]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - sound/soc/fsl/fsl_dma.c
ASoC: add support for separate codec DAIs to the fsl_dma driver
[~andy/linux] / sound / soc / fsl / fsl_dma.c
1 /*
2  * Freescale DMA ALSA SoC PCM driver
3  *
4  * Author: Timur Tabi <timur@freescale.com>
5  *
6  * Copyright 2007-2010 Freescale Semiconductor, Inc.
7  *
8  * This file is licensed under the terms of the GNU General Public License
9  * version 2.  This program is licensed "as is" without any warranty of any
10  * kind, whether express or implied.
11  *
12  * This driver implements ASoC support for the Elo DMA controller, which is
13  * the DMA controller on Freescale 83xx, 85xx, and 86xx SOCs. In ALSA terms,
14  * the PCM driver is what handles the DMA buffer.
15  */
16
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/platform_device.h>
20 #include <linux/dma-mapping.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/delay.h>
23 #include <linux/gfp.h>
24 #include <linux/of_platform.h>
25 #include <linux/list.h>
26
27 #include <sound/core.h>
28 #include <sound/pcm.h>
29 #include <sound/pcm_params.h>
30 #include <sound/soc.h>
31
32 #include <asm/io.h>
33
34 #include "fsl_dma.h"
35 #include "fsl_ssi.h"    /* For the offset of stx0 and srx0 */
36
37 /*
38  * The formats that the DMA controller supports, which is anything
39  * that is 8, 16, or 32 bits.
40  */
41 #define FSLDMA_PCM_FORMATS (SNDRV_PCM_FMTBIT_S8         | \
42                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U8         | \
43                             SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE     | \
44                             SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_BE     | \
45                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U16_LE     | \
46                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U16_BE     | \
47                             SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE     | \
48                             SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_BE     | \
49                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U24_LE     | \
50                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U24_BE     | \
51                             SNDRV_PCM_FMTBIT_S32_LE     | \
52                             SNDRV_PCM_FMTBIT_S32_BE     | \
53                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U32_LE     | \
54                             SNDRV_PCM_FMTBIT_U32_BE)
55
56 #define FSLDMA_PCM_RATES (SNDRV_PCM_RATE_5512 | SNDRV_PCM_RATE_8000_192000 | \
57                           SNDRV_PCM_RATE_CONTINUOUS)
58
59 struct dma_object {
60         struct snd_soc_platform_driver dai;
61         dma_addr_t ssi_stx_phys;
62         dma_addr_t ssi_srx_phys;
63         struct ccsr_dma_channel __iomem *channel;
64         unsigned int irq;
65         bool assigned;
66         char path[1];
67 };
68
69 /*
70  * The number of DMA links to use.  Two is the bare minimum, but if you
71  * have really small links you might need more.
72  */
73 #define NUM_DMA_LINKS   2
74
75 /** fsl_dma_private: p-substream DMA data
76  *
77  * Each substream has a 1-to-1 association with a DMA channel.
78  *
79  * The link[] array is first because it needs to be aligned on a 32-byte
80  * boundary, so putting it first will ensure alignment without padding the
81  * structure.
82  *
83  * @link[]: array of link descriptors
84  * @dma_channel: pointer to the DMA channel's registers
85  * @irq: IRQ for this DMA channel
86  * @substream: pointer to the substream object, needed by the ISR
87  * @ssi_sxx_phys: bus address of the STX or SRX register to use
88  * @ld_buf_phys: physical address of the LD buffer
89  * @current_link: index into link[] of the link currently being processed
90  * @dma_buf_phys: physical address of the DMA buffer
91  * @dma_buf_next: physical address of the next period to process
92  * @dma_buf_end: physical address of the byte after the end of the DMA
93  * @buffer period_size: the size of a single period
94  * @num_periods: the number of periods in the DMA buffer
95  */
96 struct fsl_dma_private {
97         struct fsl_dma_link_descriptor link[NUM_DMA_LINKS];
98         struct ccsr_dma_channel __iomem *dma_channel;
99         unsigned int irq;
100         struct snd_pcm_substream *substream;
101         dma_addr_t ssi_sxx_phys;
102         dma_addr_t ld_buf_phys;
103         unsigned int current_link;
104         dma_addr_t dma_buf_phys;
105         dma_addr_t dma_buf_next;
106         dma_addr_t dma_buf_end;
107         size_t period_size;
108         unsigned int num_periods;
109 };
110
111 /**
112  * fsl_dma_hardare: define characteristics of the PCM hardware.
113  *
114  * The PCM hardware is the Freescale DMA controller.  This structure defines
115  * the capabilities of that hardware.
116  *
117  * Since the sampling rate and data format are not controlled by the DMA
118  * controller, we specify no limits for those values.  The only exception is
119  * period_bytes_min, which is set to a reasonably low value to prevent the
120  * DMA controller from generating too many interrupts per second.
121  *
122  * Since each link descriptor has a 32-bit byte count field, we set
123  * period_bytes_max to the largest 32-bit number.  We also have no maximum
124  * number of periods.
125  *
126  * Note that we specify SNDRV_PCM_INFO_JOINT_DUPLEX here, but only because a
127  * limitation in the SSI driver requires the sample rates for playback and
128  * capture to be the same.
129  */
130 static const struct snd_pcm_hardware fsl_dma_hardware = {
131
132         .info                   = SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
133                                   SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
134                                   SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID |
135                                   SNDRV_PCM_INFO_JOINT_DUPLEX |
136                                   SNDRV_PCM_INFO_PAUSE,
137         .formats                = FSLDMA_PCM_FORMATS,
138         .rates                  = FSLDMA_PCM_RATES,
139         .rate_min               = 5512,
140         .rate_max               = 192000,
141         .period_bytes_min       = 512,          /* A reasonable limit */
142         .period_bytes_max       = (u32) -1,
143         .periods_min            = NUM_DMA_LINKS,
144         .periods_max            = (unsigned int) -1,
145         .buffer_bytes_max       = 128 * 1024,   /* A reasonable limit */
146 };
147
148 /**
149  * fsl_dma_abort_stream: tell ALSA that the DMA transfer has aborted
150  *
151  * This function should be called by the ISR whenever the DMA controller
152  * halts data transfer.
153  */
154 static void fsl_dma_abort_stream(struct snd_pcm_substream *substream)
155 {
156         unsigned long flags;
157
158         snd_pcm_stream_lock_irqsave(substream, flags);
159
160         if (snd_pcm_running(substream))
161                 snd_pcm_stop(substream, SNDRV_PCM_STATE_XRUN);
162
163         snd_pcm_stream_unlock_irqrestore(substream, flags);
164 }
165
166 /**
167  * fsl_dma_update_pointers - update LD pointers to point to the next period
168  *
169  * As each period is completed, this function changes the the link
170  * descriptor pointers for that period to point to the next period.
171  */
172 static void fsl_dma_update_pointers(struct fsl_dma_private *dma_private)
173 {
174         struct fsl_dma_link_descriptor *link =
175                 &dma_private->link[dma_private->current_link];
176
177         /* Update our link descriptors to point to the next period. On a 36-bit
178          * system, we also need to update the ESAD bits.  We also set (keep) the
179          * snoop bits.  See the comments in fsl_dma_hw_params() about snooping.
180          */
181         if (dma_private->substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK) {
182                 link->source_addr = cpu_to_be32(dma_private->dma_buf_next);
183 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
184                 link->source_attr = cpu_to_be32(CCSR_DMA_ATR_SNOOP |
185                         upper_32_bits(dma_private->dma_buf_next));
186 #endif
187         } else {
188                 link->dest_addr = cpu_to_be32(dma_private->dma_buf_next);
189 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
190                 link->dest_attr = cpu_to_be32(CCSR_DMA_ATR_SNOOP |
191                         upper_32_bits(dma_private->dma_buf_next));
192 #endif
193         }
194
195         /* Update our variables for next time */
196         dma_private->dma_buf_next += dma_private->period_size;
197
198         if (dma_private->dma_buf_next >= dma_private->dma_buf_end)
199                 dma_private->dma_buf_next = dma_private->dma_buf_phys;
200
201         if (++dma_private->current_link >= NUM_DMA_LINKS)
202                 dma_private->current_link = 0;
203 }
204
205 /**
206  * fsl_dma_isr: interrupt handler for the DMA controller
207  *
208  * @irq: IRQ of the DMA channel
209  * @dev_id: pointer to the dma_private structure for this DMA channel
210  */
211 static irqreturn_t fsl_dma_isr(int irq, void *dev_id)
212 {
213         struct fsl_dma_private *dma_private = dev_id;
214         struct snd_pcm_substream *substream = dma_private->substream;
215         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
216         struct device *dev = rtd->platform->dev;
217         struct ccsr_dma_channel __iomem *dma_channel = dma_private->dma_channel;
218         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
219         u32 sr, sr2 = 0;
220
221         /* We got an interrupt, so read the status register to see what we
222            were interrupted for.
223          */
224         sr = in_be32(&dma_channel->sr);
225
226         if (sr & CCSR_DMA_SR_TE) {
227                 dev_err(dev, "dma transmit error\n");
228                 fsl_dma_abort_stream(substream);
229                 sr2 |= CCSR_DMA_SR_TE;
230                 ret = IRQ_HANDLED;
231         }
232
233         if (sr & CCSR_DMA_SR_CH)
234                 ret = IRQ_HANDLED;
235
236         if (sr & CCSR_DMA_SR_PE) {
237                 dev_err(dev, "dma programming error\n");
238                 fsl_dma_abort_stream(substream);
239                 sr2 |= CCSR_DMA_SR_PE;
240                 ret = IRQ_HANDLED;
241         }
242
243         if (sr & CCSR_DMA_SR_EOLNI) {
244                 sr2 |= CCSR_DMA_SR_EOLNI;
245                 ret = IRQ_HANDLED;
246         }
247
248         if (sr & CCSR_DMA_SR_CB)
249                 ret = IRQ_HANDLED;
250
251         if (sr & CCSR_DMA_SR_EOSI) {
252                 /* Tell ALSA we completed a period. */
253                 snd_pcm_period_elapsed(substream);
254
255                 /*
256                  * Update our link descriptors to point to the next period. We
257                  * only need to do this if the number of periods is not equal to
258                  * the number of links.
259                  */
260                 if (dma_private->num_periods != NUM_DMA_LINKS)
261                         fsl_dma_update_pointers(dma_private);
262
263                 sr2 |= CCSR_DMA_SR_EOSI;
264                 ret = IRQ_HANDLED;
265         }
266
267         if (sr & CCSR_DMA_SR_EOLSI) {
268                 sr2 |= CCSR_DMA_SR_EOLSI;
269                 ret = IRQ_HANDLED;
270         }
271
272         /* Clear the bits that we set */
273         if (sr2)
274                 out_be32(&dma_channel->sr, sr2);
275
276         return ret;
277 }
278
279 /**
280  * fsl_dma_new: initialize this PCM driver.
281  *
282  * This function is called when the codec driver calls snd_soc_new_pcms(),
283  * once for each .dai_link in the machine driver's snd_soc_card
284  * structure.
285  *
286  * snd_dma_alloc_pages() is just a front-end to dma_alloc_coherent(), which
287  * (currently) always allocates the DMA buffer in lowmem, even if GFP_HIGHMEM
288  * is specified. Therefore, any DMA buffers we allocate will always be in low
289  * memory, but we support for 36-bit physical addresses anyway.
290  *
291  * Regardless of where the memory is actually allocated, since the device can
292  * technically DMA to any 36-bit address, we do need to set the DMA mask to 36.
293  */
294 static int fsl_dma_new(struct snd_card *card, struct snd_soc_dai *dai,
295         struct snd_pcm *pcm)
296 {
297         static u64 fsl_dma_dmamask = DMA_BIT_MASK(36);
298         int ret;
299
300         if (!card->dev->dma_mask)
301                 card->dev->dma_mask = &fsl_dma_dmamask;
302
303         if (!card->dev->coherent_dma_mask)
304                 card->dev->coherent_dma_mask = fsl_dma_dmamask;
305
306         /* Some codecs have separate DAIs for playback and capture, so we
307          * should allocate a DMA buffer only for the streams that are valid.
308          */
309
310         if (dai->driver->playback.channels_min) {
311                 ret = snd_dma_alloc_pages(SNDRV_DMA_TYPE_DEV, card->dev,
312                         fsl_dma_hardware.buffer_bytes_max,
313                         &pcm->streams[0].substream->dma_buffer);
314                 if (ret) {
315                         dev_err(card->dev, "can't alloc playback dma buffer\n");
316                         return ret;
317                 }
318         }
319
320         if (dai->driver->capture.channels_min) {
321                 ret = snd_dma_alloc_pages(SNDRV_DMA_TYPE_DEV, card->dev,
322                         fsl_dma_hardware.buffer_bytes_max,
323                         &pcm->streams[1].substream->dma_buffer);
324                 if (ret) {
325                         snd_dma_free_pages(&pcm->streams[0].substream->dma_buffer);
326                         dev_err(card->dev, "can't alloc capture dma buffer\n");
327                         return ret;
328                 }
329         }
330
331         return 0;
332 }
333
334 /**
335  * fsl_dma_open: open a new substream.
336  *
337  * Each substream has its own DMA buffer.
338  *
339  * ALSA divides the DMA buffer into N periods.  We create NUM_DMA_LINKS link
340  * descriptors that ping-pong from one period to the next.  For example, if
341  * there are six periods and two link descriptors, this is how they look
342  * before playback starts:
343  *
344  *                 The last link descriptor
345  *   ____________  points back to the first
346  *  |            |
347  *  V            |
348  *  ___    ___   |
349  * |   |->|   |->|
350  * |___|  |___|
351  *   |      |
352  *   |      |
353  *   V      V
354  *  _________________________________________
355  * |      |      |      |      |      |      |  The DMA buffer is
356  * |      |      |      |      |      |      |    divided into 6 parts
357  * |______|______|______|______|______|______|
358  *
359  * and here's how they look after the first period is finished playing:
360  *
361  *   ____________
362  *  |            |
363  *  V            |
364  *  ___    ___   |
365  * |   |->|   |->|
366  * |___|  |___|
367  *   |      |
368  *   |______________
369  *          |       |
370  *          V       V
371  *  _________________________________________
372  * |      |      |      |      |      |      |
373  * |      |      |      |      |      |      |
374  * |______|______|______|______|______|______|
375  *
376  * The first link descriptor now points to the third period.  The DMA
377  * controller is currently playing the second period.  When it finishes, it
378  * will jump back to the first descriptor and play the third period.
379  *
380  * There are four reasons we do this:
381  *
382  * 1. The only way to get the DMA controller to automatically restart the
383  *    transfer when it gets to the end of the buffer is to use chaining
384  *    mode.  Basic direct mode doesn't offer that feature.
385  * 2. We need to receive an interrupt at the end of every period.  The DMA
386  *    controller can generate an interrupt at the end of every link transfer
387  *    (aka segment).  Making each period into a DMA segment will give us the
388  *    interrupts we need.
389  * 3. By creating only two link descriptors, regardless of the number of
390  *    periods, we do not need to reallocate the link descriptors if the
391  *    number of periods changes.
392  * 4. All of the audio data is still stored in a single, contiguous DMA
393  *    buffer, which is what ALSA expects.  We're just dividing it into
394  *    contiguous parts, and creating a link descriptor for each one.
395  */
396 static int fsl_dma_open(struct snd_pcm_substream *substream)
397 {
398         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
399         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
400         struct device *dev = rtd->platform->dev;
401         struct dma_object *dma =
402                 container_of(rtd->platform->driver, struct dma_object, dai);
403         struct fsl_dma_private *dma_private;
404         struct ccsr_dma_channel __iomem *dma_channel;
405         dma_addr_t ld_buf_phys;
406         u64 temp_link;          /* Pointer to next link descriptor */
407         u32 mr;
408         unsigned int channel;
409         int ret = 0;
410         unsigned int i;
411
412         /*
413          * Reject any DMA buffer whose size is not a multiple of the period
414          * size.  We need to make sure that the DMA buffer can be evenly divided
415          * into periods.
416          */
417         ret = snd_pcm_hw_constraint_integer(runtime,
418                 SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIODS);
419         if (ret < 0) {
420                 dev_err(dev, "invalid buffer size\n");
421                 return ret;
422         }
423
424         channel = substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK ? 0 : 1;
425
426         if (dma->assigned) {
427                 dev_err(dev, "dma channel already assigned\n");
428                 return -EBUSY;
429         }
430
431         dma_private = dma_alloc_coherent(dev, sizeof(struct fsl_dma_private),
432                                          &ld_buf_phys, GFP_KERNEL);
433         if (!dma_private) {
434                 dev_err(dev, "can't allocate dma private data\n");
435                 return -ENOMEM;
436         }
437         if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK)
438                 dma_private->ssi_sxx_phys = dma->ssi_stx_phys;
439         else
440                 dma_private->ssi_sxx_phys = dma->ssi_srx_phys;
441
442         dma_private->dma_channel = dma->channel;
443         dma_private->irq = dma->irq;
444         dma_private->substream = substream;
445         dma_private->ld_buf_phys = ld_buf_phys;
446         dma_private->dma_buf_phys = substream->dma_buffer.addr;
447
448         ret = request_irq(dma_private->irq, fsl_dma_isr, 0, "DMA", dma_private);
449         if (ret) {
450                 dev_err(dev, "can't register ISR for IRQ %u (ret=%i)\n",
451                         dma_private->irq, ret);
452                 dma_free_coherent(dev, sizeof(struct fsl_dma_private),
453                         dma_private, dma_private->ld_buf_phys);
454                 return ret;
455         }
456
457         dma->assigned = 1;
458
459         snd_pcm_set_runtime_buffer(substream, &substream->dma_buffer);
460         snd_soc_set_runtime_hwparams(substream, &fsl_dma_hardware);
461         runtime->private_data = dma_private;
462
463         /* Program the fixed DMA controller parameters */
464
465         dma_channel = dma_private->dma_channel;
466
467         temp_link = dma_private->ld_buf_phys +
468                 sizeof(struct fsl_dma_link_descriptor);
469
470         for (i = 0; i < NUM_DMA_LINKS; i++) {
471                 dma_private->link[i].next = cpu_to_be64(temp_link);
472
473                 temp_link += sizeof(struct fsl_dma_link_descriptor);
474         }
475         /* The last link descriptor points to the first */
476         dma_private->link[i - 1].next = cpu_to_be64(dma_private->ld_buf_phys);
477
478         /* Tell the DMA controller where the first link descriptor is */
479         out_be32(&dma_channel->clndar,
480                 CCSR_DMA_CLNDAR_ADDR(dma_private->ld_buf_phys));
481         out_be32(&dma_channel->eclndar,
482                 CCSR_DMA_ECLNDAR_ADDR(dma_private->ld_buf_phys));
483
484         /* The manual says the BCR must be clear before enabling EMP */
485         out_be32(&dma_channel->bcr, 0);
486
487         /*
488          * Program the mode register for interrupts, external master control,
489          * and source/destination hold.  Also clear the Channel Abort bit.
490          */
491         mr = in_be32(&dma_channel->mr) &
492                 ~(CCSR_DMA_MR_CA | CCSR_DMA_MR_DAHE | CCSR_DMA_MR_SAHE);
493
494         /*
495          * We want External Master Start and External Master Pause enabled,
496          * because the SSI is controlling the DMA controller.  We want the DMA
497          * controller to be set up in advance, and then we signal only the SSI
498          * to start transferring.
499          *
500          * We want End-Of-Segment Interrupts enabled, because this will generate
501          * an interrupt at the end of each segment (each link descriptor
502          * represents one segment).  Each DMA segment is the same thing as an
503          * ALSA period, so this is how we get an interrupt at the end of every
504          * period.
505          *
506          * We want Error Interrupt enabled, so that we can get an error if
507          * the DMA controller is mis-programmed somehow.
508          */
509         mr |= CCSR_DMA_MR_EOSIE | CCSR_DMA_MR_EIE | CCSR_DMA_MR_EMP_EN |
510                 CCSR_DMA_MR_EMS_EN;
511
512         /* For playback, we want the destination address to be held.  For
513            capture, set the source address to be held. */
514         mr |= (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK) ?
515                 CCSR_DMA_MR_DAHE : CCSR_DMA_MR_SAHE;
516
517         out_be32(&dma_channel->mr, mr);
518
519         return 0;
520 }
521
522 /**
523  * fsl_dma_hw_params: continue initializing the DMA links
524  *
525  * This function obtains hardware parameters about the opened stream and
526  * programs the DMA controller accordingly.
527  *
528  * One drawback of big-endian is that when copying integers of different
529  * sizes to a fixed-sized register, the address to which the integer must be
530  * copied is dependent on the size of the integer.
531  *
532  * For example, if P is the address of a 32-bit register, and X is a 32-bit
533  * integer, then X should be copied to address P.  However, if X is a 16-bit
534  * integer, then it should be copied to P+2.  If X is an 8-bit register,
535  * then it should be copied to P+3.
536  *
537  * So for playback of 8-bit samples, the DMA controller must transfer single
538  * bytes from the DMA buffer to the last byte of the STX0 register, i.e.
539  * offset by 3 bytes. For 16-bit samples, the offset is two bytes.
540  *
541  * For 24-bit samples, the offset is 1 byte.  However, the DMA controller
542  * does not support 3-byte copies (the DAHTS register supports only 1, 2, 4,
543  * and 8 bytes at a time).  So we do not support packed 24-bit samples.
544  * 24-bit data must be padded to 32 bits.
545  */
546 static int fsl_dma_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
547         struct snd_pcm_hw_params *hw_params)
548 {
549         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
550         struct fsl_dma_private *dma_private = runtime->private_data;
551         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
552         struct device *dev = rtd->platform->dev;
553
554         /* Number of bits per sample */
555         unsigned int sample_size =
556                 snd_pcm_format_physical_width(params_format(hw_params));
557
558         /* Number of bytes per frame */
559         unsigned int frame_size = 2 * (sample_size / 8);
560
561         /* Bus address of SSI STX register */
562         dma_addr_t ssi_sxx_phys = dma_private->ssi_sxx_phys;
563
564         /* Size of the DMA buffer, in bytes */
565         size_t buffer_size = params_buffer_bytes(hw_params);
566
567         /* Number of bytes per period */
568         size_t period_size = params_period_bytes(hw_params);
569
570         /* Pointer to next period */
571         dma_addr_t temp_addr = substream->dma_buffer.addr;
572
573         /* Pointer to DMA controller */
574         struct ccsr_dma_channel __iomem *dma_channel = dma_private->dma_channel;
575
576         u32 mr; /* DMA Mode Register */
577
578         unsigned int i;
579
580         /* Initialize our DMA tracking variables */
581         dma_private->period_size = period_size;
582         dma_private->num_periods = params_periods(hw_params);
583         dma_private->dma_buf_end = dma_private->dma_buf_phys + buffer_size;
584         dma_private->dma_buf_next = dma_private->dma_buf_phys +
585                 (NUM_DMA_LINKS * period_size);
586
587         if (dma_private->dma_buf_next >= dma_private->dma_buf_end)
588                 /* This happens if the number of periods == NUM_DMA_LINKS */
589                 dma_private->dma_buf_next = dma_private->dma_buf_phys;
590
591         mr = in_be32(&dma_channel->mr) & ~(CCSR_DMA_MR_BWC_MASK |
592                   CCSR_DMA_MR_SAHTS_MASK | CCSR_DMA_MR_DAHTS_MASK);
593
594         /* Due to a quirk of the SSI's STX register, the target address
595          * for the DMA operations depends on the sample size.  So we calculate
596          * that offset here.  While we're at it, also tell the DMA controller
597          * how much data to transfer per sample.
598          */
599         switch (sample_size) {
600         case 8:
601                 mr |= CCSR_DMA_MR_DAHTS_1 | CCSR_DMA_MR_SAHTS_1;
602                 ssi_sxx_phys += 3;
603                 break;
604         case 16:
605                 mr |= CCSR_DMA_MR_DAHTS_2 | CCSR_DMA_MR_SAHTS_2;
606                 ssi_sxx_phys += 2;
607                 break;
608         case 32:
609                 mr |= CCSR_DMA_MR_DAHTS_4 | CCSR_DMA_MR_SAHTS_4;
610                 break;
611         default:
612                 /* We should never get here */
613                 dev_err(dev, "unsupported sample size %u\n", sample_size);
614                 return -EINVAL;
615         }
616
617         /*
618          * BWC should always be a multiple of the frame size.  BWC determines
619          * how many bytes are sent/received before the DMA controller checks the
620          * SSI to see if it needs to stop.  For playback, the transmit FIFO can
621          * hold three frames, so we want to send two frames at a time. For
622          * capture, the receive FIFO is triggered when it contains one frame, so
623          * we want to receive one frame at a time.
624          */
625         if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK)
626                 mr |= CCSR_DMA_MR_BWC(2 * frame_size);
627         else
628                 mr |= CCSR_DMA_MR_BWC(frame_size);
629
630         out_be32(&dma_channel->mr, mr);
631
632         for (i = 0; i < NUM_DMA_LINKS; i++) {
633                 struct fsl_dma_link_descriptor *link = &dma_private->link[i];
634
635                 link->count = cpu_to_be32(period_size);
636
637                 /* The snoop bit tells the DMA controller whether it should tell
638                  * the ECM to snoop during a read or write to an address. For
639                  * audio, we use DMA to transfer data between memory and an I/O
640                  * device (the SSI's STX0 or SRX0 register). Snooping is only
641                  * needed if there is a cache, so we need to snoop memory
642                  * addresses only.  For playback, that means we snoop the source
643                  * but not the destination.  For capture, we snoop the
644                  * destination but not the source.
645                  *
646                  * Note that failing to snoop properly is unlikely to cause
647                  * cache incoherency if the period size is larger than the
648                  * size of L1 cache.  This is because filling in one period will
649                  * flush out the data for the previous period.  So if you
650                  * increased period_bytes_min to a large enough size, you might
651                  * get more performance by not snooping, and you'll still be
652                  * okay.  You'll need to update fsl_dma_update_pointers() also.
653                  */
654                 if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK) {
655                         link->source_addr = cpu_to_be32(temp_addr);
656                         link->source_attr = cpu_to_be32(CCSR_DMA_ATR_SNOOP |
657                                 upper_32_bits(temp_addr));
658
659                         link->dest_addr = cpu_to_be32(ssi_sxx_phys);
660                         link->dest_attr = cpu_to_be32(CCSR_DMA_ATR_NOSNOOP |
661                                 upper_32_bits(ssi_sxx_phys));
662                 } else {
663                         link->source_addr = cpu_to_be32(ssi_sxx_phys);
664                         link->source_attr = cpu_to_be32(CCSR_DMA_ATR_NOSNOOP |
665                                 upper_32_bits(ssi_sxx_phys));
666
667                         link->dest_addr = cpu_to_be32(temp_addr);
668                         link->dest_attr = cpu_to_be32(CCSR_DMA_ATR_SNOOP |
669                                 upper_32_bits(temp_addr));
670                 }
671
672                 temp_addr += period_size;
673         }
674
675         return 0;
676 }
677
678 /**
679  * fsl_dma_pointer: determine the current position of the DMA transfer
680  *
681  * This function is called by ALSA when ALSA wants to know where in the
682  * stream buffer the hardware currently is.
683  *
684  * For playback, the SAR register contains the physical address of the most
685  * recent DMA transfer.  For capture, the value is in the DAR register.
686  *
687  * The base address of the buffer is stored in the source_addr field of the
688  * first link descriptor.
689  */
690 static snd_pcm_uframes_t fsl_dma_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
691 {
692         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
693         struct fsl_dma_private *dma_private = runtime->private_data;
694         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
695         struct device *dev = rtd->platform->dev;
696         struct ccsr_dma_channel __iomem *dma_channel = dma_private->dma_channel;
697         dma_addr_t position;
698         snd_pcm_uframes_t frames;
699
700         /* Obtain the current DMA pointer, but don't read the ESAD bits if we
701          * only have 32-bit DMA addresses.  This function is typically called
702          * in interrupt context, so we need to optimize it.
703          */
704         if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK) {
705                 position = in_be32(&dma_channel->sar);
706 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
707                 position |= (u64)(in_be32(&dma_channel->satr) &
708                                   CCSR_DMA_ATR_ESAD_MASK) << 32;
709 #endif
710         } else {
711                 position = in_be32(&dma_channel->dar);
712 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
713                 position |= (u64)(in_be32(&dma_channel->datr) &
714                                   CCSR_DMA_ATR_ESAD_MASK) << 32;
715 #endif
716         }
717
718         /*
719          * When capture is started, the SSI immediately starts to fill its FIFO.
720          * This means that the DMA controller is not started until the FIFO is
721          * full.  However, ALSA calls this function before that happens, when
722          * MR.DAR is still zero.  In this case, just return zero to indicate
723          * that nothing has been received yet.
724          */
725         if (!position)
726                 return 0;
727
728         if ((position < dma_private->dma_buf_phys) ||
729             (position > dma_private->dma_buf_end)) {
730                 dev_err(dev, "dma pointer is out of range, halting stream\n");
731                 return SNDRV_PCM_POS_XRUN;
732         }
733
734         frames = bytes_to_frames(runtime, position - dma_private->dma_buf_phys);
735
736         /*
737          * If the current address is just past the end of the buffer, wrap it
738          * around.
739          */
740         if (frames == runtime->buffer_size)
741                 frames = 0;
742
743         return frames;
744 }
745
746 /**
747  * fsl_dma_hw_free: release resources allocated in fsl_dma_hw_params()
748  *
749  * Release the resources allocated in fsl_dma_hw_params() and de-program the
750  * registers.
751  *
752  * This function can be called multiple times.
753  */
754 static int fsl_dma_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream)
755 {
756         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
757         struct fsl_dma_private *dma_private = runtime->private_data;
758
759         if (dma_private) {
760                 struct ccsr_dma_channel __iomem *dma_channel;
761
762                 dma_channel = dma_private->dma_channel;
763
764                 /* Stop the DMA */
765                 out_be32(&dma_channel->mr, CCSR_DMA_MR_CA);
766                 out_be32(&dma_channel->mr, 0);
767
768                 /* Reset all the other registers */
769                 out_be32(&dma_channel->sr, -1);
770                 out_be32(&dma_channel->clndar, 0);
771                 out_be32(&dma_channel->eclndar, 0);
772                 out_be32(&dma_channel->satr, 0);
773                 out_be32(&dma_channel->sar, 0);
774                 out_be32(&dma_channel->datr, 0);
775                 out_be32(&dma_channel->dar, 0);
776                 out_be32(&dma_channel->bcr, 0);
777                 out_be32(&dma_channel->nlndar, 0);
778                 out_be32(&dma_channel->enlndar, 0);
779         }
780
781         return 0;
782 }
783
784 /**
785  * fsl_dma_close: close the stream.
786  */
787 static int fsl_dma_close(struct snd_pcm_substream *substream)
788 {
789         struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
790         struct fsl_dma_private *dma_private = runtime->private_data;
791         struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
792         struct device *dev = rtd->platform->dev;
793         struct dma_object *dma =
794                 container_of(rtd->platform->driver, struct dma_object, dai);
795
796         if (dma_private) {
797                 if (dma_private->irq)
798                         free_irq(dma_private->irq, dma_private);
799
800                 if (dma_private->ld_buf_phys) {
801                         dma_unmap_single(dev, dma_private->ld_buf_phys,
802                                          sizeof(dma_private->link),
803                                          DMA_TO_DEVICE);
804                 }
805
806                 /* Deallocate the fsl_dma_private structure */
807                 dma_free_coherent(dev, sizeof(struct fsl_dma_private),
808                                   dma_private, dma_private->ld_buf_phys);
809                 substream->runtime->private_data = NULL;
810         }
811
812         dma->assigned = 0;
813
814         return 0;
815 }
816
817 /*
818  * Remove this PCM driver.
819  */
820 static void fsl_dma_free_dma_buffers(struct snd_pcm *pcm)
821 {
822         struct snd_pcm_substream *substream;
823         unsigned int i;
824
825         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pcm->streams); i++) {
826                 substream = pcm->streams[i].substream;
827                 if (substream) {
828                         snd_dma_free_pages(&substream->dma_buffer);
829                         substream->dma_buffer.area = NULL;
830                         substream->dma_buffer.addr = 0;
831                 }
832         }
833 }
834
835 /**
836  * find_ssi_node -- returns the SSI node that points to his DMA channel node
837  *
838  * Although this DMA driver attempts to operate independently of the other
839  * devices, it still needs to determine some information about the SSI device
840  * that it's working with.  Unfortunately, the device tree does not contain
841  * a pointer from the DMA channel node to the SSI node -- the pointer goes the
842  * other way.  So we need to scan the device tree for SSI nodes until we find
843  * the one that points to the given DMA channel node.  It's ugly, but at least
844  * it's contained in this one function.
845  */
846 static struct device_node *find_ssi_node(struct device_node *dma_channel_np)
847 {
848         struct device_node *ssi_np, *np;
849
850         for_each_compatible_node(ssi_np, NULL, "fsl,mpc8610-ssi") {
851                 /* Check each DMA phandle to see if it points to us.  We
852                  * assume that device_node pointers are a valid comparison.
853                  */
854                 np = of_parse_phandle(ssi_np, "fsl,playback-dma", 0);
855                 if (np == dma_channel_np)
856                         return ssi_np;
857
858                 np = of_parse_phandle(ssi_np, "fsl,capture-dma", 0);
859                 if (np == dma_channel_np)
860                         return ssi_np;
861         }
862
863         return NULL;
864 }
865
866 static struct snd_pcm_ops fsl_dma_ops = {
867         .open           = fsl_dma_open,
868         .close          = fsl_dma_close,
869         .ioctl          = snd_pcm_lib_ioctl,
870         .hw_params      = fsl_dma_hw_params,
871         .hw_free        = fsl_dma_hw_free,
872         .pointer        = fsl_dma_pointer,
873 };
874
875 static int __devinit fsl_soc_dma_probe(struct of_device *of_dev,
876                                        const struct of_device_id *match)
877  {
878         struct dma_object *dma;
879         struct device_node *np = of_dev->dev.of_node;
880         struct device_node *ssi_np;
881         struct resource res;
882         int ret;
883
884         /* Find the SSI node that points to us. */
885         ssi_np = find_ssi_node(np);
886         if (!ssi_np) {
887                 dev_err(&of_dev->dev, "cannot find parent SSI node\n");
888                 return -ENODEV;
889         }
890
891         ret = of_address_to_resource(ssi_np, 0, &res);
892         of_node_put(ssi_np);
893         if (ret) {
894                 dev_err(&of_dev->dev, "could not determine device resources\n");
895                 return ret;
896         }
897
898         dma = kzalloc(sizeof(*dma) + strlen(np->full_name), GFP_KERNEL);
899         if (!dma) {
900                 dev_err(&of_dev->dev, "could not allocate dma object\n");
901                 return -ENOMEM;
902         }
903
904         strcpy(dma->path, np->full_name);
905         dma->dai.ops = &fsl_dma_ops;
906         dma->dai.pcm_new = fsl_dma_new;
907         dma->dai.pcm_free = fsl_dma_free_dma_buffers;
908
909         /* Store the SSI-specific information that we need */
910         dma->ssi_stx_phys = res.start + offsetof(struct ccsr_ssi, stx0);
911         dma->ssi_srx_phys = res.start + offsetof(struct ccsr_ssi, srx0);
912
913         ret = snd_soc_register_platform(&of_dev->dev, &dma->dai);
914         if (ret) {
915                 dev_err(&of_dev->dev, "could not register platform\n");
916                 kfree(dma);
917                 return ret;
918         }
919
920         dma->channel = of_iomap(np, 0);
921         dma->irq = irq_of_parse_and_map(np, 0);
922
923         dev_set_drvdata(&of_dev->dev, dma);
924
925         return 0;
926 }
927
928 static int __devexit fsl_soc_dma_remove(struct of_device *of_dev)
929 {
930         struct dma_object *dma = dev_get_drvdata(&of_dev->dev);
931
932         snd_soc_unregister_platform(&of_dev->dev);
933         iounmap(dma->channel);
934         irq_dispose_mapping(dma->irq);
935         kfree(dma);
936
937         return 0;
938 }
939
940 static const struct of_device_id fsl_soc_dma_ids[] = {
941         { .compatible = "fsl,ssi-dma-channel", },
942         {}
943 };
944 MODULE_DEVICE_TABLE(of, fsl_soc_dma_ids);
945
946 static struct of_platform_driver fsl_soc_dma_driver = {
947         .driver = {
948                 .name = "fsl-pcm-audio",
949                 .owner = THIS_MODULE,
950                 .of_match_table = fsl_soc_dma_ids,
951         },
952         .probe = fsl_soc_dma_probe,
953         .remove = __devexit_p(fsl_soc_dma_remove),
954 };
955
956 static int __init fsl_soc_dma_init(void)
957 {
958         pr_info("Freescale Elo DMA ASoC PCM Driver\n");
959
960         return of_register_platform_driver(&fsl_soc_dma_driver);
961 }
962
963 static void __exit fsl_soc_dma_exit(void)
964 {
965         of_unregister_platform_driver(&fsl_soc_dma_driver);
966 }
967
968 module_init(fsl_soc_dma_init);
969 module_exit(fsl_soc_dma_exit);
970
971 MODULE_AUTHOR("Timur Tabi <timur@freescale.com>");
972 MODULE_DESCRIPTION("Freescale Elo DMA ASoC PCM Driver");
973 MODULE_LICENSE("GPL v2");