xref: /openbmc/linux/drivers/input/serio/ps2-gpio.c (revision 4f2c0a4acffbec01079c28f839422e64ddeff004)
1d2912cb1SThomas Gleixner // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
29ee0a055SDanilo Krummrich /*
39ee0a055SDanilo Krummrich  * GPIO based serio bus driver for bit banging the PS/2 protocol
49ee0a055SDanilo Krummrich  *
59ee0a055SDanilo Krummrich  * Author: Danilo Krummrich <danilokrummrich@dk-develop.de>
69ee0a055SDanilo Krummrich  */
79ee0a055SDanilo Krummrich 
89ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/gpio/consumer.h>
99ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/interrupt.h>
109ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/module.h>
119ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/serio.h>
129ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/slab.h>
139ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/platform_device.h>
149ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/workqueue.h>
159ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/completion.h>
169ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/mutex.h>
179ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/preempt.h>
189ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/property.h>
199ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/of.h>
209ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/jiffies.h>
219ee0a055SDanilo Krummrich #include <linux/delay.h>
222fa9c57aSDanilo Krummrich #include <linux/timekeeping.h>
239ee0a055SDanilo Krummrich 
249ee0a055SDanilo Krummrich #define DRIVER_NAME		"ps2-gpio"
259ee0a055SDanilo Krummrich 
269ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_MODE_RX		0
279ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_MODE_TX		1
289ee0a055SDanilo Krummrich 
299ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_START_BIT		0
309ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT0		1
319ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT1		2
329ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT2		3
339ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT3		4
349ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT4		5
359ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT5		6
369ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT6		7
379ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DATA_BIT7		8
389ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_PARITY_BIT		9
399ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_STOP_BIT		10
406283cc9eSDanilo Krummrich #define PS2_ACK_BIT		11
419ee0a055SDanilo Krummrich 
429ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DEV_RET_ACK		0xfa
439ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_DEV_RET_NACK	0xfe
449ee0a055SDanilo Krummrich 
459ee0a055SDanilo Krummrich #define PS2_CMD_RESEND		0xfe
469ee0a055SDanilo Krummrich 
472fa9c57aSDanilo Krummrich /*
482fa9c57aSDanilo Krummrich  * The PS2 protocol specifies a clock frequency between 10kHz and 16.7kHz,
492fa9c57aSDanilo Krummrich  * therefore the maximal interrupt interval should be 100us and the minimum
502fa9c57aSDanilo Krummrich  * interrupt interval should be ~60us. Let's allow +/- 20us for frequency
512fa9c57aSDanilo Krummrich  * deviations and interrupt latency.
522fa9c57aSDanilo Krummrich  *
532fa9c57aSDanilo Krummrich  * The data line must be samples after ~30us to 50us after the falling edge,
542fa9c57aSDanilo Krummrich  * since the device updates the data line at the rising edge.
552fa9c57aSDanilo Krummrich  *
562fa9c57aSDanilo Krummrich  * ___            ______            ______            ______            ___
572fa9c57aSDanilo Krummrich  *    \          /      \          /      \          /      \          /
582fa9c57aSDanilo Krummrich  *     \        /        \        /        \        /        \        /
592fa9c57aSDanilo Krummrich  *      \______/          \______/          \______/          \______/
602fa9c57aSDanilo Krummrich  *
612fa9c57aSDanilo Krummrich  *     |-----------------|                 |--------|
622fa9c57aSDanilo Krummrich  *          60us/100us                      30us/50us
632fa9c57aSDanilo Krummrich  */
642fa9c57aSDanilo Krummrich #define PS2_CLK_FREQ_MIN_HZ		10000
652fa9c57aSDanilo Krummrich #define PS2_CLK_FREQ_MAX_HZ		16700
662fa9c57aSDanilo Krummrich #define PS2_CLK_MIN_INTERVAL_US		((1000 * 1000) / PS2_CLK_FREQ_MAX_HZ)
672fa9c57aSDanilo Krummrich #define PS2_CLK_MAX_INTERVAL_US		((1000 * 1000) / PS2_CLK_FREQ_MIN_HZ)
682fa9c57aSDanilo Krummrich #define PS2_IRQ_MIN_INTERVAL_US		(PS2_CLK_MIN_INTERVAL_US - 20)
692fa9c57aSDanilo Krummrich #define PS2_IRQ_MAX_INTERVAL_US		(PS2_CLK_MAX_INTERVAL_US + 20)
702fa9c57aSDanilo Krummrich 
719ee0a055SDanilo Krummrich struct ps2_gpio_data {
729ee0a055SDanilo Krummrich 	struct device *dev;
739ee0a055SDanilo Krummrich 	struct serio *serio;
749ee0a055SDanilo Krummrich 	unsigned char mode;
759ee0a055SDanilo Krummrich 	struct gpio_desc *gpio_clk;
769ee0a055SDanilo Krummrich 	struct gpio_desc *gpio_data;
779ee0a055SDanilo Krummrich 	bool write_enable;
789ee0a055SDanilo Krummrich 	int irq;
792fa9c57aSDanilo Krummrich 	ktime_t t_irq_now;
802fa9c57aSDanilo Krummrich 	ktime_t t_irq_last;
810dde5f82SDanilo Krummrich 	struct {
820dde5f82SDanilo Krummrich 		unsigned char cnt;
830dde5f82SDanilo Krummrich 		unsigned char byte;
840dde5f82SDanilo Krummrich 	} rx;
850dde5f82SDanilo Krummrich 	struct {
860dde5f82SDanilo Krummrich 		unsigned char cnt;
870dde5f82SDanilo Krummrich 		unsigned char byte;
882fa9c57aSDanilo Krummrich 		ktime_t t_xfer_start;
892fa9c57aSDanilo Krummrich 		ktime_t t_xfer_end;
900dde5f82SDanilo Krummrich 		struct completion complete;
910dde5f82SDanilo Krummrich 		struct mutex mutex;
920dde5f82SDanilo Krummrich 		struct delayed_work work;
930dde5f82SDanilo Krummrich 	} tx;
949ee0a055SDanilo Krummrich };
959ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_open(struct serio * serio)969ee0a055SDanilo Krummrich static int ps2_gpio_open(struct serio *serio)
979ee0a055SDanilo Krummrich {
989ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = serio->port_data;
999ee0a055SDanilo Krummrich 
1002fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->t_irq_last = 0;
1012fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->tx.t_xfer_end = 0;
1022fa9c57aSDanilo Krummrich 
1039ee0a055SDanilo Krummrich 	enable_irq(drvdata->irq);
1049ee0a055SDanilo Krummrich 	return 0;
1059ee0a055SDanilo Krummrich }
1069ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_close(struct serio * serio)1079ee0a055SDanilo Krummrich static void ps2_gpio_close(struct serio *serio)
1089ee0a055SDanilo Krummrich {
1099ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = serio->port_data;
1109ee0a055SDanilo Krummrich 
1110dde5f82SDanilo Krummrich 	flush_delayed_work(&drvdata->tx.work);
1129ee0a055SDanilo Krummrich 	disable_irq(drvdata->irq);
1139ee0a055SDanilo Krummrich }
1149ee0a055SDanilo Krummrich 
__ps2_gpio_write(struct serio * serio,unsigned char val)1159ee0a055SDanilo Krummrich static int __ps2_gpio_write(struct serio *serio, unsigned char val)
1169ee0a055SDanilo Krummrich {
1179ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = serio->port_data;
1189ee0a055SDanilo Krummrich 
1199ee0a055SDanilo Krummrich 	disable_irq_nosync(drvdata->irq);
1209ee0a055SDanilo Krummrich 	gpiod_direction_output(drvdata->gpio_clk, 0);
1219ee0a055SDanilo Krummrich 
1229ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata->mode = PS2_MODE_TX;
1230dde5f82SDanilo Krummrich 	drvdata->tx.byte = val;
1249ee0a055SDanilo Krummrich 
1250dde5f82SDanilo Krummrich 	schedule_delayed_work(&drvdata->tx.work, usecs_to_jiffies(200));
1269ee0a055SDanilo Krummrich 
1279ee0a055SDanilo Krummrich 	return 0;
1289ee0a055SDanilo Krummrich }
1299ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_write(struct serio * serio,unsigned char val)1309ee0a055SDanilo Krummrich static int ps2_gpio_write(struct serio *serio, unsigned char val)
1319ee0a055SDanilo Krummrich {
1329ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = serio->port_data;
1339ee0a055SDanilo Krummrich 	int ret = 0;
1349ee0a055SDanilo Krummrich 
1359ee0a055SDanilo Krummrich 	if (in_task()) {
1360dde5f82SDanilo Krummrich 		mutex_lock(&drvdata->tx.mutex);
1379ee0a055SDanilo Krummrich 		__ps2_gpio_write(serio, val);
1380dde5f82SDanilo Krummrich 		if (!wait_for_completion_timeout(&drvdata->tx.complete,
1399ee0a055SDanilo Krummrich 						 msecs_to_jiffies(10000)))
1409ee0a055SDanilo Krummrich 			ret = SERIO_TIMEOUT;
1410dde5f82SDanilo Krummrich 		mutex_unlock(&drvdata->tx.mutex);
1429ee0a055SDanilo Krummrich 	} else {
1439ee0a055SDanilo Krummrich 		__ps2_gpio_write(serio, val);
1449ee0a055SDanilo Krummrich 	}
1459ee0a055SDanilo Krummrich 
1469ee0a055SDanilo Krummrich 	return ret;
1479ee0a055SDanilo Krummrich }
1489ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_tx_work_fn(struct work_struct * work)1499ee0a055SDanilo Krummrich static void ps2_gpio_tx_work_fn(struct work_struct *work)
1509ee0a055SDanilo Krummrich {
1519ee0a055SDanilo Krummrich 	struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1529ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = container_of(dwork,
1539ee0a055SDanilo Krummrich 						     struct ps2_gpio_data,
1540dde5f82SDanilo Krummrich 						     tx.work);
1559ee0a055SDanilo Krummrich 
1562fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->tx.t_xfer_start = ktime_get();
1579ee0a055SDanilo Krummrich 	enable_irq(drvdata->irq);
1589ee0a055SDanilo Krummrich 	gpiod_direction_output(drvdata->gpio_data, 0);
1599ee0a055SDanilo Krummrich 	gpiod_direction_input(drvdata->gpio_clk);
1609ee0a055SDanilo Krummrich }
1619ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_irq_rx(struct ps2_gpio_data * drvdata)1629ee0a055SDanilo Krummrich static irqreturn_t ps2_gpio_irq_rx(struct ps2_gpio_data *drvdata)
1639ee0a055SDanilo Krummrich {
1649ee0a055SDanilo Krummrich 	unsigned char byte, cnt;
1659ee0a055SDanilo Krummrich 	int data;
1669ee0a055SDanilo Krummrich 	int rxflags = 0;
1672fa9c57aSDanilo Krummrich 	s64 us_delta;
1689ee0a055SDanilo Krummrich 
1690dde5f82SDanilo Krummrich 	byte = drvdata->rx.byte;
1700dde5f82SDanilo Krummrich 	cnt = drvdata->rx.cnt;
1719ee0a055SDanilo Krummrich 
1722fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->t_irq_now = ktime_get();
1739ee0a055SDanilo Krummrich 
1742fa9c57aSDanilo Krummrich 	/*
1752fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * We need to consider spurious interrupts happening right after
1762fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * a TX xfer finished.
1772fa9c57aSDanilo Krummrich 	 */
1782fa9c57aSDanilo Krummrich 	us_delta = ktime_us_delta(drvdata->t_irq_now, drvdata->tx.t_xfer_end);
1792fa9c57aSDanilo Krummrich 	if (unlikely(us_delta < PS2_IRQ_MIN_INTERVAL_US))
1802fa9c57aSDanilo Krummrich 		goto end;
1812fa9c57aSDanilo Krummrich 
1822fa9c57aSDanilo Krummrich 	us_delta = ktime_us_delta(drvdata->t_irq_now, drvdata->t_irq_last);
1832fa9c57aSDanilo Krummrich 	if (us_delta > PS2_IRQ_MAX_INTERVAL_US && cnt) {
1849ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(drvdata->dev,
1859ee0a055SDanilo Krummrich 			"RX: timeout, probably we missed an interrupt\n");
1869ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err;
1872fa9c57aSDanilo Krummrich 	} else if (unlikely(us_delta < PS2_IRQ_MIN_INTERVAL_US)) {
1882fa9c57aSDanilo Krummrich 		/* Ignore spurious IRQs. */
1892fa9c57aSDanilo Krummrich 		goto end;
1909ee0a055SDanilo Krummrich 	}
1912fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->t_irq_last = drvdata->t_irq_now;
1929ee0a055SDanilo Krummrich 
1939ee0a055SDanilo Krummrich 	data = gpiod_get_value(drvdata->gpio_data);
1949ee0a055SDanilo Krummrich 	if (unlikely(data < 0)) {
1959ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(drvdata->dev, "RX: failed to get data gpio val: %d\n",
1969ee0a055SDanilo Krummrich 			data);
1979ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err;
1989ee0a055SDanilo Krummrich 	}
1999ee0a055SDanilo Krummrich 
2009ee0a055SDanilo Krummrich 	switch (cnt) {
2019ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_START_BIT:
2029ee0a055SDanilo Krummrich 		/* start bit should be low */
2039ee0a055SDanilo Krummrich 		if (unlikely(data)) {
2049ee0a055SDanilo Krummrich 			dev_err(drvdata->dev, "RX: start bit should be low\n");
2059ee0a055SDanilo Krummrich 			goto err;
2069ee0a055SDanilo Krummrich 		}
2079ee0a055SDanilo Krummrich 		break;
2089ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT0:
2099ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT1:
2109ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT2:
2119ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT3:
2129ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT4:
2139ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT5:
2149ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT6:
2159ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT7:
2169ee0a055SDanilo Krummrich 		/* processing data bits */
2179ee0a055SDanilo Krummrich 		if (data)
2189ee0a055SDanilo Krummrich 			byte |= (data << (cnt - 1));
2199ee0a055SDanilo Krummrich 		break;
2209ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_PARITY_BIT:
2219ee0a055SDanilo Krummrich 		/* check odd parity */
2229ee0a055SDanilo Krummrich 		if (!((hweight8(byte) & 1) ^ data)) {
2239ee0a055SDanilo Krummrich 			rxflags |= SERIO_PARITY;
2249ee0a055SDanilo Krummrich 			dev_warn(drvdata->dev, "RX: parity error\n");
2259ee0a055SDanilo Krummrich 			if (!drvdata->write_enable)
2269ee0a055SDanilo Krummrich 				goto err;
2279ee0a055SDanilo Krummrich 		}
22881b9fd69SDanilo Krummrich 		break;
22981b9fd69SDanilo Krummrich 	case PS2_STOP_BIT:
23081b9fd69SDanilo Krummrich 		/* stop bit should be high */
23181b9fd69SDanilo Krummrich 		if (unlikely(!data)) {
23281b9fd69SDanilo Krummrich 			dev_err(drvdata->dev, "RX: stop bit should be high\n");
23381b9fd69SDanilo Krummrich 			goto err;
23481b9fd69SDanilo Krummrich 		}
2359ee0a055SDanilo Krummrich 
2362fa9c57aSDanilo Krummrich 		/*
2372fa9c57aSDanilo Krummrich 		 * Do not send spurious ACK's and NACK's when write fn is
2389ee0a055SDanilo Krummrich 		 * not provided.
2399ee0a055SDanilo Krummrich 		 */
2409ee0a055SDanilo Krummrich 		if (!drvdata->write_enable) {
2419ee0a055SDanilo Krummrich 			if (byte == PS2_DEV_RET_NACK)
2429ee0a055SDanilo Krummrich 				goto err;
2439ee0a055SDanilo Krummrich 			else if (byte == PS2_DEV_RET_ACK)
2449ee0a055SDanilo Krummrich 				break;
2459ee0a055SDanilo Krummrich 		}
2469ee0a055SDanilo Krummrich 
2479ee0a055SDanilo Krummrich 		serio_interrupt(drvdata->serio, byte, rxflags);
2489ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_dbg(drvdata->dev, "RX: sending byte 0x%x\n", byte);
24981b9fd69SDanilo Krummrich 
2509ee0a055SDanilo Krummrich 		cnt = byte = 0;
2512fa9c57aSDanilo Krummrich 
2529ee0a055SDanilo Krummrich 		goto end; /* success */
2539ee0a055SDanilo Krummrich 	default:
2549ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(drvdata->dev, "RX: got out of sync with the device\n");
2559ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err;
2569ee0a055SDanilo Krummrich 	}
2579ee0a055SDanilo Krummrich 
2589ee0a055SDanilo Krummrich 	cnt++;
2599ee0a055SDanilo Krummrich 	goto end; /* success */
2609ee0a055SDanilo Krummrich 
2619ee0a055SDanilo Krummrich err:
2629ee0a055SDanilo Krummrich 	cnt = byte = 0;
2639ee0a055SDanilo Krummrich 	__ps2_gpio_write(drvdata->serio, PS2_CMD_RESEND);
2649ee0a055SDanilo Krummrich end:
2650dde5f82SDanilo Krummrich 	drvdata->rx.cnt = cnt;
2660dde5f82SDanilo Krummrich 	drvdata->rx.byte = byte;
2679ee0a055SDanilo Krummrich 	return IRQ_HANDLED;
2689ee0a055SDanilo Krummrich }
2699ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_irq_tx(struct ps2_gpio_data * drvdata)2709ee0a055SDanilo Krummrich static irqreturn_t ps2_gpio_irq_tx(struct ps2_gpio_data *drvdata)
2719ee0a055SDanilo Krummrich {
2729ee0a055SDanilo Krummrich 	unsigned char byte, cnt;
2739ee0a055SDanilo Krummrich 	int data;
2742fa9c57aSDanilo Krummrich 	s64 us_delta;
2759ee0a055SDanilo Krummrich 
2760dde5f82SDanilo Krummrich 	cnt = drvdata->tx.cnt;
2770dde5f82SDanilo Krummrich 	byte = drvdata->tx.byte;
2789ee0a055SDanilo Krummrich 
2792fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->t_irq_now = ktime_get();
2809ee0a055SDanilo Krummrich 
2812fa9c57aSDanilo Krummrich 	/*
2822fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * There might be pending IRQs since we disabled IRQs in
2832fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * __ps2_gpio_write().  We can expect at least one clock period until
2842fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * the device generates the first falling edge after releasing the
2852fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * clock line.
2862fa9c57aSDanilo Krummrich 	 */
2872fa9c57aSDanilo Krummrich 	us_delta = ktime_us_delta(drvdata->t_irq_now,
2882fa9c57aSDanilo Krummrich 				  drvdata->tx.t_xfer_start);
2892fa9c57aSDanilo Krummrich 	if (unlikely(us_delta < PS2_CLK_MIN_INTERVAL_US))
2902fa9c57aSDanilo Krummrich 		goto end;
2912fa9c57aSDanilo Krummrich 
2922fa9c57aSDanilo Krummrich 	us_delta = ktime_us_delta(drvdata->t_irq_now, drvdata->t_irq_last);
2932fa9c57aSDanilo Krummrich 	if (us_delta > PS2_IRQ_MAX_INTERVAL_US && cnt > 1) {
2949ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(drvdata->dev,
2959ee0a055SDanilo Krummrich 			"TX: timeout, probably we missed an interrupt\n");
2969ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err;
2972fa9c57aSDanilo Krummrich 	} else if (unlikely(us_delta < PS2_IRQ_MIN_INTERVAL_US)) {
2982fa9c57aSDanilo Krummrich 		/* Ignore spurious IRQs. */
2992fa9c57aSDanilo Krummrich 		goto end;
3009ee0a055SDanilo Krummrich 	}
3012fa9c57aSDanilo Krummrich 	drvdata->t_irq_last = drvdata->t_irq_now;
3029ee0a055SDanilo Krummrich 
3039ee0a055SDanilo Krummrich 	switch (cnt) {
3049ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_START_BIT:
3059ee0a055SDanilo Krummrich 		/* should never happen */
3069ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(drvdata->dev,
3079ee0a055SDanilo Krummrich 			"TX: start bit should have been sent already\n");
3089ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err;
3099ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT0:
3109ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT1:
3119ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT2:
3129ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT3:
3139ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT4:
3149ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT5:
3159ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT6:
3169ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_DATA_BIT7:
3179ee0a055SDanilo Krummrich 		data = byte & BIT(cnt - 1);
3189ee0a055SDanilo Krummrich 		gpiod_set_value(drvdata->gpio_data, data);
3199ee0a055SDanilo Krummrich 		break;
3209ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_PARITY_BIT:
3219ee0a055SDanilo Krummrich 		/* do odd parity */
3229ee0a055SDanilo Krummrich 		data = !(hweight8(byte) & 1);
3239ee0a055SDanilo Krummrich 		gpiod_set_value(drvdata->gpio_data, data);
3249ee0a055SDanilo Krummrich 		break;
3259ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_STOP_BIT:
3269ee0a055SDanilo Krummrich 		/* release data line to generate stop bit */
3279ee0a055SDanilo Krummrich 		gpiod_direction_input(drvdata->gpio_data);
3289ee0a055SDanilo Krummrich 		break;
3299ee0a055SDanilo Krummrich 	case PS2_ACK_BIT:
3309ee0a055SDanilo Krummrich 		data = gpiod_get_value(drvdata->gpio_data);
3319ee0a055SDanilo Krummrich 		if (data) {
3329ee0a055SDanilo Krummrich 			dev_warn(drvdata->dev, "TX: received NACK, retry\n");
3339ee0a055SDanilo Krummrich 			goto err;
3349ee0a055SDanilo Krummrich 		}
3359ee0a055SDanilo Krummrich 
3362fa9c57aSDanilo Krummrich 		drvdata->tx.t_xfer_end = ktime_get();
3379ee0a055SDanilo Krummrich 		drvdata->mode = PS2_MODE_RX;
3380dde5f82SDanilo Krummrich 		complete(&drvdata->tx.complete);
3399ee0a055SDanilo Krummrich 
3409ee0a055SDanilo Krummrich 		cnt = 1;
3419ee0a055SDanilo Krummrich 		goto end; /* success */
3429ee0a055SDanilo Krummrich 	default:
3432fa9c57aSDanilo Krummrich 		/*
3442fa9c57aSDanilo Krummrich 		 * Probably we missed the stop bit. Therefore we release data
3459ee0a055SDanilo Krummrich 		 * line and try again.
3469ee0a055SDanilo Krummrich 		 */
3479ee0a055SDanilo Krummrich 		gpiod_direction_input(drvdata->gpio_data);
3489ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(drvdata->dev, "TX: got out of sync with the device\n");
3499ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err;
3509ee0a055SDanilo Krummrich 	}
3519ee0a055SDanilo Krummrich 
3529ee0a055SDanilo Krummrich 	cnt++;
3539ee0a055SDanilo Krummrich 	goto end; /* success */
3549ee0a055SDanilo Krummrich 
3559ee0a055SDanilo Krummrich err:
3569ee0a055SDanilo Krummrich 	cnt = 1;
3579ee0a055SDanilo Krummrich 	gpiod_direction_input(drvdata->gpio_data);
3580dde5f82SDanilo Krummrich 	__ps2_gpio_write(drvdata->serio, drvdata->tx.byte);
3599ee0a055SDanilo Krummrich end:
3600dde5f82SDanilo Krummrich 	drvdata->tx.cnt = cnt;
3619ee0a055SDanilo Krummrich 	return IRQ_HANDLED;
3629ee0a055SDanilo Krummrich }
3639ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_irq(int irq,void * dev_id)3649ee0a055SDanilo Krummrich static irqreturn_t ps2_gpio_irq(int irq, void *dev_id)
3659ee0a055SDanilo Krummrich {
3669ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = dev_id;
3679ee0a055SDanilo Krummrich 
3689ee0a055SDanilo Krummrich 	return drvdata->mode ? ps2_gpio_irq_tx(drvdata) :
3699ee0a055SDanilo Krummrich 		ps2_gpio_irq_rx(drvdata);
3709ee0a055SDanilo Krummrich }
3719ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_get_props(struct device * dev,struct ps2_gpio_data * drvdata)3729ee0a055SDanilo Krummrich static int ps2_gpio_get_props(struct device *dev,
3739ee0a055SDanilo Krummrich 				 struct ps2_gpio_data *drvdata)
3749ee0a055SDanilo Krummrich {
3750c0ef67eSDanilo Krummrich 	enum gpiod_flags gflags;
3760c0ef67eSDanilo Krummrich 
3770c0ef67eSDanilo Krummrich 	/* Enforce open drain, since this is required by the PS/2 bus. */
3780c0ef67eSDanilo Krummrich 	gflags = GPIOD_IN | GPIOD_FLAGS_BIT_OPEN_DRAIN;
3790c0ef67eSDanilo Krummrich 
3800c0ef67eSDanilo Krummrich 	drvdata->gpio_data = devm_gpiod_get(dev, "data", gflags);
3819ee0a055SDanilo Krummrich 	if (IS_ERR(drvdata->gpio_data)) {
3829ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(dev, "failed to request data gpio: %ld",
3839ee0a055SDanilo Krummrich 			PTR_ERR(drvdata->gpio_data));
3849ee0a055SDanilo Krummrich 		return PTR_ERR(drvdata->gpio_data);
3859ee0a055SDanilo Krummrich 	}
3869ee0a055SDanilo Krummrich 
3870c0ef67eSDanilo Krummrich 	drvdata->gpio_clk = devm_gpiod_get(dev, "clk", gflags);
3889ee0a055SDanilo Krummrich 	if (IS_ERR(drvdata->gpio_clk)) {
3899ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(dev, "failed to request clock gpio: %ld",
3909ee0a055SDanilo Krummrich 			PTR_ERR(drvdata->gpio_clk));
3919ee0a055SDanilo Krummrich 		return PTR_ERR(drvdata->gpio_clk);
3929ee0a055SDanilo Krummrich 	}
3939ee0a055SDanilo Krummrich 
3949ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata->write_enable = device_property_read_bool(dev,
3959ee0a055SDanilo Krummrich 				"write-enable");
3969ee0a055SDanilo Krummrich 
3979ee0a055SDanilo Krummrich 	return 0;
3989ee0a055SDanilo Krummrich }
3999ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_probe(struct platform_device * pdev)4009ee0a055SDanilo Krummrich static int ps2_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
4019ee0a055SDanilo Krummrich {
4029ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata;
4039ee0a055SDanilo Krummrich 	struct serio *serio;
4049ee0a055SDanilo Krummrich 	struct device *dev = &pdev->dev;
4059ee0a055SDanilo Krummrich 	int error;
4069ee0a055SDanilo Krummrich 
4079ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct ps2_gpio_data), GFP_KERNEL);
4089ee0a055SDanilo Krummrich 	serio = kzalloc(sizeof(struct serio), GFP_KERNEL);
4099ee0a055SDanilo Krummrich 	if (!drvdata || !serio) {
4109ee0a055SDanilo Krummrich 		error = -ENOMEM;
4119ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err_free_serio;
4129ee0a055SDanilo Krummrich 	}
4139ee0a055SDanilo Krummrich 
4149ee0a055SDanilo Krummrich 	error = ps2_gpio_get_props(dev, drvdata);
4159ee0a055SDanilo Krummrich 	if (error)
4169ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err_free_serio;
4179ee0a055SDanilo Krummrich 
4189ee0a055SDanilo Krummrich 	if (gpiod_cansleep(drvdata->gpio_data) ||
4199ee0a055SDanilo Krummrich 	    gpiod_cansleep(drvdata->gpio_clk)) {
4209ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(dev, "GPIO data or clk are connected via slow bus\n");
4219ee0a055SDanilo Krummrich 		error = -EINVAL;
4226a3eafe4SDmitry Torokhov 		goto err_free_serio;
4239ee0a055SDanilo Krummrich 	}
4249ee0a055SDanilo Krummrich 
4259ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
4269ee0a055SDanilo Krummrich 	if (drvdata->irq < 0) {
4279ee0a055SDanilo Krummrich 		error = drvdata->irq;
4289ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err_free_serio;
4299ee0a055SDanilo Krummrich 	}
4309ee0a055SDanilo Krummrich 
4319ee0a055SDanilo Krummrich 	error = devm_request_irq(dev, drvdata->irq, ps2_gpio_irq,
4329ee0a055SDanilo Krummrich 				 IRQF_NO_THREAD, DRIVER_NAME, drvdata);
4339ee0a055SDanilo Krummrich 	if (error) {
4349ee0a055SDanilo Krummrich 		dev_err(dev, "failed to request irq %d: %d\n",
4359ee0a055SDanilo Krummrich 			drvdata->irq, error);
4369ee0a055SDanilo Krummrich 		goto err_free_serio;
4379ee0a055SDanilo Krummrich 	}
4389ee0a055SDanilo Krummrich 
4399ee0a055SDanilo Krummrich 	/* Keep irq disabled until serio->open is called. */
4409ee0a055SDanilo Krummrich 	disable_irq(drvdata->irq);
4419ee0a055SDanilo Krummrich 
4429ee0a055SDanilo Krummrich 	serio->id.type = SERIO_8042;
4439ee0a055SDanilo Krummrich 	serio->open = ps2_gpio_open;
4449ee0a055SDanilo Krummrich 	serio->close = ps2_gpio_close;
4452fa9c57aSDanilo Krummrich 	/*
4462fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * Write can be enabled in platform/dt data, but possibly it will not
4479ee0a055SDanilo Krummrich 	 * work because of the tough timings.
4489ee0a055SDanilo Krummrich 	 */
4499ee0a055SDanilo Krummrich 	serio->write = drvdata->write_enable ? ps2_gpio_write : NULL;
4509ee0a055SDanilo Krummrich 	serio->port_data = drvdata;
4519ee0a055SDanilo Krummrich 	serio->dev.parent = dev;
452*a9f08ad7SWolfram Sang 	strscpy(serio->name, dev_name(dev), sizeof(serio->name));
453*a9f08ad7SWolfram Sang 	strscpy(serio->phys, dev_name(dev), sizeof(serio->phys));
4549ee0a055SDanilo Krummrich 
4559ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata->serio = serio;
4569ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata->dev = dev;
4579ee0a055SDanilo Krummrich 	drvdata->mode = PS2_MODE_RX;
4589ee0a055SDanilo Krummrich 
4592fa9c57aSDanilo Krummrich 	/*
4602fa9c57aSDanilo Krummrich 	 * Tx count always starts at 1, as the start bit is sent implicitly by
4619ee0a055SDanilo Krummrich 	 * host-to-device communication initialization.
4629ee0a055SDanilo Krummrich 	 */
4630dde5f82SDanilo Krummrich 	drvdata->tx.cnt = 1;
4649ee0a055SDanilo Krummrich 
4650dde5f82SDanilo Krummrich 	INIT_DELAYED_WORK(&drvdata->tx.work, ps2_gpio_tx_work_fn);
4660dde5f82SDanilo Krummrich 	init_completion(&drvdata->tx.complete);
4670dde5f82SDanilo Krummrich 	mutex_init(&drvdata->tx.mutex);
4689ee0a055SDanilo Krummrich 
4699ee0a055SDanilo Krummrich 	serio_register_port(serio);
4709ee0a055SDanilo Krummrich 	platform_set_drvdata(pdev, drvdata);
4719ee0a055SDanilo Krummrich 
4729ee0a055SDanilo Krummrich 	return 0;	/* success */
4739ee0a055SDanilo Krummrich 
4749ee0a055SDanilo Krummrich err_free_serio:
4759ee0a055SDanilo Krummrich 	kfree(serio);
4769ee0a055SDanilo Krummrich 	return error;
4779ee0a055SDanilo Krummrich }
4789ee0a055SDanilo Krummrich 
ps2_gpio_remove(struct platform_device * pdev)4799ee0a055SDanilo Krummrich static int ps2_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
4809ee0a055SDanilo Krummrich {
4819ee0a055SDanilo Krummrich 	struct ps2_gpio_data *drvdata = platform_get_drvdata(pdev);
4829ee0a055SDanilo Krummrich 
4839ee0a055SDanilo Krummrich 	serio_unregister_port(drvdata->serio);
4849ee0a055SDanilo Krummrich 	return 0;
4859ee0a055SDanilo Krummrich }
4869ee0a055SDanilo Krummrich 
4879ee0a055SDanilo Krummrich #if defined(CONFIG_OF)
4889ee0a055SDanilo Krummrich static const struct of_device_id ps2_gpio_match[] = {
4899ee0a055SDanilo Krummrich 	{ .compatible = "ps2-gpio", },
4909ee0a055SDanilo Krummrich 	{ },
4919ee0a055SDanilo Krummrich };
4929ee0a055SDanilo Krummrich MODULE_DEVICE_TABLE(of, ps2_gpio_match);
4939ee0a055SDanilo Krummrich #endif
4949ee0a055SDanilo Krummrich 
4959ee0a055SDanilo Krummrich static struct platform_driver ps2_gpio_driver = {
4969ee0a055SDanilo Krummrich 	.probe		= ps2_gpio_probe,
4979ee0a055SDanilo Krummrich 	.remove		= ps2_gpio_remove,
4989ee0a055SDanilo Krummrich 	.driver = {
4999ee0a055SDanilo Krummrich 		.name = DRIVER_NAME,
5009ee0a055SDanilo Krummrich 		.of_match_table = of_match_ptr(ps2_gpio_match),
5019ee0a055SDanilo Krummrich 	},
5029ee0a055SDanilo Krummrich };
5039ee0a055SDanilo Krummrich module_platform_driver(ps2_gpio_driver);
5049ee0a055SDanilo Krummrich 
5059ee0a055SDanilo Krummrich MODULE_AUTHOR("Danilo Krummrich <danilokrummrich@dk-develop.de>");
5069ee0a055SDanilo Krummrich MODULE_DESCRIPTION("GPIO PS2 driver");
5079ee0a055SDanilo Krummrich MODULE_LICENSE("GPL v2");
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