Quelle  realtek-smi.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/* Realtek Simple Management Interface (SMI) driver
 * It can be discussed how "simple" this interface is.
 *
 * The SMI protocol piggy-backs the MDIO MDC and MDIO signals levels
 * but the protocol is not MDIO at all. Instead it is a Realtek
 * pecularity that need to bit-bang the lines in a special way to
 * communicate with the switch.
 *
 * ASICs we intend to support with this driver:
 *
 * RTL8366   - The original version, apparently
 * RTL8369   - Similar enough to have the same datsheet as RTL8366
 * RTL8366RB - Probably reads out "RTL8366 revision B", has a quite
 *             different register layout from the other two
 * RTL8366S  - Is this "RTL8366 super"?
 * RTL8367   - Has an OpenWRT driver as well
 * RTL8368S  - Seems to be an alternative name for RTL8366RB
 * RTL8370   - Also uses SMI
 *
 * Copyright (C) 2017 Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
 * Copyright (C) 2010 Antti Seppälä <a.seppala@gmail.com>
 * Copyright (C) 2010 Roman Yeryomin <roman@advem.lv>
 * Copyright (C) 2011 Colin Leitner <colin.leitner@googlemail.com>
 * Copyright (C) 2009-2010 Gabor Juhos <juhosg@openwrt.org>
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/if_bridge.h>

#include "realtek.h"
#include "realtek-smi.h"
#include "rtl83xx.h"

#define REALTEK_SMI_ACK_RETRY_COUNT  5

static inline void realtek_smi_clk_delay(struct realtek_priv *priv)
{
 ndelay(priv->variant->clk_delay);
}

static void realtek_smi_start(struct realtek_priv *priv)
{
 /* Set GPIO pins to output mode, with initial state:
 * SCK = 0, SDA = 1
 */
 gpiod_direction_output(priv->mdc, 0);
 gpiod_direction_output(priv->mdio, 1);
 realtek_smi_clk_delay(priv);

 /* CLK 1: 0 -> 1, 1 -> 0 */
 gpiod_set_value(priv->mdc, 1);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 0);
 realtek_smi_clk_delay(priv);

 /* CLK 2: */
 gpiod_set_value(priv->mdc, 1);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdio, 0);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 0);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdio, 1);
}

static void realtek_smi_stop(struct realtek_priv *priv)
{
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdio, 0);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 1);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdio, 1);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 1);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 0);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 1);

 /* Add a click */
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 0);
 realtek_smi_clk_delay(priv);
 gpiod_set_value(priv->mdc, 1);

 /* Set GPIO pins to input mode */
 gpiod_direction_input(priv->mdio);
 gpiod_direction_input(priv->mdc);
}

static void realtek_smi_write_bits(struct realtek_priv *priv, u32 data, u32 len)
{
 for (; len > 0; len--) {
  realtek_smi_clk_delay(priv);

  /* Prepare data */
  gpiod_set_value(priv->mdio, !!(data & (1 << (len - 1))));
  realtek_smi_clk_delay(priv);

  /* Clocking */
  gpiod_set_value(priv->mdc, 1);
  realtek_smi_clk_delay(priv);
  gpiod_set_value(priv->mdc, 0);
 }
}

static void realtek_smi_read_bits(struct realtek_priv *priv, u32 len, u32 *data)
{
 gpiod_direction_input(priv->mdio);

 for (*data = 0; len > 0; len--) {
  u32 u;

  realtek_smi_clk_delay(priv);

  /* Clocking */
  gpiod_set_value(priv->mdc, 1);
  realtek_smi_clk_delay(priv);
  u = !!gpiod_get_value(priv->mdio);
  gpiod_set_value(priv->mdc, 0);

  *data |= (u << (len - 1));
 }

 gpiod_direction_output(priv->mdio, 0);
}

static int realtek_smi_wait_for_ack(struct realtek_priv *priv)
{
 int retry_cnt;

 retry_cnt = 0;
 do {
  u32 ack;

  realtek_smi_read_bits(priv, 1, &ack);
  if (ack == 0)
   break;

  if (++retry_cnt > REALTEK_SMI_ACK_RETRY_COUNT) {
   dev_err(priv->dev, "ACK timeout\n");
   return -ETIMEDOUT;
  }
 } while (1);

 return 0;
}

static int realtek_smi_write_byte(struct realtek_priv *priv, u8 data)
{
 realtek_smi_write_bits(priv, data, 8);
 return realtek_smi_wait_for_ack(priv);
}

static int realtek_smi_write_byte_noack(struct realtek_priv *priv, u8 data)
{
 realtek_smi_write_bits(priv, data, 8);
 return 0;
}

static int realtek_smi_read_byte0(struct realtek_priv *priv, u8 *data)
{
 u32 t;

 /* Read data */
 realtek_smi_read_bits(priv, 8, &t);
 *data = (t & 0xff);

 /* Send an ACK */
 realtek_smi_write_bits(priv, 0x00, 1);

 return 0;
}

static int realtek_smi_read_byte1(struct realtek_priv *priv, u8 *data)
{
 u32 t;

 /* Read data */
 realtek_smi_read_bits(priv, 8, &t);
 *data = (t & 0xff);

 /* Send an ACK */
 realtek_smi_write_bits(priv, 0x01, 1);

 return 0;
}

static int realtek_smi_read_reg(struct realtek_priv *priv, u32 addr, u32 *data)
{
 unsigned long flags;
 u8 lo = 0;
 u8 hi = 0;
 int ret;

 spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);

 realtek_smi_start(priv);

 /* Send READ command */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, priv->variant->cmd_read);
 if (ret)
  goto out;

 /* Set ADDR[7:0] */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, addr & 0xff);
 if (ret)
  goto out;

 /* Set ADDR[15:8] */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, addr >> 8);
 if (ret)
  goto out;

 /* Read DATA[7:0] */
 realtek_smi_read_byte0(priv, &lo);
 /* Read DATA[15:8] */
 realtek_smi_read_byte1(priv, &hi);

 *data = ((u32)lo) | (((u32)hi) << 8);

 ret = 0;

 out:
 realtek_smi_stop(priv);
 spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);

 return ret;
}

static int realtek_smi_write_reg(struct realtek_priv *priv,
     u32 addr, u32 data, bool ack)
{
 unsigned long flags;
 int ret;

 spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);

 realtek_smi_start(priv);

 /* Send WRITE command */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, priv->variant->cmd_write);
 if (ret)
  goto out;

 /* Set ADDR[7:0] */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, addr & 0xff);
 if (ret)
  goto out;

 /* Set ADDR[15:8] */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, addr >> 8);
 if (ret)
  goto out;

 /* Write DATA[7:0] */
 ret = realtek_smi_write_byte(priv, data & 0xff);
 if (ret)
  goto out;

 /* Write DATA[15:8] */
 if (ack)
  ret = realtek_smi_write_byte(priv, data >> 8);
 else
  ret = realtek_smi_write_byte_noack(priv, data >> 8);
 if (ret)
  goto out;

 ret = 0;

 out:
 realtek_smi_stop(priv);
 spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);

 return ret;
}

/* There is one single case when we need to use this accessor and that
 * is when issueing soft reset. Since the device reset as soon as we write
 * that bit, no ACK will come back for natural reasons.
 */
static int realtek_smi_write_reg_noack(void *ctx, u32 reg, u32 val)
{
 return realtek_smi_write_reg(ctx, reg, val, false);
}

/* Regmap accessors */

static int realtek_smi_write(void *ctx, u32 reg, u32 val)
{
 struct realtek_priv *priv = ctx;

 return realtek_smi_write_reg(priv, reg, val, true);
}

static int realtek_smi_read(void *ctx, u32 reg, u32 *val)
{
 struct realtek_priv *priv = ctx;

 return realtek_smi_read_reg(priv, reg, val);
}

static const struct realtek_interface_info realtek_smi_info = {
 .reg_read = realtek_smi_read,
 .reg_write = realtek_smi_write,
};

/**
 * realtek_smi_probe() - Probe a platform device for an SMI-connected switch
 * @pdev: platform_device to probe on.
 *
 * This function should be used as the .probe in a platform_driver. After
 * calling the common probe function for both interfaces, it initializes the
 * values specific for SMI-connected devices. Finally, it calls a common
 * function to register the DSA switch.
 *
 * Context: Can sleep. Takes and releases priv->map_lock.
 * Return: Returns 0 on success, a negative error on failure.
 */
int realtek_smi_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct device *dev = &pdev->dev;
 struct realtek_priv *priv;
 int ret;

 priv = rtl83xx_probe(dev, &realtek_smi_info);
 if (IS_ERR(priv))
  return PTR_ERR(priv);

 /* Fetch MDIO pins */
 priv->mdc = devm_gpiod_get_optional(dev, "mdc", GPIOD_OUT_LOW);
 if (IS_ERR(priv->mdc)) {
  rtl83xx_remove(priv);
  return PTR_ERR(priv->mdc);
 }

 priv->mdio = devm_gpiod_get_optional(dev, "mdio", GPIOD_OUT_LOW);
 if (IS_ERR(priv->mdio)) {
  rtl83xx_remove(priv);
  return PTR_ERR(priv->mdio);
 }

 priv->write_reg_noack = realtek_smi_write_reg_noack;

 ret = rtl83xx_register_switch(priv);
 if (ret) {
  rtl83xx_remove(priv);
  return ret;
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(realtek_smi_probe, "REALTEK_DSA");

/**
 * realtek_smi_remove() - Remove the driver of a SMI-connected switch
 * @pdev: platform_device to be removed.
 *
 * This function should be used as the .remove in a platform_driver. First
 * it unregisters the DSA switch and then it calls the common remove function.
 *
 * Context: Can sleep.
 * Return: Nothing.
 */
void realtek_smi_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct realtek_priv *priv = platform_get_drvdata(pdev);

 if (!priv)
  return;

 rtl83xx_unregister_switch(priv);

 rtl83xx_remove(priv);
}
EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(realtek_smi_remove, "REALTEK_DSA");

/**
 * realtek_smi_shutdown() - Shutdown the driver of a SMI-connected switch
 * @pdev: platform_device shutting down.
 *
 * This function should be used as the .shutdown in a platform_driver. It calls
 * the common shutdown function.
 *
 * Context: Can sleep.
 * Return: Nothing.
 */
void realtek_smi_shutdown(struct platform_device *pdev)
{
 struct realtek_priv *priv = platform_get_drvdata(pdev);

 if (!priv)
  return;

 rtl83xx_shutdown(priv);
}
EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(realtek_smi_shutdown, "REALTEK_DSA");