Merge remote-tracking branch 'spi/topic/msglen' into spi-next
[cascardo/linux.git] / include / linux / spi / spi.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2005 David Brownell
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
17  */
18
19 #ifndef __LINUX_SPI_H
20 #define __LINUX_SPI_H
21
22 #include <linux/device.h>
23 #include <linux/mod_devicetable.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/kthread.h>
26
27 /*
28  * INTERFACES between SPI master-side drivers and SPI infrastructure.
29  * (There's no SPI slave support for Linux yet...)
30  */
31 extern struct bus_type spi_bus_type;
32
33 /**
34  * struct spi_device - Master side proxy for an SPI slave device
35  * @dev: Driver model representation of the device.
36  * @master: SPI controller used with the device.
37  * @max_speed_hz: Maximum clock rate to be used with this chip
38  *      (on this board); may be changed by the device's driver.
39  *      The spi_transfer.speed_hz can override this for each transfer.
40  * @chip_select: Chipselect, distinguishing chips handled by @master.
41  * @mode: The spi mode defines how data is clocked out and in.
42  *      This may be changed by the device's driver.
43  *      The "active low" default for chipselect mode can be overridden
44  *      (by specifying SPI_CS_HIGH) as can the "MSB first" default for
45  *      each word in a transfer (by specifying SPI_LSB_FIRST).
46  * @bits_per_word: Data transfers involve one or more words; word sizes
47  *      like eight or 12 bits are common.  In-memory wordsizes are
48  *      powers of two bytes (e.g. 20 bit samples use 32 bits).
49  *      This may be changed by the device's driver, or left at the
50  *      default (0) indicating protocol words are eight bit bytes.
51  *      The spi_transfer.bits_per_word can override this for each transfer.
52  * @irq: Negative, or the number passed to request_irq() to receive
53  *      interrupts from this device.
54  * @controller_state: Controller's runtime state
55  * @controller_data: Board-specific definitions for controller, such as
56  *      FIFO initialization parameters; from board_info.controller_data
57  * @modalias: Name of the driver to use with this device, or an alias
58  *      for that name.  This appears in the sysfs "modalias" attribute
59  *      for driver coldplugging, and in uevents used for hotplugging
60  * @cs_gpio: gpio number of the chipselect line (optional, -ENOENT when
61  *      when not using a GPIO line)
62  *
63  * A @spi_device is used to interchange data between an SPI slave
64  * (usually a discrete chip) and CPU memory.
65  *
66  * In @dev, the platform_data is used to hold information about this
67  * device that's meaningful to the device's protocol driver, but not
68  * to its controller.  One example might be an identifier for a chip
69  * variant with slightly different functionality; another might be
70  * information about how this particular board wires the chip's pins.
71  */
72 struct spi_device {
73         struct device           dev;
74         struct spi_master       *master;
75         u32                     max_speed_hz;
76         u8                      chip_select;
77         u8                      mode;
78 #define SPI_CPHA        0x01                    /* clock phase */
79 #define SPI_CPOL        0x02                    /* clock polarity */
80 #define SPI_MODE_0      (0|0)                   /* (original MicroWire) */
81 #define SPI_MODE_1      (0|SPI_CPHA)
82 #define SPI_MODE_2      (SPI_CPOL|0)
83 #define SPI_MODE_3      (SPI_CPOL|SPI_CPHA)
84 #define SPI_CS_HIGH     0x04                    /* chipselect active high? */
85 #define SPI_LSB_FIRST   0x08                    /* per-word bits-on-wire */
86 #define SPI_3WIRE       0x10                    /* SI/SO signals shared */
87 #define SPI_LOOP        0x20                    /* loopback mode */
88 #define SPI_NO_CS       0x40                    /* 1 dev/bus, no chipselect */
89 #define SPI_READY       0x80                    /* slave pulls low to pause */
90         u8                      bits_per_word;
91         int                     irq;
92         void                    *controller_state;
93         void                    *controller_data;
94         char                    modalias[SPI_NAME_SIZE];
95         int                     cs_gpio;        /* chip select gpio */
96
97         /*
98          * likely need more hooks for more protocol options affecting how
99          * the controller talks to each chip, like:
100          *  - memory packing (12 bit samples into low bits, others zeroed)
101          *  - priority
102          *  - drop chipselect after each word
103          *  - chipselect delays
104          *  - ...
105          */
106 };
107
108 static inline struct spi_device *to_spi_device(struct device *dev)
109 {
110         return dev ? container_of(dev, struct spi_device, dev) : NULL;
111 }
112
113 /* most drivers won't need to care about device refcounting */
114 static inline struct spi_device *spi_dev_get(struct spi_device *spi)
115 {
116         return (spi && get_device(&spi->dev)) ? spi : NULL;
117 }
118
119 static inline void spi_dev_put(struct spi_device *spi)
120 {
121         if (spi)
122                 put_device(&spi->dev);
123 }
124
125 /* ctldata is for the bus_master driver's runtime state */
126 static inline void *spi_get_ctldata(struct spi_device *spi)
127 {
128         return spi->controller_state;
129 }
130
131 static inline void spi_set_ctldata(struct spi_device *spi, void *state)
132 {
133         spi->controller_state = state;
134 }
135
136 /* device driver data */
137
138 static inline void spi_set_drvdata(struct spi_device *spi, void *data)
139 {
140         dev_set_drvdata(&spi->dev, data);
141 }
142
143 static inline void *spi_get_drvdata(struct spi_device *spi)
144 {
145         return dev_get_drvdata(&spi->dev);
146 }
147
148 struct spi_message;
149
150
151
152 /**
153  * struct spi_driver - Host side "protocol" driver
154  * @id_table: List of SPI devices supported by this driver
155  * @probe: Binds this driver to the spi device.  Drivers can verify
156  *      that the device is actually present, and may need to configure
157  *      characteristics (such as bits_per_word) which weren't needed for
158  *      the initial configuration done during system setup.
159  * @remove: Unbinds this driver from the spi device
160  * @shutdown: Standard shutdown callback used during system state
161  *      transitions such as powerdown/halt and kexec
162  * @suspend: Standard suspend callback used during system state transitions
163  * @resume: Standard resume callback used during system state transitions
164  * @driver: SPI device drivers should initialize the name and owner
165  *      field of this structure.
166  *
167  * This represents the kind of device driver that uses SPI messages to
168  * interact with the hardware at the other end of a SPI link.  It's called
169  * a "protocol" driver because it works through messages rather than talking
170  * directly to SPI hardware (which is what the underlying SPI controller
171  * driver does to pass those messages).  These protocols are defined in the
172  * specification for the device(s) supported by the driver.
173  *
174  * As a rule, those device protocols represent the lowest level interface
175  * supported by a driver, and it will support upper level interfaces too.
176  * Examples of such upper levels include frameworks like MTD, networking,
177  * MMC, RTC, filesystem character device nodes, and hardware monitoring.
178  */
179 struct spi_driver {
180         const struct spi_device_id *id_table;
181         int                     (*probe)(struct spi_device *spi);
182         int                     (*remove)(struct spi_device *spi);
183         void                    (*shutdown)(struct spi_device *spi);
184         int                     (*suspend)(struct spi_device *spi, pm_message_t mesg);
185         int                     (*resume)(struct spi_device *spi);
186         struct device_driver    driver;
187 };
188
189 static inline struct spi_driver *to_spi_driver(struct device_driver *drv)
190 {
191         return drv ? container_of(drv, struct spi_driver, driver) : NULL;
192 }
193
194 extern int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv);
195
196 /**
197  * spi_unregister_driver - reverse effect of spi_register_driver
198  * @sdrv: the driver to unregister
199  * Context: can sleep
200  */
201 static inline void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv)
202 {
203         if (sdrv)
204                 driver_unregister(&sdrv->driver);
205 }
206
207 /**
208  * module_spi_driver() - Helper macro for registering a SPI driver
209  * @__spi_driver: spi_driver struct
210  *
211  * Helper macro for SPI drivers which do not do anything special in module
212  * init/exit. This eliminates a lot of boilerplate. Each module may only
213  * use this macro once, and calling it replaces module_init() and module_exit()
214  */
215 #define module_spi_driver(__spi_driver) \
216         module_driver(__spi_driver, spi_register_driver, \
217                         spi_unregister_driver)
218
219 /**
220  * struct spi_master - interface to SPI master controller
221  * @dev: device interface to this driver
222  * @list: link with the global spi_master list
223  * @bus_num: board-specific (and often SOC-specific) identifier for a
224  *      given SPI controller.
225  * @num_chipselect: chipselects are used to distinguish individual
226  *      SPI slaves, and are numbered from zero to num_chipselects.
227  *      each slave has a chipselect signal, but it's common that not
228  *      every chipselect is connected to a slave.
229  * @dma_alignment: SPI controller constraint on DMA buffers alignment.
230  * @mode_bits: flags understood by this controller driver
231  * @bits_per_word_mask: A mask indicating which values of bits_per_word are
232  *      supported by the driver. Bit n indicates that a bits_per_word n+1 is
233  *      suported. If set, the SPI core will reject any transfer with an
234  *      unsupported bits_per_word. If not set, this value is simply ignored,
235  *      and it's up to the individual driver to perform any validation.
236  * @min_speed_hz: Lowest supported transfer speed
237  * @max_speed_hz: Highest supported transfer speed
238  * @flags: other constraints relevant to this driver
239  * @bus_lock_spinlock: spinlock for SPI bus locking
240  * @bus_lock_mutex: mutex for SPI bus locking
241  * @bus_lock_flag: indicates that the SPI bus is locked for exclusive use
242  * @setup: updates the device mode and clocking records used by a
243  *      device's SPI controller; protocol code may call this.  This
244  *      must fail if an unrecognized or unsupported mode is requested.
245  *      It's always safe to call this unless transfers are pending on
246  *      the device whose settings are being modified.
247  * @transfer: adds a message to the controller's transfer queue.
248  * @cleanup: frees controller-specific state
249  * @queued: whether this master is providing an internal message queue
250  * @kworker: thread struct for message pump
251  * @kworker_task: pointer to task for message pump kworker thread
252  * @pump_messages: work struct for scheduling work to the message pump
253  * @queue_lock: spinlock to syncronise access to message queue
254  * @queue: message queue
255  * @cur_msg: the currently in-flight message
256  * @busy: message pump is busy
257  * @running: message pump is running
258  * @rt: whether this queue is set to run as a realtime task
259  * @prepare_transfer_hardware: a message will soon arrive from the queue
260  *      so the subsystem requests the driver to prepare the transfer hardware
261  *      by issuing this call
262  * @transfer_one_message: the subsystem calls the driver to transfer a single
263  *      message while queuing transfers that arrive in the meantime. When the
264  *      driver is finished with this message, it must call
265  *      spi_finalize_current_message() so the subsystem can issue the next
266  *      transfer
267  * @unprepare_transfer_hardware: there are currently no more messages on the
268  *      queue so the subsystem notifies the driver that it may relax the
269  *      hardware by issuing this call
270  * @cs_gpios: Array of GPIOs to use as chip select lines; one per CS
271  *      number. Any individual value may be -ENOENT for CS lines that
272  *      are not GPIOs (driven by the SPI controller itself).
273  *
274  * Each SPI master controller can communicate with one or more @spi_device
275  * children.  These make a small bus, sharing MOSI, MISO and SCK signals
276  * but not chip select signals.  Each device may be configured to use a
277  * different clock rate, since those shared signals are ignored unless
278  * the chip is selected.
279  *
280  * The driver for an SPI controller manages access to those devices through
281  * a queue of spi_message transactions, copying data between CPU memory and
282  * an SPI slave device.  For each such message it queues, it calls the
283  * message's completion function when the transaction completes.
284  */
285 struct spi_master {
286         struct device   dev;
287
288         struct list_head list;
289
290         /* other than negative (== assign one dynamically), bus_num is fully
291          * board-specific.  usually that simplifies to being SOC-specific.
292          * example:  one SOC has three SPI controllers, numbered 0..2,
293          * and one board's schematics might show it using SPI-2.  software
294          * would normally use bus_num=2 for that controller.
295          */
296         s16                     bus_num;
297
298         /* chipselects will be integral to many controllers; some others
299          * might use board-specific GPIOs.
300          */
301         u16                     num_chipselect;
302
303         /* some SPI controllers pose alignment requirements on DMAable
304          * buffers; let protocol drivers know about these requirements.
305          */
306         u16                     dma_alignment;
307
308         /* spi_device.mode flags understood by this controller driver */
309         u16                     mode_bits;
310
311         /* bitmask of supported bits_per_word for transfers */
312         u32                     bits_per_word_mask;
313 #define SPI_BPW_MASK(bits) BIT((bits) - 1)
314 #define SPI_BIT_MASK(bits) (((bits) == 32) ? ~0U : (BIT(bits) - 1))
315 #define SPI_BPW_RANGE_MASK(min, max) (SPI_BIT_MASK(max) - SPI_BIT_MASK(min - 1))
316
317         /* limits on transfer speed */
318         u32                     min_speed_hz;
319         u32                     max_speed_hz;
320
321         /* other constraints relevant to this driver */
322         u16                     flags;
323 #define SPI_MASTER_HALF_DUPLEX  BIT(0)          /* can't do full duplex */
324 #define SPI_MASTER_NO_RX        BIT(1)          /* can't do buffer read */
325 #define SPI_MASTER_NO_TX        BIT(2)          /* can't do buffer write */
326
327         /* lock and mutex for SPI bus locking */
328         spinlock_t              bus_lock_spinlock;
329         struct mutex            bus_lock_mutex;
330
331         /* flag indicating that the SPI bus is locked for exclusive use */
332         bool                    bus_lock_flag;
333
334         /* Setup mode and clock, etc (spi driver may call many times).
335          *
336          * IMPORTANT:  this may be called when transfers to another
337          * device are active.  DO NOT UPDATE SHARED REGISTERS in ways
338          * which could break those transfers.
339          */
340         int                     (*setup)(struct spi_device *spi);
341
342         /* bidirectional bulk transfers
343          *
344          * + The transfer() method may not sleep; its main role is
345          *   just to add the message to the queue.
346          * + For now there's no remove-from-queue operation, or
347          *   any other request management
348          * + To a given spi_device, message queueing is pure fifo
349          *
350          * + The master's main job is to process its message queue,
351          *   selecting a chip then transferring data
352          * + If there are multiple spi_device children, the i/o queue
353          *   arbitration algorithm is unspecified (round robin, fifo,
354          *   priority, reservations, preemption, etc)
355          *
356          * + Chipselect stays active during the entire message
357          *   (unless modified by spi_transfer.cs_change != 0).
358          * + The message transfers use clock and SPI mode parameters
359          *   previously established by setup() for this device
360          */
361         int                     (*transfer)(struct spi_device *spi,
362                                                 struct spi_message *mesg);
363
364         /* called on release() to free memory provided by spi_master */
365         void                    (*cleanup)(struct spi_device *spi);
366
367         /*
368          * These hooks are for drivers that want to use the generic
369          * master transfer queueing mechanism. If these are used, the
370          * transfer() function above must NOT be specified by the driver.
371          * Over time we expect SPI drivers to be phased over to this API.
372          */
373         bool                            queued;
374         struct kthread_worker           kworker;
375         struct task_struct              *kworker_task;
376         struct kthread_work             pump_messages;
377         spinlock_t                      queue_lock;
378         struct list_head                queue;
379         struct spi_message              *cur_msg;
380         bool                            busy;
381         bool                            running;
382         bool                            rt;
383
384         int (*prepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
385         int (*transfer_one_message)(struct spi_master *master,
386                                     struct spi_message *mesg);
387         int (*unprepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
388         /* gpio chip select */
389         int                     *cs_gpios;
390 };
391
392 static inline void *spi_master_get_devdata(struct spi_master *master)
393 {
394         return dev_get_drvdata(&master->dev);
395 }
396
397 static inline void spi_master_set_devdata(struct spi_master *master, void *data)
398 {
399         dev_set_drvdata(&master->dev, data);
400 }
401
402 static inline struct spi_master *spi_master_get(struct spi_master *master)
403 {
404         if (!master || !get_device(&master->dev))
405                 return NULL;
406         return master;
407 }
408
409 static inline void spi_master_put(struct spi_master *master)
410 {
411         if (master)
412                 put_device(&master->dev);
413 }
414
415 /* PM calls that need to be issued by the driver */
416 extern int spi_master_suspend(struct spi_master *master);
417 extern int spi_master_resume(struct spi_master *master);
418
419 /* Calls the driver make to interact with the message queue */
420 extern struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master);
421 extern void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master);
422
423 /* the spi driver core manages memory for the spi_master classdev */
424 extern struct spi_master *
425 spi_alloc_master(struct device *host, unsigned size);
426
427 extern int spi_register_master(struct spi_master *master);
428 extern void spi_unregister_master(struct spi_master *master);
429
430 extern struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
431
432 /*---------------------------------------------------------------------------*/
433
434 /*
435  * I/O INTERFACE between SPI controller and protocol drivers
436  *
437  * Protocol drivers use a queue of spi_messages, each transferring data
438  * between the controller and memory buffers.
439  *
440  * The spi_messages themselves consist of a series of read+write transfer
441  * segments.  Those segments always read the same number of bits as they
442  * write; but one or the other is easily ignored by passing a null buffer
443  * pointer.  (This is unlike most types of I/O API, because SPI hardware
444  * is full duplex.)
445  *
446  * NOTE:  Allocation of spi_transfer and spi_message memory is entirely
447  * up to the protocol driver, which guarantees the integrity of both (as
448  * well as the data buffers) for as long as the message is queued.
449  */
450
451 /**
452  * struct spi_transfer - a read/write buffer pair
453  * @tx_buf: data to be written (dma-safe memory), or NULL
454  * @rx_buf: data to be read (dma-safe memory), or NULL
455  * @tx_dma: DMA address of tx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
456  * @rx_dma: DMA address of rx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
457  * @len: size of rx and tx buffers (in bytes)
458  * @speed_hz: Select a speed other than the device default for this
459  *      transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
460  * @bits_per_word: select a bits_per_word other than the device default
461  *      for this transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
462  * @cs_change: affects chipselect after this transfer completes
463  * @delay_usecs: microseconds to delay after this transfer before
464  *      (optionally) changing the chipselect status, then starting
465  *      the next transfer or completing this @spi_message.
466  * @transfer_list: transfers are sequenced through @spi_message.transfers
467  *
468  * SPI transfers always write the same number of bytes as they read.
469  * Protocol drivers should always provide @rx_buf and/or @tx_buf.
470  * In some cases, they may also want to provide DMA addresses for
471  * the data being transferred; that may reduce overhead, when the
472  * underlying driver uses dma.
473  *
474  * If the transmit buffer is null, zeroes will be shifted out
475  * while filling @rx_buf.  If the receive buffer is null, the data
476  * shifted in will be discarded.  Only "len" bytes shift out (or in).
477  * It's an error to try to shift out a partial word.  (For example, by
478  * shifting out three bytes with word size of sixteen or twenty bits;
479  * the former uses two bytes per word, the latter uses four bytes.)
480  *
481  * In-memory data values are always in native CPU byte order, translated
482  * from the wire byte order (big-endian except with SPI_LSB_FIRST).  So
483  * for example when bits_per_word is sixteen, buffers are 2N bytes long
484  * (@len = 2N) and hold N sixteen bit words in CPU byte order.
485  *
486  * When the word size of the SPI transfer is not a power-of-two multiple
487  * of eight bits, those in-memory words include extra bits.  In-memory
488  * words are always seen by protocol drivers as right-justified, so the
489  * undefined (rx) or unused (tx) bits are always the most significant bits.
490  *
491  * All SPI transfers start with the relevant chipselect active.  Normally
492  * it stays selected until after the last transfer in a message.  Drivers
493  * can affect the chipselect signal using cs_change.
494  *
495  * (i) If the transfer isn't the last one in the message, this flag is
496  * used to make the chipselect briefly go inactive in the middle of the
497  * message.  Toggling chipselect in this way may be needed to terminate
498  * a chip command, letting a single spi_message perform all of group of
499  * chip transactions together.
500  *
501  * (ii) When the transfer is the last one in the message, the chip may
502  * stay selected until the next transfer.  On multi-device SPI busses
503  * with nothing blocking messages going to other devices, this is just
504  * a performance hint; starting a message to another device deselects
505  * this one.  But in other cases, this can be used to ensure correctness.
506  * Some devices need protocol transactions to be built from a series of
507  * spi_message submissions, where the content of one message is determined
508  * by the results of previous messages and where the whole transaction
509  * ends when the chipselect goes intactive.
510  *
511  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
512  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
513  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
514  * insulate against future API updates.  After you submit a message
515  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
516  */
517 struct spi_transfer {
518         /* it's ok if tx_buf == rx_buf (right?)
519          * for MicroWire, one buffer must be null
520          * buffers must work with dma_*map_single() calls, unless
521          *   spi_message.is_dma_mapped reports a pre-existing mapping
522          */
523         const void      *tx_buf;
524         void            *rx_buf;
525         unsigned        len;
526
527         dma_addr_t      tx_dma;
528         dma_addr_t      rx_dma;
529
530         unsigned        cs_change:1;
531         u8              bits_per_word;
532         u16             delay_usecs;
533         u32             speed_hz;
534
535         struct list_head transfer_list;
536 };
537
538 /**
539  * struct spi_message - one multi-segment SPI transaction
540  * @transfers: list of transfer segments in this transaction
541  * @spi: SPI device to which the transaction is queued
542  * @is_dma_mapped: if true, the caller provided both dma and cpu virtual
543  *      addresses for each transfer buffer
544  * @complete: called to report transaction completions
545  * @context: the argument to complete() when it's called
546  * @actual_length: the total number of bytes that were transferred in all
547  *      successful segments
548  * @status: zero for success, else negative errno
549  * @queue: for use by whichever driver currently owns the message
550  * @state: for use by whichever driver currently owns the message
551  *
552  * A @spi_message is used to execute an atomic sequence of data transfers,
553  * each represented by a struct spi_transfer.  The sequence is "atomic"
554  * in the sense that no other spi_message may use that SPI bus until that
555  * sequence completes.  On some systems, many such sequences can execute as
556  * as single programmed DMA transfer.  On all systems, these messages are
557  * queued, and might complete after transactions to other devices.  Messages
558  * sent to a given spi_device are alway executed in FIFO order.
559  *
560  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
561  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
562  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
563  * insulate against future API updates.  After you submit a message
564  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
565  */
566 struct spi_message {
567         struct list_head        transfers;
568
569         struct spi_device       *spi;
570
571         unsigned                is_dma_mapped:1;
572
573         /* REVISIT:  we might want a flag affecting the behavior of the
574          * last transfer ... allowing things like "read 16 bit length L"
575          * immediately followed by "read L bytes".  Basically imposing
576          * a specific message scheduling algorithm.
577          *
578          * Some controller drivers (message-at-a-time queue processing)
579          * could provide that as their default scheduling algorithm.  But
580          * others (with multi-message pipelines) could need a flag to
581          * tell them about such special cases.
582          */
583
584         /* completion is reported through a callback */
585         void                    (*complete)(void *context);
586         void                    *context;
587         unsigned                frame_length;
588         unsigned                actual_length;
589         int                     status;
590
591         /* for optional use by whatever driver currently owns the
592          * spi_message ...  between calls to spi_async and then later
593          * complete(), that's the spi_master controller driver.
594          */
595         struct list_head        queue;
596         void                    *state;
597 };
598
599 static inline void spi_message_init(struct spi_message *m)
600 {
601         memset(m, 0, sizeof *m);
602         INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
603 }
604
605 static inline void
606 spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)
607 {
608         list_add_tail(&t->transfer_list, &m->transfers);
609 }
610
611 static inline void
612 spi_transfer_del(struct spi_transfer *t)
613 {
614         list_del(&t->transfer_list);
615 }
616
617 /**
618  * spi_message_init_with_transfers - Initialize spi_message and append transfers
619  * @m: spi_message to be initialized
620  * @xfers: An array of spi transfers
621  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
622  *
623  * This function initializes the given spi_message and adds each spi_transfer in
624  * the given array to the message.
625  */
626 static inline void
627 spi_message_init_with_transfers(struct spi_message *m,
628 struct spi_transfer *xfers, unsigned int num_xfers)
629 {
630         unsigned int i;
631
632         spi_message_init(m);
633         for (i = 0; i < num_xfers; ++i)
634                 spi_message_add_tail(&xfers[i], m);
635 }
636
637 /* It's fine to embed message and transaction structures in other data
638  * structures so long as you don't free them while they're in use.
639  */
640
641 static inline struct spi_message *spi_message_alloc(unsigned ntrans, gfp_t flags)
642 {
643         struct spi_message *m;
644
645         m = kzalloc(sizeof(struct spi_message)
646                         + ntrans * sizeof(struct spi_transfer),
647                         flags);
648         if (m) {
649                 unsigned i;
650                 struct spi_transfer *t = (struct spi_transfer *)(m + 1);
651
652                 INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
653                 for (i = 0; i < ntrans; i++, t++)
654                         spi_message_add_tail(t, m);
655         }
656         return m;
657 }
658
659 static inline void spi_message_free(struct spi_message *m)
660 {
661         kfree(m);
662 }
663
664 extern int spi_setup(struct spi_device *spi);
665 extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
666 extern int spi_async_locked(struct spi_device *spi,
667                             struct spi_message *message);
668
669 /*---------------------------------------------------------------------------*/
670
671 /* All these synchronous SPI transfer routines are utilities layered
672  * over the core async transfer primitive.  Here, "synchronous" means
673  * they will sleep uninterruptibly until the async transfer completes.
674  */
675
676 extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
677 extern int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
678 extern int spi_bus_lock(struct spi_master *master);
679 extern int spi_bus_unlock(struct spi_master *master);
680
681 /**
682  * spi_write - SPI synchronous write
683  * @spi: device to which data will be written
684  * @buf: data buffer
685  * @len: data buffer size
686  * Context: can sleep
687  *
688  * This writes the buffer and returns zero or a negative error code.
689  * Callable only from contexts that can sleep.
690  */
691 static inline int
692 spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len)
693 {
694         struct spi_transfer     t = {
695                         .tx_buf         = buf,
696                         .len            = len,
697                 };
698         struct spi_message      m;
699
700         spi_message_init(&m);
701         spi_message_add_tail(&t, &m);
702         return spi_sync(spi, &m);
703 }
704
705 /**
706  * spi_read - SPI synchronous read
707  * @spi: device from which data will be read
708  * @buf: data buffer
709  * @len: data buffer size
710  * Context: can sleep
711  *
712  * This reads the buffer and returns zero or a negative error code.
713  * Callable only from contexts that can sleep.
714  */
715 static inline int
716 spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len)
717 {
718         struct spi_transfer     t = {
719                         .rx_buf         = buf,
720                         .len            = len,
721                 };
722         struct spi_message      m;
723
724         spi_message_init(&m);
725         spi_message_add_tail(&t, &m);
726         return spi_sync(spi, &m);
727 }
728
729 /**
730  * spi_sync_transfer - synchronous SPI data transfer
731  * @spi: device with which data will be exchanged
732  * @xfers: An array of spi_transfers
733  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
734  * Context: can sleep
735  *
736  * Does a synchronous SPI data transfer of the given spi_transfer array.
737  *
738  * For more specific semantics see spi_sync().
739  *
740  * It returns zero on success, else a negative error code.
741  */
742 static inline int
743 spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers,
744         unsigned int num_xfers)
745 {
746         struct spi_message msg;
747
748         spi_message_init_with_transfers(&msg, xfers, num_xfers);
749
750         return spi_sync(spi, &msg);
751 }
752
753 /* this copies txbuf and rxbuf data; for small transfers only! */
754 extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
755                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
756                 void *rxbuf, unsigned n_rx);
757
758 /**
759  * spi_w8r8 - SPI synchronous 8 bit write followed by 8 bit read
760  * @spi: device with which data will be exchanged
761  * @cmd: command to be written before data is read back
762  * Context: can sleep
763  *
764  * This returns the (unsigned) eight bit number returned by the
765  * device, or else a negative error code.  Callable only from
766  * contexts that can sleep.
767  */
768 static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd)
769 {
770         ssize_t                 status;
771         u8                      result;
772
773         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 1);
774
775         /* return negative errno or unsigned value */
776         return (status < 0) ? status : result;
777 }
778
779 /**
780  * spi_w8r16 - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit read
781  * @spi: device with which data will be exchanged
782  * @cmd: command to be written before data is read back
783  * Context: can sleep
784  *
785  * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the
786  * device, or else a negative error code.  Callable only from
787  * contexts that can sleep.
788  *
789  * The number is returned in wire-order, which is at least sometimes
790  * big-endian.
791  */
792 static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd)
793 {
794         ssize_t                 status;
795         u16                     result;
796
797         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, (u8 *) &result, 2);
798
799         /* return negative errno or unsigned value */
800         return (status < 0) ? status : result;
801 }
802
803 /*---------------------------------------------------------------------------*/
804
805 /*
806  * INTERFACE between board init code and SPI infrastructure.
807  *
808  * No SPI driver ever sees these SPI device table segments, but
809  * it's how the SPI core (or adapters that get hotplugged) grows
810  * the driver model tree.
811  *
812  * As a rule, SPI devices can't be probed.  Instead, board init code
813  * provides a table listing the devices which are present, with enough
814  * information to bind and set up the device's driver.  There's basic
815  * support for nonstatic configurations too; enough to handle adding
816  * parport adapters, or microcontrollers acting as USB-to-SPI bridges.
817  */
818
819 /**
820  * struct spi_board_info - board-specific template for a SPI device
821  * @modalias: Initializes spi_device.modalias; identifies the driver.
822  * @platform_data: Initializes spi_device.platform_data; the particular
823  *      data stored there is driver-specific.
824  * @controller_data: Initializes spi_device.controller_data; some
825  *      controllers need hints about hardware setup, e.g. for DMA.
826  * @irq: Initializes spi_device.irq; depends on how the board is wired.
827  * @max_speed_hz: Initializes spi_device.max_speed_hz; based on limits
828  *      from the chip datasheet and board-specific signal quality issues.
829  * @bus_num: Identifies which spi_master parents the spi_device; unused
830  *      by spi_new_device(), and otherwise depends on board wiring.
831  * @chip_select: Initializes spi_device.chip_select; depends on how
832  *      the board is wired.
833  * @mode: Initializes spi_device.mode; based on the chip datasheet, board
834  *      wiring (some devices support both 3WIRE and standard modes), and
835  *      possibly presence of an inverter in the chipselect path.
836  *
837  * When adding new SPI devices to the device tree, these structures serve
838  * as a partial device template.  They hold information which can't always
839  * be determined by drivers.  Information that probe() can establish (such
840  * as the default transfer wordsize) is not included here.
841  *
842  * These structures are used in two places.  Their primary role is to
843  * be stored in tables of board-specific device descriptors, which are
844  * declared early in board initialization and then used (much later) to
845  * populate a controller's device tree after the that controller's driver
846  * initializes.  A secondary (and atypical) role is as a parameter to
847  * spi_new_device() call, which happens after those controller drivers
848  * are active in some dynamic board configuration models.
849  */
850 struct spi_board_info {
851         /* the device name and module name are coupled, like platform_bus;
852          * "modalias" is normally the driver name.
853          *
854          * platform_data goes to spi_device.dev.platform_data,
855          * controller_data goes to spi_device.controller_data,
856          * irq is copied too
857          */
858         char            modalias[SPI_NAME_SIZE];
859         const void      *platform_data;
860         void            *controller_data;
861         int             irq;
862
863         /* slower signaling on noisy or low voltage boards */
864         u32             max_speed_hz;
865
866
867         /* bus_num is board specific and matches the bus_num of some
868          * spi_master that will probably be registered later.
869          *
870          * chip_select reflects how this chip is wired to that master;
871          * it's less than num_chipselect.
872          */
873         u16             bus_num;
874         u16             chip_select;
875
876         /* mode becomes spi_device.mode, and is essential for chips
877          * where the default of SPI_CS_HIGH = 0 is wrong.
878          */
879         u8              mode;
880
881         /* ... may need additional spi_device chip config data here.
882          * avoid stuff protocol drivers can set; but include stuff
883          * needed to behave without being bound to a driver:
884          *  - quirks like clock rate mattering when not selected
885          */
886 };
887
888 #ifdef  CONFIG_SPI
889 extern int
890 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n);
891 #else
892 /* board init code may ignore whether SPI is configured or not */
893 static inline int
894 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
895         { return 0; }
896 #endif
897
898
899 /* If you're hotplugging an adapter with devices (parport, usb, etc)
900  * use spi_new_device() to describe each device.  You can also call
901  * spi_unregister_device() to start making that device vanish, but
902  * normally that would be handled by spi_unregister_master().
903  *
904  * You can also use spi_alloc_device() and spi_add_device() to use a two
905  * stage registration sequence for each spi_device.  This gives the caller
906  * some more control over the spi_device structure before it is registered,
907  * but requires that caller to initialize fields that would otherwise
908  * be defined using the board info.
909  */
910 extern struct spi_device *
911 spi_alloc_device(struct spi_master *master);
912
913 extern int
914 spi_add_device(struct spi_device *spi);
915
916 extern struct spi_device *
917 spi_new_device(struct spi_master *, struct spi_board_info *);
918
919 static inline void
920 spi_unregister_device(struct spi_device *spi)
921 {
922         if (spi)
923                 device_unregister(&spi->dev);
924 }
925
926 extern const struct spi_device_id *
927 spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev);
928
929 #endif /* __LINUX_SPI_H */