hc
2025-02-14 bbb9540dc49f70f6b703d1c8d1b85fa5f602d86e
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
// SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0+ OR MIT)
/*
 * Copyright (c) 2023 Rockchip Electronics Co., Ltd.
 */
 
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/iopoll.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spi/spi.h>
 
#include <linux/platform_data/spi-rockchip.h>
 
#define SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE    0x1040
#define SPI_OBJ_APP_RAM_SIZE    0x10000
 
#define SPI_OBJ_CTRL_MSG_SIZE    0x8
#define SPI_OBJ_CTRL_CMD_INIT    0x99
#define SPI_OBJ_CTRL_CMD_READ    0x3A
#define SPI_OBJ_CTRL_CMD_WRITE    0x4B
#define SPI_OBJ_CTRL_CMD_DUPLEX    0x5C
 
#define SPI_OBJ_DEFAULT_TIMEOUT_US    100000
 
struct spi_obj_ctrl {
   u16 cmd;
   u16 addr;
   u32 data;
};
 
struct spidev_rkmst_data {
   struct device    *dev;
   struct spi_device *spi;
   char *ctrlbuf;
   char *rxbuf;
   char *txbuf;
   struct gpio_desc *ready;
   int ready_irqnum;
   bool ready_status;
   bool verbose;
   struct miscdevice misc_dev;
};
 
static u32 bit_per_word = 8;
 
static inline void spidev_mst_slave_ready_status(struct spidev_rkmst_data *spidev, bool status)
{
   spidev->ready_status = status;
}
 
static irqreturn_t spidev_mst_slave_ready_interrupt(int irq, void *arg)
{
   struct spidev_rkmst_data *spidev = (struct spidev_rkmst_data *)arg;
 
   spidev_mst_slave_ready_status(spidev, true);
 
   return IRQ_HANDLED;
}
 
static bool spidev_mst_check_slave_ready(struct spidev_rkmst_data *spidev)
{
   return spidev->ready_status;
}
 
static int spidev_mst_wait_for_slave_ready(struct spidev_rkmst_data *spidev,
                      u32 timeout_us)
{
   bool ready;
   int ret;
 
   ret = read_poll_timeout(spidev_mst_check_slave_ready, ready,
               ready, 100, timeout_us + 100, false, spidev);
   if (ret) {
       dev_err(&spidev->spi->dev, "timeout and reset slave\n");
 
       return -ETIMEDOUT;
   }
 
   return true;
}
 
static int spidev_mst_write(struct spidev_rkmst_data *spidev, const void *txbuf, size_t n)
{
   struct spi_device *spi = spidev->spi;
   struct spi_transfer t = {
           .tx_buf = txbuf,
           .len = n,
           .bits_per_word = bit_per_word,
       };
   struct spi_message m;
   int ret;
 
   spi_message_init(&m);
   spi_message_add_tail(&t, &m);
 
   ret = spidev_mst_wait_for_slave_ready(spidev, SPI_OBJ_DEFAULT_TIMEOUT_US);
   if (ret < 0)
       return ret;
 
   spidev_mst_slave_ready_status(spidev, false);
   ret = spi_sync(spi, &m);
 
   return ret;
}
 
static int spidev_mst_write_bypass(struct spidev_rkmst_data *spidev, const void *txbuf, size_t n)
{
   struct spi_device *spi = spidev->spi;
   struct spi_transfer t = {
           .tx_buf = txbuf,
           .len = n,
           .bits_per_word = bit_per_word,
       };
   struct spi_message m;
   int ret;
 
   spi_message_init(&m);
   spi_message_add_tail(&t, &m);
 
   ret = spi_sync(spi, &m);
 
   return ret;
}
 
static int spidev_mst_read(struct spidev_rkmst_data *spidev, void *rxbuf, size_t n)
{
   struct spi_device *spi = spidev->spi;
   struct spi_transfer t = {
           .rx_buf = rxbuf,
           .len = n,
           .bits_per_word = bit_per_word,
       };
   struct spi_message m;
   int ret;
 
   spi_message_init(&m);
   spi_message_add_tail(&t, &m);
 
   ret = spidev_mst_wait_for_slave_ready(spidev, SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE);
   if (ret < 0)
       return ret;
 
   spidev_mst_slave_ready_status(spidev, false);
   ret = spi_sync(spi, &m);
 
   return ret;
}
 
static int spidev_slv_write_and_read(struct spidev_rkmst_data *spidev,
                    const void *tx_buf, void *rx_buf,
                    size_t len)
{
   struct spi_device *spi = spidev->spi;
   struct spi_transfer t = {
           .tx_buf = tx_buf,
           .rx_buf = rx_buf,
           .len = len,
       };
   struct spi_message m;
   int ret;
 
   spi_message_init(&m);
   spi_message_add_tail(&t, &m);
 
   ret = spidev_mst_wait_for_slave_ready(spidev, SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE);
   if (ret < 0)
       return ret;
 
   spidev_mst_slave_ready_status(spidev, false);
   ret = spi_sync(spi, &m);
 
   return ret;
}
 
static void spidev_rkmst_reset_slave(struct spidev_rkmst_data *spidev)
{
   struct spi_obj_ctrl *ctrl = (struct spi_obj_ctrl *)spidev->ctrlbuf;
 
   ctrl->cmd = SPI_OBJ_CTRL_CMD_INIT;
 
   spidev_mst_write_bypass(spidev, ctrl, SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE);
   msleep(100);
   spidev_mst_write_bypass(spidev, ctrl, SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE);
}
 
 
static int spidev_rkmst_ctrl(struct spidev_rkmst_data *spidev, u32 cmd, u16 addr, u32 data)
{
   struct spi_obj_ctrl *ctrl = (struct spi_obj_ctrl *)spidev->ctrlbuf;
   struct spi_device *spi = spidev->spi;
   int ret;
 
   if (spidev->verbose)
       dev_err(&spi->dev, "ctrl cmd=%x addr=0x%x data=0x%x\n", cmd, addr, data);
 
   /* ctrl_xfer */
   ctrl->cmd = cmd;
   ctrl->addr = addr;
   ctrl->data = data;
   ret = spidev_mst_write(spidev, ctrl, SPI_OBJ_CTRL_MSG_SIZE);
   if (ret) {
       dev_err(&spi->dev, "ctrl cmd=%x addr=0x%x data=0x%x, ret=%d\n", cmd, addr, data, ret);
       return -EIO;
   }
 
   return 0;
}
 
static int spidev_rkmst_xfer(struct spidev_rkmst_data *spidev, void *tx,
                void *rx, u16 addr, u32 len)
{
   struct spi_device *spi = spidev->spi;
   int ret;
   u32 cmd;
 
   if (tx && rx)
       cmd = SPI_OBJ_CTRL_CMD_DUPLEX;
   else if (rx)
       cmd = SPI_OBJ_CTRL_CMD_READ;
   else if (tx)
       cmd = SPI_OBJ_CTRL_CMD_WRITE;
   else
       return -EINVAL;
 
   /* ctrl_xfer */
   ret = spidev_rkmst_ctrl(spidev, cmd, addr, len);
   if (ret) {
       spidev_rkmst_reset_slave(spidev);
       return -EIO;
   }
 
   if (spidev->verbose)
       dev_err(&spi->dev, "xfer len=0x%x\n", len);
   /* data_xfer */
   switch (cmd) {
   case SPI_OBJ_CTRL_CMD_READ:
       ret = spidev_mst_read(spidev, rx, len);
       if (ret)
           goto err_out;
       break;
   case SPI_OBJ_CTRL_CMD_WRITE:
       ret = spidev_mst_write(spidev, tx, len);
       if (ret)
           goto err_out;
       break;
   case SPI_OBJ_CTRL_CMD_DUPLEX:
       ret = spidev_slv_write_and_read(spidev, tx, rx, len);
       if (ret)
           goto err_out;
       break;
   default:
       dev_err(&spi->dev, "%s unknown\n", __func__);
   }
 
   return 0;
err_out:
   dev_err(&spi->dev, "xfer cmd=%x addr=0x%x len=0x%x, ret=%d\n",
       cmd, addr, len, ret);
 
   return ret;
}
 
static ssize_t spidev_rkmst_misc_write(struct file *filp, const char __user *buf,
                      size_t n, loff_t *offset)
{
   struct spidev_rkmst_data *spidev;
   struct spi_device *spi;
   int argc = 0, i;
   char tmp[64];
   char *argv[16];
   char *cmd, *data;
 
   if (n >= 64)
       return -EINVAL;
 
   spidev = filp->private_data;
 
   if (!spidev)
       return -ESHUTDOWN;
 
   spi = spidev->spi;
   memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
   if (copy_from_user(tmp, buf, n))
       return -EFAULT;
   cmd = tmp;
   data = tmp;
 
   while (data < (tmp + n)) {
       data = strstr(data, " ");
       if (!data)
           break;
       *data = 0;
       argv[argc] = ++data;
       argc++;
       if (argc >= 16)
           break;
   }
 
   tmp[n - 1] = 0;
 
   if (!strcmp(cmd, "verbose")) {
       int val;
 
       if (argc < 1)
           return -EINVAL;
 
       if (kstrtoint(argv[0], 0, &val))
           return -EINVAL;
 
       if (val == 1)
           spidev->verbose = true;
       else
           spidev->verbose = false;
   } else if (!strcmp(cmd, "init")) {
       spidev_rkmst_ctrl(spidev, SPI_OBJ_CTRL_CMD_INIT, 0x55AA, 0x1234567);
   } else if (!strcmp(cmd, "read")) {
       int addr, len;
 
       if (argc < 2)
           return -EINVAL;
 
       if (kstrtoint(argv[0], 0, &addr))
           return -EINVAL;
       if (kstrtoint(argv[1], 0, &len))
           return -EINVAL;
 
       if (!len) {
           dev_err(&spi->dev, "param invalid,%s %s\n", argv[0], argv[1]);
           return -EINVAL;
       }
 
       if (addr + len > SPI_OBJ_APP_RAM_SIZE) {
           dev_err(&spi->dev, "rxbuf print out of size\n");
           return -EINVAL;
       }
 
       spidev_rkmst_xfer(spidev, NULL, spidev->rxbuf, addr, len);
 
       print_hex_dump(KERN_ERR, "m-r: ",
                  DUMP_PREFIX_OFFSET,
                  16,
                  1,
                  spidev->rxbuf,
                  len,
                  1);
   } else if (!strcmp(cmd, "write")) {
       int addr, len;
 
       if (argc < 2)
           return -EINVAL;
 
       if (kstrtoint(argv[0], 0, &addr))
           return -EINVAL;
       if (kstrtoint(argv[1], 0, &len))
           return -EINVAL;
 
       if (!len) {
           dev_err(&spi->dev, "param invalid,%s %s\n", argv[0], argv[1]);
           return -EINVAL;
       }
 
       if (addr + len > SPI_OBJ_APP_RAM_SIZE) {
           dev_err(&spi->dev, "rxbuf print out of size\n");
           return -EINVAL;
       }
 
       for (i = 0; i < len; i++)
           spidev->txbuf[i] = i & 0xFF;
       ((u32 *)spidev->txbuf)[0] = addr;
 
       spidev_rkmst_xfer(spidev, spidev->txbuf, NULL, addr, len);
   } else if (!strcmp(cmd, "duplex")) {
       int addr, len;
 
       if (argc < 2)
           return -EINVAL;
 
       if (kstrtoint(argv[0], 0, &addr))
           return -EINVAL;
       if (kstrtoint(argv[1], 0, &len))
           return -EINVAL;
 
       if (!len) {
           dev_err(&spi->dev, "param invalid,%s %s\n", argv[0], argv[1]);
           return -EINVAL;
       }
 
       if (addr + len > SPI_OBJ_APP_RAM_SIZE) {
           dev_err(&spi->dev, "rxbuf print out of size\n");
           return -EINVAL;
       }
 
       for (i = 0; i < len; i++)
           spidev->txbuf[i] = i & 0xFF;
       ((u32 *)spidev->txbuf)[0] = addr;
 
       spidev_rkmst_xfer(spidev, spidev->txbuf, spidev->rxbuf, addr, len);
 
       print_hex_dump(KERN_ERR, "m-d: ",
                  DUMP_PREFIX_OFFSET,
                  16,
                  1,
                  spidev->rxbuf,
                  len,
                  1);
   } else if (!strcmp(cmd, "autotest")) {
       int addr = 0, len, loops, i;
       unsigned long long bytes = 0;
       unsigned long us = 0;
       ktime_t start_time;
       ktime_t end_time;
       ktime_t cost_time;
       char *tempbuf;
 
       if (argc < 2)
           return -EINVAL;
 
       if (kstrtoint(argv[0], 0, &len))
           return -EINVAL;
 
       if (kstrtoint(argv[1], 0, &loops))
           return -EINVAL;
 
       if (!len) {
           dev_err(&spi->dev, "param invalid,%s %s\n", argv[0], argv[1]);
           return -EINVAL;
       }
 
       if (len > SPI_OBJ_APP_RAM_SIZE) {
           dev_err(&spi->dev, "rxbuf print out of size\n");
           return -EINVAL;
       }
 
       tempbuf = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
       if (!tempbuf)
           return -ENOMEM;
 
       prandom_bytes(tempbuf, len);
       spidev_rkmst_xfer(spidev, tempbuf, NULL, addr, len);
       start_time = ktime_get();
       for (i = 0; i < loops; i++) {
           prandom_bytes(spidev->txbuf, len);
           spidev_rkmst_xfer(spidev, spidev->txbuf, spidev->rxbuf, addr, len);
           if (memcmp(spidev->rxbuf, tempbuf, len)) {
               dev_err(&spi->dev, "dulplex autotest failed, loops=%d\n", i);
               print_hex_dump(KERN_ERR, "m-d-t: ",
                          DUMP_PREFIX_OFFSET,
                          16,
                          1,
                          spidev->txbuf,
                          len,
                          1);
               print_hex_dump(KERN_ERR, "m-d-r: ",
                          DUMP_PREFIX_OFFSET,
                          16,
                          1,
                          spidev->rxbuf,
                          len,
                          1);
               print_hex_dump(KERN_ERR, "m-d-c: ",
                          DUMP_PREFIX_OFFSET,
                          16,
                          1,
                          tempbuf,
                          len,
                          1);
               break;
           }
           memcpy(tempbuf, spidev->txbuf, len);
       }
       end_time = ktime_get();
       cost_time = ktime_sub(end_time, start_time);
       us = ktime_to_us(cost_time);
 
       bytes = (u64)len * (u64)loops * 1000;
       do_div(bytes, us);
       if (i >= loops)
           dev_err(&spi->dev, "dulplex test pass, cost=%ldus, speed=%lldKB/S, %ldus/loops\n",
               us, bytes, us / loops);
 
       start_time = ktime_get();
       for (i = 0; i < loops; i++) {
           prandom_bytes(spidev->txbuf, len);
           spidev_rkmst_xfer(spidev, spidev->txbuf, NULL, addr, len);
           spidev_rkmst_xfer(spidev, NULL, spidev->rxbuf, addr, len);
           if (memcmp(spidev->rxbuf, spidev->txbuf, len)) {
               dev_err(&spi->dev, "read/write autotest failed, loops=%d\n", i);
               print_hex_dump(KERN_ERR, "m-d-t: ",
                          DUMP_PREFIX_OFFSET,
                          16,
                          1,
                          spidev->txbuf,
                          len,
                          1);
               print_hex_dump(KERN_ERR, "m-d-r: ",
                          DUMP_PREFIX_OFFSET,
                          16,
                          1,
                          spidev->rxbuf,
                          len,
                          1);
               break;
           }
       }
       end_time = ktime_get();
       cost_time = ktime_sub(end_time, start_time);
       us = ktime_to_us(cost_time);
 
       bytes = (u64)len * (u64)loops * 2 * 1000; /* multi 2 for both write and read */
       do_div(bytes, us);
       if (i >= loops)
           dev_err(&spi->dev, "read/write test pass, cost=%ldus, speed=%lldKB/S, %ldus/loops\n",
               us, bytes, us / loops);
       kfree(tempbuf);
   } else {
       dev_err(&spi->dev, "unknown command\n");
   }
 
   return n;
}
 
static int spidev_rkmst_misc_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
   struct miscdevice *miscdev = filp->private_data;
   struct spidev_rkmst_data *spidev;
 
   spidev = container_of(miscdev, struct spidev_rkmst_data, misc_dev);
   filp->private_data = spidev;
 
   return 0;
}
 
static const struct file_operations spidev_rkmst_misc_fops = {
   .write = spidev_rkmst_misc_write,
   .open = spidev_rkmst_misc_open,
};
 
static int spidev_rkmst_probe(struct spi_device *spi)
{
   struct spidev_rkmst_data *spidev = NULL;
   int ret;
 
   if (!spi)
       return -ENOMEM;
 
   spidev = devm_kzalloc(&spi->dev, sizeof(struct spidev_rkmst_data), GFP_KERNEL);
   if (!spidev)
       return -ENOMEM;
 
   spidev->ctrlbuf = devm_kzalloc(&spi->dev, SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE, GFP_KERNEL);
   if (!spidev->ctrlbuf)
       return -ENOMEM;
 
   spidev->rxbuf = devm_kzalloc(&spi->dev, SPI_OBJ_APP_RAM_SIZE, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
   if (!spidev->rxbuf)
       return -ENOMEM;
 
   spidev->txbuf = devm_kzalloc(&spi->dev, SPI_OBJ_MAX_XFER_SIZE, GFP_KERNEL);
   if (!spidev->txbuf)
       return -ENOMEM;
 
   spidev->spi = spi;
   spidev->dev = &spi->dev;
 
   spidev_mst_slave_ready_status(spidev, false);
   spidev->ready = devm_gpiod_get_optional(&spi->dev, "ready", GPIOD_IN);
   if (IS_ERR(spidev->ready))
       return dev_err_probe(&spi->dev, PTR_ERR(spidev->ready),
                    "invalid ready-gpios property in node\n");
 
   spidev->ready_irqnum = gpiod_to_irq(spidev->ready);
   ret = devm_request_irq(&spi->dev, spidev->ready_irqnum, spidev_mst_slave_ready_interrupt,
       IRQF_TRIGGER_FALLING, "spidev-mst-ready-in", spidev);
   if (ret < 0) {
       dev_err(&spi->dev, "request ready irq failed\n");
       return ret;
   }
   dev_set_drvdata(&spi->dev, spidev);
 
   dev_err(&spi->dev, "mode=%d, max_speed_hz=%d\n", spi->mode, spi->max_speed_hz);
 
   spidev->misc_dev.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR;
   spidev->misc_dev.name = "spidev_rkmst_misc";
   spidev->misc_dev.fops = &spidev_rkmst_misc_fops;
   spidev->misc_dev.parent = &spi->dev;
   ret = misc_register(&spidev->misc_dev);
   if (ret) {
       dev_err(&spi->dev, "fail to register misc device\n");
       return ret;
   }
 
   spidev_rkmst_reset_slave(spidev);
 
   return 0;
}
 
static int spidev_rkmst_remove(struct spi_device *spi)
{
   struct spidev_rkmst_data *spidev = dev_get_drvdata(&spi->dev);
 
   misc_deregister(&spidev->misc_dev);
 
   return 0;
}
 
#ifdef CONFIG_OF
static const struct of_device_id spidev_rkmst_dt_match[] = {
   { .compatible = "rockchip,spi-obj-master", },
   {},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, spidev_rkmst_dt_match);
 
#endif /* CONFIG_OF */
 
static struct spi_driver spidev_rkmst_driver = {
   .driver = {
       .name    = "spidev_rkmst",
       .owner = THIS_MODULE,
       .of_match_table = of_match_ptr(spidev_rkmst_dt_match),
   },
   .probe        = spidev_rkmst_probe,
   .remove        = spidev_rkmst_remove,
};
module_spi_driver(spidev_rkmst_driver);
 
MODULE_AUTHOR("Jon Lin <jon.lin@rock-chips.com>");
MODULE_DESCRIPTION("ROCKCHIP SPI Object Master Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_ALIAS("spi:spidev_rkmst");