drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "bus.h"
  26 #include "mmc_ops.h"
  27 #include "sd.h"
  28 #include "sd_ops.h"
  29
  30 static const unsigned int tran_exp[] = {
  31         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  32         0,              0,              0,              0
  33 };
  34
  35 static const unsigned char tran_mant[] = {
  36         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  37         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  38 };
  39
  40 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  41         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  42 };
  43
  44 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  45         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  46         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  47 };
  48
  49 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  50         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  51         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  52         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  53         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  54 };
  55
  56 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  57         ({                                                              \
  58                 const int __size = size;                                \
  59                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  60                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  61                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  62                 u32 __res;                                              \
  63                                                                         \
  64                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  65                 if (__size + __shft > 32)                               \
  66                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  67                 __res & __mask;                                         \
  68         })
  69
  70 /*
  71  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  72  */
  73 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  74 {
  75         u32 *resp = card->raw_cid;
  76
  77         memset(&card->cid, 0, sizeof(struct mmc_cid));
  78
  79         /*
  80          * SD doesn't currently have a version field so we will
  81          * have to assume we can parse this.
  82          */
  83         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  84         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  85         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  86         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  87         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  88         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  89         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  90         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  91         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  92         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  93         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  94         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  95
  96         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
 101  */
 102 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 103 {
 104         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 105         unsigned int e, m, csd_struct;
 106         u32 *resp = card->raw_csd;
 107
 108         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 109
 110         switch (csd_struct) {
 111         case 0:
 112                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 114                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 115                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 116
 117                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 118                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 119                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 120                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 121
 122                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 123                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 124                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 125
 126                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 127                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 128                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 129                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 130                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
 131                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 132                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 133                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 134
 135                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 136                         csd->erase_size = 1;
 137                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 138                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 139                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 140                 }
 141
 142                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 13, 1))
 143                         mmc_card_set_readonly(card);
 144                 break;
 145         case 1:
 146                 /*
 147                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 148                  * interesting fields are unused and have fixed
 149                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 150                  * we assume those fixed values ourselves.
 151                  */
 152                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 153
 154                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 155                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 156
 157                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 158                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 159                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 160                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 161                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 162
 163                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 164                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 165                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 166
 167                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 168                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 169
 170                 csd->read_blkbits = 9;
 171                 csd->read_partial = 0;
 172                 csd->write_misalign = 0;
 173                 csd->read_misalign = 0;
 174                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 175                 csd->write_blkbits = 9;
 176                 csd->write_partial = 0;
 177                 csd->erase_size = 1;
 178
 179                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 13, 1))
 180                         mmc_card_set_readonly(card);
 181                 break;
 182         default:
 183                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 184                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 185                 return -EINVAL;
 186         }
 187
 188         card->erase_size = csd->erase_size;
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 195  */
 196 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 197 {
 198         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 199         unsigned int scr_struct;
 200         u32 resp[4];
 201
 202         resp[3] = card->raw_scr[1];
 203         resp[2] = card->raw_scr[0];
 204
 205         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 206         if (scr_struct != 0) {
 207                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 208                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 209                 return -EINVAL;
 210         }
 211
 212         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 213         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 214         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 215                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 216                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 217
 218         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 219                 card->erased_byte = 0xFF;
 220         else
 221                 card->erased_byte = 0x0;
 222
 223         if (scr->sda_spec3)
 224                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 225
 226         /* SD Spec says: any SD Card shall set at least bits 0 and 2 */
 227         if (!(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_1) ||
 228             !(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 229                 pr_err("%s: invalid bus width\n", mmc_hostname(card->host));
 230                 return -EINVAL;
 231         }
 232
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Fetch and process SD Status register.
 238  */
 239 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 240 {
 241         unsigned int au, es, et, eo;
 242         int err, i;
 243         u32 *ssr;
 244
 245         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 246                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
 247                         mmc_hostname(card->host));
 248                 return 0;
 249         }
 250
 251         ssr = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 252         if (!ssr)
 253                 return -ENOMEM;
 254
 255         err = mmc_app_sd_status(card, ssr);
 256         if (err) {
 257                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
 258                         mmc_hostname(card->host));
 259                 err = 0;
 260                 goto out;
 261         }
 262
 263         for (i = 0; i < 16; i++)
 264                 ssr[i] = be32_to_cpu(ssr[i]);
 265
 266         /*
 267          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 268          * bitfield positions accordingly.
 269          */
 270         au = UNSTUFF_BITS(ssr, 428 - 384, 4);
 271         if (au) {
 272                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 273                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 274                         es = UNSTUFF_BITS(ssr, 408 - 384, 16);
 275                         et = UNSTUFF_BITS(ssr, 402 - 384, 6);
 276                         if (es && et) {
 277                                 eo = UNSTUFF_BITS(ssr, 400 - 384, 2);
 278                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 279                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 280                         }
 281                 } else {
 282                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
 283                                 mmc_hostname(card->host));
 284                 }
 285         }
 286 out:
 287         kfree(ssr);
 288         return err;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Fetches and decodes switch information
 293  */
 294 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 295 {
 296         int err;
 297         u8 *status;
 298
 299         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 300                 return 0;
 301
 302         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 303                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
 304                         mmc_hostname(card->host));
 305                 return 0;
 306         }
 307
 308         err = -EIO;
 309
 310         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 311         if (!status) {
 312                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 313                         "switch capabilities.\n",
 314                         mmc_hostname(card->host));
 315                 return -ENOMEM;
 316         }
 317
 318         /*
 319          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 320          * The argument does not matter, as the support bits do not
 321          * change with the arguments.
 322          */
 323         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 324         if (err) {
 325                 /*
 326                  * If the host or the card can't do the switch,
 327                  * fail more gracefully.
 328                  */
 329                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 330                         goto out;
 331
 332                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
 333                         mmc_hostname(card->host));
 334                 err = 0;
 335
 336                 goto out;
 337         }
 338
 339         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 340                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 341
 342         if (card->scr.sda_spec3) {
 343                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 344                 /* Driver Strengths supported by the card */
 345                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 346                 card->sw_caps.sd3_curr_limit = status[7] | status[6] << 8;
 347         }
 348
 349 out:
 350         kfree(status);
 351
 352         return err;
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 357  */
 358 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 359 {
 360         int err;
 361         u8 *status;
 362
 363         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 364                 return 0;
 365
 366         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 367                 return 0;
 368
 369         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 370                 return 0;
 371
 372         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 373                 return 0;
 374
 375         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 376         if (!status) {
 377                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 378                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 379                 return -ENOMEM;
 380         }
 381
 382         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 383         if (err)
 384                 goto out;
 385
 386         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 387                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
 388                         mmc_hostname(card->host));
 389                 err = 0;
 390         } else {
 391                 err = 1;
 392         }
 393
 394 out:
 395         kfree(status);
 396
 397         return err;
 398 }
 399
 400 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 401 {
 402         int card_drv_type, drive_strength, drv_type;
 403         int err;
 404
 405         card->drive_strength = 0;
 406
 407         card_drv_type = card->sw_caps.sd3_drv_type | SD_DRIVER_TYPE_B;
 408
 409         drive_strength = mmc_select_drive_strength(card,
 410                                                    card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 411                                                    card_drv_type, &drv_type);
 412
 413         if (drive_strength) {
 414                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 415                 if (err)
 416                         return err;
 417                 if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 418                         pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
 419                                 mmc_hostname(card->host));
 420                         return 0;
 421                 }
 422                 card->drive_strength = drive_strength;
 423         }
 424
 425         if (drv_type)
 426                 mmc_set_driver_type(card->host, drv_type);
 427
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 432 {
 433         /*
 434          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 435          * default speed.
 436          */
 437         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 438                 card->sd_bus_speed = 0;
 439                 return;
 440         }
 441
 442         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 443             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 444                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 445         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 446                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 447                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 448         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 449                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 450                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 451                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 452         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 453                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 454                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 455                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 456         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 457                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 458                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 459                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 460                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 461         }
 462 }
 463
 464 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 465 {
 466         int err;
 467         unsigned int timing = 0;
 468
 469         switch (card->sd_bus_speed) {
 470         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 471                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 472                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 473                 break;
 474         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 475                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 476                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 477                 break;
 478         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 479                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 480                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 481                 break;
 482         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 483                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 484                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 485                 break;
 486         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 487                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 488                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 489                 break;
 490         default:
 491                 return 0;
 492         }
 493
 494         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 495         if (err)
 496                 return err;
 497
 498         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 499                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 500                         mmc_hostname(card->host));
 501         else {
 502                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 503                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 504         }
 505
 506         return 0;
 507 }
 508
 509 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 510 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 511 {
 512         u32 voltage, max_current;
 513
 514         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 515         switch (voltage) {
 516         case MMC_VDD_165_195:
 517                 max_current = host->max_current_180;
 518                 break;
 519         case MMC_VDD_29_30:
 520         case MMC_VDD_30_31:
 521                 max_current = host->max_current_300;
 522                 break;
 523         case MMC_VDD_32_33:
 524         case MMC_VDD_33_34:
 525                 max_current = host->max_current_330;
 526                 break;
 527         default:
 528                 max_current = 0;
 529         }
 530
 531         return max_current;
 532 }
 533
 534 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 535 {
 536         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 537         int err;
 538         u32 max_current;
 539
 540         /*
 541          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 542          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 543          * current limit.
 544          */
 545         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 546             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 547             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 548                 return 0;
 549
 550         /*
 551          * Host has different current capabilities when operating at
 552          * different voltages, so find out its max current first.
 553          */
 554         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 555
 556         /*
 557          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 558          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 559          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 560          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 561          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 562          * maximum 300ma from the host.
 563          *
 564          * The above is incorrect: if we try to set a current limit that is
 565          * not supported by the card, the card can rightfully error out the
 566          * attempt, and remain at the default current limit.  This results
 567          * in a 300mA card being limited to 200mA even though the host
 568          * supports 800mA. Failures seen with SanDisk 8GB UHS cards with
 569          * an iMX6 host. --rmk
 570          */
 571         if (max_current >= 800 &&
 572             card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_800)
 573                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 574         else if (max_current >= 600 &&
 575                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_600)
 576                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 577         else if (max_current >= 400 &&
 578                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_400)
 579                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 580         else if (max_current >= 200 &&
 581                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_200)
 582                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 583
 584         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 585                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 586                 if (err)
 587                         return err;
 588
 589                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 590                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
 591                                 mmc_hostname(card->host));
 592
 593         }
 594
 595         return 0;
 596 }
 597
 598 /*
 599  * UHS-I specific initialization procedure
 600  */
 601 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 602 {
 603         int err;
 604         u8 *status;
 605
 606         if (!card->scr.sda_spec3)
 607                 return 0;
 608
 609         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 610                 return 0;
 611
 612         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 613         if (!status) {
 614                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 615                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 616                 return -ENOMEM;
 617         }
 618
 619         /* Set 4-bit bus width */
 620         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 621             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 622                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 623                 if (err)
 624                         goto out;
 625
 626                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 627         }
 628
 629         /*
 630          * Select the bus speed mode depending on host
 631          * and card capability.
 632          */
 633         sd_update_bus_speed_mode(card);
 634
 635         /* Set the driver strength for the card */
 636         err = sd_select_driver_type(card, status);
 637         if (err)
 638                 goto out;
 639
 640         /* Set current limit for the card */
 641         err = sd_set_current_limit(card, status);
 642         if (err)
 643                 goto out;
 644
 645         /* Set bus speed mode of the card */
 646         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 647         if (err)
 648                 goto out;
 649
 650         /*
 651          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 652          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 653          */
 654         if (!mmc_host_is_spi(card->host) &&
 655                 (card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR50 ||
 656                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50 ||
 657                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR104)) {
 658                 err = mmc_execute_tuning(card);
 659
 660                 /*
 661                  * As SD Specifications Part1 Physical Layer Specification
 662                  * Version 3.01 says, CMD19 tuning is available for unlocked
 663                  * cards in transfer state of 1.8V signaling mode. The small
 664                  * difference between v3.00 and 3.01 spec means that CMD19
 665                  * tuning is also available for DDR50 mode.
 666                  */
 667                 if (err && card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50) {
 668                         pr_warn("%s: ddr50 tuning failed\n",
 669                                 mmc_hostname(card->host));
 670                         err = 0;
 671                 }
 672         }
 673
 674 out:
 675         kfree(status);
 676
 677         return err;
 678 }
 679
 680 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 681         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 682 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 683         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 684 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 685 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 686 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 687 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 688 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 689 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 690 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 691 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 692 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 693 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 694
 695
 696 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 697         &dev_attr_cid.attr,
 698         &dev_attr_csd.attr,
 699         &dev_attr_scr.attr,
 700         &dev_attr_date.attr,
 701         &dev_attr_erase_size.attr,
 702         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 703         &dev_attr_fwrev.attr,
 704         &dev_attr_hwrev.attr,
 705         &dev_attr_manfid.attr,
 706         &dev_attr_name.attr,
 707         &dev_attr_oemid.attr,
 708         &dev_attr_serial.attr,
 709         NULL,
 710 };
 711 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
 712
 713 struct device_type sd_type = {
 714         .groups = sd_std_groups,
 715 };
 716
 717 /*
 718  * Fetch CID from card.
 719  */
 720 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 721 {
 722         int err;
 723         u32 max_current;
 724         int retries = 10;
 725         u32 pocr = ocr;
 726
 727 try_again:
 728         if (!retries) {
 729                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 730                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
 731         }
 732
 733         /*
 734          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 735          * need to tell some cards to go back to the idle
 736          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 737          * respond.
 738          */
 739         mmc_go_idle(host);
 740
 741         /*
 742          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 743          * compliant card and we should set bit 30
 744          * of the ocr to indicate that we can handle
 745          * block-addressed SDHC cards.
 746          */
 747         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 748         if (!err)
 749                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 750
 751         /*
 752          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 753          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 754          * repeatedly to switch however, skip this.
 755          */
 756         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 757                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 758
 759         /*
 760          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 761          * XPC should be set to 1.
 762          */
 763         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 764         if (max_current > 150)
 765                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 766
 767         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 768         if (err)
 769                 return err;
 770
 771         /*
 772          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 773          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 774          */
 775         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 776            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 777                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180,
 778                                         pocr);
 779                 if (err == -EAGAIN) {
 780                         retries--;
 781                         goto try_again;
 782                 } else if (err) {
 783                         retries = 0;
 784                         goto try_again;
 785                 }
 786         }
 787
 788         if (mmc_host_is_spi(host))
 789                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 790         else
 791                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 792
 793         return err;
 794 }
 795
 796 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 797 {
 798         int err;
 799
 800         /*
 801          * Fetch CSD from card.
 802          */
 803         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 804         if (err)
 805                 return err;
 806
 807         err = mmc_decode_csd(card);
 808         if (err)
 809                 return err;
 810
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 static int mmc_sd_get_ro(struct mmc_host *host)
 815 {
 816         int ro;
 817
 818         /*
 819          * Some systems don't feature a write-protect pin and don't need one.
 820          * E.g. because they only have micro-SD card slot. For those systems
 821          * assume that the SD card is always read-write.
 822          */
 823         if (host->caps2 & MMC_CAP2_NO_WRITE_PROTECT)
 824                 return 0;
 825
 826         if (!host->ops->get_ro)
 827                 return -1;
 828
 829         ro = host->ops->get_ro(host);
 830
 831         return ro;
 832 }
 833
 834 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 835         bool reinit)
 836 {
 837         int err;
 838
 839         if (!reinit) {
 840                 /*
 841                  * Fetch SCR from card.
 842                  */
 843                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 844                 if (err)
 845                         return err;
 846
 847                 err = mmc_decode_scr(card);
 848                 if (err)
 849                         return err;
 850
 851                 /*
 852                  * Fetch and process SD Status register.
 853                  */
 854                 err = mmc_read_ssr(card);
 855                 if (err)
 856                         return err;
 857
 858                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 859                 mmc_init_erase(card);
 860
 861                 /*
 862                  * Fetch switch information from card.
 863                  */
 864                 err = mmc_read_switch(card);
 865                 if (err)
 866                         return err;
 867         }
 868
 869         /*
 870          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 871          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 872          * card registers because some SDHC cards are not able
 873          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 874          */
 875         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 876                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 877                 if (err)
 878                         return err;
 879         }
 880
 881         /*
 882          * Check if read-only switch is active.
 883          */
 884         if (!reinit) {
 885                 int ro = mmc_sd_get_ro(host);
 886
 887                 if (ro < 0) {
 888                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
 889                                 mmc_hostname(host));
 890                 } else if (ro > 0) {
 891                         mmc_card_set_readonly(card);
 892                 }
 893         }
 894
 895         return 0;
 896 }
 897
 898 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 899 {
 900         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 901
 902         if (mmc_card_hs(card)) {
 903                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 904                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 905         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 906                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 907         }
 908
 909         return max_dtr;
 910 }
 911
 912 /*
 913  * Handle the detection and initialisation of a card.
 914  *
 915  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 916  * we're trying to reinitialise.
 917  */
 918 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 919         struct mmc_card *oldcard)
 920 {
 921         struct mmc_card *card;
 922         int err;
 923         u32 cid[4];
 924         u32 rocr = 0;
 925
 926         BUG_ON(!host);
 927         WARN_ON(!host->claimed);
 928
 929         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 930         if (err)
 931                 return err;
 932
 933         if (oldcard) {
 934                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 935                         return -ENOENT;
 936
 937                 card = oldcard;
 938         } else {
 939                 /*
 940                  * Allocate card structure.
 941                  */
 942                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 943                 if (IS_ERR(card))
 944                         return PTR_ERR(card);
 945
 946                 card->ocr = ocr;
 947                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 948                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 949         }
 950
 951         /*
 952          * Call the optional HC's init_card function to handle quirks.
 953          */
 954         if (host->ops->init_card)
 955                 host->ops->init_card(host, card);
 956
 957         /*
 958          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 959          */
 960         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 961                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 962                 if (err)
 963                         goto free_card;
 964         }
 965
 966         if (!oldcard) {
 967                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 968                 if (err)
 969                         goto free_card;
 970
 971                 mmc_decode_cid(card);
 972         }
 973
 974         /*
 975          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
 976          * DSR configuration
 977          */
 978         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 979                 mmc_set_dsr(host);
 980
 981         /*
 982          * Select card, as all following commands rely on that.
 983          */
 984         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 985                 err = mmc_select_card(card);
 986                 if (err)
 987                         goto free_card;
 988         }
 989
 990         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
 991         if (err)
 992                 goto free_card;
 993
 994         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
 995         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
 996                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
 997                 if (err)
 998                         goto free_card;
 999         } else {
1000                 /*
1001                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
1002                  */
1003                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
1004                 if (err > 0)
1005                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
1006                 else if (err)
1007                         goto free_card;
1008
1009                 /*
1010                  * Set bus speed.
1011                  */
1012                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
1013
1014                 /*
1015                  * Switch to wider bus (if supported).
1016                  */
1017                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1018                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1019                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1020                         if (err)
1021                                 goto free_card;
1022
1023                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1024                 }
1025         }
1026
1027         host->card = card;
1028         return 0;
1029
1030 free_card:
1031         if (!oldcard)
1032                 mmc_remove_card(card);
1033
1034         return err;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Host is being removed. Free up the current card.
1039  */
1040 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1041 {
1042         BUG_ON(!host);
1043         BUG_ON(!host->card);
1044
1045         mmc_remove_card(host->card);
1046         host->card = NULL;
1047 }
1048
1049 /*
1050  * Card detection - card is alive.
1051  */
1052 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1053 {
1054         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Card detection callback from host.
1059  */
1060 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1061 {
1062         int err;
1063
1064         BUG_ON(!host);
1065         BUG_ON(!host->card);
1066
1067         mmc_get_card(host->card);
1068
1069         /*
1070          * Just check if our card has been removed.
1071          */
1072         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1073
1074         mmc_put_card(host->card);
1075
1076         if (err) {
1077                 mmc_sd_remove(host);
1078
1079                 mmc_claim_host(host);
1080                 mmc_detach_bus(host);
1081                 mmc_power_off(host);
1082                 mmc_release_host(host);
1083         }
1084 }
1085
1086 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1087 {
1088         int err = 0;
1089
1090         BUG_ON(!host);
1091         BUG_ON(!host->card);
1092
1093         mmc_claim_host(host);
1094
1095         if (mmc_card_suspended(host->card))
1096                 goto out;
1097
1098         if (!mmc_host_is_spi(host))
1099                 err = mmc_deselect_cards(host);
1100
1101         if (!err) {
1102                 mmc_power_off(host);
1103                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1104         }
1105
1106 out:
1107         mmc_release_host(host);
1108         return err;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Callback for suspend
1113  */
1114 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1115 {
1116         int err;
1117
1118         err = _mmc_sd_suspend(host);
1119         if (!err) {
1120                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1121                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1122         }
1123
1124         return err;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * This function tries to determine if the same card is still present
1129  * and, if so, restore all state to it.
1130  */
1131 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1132 {
1133         int err = 0;
1134
1135         BUG_ON(!host);
1136         BUG_ON(!host->card);
1137
1138         mmc_claim_host(host);
1139
1140         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1141                 goto out;
1142
1143         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1144         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1145         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1146
1147 out:
1148         mmc_release_host(host);
1149         return err;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * Callback for resume
1154  */
1155 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1156 {
1157         int err = 0;
1158
1159         if (!(host->caps & MMC_CAP_RUNTIME_RESUME)) {
1160                 err = _mmc_sd_resume(host);
1161                 pm_runtime_set_active(&host->card->dev);
1162                 pm_runtime_mark_last_busy(&host->card->dev);
1163         }
1164         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1165
1166         return err;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Callback for runtime_suspend.
1171  */
1172 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1173 {
1174         int err;
1175
1176         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1177                 return 0;
1178
1179         err = _mmc_sd_suspend(host);
1180         if (err)
1181                 pr_err("%s: error %d doing aggressive suspend\n",
1182                         mmc_hostname(host), err);
1183
1184         return err;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Callback for runtime_resume.
1189  */
1190 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1191 {
1192         int err;
1193
1194         if (!(host->caps & (MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM | MMC_CAP_RUNTIME_RESUME)))
1195                 return 0;
1196
1197         err = _mmc_sd_resume(host);
1198         if (err)
1199                 pr_err("%s: error %d doing aggressive resume\n",
1200                         mmc_hostname(host), err);
1201
1202         return 0;
1203 }
1204
1205 static int mmc_sd_reset(struct mmc_host *host)
1206 {
1207         mmc_power_cycle(host, host->card->ocr);
1208         return mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1209 }
1210
1211 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1212         .remove = mmc_sd_remove,
1213         .detect = mmc_sd_detect,
1214         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1215         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1216         .suspend = mmc_sd_suspend,
1217         .resume = mmc_sd_resume,
1218         .alive = mmc_sd_alive,
1219         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1220         .reset = mmc_sd_reset,
1221 };
1222
1223 /*
1224  * Starting point for SD card init.
1225  */
1226 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1227 {
1228         int err;
1229         u32 ocr, rocr;
1230
1231         BUG_ON(!host);
1232         WARN_ON(!host->claimed);
1233
1234         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1235         if (err)
1236                 return err;
1237
1238         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1239         if (host->ocr_avail_sd)
1240                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1241
1242         /*
1243          * We need to get OCR a different way for SPI.
1244          */
1245         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1246                 mmc_go_idle(host);
1247
1248                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1249                 if (err)
1250                         goto err;
1251         }
1252
1253         /*
1254          * Some SD cards claims an out of spec VDD voltage range. Let's treat
1255          * these bits as being in-valid and especially also bit7.
1256          */
1257         ocr &= ~0x7FFF;
1258
1259         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1260
1261         /*
1262          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1263          */
1264         if (!rocr) {
1265                 err = -EINVAL;
1266                 goto err;
1267         }
1268
1269         /*
1270          * Detect and init the card.
1271          */
1272         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1273         if (err)
1274                 goto err;
1275
1276         mmc_release_host(host);
1277         err = mmc_add_card(host->card);
1278         if (err)
1279                 goto remove_card;
1280
1281         mmc_claim_host(host);
1282         return 0;
1283
1284 remove_card:
1285         mmc_remove_card(host->card);
1286         host->card = NULL;
1287         mmc_claim_host(host);
1288 err:
1289         mmc_detach_bus(host);
1290
1291         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1292                 mmc_hostname(host), err);
1293
1294         return err;
1295 }