drivers/tty/serial/ip22zilog.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Driver for Zilog serial chips found on SGI workstations and
   4  * servers.  This driver could actually be made more generic.
   5  *
   6  * This is based on the drivers/serial/sunzilog.c code as of 2.6.0-test7 and the
   7  * old drivers/sgi/char/sgiserial.c code which itself is based of the original
   8  * drivers/sbus/char/zs.c code.  A lot of code has been simply moved over
   9  * directly from there but much has been rewritten.  Credits therefore go out
  10  * to David S. Miller, Eddie C. Dost, Pete Zaitcev, Ted Ts'o and Alex Buell
  11  * for their work there.
  12  *
  13  *  Copyright (C) 2002 Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
  14  *  Copyright (C) 2002 David S. Miller (davem@redhat.com)
  15  */
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/tty.h>
  21 #include <linux/tty_flip.h>
  22 #include <linux/major.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/ptrace.h>
  25 #include <linux/ioport.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/circ_buf.h>
  28 #include <linux/serial.h>
  29 #include <linux/sysrq.h>
  30 #include <linux/console.h>
  31 #include <linux/spinlock.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33
  34 #include <linux/io.h>
  35 #include <asm/irq.h>
  36 #include <asm/sgialib.h>
  37 #include <asm/sgi/ioc.h>
  38 #include <asm/sgi/hpc3.h>
  39 #include <asm/sgi/ip22.h>
  40
  41 #include <linux/serial_core.h>
  42
  43 #include "ip22zilog.h"
  44
  45 /*
  46  * On IP22 we need to delay after register accesses but we do not need to
  47  * flush writes.
  48  */
  49 #define ZSDELAY()               udelay(5)
  50 #define ZSDELAY_LONG()          udelay(20)
  51 #define ZS_WSYNC(channel)       do { } while (0)
  52
  53 #define NUM_IP22ZILOG           1
  54 #define NUM_CHANNELS            (NUM_IP22ZILOG * 2)
  55
  56 #define ZS_CLOCK                3672000 /* Zilog input clock rate. */
  57 #define ZS_CLOCK_DIVISOR        16      /* Divisor this driver uses. */
  58
  59 /*
  60  * We wrap our port structure around the generic uart_port.
  61  */
  62 struct uart_ip22zilog_port {
  63         struct uart_port                port;
  64
  65         /* IRQ servicing chain.  */
  66         struct uart_ip22zilog_port      *next;
  67
  68         /* Current values of Zilog write registers.  */
  69         unsigned char                   curregs[NUM_ZSREGS];
  70
  71         unsigned int                    flags;
  72 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS          0x00000004
  73 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_KGDB          0x00000008
  74 #define IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS     0x00000010
  75 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A     0x00000020
  76 #define IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD        0x00000040
  77 #define IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED       0x00000080
  78 #define IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE        0x00000100
  79 #define IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE       0x00000200
  80
  81         unsigned int                    tty_break;
  82
  83         unsigned char                   parity_mask;
  84         unsigned char                   prev_status;
  85 };
  86
  87 #define ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(PORT)   ((struct zilog_channel *)((PORT)->membase))
  88 #define UART_ZILOG(PORT)                ((struct uart_ip22zilog_port *)(PORT))
  89 #define IP22ZILOG_GET_CURR_REG(PORT, REGNUM)            \
  90         (UART_ZILOG(PORT)->curregs[REGNUM])
  91 #define IP22ZILOG_SET_CURR_REG(PORT, REGNUM, REGVAL)    \
  92         ((UART_ZILOG(PORT)->curregs[REGNUM]) = (REGVAL))
  93 #define ZS_IS_CONS(UP)  ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS)
  94 #define ZS_IS_KGDB(UP)  ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_KGDB)
  95 #define ZS_WANTS_MODEM_STATUS(UP)       ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS)
  96 #define ZS_IS_CHANNEL_A(UP)     ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A)
  97 #define ZS_REGS_HELD(UP)        ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD)
  98 #define ZS_TX_STOPPED(UP)       ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED)
  99 #define ZS_TX_ACTIVE(UP)        ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE)
 100
 101 /* Reading and writing Zilog8530 registers.  The delays are to make this
 102  * driver work on the IP22 which needs a settling delay after each chip
 103  * register access, other machines handle this in hardware via auxiliary
 104  * flip-flops which implement the settle time we do in software.
 105  *
 106  * The port lock must be held and local IRQs must be disabled
 107  * when {read,write}_zsreg is invoked.
 108  */
 109 static unsigned char read_zsreg(struct zilog_channel *channel,
 110                                 unsigned char reg)
 111 {
 112         unsigned char retval;
 113
 114         writeb(reg, &channel->control);
 115         ZSDELAY();
 116         retval = readb(&channel->control);
 117         ZSDELAY();
 118
 119         return retval;
 120 }
 121
 122 static void write_zsreg(struct zilog_channel *channel,
 123                         unsigned char reg, unsigned char value)
 124 {
 125         writeb(reg, &channel->control);
 126         ZSDELAY();
 127         writeb(value, &channel->control);
 128         ZSDELAY();
 129 }
 130
 131 static void ip22zilog_clear_fifo(struct zilog_channel *channel)
 132 {
 133         int i;
 134
 135         for (i = 0; i < 32; i++) {
 136                 unsigned char regval;
 137
 138                 regval = readb(&channel->control);
 139                 ZSDELAY();
 140                 if (regval & Rx_CH_AV)
 141                         break;
 142
 143                 regval = read_zsreg(channel, R1);
 144                 readb(&channel->data);
 145                 ZSDELAY();
 146
 147                 if (regval & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
 148                         writeb(ERR_RES, &channel->control);
 149                         ZSDELAY();
 150                         ZS_WSYNC(channel);
 151                 }
 152         }
 153 }
 154
 155 /* This function must only be called when the TX is not busy.  The UART
 156  * port lock must be held and local interrupts disabled.
 157  */
 158 static void __load_zsregs(struct zilog_channel *channel, unsigned char *regs)
 159 {
 160         int i;
 161
 162         /* Let pending transmits finish.  */
 163         for (i = 0; i < 1000; i++) {
 164                 unsigned char stat = read_zsreg(channel, R1);
 165                 if (stat & ALL_SNT)
 166                         break;
 167                 udelay(100);
 168         }
 169
 170         writeb(ERR_RES, &channel->control);
 171         ZSDELAY();
 172         ZS_WSYNC(channel);
 173
 174         ip22zilog_clear_fifo(channel);
 175
 176         /* Disable all interrupts.  */
 177         write_zsreg(channel, R1,
 178                     regs[R1] & ~(RxINT_MASK | TxINT_ENAB | EXT_INT_ENAB));
 179
 180         /* Set parity, sync config, stop bits, and clock divisor.  */
 181         write_zsreg(channel, R4, regs[R4]);
 182
 183         /* Set misc. TX/RX control bits.  */
 184         write_zsreg(channel, R10, regs[R10]);
 185
 186         /* Set TX/RX controls sans the enable bits.  */
 187         write_zsreg(channel, R3, regs[R3] & ~RxENAB);
 188         write_zsreg(channel, R5, regs[R5] & ~TxENAB);
 189
 190         /* Synchronous mode config.  */
 191         write_zsreg(channel, R6, regs[R6]);
 192         write_zsreg(channel, R7, regs[R7]);
 193
 194         /* Don't mess with the interrupt vector (R2, unused by us) and
 195          * master interrupt control (R9).  We make sure this is setup
 196          * properly at probe time then never touch it again.
 197          */
 198
 199         /* Disable baud generator.  */
 200         write_zsreg(channel, R14, regs[R14] & ~BRENAB);
 201
 202         /* Clock mode control.  */
 203         write_zsreg(channel, R11, regs[R11]);
 204
 205         /* Lower and upper byte of baud rate generator divisor.  */
 206         write_zsreg(channel, R12, regs[R12]);
 207         write_zsreg(channel, R13, regs[R13]);
 208
 209         /* Now rewrite R14, with BRENAB (if set).  */
 210         write_zsreg(channel, R14, regs[R14]);
 211
 212         /* External status interrupt control.  */
 213         write_zsreg(channel, R15, regs[R15]);
 214
 215         /* Reset external status interrupts.  */
 216         write_zsreg(channel, R0, RES_EXT_INT);
 217         write_zsreg(channel, R0, RES_EXT_INT);
 218
 219         /* Rewrite R3/R5, this time without enables masked.  */
 220         write_zsreg(channel, R3, regs[R3]);
 221         write_zsreg(channel, R5, regs[R5]);
 222
 223         /* Rewrite R1, this time without IRQ enabled masked.  */
 224         write_zsreg(channel, R1, regs[R1]);
 225 }
 226
 227 /* Reprogram the Zilog channel HW registers with the copies found in the
 228  * software state struct.  If the transmitter is busy, we defer this update
 229  * until the next TX complete interrupt.  Else, we do it right now.
 230  *
 231  * The UART port lock must be held and local interrupts disabled.
 232  */
 233 static void ip22zilog_maybe_update_regs(struct uart_ip22zilog_port *up,
 234                                        struct zilog_channel *channel)
 235 {
 236         if (!ZS_REGS_HELD(up)) {
 237                 if (ZS_TX_ACTIVE(up)) {
 238                         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD;
 239                 } else {
 240                         __load_zsregs(channel, up->curregs);
 241                 }
 242         }
 243 }
 244
 245 #define Rx_BRK 0x0100                   /* BREAK event software flag.  */
 246 #define Rx_SYS 0x0200                   /* SysRq event software flag.  */
 247
 248 static bool ip22zilog_receive_chars(struct uart_ip22zilog_port *up,
 249                                                   struct zilog_channel *channel)
 250 {
 251         unsigned int r1;
 252         u8 ch, flag;
 253         bool push = up->port.state != NULL;
 254
 255         for (;;) {
 256                 ch = readb(&channel->control);
 257                 ZSDELAY();
 258                 if (!(ch & Rx_CH_AV))
 259                         break;
 260
 261                 r1 = read_zsreg(channel, R1);
 262                 if (r1 & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
 263                         writeb(ERR_RES, &channel->control);
 264                         ZSDELAY();
 265                         ZS_WSYNC(channel);
 266                 }
 267
 268                 ch = readb(&channel->data);
 269                 ZSDELAY();
 270
 271                 ch &= up->parity_mask;
 272
 273                 /* Handle the null char got when BREAK is removed.  */
 274                 if (!ch)
 275                         r1 |= up->tty_break;
 276
 277                 /* A real serial line, record the character and status.  */
 278                 flag = TTY_NORMAL;
 279                 up->port.icount.rx++;
 280                 if (r1 & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR | Rx_SYS | Rx_BRK)) {
 281                         up->tty_break = 0;
 282
 283                         if (r1 & (Rx_SYS | Rx_BRK)) {
 284                                 up->port.icount.brk++;
 285                                 if (r1 & Rx_SYS)
 286                                         continue;
 287                                 r1 &= ~(PAR_ERR | CRC_ERR);
 288                         }
 289                         else if (r1 & PAR_ERR)
 290                                 up->port.icount.parity++;
 291                         else if (r1 & CRC_ERR)
 292                                 up->port.icount.frame++;
 293                         if (r1 & Rx_OVR)
 294                                 up->port.icount.overrun++;
 295                         r1 &= up->port.read_status_mask;
 296                         if (r1 & Rx_BRK)
 297                                 flag = TTY_BREAK;
 298                         else if (r1 & PAR_ERR)
 299                                 flag = TTY_PARITY;
 300                         else if (r1 & CRC_ERR)
 301                                 flag = TTY_FRAME;
 302                 }
 303
 304                 if (uart_handle_sysrq_char(&up->port, ch))
 305                         continue;
 306
 307                 if (push)
 308                         uart_insert_char(&up->port, r1, Rx_OVR, ch, flag);
 309         }
 310         return push;
 311 }
 312
 313 static void ip22zilog_status_handle(struct uart_ip22zilog_port *up,
 314                                    struct zilog_channel *channel)
 315 {
 316         unsigned char status;
 317
 318         status = readb(&channel->control);
 319         ZSDELAY();
 320
 321         writeb(RES_EXT_INT, &channel->control);
 322         ZSDELAY();
 323         ZS_WSYNC(channel);
 324
 325         if (up->curregs[R15] & BRKIE) {
 326                 if ((status & BRK_ABRT) && !(up->prev_status & BRK_ABRT)) {
 327                         if (uart_handle_break(&up->port))
 328                                 up->tty_break = Rx_SYS;
 329                         else
 330                                 up->tty_break = Rx_BRK;
 331                 }
 332         }
 333
 334         if (ZS_WANTS_MODEM_STATUS(up)) {
 335                 if (status & SYNC)
 336                         up->port.icount.dsr++;
 337
 338                 /* The Zilog just gives us an interrupt when DCD/CTS/etc. change.
 339                  * But it does not tell us which bit has changed, we have to keep
 340                  * track of this ourselves.
 341                  */
 342                 if ((status ^ up->prev_status) ^ DCD)
 343                         uart_handle_dcd_change(&up->port,
 344                                                (status & DCD));
 345                 if ((status ^ up->prev_status) ^ CTS)
 346                         uart_handle_cts_change(&up->port,
 347                                                (status & CTS));
 348
 349                 wake_up_interruptible(&up->port.state->port.delta_msr_wait);
 350         }
 351
 352         up->prev_status = status;
 353 }
 354
 355 static void ip22zilog_transmit_chars(struct uart_ip22zilog_port *up,
 356                                     struct zilog_channel *channel)
 357 {
 358         struct circ_buf *xmit;
 359
 360         if (ZS_IS_CONS(up)) {
 361                 unsigned char status = readb(&channel->control);
 362                 ZSDELAY();
 363
 364                 /* TX still busy?  Just wait for the next TX done interrupt.
 365                  *
 366                  * It can occur because of how we do serial console writes.  It would
 367                  * be nice to transmit console writes just like we normally would for
 368                  * a TTY line. (ie. buffered and TX interrupt driven).  That is not
 369                  * easy because console writes cannot sleep.  One solution might be
 370                  * to poll on enough port->xmit space becoming free.  -DaveM
 371                  */
 372                 if (!(status & Tx_BUF_EMP))
 373                         return;
 374         }
 375
 376         up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
 377
 378         if (ZS_REGS_HELD(up)) {
 379                 __load_zsregs(channel, up->curregs);
 380                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD;
 381         }
 382
 383         if (ZS_TX_STOPPED(up)) {
 384                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
 385                 goto ack_tx_int;
 386         }
 387
 388         if (up->port.x_char) {
 389                 up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
 390                 writeb(up->port.x_char, &channel->data);
 391                 ZSDELAY();
 392                 ZS_WSYNC(channel);
 393
 394                 up->port.icount.tx++;
 395                 up->port.x_char = 0;
 396                 return;
 397         }
 398
 399         if (up->port.state == NULL)
 400                 goto ack_tx_int;
 401         xmit = &up->port.state->xmit;
 402         if (uart_circ_empty(xmit))
 403                 goto ack_tx_int;
 404         if (uart_tx_stopped(&up->port))
 405                 goto ack_tx_int;
 406
 407         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
 408         writeb(xmit->buf[xmit->tail], &channel->data);
 409         ZSDELAY();
 410         ZS_WSYNC(channel);
 411
 412         uart_xmit_advance(&up->port, 1);
 413
 414         if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
 415                 uart_write_wakeup(&up->port);
 416
 417         return;
 418
 419 ack_tx_int:
 420         writeb(RES_Tx_P, &channel->control);
 421         ZSDELAY();
 422         ZS_WSYNC(channel);
 423 }
 424
 425 static irqreturn_t ip22zilog_interrupt(int irq, void *dev_id)
 426 {
 427         struct uart_ip22zilog_port *up = dev_id;
 428
 429         while (up) {
 430                 struct zilog_channel *channel
 431                         = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
 432                 unsigned char r3;
 433                 bool push = false;
 434
 435                 uart_port_lock(&up->port);
 436                 r3 = read_zsreg(channel, R3);
 437
 438                 /* Channel A */
 439                 if (r3 & (CHAEXT | CHATxIP | CHARxIP)) {
 440                         writeb(RES_H_IUS, &channel->control);
 441                         ZSDELAY();
 442                         ZS_WSYNC(channel);
 443
 444                         if (r3 & CHARxIP)
 445                                 push = ip22zilog_receive_chars(up, channel);
 446                         if (r3 & CHAEXT)
 447                                 ip22zilog_status_handle(up, channel);
 448                         if (r3 & CHATxIP)
 449                                 ip22zilog_transmit_chars(up, channel);
 450                 }
 451                 uart_port_unlock(&up->port);
 452
 453                 if (push)
 454                         tty_flip_buffer_push(&up->port.state->port);
 455
 456                 /* Channel B */
 457                 up = up->next;
 458                 channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
 459                 push = false;
 460
 461                 uart_port_lock(&up->port);
 462                 if (r3 & (CHBEXT | CHBTxIP | CHBRxIP)) {
 463                         writeb(RES_H_IUS, &channel->control);
 464                         ZSDELAY();
 465                         ZS_WSYNC(channel);
 466
 467                         if (r3 & CHBRxIP)
 468                                 push = ip22zilog_receive_chars(up, channel);
 469                         if (r3 & CHBEXT)
 470                                 ip22zilog_status_handle(up, channel);
 471                         if (r3 & CHBTxIP)
 472                                 ip22zilog_transmit_chars(up, channel);
 473                 }
 474                 uart_port_unlock(&up->port);
 475
 476                 if (push)
 477                         tty_flip_buffer_push(&up->port.state->port);
 478
 479                 up = up->next;
 480         }
 481
 482         return IRQ_HANDLED;
 483 }
 484
 485 /* A convenient way to quickly get R0 status.  The caller must _not_ hold the
 486  * port lock, it is acquired here.
 487  */
 488 static __inline__ unsigned char ip22zilog_read_channel_status(struct uart_port *port)
 489 {
 490         struct zilog_channel *channel;
 491         unsigned char status;
 492
 493         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 494         status = readb(&channel->control);
 495         ZSDELAY();
 496
 497         return status;
 498 }
 499
 500 /* The port lock is not held.  */
 501 static unsigned int ip22zilog_tx_empty(struct uart_port *port)
 502 {
 503         unsigned long flags;
 504         unsigned char status;
 505         unsigned int ret;
 506
 507         uart_port_lock_irqsave(port, &flags);
 508
 509         status = ip22zilog_read_channel_status(port);
 510
 511         uart_port_unlock_irqrestore(port, flags);
 512
 513         if (status & Tx_BUF_EMP)
 514                 ret = TIOCSER_TEMT;
 515         else
 516                 ret = 0;
 517
 518         return ret;
 519 }
 520
 521 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
 522 static unsigned int ip22zilog_get_mctrl(struct uart_port *port)
 523 {
 524         unsigned char status;
 525         unsigned int ret;
 526
 527         status = ip22zilog_read_channel_status(port);
 528
 529         ret = 0;
 530         if (status & DCD)
 531                 ret |= TIOCM_CAR;
 532         if (status & SYNC)
 533                 ret |= TIOCM_DSR;
 534         if (status & CTS)
 535                 ret |= TIOCM_CTS;
 536
 537         return ret;
 538 }
 539
 540 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
 541 static void ip22zilog_set_mctrl(struct uart_port *port, unsigned int mctrl)
 542 {
 543         struct uart_ip22zilog_port *up =
 544                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
 545         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 546         unsigned char set_bits, clear_bits;
 547
 548         set_bits = clear_bits = 0;
 549
 550         if (mctrl & TIOCM_RTS)
 551                 set_bits |= RTS;
 552         else
 553                 clear_bits |= RTS;
 554         if (mctrl & TIOCM_DTR)
 555                 set_bits |= DTR;
 556         else
 557                 clear_bits |= DTR;
 558
 559         /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
 560         up->curregs[R5] |= set_bits;
 561         up->curregs[R5] &= ~clear_bits;
 562         write_zsreg(channel, R5, up->curregs[R5]);
 563 }
 564
 565 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
 566 static void ip22zilog_stop_tx(struct uart_port *port)
 567 {
 568         struct uart_ip22zilog_port *up =
 569                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
 570
 571         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
 572 }
 573
 574 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
 575 static void ip22zilog_start_tx(struct uart_port *port)
 576 {
 577         struct uart_ip22zilog_port *up =
 578                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
 579         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 580         unsigned char status;
 581
 582         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
 583         up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
 584
 585         status = readb(&channel->control);
 586         ZSDELAY();
 587
 588         /* TX busy?  Just wait for the TX done interrupt.  */
 589         if (!(status & Tx_BUF_EMP))
 590                 return;
 591
 592         /* Send the first character to jump-start the TX done
 593          * IRQ sending engine.
 594          */
 595         if (port->x_char) {
 596                 writeb(port->x_char, &channel->data);
 597                 ZSDELAY();
 598                 ZS_WSYNC(channel);
 599
 600                 port->icount.tx++;
 601                 port->x_char = 0;
 602         } else {
 603                 struct circ_buf *xmit = &port->state->xmit;
 604
 605                 if (uart_circ_empty(xmit))
 606                         return;
 607                 writeb(xmit->buf[xmit->tail], &channel->data);
 608                 ZSDELAY();
 609                 ZS_WSYNC(channel);
 610
 611                 uart_xmit_advance(port, 1);
 612
 613                 if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
 614                         uart_write_wakeup(&up->port);
 615         }
 616 }
 617
 618 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
 619 static void ip22zilog_stop_rx(struct uart_port *port)
 620 {
 621         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
 622         struct zilog_channel *channel;
 623
 624         if (ZS_IS_CONS(up))
 625                 return;
 626
 627         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 628
 629         /* Disable all RX interrupts.  */
 630         up->curregs[R1] &= ~RxINT_MASK;
 631         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
 632 }
 633
 634 /* The port lock is held.  */
 635 static void ip22zilog_enable_ms(struct uart_port *port)
 636 {
 637         struct uart_ip22zilog_port *up =
 638                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
 639         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 640         unsigned char new_reg;
 641
 642         new_reg = up->curregs[R15] | (DCDIE | SYNCIE | CTSIE);
 643         if (new_reg != up->curregs[R15]) {
 644                 up->curregs[R15] = new_reg;
 645
 646                 /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
 647                 write_zsreg(channel, R15, up->curregs[R15]);
 648         }
 649 }
 650
 651 /* The port lock is not held.  */
 652 static void ip22zilog_break_ctl(struct uart_port *port, int break_state)
 653 {
 654         struct uart_ip22zilog_port *up =
 655                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
 656         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 657         unsigned char set_bits, clear_bits, new_reg;
 658         unsigned long flags;
 659
 660         set_bits = clear_bits = 0;
 661
 662         if (break_state)
 663                 set_bits |= SND_BRK;
 664         else
 665                 clear_bits |= SND_BRK;
 666
 667         uart_port_lock_irqsave(port, &flags);
 668
 669         new_reg = (up->curregs[R5] | set_bits) & ~clear_bits;
 670         if (new_reg != up->curregs[R5]) {
 671                 up->curregs[R5] = new_reg;
 672
 673                 /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
 674                 write_zsreg(channel, R5, up->curregs[R5]);
 675         }
 676
 677         uart_port_unlock_irqrestore(port, flags);
 678 }
 679
 680 static void __ip22zilog_reset(struct uart_ip22zilog_port *up)
 681 {
 682         struct zilog_channel *channel;
 683         int i;
 684
 685         if (up->flags & IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE)
 686                 return;
 687
 688         /* Let pending transmits finish.  */
 689         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
 690         for (i = 0; i < 1000; i++) {
 691                 unsigned char stat = read_zsreg(channel, R1);
 692                 if (stat & ALL_SNT)
 693                         break;
 694                 udelay(100);
 695         }
 696
 697         if (!ZS_IS_CHANNEL_A(up)) {
 698                 up++;
 699                 channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
 700         }
 701         write_zsreg(channel, R9, FHWRES);
 702         ZSDELAY_LONG();
 703         (void) read_zsreg(channel, R0);
 704
 705         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE;
 706         up->next->flags |= IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE;
 707 }
 708
 709 static void __ip22zilog_startup(struct uart_ip22zilog_port *up)
 710 {
 711         struct zilog_channel *channel;
 712
 713         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
 714
 715         __ip22zilog_reset(up);
 716
 717         __load_zsregs(channel, up->curregs);
 718         /* set master interrupt enable */
 719         write_zsreg(channel, R9, up->curregs[R9]);
 720         up->prev_status = readb(&channel->control);
 721
 722         /* Enable receiver and transmitter.  */
 723         up->curregs[R3] |= RxENAB;
 724         up->curregs[R5] |= TxENAB;
 725
 726         up->curregs[R1] |= EXT_INT_ENAB | INT_ALL_Rx | TxINT_ENAB;
 727         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
 728 }
 729
 730 static int ip22zilog_startup(struct uart_port *port)
 731 {
 732         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
 733         unsigned long flags;
 734
 735         if (ZS_IS_CONS(up))
 736                 return 0;
 737
 738         uart_port_lock_irqsave(port, &flags);
 739         __ip22zilog_startup(up);
 740         uart_port_unlock_irqrestore(port, flags);
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 /*
 745  * The test for ZS_IS_CONS is explained by the following e-mail:
 746  *****
 747  * From: Russell King <rmk@arm.linux.org.uk>
 748  * Date: Sun, 8 Dec 2002 10:18:38 +0000
 749  *
 750  * On Sun, Dec 08, 2002 at 02:43:36AM -0500, Pete Zaitcev wrote:
 751  * > I boot my 2.5 boxes using "console=ttyS0,9600" argument,
 752  * > and I noticed that something is not right with reference
 753  * > counting in this case. It seems that when the console
 754  * > is open by kernel initially, this is not accounted
 755  * > as an open, and uart_startup is not called.
 756  *
 757  * That is correct.  We are unable to call uart_startup when the serial
 758  * console is initialised because it may need to allocate memory (as
 759  * request_irq does) and the memory allocators may not have been
 760  * initialised.
 761  *
 762  * 1. initialise the port into a state where it can send characters in the
 763  *    console write method.
 764  *
 765  * 2. don't do the actual hardware shutdown in your shutdown() method (but
 766  *    do the normal software shutdown - ie, free irqs etc)
 767  *****
 768  */
 769 static void ip22zilog_shutdown(struct uart_port *port)
 770 {
 771         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
 772         struct zilog_channel *channel;
 773         unsigned long flags;
 774
 775         if (ZS_IS_CONS(up))
 776                 return;
 777
 778         uart_port_lock_irqsave(port, &flags);
 779
 780         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 781
 782         /* Disable receiver and transmitter.  */
 783         up->curregs[R3] &= ~RxENAB;
 784         up->curregs[R5] &= ~TxENAB;
 785
 786         /* Disable all interrupts and BRK assertion.  */
 787         up->curregs[R1] &= ~(EXT_INT_ENAB | TxINT_ENAB | RxINT_MASK);
 788         up->curregs[R5] &= ~SND_BRK;
 789         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
 790
 791         uart_port_unlock_irqrestore(port, flags);
 792 }
 793
 794 /* Shared by TTY driver and serial console setup.  The port lock is held
 795  * and local interrupts are disabled.
 796  */
 797 static void
 798 ip22zilog_convert_to_zs(struct uart_ip22zilog_port *up, unsigned int cflag,
 799                        unsigned int iflag, int brg)
 800 {
 801
 802         up->curregs[R10] = NRZ;
 803         up->curregs[R11] = TCBR | RCBR;
 804
 805         /* Program BAUD and clock source. */
 806         up->curregs[R4] &= ~XCLK_MASK;
 807         up->curregs[R4] |= X16CLK;
 808         up->curregs[R12] = brg & 0xff;
 809         up->curregs[R13] = (brg >> 8) & 0xff;
 810         up->curregs[R14] = BRENAB;
 811
 812         /* Character size, stop bits, and parity. */
 813         up->curregs[3] &= ~RxN_MASK;
 814         up->curregs[5] &= ~TxN_MASK;
 815         switch (cflag & CSIZE) {
 816         case CS5:
 817                 up->curregs[3] |= Rx5;
 818                 up->curregs[5] |= Tx5;
 819                 up->parity_mask = 0x1f;
 820                 break;
 821         case CS6:
 822                 up->curregs[3] |= Rx6;
 823                 up->curregs[5] |= Tx6;
 824                 up->parity_mask = 0x3f;
 825                 break;
 826         case CS7:
 827                 up->curregs[3] |= Rx7;
 828                 up->curregs[5] |= Tx7;
 829                 up->parity_mask = 0x7f;
 830                 break;
 831         case CS8:
 832         default:
 833                 up->curregs[3] |= Rx8;
 834                 up->curregs[5] |= Tx8;
 835                 up->parity_mask = 0xff;
 836                 break;
 837         }
 838         up->curregs[4] &= ~0x0c;
 839         if (cflag & CSTOPB)
 840                 up->curregs[4] |= SB2;
 841         else
 842                 up->curregs[4] |= SB1;
 843         if (cflag & PARENB)
 844                 up->curregs[4] |= PAR_ENAB;
 845         else
 846                 up->curregs[4] &= ~PAR_ENAB;
 847         if (!(cflag & PARODD))
 848                 up->curregs[4] |= PAR_EVEN;
 849         else
 850                 up->curregs[4] &= ~PAR_EVEN;
 851
 852         up->port.read_status_mask = Rx_OVR;
 853         if (iflag & INPCK)
 854                 up->port.read_status_mask |= CRC_ERR | PAR_ERR;
 855         if (iflag & (IGNBRK | BRKINT | PARMRK))
 856                 up->port.read_status_mask |= BRK_ABRT;
 857
 858         up->port.ignore_status_mask = 0;
 859         if (iflag & IGNPAR)
 860                 up->port.ignore_status_mask |= CRC_ERR | PAR_ERR;
 861         if (iflag & IGNBRK) {
 862                 up->port.ignore_status_mask |= BRK_ABRT;
 863                 if (iflag & IGNPAR)
 864                         up->port.ignore_status_mask |= Rx_OVR;
 865         }
 866
 867         if ((cflag & CREAD) == 0)
 868                 up->port.ignore_status_mask = 0xff;
 869 }
 870
 871 /* The port lock is not held.  */
 872 static void
 873 ip22zilog_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,
 874                       const struct ktermios *old)
 875 {
 876         struct uart_ip22zilog_port *up =
 877                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
 878         unsigned long flags;
 879         int baud, brg;
 880
 881         baud = uart_get_baud_rate(port, termios, old, 1200, 76800);
 882
 883         uart_port_lock_irqsave(&up->port, &flags);
 884
 885         brg = BPS_TO_BRG(baud, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
 886
 887         ip22zilog_convert_to_zs(up, termios->c_cflag, termios->c_iflag, brg);
 888
 889         if (UART_ENABLE_MS(&up->port, termios->c_cflag))
 890                 up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS;
 891         else
 892                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS;
 893
 894         ip22zilog_maybe_update_regs(up, ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port));
 895         uart_update_timeout(port, termios->c_cflag, baud);
 896
 897         uart_port_unlock_irqrestore(&up->port, flags);
 898 }
 899
 900 static const char *ip22zilog_type(struct uart_port *port)
 901 {
 902         return "IP22-Zilog";
 903 }
 904
 905 /* We do not request/release mappings of the registers here, this
 906  * happens at early serial probe time.
 907  */
 908 static void ip22zilog_release_port(struct uart_port *port)
 909 {
 910 }
 911
 912 static int ip22zilog_request_port(struct uart_port *port)
 913 {
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 /* These do not need to do anything interesting either.  */
 918 static void ip22zilog_config_port(struct uart_port *port, int flags)
 919 {
 920 }
 921
 922 /* We do not support letting the user mess with the divisor, IRQ, etc. */
 923 static int ip22zilog_verify_port(struct uart_port *port, struct serial_struct *ser)
 924 {
 925         return -EINVAL;
 926 }
 927
 928 static const struct uart_ops ip22zilog_pops = {
 929         .tx_empty       =       ip22zilog_tx_empty,
 930         .set_mctrl      =       ip22zilog_set_mctrl,
 931         .get_mctrl      =       ip22zilog_get_mctrl,
 932         .stop_tx        =       ip22zilog_stop_tx,
 933         .start_tx       =       ip22zilog_start_tx,
 934         .stop_rx        =       ip22zilog_stop_rx,
 935         .enable_ms      =       ip22zilog_enable_ms,
 936         .break_ctl      =       ip22zilog_break_ctl,
 937         .startup        =       ip22zilog_startup,
 938         .shutdown       =       ip22zilog_shutdown,
 939         .set_termios    =       ip22zilog_set_termios,
 940         .type           =       ip22zilog_type,
 941         .release_port   =       ip22zilog_release_port,
 942         .request_port   =       ip22zilog_request_port,
 943         .config_port    =       ip22zilog_config_port,
 944         .verify_port    =       ip22zilog_verify_port,
 945 };
 946
 947 static struct uart_ip22zilog_port *ip22zilog_port_table;
 948 static struct zilog_layout **ip22zilog_chip_regs;
 949
 950 static struct uart_ip22zilog_port *ip22zilog_irq_chain;
 951 static int zilog_irq = -1;
 952
 953 static void * __init alloc_one_table(unsigned long size)
 954 {
 955         return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 956 }
 957
 958 static void __init ip22zilog_alloc_tables(void)
 959 {
 960         ip22zilog_port_table = (struct uart_ip22zilog_port *)
 961                 alloc_one_table(NUM_CHANNELS * sizeof(struct uart_ip22zilog_port));
 962         ip22zilog_chip_regs = (struct zilog_layout **)
 963                 alloc_one_table(NUM_IP22ZILOG * sizeof(struct zilog_layout *));
 964
 965         if (ip22zilog_port_table == NULL || ip22zilog_chip_regs == NULL) {
 966                 panic("IP22-Zilog: Cannot allocate IP22-Zilog tables.");
 967         }
 968 }
 969
 970 /* Get the address of the registers for IP22-Zilog instance CHIP.  */
 971 static struct zilog_layout * __init get_zs(int chip)
 972 {
 973         unsigned long base;
 974
 975         if (chip < 0 || chip >= NUM_IP22ZILOG) {
 976                 panic("IP22-Zilog: Illegal chip number %d in get_zs.", chip);
 977         }
 978
 979         /* Not probe-able, hard code it. */
 980         base = (unsigned long) &sgioc->uart;
 981
 982         zilog_irq = SGI_SERIAL_IRQ;
 983         request_mem_region(base, 8, "IP22-Zilog");
 984
 985         return (struct zilog_layout *) base;
 986 }
 987
 988 #define ZS_PUT_CHAR_MAX_DELAY   2000    /* 10 ms */
 989
 990 #ifdef CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE
 991 static void ip22zilog_put_char(struct uart_port *port, unsigned char ch)
 992 {
 993         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
 994         int loops = ZS_PUT_CHAR_MAX_DELAY;
 995
 996         /* This is a timed polling loop so do not switch the explicit
 997          * udelay with ZSDELAY as that is a NOP on some platforms.  -DaveM
 998          */
 999         do {
1000                 unsigned char val = readb(&channel->control);
1001                 if (val & Tx_BUF_EMP) {
1002                         ZSDELAY();
1003                         break;
1004                 }
1005                 udelay(5);
1006         } while (--loops);
1007
1008         writeb(ch, &channel->data);
1009         ZSDELAY();
1010         ZS_WSYNC(channel);
1011 }
1012
1013 static void
1014 ip22zilog_console_write(struct console *con, const char *s, unsigned int count)
1015 {
1016         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[con->index];
1017         unsigned long flags;
1018
1019         uart_port_lock_irqsave(&up->port, &flags);
1020         uart_console_write(&up->port, s, count, ip22zilog_put_char);
1021         udelay(2);
1022         uart_port_unlock_irqrestore(&up->port, flags);
1023 }
1024
1025 static int __init ip22zilog_console_setup(struct console *con, char *options)
1026 {
1027         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[con->index];
1028         unsigned long flags;
1029         int baud = 9600, bits = 8;
1030         int parity = 'n';
1031         int flow = 'n';
1032
1033         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS;
1034
1035         printk(KERN_INFO "Console: ttyS%d (IP22-Zilog)\n", con->index);
1036
1037         uart_port_lock_irqsave(&up->port, &flags);
1038
1039         up->curregs[R15] |= BRKIE;
1040
1041         __ip22zilog_startup(up);
1042
1043         uart_port_unlock_irqrestore(&up->port, flags);
1044
1045         if (options)
1046                 uart_parse_options(options, &baud, &parity, &bits, &flow);
1047         return uart_set_options(&up->port, con, baud, parity, bits, flow);
1048 }
1049
1050 static struct uart_driver ip22zilog_reg;
1051
1052 static struct console ip22zilog_console = {
1053         .name   =       "ttyS",
1054         .write  =       ip22zilog_console_write,
1055         .device =       uart_console_device,
1056         .setup  =       ip22zilog_console_setup,
1057         .flags  =       CON_PRINTBUFFER,
1058         .index  =       -1,
1059         .data   =       &ip22zilog_reg,
1060 };
1061 #endif /* CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE */
1062
1063 static struct uart_driver ip22zilog_reg = {
1064         .owner          = THIS_MODULE,
1065         .driver_name    = "serial",
1066         .dev_name       = "ttyS",
1067         .major          = TTY_MAJOR,
1068         .minor          = 64,
1069         .nr             = NUM_CHANNELS,
1070 #ifdef CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE
1071         .cons           = &ip22zilog_console,
1072 #endif
1073 };
1074
1075 static void __init ip22zilog_prepare(void)
1076 {
1077         unsigned char sysrq_on = IS_ENABLED(CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE);
1078         struct uart_ip22zilog_port *up;
1079         struct zilog_layout *rp;
1080         int channel, chip;
1081
1082         /*
1083          * Temporary fix.
1084          */
1085         for (channel = 0; channel < NUM_CHANNELS; channel++)
1086                 spin_lock_init(&ip22zilog_port_table[channel].port.lock);
1087
1088         ip22zilog_irq_chain = &ip22zilog_port_table[NUM_CHANNELS - 1];
1089         up = &ip22zilog_port_table[0];
1090         for (channel = NUM_CHANNELS - 1 ; channel > 0; channel--)
1091                 up[channel].next = &up[channel - 1];
1092         up[channel].next = NULL;
1093
1094         for (chip = 0; chip < NUM_IP22ZILOG; chip++) {
1095                 if (!ip22zilog_chip_regs[chip]) {
1096                         ip22zilog_chip_regs[chip] = rp = get_zs(chip);
1097
1098                         up[(chip * 2) + 0].port.membase = (char *) &rp->channelB;
1099                         up[(chip * 2) + 1].port.membase = (char *) &rp->channelA;
1100
1101                         /* In theory mapbase is the physical address ...  */
1102                         up[(chip * 2) + 0].port.mapbase =
1103                                 (unsigned long) ioremap((unsigned long) &rp->channelB, 8);
1104                         up[(chip * 2) + 1].port.mapbase =
1105                                 (unsigned long) ioremap((unsigned long) &rp->channelA, 8);
1106                 }
1107
1108                 /* Channel A */
1109                 up[(chip * 2) + 0].port.iotype = UPIO_MEM;
1110                 up[(chip * 2) + 0].port.irq = zilog_irq;
1111                 up[(chip * 2) + 0].port.uartclk = ZS_CLOCK;
1112                 up[(chip * 2) + 0].port.fifosize = 1;
1113                 up[(chip * 2) + 0].port.has_sysrq = sysrq_on;
1114                 up[(chip * 2) + 0].port.ops = &ip22zilog_pops;
1115                 up[(chip * 2) + 0].port.type = PORT_IP22ZILOG;
1116                 up[(chip * 2) + 0].port.flags = 0;
1117                 up[(chip * 2) + 0].port.line = (chip * 2) + 0;
1118                 up[(chip * 2) + 0].flags = 0;
1119
1120                 /* Channel B */
1121                 up[(chip * 2) + 1].port.iotype = UPIO_MEM;
1122                 up[(chip * 2) + 1].port.irq = zilog_irq;
1123                 up[(chip * 2) + 1].port.uartclk = ZS_CLOCK;
1124                 up[(chip * 2) + 1].port.fifosize = 1;
1125                 up[(chip * 2) + 1].port.has_sysrq = sysrq_on;
1126                 up[(chip * 2) + 1].port.ops = &ip22zilog_pops;
1127                 up[(chip * 2) + 1].port.type = PORT_IP22ZILOG;
1128                 up[(chip * 2) + 1].port.line = (chip * 2) + 1;
1129                 up[(chip * 2) + 1].flags |= IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A;
1130         }
1131
1132         for (channel = 0; channel < NUM_CHANNELS; channel++) {
1133                 struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[channel];
1134                 int brg;
1135
1136                 /* Normal serial TTY. */
1137                 up->parity_mask = 0xff;
1138                 up->curregs[R1] = EXT_INT_ENAB | INT_ALL_Rx | TxINT_ENAB;
1139                 up->curregs[R4] = PAR_EVEN | X16CLK | SB1;
1140                 up->curregs[R3] = RxENAB | Rx8;
1141                 up->curregs[R5] = TxENAB | Tx8;
1142                 up->curregs[R9] = NV | MIE;
1143                 up->curregs[R10] = NRZ;
1144                 up->curregs[R11] = TCBR | RCBR;
1145                 brg = BPS_TO_BRG(9600, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
1146                 up->curregs[R12] = (brg & 0xff);
1147                 up->curregs[R13] = (brg >> 8) & 0xff;
1148                 up->curregs[R14] = BRENAB;
1149         }
1150 }
1151
1152 static int __init ip22zilog_ports_init(void)
1153 {
1154         int ret;
1155
1156         printk(KERN_INFO "Serial: IP22 Zilog driver (%d chips).\n", NUM_IP22ZILOG);
1157
1158         ip22zilog_prepare();
1159
1160         if (request_irq(zilog_irq, ip22zilog_interrupt, 0,
1161                         "IP22-Zilog", ip22zilog_irq_chain)) {
1162                 panic("IP22-Zilog: Unable to register zs interrupt handler.\n");
1163         }
1164
1165         ret = uart_register_driver(&ip22zilog_reg);
1166         if (ret == 0) {
1167                 int i;
1168
1169                 for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1170                         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[i];
1171
1172                         uart_add_one_port(&ip22zilog_reg, &up->port);
1173                 }
1174         }
1175
1176         return ret;
1177 }
1178
1179 static int __init ip22zilog_init(void)
1180 {
1181         /* IP22 Zilog setup is hard coded, no probing to do.  */
1182         ip22zilog_alloc_tables();
1183         ip22zilog_ports_init();
1184
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 static void __exit ip22zilog_exit(void)
1189 {
1190         int i;
1191         struct uart_ip22zilog_port *up;
1192
1193         for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1194                 up = &ip22zilog_port_table[i];
1195
1196                 uart_remove_one_port(&ip22zilog_reg, &up->port);
1197         }
1198
1199         /* Free IO mem */
1200         up = &ip22zilog_port_table[0];
1201         for (i = 0; i < NUM_IP22ZILOG; i++) {
1202                 if (up[(i * 2) + 0].port.mapbase) {
1203                    iounmap((void*)up[(i * 2) + 0].port.mapbase);
1204                    up[(i * 2) + 0].port.mapbase = 0;
1205                 }
1206                 if (up[(i * 2) + 1].port.mapbase) {
1207                         iounmap((void*)up[(i * 2) + 1].port.mapbase);
1208                         up[(i * 2) + 1].port.mapbase = 0;
1209                 }
1210         }
1211
1212         uart_unregister_driver(&ip22zilog_reg);
1213 }
1214
1215 module_init(ip22zilog_init);
1216 module_exit(ip22zilog_exit);
1217
1218 /* David wrote it but I'm to blame for the bugs ...  */
1219 MODULE_AUTHOR("Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>");
1220 MODULE_DESCRIPTION("SGI Zilog serial port driver");
1221 MODULE_LICENSE("GPL");