1f7018c21STomi Valkeinen /* 2f7018c21STomi Valkeinen * pxa3xx-gcu.c - Linux kernel module for PXA3xx graphics controllers 3f7018c21STomi Valkeinen * 4f7018c21STomi Valkeinen * This driver needs a DirectFB counterpart in user space, communication 5f7018c21STomi Valkeinen * is handled via mmap()ed memory areas and an ioctl. 6f7018c21STomi Valkeinen * 7f7018c21STomi Valkeinen * Copyright (c) 2009 Daniel Mack <daniel@caiaq.de> 8f7018c21STomi Valkeinen * Copyright (c) 2009 Janine Kropp <nin@directfb.org> 9f7018c21STomi Valkeinen * Copyright (c) 2009 Denis Oliver Kropp <dok@directfb.org> 10f7018c21STomi Valkeinen * 11f7018c21STomi Valkeinen * This program is free software; you can redistribute it and/or modify 12f7018c21STomi Valkeinen * it under the terms of the GNU General Public License as published by 13f7018c21STomi Valkeinen * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or 14f7018c21STomi Valkeinen * (at your option) any later version. 15f7018c21STomi Valkeinen * 16f7018c21STomi Valkeinen * This program is distributed in the hope that it will be useful, 17f7018c21STomi Valkeinen * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 18f7018c21STomi Valkeinen * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the 19f7018c21STomi Valkeinen * GNU General Public License for more details. 20f7018c21STomi Valkeinen * 21f7018c21STomi Valkeinen * You should have received a copy of the GNU General Public License 22f7018c21STomi Valkeinen * along with this program; if not, write to the Free Software 23f7018c21STomi Valkeinen * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. 24f7018c21STomi Valkeinen */ 25f7018c21STomi Valkeinen 26f7018c21STomi Valkeinen /* 27f7018c21STomi Valkeinen * WARNING: This controller is attached to System Bus 2 of the PXA which 28f7018c21STomi Valkeinen * needs its arbiter to be enabled explicitly (CKENB & 1<<9). 29f7018c21STomi Valkeinen * There is currently no way to do this from Linux, so you need to teach 30f7018c21STomi Valkeinen * your bootloader for now. 31f7018c21STomi Valkeinen */ 32f7018c21STomi Valkeinen 33f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/module.h> 34f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/platform_device.h> 35f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/dma-mapping.h> 36f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/miscdevice.h> 37f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/interrupt.h> 38f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/spinlock.h> 39f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/uaccess.h> 40f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/ioctl.h> 41f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/delay.h> 42f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/sched.h> 43f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/slab.h> 44f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/clk.h> 45f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/fs.h> 46f7018c21STomi Valkeinen #include <linux/io.h> 47f7018c21STomi Valkeinen 48f7018c21STomi Valkeinen #include "pxa3xx-gcu.h" 49f7018c21STomi Valkeinen 50f7018c21STomi Valkeinen #define DRV_NAME "pxa3xx-gcu" 51f7018c21STomi Valkeinen #define MISCDEV_MINOR 197 52f7018c21STomi Valkeinen 53f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCCR 0x00 54f7018c21STomi Valkeinen #define GCCR_SYNC_CLR (1 << 9) 55f7018c21STomi Valkeinen #define GCCR_BP_RST (1 << 8) 56f7018c21STomi Valkeinen #define GCCR_ABORT (1 << 6) 57f7018c21STomi Valkeinen #define GCCR_STOP (1 << 4) 58f7018c21STomi Valkeinen 59f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCISCR 0x04 60f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCIECR 0x08 61f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCRBBR 0x20 62f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCRBLR 0x24 63f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCRBHR 0x28 64f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCRBTR 0x2C 65f7018c21STomi Valkeinen #define REG_GCRBEXHR 0x30 66f7018c21STomi Valkeinen 67f7018c21STomi Valkeinen #define IE_EOB (1 << 0) 68f7018c21STomi Valkeinen #define IE_EEOB (1 << 5) 69f7018c21STomi Valkeinen #define IE_ALL 0xff 70f7018c21STomi Valkeinen 71f7018c21STomi Valkeinen #define SHARED_SIZE PAGE_ALIGN(sizeof(struct pxa3xx_gcu_shared)) 72f7018c21STomi Valkeinen 73f7018c21STomi Valkeinen /* #define PXA3XX_GCU_DEBUG */ 74f7018c21STomi Valkeinen /* #define PXA3XX_GCU_DEBUG_TIMER */ 75f7018c21STomi Valkeinen 76f7018c21STomi Valkeinen #ifdef PXA3XX_GCU_DEBUG 77f7018c21STomi Valkeinen #define QDUMP(msg) \ 78f7018c21STomi Valkeinen do { \ 79f7018c21STomi Valkeinen QPRINT(priv, KERN_DEBUG, msg); \ 80f7018c21STomi Valkeinen } while (0) 81f7018c21STomi Valkeinen #else 82f7018c21STomi Valkeinen #define QDUMP(msg) do {} while (0) 83f7018c21STomi Valkeinen #endif 84f7018c21STomi Valkeinen 85f7018c21STomi Valkeinen #define QERROR(msg) \ 86f7018c21STomi Valkeinen do { \ 87f7018c21STomi Valkeinen QPRINT(priv, KERN_ERR, msg); \ 88f7018c21STomi Valkeinen } while (0) 89f7018c21STomi Valkeinen 90f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch { 91f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *next; 92f7018c21STomi Valkeinen u32 *ptr; 93f7018c21STomi Valkeinen dma_addr_t phys; 94f7018c21STomi Valkeinen unsigned long length; 95f7018c21STomi Valkeinen }; 96f7018c21STomi Valkeinen 97f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv { 98f7018c21STomi Valkeinen void __iomem *mmio_base; 99f7018c21STomi Valkeinen struct clk *clk; 100f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_shared *shared; 101f7018c21STomi Valkeinen dma_addr_t shared_phys; 102f7018c21STomi Valkeinen struct resource *resource_mem; 103f7018c21STomi Valkeinen struct miscdevice misc_dev; 104f7018c21STomi Valkeinen wait_queue_head_t wait_idle; 105f7018c21STomi Valkeinen wait_queue_head_t wait_free; 106f7018c21STomi Valkeinen spinlock_t spinlock; 107*f7a75354SArnd Bergmann struct timespec64 base_time; 108f7018c21STomi Valkeinen 109f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *free; 110f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *ready; 111f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *ready_last; 112f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *running; 113f7018c21STomi Valkeinen }; 114f7018c21STomi Valkeinen 115f7018c21STomi Valkeinen static inline unsigned long 116f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(struct pxa3xx_gcu_priv *priv, unsigned int off) 117f7018c21STomi Valkeinen { 118f7018c21STomi Valkeinen return __raw_readl(priv->mmio_base + off); 119f7018c21STomi Valkeinen } 120f7018c21STomi Valkeinen 121f7018c21STomi Valkeinen static inline void 122f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(struct pxa3xx_gcu_priv *priv, unsigned int off, unsigned long val) 123f7018c21STomi Valkeinen { 124f7018c21STomi Valkeinen __raw_writel(val, priv->mmio_base + off); 125f7018c21STomi Valkeinen } 126f7018c21STomi Valkeinen 127f7018c21STomi Valkeinen #define QPRINT(priv, level, msg) \ 128f7018c21STomi Valkeinen do { \ 129*f7a75354SArnd Bergmann struct timespec64 ts; \ 130f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_shared *shared = priv->shared; \ 131f7018c21STomi Valkeinen u32 base = gc_readl(priv, REG_GCRBBR); \ 132f7018c21STomi Valkeinen \ 133*f7a75354SArnd Bergmann ktime_get_ts64(&ts); \ 134*f7a75354SArnd Bergmann ts = timespec64_sub(ts, priv->base_time); \ 135f7018c21STomi Valkeinen \ 136*f7a75354SArnd Bergmann printk(level "%lld.%03ld.%03ld - %-17s: %-21s (%s, " \ 137f7018c21STomi Valkeinen "STATUS " \ 138f7018c21STomi Valkeinen "0x%02lx, B 0x%08lx [%ld], E %5ld, H %5ld, " \ 139f7018c21STomi Valkeinen "T %5ld)\n", \ 140*f7a75354SArnd Bergmann (s64)(ts.tv_sec), \ 141*f7a75354SArnd Bergmann ts.tv_nsec / NSEC_PER_MSEC, \ 142*f7a75354SArnd Bergmann (ts.tv_nsec % NSEC_PER_MSEC) / USEC_PER_MSEC, \ 143f7018c21STomi Valkeinen __func__, msg, \ 144f7018c21STomi Valkeinen shared->hw_running ? "running" : " idle", \ 145f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(priv, REG_GCISCR), \ 146f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(priv, REG_GCRBBR), \ 147f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(priv, REG_GCRBLR), \ 148f7018c21STomi Valkeinen (gc_readl(priv, REG_GCRBEXHR) - base) / 4, \ 149f7018c21STomi Valkeinen (gc_readl(priv, REG_GCRBHR) - base) / 4, \ 150f7018c21STomi Valkeinen (gc_readl(priv, REG_GCRBTR) - base) / 4); \ 151f7018c21STomi Valkeinen } while (0) 152f7018c21STomi Valkeinen 153f7018c21STomi Valkeinen static void 154f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_reset(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 155f7018c21STomi Valkeinen { 156f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("RESET"); 157f7018c21STomi Valkeinen 158f7018c21STomi Valkeinen /* disable interrupts */ 159f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCIECR, 0); 160f7018c21STomi Valkeinen 161f7018c21STomi Valkeinen /* reset hardware */ 162f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCCR, GCCR_ABORT); 163f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCCR, 0); 164f7018c21STomi Valkeinen 165f7018c21STomi Valkeinen memset(priv->shared, 0, SHARED_SIZE); 166f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->buffer_phys = priv->shared_phys; 167f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->magic = PXA3XX_GCU_SHARED_MAGIC; 168f7018c21STomi Valkeinen 169*f7a75354SArnd Bergmann ktime_get_ts64(&priv->base_time); 170f7018c21STomi Valkeinen 171f7018c21STomi Valkeinen /* set up the ring buffer pointers */ 172f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBLR, 0); 173f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBBR, priv->shared_phys); 174f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBTR, priv->shared_phys); 175f7018c21STomi Valkeinen 176f7018c21STomi Valkeinen /* enable all IRQs except EOB */ 177f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCIECR, IE_ALL & ~IE_EOB); 178f7018c21STomi Valkeinen } 179f7018c21STomi Valkeinen 180f7018c21STomi Valkeinen static void 181f7018c21STomi Valkeinen dump_whole_state(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 182f7018c21STomi Valkeinen { 183f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_shared *sh = priv->shared; 184f7018c21STomi Valkeinen u32 base = gc_readl(priv, REG_GCRBBR); 185f7018c21STomi Valkeinen 186f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("DUMP"); 187f7018c21STomi Valkeinen 188f7018c21STomi Valkeinen printk(KERN_DEBUG "== PXA3XX-GCU DUMP ==\n" 189f7018c21STomi Valkeinen "%s, STATUS 0x%02lx, B 0x%08lx [%ld], E %5ld, H %5ld, T %5ld\n", 190f7018c21STomi Valkeinen sh->hw_running ? "running" : "idle ", 191f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(priv, REG_GCISCR), 192f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(priv, REG_GCRBBR), 193f7018c21STomi Valkeinen gc_readl(priv, REG_GCRBLR), 194f7018c21STomi Valkeinen (gc_readl(priv, REG_GCRBEXHR) - base) / 4, 195f7018c21STomi Valkeinen (gc_readl(priv, REG_GCRBHR) - base) / 4, 196f7018c21STomi Valkeinen (gc_readl(priv, REG_GCRBTR) - base) / 4); 197f7018c21STomi Valkeinen } 198f7018c21STomi Valkeinen 199f7018c21STomi Valkeinen static void 200f7018c21STomi Valkeinen flush_running(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 201f7018c21STomi Valkeinen { 202f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *running = priv->running; 203f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *next; 204f7018c21STomi Valkeinen 205f7018c21STomi Valkeinen while (running) { 206f7018c21STomi Valkeinen next = running->next; 207f7018c21STomi Valkeinen running->next = priv->free; 208f7018c21STomi Valkeinen priv->free = running; 209f7018c21STomi Valkeinen running = next; 210f7018c21STomi Valkeinen } 211f7018c21STomi Valkeinen 212f7018c21STomi Valkeinen priv->running = NULL; 213f7018c21STomi Valkeinen } 214f7018c21STomi Valkeinen 215f7018c21STomi Valkeinen static void 216f7018c21STomi Valkeinen run_ready(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 217f7018c21STomi Valkeinen { 218f7018c21STomi Valkeinen unsigned int num = 0; 219f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_shared *shared = priv->shared; 220f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *ready = priv->ready; 221f7018c21STomi Valkeinen 222f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("Start"); 223f7018c21STomi Valkeinen 224f7018c21STomi Valkeinen BUG_ON(!ready); 225f7018c21STomi Valkeinen 226f7018c21STomi Valkeinen shared->buffer[num++] = 0x05000000; 227f7018c21STomi Valkeinen 228f7018c21STomi Valkeinen while (ready) { 229f7018c21STomi Valkeinen shared->buffer[num++] = 0x00000001; 230f7018c21STomi Valkeinen shared->buffer[num++] = ready->phys; 231f7018c21STomi Valkeinen ready = ready->next; 232f7018c21STomi Valkeinen } 233f7018c21STomi Valkeinen 234f7018c21STomi Valkeinen shared->buffer[num++] = 0x05000000; 235f7018c21STomi Valkeinen priv->running = priv->ready; 236f7018c21STomi Valkeinen priv->ready = priv->ready_last = NULL; 237f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBLR, 0); 238f7018c21STomi Valkeinen shared->hw_running = 1; 239f7018c21STomi Valkeinen 240f7018c21STomi Valkeinen /* ring base address */ 241f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBBR, shared->buffer_phys); 242f7018c21STomi Valkeinen 243f7018c21STomi Valkeinen /* ring tail address */ 244f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBTR, shared->buffer_phys + num * 4); 245f7018c21STomi Valkeinen 246f7018c21STomi Valkeinen /* ring length */ 247f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBLR, ((num + 63) & ~63) * 4); 248f7018c21STomi Valkeinen } 249f7018c21STomi Valkeinen 250f7018c21STomi Valkeinen static irqreturn_t 251f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_handle_irq(int irq, void *ctx) 252f7018c21STomi Valkeinen { 253f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv = ctx; 254f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_shared *shared = priv->shared; 255f7018c21STomi Valkeinen u32 status = gc_readl(priv, REG_GCISCR) & IE_ALL; 256f7018c21STomi Valkeinen 257f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("-Interrupt"); 258f7018c21STomi Valkeinen 259f7018c21STomi Valkeinen if (!status) 260f7018c21STomi Valkeinen return IRQ_NONE; 261f7018c21STomi Valkeinen 262f7018c21STomi Valkeinen spin_lock(&priv->spinlock); 263f7018c21STomi Valkeinen shared->num_interrupts++; 264f7018c21STomi Valkeinen 265f7018c21STomi Valkeinen if (status & IE_EEOB) { 266f7018c21STomi Valkeinen QDUMP(" [EEOB]"); 267f7018c21STomi Valkeinen 268f7018c21STomi Valkeinen flush_running(priv); 269f7018c21STomi Valkeinen wake_up_all(&priv->wait_free); 270f7018c21STomi Valkeinen 271f7018c21STomi Valkeinen if (priv->ready) { 272f7018c21STomi Valkeinen run_ready(priv); 273f7018c21STomi Valkeinen } else { 274f7018c21STomi Valkeinen /* There is no more data prepared by the userspace. 275f7018c21STomi Valkeinen * Set hw_running = 0 and wait for the next userspace 276f7018c21STomi Valkeinen * kick-off */ 277f7018c21STomi Valkeinen shared->num_idle++; 278f7018c21STomi Valkeinen shared->hw_running = 0; 279f7018c21STomi Valkeinen 280f7018c21STomi Valkeinen QDUMP(" '-> Idle."); 281f7018c21STomi Valkeinen 282f7018c21STomi Valkeinen /* set ring buffer length to zero */ 283f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCRBLR, 0); 284f7018c21STomi Valkeinen 285f7018c21STomi Valkeinen wake_up_all(&priv->wait_idle); 286f7018c21STomi Valkeinen } 287f7018c21STomi Valkeinen 288f7018c21STomi Valkeinen shared->num_done++; 289f7018c21STomi Valkeinen } else { 290f7018c21STomi Valkeinen QERROR(" [???]"); 291f7018c21STomi Valkeinen dump_whole_state(priv); 292f7018c21STomi Valkeinen } 293f7018c21STomi Valkeinen 294f7018c21STomi Valkeinen /* Clear the interrupt */ 295f7018c21STomi Valkeinen gc_writel(priv, REG_GCISCR, status); 296f7018c21STomi Valkeinen spin_unlock(&priv->spinlock); 297f7018c21STomi Valkeinen 298f7018c21STomi Valkeinen return IRQ_HANDLED; 299f7018c21STomi Valkeinen } 300f7018c21STomi Valkeinen 301f7018c21STomi Valkeinen static int 302f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_wait_idle(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 303f7018c21STomi Valkeinen { 304f7018c21STomi Valkeinen int ret = 0; 305f7018c21STomi Valkeinen 306f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("Waiting for idle..."); 307f7018c21STomi Valkeinen 308f7018c21STomi Valkeinen /* Does not need to be atomic. There's a lock in user space, 309f7018c21STomi Valkeinen * but anyhow, this is just for statistics. */ 310f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->num_wait_idle++; 311f7018c21STomi Valkeinen 312f7018c21STomi Valkeinen while (priv->shared->hw_running) { 313f7018c21STomi Valkeinen int num = priv->shared->num_interrupts; 314f7018c21STomi Valkeinen u32 rbexhr = gc_readl(priv, REG_GCRBEXHR); 315f7018c21STomi Valkeinen 316f7018c21STomi Valkeinen ret = wait_event_interruptible_timeout(priv->wait_idle, 317f7018c21STomi Valkeinen !priv->shared->hw_running, HZ*4); 318f7018c21STomi Valkeinen 319f7018c21STomi Valkeinen if (ret != 0) 320f7018c21STomi Valkeinen break; 321f7018c21STomi Valkeinen 322f7018c21STomi Valkeinen if (gc_readl(priv, REG_GCRBEXHR) == rbexhr && 323f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->num_interrupts == num) { 324f7018c21STomi Valkeinen QERROR("TIMEOUT"); 325f7018c21STomi Valkeinen ret = -ETIMEDOUT; 326f7018c21STomi Valkeinen break; 327f7018c21STomi Valkeinen } 328f7018c21STomi Valkeinen } 329f7018c21STomi Valkeinen 330f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("done"); 331f7018c21STomi Valkeinen 332f7018c21STomi Valkeinen return ret; 333f7018c21STomi Valkeinen } 334f7018c21STomi Valkeinen 335f7018c21STomi Valkeinen static int 336f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_wait_free(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 337f7018c21STomi Valkeinen { 338f7018c21STomi Valkeinen int ret = 0; 339f7018c21STomi Valkeinen 340f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("Waiting for free..."); 341f7018c21STomi Valkeinen 342f7018c21STomi Valkeinen /* Does not need to be atomic. There's a lock in user space, 343f7018c21STomi Valkeinen * but anyhow, this is just for statistics. */ 344f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->num_wait_free++; 345f7018c21STomi Valkeinen 346f7018c21STomi Valkeinen while (!priv->free) { 347f7018c21STomi Valkeinen u32 rbexhr = gc_readl(priv, REG_GCRBEXHR); 348f7018c21STomi Valkeinen 349f7018c21STomi Valkeinen ret = wait_event_interruptible_timeout(priv->wait_free, 350f7018c21STomi Valkeinen priv->free, HZ*4); 351f7018c21STomi Valkeinen 352f7018c21STomi Valkeinen if (ret < 0) 353f7018c21STomi Valkeinen break; 354f7018c21STomi Valkeinen 355f7018c21STomi Valkeinen if (ret > 0) 356f7018c21STomi Valkeinen continue; 357f7018c21STomi Valkeinen 358f7018c21STomi Valkeinen if (gc_readl(priv, REG_GCRBEXHR) == rbexhr) { 359f7018c21STomi Valkeinen QERROR("TIMEOUT"); 360f7018c21STomi Valkeinen ret = -ETIMEDOUT; 361f7018c21STomi Valkeinen break; 362f7018c21STomi Valkeinen } 363f7018c21STomi Valkeinen } 364f7018c21STomi Valkeinen 365f7018c21STomi Valkeinen QDUMP("done"); 366f7018c21STomi Valkeinen 367f7018c21STomi Valkeinen return ret; 368f7018c21STomi Valkeinen } 369f7018c21STomi Valkeinen 370f7018c21STomi Valkeinen /* Misc device layer */ 371f7018c21STomi Valkeinen 372f7018c21STomi Valkeinen static inline struct pxa3xx_gcu_priv *to_pxa3xx_gcu_priv(struct file *file) 373f7018c21STomi Valkeinen { 374f7018c21STomi Valkeinen struct miscdevice *dev = file->private_data; 375f7018c21STomi Valkeinen return container_of(dev, struct pxa3xx_gcu_priv, misc_dev); 376f7018c21STomi Valkeinen } 377f7018c21STomi Valkeinen 378f7018c21STomi Valkeinen /* 379f7018c21STomi Valkeinen * provide an empty .open callback, so the core sets file->private_data 380f7018c21STomi Valkeinen * for us. 381f7018c21STomi Valkeinen */ 382f7018c21STomi Valkeinen static int pxa3xx_gcu_open(struct inode *inode, struct file *file) 383f7018c21STomi Valkeinen { 384f7018c21STomi Valkeinen return 0; 385f7018c21STomi Valkeinen } 386f7018c21STomi Valkeinen 387f7018c21STomi Valkeinen static ssize_t 388f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_write(struct file *file, const char *buff, 389f7018c21STomi Valkeinen size_t count, loff_t *offp) 390f7018c21STomi Valkeinen { 391f7018c21STomi Valkeinen int ret; 392f7018c21STomi Valkeinen unsigned long flags; 393f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *buffer; 394f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv = to_pxa3xx_gcu_priv(file); 395f7018c21STomi Valkeinen 396f7018c21STomi Valkeinen int words = count / 4; 397f7018c21STomi Valkeinen 398f7018c21STomi Valkeinen /* Does not need to be atomic. There's a lock in user space, 399f7018c21STomi Valkeinen * but anyhow, this is just for statistics. */ 400f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->num_writes++; 401f7018c21STomi Valkeinen priv->shared->num_words += words; 402f7018c21STomi Valkeinen 403f7018c21STomi Valkeinen /* Last word reserved for batch buffer end command */ 404f7018c21STomi Valkeinen if (words >= PXA3XX_GCU_BATCH_WORDS) 405f7018c21STomi Valkeinen return -E2BIG; 406f7018c21STomi Valkeinen 407f7018c21STomi Valkeinen /* Wait for a free buffer */ 408f7018c21STomi Valkeinen if (!priv->free) { 409f7018c21STomi Valkeinen ret = pxa3xx_gcu_wait_free(priv); 410f7018c21STomi Valkeinen if (ret < 0) 411f7018c21STomi Valkeinen return ret; 412f7018c21STomi Valkeinen } 413f7018c21STomi Valkeinen 414f7018c21STomi Valkeinen /* 415f7018c21STomi Valkeinen * Get buffer from free list 416f7018c21STomi Valkeinen */ 417f7018c21STomi Valkeinen spin_lock_irqsave(&priv->spinlock, flags); 418f7018c21STomi Valkeinen buffer = priv->free; 419f7018c21STomi Valkeinen priv->free = buffer->next; 420f7018c21STomi Valkeinen spin_unlock_irqrestore(&priv->spinlock, flags); 421f7018c21STomi Valkeinen 422f7018c21STomi Valkeinen 423f7018c21STomi Valkeinen /* Copy data from user into buffer */ 424f7018c21STomi Valkeinen ret = copy_from_user(buffer->ptr, buff, words * 4); 425f7018c21STomi Valkeinen if (ret) { 426f7018c21STomi Valkeinen spin_lock_irqsave(&priv->spinlock, flags); 427f7018c21STomi Valkeinen buffer->next = priv->free; 428f7018c21STomi Valkeinen priv->free = buffer; 429f7018c21STomi Valkeinen spin_unlock_irqrestore(&priv->spinlock, flags); 430f7018c21STomi Valkeinen return -EFAULT; 431f7018c21STomi Valkeinen } 432f7018c21STomi Valkeinen 433f7018c21STomi Valkeinen buffer->length = words; 434f7018c21STomi Valkeinen 435f7018c21STomi Valkeinen /* Append batch buffer end command */ 436f7018c21STomi Valkeinen buffer->ptr[words] = 0x01000000; 437f7018c21STomi Valkeinen 438f7018c21STomi Valkeinen /* 439f7018c21STomi Valkeinen * Add buffer to ready list 440f7018c21STomi Valkeinen */ 441f7018c21STomi Valkeinen spin_lock_irqsave(&priv->spinlock, flags); 442f7018c21STomi Valkeinen 443f7018c21STomi Valkeinen buffer->next = NULL; 444f7018c21STomi Valkeinen 445f7018c21STomi Valkeinen if (priv->ready) { 446f7018c21STomi Valkeinen BUG_ON(priv->ready_last == NULL); 447f7018c21STomi Valkeinen 448f7018c21STomi Valkeinen priv->ready_last->next = buffer; 449f7018c21STomi Valkeinen } else 450f7018c21STomi Valkeinen priv->ready = buffer; 451f7018c21STomi Valkeinen 452f7018c21STomi Valkeinen priv->ready_last = buffer; 453f7018c21STomi Valkeinen 454f7018c21STomi Valkeinen if (!priv->shared->hw_running) 455f7018c21STomi Valkeinen run_ready(priv); 456f7018c21STomi Valkeinen 457f7018c21STomi Valkeinen spin_unlock_irqrestore(&priv->spinlock, flags); 458f7018c21STomi Valkeinen 459f7018c21STomi Valkeinen return words * 4; 460f7018c21STomi Valkeinen } 461f7018c21STomi Valkeinen 462f7018c21STomi Valkeinen 463f7018c21STomi Valkeinen static long 464f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) 465f7018c21STomi Valkeinen { 466f7018c21STomi Valkeinen unsigned long flags; 467f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv = to_pxa3xx_gcu_priv(file); 468f7018c21STomi Valkeinen 469f7018c21STomi Valkeinen switch (cmd) { 470f7018c21STomi Valkeinen case PXA3XX_GCU_IOCTL_RESET: 471f7018c21STomi Valkeinen spin_lock_irqsave(&priv->spinlock, flags); 472f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_reset(priv); 473f7018c21STomi Valkeinen spin_unlock_irqrestore(&priv->spinlock, flags); 474f7018c21STomi Valkeinen return 0; 475f7018c21STomi Valkeinen 476f7018c21STomi Valkeinen case PXA3XX_GCU_IOCTL_WAIT_IDLE: 477f7018c21STomi Valkeinen return pxa3xx_gcu_wait_idle(priv); 478f7018c21STomi Valkeinen } 479f7018c21STomi Valkeinen 480f7018c21STomi Valkeinen return -ENOSYS; 481f7018c21STomi Valkeinen } 482f7018c21STomi Valkeinen 483f7018c21STomi Valkeinen static int 484f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma) 485f7018c21STomi Valkeinen { 486f7018c21STomi Valkeinen unsigned int size = vma->vm_end - vma->vm_start; 487f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv = to_pxa3xx_gcu_priv(file); 488f7018c21STomi Valkeinen 489f7018c21STomi Valkeinen switch (vma->vm_pgoff) { 490f7018c21STomi Valkeinen case 0: 491f7018c21STomi Valkeinen /* hand out the shared data area */ 492f7018c21STomi Valkeinen if (size != SHARED_SIZE) 493f7018c21STomi Valkeinen return -EINVAL; 494f7018c21STomi Valkeinen 495f7018c21STomi Valkeinen return dma_mmap_coherent(NULL, vma, 496f7018c21STomi Valkeinen priv->shared, priv->shared_phys, size); 497f7018c21STomi Valkeinen 498f7018c21STomi Valkeinen case SHARED_SIZE >> PAGE_SHIFT: 499f7018c21STomi Valkeinen /* hand out the MMIO base for direct register access 500f7018c21STomi Valkeinen * from userspace */ 501f7018c21STomi Valkeinen if (size != resource_size(priv->resource_mem)) 502f7018c21STomi Valkeinen return -EINVAL; 503f7018c21STomi Valkeinen 504f7018c21STomi Valkeinen vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot); 505f7018c21STomi Valkeinen 506f7018c21STomi Valkeinen return io_remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, 507f7018c21STomi Valkeinen priv->resource_mem->start >> PAGE_SHIFT, 508f7018c21STomi Valkeinen size, vma->vm_page_prot); 509f7018c21STomi Valkeinen } 510f7018c21STomi Valkeinen 511f7018c21STomi Valkeinen return -EINVAL; 512f7018c21STomi Valkeinen } 513f7018c21STomi Valkeinen 514f7018c21STomi Valkeinen 515f7018c21STomi Valkeinen #ifdef PXA3XX_GCU_DEBUG_TIMER 516f7018c21STomi Valkeinen static struct timer_list pxa3xx_gcu_debug_timer; 517e4a67df7SKees Cook static struct pxa3xx_gcu_priv *debug_timer_priv; 518f7018c21STomi Valkeinen 519e4a67df7SKees Cook static void pxa3xx_gcu_debug_timedout(struct timer_list *unused) 520f7018c21STomi Valkeinen { 521e4a67df7SKees Cook struct pxa3xx_gcu_priv *priv = debug_timer_priv; 522f7018c21STomi Valkeinen 523f7018c21STomi Valkeinen QERROR("Timer DUMP"); 524f7018c21STomi Valkeinen 5255eabff1cSHimanshu Jha mod_timer(&pxa3xx_gcu_debug_timer, jiffies + 5 * HZ); 526f7018c21STomi Valkeinen } 527f7018c21STomi Valkeinen 528e4a67df7SKees Cook static void pxa3xx_gcu_init_debug_timer(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 529f7018c21STomi Valkeinen { 530e4a67df7SKees Cook /* init the timer structure */ 531e4a67df7SKees Cook debug_timer_priv = priv; 532e4a67df7SKees Cook timer_setup(&pxa3xx_gcu_debug_timer, pxa3xx_gcu_debug_timedout, 0); 533e4a67df7SKees Cook pxa3xx_gcu_debug_timedout(NULL); 534f7018c21STomi Valkeinen } 535f7018c21STomi Valkeinen #else 536e4a67df7SKees Cook static inline void pxa3xx_gcu_init_debug_timer(struct pxa3xx_gcu_priv *priv) {} 537f7018c21STomi Valkeinen #endif 538f7018c21STomi Valkeinen 539f7018c21STomi Valkeinen static int 540f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_add_buffer(struct device *dev, 541f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 542f7018c21STomi Valkeinen { 543f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *buffer; 544f7018c21STomi Valkeinen 545f7018c21STomi Valkeinen buffer = kzalloc(sizeof(struct pxa3xx_gcu_batch), GFP_KERNEL); 546f7018c21STomi Valkeinen if (!buffer) 547f7018c21STomi Valkeinen return -ENOMEM; 548f7018c21STomi Valkeinen 549f7018c21STomi Valkeinen buffer->ptr = dma_alloc_coherent(dev, PXA3XX_GCU_BATCH_WORDS * 4, 550f7018c21STomi Valkeinen &buffer->phys, GFP_KERNEL); 551f7018c21STomi Valkeinen if (!buffer->ptr) { 552f7018c21STomi Valkeinen kfree(buffer); 553f7018c21STomi Valkeinen return -ENOMEM; 554f7018c21STomi Valkeinen } 555f7018c21STomi Valkeinen 556f7018c21STomi Valkeinen buffer->next = priv->free; 557f7018c21STomi Valkeinen priv->free = buffer; 558f7018c21STomi Valkeinen 559f7018c21STomi Valkeinen return 0; 560f7018c21STomi Valkeinen } 561f7018c21STomi Valkeinen 562f7018c21STomi Valkeinen static void 563f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_free_buffers(struct device *dev, 564f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv) 565f7018c21STomi Valkeinen { 566f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_batch *next, *buffer = priv->free; 567f7018c21STomi Valkeinen 568f7018c21STomi Valkeinen while (buffer) { 569f7018c21STomi Valkeinen next = buffer->next; 570f7018c21STomi Valkeinen 571f7018c21STomi Valkeinen dma_free_coherent(dev, PXA3XX_GCU_BATCH_WORDS * 4, 572f7018c21STomi Valkeinen buffer->ptr, buffer->phys); 573f7018c21STomi Valkeinen 574f7018c21STomi Valkeinen kfree(buffer); 575f7018c21STomi Valkeinen buffer = next; 576f7018c21STomi Valkeinen } 577f7018c21STomi Valkeinen 578f7018c21STomi Valkeinen priv->free = NULL; 579f7018c21STomi Valkeinen } 580f7018c21STomi Valkeinen 581f7018c21STomi Valkeinen static const struct file_operations pxa3xx_gcu_miscdev_fops = { 582f7018c21STomi Valkeinen .owner = THIS_MODULE, 583f7018c21STomi Valkeinen .open = pxa3xx_gcu_open, 584f7018c21STomi Valkeinen .write = pxa3xx_gcu_write, 585f7018c21STomi Valkeinen .unlocked_ioctl = pxa3xx_gcu_ioctl, 586f7018c21STomi Valkeinen .mmap = pxa3xx_gcu_mmap, 587f7018c21STomi Valkeinen }; 588f7018c21STomi Valkeinen 589f7018c21STomi Valkeinen static int pxa3xx_gcu_probe(struct platform_device *pdev) 590f7018c21STomi Valkeinen { 591f7018c21STomi Valkeinen int i, ret, irq; 592f7018c21STomi Valkeinen struct resource *r; 593f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv; 594f7018c21STomi Valkeinen struct device *dev = &pdev->dev; 595f7018c21STomi Valkeinen 596f7018c21STomi Valkeinen priv = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct pxa3xx_gcu_priv), GFP_KERNEL); 597f7018c21STomi Valkeinen if (!priv) 598f7018c21STomi Valkeinen return -ENOMEM; 599f7018c21STomi Valkeinen 600f7018c21STomi Valkeinen init_waitqueue_head(&priv->wait_idle); 601f7018c21STomi Valkeinen init_waitqueue_head(&priv->wait_free); 602f7018c21STomi Valkeinen spin_lock_init(&priv->spinlock); 603f7018c21STomi Valkeinen 604f7018c21STomi Valkeinen /* we allocate the misc device structure as part of our own allocation, 605f7018c21STomi Valkeinen * so we can get a pointer to our priv structure later on with 606f7018c21STomi Valkeinen * container_of(). This isn't really necessary as we have a fixed minor 607f7018c21STomi Valkeinen * number anyway, but this is to avoid statics. */ 608f7018c21STomi Valkeinen 609f7018c21STomi Valkeinen priv->misc_dev.minor = MISCDEV_MINOR, 610f7018c21STomi Valkeinen priv->misc_dev.name = DRV_NAME, 611f7018c21STomi Valkeinen priv->misc_dev.fops = &pxa3xx_gcu_miscdev_fops; 612f7018c21STomi Valkeinen 613f7018c21STomi Valkeinen /* handle IO resources */ 614f7018c21STomi Valkeinen r = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0); 6159b22b8c5SJingoo Han priv->mmio_base = devm_ioremap_resource(dev, r); 6169b22b8c5SJingoo Han if (IS_ERR(priv->mmio_base)) 617f7018c21STomi Valkeinen return PTR_ERR(priv->mmio_base); 618f7018c21STomi Valkeinen 619f7018c21STomi Valkeinen /* enable the clock */ 620f7018c21STomi Valkeinen priv->clk = devm_clk_get(dev, NULL); 621f7018c21STomi Valkeinen if (IS_ERR(priv->clk)) { 622f7018c21STomi Valkeinen dev_err(dev, "failed to get clock\n"); 623f7018c21STomi Valkeinen return PTR_ERR(priv->clk); 624f7018c21STomi Valkeinen } 625f7018c21STomi Valkeinen 626f7018c21STomi Valkeinen /* request the IRQ */ 627f7018c21STomi Valkeinen irq = platform_get_irq(pdev, 0); 628f7018c21STomi Valkeinen if (irq < 0) { 6297588f1ecSGustavo A. R. Silva dev_err(dev, "no IRQ defined: %d\n", irq); 6307588f1ecSGustavo A. R. Silva return irq; 631f7018c21STomi Valkeinen } 632f7018c21STomi Valkeinen 633f7018c21STomi Valkeinen ret = devm_request_irq(dev, irq, pxa3xx_gcu_handle_irq, 634f7018c21STomi Valkeinen 0, DRV_NAME, priv); 635f7018c21STomi Valkeinen if (ret < 0) { 636f7018c21STomi Valkeinen dev_err(dev, "request_irq failed\n"); 637f7018c21STomi Valkeinen return ret; 638f7018c21STomi Valkeinen } 639f7018c21STomi Valkeinen 640f7018c21STomi Valkeinen /* allocate dma memory */ 641f7018c21STomi Valkeinen priv->shared = dma_alloc_coherent(dev, SHARED_SIZE, 642f7018c21STomi Valkeinen &priv->shared_phys, GFP_KERNEL); 643f7018c21STomi Valkeinen if (!priv->shared) { 644f7018c21STomi Valkeinen dev_err(dev, "failed to allocate DMA memory\n"); 645f7018c21STomi Valkeinen return -ENOMEM; 646f7018c21STomi Valkeinen } 647f7018c21STomi Valkeinen 648f7018c21STomi Valkeinen /* register misc device */ 649f7018c21STomi Valkeinen ret = misc_register(&priv->misc_dev); 650f7018c21STomi Valkeinen if (ret < 0) { 651f7018c21STomi Valkeinen dev_err(dev, "misc_register() for minor %d failed\n", 652f7018c21STomi Valkeinen MISCDEV_MINOR); 653f7018c21STomi Valkeinen goto err_free_dma; 654f7018c21STomi Valkeinen } 655f7018c21STomi Valkeinen 6569e6e35edSRobert Jarzmik ret = clk_prepare_enable(priv->clk); 657f7018c21STomi Valkeinen if (ret < 0) { 658f7018c21STomi Valkeinen dev_err(dev, "failed to enable clock\n"); 659f7018c21STomi Valkeinen goto err_misc_deregister; 660f7018c21STomi Valkeinen } 661f7018c21STomi Valkeinen 662f7018c21STomi Valkeinen for (i = 0; i < 8; i++) { 663f7018c21STomi Valkeinen ret = pxa3xx_gcu_add_buffer(dev, priv); 664f7018c21STomi Valkeinen if (ret) { 665f7018c21STomi Valkeinen dev_err(dev, "failed to allocate DMA memory\n"); 666f7018c21STomi Valkeinen goto err_disable_clk; 667f7018c21STomi Valkeinen } 668f7018c21STomi Valkeinen } 669f7018c21STomi Valkeinen 670f7018c21STomi Valkeinen platform_set_drvdata(pdev, priv); 671f7018c21STomi Valkeinen priv->resource_mem = r; 672f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_reset(priv); 673e4a67df7SKees Cook pxa3xx_gcu_init_debug_timer(priv); 674f7018c21STomi Valkeinen 675f7018c21STomi Valkeinen dev_info(dev, "registered @0x%p, DMA 0x%p (%d bytes), IRQ %d\n", 676f7018c21STomi Valkeinen (void *) r->start, (void *) priv->shared_phys, 677f7018c21STomi Valkeinen SHARED_SIZE, irq); 678f7018c21STomi Valkeinen return 0; 679f7018c21STomi Valkeinen 680f7018c21STomi Valkeinen err_free_dma: 681f7018c21STomi Valkeinen dma_free_coherent(dev, SHARED_SIZE, 682f7018c21STomi Valkeinen priv->shared, priv->shared_phys); 683f7018c21STomi Valkeinen 684f7018c21STomi Valkeinen err_misc_deregister: 685f7018c21STomi Valkeinen misc_deregister(&priv->misc_dev); 686f7018c21STomi Valkeinen 687f7018c21STomi Valkeinen err_disable_clk: 6889e6e35edSRobert Jarzmik clk_disable_unprepare(priv->clk); 689f7018c21STomi Valkeinen 690f7018c21STomi Valkeinen return ret; 691f7018c21STomi Valkeinen } 692f7018c21STomi Valkeinen 693f7018c21STomi Valkeinen static int pxa3xx_gcu_remove(struct platform_device *pdev) 694f7018c21STomi Valkeinen { 695f7018c21STomi Valkeinen struct pxa3xx_gcu_priv *priv = platform_get_drvdata(pdev); 696f7018c21STomi Valkeinen struct device *dev = &pdev->dev; 697f7018c21STomi Valkeinen 698f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_wait_idle(priv); 699f7018c21STomi Valkeinen misc_deregister(&priv->misc_dev); 700f7018c21STomi Valkeinen dma_free_coherent(dev, SHARED_SIZE, priv->shared, priv->shared_phys); 701f7018c21STomi Valkeinen pxa3xx_gcu_free_buffers(dev, priv); 702f7018c21STomi Valkeinen 703f7018c21STomi Valkeinen return 0; 704f7018c21STomi Valkeinen } 705f7018c21STomi Valkeinen 706f7018c21STomi Valkeinen static struct platform_driver pxa3xx_gcu_driver = { 707f7018c21STomi Valkeinen .probe = pxa3xx_gcu_probe, 708f7018c21STomi Valkeinen .remove = pxa3xx_gcu_remove, 709f7018c21STomi Valkeinen .driver = { 710f7018c21STomi Valkeinen .name = DRV_NAME, 711f7018c21STomi Valkeinen }, 712f7018c21STomi Valkeinen }; 713f7018c21STomi Valkeinen 714f7018c21STomi Valkeinen module_platform_driver(pxa3xx_gcu_driver); 715f7018c21STomi Valkeinen 716f7018c21STomi Valkeinen MODULE_DESCRIPTION("PXA3xx graphics controller unit driver"); 717f7018c21STomi Valkeinen MODULE_LICENSE("GPL"); 718f7018c21STomi Valkeinen MODULE_ALIAS_MISCDEV(MISCDEV_MINOR); 719f7018c21STomi Valkeinen MODULE_AUTHOR("Janine Kropp <nin@directfb.org>, " 720f7018c21STomi Valkeinen "Denis Oliver Kropp <dok@directfb.org>, " 721f7018c21STomi Valkeinen "Daniel Mack <daniel@caiaq.de>"); 722