drivers/gpio/gpiolib.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Internal GPIO functions.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2013, Intel Corporation
   6  * Author: Mika Westerberg <mika.westerberg@linux.intel.com>
   7  */
   8
   9 #ifndef GPIOLIB_H
  10 #define GPIOLIB_H
  11
  12 #include <linux/cdev.h>
  13 #include <linux/device.h>
  14 #include <linux/err.h>
  15 #include <linux/gpio/consumer.h> /* for enum gpiod_flags */
  16 #include <linux/gpio/driver.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/notifier.h>
  19 #include <linux/srcu.h>
  20
  21 #define GPIOCHIP_NAME   "gpiochip"
  22
  23 /**
  24  * struct gpio_device - internal state container for GPIO devices
  25  * @dev: the GPIO device struct
  26  * @chrdev: character device for the GPIO device
  27  * @id: numerical ID number for the GPIO chip
  28  * @mockdev: class device used by the deprecated sysfs interface (may be
  29  * NULL)
  30  * @owner: helps prevent removal of modules exporting active GPIOs
  31  * @chip: pointer to the corresponding gpiochip, holding static
  32  * data for this device
  33  * @descs: array of ngpio descriptors.
  34  * @desc_srcu: ensures consistent state of GPIO descriptors exposed to users
  35  * @ngpio: the number of GPIO lines on this GPIO device, equal to the size
  36  * of the @descs array.
  37  * @can_sleep: indicate whether the GPIO chip driver's callbacks can sleep
  38  * implying that they cannot be used from atomic context
  39  * @base: GPIO base in the DEPRECATED global Linux GPIO numberspace, assigned
  40  * at device creation time.
  41  * @label: a descriptive name for the GPIO device, such as the part number
  42  * or name of the IP component in a System on Chip.
  43  * @data: per-instance data assigned by the driver
  44  * @list: links gpio_device:s together for traversal
  45  * @line_state_notifier: used to notify subscribers about lines being
  46  *                       requested, released or reconfigured
  47  * @device_notifier: used to notify character device wait queues about the GPIO
  48  *                   device being unregistered
  49  * @srcu: protects the pointer to the underlying GPIO chip
  50  * @pin_ranges: range of pins served by the GPIO driver
  51  *
  52  * This state container holds most of the runtime variable data
  53  * for a GPIO device and can hold references and live on after the
  54  * GPIO chip has been removed, if it is still being used from
  55  * userspace.
  56  */
  57 struct gpio_device {
  58         struct device           dev;
  59         struct cdev             chrdev;
  60         int                     id;
  61         struct device           *mockdev;
  62         struct module           *owner;
  63         struct gpio_chip __rcu  *chip;
  64         struct gpio_desc        *descs;
  65         struct srcu_struct      desc_srcu;
  66         unsigned int            base;
  67         u16                     ngpio;
  68         bool                    can_sleep;
  69         const char              *label;
  70         void                    *data;
  71         struct list_head        list;
  72         struct blocking_notifier_head line_state_notifier;
  73         struct blocking_notifier_head device_notifier;
  74         struct srcu_struct      srcu;
  75
  76 #ifdef CONFIG_PINCTRL
  77         /*
  78          * If CONFIG_PINCTRL is enabled, then gpio controllers can optionally
  79          * describe the actual pin range which they serve in an SoC. This
  80          * information would be used by pinctrl subsystem to configure
  81          * corresponding pins for gpio usage.
  82          */
  83         struct list_head pin_ranges;
  84 #endif
  85 };
  86
  87 static inline struct gpio_device *to_gpio_device(struct device *dev)
  88 {
  89         return container_of(dev, struct gpio_device, dev);
  90 }
  91
  92 /* gpio suffixes used for ACPI and device tree lookup */
  93 static __maybe_unused const char * const gpio_suffixes[] = { "gpios", "gpio" };
  94
  95 /**
  96  * struct gpio_array - Opaque descriptor for a structure of GPIO array attributes
  97  *
  98  * @desc:               Array of pointers to the GPIO descriptors
  99  * @size:               Number of elements in desc
 100  * @chip:               Parent GPIO chip
 101  * @get_mask:           Get mask used in fastpath
 102  * @set_mask:           Set mask used in fastpath
 103  * @invert_mask:        Invert mask used in fastpath
 104  *
 105  * This structure is attached to struct gpiod_descs obtained from
 106  * gpiod_get_array() and can be passed back to get/set array functions in order
 107  * to activate fast processing path if applicable.
 108  */
 109 struct gpio_array {
 110         struct gpio_desc        **desc;
 111         unsigned int            size;
 112         struct gpio_chip        *chip;
 113         unsigned long           *get_mask;
 114         unsigned long           *set_mask;
 115         unsigned long           invert_mask[];
 116 };
 117
 118 #define for_each_gpio_desc(gc, desc)                                    \
 119         for (unsigned int __i = 0;                                      \
 120              __i < gc->ngpio && (desc = gpiochip_get_desc(gc, __i));    \
 121              __i++)                                                     \
 122
 123 #define for_each_gpio_desc_with_flag(gc, desc, flag)                    \
 124         for_each_gpio_desc(gc, desc)                                    \
 125                 if (!test_bit(flag, &desc->flags)) {} else
 126
 127 int gpiod_get_array_value_complex(bool raw, bool can_sleep,
 128                                   unsigned int array_size,
 129                                   struct gpio_desc **desc_array,
 130                                   struct gpio_array *array_info,
 131                                   unsigned long *value_bitmap);
 132 int gpiod_set_array_value_complex(bool raw, bool can_sleep,
 133                                   unsigned int array_size,
 134                                   struct gpio_desc **desc_array,
 135                                   struct gpio_array *array_info,
 136                                   unsigned long *value_bitmap);
 137
 138 int gpiod_set_transitory(struct gpio_desc *desc, bool transitory);
 139
 140 void gpiod_line_state_notify(struct gpio_desc *desc, unsigned long action);
 141
 142 struct gpio_desc_label {
 143         struct rcu_head rh;
 144         char str[];
 145 };
 146
 147 /**
 148  * struct gpio_desc - Opaque descriptor for a GPIO
 149  *
 150  * @gdev:               Pointer to the parent GPIO device
 151  * @flags:              Binary descriptor flags
 152  * @label:              Name of the consumer
 153  * @name:               Line name
 154  * @hog:                Pointer to the device node that hogs this line (if any)
 155  *
 156  * These are obtained using gpiod_get() and are preferable to the old
 157  * integer-based handles.
 158  *
 159  * Contrary to integers, a pointer to a &struct gpio_desc is guaranteed to be
 160  * valid until the GPIO is released.
 161  */
 162 struct gpio_desc {
 163         struct gpio_device      *gdev;
 164         unsigned long           flags;
 165 /* flag symbols are bit numbers */
 166 #define FLAG_REQUESTED  0
 167 #define FLAG_IS_OUT     1
 168 #define FLAG_EXPORT     2       /* protected by sysfs_lock */
 169 #define FLAG_SYSFS      3       /* exported via /sys/class/gpio/control */
 170 #define FLAG_ACTIVE_LOW 6       /* value has active low */
 171 #define FLAG_OPEN_DRAIN 7       /* Gpio is open drain type */
 172 #define FLAG_OPEN_SOURCE 8      /* Gpio is open source type */
 173 #define FLAG_USED_AS_IRQ 9      /* GPIO is connected to an IRQ */
 174 #define FLAG_IRQ_IS_ENABLED 10  /* GPIO is connected to an enabled IRQ */
 175 #define FLAG_IS_HOGGED  11      /* GPIO is hogged */
 176 #define FLAG_TRANSITORY 12      /* GPIO may lose value in sleep or reset */
 177 #define FLAG_PULL_UP    13      /* GPIO has pull up enabled */
 178 #define FLAG_PULL_DOWN  14      /* GPIO has pull down enabled */
 179 #define FLAG_BIAS_DISABLE    15 /* GPIO has pull disabled */
 180 #define FLAG_EDGE_RISING     16 /* GPIO CDEV detects rising edge events */
 181 #define FLAG_EDGE_FALLING    17 /* GPIO CDEV detects falling edge events */
 182 #define FLAG_EVENT_CLOCK_REALTIME       18 /* GPIO CDEV reports REALTIME timestamps in events */
 183 #define FLAG_EVENT_CLOCK_HTE            19 /* GPIO CDEV reports hardware timestamps in events */
 184
 185         /* Connection label */
 186         struct gpio_desc_label __rcu *label;
 187         /* Name of the GPIO */
 188         const char              *name;
 189 #ifdef CONFIG_OF_DYNAMIC
 190         struct device_node      *hog;
 191 #endif
 192 };
 193
 194 #define gpiod_not_found(desc)           (IS_ERR(desc) && PTR_ERR(desc) == -ENOENT)
 195
 196 struct gpio_chip_guard {
 197         struct gpio_device *gdev;
 198         struct gpio_chip *gc;
 199         int idx;
 200 };
 201
 202 DEFINE_CLASS(gpio_chip_guard,
 203              struct gpio_chip_guard,
 204              srcu_read_unlock(&_T.gdev->srcu, _T.idx),
 205              ({
 206                 struct gpio_chip_guard _guard;
 207
 208                 _guard.gdev = desc->gdev;
 209                 _guard.idx = srcu_read_lock(&_guard.gdev->srcu);
 210                 _guard.gc = srcu_dereference(_guard.gdev->chip,
 211                                              &_guard.gdev->srcu);
 212
 213                 _guard;
 214              }),
 215              struct gpio_desc *desc)
 216
 217 int gpiod_request(struct gpio_desc *desc, const char *label);
 218 void gpiod_free(struct gpio_desc *desc);
 219
 220 static inline int gpiod_request_user(struct gpio_desc *desc, const char *label)
 221 {
 222         int ret;
 223
 224         ret = gpiod_request(desc, label);
 225         if (ret == -EPROBE_DEFER)
 226                 ret = -ENODEV;
 227
 228         return ret;
 229 }
 230
 231 struct gpio_desc *gpiod_find_and_request(struct device *consumer,
 232                                          struct fwnode_handle *fwnode,
 233                                          const char *con_id,
 234                                          unsigned int idx,
 235                                          enum gpiod_flags flags,
 236                                          const char *label,
 237                                          bool platform_lookup_allowed);
 238
 239 int gpiod_configure_flags(struct gpio_desc *desc, const char *con_id,
 240                 unsigned long lflags, enum gpiod_flags dflags);
 241 int gpio_set_debounce_timeout(struct gpio_desc *desc, unsigned int debounce);
 242 int gpiod_hog(struct gpio_desc *desc, const char *name,
 243                 unsigned long lflags, enum gpiod_flags dflags);
 244 int gpiochip_get_ngpios(struct gpio_chip *gc, struct device *dev);
 245 const char *gpiod_get_label(struct gpio_desc *desc);
 246
 247 /*
 248  * Return the GPIO number of the passed descriptor relative to its chip
 249  */
 250 static inline int gpio_chip_hwgpio(const struct gpio_desc *desc)
 251 {
 252         return desc - &desc->gdev->descs[0];
 253 }
 254
 255 /* With descriptor prefix */
 256
 257 #define gpiod_err(desc, fmt, ...) \
 258 do { \
 259         scoped_guard(srcu, &desc->gdev->desc_srcu) { \
 260                 pr_err("gpio-%d (%s): " fmt, desc_to_gpio(desc), \
 261                        gpiod_get_label(desc) ? : "?", ##__VA_ARGS__); \
 262         } \
 263 } while (0)
 264
 265 #define gpiod_warn(desc, fmt, ...) \
 266 do { \
 267         scoped_guard(srcu, &desc->gdev->desc_srcu) { \
 268                 pr_warn("gpio-%d (%s): " fmt, desc_to_gpio(desc), \
 269                         gpiod_get_label(desc) ? : "?", ##__VA_ARGS__); \
 270         } \
 271 } while (0)
 272
 273 #define gpiod_dbg(desc, fmt, ...) \
 274 do { \
 275         scoped_guard(srcu, &desc->gdev->desc_srcu) { \
 276                 pr_debug("gpio-%d (%s): " fmt, desc_to_gpio(desc), \
 277                          gpiod_get_label(desc) ? : "?", ##__VA_ARGS__); \
 278         } \
 279 } while (0)
 280
 281 /* With chip prefix */
 282
 283 #define chip_err(gc, fmt, ...)                                  \
 284         dev_err(&gc->gpiodev->dev, "(%s): " fmt, gc->label, ##__VA_ARGS__)
 285 #define chip_warn(gc, fmt, ...)                                 \
 286         dev_warn(&gc->gpiodev->dev, "(%s): " fmt, gc->label, ##__VA_ARGS__)
 287 #define chip_info(gc, fmt, ...)                                 \
 288         dev_info(&gc->gpiodev->dev, "(%s): " fmt, gc->label, ##__VA_ARGS__)
 289 #define chip_dbg(gc, fmt, ...)                                  \
 290         dev_dbg(&gc->gpiodev->dev, "(%s): " fmt, gc->label, ##__VA_ARGS__)
 291
 292 #endif /* GPIOLIB_H */