GNU Linux-libre 5.4.241-gnu1
[releases.git] / include / linux / spi / spi.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2  *
3  * Copyright (C) 2005 David Brownell
4  */
5
6 #ifndef __LINUX_SPI_H
7 #define __LINUX_SPI_H
8
9 #include <linux/device.h>
10 #include <linux/mod_devicetable.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kthread.h>
13 #include <linux/completion.h>
14 #include <linux/scatterlist.h>
15 #include <linux/gpio/consumer.h>
16
17 struct dma_chan;
18 struct property_entry;
19 struct spi_controller;
20 struct spi_transfer;
21 struct spi_controller_mem_ops;
22
23 /*
24  * INTERFACES between SPI master-side drivers and SPI slave protocol handlers,
25  * and SPI infrastructure.
26  */
27 extern struct bus_type spi_bus_type;
28
29 /**
30  * struct spi_statistics - statistics for spi transfers
31  * @lock:          lock protecting this structure
32  *
33  * @messages:      number of spi-messages handled
34  * @transfers:     number of spi_transfers handled
35  * @errors:        number of errors during spi_transfer
36  * @timedout:      number of timeouts during spi_transfer
37  *
38  * @spi_sync:      number of times spi_sync is used
39  * @spi_sync_immediate:
40  *                 number of times spi_sync is executed immediately
41  *                 in calling context without queuing and scheduling
42  * @spi_async:     number of times spi_async is used
43  *
44  * @bytes:         number of bytes transferred to/from device
45  * @bytes_tx:      number of bytes sent to device
46  * @bytes_rx:      number of bytes received from device
47  *
48  * @transfer_bytes_histo:
49  *                 transfer bytes histogramm
50  *
51  * @transfers_split_maxsize:
52  *                 number of transfers that have been split because of
53  *                 maxsize limit
54  */
55 struct spi_statistics {
56         spinlock_t              lock; /* lock for the whole structure */
57
58         unsigned long           messages;
59         unsigned long           transfers;
60         unsigned long           errors;
61         unsigned long           timedout;
62
63         unsigned long           spi_sync;
64         unsigned long           spi_sync_immediate;
65         unsigned long           spi_async;
66
67         unsigned long long      bytes;
68         unsigned long long      bytes_rx;
69         unsigned long long      bytes_tx;
70
71 #define SPI_STATISTICS_HISTO_SIZE 17
72         unsigned long transfer_bytes_histo[SPI_STATISTICS_HISTO_SIZE];
73
74         unsigned long transfers_split_maxsize;
75 };
76
77 void spi_statistics_add_transfer_stats(struct spi_statistics *stats,
78                                        struct spi_transfer *xfer,
79                                        struct spi_controller *ctlr);
80
81 #define SPI_STATISTICS_ADD_TO_FIELD(stats, field, count)        \
82         do {                                                    \
83                 unsigned long flags;                            \
84                 spin_lock_irqsave(&(stats)->lock, flags);       \
85                 (stats)->field += count;                        \
86                 spin_unlock_irqrestore(&(stats)->lock, flags);  \
87         } while (0)
88
89 #define SPI_STATISTICS_INCREMENT_FIELD(stats, field)    \
90         SPI_STATISTICS_ADD_TO_FIELD(stats, field, 1)
91
92 /**
93  * struct spi_device - Controller side proxy for an SPI slave device
94  * @dev: Driver model representation of the device.
95  * @controller: SPI controller used with the device.
96  * @master: Copy of controller, for backwards compatibility.
97  * @max_speed_hz: Maximum clock rate to be used with this chip
98  *      (on this board); may be changed by the device's driver.
99  *      The spi_transfer.speed_hz can override this for each transfer.
100  * @chip_select: Chipselect, distinguishing chips handled by @controller.
101  * @mode: The spi mode defines how data is clocked out and in.
102  *      This may be changed by the device's driver.
103  *      The "active low" default for chipselect mode can be overridden
104  *      (by specifying SPI_CS_HIGH) as can the "MSB first" default for
105  *      each word in a transfer (by specifying SPI_LSB_FIRST).
106  * @bits_per_word: Data transfers involve one or more words; word sizes
107  *      like eight or 12 bits are common.  In-memory wordsizes are
108  *      powers of two bytes (e.g. 20 bit samples use 32 bits).
109  *      This may be changed by the device's driver, or left at the
110  *      default (0) indicating protocol words are eight bit bytes.
111  *      The spi_transfer.bits_per_word can override this for each transfer.
112  * @rt: Make the pump thread real time priority.
113  * @irq: Negative, or the number passed to request_irq() to receive
114  *      interrupts from this device.
115  * @controller_state: Controller's runtime state
116  * @controller_data: Board-specific definitions for controller, such as
117  *      FIFO initialization parameters; from board_info.controller_data
118  * @modalias: Name of the driver to use with this device, or an alias
119  *      for that name.  This appears in the sysfs "modalias" attribute
120  *      for driver coldplugging, and in uevents used for hotplugging
121  * @cs_gpio: LEGACY: gpio number of the chipselect line (optional, -ENOENT when
122  *      not using a GPIO line) use cs_gpiod in new drivers by opting in on
123  *      the spi_master.
124  * @cs_gpiod: gpio descriptor of the chipselect line (optional, NULL when
125  *      not using a GPIO line)
126  * @word_delay_usecs: microsecond delay to be inserted between consecutive
127  *      words of a transfer
128  *
129  * @statistics: statistics for the spi_device
130  *
131  * A @spi_device is used to interchange data between an SPI slave
132  * (usually a discrete chip) and CPU memory.
133  *
134  * In @dev, the platform_data is used to hold information about this
135  * device that's meaningful to the device's protocol driver, but not
136  * to its controller.  One example might be an identifier for a chip
137  * variant with slightly different functionality; another might be
138  * information about how this particular board wires the chip's pins.
139  */
140 struct spi_device {
141         struct device           dev;
142         struct spi_controller   *controller;
143         struct spi_controller   *master;        /* compatibility layer */
144         u32                     max_speed_hz;
145         u8                      chip_select;
146         u8                      bits_per_word;
147         bool                    rt;
148         u32                     mode;
149 #define SPI_CPHA        0x01                    /* clock phase */
150 #define SPI_CPOL        0x02                    /* clock polarity */
151 #define SPI_MODE_0      (0|0)                   /* (original MicroWire) */
152 #define SPI_MODE_1      (0|SPI_CPHA)
153 #define SPI_MODE_2      (SPI_CPOL|0)
154 #define SPI_MODE_3      (SPI_CPOL|SPI_CPHA)
155 #define SPI_CS_HIGH     0x04                    /* chipselect active high? */
156 #define SPI_LSB_FIRST   0x08                    /* per-word bits-on-wire */
157 #define SPI_3WIRE       0x10                    /* SI/SO signals shared */
158 #define SPI_LOOP        0x20                    /* loopback mode */
159 #define SPI_NO_CS       0x40                    /* 1 dev/bus, no chipselect */
160 #define SPI_READY       0x80                    /* slave pulls low to pause */
161 #define SPI_TX_DUAL     0x100                   /* transmit with 2 wires */
162 #define SPI_TX_QUAD     0x200                   /* transmit with 4 wires */
163 #define SPI_RX_DUAL     0x400                   /* receive with 2 wires */
164 #define SPI_RX_QUAD     0x800                   /* receive with 4 wires */
165 #define SPI_CS_WORD     0x1000                  /* toggle cs after each word */
166 #define SPI_TX_OCTAL    0x2000                  /* transmit with 8 wires */
167 #define SPI_RX_OCTAL    0x4000                  /* receive with 8 wires */
168 #define SPI_3WIRE_HIZ   0x8000                  /* high impedance turnaround */
169         int                     irq;
170         void                    *controller_state;
171         void                    *controller_data;
172         char                    modalias[SPI_NAME_SIZE];
173         const char              *driver_override;
174         int                     cs_gpio;        /* LEGACY: chip select gpio */
175         struct gpio_desc        *cs_gpiod;      /* chip select gpio desc */
176         uint8_t                 word_delay_usecs; /* inter-word delay */
177
178         /* the statistics */
179         struct spi_statistics   statistics;
180
181         /*
182          * likely need more hooks for more protocol options affecting how
183          * the controller talks to each chip, like:
184          *  - memory packing (12 bit samples into low bits, others zeroed)
185          *  - priority
186          *  - chipselect delays
187          *  - ...
188          */
189 };
190
191 static inline struct spi_device *to_spi_device(struct device *dev)
192 {
193         return dev ? container_of(dev, struct spi_device, dev) : NULL;
194 }
195
196 /* most drivers won't need to care about device refcounting */
197 static inline struct spi_device *spi_dev_get(struct spi_device *spi)
198 {
199         return (spi && get_device(&spi->dev)) ? spi : NULL;
200 }
201
202 static inline void spi_dev_put(struct spi_device *spi)
203 {
204         if (spi)
205                 put_device(&spi->dev);
206 }
207
208 /* ctldata is for the bus_controller driver's runtime state */
209 static inline void *spi_get_ctldata(struct spi_device *spi)
210 {
211         return spi->controller_state;
212 }
213
214 static inline void spi_set_ctldata(struct spi_device *spi, void *state)
215 {
216         spi->controller_state = state;
217 }
218
219 /* device driver data */
220
221 static inline void spi_set_drvdata(struct spi_device *spi, void *data)
222 {
223         dev_set_drvdata(&spi->dev, data);
224 }
225
226 static inline void *spi_get_drvdata(struct spi_device *spi)
227 {
228         return dev_get_drvdata(&spi->dev);
229 }
230
231 struct spi_message;
232 struct spi_transfer;
233
234 /**
235  * struct spi_driver - Host side "protocol" driver
236  * @id_table: List of SPI devices supported by this driver
237  * @probe: Binds this driver to the spi device.  Drivers can verify
238  *      that the device is actually present, and may need to configure
239  *      characteristics (such as bits_per_word) which weren't needed for
240  *      the initial configuration done during system setup.
241  * @remove: Unbinds this driver from the spi device
242  * @shutdown: Standard shutdown callback used during system state
243  *      transitions such as powerdown/halt and kexec
244  * @driver: SPI device drivers should initialize the name and owner
245  *      field of this structure.
246  *
247  * This represents the kind of device driver that uses SPI messages to
248  * interact with the hardware at the other end of a SPI link.  It's called
249  * a "protocol" driver because it works through messages rather than talking
250  * directly to SPI hardware (which is what the underlying SPI controller
251  * driver does to pass those messages).  These protocols are defined in the
252  * specification for the device(s) supported by the driver.
253  *
254  * As a rule, those device protocols represent the lowest level interface
255  * supported by a driver, and it will support upper level interfaces too.
256  * Examples of such upper levels include frameworks like MTD, networking,
257  * MMC, RTC, filesystem character device nodes, and hardware monitoring.
258  */
259 struct spi_driver {
260         const struct spi_device_id *id_table;
261         int                     (*probe)(struct spi_device *spi);
262         int                     (*remove)(struct spi_device *spi);
263         void                    (*shutdown)(struct spi_device *spi);
264         struct device_driver    driver;
265 };
266
267 static inline struct spi_driver *to_spi_driver(struct device_driver *drv)
268 {
269         return drv ? container_of(drv, struct spi_driver, driver) : NULL;
270 }
271
272 extern int __spi_register_driver(struct module *owner, struct spi_driver *sdrv);
273
274 /**
275  * spi_unregister_driver - reverse effect of spi_register_driver
276  * @sdrv: the driver to unregister
277  * Context: can sleep
278  */
279 static inline void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv)
280 {
281         if (sdrv)
282                 driver_unregister(&sdrv->driver);
283 }
284
285 /* use a define to avoid include chaining to get THIS_MODULE */
286 #define spi_register_driver(driver) \
287         __spi_register_driver(THIS_MODULE, driver)
288
289 /**
290  * module_spi_driver() - Helper macro for registering a SPI driver
291  * @__spi_driver: spi_driver struct
292  *
293  * Helper macro for SPI drivers which do not do anything special in module
294  * init/exit. This eliminates a lot of boilerplate. Each module may only
295  * use this macro once, and calling it replaces module_init() and module_exit()
296  */
297 #define module_spi_driver(__spi_driver) \
298         module_driver(__spi_driver, spi_register_driver, \
299                         spi_unregister_driver)
300
301 /**
302  * struct spi_controller - interface to SPI master or slave controller
303  * @dev: device interface to this driver
304  * @list: link with the global spi_controller list
305  * @bus_num: board-specific (and often SOC-specific) identifier for a
306  *      given SPI controller.
307  * @num_chipselect: chipselects are used to distinguish individual
308  *      SPI slaves, and are numbered from zero to num_chipselects.
309  *      each slave has a chipselect signal, but it's common that not
310  *      every chipselect is connected to a slave.
311  * @dma_alignment: SPI controller constraint on DMA buffers alignment.
312  * @mode_bits: flags understood by this controller driver
313  * @bits_per_word_mask: A mask indicating which values of bits_per_word are
314  *      supported by the driver. Bit n indicates that a bits_per_word n+1 is
315  *      supported. If set, the SPI core will reject any transfer with an
316  *      unsupported bits_per_word. If not set, this value is simply ignored,
317  *      and it's up to the individual driver to perform any validation.
318  * @min_speed_hz: Lowest supported transfer speed
319  * @max_speed_hz: Highest supported transfer speed
320  * @flags: other constraints relevant to this driver
321  * @slave: indicates that this is an SPI slave controller
322  * @max_transfer_size: function that returns the max transfer size for
323  *      a &spi_device; may be %NULL, so the default %SIZE_MAX will be used.
324  * @max_message_size: function that returns the max message size for
325  *      a &spi_device; may be %NULL, so the default %SIZE_MAX will be used.
326  * @io_mutex: mutex for physical bus access
327  * @bus_lock_spinlock: spinlock for SPI bus locking
328  * @bus_lock_mutex: mutex for exclusion of multiple callers
329  * @bus_lock_flag: indicates that the SPI bus is locked for exclusive use
330  * @setup: updates the device mode and clocking records used by a
331  *      device's SPI controller; protocol code may call this.  This
332  *      must fail if an unrecognized or unsupported mode is requested.
333  *      It's always safe to call this unless transfers are pending on
334  *      the device whose settings are being modified.
335  * @set_cs_timing: optional hook for SPI devices to request SPI master
336  * controller for configuring specific CS setup time, hold time and inactive
337  * delay interms of clock counts
338  * @transfer: adds a message to the controller's transfer queue.
339  * @cleanup: frees controller-specific state
340  * @can_dma: determine whether this controller supports DMA
341  * @queued: whether this controller is providing an internal message queue
342  * @kworker: thread struct for message pump
343  * @kworker_task: pointer to task for message pump kworker thread
344  * @pump_messages: work struct for scheduling work to the message pump
345  * @queue_lock: spinlock to syncronise access to message queue
346  * @queue: message queue
347  * @idling: the device is entering idle state
348  * @cur_msg: the currently in-flight message
349  * @cur_msg_prepared: spi_prepare_message was called for the currently
350  *                    in-flight message
351  * @cur_msg_mapped: message has been mapped for DMA
352  * @xfer_completion: used by core transfer_one_message()
353  * @busy: message pump is busy
354  * @running: message pump is running
355  * @rt: whether this queue is set to run as a realtime task
356  * @auto_runtime_pm: the core should ensure a runtime PM reference is held
357  *                   while the hardware is prepared, using the parent
358  *                   device for the spidev
359  * @max_dma_len: Maximum length of a DMA transfer for the device.
360  * @prepare_transfer_hardware: a message will soon arrive from the queue
361  *      so the subsystem requests the driver to prepare the transfer hardware
362  *      by issuing this call
363  * @transfer_one_message: the subsystem calls the driver to transfer a single
364  *      message while queuing transfers that arrive in the meantime. When the
365  *      driver is finished with this message, it must call
366  *      spi_finalize_current_message() so the subsystem can issue the next
367  *      message
368  * @unprepare_transfer_hardware: there are currently no more messages on the
369  *      queue so the subsystem notifies the driver that it may relax the
370  *      hardware by issuing this call
371  *
372  * @set_cs: set the logic level of the chip select line.  May be called
373  *          from interrupt context.
374  * @prepare_message: set up the controller to transfer a single message,
375  *                   for example doing DMA mapping.  Called from threaded
376  *                   context.
377  * @transfer_one: transfer a single spi_transfer.
378  *                  - return 0 if the transfer is finished,
379  *                  - return 1 if the transfer is still in progress. When
380  *                    the driver is finished with this transfer it must
381  *                    call spi_finalize_current_transfer() so the subsystem
382  *                    can issue the next transfer. Note: transfer_one and
383  *                    transfer_one_message are mutually exclusive; when both
384  *                    are set, the generic subsystem does not call your
385  *                    transfer_one callback.
386  * @handle_err: the subsystem calls the driver to handle an error that occurs
387  *              in the generic implementation of transfer_one_message().
388  * @mem_ops: optimized/dedicated operations for interactions with SPI memory.
389  *           This field is optional and should only be implemented if the
390  *           controller has native support for memory like operations.
391  * @unprepare_message: undo any work done by prepare_message().
392  * @slave_abort: abort the ongoing transfer request on an SPI slave controller
393  * @cs_gpios: LEGACY: array of GPIO descs to use as chip select lines; one per
394  *      CS number. Any individual value may be -ENOENT for CS lines that
395  *      are not GPIOs (driven by the SPI controller itself). Use the cs_gpiods
396  *      in new drivers.
397  * @cs_gpiods: Array of GPIO descs to use as chip select lines; one per CS
398  *      number. Any individual value may be NULL for CS lines that
399  *      are not GPIOs (driven by the SPI controller itself).
400  * @use_gpio_descriptors: Turns on the code in the SPI core to parse and grab
401  *      GPIO descriptors rather than using global GPIO numbers grabbed by the
402  *      driver. This will fill in @cs_gpiods and @cs_gpios should not be used,
403  *      and SPI devices will have the cs_gpiod assigned rather than cs_gpio.
404  * @statistics: statistics for the spi_controller
405  * @dma_tx: DMA transmit channel
406  * @dma_rx: DMA receive channel
407  * @dummy_rx: dummy receive buffer for full-duplex devices
408  * @dummy_tx: dummy transmit buffer for full-duplex devices
409  * @fw_translate_cs: If the boot firmware uses different numbering scheme
410  *      what Linux expects, this optional hook can be used to translate
411  *      between the two.
412  *
413  * Each SPI controller can communicate with one or more @spi_device
414  * children.  These make a small bus, sharing MOSI, MISO and SCK signals
415  * but not chip select signals.  Each device may be configured to use a
416  * different clock rate, since those shared signals are ignored unless
417  * the chip is selected.
418  *
419  * The driver for an SPI controller manages access to those devices through
420  * a queue of spi_message transactions, copying data between CPU memory and
421  * an SPI slave device.  For each such message it queues, it calls the
422  * message's completion function when the transaction completes.
423  */
424 struct spi_controller {
425         struct device   dev;
426
427         struct list_head list;
428
429         /* other than negative (== assign one dynamically), bus_num is fully
430          * board-specific.  usually that simplifies to being SOC-specific.
431          * example:  one SOC has three SPI controllers, numbered 0..2,
432          * and one board's schematics might show it using SPI-2.  software
433          * would normally use bus_num=2 for that controller.
434          */
435         s16                     bus_num;
436
437         /* chipselects will be integral to many controllers; some others
438          * might use board-specific GPIOs.
439          */
440         u16                     num_chipselect;
441
442         /* some SPI controllers pose alignment requirements on DMAable
443          * buffers; let protocol drivers know about these requirements.
444          */
445         u16                     dma_alignment;
446
447         /* spi_device.mode flags understood by this controller driver */
448         u32                     mode_bits;
449
450         /* bitmask of supported bits_per_word for transfers */
451         u32                     bits_per_word_mask;
452 #define SPI_BPW_MASK(bits) BIT((bits) - 1)
453 #define SPI_BPW_RANGE_MASK(min, max) GENMASK((max) - 1, (min) - 1)
454
455         /* limits on transfer speed */
456         u32                     min_speed_hz;
457         u32                     max_speed_hz;
458
459         /* other constraints relevant to this driver */
460         u16                     flags;
461 #define SPI_CONTROLLER_HALF_DUPLEX      BIT(0)  /* can't do full duplex */
462 #define SPI_CONTROLLER_NO_RX            BIT(1)  /* can't do buffer read */
463 #define SPI_CONTROLLER_NO_TX            BIT(2)  /* can't do buffer write */
464 #define SPI_CONTROLLER_MUST_RX          BIT(3)  /* requires rx */
465 #define SPI_CONTROLLER_MUST_TX          BIT(4)  /* requires tx */
466
467 #define SPI_MASTER_GPIO_SS              BIT(5)  /* GPIO CS must select slave */
468
469         /* flag indicating this is a non-devres managed controller */
470         bool                    devm_allocated;
471
472         /* flag indicating this is an SPI slave controller */
473         bool                    slave;
474
475         /*
476          * on some hardware transfer / message size may be constrained
477          * the limit may depend on device transfer settings
478          */
479         size_t (*max_transfer_size)(struct spi_device *spi);
480         size_t (*max_message_size)(struct spi_device *spi);
481
482         /* I/O mutex */
483         struct mutex            io_mutex;
484
485         /* lock and mutex for SPI bus locking */
486         spinlock_t              bus_lock_spinlock;
487         struct mutex            bus_lock_mutex;
488
489         /* flag indicating that the SPI bus is locked for exclusive use */
490         bool                    bus_lock_flag;
491
492         /* Setup mode and clock, etc (spi driver may call many times).
493          *
494          * IMPORTANT:  this may be called when transfers to another
495          * device are active.  DO NOT UPDATE SHARED REGISTERS in ways
496          * which could break those transfers.
497          */
498         int                     (*setup)(struct spi_device *spi);
499
500         /*
501          * set_cs_timing() method is for SPI controllers that supports
502          * configuring CS timing.
503          *
504          * This hook allows SPI client drivers to request SPI controllers
505          * to configure specific CS timing through spi_set_cs_timing() after
506          * spi_setup().
507          */
508         void (*set_cs_timing)(struct spi_device *spi, u8 setup_clk_cycles,
509                               u8 hold_clk_cycles, u8 inactive_clk_cycles);
510
511         /* bidirectional bulk transfers
512          *
513          * + The transfer() method may not sleep; its main role is
514          *   just to add the message to the queue.
515          * + For now there's no remove-from-queue operation, or
516          *   any other request management
517          * + To a given spi_device, message queueing is pure fifo
518          *
519          * + The controller's main job is to process its message queue,
520          *   selecting a chip (for masters), then transferring data
521          * + If there are multiple spi_device children, the i/o queue
522          *   arbitration algorithm is unspecified (round robin, fifo,
523          *   priority, reservations, preemption, etc)
524          *
525          * + Chipselect stays active during the entire message
526          *   (unless modified by spi_transfer.cs_change != 0).
527          * + The message transfers use clock and SPI mode parameters
528          *   previously established by setup() for this device
529          */
530         int                     (*transfer)(struct spi_device *spi,
531                                                 struct spi_message *mesg);
532
533         /* called on release() to free memory provided by spi_controller */
534         void                    (*cleanup)(struct spi_device *spi);
535
536         /*
537          * Used to enable core support for DMA handling, if can_dma()
538          * exists and returns true then the transfer will be mapped
539          * prior to transfer_one() being called.  The driver should
540          * not modify or store xfer and dma_tx and dma_rx must be set
541          * while the device is prepared.
542          */
543         bool                    (*can_dma)(struct spi_controller *ctlr,
544                                            struct spi_device *spi,
545                                            struct spi_transfer *xfer);
546
547         /*
548          * These hooks are for drivers that want to use the generic
549          * controller transfer queueing mechanism. If these are used, the
550          * transfer() function above must NOT be specified by the driver.
551          * Over time we expect SPI drivers to be phased over to this API.
552          */
553         bool                            queued;
554         struct kthread_worker           kworker;
555         struct task_struct              *kworker_task;
556         struct kthread_work             pump_messages;
557         spinlock_t                      queue_lock;
558         struct list_head                queue;
559         struct spi_message              *cur_msg;
560         bool                            idling;
561         bool                            busy;
562         bool                            running;
563         bool                            rt;
564         bool                            auto_runtime_pm;
565         bool                            cur_msg_prepared;
566         bool                            cur_msg_mapped;
567         struct completion               xfer_completion;
568         size_t                          max_dma_len;
569
570         int (*prepare_transfer_hardware)(struct spi_controller *ctlr);
571         int (*transfer_one_message)(struct spi_controller *ctlr,
572                                     struct spi_message *mesg);
573         int (*unprepare_transfer_hardware)(struct spi_controller *ctlr);
574         int (*prepare_message)(struct spi_controller *ctlr,
575                                struct spi_message *message);
576         int (*unprepare_message)(struct spi_controller *ctlr,
577                                  struct spi_message *message);
578         int (*slave_abort)(struct spi_controller *ctlr);
579
580         /*
581          * These hooks are for drivers that use a generic implementation
582          * of transfer_one_message() provied by the core.
583          */
584         void (*set_cs)(struct spi_device *spi, bool enable);
585         int (*transfer_one)(struct spi_controller *ctlr, struct spi_device *spi,
586                             struct spi_transfer *transfer);
587         void (*handle_err)(struct spi_controller *ctlr,
588                            struct spi_message *message);
589
590         /* Optimized handlers for SPI memory-like operations. */
591         const struct spi_controller_mem_ops *mem_ops;
592
593         /* gpio chip select */
594         int                     *cs_gpios;
595         struct gpio_desc        **cs_gpiods;
596         bool                    use_gpio_descriptors;
597
598         /* statistics */
599         struct spi_statistics   statistics;
600
601         /* DMA channels for use with core dmaengine helpers */
602         struct dma_chan         *dma_tx;
603         struct dma_chan         *dma_rx;
604
605         /* dummy data for full duplex devices */
606         void                    *dummy_rx;
607         void                    *dummy_tx;
608
609         int (*fw_translate_cs)(struct spi_controller *ctlr, unsigned cs);
610 };
611
612 static inline void *spi_controller_get_devdata(struct spi_controller *ctlr)
613 {
614         return dev_get_drvdata(&ctlr->dev);
615 }
616
617 static inline void spi_controller_set_devdata(struct spi_controller *ctlr,
618                                               void *data)
619 {
620         dev_set_drvdata(&ctlr->dev, data);
621 }
622
623 static inline struct spi_controller *spi_controller_get(struct spi_controller *ctlr)
624 {
625         if (!ctlr || !get_device(&ctlr->dev))
626                 return NULL;
627         return ctlr;
628 }
629
630 static inline void spi_controller_put(struct spi_controller *ctlr)
631 {
632         if (ctlr)
633                 put_device(&ctlr->dev);
634 }
635
636 static inline bool spi_controller_is_slave(struct spi_controller *ctlr)
637 {
638         return IS_ENABLED(CONFIG_SPI_SLAVE) && ctlr->slave;
639 }
640
641 /* PM calls that need to be issued by the driver */
642 extern int spi_controller_suspend(struct spi_controller *ctlr);
643 extern int spi_controller_resume(struct spi_controller *ctlr);
644
645 /* Calls the driver make to interact with the message queue */
646 extern struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_controller *ctlr);
647 extern void spi_finalize_current_message(struct spi_controller *ctlr);
648 extern void spi_finalize_current_transfer(struct spi_controller *ctlr);
649
650 /* the spi driver core manages memory for the spi_controller classdev */
651 extern struct spi_controller *__spi_alloc_controller(struct device *host,
652                                                 unsigned int size, bool slave);
653
654 static inline struct spi_controller *spi_alloc_master(struct device *host,
655                                                       unsigned int size)
656 {
657         return __spi_alloc_controller(host, size, false);
658 }
659
660 static inline struct spi_controller *spi_alloc_slave(struct device *host,
661                                                      unsigned int size)
662 {
663         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SPI_SLAVE))
664                 return NULL;
665
666         return __spi_alloc_controller(host, size, true);
667 }
668
669 struct spi_controller *__devm_spi_alloc_controller(struct device *dev,
670                                                    unsigned int size,
671                                                    bool slave);
672
673 static inline struct spi_controller *devm_spi_alloc_master(struct device *dev,
674                                                            unsigned int size)
675 {
676         return __devm_spi_alloc_controller(dev, size, false);
677 }
678
679 static inline struct spi_controller *devm_spi_alloc_slave(struct device *dev,
680                                                           unsigned int size)
681 {
682         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SPI_SLAVE))
683                 return NULL;
684
685         return __devm_spi_alloc_controller(dev, size, true);
686 }
687
688 extern int spi_register_controller(struct spi_controller *ctlr);
689 extern int devm_spi_register_controller(struct device *dev,
690                                         struct spi_controller *ctlr);
691 extern void spi_unregister_controller(struct spi_controller *ctlr);
692
693 extern struct spi_controller *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
694
695 /*
696  * SPI resource management while processing a SPI message
697  */
698
699 typedef void (*spi_res_release_t)(struct spi_controller *ctlr,
700                                   struct spi_message *msg,
701                                   void *res);
702
703 /**
704  * struct spi_res - spi resource management structure
705  * @entry:   list entry
706  * @release: release code called prior to freeing this resource
707  * @data:    extra data allocated for the specific use-case
708  *
709  * this is based on ideas from devres, but focused on life-cycle
710  * management during spi_message processing
711  */
712 struct spi_res {
713         struct list_head        entry;
714         spi_res_release_t       release;
715         unsigned long long      data[]; /* guarantee ull alignment */
716 };
717
718 extern void *spi_res_alloc(struct spi_device *spi,
719                            spi_res_release_t release,
720                            size_t size, gfp_t gfp);
721 extern void spi_res_add(struct spi_message *message, void *res);
722 extern void spi_res_free(void *res);
723
724 extern void spi_res_release(struct spi_controller *ctlr,
725                             struct spi_message *message);
726
727 /*---------------------------------------------------------------------------*/
728
729 /*
730  * I/O INTERFACE between SPI controller and protocol drivers
731  *
732  * Protocol drivers use a queue of spi_messages, each transferring data
733  * between the controller and memory buffers.
734  *
735  * The spi_messages themselves consist of a series of read+write transfer
736  * segments.  Those segments always read the same number of bits as they
737  * write; but one or the other is easily ignored by passing a null buffer
738  * pointer.  (This is unlike most types of I/O API, because SPI hardware
739  * is full duplex.)
740  *
741  * NOTE:  Allocation of spi_transfer and spi_message memory is entirely
742  * up to the protocol driver, which guarantees the integrity of both (as
743  * well as the data buffers) for as long as the message is queued.
744  */
745
746 /**
747  * struct spi_transfer - a read/write buffer pair
748  * @tx_buf: data to be written (dma-safe memory), or NULL
749  * @rx_buf: data to be read (dma-safe memory), or NULL
750  * @tx_dma: DMA address of tx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
751  * @rx_dma: DMA address of rx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
752  * @tx_nbits: number of bits used for writing. If 0 the default
753  *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
754  * @rx_nbits: number of bits used for reading. If 0 the default
755  *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
756  * @len: size of rx and tx buffers (in bytes)
757  * @speed_hz: Select a speed other than the device default for this
758  *      transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
759  * @bits_per_word: select a bits_per_word other than the device default
760  *      for this transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
761  * @cs_change: affects chipselect after this transfer completes
762  * @cs_change_delay: delay between cs deassert and assert when
763  *      @cs_change is set and @spi_transfer is not the last in @spi_message
764  * @cs_change_delay_unit: unit of cs_change_delay
765  * @delay_usecs: microseconds to delay after this transfer before
766  *      (optionally) changing the chipselect status, then starting
767  *      the next transfer or completing this @spi_message.
768  * @word_delay_usecs: microseconds to inter word delay after each word size
769  *      (set by bits_per_word) transmission.
770  * @word_delay: clock cycles to inter word delay after each word size
771  *      (set by bits_per_word) transmission.
772  * @effective_speed_hz: the effective SCK-speed that was used to
773  *      transfer this transfer. Set to 0 if the spi bus driver does
774  *      not support it.
775  * @transfer_list: transfers are sequenced through @spi_message.transfers
776  * @tx_sg: Scatterlist for transmit, currently not for client use
777  * @rx_sg: Scatterlist for receive, currently not for client use
778  *
779  * SPI transfers always write the same number of bytes as they read.
780  * Protocol drivers should always provide @rx_buf and/or @tx_buf.
781  * In some cases, they may also want to provide DMA addresses for
782  * the data being transferred; that may reduce overhead, when the
783  * underlying driver uses dma.
784  *
785  * If the transmit buffer is null, zeroes will be shifted out
786  * while filling @rx_buf.  If the receive buffer is null, the data
787  * shifted in will be discarded.  Only "len" bytes shift out (or in).
788  * It's an error to try to shift out a partial word.  (For example, by
789  * shifting out three bytes with word size of sixteen or twenty bits;
790  * the former uses two bytes per word, the latter uses four bytes.)
791  *
792  * In-memory data values are always in native CPU byte order, translated
793  * from the wire byte order (big-endian except with SPI_LSB_FIRST).  So
794  * for example when bits_per_word is sixteen, buffers are 2N bytes long
795  * (@len = 2N) and hold N sixteen bit words in CPU byte order.
796  *
797  * When the word size of the SPI transfer is not a power-of-two multiple
798  * of eight bits, those in-memory words include extra bits.  In-memory
799  * words are always seen by protocol drivers as right-justified, so the
800  * undefined (rx) or unused (tx) bits are always the most significant bits.
801  *
802  * All SPI transfers start with the relevant chipselect active.  Normally
803  * it stays selected until after the last transfer in a message.  Drivers
804  * can affect the chipselect signal using cs_change.
805  *
806  * (i) If the transfer isn't the last one in the message, this flag is
807  * used to make the chipselect briefly go inactive in the middle of the
808  * message.  Toggling chipselect in this way may be needed to terminate
809  * a chip command, letting a single spi_message perform all of group of
810  * chip transactions together.
811  *
812  * (ii) When the transfer is the last one in the message, the chip may
813  * stay selected until the next transfer.  On multi-device SPI busses
814  * with nothing blocking messages going to other devices, this is just
815  * a performance hint; starting a message to another device deselects
816  * this one.  But in other cases, this can be used to ensure correctness.
817  * Some devices need protocol transactions to be built from a series of
818  * spi_message submissions, where the content of one message is determined
819  * by the results of previous messages and where the whole transaction
820  * ends when the chipselect goes intactive.
821  *
822  * When SPI can transfer in 1x,2x or 4x. It can get this transfer information
823  * from device through @tx_nbits and @rx_nbits. In Bi-direction, these
824  * two should both be set. User can set transfer mode with SPI_NBITS_SINGLE(1x)
825  * SPI_NBITS_DUAL(2x) and SPI_NBITS_QUAD(4x) to support these three transfer.
826  *
827  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
828  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
829  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
830  * insulate against future API updates.  After you submit a message
831  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
832  */
833 struct spi_transfer {
834         /* it's ok if tx_buf == rx_buf (right?)
835          * for MicroWire, one buffer must be null
836          * buffers must work with dma_*map_single() calls, unless
837          *   spi_message.is_dma_mapped reports a pre-existing mapping
838          */
839         const void      *tx_buf;
840         void            *rx_buf;
841         unsigned        len;
842
843         dma_addr_t      tx_dma;
844         dma_addr_t      rx_dma;
845         struct sg_table tx_sg;
846         struct sg_table rx_sg;
847
848         unsigned        cs_change:1;
849         unsigned        tx_nbits:3;
850         unsigned        rx_nbits:3;
851 #define SPI_NBITS_SINGLE        0x01 /* 1bit transfer */
852 #define SPI_NBITS_DUAL          0x02 /* 2bits transfer */
853 #define SPI_NBITS_QUAD          0x04 /* 4bits transfer */
854         u8              bits_per_word;
855         u8              word_delay_usecs;
856         u16             delay_usecs;
857         u16             cs_change_delay;
858         u8              cs_change_delay_unit;
859 #define SPI_DELAY_UNIT_USECS    0
860 #define SPI_DELAY_UNIT_NSECS    1
861 #define SPI_DELAY_UNIT_SCK      2
862         u32             speed_hz;
863         u16             word_delay;
864
865         u32             effective_speed_hz;
866
867         struct list_head transfer_list;
868 };
869
870 /**
871  * struct spi_message - one multi-segment SPI transaction
872  * @transfers: list of transfer segments in this transaction
873  * @spi: SPI device to which the transaction is queued
874  * @is_dma_mapped: if true, the caller provided both dma and cpu virtual
875  *      addresses for each transfer buffer
876  * @complete: called to report transaction completions
877  * @context: the argument to complete() when it's called
878  * @frame_length: the total number of bytes in the message
879  * @actual_length: the total number of bytes that were transferred in all
880  *      successful segments
881  * @status: zero for success, else negative errno
882  * @queue: for use by whichever driver currently owns the message
883  * @state: for use by whichever driver currently owns the message
884  * @resources: for resource management when the spi message is processed
885  *
886  * A @spi_message is used to execute an atomic sequence of data transfers,
887  * each represented by a struct spi_transfer.  The sequence is "atomic"
888  * in the sense that no other spi_message may use that SPI bus until that
889  * sequence completes.  On some systems, many such sequences can execute as
890  * as single programmed DMA transfer.  On all systems, these messages are
891  * queued, and might complete after transactions to other devices.  Messages
892  * sent to a given spi_device are always executed in FIFO order.
893  *
894  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
895  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
896  * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
897  * insulate against future API updates.  After you submit a message
898  * and its transfers, ignore them until its completion callback.
899  */
900 struct spi_message {
901         struct list_head        transfers;
902
903         struct spi_device       *spi;
904
905         unsigned                is_dma_mapped:1;
906
907         /* REVISIT:  we might want a flag affecting the behavior of the
908          * last transfer ... allowing things like "read 16 bit length L"
909          * immediately followed by "read L bytes".  Basically imposing
910          * a specific message scheduling algorithm.
911          *
912          * Some controller drivers (message-at-a-time queue processing)
913          * could provide that as their default scheduling algorithm.  But
914          * others (with multi-message pipelines) could need a flag to
915          * tell them about such special cases.
916          */
917
918         /* completion is reported through a callback */
919         void                    (*complete)(void *context);
920         void                    *context;
921         unsigned                frame_length;
922         unsigned                actual_length;
923         int                     status;
924
925         /* for optional use by whatever driver currently owns the
926          * spi_message ...  between calls to spi_async and then later
927          * complete(), that's the spi_controller controller driver.
928          */
929         struct list_head        queue;
930         void                    *state;
931
932         /* list of spi_res reources when the spi message is processed */
933         struct list_head        resources;
934 };
935
936 static inline void spi_message_init_no_memset(struct spi_message *m)
937 {
938         INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
939         INIT_LIST_HEAD(&m->resources);
940 }
941
942 static inline void spi_message_init(struct spi_message *m)
943 {
944         memset(m, 0, sizeof *m);
945         spi_message_init_no_memset(m);
946 }
947
948 static inline void
949 spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)
950 {
951         list_add_tail(&t->transfer_list, &m->transfers);
952 }
953
954 static inline void
955 spi_transfer_del(struct spi_transfer *t)
956 {
957         list_del(&t->transfer_list);
958 }
959
960 /**
961  * spi_message_init_with_transfers - Initialize spi_message and append transfers
962  * @m: spi_message to be initialized
963  * @xfers: An array of spi transfers
964  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
965  *
966  * This function initializes the given spi_message and adds each spi_transfer in
967  * the given array to the message.
968  */
969 static inline void
970 spi_message_init_with_transfers(struct spi_message *m,
971 struct spi_transfer *xfers, unsigned int num_xfers)
972 {
973         unsigned int i;
974
975         spi_message_init(m);
976         for (i = 0; i < num_xfers; ++i)
977                 spi_message_add_tail(&xfers[i], m);
978 }
979
980 /* It's fine to embed message and transaction structures in other data
981  * structures so long as you don't free them while they're in use.
982  */
983
984 static inline struct spi_message *spi_message_alloc(unsigned ntrans, gfp_t flags)
985 {
986         struct spi_message *m;
987
988         m = kzalloc(sizeof(struct spi_message)
989                         + ntrans * sizeof(struct spi_transfer),
990                         flags);
991         if (m) {
992                 unsigned i;
993                 struct spi_transfer *t = (struct spi_transfer *)(m + 1);
994
995                 spi_message_init_no_memset(m);
996                 for (i = 0; i < ntrans; i++, t++)
997                         spi_message_add_tail(t, m);
998         }
999         return m;
1000 }
1001
1002 static inline void spi_message_free(struct spi_message *m)
1003 {
1004         kfree(m);
1005 }
1006
1007 extern void spi_set_cs_timing(struct spi_device *spi, u8 setup, u8 hold, u8 inactive_dly);
1008
1009 extern int spi_setup(struct spi_device *spi);
1010 extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
1011 extern int spi_async_locked(struct spi_device *spi,
1012                             struct spi_message *message);
1013 extern int spi_slave_abort(struct spi_device *spi);
1014
1015 static inline size_t
1016 spi_max_message_size(struct spi_device *spi)
1017 {
1018         struct spi_controller *ctlr = spi->controller;
1019
1020         if (!ctlr->max_message_size)
1021                 return SIZE_MAX;
1022         return ctlr->max_message_size(spi);
1023 }
1024
1025 static inline size_t
1026 spi_max_transfer_size(struct spi_device *spi)
1027 {
1028         struct spi_controller *ctlr = spi->controller;
1029         size_t tr_max = SIZE_MAX;
1030         size_t msg_max = spi_max_message_size(spi);
1031
1032         if (ctlr->max_transfer_size)
1033                 tr_max = ctlr->max_transfer_size(spi);
1034
1035         /* transfer size limit must not be greater than messsage size limit */
1036         return min(tr_max, msg_max);
1037 }
1038
1039 /**
1040  * spi_is_bpw_supported - Check if bits per word is supported
1041  * @spi: SPI device
1042  * @bpw: Bits per word
1043  *
1044  * This function checks to see if the SPI controller supports @bpw.
1045  *
1046  * Returns:
1047  * True if @bpw is supported, false otherwise.
1048  */
1049 static inline bool spi_is_bpw_supported(struct spi_device *spi, u32 bpw)
1050 {
1051         u32 bpw_mask = spi->master->bits_per_word_mask;
1052
1053         if (bpw == 8 || (bpw <= 32 && bpw_mask & SPI_BPW_MASK(bpw)))
1054                 return true;
1055
1056         return false;
1057 }
1058
1059 /*---------------------------------------------------------------------------*/
1060
1061 /* SPI transfer replacement methods which make use of spi_res */
1062
1063 struct spi_replaced_transfers;
1064 typedef void (*spi_replaced_release_t)(struct spi_controller *ctlr,
1065                                        struct spi_message *msg,
1066                                        struct spi_replaced_transfers *res);
1067 /**
1068  * struct spi_replaced_transfers - structure describing the spi_transfer
1069  *                                 replacements that have occurred
1070  *                                 so that they can get reverted
1071  * @release:            some extra release code to get executed prior to
1072  *                      relasing this structure
1073  * @extradata:          pointer to some extra data if requested or NULL
1074  * @replaced_transfers: transfers that have been replaced and which need
1075  *                      to get restored
1076  * @replaced_after:     the transfer after which the @replaced_transfers
1077  *                      are to get re-inserted
1078  * @inserted:           number of transfers inserted
1079  * @inserted_transfers: array of spi_transfers of array-size @inserted,
1080  *                      that have been replacing replaced_transfers
1081  *
1082  * note: that @extradata will point to @inserted_transfers[@inserted]
1083  * if some extra allocation is requested, so alignment will be the same
1084  * as for spi_transfers
1085  */
1086 struct spi_replaced_transfers {
1087         spi_replaced_release_t release;
1088         void *extradata;
1089         struct list_head replaced_transfers;
1090         struct list_head *replaced_after;
1091         size_t inserted;
1092         struct spi_transfer inserted_transfers[];
1093 };
1094
1095 extern struct spi_replaced_transfers *spi_replace_transfers(
1096         struct spi_message *msg,
1097         struct spi_transfer *xfer_first,
1098         size_t remove,
1099         size_t insert,
1100         spi_replaced_release_t release,
1101         size_t extradatasize,
1102         gfp_t gfp);
1103
1104 /*---------------------------------------------------------------------------*/
1105
1106 /* SPI transfer transformation methods */
1107
1108 extern int spi_split_transfers_maxsize(struct spi_controller *ctlr,
1109                                        struct spi_message *msg,
1110                                        size_t maxsize,
1111                                        gfp_t gfp);
1112
1113 /*---------------------------------------------------------------------------*/
1114
1115 /* All these synchronous SPI transfer routines are utilities layered
1116  * over the core async transfer primitive.  Here, "synchronous" means
1117  * they will sleep uninterruptibly until the async transfer completes.
1118  */
1119
1120 extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
1121 extern int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
1122 extern int spi_bus_lock(struct spi_controller *ctlr);
1123 extern int spi_bus_unlock(struct spi_controller *ctlr);
1124
1125 /**
1126  * spi_sync_transfer - synchronous SPI data transfer
1127  * @spi: device with which data will be exchanged
1128  * @xfers: An array of spi_transfers
1129  * @num_xfers: Number of items in the xfer array
1130  * Context: can sleep
1131  *
1132  * Does a synchronous SPI data transfer of the given spi_transfer array.
1133  *
1134  * For more specific semantics see spi_sync().
1135  *
1136  * Return: Return: zero on success, else a negative error code.
1137  */
1138 static inline int
1139 spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers,
1140         unsigned int num_xfers)
1141 {
1142         struct spi_message msg;
1143
1144         spi_message_init_with_transfers(&msg, xfers, num_xfers);
1145
1146         return spi_sync(spi, &msg);
1147 }
1148
1149 /**
1150  * spi_write - SPI synchronous write
1151  * @spi: device to which data will be written
1152  * @buf: data buffer
1153  * @len: data buffer size
1154  * Context: can sleep
1155  *
1156  * This function writes the buffer @buf.
1157  * Callable only from contexts that can sleep.
1158  *
1159  * Return: zero on success, else a negative error code.
1160  */
1161 static inline int
1162 spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len)
1163 {
1164         struct spi_transfer     t = {
1165                         .tx_buf         = buf,
1166                         .len            = len,
1167                 };
1168
1169         return spi_sync_transfer(spi, &t, 1);
1170 }
1171
1172 /**
1173  * spi_read - SPI synchronous read
1174  * @spi: device from which data will be read
1175  * @buf: data buffer
1176  * @len: data buffer size
1177  * Context: can sleep
1178  *
1179  * This function reads the buffer @buf.
1180  * Callable only from contexts that can sleep.
1181  *
1182  * Return: zero on success, else a negative error code.
1183  */
1184 static inline int
1185 spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len)
1186 {
1187         struct spi_transfer     t = {
1188                         .rx_buf         = buf,
1189                         .len            = len,
1190                 };
1191
1192         return spi_sync_transfer(spi, &t, 1);
1193 }
1194
1195 /* this copies txbuf and rxbuf data; for small transfers only! */
1196 extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
1197                 const void *txbuf, unsigned n_tx,
1198                 void *rxbuf, unsigned n_rx);
1199
1200 /**
1201  * spi_w8r8 - SPI synchronous 8 bit write followed by 8 bit read
1202  * @spi: device with which data will be exchanged
1203  * @cmd: command to be written before data is read back
1204  * Context: can sleep
1205  *
1206  * Callable only from contexts that can sleep.
1207  *
1208  * Return: the (unsigned) eight bit number returned by the
1209  * device, or else a negative error code.
1210  */
1211 static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd)
1212 {
1213         ssize_t                 status;
1214         u8                      result;
1215
1216         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 1);
1217
1218         /* return negative errno or unsigned value */
1219         return (status < 0) ? status : result;
1220 }
1221
1222 /**
1223  * spi_w8r16 - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit read
1224  * @spi: device with which data will be exchanged
1225  * @cmd: command to be written before data is read back
1226  * Context: can sleep
1227  *
1228  * The number is returned in wire-order, which is at least sometimes
1229  * big-endian.
1230  *
1231  * Callable only from contexts that can sleep.
1232  *
1233  * Return: the (unsigned) sixteen bit number returned by the
1234  * device, or else a negative error code.
1235  */
1236 static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd)
1237 {
1238         ssize_t                 status;
1239         u16                     result;
1240
1241         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
1242
1243         /* return negative errno or unsigned value */
1244         return (status < 0) ? status : result;
1245 }
1246
1247 /**
1248  * spi_w8r16be - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit big-endian read
1249  * @spi: device with which data will be exchanged
1250  * @cmd: command to be written before data is read back
1251  * Context: can sleep
1252  *
1253  * This function is similar to spi_w8r16, with the exception that it will
1254  * convert the read 16 bit data word from big-endian to native endianness.
1255  *
1256  * Callable only from contexts that can sleep.
1257  *
1258  * Return: the (unsigned) sixteen bit number returned by the device in cpu
1259  * endianness, or else a negative error code.
1260  */
1261 static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd)
1262
1263 {
1264         ssize_t status;
1265         __be16 result;
1266
1267         status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
1268         if (status < 0)
1269                 return status;
1270
1271         return be16_to_cpu(result);
1272 }
1273
1274 /*---------------------------------------------------------------------------*/
1275
1276 /*
1277  * INTERFACE between board init code and SPI infrastructure.
1278  *
1279  * No SPI driver ever sees these SPI device table segments, but
1280  * it's how the SPI core (or adapters that get hotplugged) grows
1281  * the driver model tree.
1282  *
1283  * As a rule, SPI devices can't be probed.  Instead, board init code
1284  * provides a table listing the devices which are present, with enough
1285  * information to bind and set up the device's driver.  There's basic
1286  * support for nonstatic configurations too; enough to handle adding
1287  * parport adapters, or microcontrollers acting as USB-to-SPI bridges.
1288  */
1289
1290 /**
1291  * struct spi_board_info - board-specific template for a SPI device
1292  * @modalias: Initializes spi_device.modalias; identifies the driver.
1293  * @platform_data: Initializes spi_device.platform_data; the particular
1294  *      data stored there is driver-specific.
1295  * @properties: Additional device properties for the device.
1296  * @controller_data: Initializes spi_device.controller_data; some
1297  *      controllers need hints about hardware setup, e.g. for DMA.
1298  * @irq: Initializes spi_device.irq; depends on how the board is wired.
1299  * @max_speed_hz: Initializes spi_device.max_speed_hz; based on limits
1300  *      from the chip datasheet and board-specific signal quality issues.
1301  * @bus_num: Identifies which spi_controller parents the spi_device; unused
1302  *      by spi_new_device(), and otherwise depends on board wiring.
1303  * @chip_select: Initializes spi_device.chip_select; depends on how
1304  *      the board is wired.
1305  * @mode: Initializes spi_device.mode; based on the chip datasheet, board
1306  *      wiring (some devices support both 3WIRE and standard modes), and
1307  *      possibly presence of an inverter in the chipselect path.
1308  *
1309  * When adding new SPI devices to the device tree, these structures serve
1310  * as a partial device template.  They hold information which can't always
1311  * be determined by drivers.  Information that probe() can establish (such
1312  * as the default transfer wordsize) is not included here.
1313  *
1314  * These structures are used in two places.  Their primary role is to
1315  * be stored in tables of board-specific device descriptors, which are
1316  * declared early in board initialization and then used (much later) to
1317  * populate a controller's device tree after the that controller's driver
1318  * initializes.  A secondary (and atypical) role is as a parameter to
1319  * spi_new_device() call, which happens after those controller drivers
1320  * are active in some dynamic board configuration models.
1321  */
1322 struct spi_board_info {
1323         /* the device name and module name are coupled, like platform_bus;
1324          * "modalias" is normally the driver name.
1325          *
1326          * platform_data goes to spi_device.dev.platform_data,
1327          * controller_data goes to spi_device.controller_data,
1328          * device properties are copied and attached to spi_device,
1329          * irq is copied too
1330          */
1331         char            modalias[SPI_NAME_SIZE];
1332         const void      *platform_data;
1333         const struct property_entry *properties;
1334         void            *controller_data;
1335         int             irq;
1336
1337         /* slower signaling on noisy or low voltage boards */
1338         u32             max_speed_hz;
1339
1340
1341         /* bus_num is board specific and matches the bus_num of some
1342          * spi_controller that will probably be registered later.
1343          *
1344          * chip_select reflects how this chip is wired to that master;
1345          * it's less than num_chipselect.
1346          */
1347         u16             bus_num;
1348         u16             chip_select;
1349
1350         /* mode becomes spi_device.mode, and is essential for chips
1351          * where the default of SPI_CS_HIGH = 0 is wrong.
1352          */
1353         u32             mode;
1354
1355         /* ... may need additional spi_device chip config data here.
1356          * avoid stuff protocol drivers can set; but include stuff
1357          * needed to behave without being bound to a driver:
1358          *  - quirks like clock rate mattering when not selected
1359          */
1360 };
1361
1362 #ifdef  CONFIG_SPI
1363 extern int
1364 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n);
1365 #else
1366 /* board init code may ignore whether SPI is configured or not */
1367 static inline int
1368 spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
1369         { return 0; }
1370 #endif
1371
1372 /* If you're hotplugging an adapter with devices (parport, usb, etc)
1373  * use spi_new_device() to describe each device.  You can also call
1374  * spi_unregister_device() to start making that device vanish, but
1375  * normally that would be handled by spi_unregister_controller().
1376  *
1377  * You can also use spi_alloc_device() and spi_add_device() to use a two
1378  * stage registration sequence for each spi_device.  This gives the caller
1379  * some more control over the spi_device structure before it is registered,
1380  * but requires that caller to initialize fields that would otherwise
1381  * be defined using the board info.
1382  */
1383 extern struct spi_device *
1384 spi_alloc_device(struct spi_controller *ctlr);
1385
1386 extern int
1387 spi_add_device(struct spi_device *spi);
1388
1389 extern struct spi_device *
1390 spi_new_device(struct spi_controller *, struct spi_board_info *);
1391
1392 extern void spi_unregister_device(struct spi_device *spi);
1393
1394 extern const struct spi_device_id *
1395 spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev);
1396
1397 static inline bool
1398 spi_transfer_is_last(struct spi_controller *ctlr, struct spi_transfer *xfer)
1399 {
1400         return list_is_last(&xfer->transfer_list, &ctlr->cur_msg->transfers);
1401 }
1402
1403 /* OF support code */
1404 #if IS_ENABLED(CONFIG_OF)
1405
1406 /* must call put_device() when done with returned spi_device device */
1407 extern struct spi_device *
1408 of_find_spi_device_by_node(struct device_node *node);
1409
1410 #else
1411
1412 static inline struct spi_device *
1413 of_find_spi_device_by_node(struct device_node *node)
1414 {
1415         return NULL;
1416 }
1417
1418 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_OF) */
1419
1420 /* Compatibility layer */
1421 #define spi_master                      spi_controller
1422
1423 #define SPI_MASTER_HALF_DUPLEX          SPI_CONTROLLER_HALF_DUPLEX
1424 #define SPI_MASTER_NO_RX                SPI_CONTROLLER_NO_RX
1425 #define SPI_MASTER_NO_TX                SPI_CONTROLLER_NO_TX
1426 #define SPI_MASTER_MUST_RX              SPI_CONTROLLER_MUST_RX
1427 #define SPI_MASTER_MUST_TX              SPI_CONTROLLER_MUST_TX
1428
1429 #define spi_master_get_devdata(_ctlr)   spi_controller_get_devdata(_ctlr)
1430 #define spi_master_set_devdata(_ctlr, _data)    \
1431         spi_controller_set_devdata(_ctlr, _data)
1432 #define spi_master_get(_ctlr)           spi_controller_get(_ctlr)
1433 #define spi_master_put(_ctlr)           spi_controller_put(_ctlr)
1434 #define spi_master_suspend(_ctlr)       spi_controller_suspend(_ctlr)
1435 #define spi_master_resume(_ctlr)        spi_controller_resume(_ctlr)
1436
1437 #define spi_register_master(_ctlr)      spi_register_controller(_ctlr)
1438 #define devm_spi_register_master(_dev, _ctlr) \
1439         devm_spi_register_controller(_dev, _ctlr)
1440 #define spi_unregister_master(_ctlr)    spi_unregister_controller(_ctlr)
1441
1442 #endif /* __LINUX_SPI_H */