionality = gpu_i2c_functionality,
};

/*
 * This driver is for Nvidia GPU cards with USB Type-C interface.
 * We want to identify the cards using vendor ID and class code only
 * to avoid dependency of adding product id for any new card which
 * requires this driver.
 * Currently there is no class code defined for UCSI device over PCI
 * so using UNKNOWN class for now and it will be updated when UCSI
 * over PCI gets a class code.
 * There is no other NVIDIA cards with UNKNOWN class code. Even if the
 * driver gets loaded for an undesired card then eventually i2c_read()
 * (initiated from UCSI i2c_client) will timeout or UCSI commands will
 * timeout.
 */
#define PCI_CLASS_SERIAL_UNKNOWN 0x0c80
static const struct pci_device_id gpu_i2c_ids[] = {
 { PCI_VENDOR_ID_NVIDIA, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
  PCI_CLASS_SERIAL_UNKNOWN << 8, 0xffffff00},
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(pci, gpu_i2c_ids);

static const struct property_entry ccgx_props[] = {
 /* Use FW built for NVIDIA GPU only */
 PROPERTY_ENTRY_STRING("firmware-name", "nvidia,gpu"),
 /* USB-C doesn't power the system */
 PROPERTY_ENTRY_U8("scope", POWER_SUPPLY_SCOPE_DEVICE),
 { }
};

static const struct software_node ccgx_node = {
 .properties = ccgx_props,
};

static int gpu_i2c_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
{
 struct device *dev = &pdev->dev;
 struct gpu_i2c_dev *i2cd;
 int status;

 i2cd = devm_kzalloc(dev, sizeof(*i2cd), GFP_KERNEL);
 if (!i2cd)
  return -ENOMEM;

 i2cd->dev = dev;
 dev_set_drvdata(dev, i2cd);

 status = pcim_enable_device(pdev);
 if (status < 0)
  return dev_err_probe(dev, status, "pcim_enable_device failed\n");

 pci_set_master(pdev);

 i2cd->regs = pcim_iomap(pdev, 0, 0);
 if (!i2cd->regs)
  return dev_err_probe(dev, -ENOMEM, "pcim_iomap failed\n");

 status = pci_alloc_irq_vectors(pdev, 1, 1, PCI_IRQ_MSI);
 if (status < 0)
  return dev_err_probe(dev, status, "pci_alloc_irq_vectors err\n");

 gpu_enable_i2c_bus(i2cd);

 i2c_set_adapdata(&i2cd->adapter, i2cd);
 i2cd->adapter.owner = THIS_MODULE;
 strscpy(i2cd->adapter.name, "NVIDIA GPU I2C adapter",
  sizeof(i2cd->adapter.name));
 i2cd->adapter.algo = &gpu_i2c_algorithm;
 i2cd->adapter.quirks = &gpu_i2c_quirks;
 i2cd->adapter.dev.parent = dev;
 status = i2c_add_adapter(&i2cd->adapter);
 if (status < 0)
  goto free_irq_vectors;

 i2cd->ccgx_client = i2c_new_ccgx_ucsi(&i2cd->adapter, pdev->irq, &ccgx_node);
 if (IS_ERR(i2cd->ccgx_client)) {
  status = dev_err_probe(dev, PTR_ERR(i2cd->ccgx_client), "register UCSI failed\n");
  goto del_adapter;
 }

 pm_runtime_set_autosuspend_delay(dev, 3000);
 pm_runtime_use_autosuspend(dev);
 pm_runtime_put_autosuspend(dev);
 pm_runtime_allow(dev);

 return 0;

del_adapter:
 i2c_del_adapter(&i2cd->adapter);
free_irq_vectors:
 pci_free_irq_vectors(pdev);
 return status;
}

static void gpu_i2c_remove(struct pci_dev *pdev)
{
 struct gpu_i2c_dev *i2cd = pci_get_drvdata(pdev);

 pm_runtime_get_noresume(i2cd->dev);
 i2c_del_adapter(&i2cd->adapter);
 pci_free_irq_vectors(pdev);
}

#define gpu_i2c_suspend NULL

static __maybe_unused int gpu_i2c_resume(struct device *dev)
{
 struct gpu_i2c_dev *i2cd = dev_get_drvdata(dev);

 gpu_enable_i2c_bus(i2cd);
 /*
 * Runtime resume ccgx client so that it can see for any
 * connector change event. Old ccg firmware has known
 * issue of not triggering interrupt when a device is
 * connected to runtime resume the controller.
 */
 pm_request_resume(&i2cd->ccgx_client->dev);
 return 0;
}

static UNIVERSAL_DEV_PM_OPS(gpu_i2c_driver_pm, gpu_i2c_suspend, gpu_i2c_resume,
       NULL);

static struct pci_driver gpu_i2c_driver = {
 .name  = "nvidia-gpu",
 .id_table = gpu_i2c_ids,
 .probe  = gpu_i2c_probe,
 .remove  = gpu_i2c_remove,
 .driver  = {
  .pm = &gpu_i2c_driver_pm,
 },
};

module_pci_driver(gpu_i2c_driver);

MODULE_AUTHOR("Ajay Gupta ");
MODULE_DESCRIPTION("Nvidia GPU I2C controller Driver");
MODULE_LICENSE("GPL v2");