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