drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "bus.h"
  26 #include "mmc_ops.h"
  27 #include "sd.h"
  28 #include "sd_ops.h"
  29
  30 static const unsigned int tran_exp[] = {
  31         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  32         0,              0,              0,              0
  33 };
  34
  35 static const unsigned char tran_mant[] = {
  36         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  37         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  38 };
  39
  40 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  41         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  42 };
  43
  44 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  45         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  46         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  47 };
  48
  49 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  50         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  51         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  52         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  53         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  54 };
  55
  56 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  57         ({                                                              \
  58                 const int __size = size;                                \
  59                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  60                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  61                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  62                 u32 __res;                                              \
  63                                                                         \
  64                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  65                 if (__size + __shft > 32)                               \
  66                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  67                 __res & __mask;                                         \
  68         })
  69
  70 /*
  71  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  72  */
  73 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  74 {
  75         u32 *resp = card->raw_cid;
  76
  77         memset(&card->cid, 0, sizeof(struct mmc_cid));
  78
  79         /*
  80          * SD doesn't currently have a version field so we will
  81          * have to assume we can parse this.
  82          */
  83         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  84         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  85         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  86         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  87         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  88         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  89         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  90         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  91         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  92         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  93         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  94         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  95
  96         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
 101  */
 102 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 103 {
 104         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 105         unsigned int e, m, csd_struct;
 106         u32 *resp = card->raw_csd;
 107
 108         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 109
 110         switch (csd_struct) {
 111         case 0:
 112                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 114                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 115                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 116
 117                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 118                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 119                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 120                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 121
 122                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 123                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 124                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 125
 126                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 127                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 128                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 129                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 130                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
 131                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 132                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 133                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 134
 135                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 136                         csd->erase_size = 1;
 137                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 138                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 139                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 140                 }
 141                 break;
 142         case 1:
 143                 /*
 144                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 145                  * interesting fields are unused and have fixed
 146                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 147                  * we assume those fixed values ourselves.
 148                  */
 149                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 150
 151                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 152                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 153
 154                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 155                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 156                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 157                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 158                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 159
 160                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 161                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 162                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 163
 164                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 165                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 166
 167                 csd->read_blkbits = 9;
 168                 csd->read_partial = 0;
 169                 csd->write_misalign = 0;
 170                 csd->read_misalign = 0;
 171                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 172                 csd->write_blkbits = 9;
 173                 csd->write_partial = 0;
 174                 csd->erase_size = 1;
 175                 break;
 176         default:
 177                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 178                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 179                 return -EINVAL;
 180         }
 181
 182         card->erase_size = csd->erase_size;
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 189  */
 190 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 191 {
 192         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 193         unsigned int scr_struct;
 194         u32 resp[4];
 195
 196         resp[3] = card->raw_scr[1];
 197         resp[2] = card->raw_scr[0];
 198
 199         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 200         if (scr_struct != 0) {
 201                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 202                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 203                 return -EINVAL;
 204         }
 205
 206         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 207         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 208         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 209                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 210                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 211
 212         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 213                 card->erased_byte = 0xFF;
 214         else
 215                 card->erased_byte = 0x0;
 216
 217         if (scr->sda_spec3)
 218                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Fetch and process SD Status register.
 224  */
 225 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 226 {
 227         unsigned int au, es, et, eo;
 228         int err, i;
 229         u32 *ssr;
 230
 231         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 232                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
 233                         mmc_hostname(card->host));
 234                 return 0;
 235         }
 236
 237         ssr = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 238         if (!ssr)
 239                 return -ENOMEM;
 240
 241         err = mmc_app_sd_status(card, ssr);
 242         if (err) {
 243                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
 244                         mmc_hostname(card->host));
 245                 err = 0;
 246                 goto out;
 247         }
 248
 249         for (i = 0; i < 16; i++)
 250                 ssr[i] = be32_to_cpu(ssr[i]);
 251
 252         /*
 253          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 254          * bitfield positions accordingly.
 255          */
 256         au = UNSTUFF_BITS(ssr, 428 - 384, 4);
 257         if (au) {
 258                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 259                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 260                         es = UNSTUFF_BITS(ssr, 408 - 384, 16);
 261                         et = UNSTUFF_BITS(ssr, 402 - 384, 6);
 262                         if (es && et) {
 263                                 eo = UNSTUFF_BITS(ssr, 400 - 384, 2);
 264                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 265                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 266                         }
 267                 } else {
 268                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
 269                                 mmc_hostname(card->host));
 270                 }
 271         }
 272 out:
 273         kfree(ssr);
 274         return err;
 275 }
 276
 277 /*
 278  * Fetches and decodes switch information
 279  */
 280 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 281 {
 282         int err;
 283         u8 *status;
 284
 285         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 286                 return 0;
 287
 288         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 289                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
 290                         mmc_hostname(card->host));
 291                 return 0;
 292         }
 293
 294         err = -EIO;
 295
 296         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 297         if (!status) {
 298                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 299                         "switch capabilities.\n",
 300                         mmc_hostname(card->host));
 301                 return -ENOMEM;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 306          * The argument does not matter, as the support bits do not
 307          * change with the arguments.
 308          */
 309         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 310         if (err) {
 311                 /*
 312                  * If the host or the card can't do the switch,
 313                  * fail more gracefully.
 314                  */
 315                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 316                         goto out;
 317
 318                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
 319                         mmc_hostname(card->host));
 320                 err = 0;
 321
 322                 goto out;
 323         }
 324
 325         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 326                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 327
 328         if (card->scr.sda_spec3) {
 329                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 330                 /* Driver Strengths supported by the card */
 331                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 332                 card->sw_caps.sd3_curr_limit = status[7] | status[6] << 8;
 333         }
 334
 335 out:
 336         kfree(status);
 337
 338         return err;
 339 }
 340
 341 /*
 342  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 343  */
 344 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 345 {
 346         int err;
 347         u8 *status;
 348
 349         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 350                 return 0;
 351
 352         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 353                 return 0;
 354
 355         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 356                 return 0;
 357
 358         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 359                 return 0;
 360
 361         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 362         if (!status) {
 363                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 364                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 365                 return -ENOMEM;
 366         }
 367
 368         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 369         if (err)
 370                 goto out;
 371
 372         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 373                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
 374                         mmc_hostname(card->host));
 375                 err = 0;
 376         } else {
 377                 err = 1;
 378         }
 379
 380 out:
 381         kfree(status);
 382
 383         return err;
 384 }
 385
 386 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 387 {
 388         int card_drv_type, drive_strength, drv_type;
 389         int err;
 390
 391         card->drive_strength = 0;
 392
 393         card_drv_type = card->sw_caps.sd3_drv_type | SD_DRIVER_TYPE_B;
 394
 395         drive_strength = mmc_select_drive_strength(card,
 396                                                    card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 397                                                    card_drv_type, &drv_type);
 398
 399         if (drive_strength) {
 400                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 401                 if (err)
 402                         return err;
 403                 if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 404                         pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
 405                                 mmc_hostname(card->host));
 406                         return 0;
 407                 }
 408                 card->drive_strength = drive_strength;
 409         }
 410
 411         if (drv_type)
 412                 mmc_set_driver_type(card->host, drv_type);
 413
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 418 {
 419         /*
 420          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 421          * default speed.
 422          */
 423         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 424                 card->sd_bus_speed = 0;
 425                 return;
 426         }
 427
 428         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 429             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 430                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 431         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 432                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 433                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 434         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 435                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 436                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 437                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 438         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 439                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 440                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 441                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 442         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 443                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 444                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 445                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 446                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 447         }
 448 }
 449
 450 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 451 {
 452         int err;
 453         unsigned int timing = 0;
 454
 455         switch (card->sd_bus_speed) {
 456         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 457                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 458                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 459                 break;
 460         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 461                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 462                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 463                 break;
 464         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 465                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 466                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 467                 break;
 468         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 469                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 470                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 471                 break;
 472         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 473                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 474                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 475                 break;
 476         default:
 477                 return 0;
 478         }
 479
 480         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 481         if (err)
 482                 return err;
 483
 484         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 485                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 486                         mmc_hostname(card->host));
 487         else {
 488                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 489                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 490         }
 491
 492         return 0;
 493 }
 494
 495 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 496 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 497 {
 498         u32 voltage, max_current;
 499
 500         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 501         switch (voltage) {
 502         case MMC_VDD_165_195:
 503                 max_current = host->max_current_180;
 504                 break;
 505         case MMC_VDD_29_30:
 506         case MMC_VDD_30_31:
 507                 max_current = host->max_current_300;
 508                 break;
 509         case MMC_VDD_32_33:
 510         case MMC_VDD_33_34:
 511                 max_current = host->max_current_330;
 512                 break;
 513         default:
 514                 max_current = 0;
 515         }
 516
 517         return max_current;
 518 }
 519
 520 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 521 {
 522         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 523         int err;
 524         u32 max_current;
 525
 526         /*
 527          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 528          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 529          * current limit.
 530          */
 531         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 532             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 533             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 534                 return 0;
 535
 536         /*
 537          * Host has different current capabilities when operating at
 538          * different voltages, so find out its max current first.
 539          */
 540         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 541
 542         /*
 543          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 544          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 545          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 546          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 547          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 548          * maximum 300ma from the host.
 549          *
 550          * The above is incorrect: if we try to set a current limit that is
 551          * not supported by the card, the card can rightfully error out the
 552          * attempt, and remain at the default current limit.  This results
 553          * in a 300mA card being limited to 200mA even though the host
 554          * supports 800mA. Failures seen with SanDisk 8GB UHS cards with
 555          * an iMX6 host. --rmk
 556          */
 557         if (max_current >= 800 &&
 558             card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_800)
 559                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 560         else if (max_current >= 600 &&
 561                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_600)
 562                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 563         else if (max_current >= 400 &&
 564                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_400)
 565                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 566         else if (max_current >= 200 &&
 567                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_200)
 568                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 569
 570         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 571                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 572                 if (err)
 573                         return err;
 574
 575                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 576                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
 577                                 mmc_hostname(card->host));
 578
 579         }
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 /*
 585  * UHS-I specific initialization procedure
 586  */
 587 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 588 {
 589         int err;
 590         u8 *status;
 591
 592         if (!card->scr.sda_spec3)
 593                 return 0;
 594
 595         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 596                 return 0;
 597
 598         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 599         if (!status) {
 600                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 601                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 602                 return -ENOMEM;
 603         }
 604
 605         /* Set 4-bit bus width */
 606         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 607             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 608                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 609                 if (err)
 610                         goto out;
 611
 612                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 613         }
 614
 615         /*
 616          * Select the bus speed mode depending on host
 617          * and card capability.
 618          */
 619         sd_update_bus_speed_mode(card);
 620
 621         /* Set the driver strength for the card */
 622         err = sd_select_driver_type(card, status);
 623         if (err)
 624                 goto out;
 625
 626         /* Set current limit for the card */
 627         err = sd_set_current_limit(card, status);
 628         if (err)
 629                 goto out;
 630
 631         /* Set bus speed mode of the card */
 632         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 633         if (err)
 634                 goto out;
 635
 636         /*
 637          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 638          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 639          */
 640         if (!mmc_host_is_spi(card->host) &&
 641                 (card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR50 ||
 642                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50 ||
 643                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR104)) {
 644                 err = mmc_execute_tuning(card);
 645
 646                 /*
 647                  * As SD Specifications Part1 Physical Layer Specification
 648                  * Version 3.01 says, CMD19 tuning is available for unlocked
 649                  * cards in transfer state of 1.8V signaling mode. The small
 650                  * difference between v3.00 and 3.01 spec means that CMD19
 651                  * tuning is also available for DDR50 mode.
 652                  */
 653                 if (err && card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50) {
 654                         pr_warn("%s: ddr50 tuning failed\n",
 655                                 mmc_hostname(card->host));
 656                         err = 0;
 657                 }
 658         }
 659
 660 out:
 661         kfree(status);
 662
 663         return err;
 664 }
 665
 666 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 667         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 668 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 669         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 670 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 671 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 672 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 673 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 674 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 675 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 676 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 677 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 678 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 679 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 680
 681
 682 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 683         &dev_attr_cid.attr,
 684         &dev_attr_csd.attr,
 685         &dev_attr_scr.attr,
 686         &dev_attr_date.attr,
 687         &dev_attr_erase_size.attr,
 688         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 689         &dev_attr_fwrev.attr,
 690         &dev_attr_hwrev.attr,
 691         &dev_attr_manfid.attr,
 692         &dev_attr_name.attr,
 693         &dev_attr_oemid.attr,
 694         &dev_attr_serial.attr,
 695         NULL,
 696 };
 697 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
 698
 699 struct device_type sd_type = {
 700         .groups = sd_std_groups,
 701 };
 702
 703 /*
 704  * Fetch CID from card.
 705  */
 706 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 707 {
 708         int err;
 709         u32 max_current;
 710         int retries = 10;
 711         u32 pocr = ocr;
 712
 713 try_again:
 714         if (!retries) {
 715                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 716                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
 717         }
 718
 719         /*
 720          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 721          * need to tell some cards to go back to the idle
 722          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 723          * respond.
 724          */
 725         mmc_go_idle(host);
 726
 727         /*
 728          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 729          * compliant card and we should set bit 30
 730          * of the ocr to indicate that we can handle
 731          * block-addressed SDHC cards.
 732          */
 733         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 734         if (!err)
 735                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 736
 737         /*
 738          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 739          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 740          * repeatedly to switch however, skip this.
 741          */
 742         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 743                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 744
 745         /*
 746          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 747          * XPC should be set to 1.
 748          */
 749         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 750         if (max_current > 150)
 751                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 752
 753         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 754         if (err)
 755                 return err;
 756
 757         /*
 758          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 759          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 760          */
 761         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 762            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 763                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180,
 764                                         pocr);
 765                 if (err == -EAGAIN) {
 766                         retries--;
 767                         goto try_again;
 768                 } else if (err) {
 769                         retries = 0;
 770                         goto try_again;
 771                 }
 772         }
 773
 774         if (mmc_host_is_spi(host))
 775                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 776         else
 777                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 778
 779         return err;
 780 }
 781
 782 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 783 {
 784         int err;
 785
 786         /*
 787          * Fetch CSD from card.
 788          */
 789         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 790         if (err)
 791                 return err;
 792
 793         err = mmc_decode_csd(card);
 794         if (err)
 795                 return err;
 796
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 static int mmc_sd_get_ro(struct mmc_host *host)
 801 {
 802         int ro;
 803
 804         /*
 805          * Some systems don't feature a write-protect pin and don't need one.
 806          * E.g. because they only have micro-SD card slot. For those systems
 807          * assume that the SD card is always read-write.
 808          */
 809         if (host->caps2 & MMC_CAP2_NO_WRITE_PROTECT)
 810                 return 0;
 811
 812         if (!host->ops->get_ro)
 813                 return -1;
 814
 815         ro = host->ops->get_ro(host);
 816
 817         return ro;
 818 }
 819
 820 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 821         bool reinit)
 822 {
 823         int err;
 824
 825         if (!reinit) {
 826                 /*
 827                  * Fetch SCR from card.
 828                  */
 829                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 830                 if (err)
 831                         return err;
 832
 833                 err = mmc_decode_scr(card);
 834                 if (err)
 835                         return err;
 836
 837                 /*
 838                  * Fetch and process SD Status register.
 839                  */
 840                 err = mmc_read_ssr(card);
 841                 if (err)
 842                         return err;
 843
 844                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 845                 mmc_init_erase(card);
 846
 847                 /*
 848                  * Fetch switch information from card.
 849                  */
 850                 err = mmc_read_switch(card);
 851                 if (err)
 852                         return err;
 853         }
 854
 855         /*
 856          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 857          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 858          * card registers because some SDHC cards are not able
 859          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 860          */
 861         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 862                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 863                 if (err)
 864                         return err;
 865         }
 866
 867         /*
 868          * Check if read-only switch is active.
 869          */
 870         if (!reinit) {
 871                 int ro = mmc_sd_get_ro(host);
 872
 873                 if (ro < 0) {
 874                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
 875                                 mmc_hostname(host));
 876                 } else if (ro > 0) {
 877                         mmc_card_set_readonly(card);
 878                 }
 879         }
 880
 881         return 0;
 882 }
 883
 884 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 885 {
 886         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 887
 888         if (mmc_card_hs(card)) {
 889                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 890                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 891         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 892                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 893         }
 894
 895         return max_dtr;
 896 }
 897
 898 /*
 899  * Handle the detection and initialisation of a card.
 900  *
 901  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 902  * we're trying to reinitialise.
 903  */
 904 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 905         struct mmc_card *oldcard)
 906 {
 907         struct mmc_card *card;
 908         int err;
 909         u32 cid[4];
 910         u32 rocr = 0;
 911
 912         BUG_ON(!host);
 913         WARN_ON(!host->claimed);
 914
 915         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 916         if (err)
 917                 return err;
 918
 919         if (oldcard) {
 920                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 921                         return -ENOENT;
 922
 923                 card = oldcard;
 924         } else {
 925                 /*
 926                  * Allocate card structure.
 927                  */
 928                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 929                 if (IS_ERR(card))
 930                         return PTR_ERR(card);
 931
 932                 card->ocr = ocr;
 933                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 934                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 935         }
 936
 937         /*
 938          * Call the optional HC's init_card function to handle quirks.
 939          */
 940         if (host->ops->init_card)
 941                 host->ops->init_card(host, card);
 942
 943         /*
 944          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 945          */
 946         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 947                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 948                 if (err)
 949                         goto free_card;
 950         }
 951
 952         if (!oldcard) {
 953                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 954                 if (err)
 955                         goto free_card;
 956
 957                 mmc_decode_cid(card);
 958         }
 959
 960         /*
 961          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
 962          * DSR configuration
 963          */
 964         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 965                 mmc_set_dsr(host);
 966
 967         /*
 968          * Select card, as all following commands rely on that.
 969          */
 970         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 971                 err = mmc_select_card(card);
 972                 if (err)
 973                         goto free_card;
 974         }
 975
 976         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
 977         if (err)
 978                 goto free_card;
 979
 980         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
 981         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
 982                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
 983                 if (err)
 984                         goto free_card;
 985         } else {
 986                 /*
 987                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
 988                  */
 989                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
 990                 if (err > 0)
 991                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
 992                 else if (err)
 993                         goto free_card;
 994
 995                 /*
 996                  * Set bus speed.
 997                  */
 998                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
 999
1000                 /*
1001                  * Switch to wider bus (if supported).
1002                  */
1003                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1004                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1005                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1006                         if (err)
1007                                 goto free_card;
1008
1009                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1010                 }
1011         }
1012
1013         host->card = card;
1014         return 0;
1015
1016 free_card:
1017         if (!oldcard)
1018                 mmc_remove_card(card);
1019
1020         return err;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Host is being removed. Free up the current card.
1025  */
1026 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1027 {
1028         BUG_ON(!host);
1029         BUG_ON(!host->card);
1030
1031         mmc_remove_card(host->card);
1032         host->card = NULL;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Card detection - card is alive.
1037  */
1038 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1039 {
1040         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Card detection callback from host.
1045  */
1046 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1047 {
1048         int err;
1049
1050         BUG_ON(!host);
1051         BUG_ON(!host->card);
1052
1053         mmc_get_card(host->card);
1054
1055         /*
1056          * Just check if our card has been removed.
1057          */
1058         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1059
1060         mmc_put_card(host->card);
1061
1062         if (err) {
1063                 mmc_sd_remove(host);
1064
1065                 mmc_claim_host(host);
1066                 mmc_detach_bus(host);
1067                 mmc_power_off(host);
1068                 mmc_release_host(host);
1069         }
1070 }
1071
1072 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1073 {
1074         int err = 0;
1075
1076         BUG_ON(!host);
1077         BUG_ON(!host->card);
1078
1079         mmc_claim_host(host);
1080
1081         if (mmc_card_suspended(host->card))
1082                 goto out;
1083
1084         if (!mmc_host_is_spi(host))
1085                 err = mmc_deselect_cards(host);
1086
1087         if (!err) {
1088                 mmc_power_off(host);
1089                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1090         }
1091
1092 out:
1093         mmc_release_host(host);
1094         return err;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Callback for suspend
1099  */
1100 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1101 {
1102         int err;
1103
1104         err = _mmc_sd_suspend(host);
1105         if (!err) {
1106                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1107                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1108         }
1109
1110         return err;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * This function tries to determine if the same card is still present
1115  * and, if so, restore all state to it.
1116  */
1117 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1118 {
1119         int err = 0;
1120
1121         BUG_ON(!host);
1122         BUG_ON(!host->card);
1123
1124         mmc_claim_host(host);
1125
1126         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1127                 goto out;
1128
1129         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1130         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1131         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1132
1133 out:
1134         mmc_release_host(host);
1135         return err;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Callback for resume
1140  */
1141 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1142 {
1143         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Callback for runtime_suspend.
1149  */
1150 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1151 {
1152         int err;
1153
1154         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1155                 return 0;
1156
1157         err = _mmc_sd_suspend(host);
1158         if (err)
1159                 pr_err("%s: error %d doing aggressive suspend\n",
1160                         mmc_hostname(host), err);
1161
1162         return err;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Callback for runtime_resume.
1167  */
1168 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1169 {
1170         int err;
1171
1172         err = _mmc_sd_resume(host);
1173         if (err && err != -ENOMEDIUM)
1174                 pr_err("%s: error %d doing runtime resume\n",
1175                         mmc_hostname(host), err);
1176
1177         return 0;
1178 }
1179
1180 static int mmc_sd_reset(struct mmc_host *host)
1181 {
1182         mmc_power_cycle(host, host->card->ocr);
1183         return mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1184 }
1185
1186 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1187         .remove = mmc_sd_remove,
1188         .detect = mmc_sd_detect,
1189         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1190         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1191         .suspend = mmc_sd_suspend,
1192         .resume = mmc_sd_resume,
1193         .alive = mmc_sd_alive,
1194         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1195         .reset = mmc_sd_reset,
1196 };
1197
1198 /*
1199  * Starting point for SD card init.
1200  */
1201 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1202 {
1203         int err;
1204         u32 ocr, rocr;
1205
1206         BUG_ON(!host);
1207         WARN_ON(!host->claimed);
1208
1209         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1210         if (err)
1211                 return err;
1212
1213         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1214         if (host->ocr_avail_sd)
1215                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1216
1217         /*
1218          * We need to get OCR a different way for SPI.
1219          */
1220         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1221                 mmc_go_idle(host);
1222
1223                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1224                 if (err)
1225                         goto err;
1226         }
1227
1228         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1229
1230         /*
1231          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1232          */
1233         if (!rocr) {
1234                 err = -EINVAL;
1235                 goto err;
1236         }
1237
1238         /*
1239          * Detect and init the card.
1240          */
1241         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1242         if (err)
1243                 goto err;
1244
1245         mmc_release_host(host);
1246         err = mmc_add_card(host->card);
1247         if (err)
1248                 goto remove_card;
1249
1250         mmc_claim_host(host);
1251         return 0;
1252
1253 remove_card:
1254         mmc_remove_card(host->card);
1255         host->card = NULL;
1256         mmc_claim_host(host);
1257 err:
1258         mmc_detach_bus(host);
1259
1260         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1261                 mmc_hostname(host), err);
1262
1263         return err;
1264 }