Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / include / linux / spi / spi.h
diff --git a/kernel/include/linux/spi/spi.h b/kernel/include/linux/spi/spi.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d673072
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1056 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2005 David Brownell
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ */
+
+#ifndef __LINUX_SPI_H
+#define __LINUX_SPI_H
+
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/mod_devicetable.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/kthread.h>
+#include <linux/completion.h>
+#include <linux/scatterlist.h>
+
+struct dma_chan;
+
+/*
+ * INTERFACES between SPI master-side drivers and SPI infrastructure.
+ * (There's no SPI slave support for Linux yet...)
+ */
+extern struct bus_type spi_bus_type;
+
+/**
+ * struct spi_device - Master side proxy for an SPI slave device
+ * @dev: Driver model representation of the device.
+ * @master: SPI controller used with the device.
+ * @max_speed_hz: Maximum clock rate to be used with this chip
+ *     (on this board); may be changed by the device's driver.
+ *     The spi_transfer.speed_hz can override this for each transfer.
+ * @chip_select: Chipselect, distinguishing chips handled by @master.
+ * @mode: The spi mode defines how data is clocked out and in.
+ *     This may be changed by the device's driver.
+ *     The "active low" default for chipselect mode can be overridden
+ *     (by specifying SPI_CS_HIGH) as can the "MSB first" default for
+ *     each word in a transfer (by specifying SPI_LSB_FIRST).
+ * @bits_per_word: Data transfers involve one or more words; word sizes
+ *     like eight or 12 bits are common.  In-memory wordsizes are
+ *     powers of two bytes (e.g. 20 bit samples use 32 bits).
+ *     This may be changed by the device's driver, or left at the
+ *     default (0) indicating protocol words are eight bit bytes.
+ *     The spi_transfer.bits_per_word can override this for each transfer.
+ * @irq: Negative, or the number passed to request_irq() to receive
+ *     interrupts from this device.
+ * @controller_state: Controller's runtime state
+ * @controller_data: Board-specific definitions for controller, such as
+ *     FIFO initialization parameters; from board_info.controller_data
+ * @modalias: Name of the driver to use with this device, or an alias
+ *     for that name.  This appears in the sysfs "modalias" attribute
+ *     for driver coldplugging, and in uevents used for hotplugging
+ * @cs_gpio: gpio number of the chipselect line (optional, -ENOENT when
+ *     when not using a GPIO line)
+ *
+ * A @spi_device is used to interchange data between an SPI slave
+ * (usually a discrete chip) and CPU memory.
+ *
+ * In @dev, the platform_data is used to hold information about this
+ * device that's meaningful to the device's protocol driver, but not
+ * to its controller.  One example might be an identifier for a chip
+ * variant with slightly different functionality; another might be
+ * information about how this particular board wires the chip's pins.
+ */
+struct spi_device {
+       struct device           dev;
+       struct spi_master       *master;
+       u32                     max_speed_hz;
+       u8                      chip_select;
+       u8                      bits_per_word;
+       u16                     mode;
+#define        SPI_CPHA        0x01                    /* clock phase */
+#define        SPI_CPOL        0x02                    /* clock polarity */
+#define        SPI_MODE_0      (0|0)                   /* (original MicroWire) */
+#define        SPI_MODE_1      (0|SPI_CPHA)
+#define        SPI_MODE_2      (SPI_CPOL|0)
+#define        SPI_MODE_3      (SPI_CPOL|SPI_CPHA)
+#define        SPI_CS_HIGH     0x04                    /* chipselect active high? */
+#define        SPI_LSB_FIRST   0x08                    /* per-word bits-on-wire */
+#define        SPI_3WIRE       0x10                    /* SI/SO signals shared */
+#define        SPI_LOOP        0x20                    /* loopback mode */
+#define        SPI_NO_CS       0x40                    /* 1 dev/bus, no chipselect */
+#define        SPI_READY       0x80                    /* slave pulls low to pause */
+#define        SPI_TX_DUAL     0x100                   /* transmit with 2 wires */
+#define        SPI_TX_QUAD     0x200                   /* transmit with 4 wires */
+#define        SPI_RX_DUAL     0x400                   /* receive with 2 wires */
+#define        SPI_RX_QUAD     0x800                   /* receive with 4 wires */
+       int                     irq;
+       void                    *controller_state;
+       void                    *controller_data;
+       char                    modalias[SPI_NAME_SIZE];
+       int                     cs_gpio;        /* chip select gpio */
+
+       /*
+        * likely need more hooks for more protocol options affecting how
+        * the controller talks to each chip, like:
+        *  - memory packing (12 bit samples into low bits, others zeroed)
+        *  - priority
+        *  - drop chipselect after each word
+        *  - chipselect delays
+        *  - ...
+        */
+};
+
+static inline struct spi_device *to_spi_device(struct device *dev)
+{
+       return dev ? container_of(dev, struct spi_device, dev) : NULL;
+}
+
+/* most drivers won't need to care about device refcounting */
+static inline struct spi_device *spi_dev_get(struct spi_device *spi)
+{
+       return (spi && get_device(&spi->dev)) ? spi : NULL;
+}
+
+static inline void spi_dev_put(struct spi_device *spi)
+{
+       if (spi)
+               put_device(&spi->dev);
+}
+
+/* ctldata is for the bus_master driver's runtime state */
+static inline void *spi_get_ctldata(struct spi_device *spi)
+{
+       return spi->controller_state;
+}
+
+static inline void spi_set_ctldata(struct spi_device *spi, void *state)
+{
+       spi->controller_state = state;
+}
+
+/* device driver data */
+
+static inline void spi_set_drvdata(struct spi_device *spi, void *data)
+{
+       dev_set_drvdata(&spi->dev, data);
+}
+
+static inline void *spi_get_drvdata(struct spi_device *spi)
+{
+       return dev_get_drvdata(&spi->dev);
+}
+
+struct spi_message;
+struct spi_transfer;
+
+/**
+ * struct spi_driver - Host side "protocol" driver
+ * @id_table: List of SPI devices supported by this driver
+ * @probe: Binds this driver to the spi device.  Drivers can verify
+ *     that the device is actually present, and may need to configure
+ *     characteristics (such as bits_per_word) which weren't needed for
+ *     the initial configuration done during system setup.
+ * @remove: Unbinds this driver from the spi device
+ * @shutdown: Standard shutdown callback used during system state
+ *     transitions such as powerdown/halt and kexec
+ * @driver: SPI device drivers should initialize the name and owner
+ *     field of this structure.
+ *
+ * This represents the kind of device driver that uses SPI messages to
+ * interact with the hardware at the other end of a SPI link.  It's called
+ * a "protocol" driver because it works through messages rather than talking
+ * directly to SPI hardware (which is what the underlying SPI controller
+ * driver does to pass those messages).  These protocols are defined in the
+ * specification for the device(s) supported by the driver.
+ *
+ * As a rule, those device protocols represent the lowest level interface
+ * supported by a driver, and it will support upper level interfaces too.
+ * Examples of such upper levels include frameworks like MTD, networking,
+ * MMC, RTC, filesystem character device nodes, and hardware monitoring.
+ */
+struct spi_driver {
+       const struct spi_device_id *id_table;
+       int                     (*probe)(struct spi_device *spi);
+       int                     (*remove)(struct spi_device *spi);
+       void                    (*shutdown)(struct spi_device *spi);
+       struct device_driver    driver;
+};
+
+static inline struct spi_driver *to_spi_driver(struct device_driver *drv)
+{
+       return drv ? container_of(drv, struct spi_driver, driver) : NULL;
+}
+
+extern int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv);
+
+/**
+ * spi_unregister_driver - reverse effect of spi_register_driver
+ * @sdrv: the driver to unregister
+ * Context: can sleep
+ */
+static inline void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv)
+{
+       if (sdrv)
+               driver_unregister(&sdrv->driver);
+}
+
+/**
+ * module_spi_driver() - Helper macro for registering a SPI driver
+ * @__spi_driver: spi_driver struct
+ *
+ * Helper macro for SPI drivers which do not do anything special in module
+ * init/exit. This eliminates a lot of boilerplate. Each module may only
+ * use this macro once, and calling it replaces module_init() and module_exit()
+ */
+#define module_spi_driver(__spi_driver) \
+       module_driver(__spi_driver, spi_register_driver, \
+                       spi_unregister_driver)
+
+/**
+ * struct spi_master - interface to SPI master controller
+ * @dev: device interface to this driver
+ * @list: link with the global spi_master list
+ * @bus_num: board-specific (and often SOC-specific) identifier for a
+ *     given SPI controller.
+ * @num_chipselect: chipselects are used to distinguish individual
+ *     SPI slaves, and are numbered from zero to num_chipselects.
+ *     each slave has a chipselect signal, but it's common that not
+ *     every chipselect is connected to a slave.
+ * @dma_alignment: SPI controller constraint on DMA buffers alignment.
+ * @mode_bits: flags understood by this controller driver
+ * @bits_per_word_mask: A mask indicating which values of bits_per_word are
+ *     supported by the driver. Bit n indicates that a bits_per_word n+1 is
+ *     supported. If set, the SPI core will reject any transfer with an
+ *     unsupported bits_per_word. If not set, this value is simply ignored,
+ *     and it's up to the individual driver to perform any validation.
+ * @min_speed_hz: Lowest supported transfer speed
+ * @max_speed_hz: Highest supported transfer speed
+ * @flags: other constraints relevant to this driver
+ * @bus_lock_spinlock: spinlock for SPI bus locking
+ * @bus_lock_mutex: mutex for SPI bus locking
+ * @bus_lock_flag: indicates that the SPI bus is locked for exclusive use
+ * @setup: updates the device mode and clocking records used by a
+ *     device's SPI controller; protocol code may call this.  This
+ *     must fail if an unrecognized or unsupported mode is requested.
+ *     It's always safe to call this unless transfers are pending on
+ *     the device whose settings are being modified.
+ * @transfer: adds a message to the controller's transfer queue.
+ * @cleanup: frees controller-specific state
+ * @can_dma: determine whether this master supports DMA
+ * @queued: whether this master is providing an internal message queue
+ * @kworker: thread struct for message pump
+ * @kworker_task: pointer to task for message pump kworker thread
+ * @pump_messages: work struct for scheduling work to the message pump
+ * @queue_lock: spinlock to syncronise access to message queue
+ * @queue: message queue
+ * @idling: the device is entering idle state
+ * @cur_msg: the currently in-flight message
+ * @cur_msg_prepared: spi_prepare_message was called for the currently
+ *                    in-flight message
+ * @cur_msg_mapped: message has been mapped for DMA
+ * @xfer_completion: used by core transfer_one_message()
+ * @busy: message pump is busy
+ * @running: message pump is running
+ * @rt: whether this queue is set to run as a realtime task
+ * @auto_runtime_pm: the core should ensure a runtime PM reference is held
+ *                   while the hardware is prepared, using the parent
+ *                   device for the spidev
+ * @max_dma_len: Maximum length of a DMA transfer for the device.
+ * @prepare_transfer_hardware: a message will soon arrive from the queue
+ *     so the subsystem requests the driver to prepare the transfer hardware
+ *     by issuing this call
+ * @transfer_one_message: the subsystem calls the driver to transfer a single
+ *     message while queuing transfers that arrive in the meantime. When the
+ *     driver is finished with this message, it must call
+ *     spi_finalize_current_message() so the subsystem can issue the next
+ *     message
+ * @unprepare_transfer_hardware: there are currently no more messages on the
+ *     queue so the subsystem notifies the driver that it may relax the
+ *     hardware by issuing this call
+ * @set_cs: set the logic level of the chip select line.  May be called
+ *          from interrupt context.
+ * @prepare_message: set up the controller to transfer a single message,
+ *                   for example doing DMA mapping.  Called from threaded
+ *                   context.
+ * @transfer_one: transfer a single spi_transfer.
+ *                  - return 0 if the transfer is finished,
+ *                  - return 1 if the transfer is still in progress. When
+ *                    the driver is finished with this transfer it must
+ *                    call spi_finalize_current_transfer() so the subsystem
+ *                    can issue the next transfer. Note: transfer_one and
+ *                    transfer_one_message are mutually exclusive; when both
+ *                    are set, the generic subsystem does not call your
+ *                    transfer_one callback.
+ * @handle_err: the subsystem calls the driver to handle an error that occurs
+ *             in the generic implementation of transfer_one_message().
+ * @unprepare_message: undo any work done by prepare_message().
+ * @cs_gpios: Array of GPIOs to use as chip select lines; one per CS
+ *     number. Any individual value may be -ENOENT for CS lines that
+ *     are not GPIOs (driven by the SPI controller itself).
+ * @dma_tx: DMA transmit channel
+ * @dma_rx: DMA receive channel
+ * @dummy_rx: dummy receive buffer for full-duplex devices
+ * @dummy_tx: dummy transmit buffer for full-duplex devices
+ *
+ * Each SPI master controller can communicate with one or more @spi_device
+ * children.  These make a small bus, sharing MOSI, MISO and SCK signals
+ * but not chip select signals.  Each device may be configured to use a
+ * different clock rate, since those shared signals are ignored unless
+ * the chip is selected.
+ *
+ * The driver for an SPI controller manages access to those devices through
+ * a queue of spi_message transactions, copying data between CPU memory and
+ * an SPI slave device.  For each such message it queues, it calls the
+ * message's completion function when the transaction completes.
+ */
+struct spi_master {
+       struct device   dev;
+
+       struct list_head list;
+
+       /* other than negative (== assign one dynamically), bus_num is fully
+        * board-specific.  usually that simplifies to being SOC-specific.
+        * example:  one SOC has three SPI controllers, numbered 0..2,
+        * and one board's schematics might show it using SPI-2.  software
+        * would normally use bus_num=2 for that controller.
+        */
+       s16                     bus_num;
+
+       /* chipselects will be integral to many controllers; some others
+        * might use board-specific GPIOs.
+        */
+       u16                     num_chipselect;
+
+       /* some SPI controllers pose alignment requirements on DMAable
+        * buffers; let protocol drivers know about these requirements.
+        */
+       u16                     dma_alignment;
+
+       /* spi_device.mode flags understood by this controller driver */
+       u16                     mode_bits;
+
+       /* bitmask of supported bits_per_word for transfers */
+       u32                     bits_per_word_mask;
+#define SPI_BPW_MASK(bits) BIT((bits) - 1)
+#define SPI_BIT_MASK(bits) (((bits) == 32) ? ~0U : (BIT(bits) - 1))
+#define SPI_BPW_RANGE_MASK(min, max) (SPI_BIT_MASK(max) - SPI_BIT_MASK(min - 1))
+
+       /* limits on transfer speed */
+       u32                     min_speed_hz;
+       u32                     max_speed_hz;
+
+       /* other constraints relevant to this driver */
+       u16                     flags;
+#define SPI_MASTER_HALF_DUPLEX BIT(0)          /* can't do full duplex */
+#define SPI_MASTER_NO_RX       BIT(1)          /* can't do buffer read */
+#define SPI_MASTER_NO_TX       BIT(2)          /* can't do buffer write */
+#define SPI_MASTER_MUST_RX      BIT(3)         /* requires rx */
+#define SPI_MASTER_MUST_TX      BIT(4)         /* requires tx */
+
+       /* lock and mutex for SPI bus locking */
+       spinlock_t              bus_lock_spinlock;
+       struct mutex            bus_lock_mutex;
+
+       /* flag indicating that the SPI bus is locked for exclusive use */
+       bool                    bus_lock_flag;
+
+       /* Setup mode and clock, etc (spi driver may call many times).
+        *
+        * IMPORTANT:  this may be called when transfers to another
+        * device are active.  DO NOT UPDATE SHARED REGISTERS in ways
+        * which could break those transfers.
+        */
+       int                     (*setup)(struct spi_device *spi);
+
+       /* bidirectional bulk transfers
+        *
+        * + The transfer() method may not sleep; its main role is
+        *   just to add the message to the queue.
+        * + For now there's no remove-from-queue operation, or
+        *   any other request management
+        * + To a given spi_device, message queueing is pure fifo
+        *
+        * + The master's main job is to process its message queue,
+        *   selecting a chip then transferring data
+        * + If there are multiple spi_device children, the i/o queue
+        *   arbitration algorithm is unspecified (round robin, fifo,
+        *   priority, reservations, preemption, etc)
+        *
+        * + Chipselect stays active during the entire message
+        *   (unless modified by spi_transfer.cs_change != 0).
+        * + The message transfers use clock and SPI mode parameters
+        *   previously established by setup() for this device
+        */
+       int                     (*transfer)(struct spi_device *spi,
+                                               struct spi_message *mesg);
+
+       /* called on release() to free memory provided by spi_master */
+       void                    (*cleanup)(struct spi_device *spi);
+
+       /*
+        * Used to enable core support for DMA handling, if can_dma()
+        * exists and returns true then the transfer will be mapped
+        * prior to transfer_one() being called.  The driver should
+        * not modify or store xfer and dma_tx and dma_rx must be set
+        * while the device is prepared.
+        */
+       bool                    (*can_dma)(struct spi_master *master,
+                                          struct spi_device *spi,
+                                          struct spi_transfer *xfer);
+
+       /*
+        * These hooks are for drivers that want to use the generic
+        * master transfer queueing mechanism. If these are used, the
+        * transfer() function above must NOT be specified by the driver.
+        * Over time we expect SPI drivers to be phased over to this API.
+        */
+       bool                            queued;
+       struct kthread_worker           kworker;
+       struct task_struct              *kworker_task;
+       struct kthread_work             pump_messages;
+       spinlock_t                      queue_lock;
+       struct list_head                queue;
+       struct spi_message              *cur_msg;
+       bool                            idling;
+       bool                            busy;
+       bool                            running;
+       bool                            rt;
+       bool                            auto_runtime_pm;
+       bool                            cur_msg_prepared;
+       bool                            cur_msg_mapped;
+       struct completion               xfer_completion;
+       size_t                          max_dma_len;
+
+       int (*prepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
+       int (*transfer_one_message)(struct spi_master *master,
+                                   struct spi_message *mesg);
+       int (*unprepare_transfer_hardware)(struct spi_master *master);
+       int (*prepare_message)(struct spi_master *master,
+                              struct spi_message *message);
+       int (*unprepare_message)(struct spi_master *master,
+                                struct spi_message *message);
+
+       /*
+        * These hooks are for drivers that use a generic implementation
+        * of transfer_one_message() provied by the core.
+        */
+       void (*set_cs)(struct spi_device *spi, bool enable);
+       int (*transfer_one)(struct spi_master *master, struct spi_device *spi,
+                           struct spi_transfer *transfer);
+       void (*handle_err)(struct spi_master *master,
+                          struct spi_message *message);
+
+       /* gpio chip select */
+       int                     *cs_gpios;
+
+       /* DMA channels for use with core dmaengine helpers */
+       struct dma_chan         *dma_tx;
+       struct dma_chan         *dma_rx;
+
+       /* dummy data for full duplex devices */
+       void                    *dummy_rx;
+       void                    *dummy_tx;
+};
+
+static inline void *spi_master_get_devdata(struct spi_master *master)
+{
+       return dev_get_drvdata(&master->dev);
+}
+
+static inline void spi_master_set_devdata(struct spi_master *master, void *data)
+{
+       dev_set_drvdata(&master->dev, data);
+}
+
+static inline struct spi_master *spi_master_get(struct spi_master *master)
+{
+       if (!master || !get_device(&master->dev))
+               return NULL;
+       return master;
+}
+
+static inline void spi_master_put(struct spi_master *master)
+{
+       if (master)
+               put_device(&master->dev);
+}
+
+/* PM calls that need to be issued by the driver */
+extern int spi_master_suspend(struct spi_master *master);
+extern int spi_master_resume(struct spi_master *master);
+
+/* Calls the driver make to interact with the message queue */
+extern struct spi_message *spi_get_next_queued_message(struct spi_master *master);
+extern void spi_finalize_current_message(struct spi_master *master);
+extern void spi_finalize_current_transfer(struct spi_master *master);
+
+/* the spi driver core manages memory for the spi_master classdev */
+extern struct spi_master *
+spi_alloc_master(struct device *host, unsigned size);
+
+extern int spi_register_master(struct spi_master *master);
+extern int devm_spi_register_master(struct device *dev,
+                                   struct spi_master *master);
+extern void spi_unregister_master(struct spi_master *master);
+
+extern struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
+
+/*---------------------------------------------------------------------------*/
+
+/*
+ * I/O INTERFACE between SPI controller and protocol drivers
+ *
+ * Protocol drivers use a queue of spi_messages, each transferring data
+ * between the controller and memory buffers.
+ *
+ * The spi_messages themselves consist of a series of read+write transfer
+ * segments.  Those segments always read the same number of bits as they
+ * write; but one or the other is easily ignored by passing a null buffer
+ * pointer.  (This is unlike most types of I/O API, because SPI hardware
+ * is full duplex.)
+ *
+ * NOTE:  Allocation of spi_transfer and spi_message memory is entirely
+ * up to the protocol driver, which guarantees the integrity of both (as
+ * well as the data buffers) for as long as the message is queued.
+ */
+
+/**
+ * struct spi_transfer - a read/write buffer pair
+ * @tx_buf: data to be written (dma-safe memory), or NULL
+ * @rx_buf: data to be read (dma-safe memory), or NULL
+ * @tx_dma: DMA address of tx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
+ * @rx_dma: DMA address of rx_buf, if @spi_message.is_dma_mapped
+ * @tx_nbits: number of bits used for writing. If 0 the default
+ *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
+ * @rx_nbits: number of bits used for reading. If 0 the default
+ *      (SPI_NBITS_SINGLE) is used.
+ * @len: size of rx and tx buffers (in bytes)
+ * @speed_hz: Select a speed other than the device default for this
+ *      transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
+ * @bits_per_word: select a bits_per_word other than the device default
+ *      for this transfer. If 0 the default (from @spi_device) is used.
+ * @cs_change: affects chipselect after this transfer completes
+ * @delay_usecs: microseconds to delay after this transfer before
+ *     (optionally) changing the chipselect status, then starting
+ *     the next transfer or completing this @spi_message.
+ * @transfer_list: transfers are sequenced through @spi_message.transfers
+ * @tx_sg: Scatterlist for transmit, currently not for client use
+ * @rx_sg: Scatterlist for receive, currently not for client use
+ *
+ * SPI transfers always write the same number of bytes as they read.
+ * Protocol drivers should always provide @rx_buf and/or @tx_buf.
+ * In some cases, they may also want to provide DMA addresses for
+ * the data being transferred; that may reduce overhead, when the
+ * underlying driver uses dma.
+ *
+ * If the transmit buffer is null, zeroes will be shifted out
+ * while filling @rx_buf.  If the receive buffer is null, the data
+ * shifted in will be discarded.  Only "len" bytes shift out (or in).
+ * It's an error to try to shift out a partial word.  (For example, by
+ * shifting out three bytes with word size of sixteen or twenty bits;
+ * the former uses two bytes per word, the latter uses four bytes.)
+ *
+ * In-memory data values are always in native CPU byte order, translated
+ * from the wire byte order (big-endian except with SPI_LSB_FIRST).  So
+ * for example when bits_per_word is sixteen, buffers are 2N bytes long
+ * (@len = 2N) and hold N sixteen bit words in CPU byte order.
+ *
+ * When the word size of the SPI transfer is not a power-of-two multiple
+ * of eight bits, those in-memory words include extra bits.  In-memory
+ * words are always seen by protocol drivers as right-justified, so the
+ * undefined (rx) or unused (tx) bits are always the most significant bits.
+ *
+ * All SPI transfers start with the relevant chipselect active.  Normally
+ * it stays selected until after the last transfer in a message.  Drivers
+ * can affect the chipselect signal using cs_change.
+ *
+ * (i) If the transfer isn't the last one in the message, this flag is
+ * used to make the chipselect briefly go inactive in the middle of the
+ * message.  Toggling chipselect in this way may be needed to terminate
+ * a chip command, letting a single spi_message perform all of group of
+ * chip transactions together.
+ *
+ * (ii) When the transfer is the last one in the message, the chip may
+ * stay selected until the next transfer.  On multi-device SPI busses
+ * with nothing blocking messages going to other devices, this is just
+ * a performance hint; starting a message to another device deselects
+ * this one.  But in other cases, this can be used to ensure correctness.
+ * Some devices need protocol transactions to be built from a series of
+ * spi_message submissions, where the content of one message is determined
+ * by the results of previous messages and where the whole transaction
+ * ends when the chipselect goes intactive.
+ *
+ * When SPI can transfer in 1x,2x or 4x. It can get this transfer information
+ * from device through @tx_nbits and @rx_nbits. In Bi-direction, these
+ * two should both be set. User can set transfer mode with SPI_NBITS_SINGLE(1x)
+ * SPI_NBITS_DUAL(2x) and SPI_NBITS_QUAD(4x) to support these three transfer.
+ *
+ * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
+ * to the lower layers is responsible for managing its memory.
+ * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
+ * insulate against future API updates.  After you submit a message
+ * and its transfers, ignore them until its completion callback.
+ */
+struct spi_transfer {
+       /* it's ok if tx_buf == rx_buf (right?)
+        * for MicroWire, one buffer must be null
+        * buffers must work with dma_*map_single() calls, unless
+        *   spi_message.is_dma_mapped reports a pre-existing mapping
+        */
+       const void      *tx_buf;
+       void            *rx_buf;
+       unsigned        len;
+
+       dma_addr_t      tx_dma;
+       dma_addr_t      rx_dma;
+       struct sg_table tx_sg;
+       struct sg_table rx_sg;
+
+       unsigned        cs_change:1;
+       unsigned        tx_nbits:3;
+       unsigned        rx_nbits:3;
+#define        SPI_NBITS_SINGLE        0x01 /* 1bit transfer */
+#define        SPI_NBITS_DUAL          0x02 /* 2bits transfer */
+#define        SPI_NBITS_QUAD          0x04 /* 4bits transfer */
+       u8              bits_per_word;
+       u16             delay_usecs;
+       u32             speed_hz;
+
+       struct list_head transfer_list;
+};
+
+/**
+ * struct spi_message - one multi-segment SPI transaction
+ * @transfers: list of transfer segments in this transaction
+ * @spi: SPI device to which the transaction is queued
+ * @is_dma_mapped: if true, the caller provided both dma and cpu virtual
+ *     addresses for each transfer buffer
+ * @complete: called to report transaction completions
+ * @context: the argument to complete() when it's called
+ * @frame_length: the total number of bytes in the message
+ * @actual_length: the total number of bytes that were transferred in all
+ *     successful segments
+ * @status: zero for success, else negative errno
+ * @queue: for use by whichever driver currently owns the message
+ * @state: for use by whichever driver currently owns the message
+ *
+ * A @spi_message is used to execute an atomic sequence of data transfers,
+ * each represented by a struct spi_transfer.  The sequence is "atomic"
+ * in the sense that no other spi_message may use that SPI bus until that
+ * sequence completes.  On some systems, many such sequences can execute as
+ * as single programmed DMA transfer.  On all systems, these messages are
+ * queued, and might complete after transactions to other devices.  Messages
+ * sent to a given spi_device are always executed in FIFO order.
+ *
+ * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
+ * to the lower layers is responsible for managing its memory.
+ * Zero-initialize every field you don't set up explicitly, to
+ * insulate against future API updates.  After you submit a message
+ * and its transfers, ignore them until its completion callback.
+ */
+struct spi_message {
+       struct list_head        transfers;
+
+       struct spi_device       *spi;
+
+       unsigned                is_dma_mapped:1;
+
+       /* REVISIT:  we might want a flag affecting the behavior of the
+        * last transfer ... allowing things like "read 16 bit length L"
+        * immediately followed by "read L bytes".  Basically imposing
+        * a specific message scheduling algorithm.
+        *
+        * Some controller drivers (message-at-a-time queue processing)
+        * could provide that as their default scheduling algorithm.  But
+        * others (with multi-message pipelines) could need a flag to
+        * tell them about such special cases.
+        */
+
+       /* completion is reported through a callback */
+       void                    (*complete)(void *context);
+       void                    *context;
+       unsigned                frame_length;
+       unsigned                actual_length;
+       int                     status;
+
+       /* for optional use by whatever driver currently owns the
+        * spi_message ...  between calls to spi_async and then later
+        * complete(), that's the spi_master controller driver.
+        */
+       struct list_head        queue;
+       void                    *state;
+};
+
+static inline void spi_message_init(struct spi_message *m)
+{
+       memset(m, 0, sizeof *m);
+       INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
+}
+
+static inline void
+spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)
+{
+       list_add_tail(&t->transfer_list, &m->transfers);
+}
+
+static inline void
+spi_transfer_del(struct spi_transfer *t)
+{
+       list_del(&t->transfer_list);
+}
+
+/**
+ * spi_message_init_with_transfers - Initialize spi_message and append transfers
+ * @m: spi_message to be initialized
+ * @xfers: An array of spi transfers
+ * @num_xfers: Number of items in the xfer array
+ *
+ * This function initializes the given spi_message and adds each spi_transfer in
+ * the given array to the message.
+ */
+static inline void
+spi_message_init_with_transfers(struct spi_message *m,
+struct spi_transfer *xfers, unsigned int num_xfers)
+{
+       unsigned int i;
+
+       spi_message_init(m);
+       for (i = 0; i < num_xfers; ++i)
+               spi_message_add_tail(&xfers[i], m);
+}
+
+/* It's fine to embed message and transaction structures in other data
+ * structures so long as you don't free them while they're in use.
+ */
+
+static inline struct spi_message *spi_message_alloc(unsigned ntrans, gfp_t flags)
+{
+       struct spi_message *m;
+
+       m = kzalloc(sizeof(struct spi_message)
+                       + ntrans * sizeof(struct spi_transfer),
+                       flags);
+       if (m) {
+               unsigned i;
+               struct spi_transfer *t = (struct spi_transfer *)(m + 1);
+
+               INIT_LIST_HEAD(&m->transfers);
+               for (i = 0; i < ntrans; i++, t++)
+                       spi_message_add_tail(t, m);
+       }
+       return m;
+}
+
+static inline void spi_message_free(struct spi_message *m)
+{
+       kfree(m);
+}
+
+extern int spi_setup(struct spi_device *spi);
+extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
+extern int spi_async_locked(struct spi_device *spi,
+                           struct spi_message *message);
+
+/*---------------------------------------------------------------------------*/
+
+/* All these synchronous SPI transfer routines are utilities layered
+ * over the core async transfer primitive.  Here, "synchronous" means
+ * they will sleep uninterruptibly until the async transfer completes.
+ */
+
+extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
+extern int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
+extern int spi_bus_lock(struct spi_master *master);
+extern int spi_bus_unlock(struct spi_master *master);
+
+/**
+ * spi_write - SPI synchronous write
+ * @spi: device to which data will be written
+ * @buf: data buffer
+ * @len: data buffer size
+ * Context: can sleep
+ *
+ * This writes the buffer and returns zero or a negative error code.
+ * Callable only from contexts that can sleep.
+ */
+static inline int
+spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len)
+{
+       struct spi_transfer     t = {
+                       .tx_buf         = buf,
+                       .len            = len,
+               };
+       struct spi_message      m;
+
+       spi_message_init(&m);
+       spi_message_add_tail(&t, &m);
+       return spi_sync(spi, &m);
+}
+
+/**
+ * spi_read - SPI synchronous read
+ * @spi: device from which data will be read
+ * @buf: data buffer
+ * @len: data buffer size
+ * Context: can sleep
+ *
+ * This reads the buffer and returns zero or a negative error code.
+ * Callable only from contexts that can sleep.
+ */
+static inline int
+spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len)
+{
+       struct spi_transfer     t = {
+                       .rx_buf         = buf,
+                       .len            = len,
+               };
+       struct spi_message      m;
+
+       spi_message_init(&m);
+       spi_message_add_tail(&t, &m);
+       return spi_sync(spi, &m);
+}
+
+/**
+ * spi_sync_transfer - synchronous SPI data transfer
+ * @spi: device with which data will be exchanged
+ * @xfers: An array of spi_transfers
+ * @num_xfers: Number of items in the xfer array
+ * Context: can sleep
+ *
+ * Does a synchronous SPI data transfer of the given spi_transfer array.
+ *
+ * For more specific semantics see spi_sync().
+ *
+ * It returns zero on success, else a negative error code.
+ */
+static inline int
+spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers,
+       unsigned int num_xfers)
+{
+       struct spi_message msg;
+
+       spi_message_init_with_transfers(&msg, xfers, num_xfers);
+
+       return spi_sync(spi, &msg);
+}
+
+/* this copies txbuf and rxbuf data; for small transfers only! */
+extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
+               const void *txbuf, unsigned n_tx,
+               void *rxbuf, unsigned n_rx);
+
+/**
+ * spi_w8r8 - SPI synchronous 8 bit write followed by 8 bit read
+ * @spi: device with which data will be exchanged
+ * @cmd: command to be written before data is read back
+ * Context: can sleep
+ *
+ * This returns the (unsigned) eight bit number returned by the
+ * device, or else a negative error code.  Callable only from
+ * contexts that can sleep.
+ */
+static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd)
+{
+       ssize_t                 status;
+       u8                      result;
+
+       status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 1);
+
+       /* return negative errno or unsigned value */
+       return (status < 0) ? status : result;
+}
+
+/**
+ * spi_w8r16 - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit read
+ * @spi: device with which data will be exchanged
+ * @cmd: command to be written before data is read back
+ * Context: can sleep
+ *
+ * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the
+ * device, or else a negative error code.  Callable only from
+ * contexts that can sleep.
+ *
+ * The number is returned in wire-order, which is at least sometimes
+ * big-endian.
+ */
+static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd)
+{
+       ssize_t                 status;
+       u16                     result;
+
+       status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
+
+       /* return negative errno or unsigned value */
+       return (status < 0) ? status : result;
+}
+
+/**
+ * spi_w8r16be - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit big-endian read
+ * @spi: device with which data will be exchanged
+ * @cmd: command to be written before data is read back
+ * Context: can sleep
+ *
+ * This returns the (unsigned) sixteen bit number returned by the device in cpu
+ * endianness, or else a negative error code. Callable only from contexts that
+ * can sleep.
+ *
+ * This function is similar to spi_w8r16, with the exception that it will
+ * convert the read 16 bit data word from big-endian to native endianness.
+ *
+ */
+static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd)
+
+{
+       ssize_t status;
+       __be16 result;
+
+       status = spi_write_then_read(spi, &cmd, 1, &result, 2);
+       if (status < 0)
+               return status;
+
+       return be16_to_cpu(result);
+}
+
+/*---------------------------------------------------------------------------*/
+
+/*
+ * INTERFACE between board init code and SPI infrastructure.
+ *
+ * No SPI driver ever sees these SPI device table segments, but
+ * it's how the SPI core (or adapters that get hotplugged) grows
+ * the driver model tree.
+ *
+ * As a rule, SPI devices can't be probed.  Instead, board init code
+ * provides a table listing the devices which are present, with enough
+ * information to bind and set up the device's driver.  There's basic
+ * support for nonstatic configurations too; enough to handle adding
+ * parport adapters, or microcontrollers acting as USB-to-SPI bridges.
+ */
+
+/**
+ * struct spi_board_info - board-specific template for a SPI device
+ * @modalias: Initializes spi_device.modalias; identifies the driver.
+ * @platform_data: Initializes spi_device.platform_data; the particular
+ *     data stored there is driver-specific.
+ * @controller_data: Initializes spi_device.controller_data; some
+ *     controllers need hints about hardware setup, e.g. for DMA.
+ * @irq: Initializes spi_device.irq; depends on how the board is wired.
+ * @max_speed_hz: Initializes spi_device.max_speed_hz; based on limits
+ *     from the chip datasheet and board-specific signal quality issues.
+ * @bus_num: Identifies which spi_master parents the spi_device; unused
+ *     by spi_new_device(), and otherwise depends on board wiring.
+ * @chip_select: Initializes spi_device.chip_select; depends on how
+ *     the board is wired.
+ * @mode: Initializes spi_device.mode; based on the chip datasheet, board
+ *     wiring (some devices support both 3WIRE and standard modes), and
+ *     possibly presence of an inverter in the chipselect path.
+ *
+ * When adding new SPI devices to the device tree, these structures serve
+ * as a partial device template.  They hold information which can't always
+ * be determined by drivers.  Information that probe() can establish (such
+ * as the default transfer wordsize) is not included here.
+ *
+ * These structures are used in two places.  Their primary role is to
+ * be stored in tables of board-specific device descriptors, which are
+ * declared early in board initialization and then used (much later) to
+ * populate a controller's device tree after the that controller's driver
+ * initializes.  A secondary (and atypical) role is as a parameter to
+ * spi_new_device() call, which happens after those controller drivers
+ * are active in some dynamic board configuration models.
+ */
+struct spi_board_info {
+       /* the device name and module name are coupled, like platform_bus;
+        * "modalias" is normally the driver name.
+        *
+        * platform_data goes to spi_device.dev.platform_data,
+        * controller_data goes to spi_device.controller_data,
+        * irq is copied too
+        */
+       char            modalias[SPI_NAME_SIZE];
+       const void      *platform_data;
+       void            *controller_data;
+       int             irq;
+
+       /* slower signaling on noisy or low voltage boards */
+       u32             max_speed_hz;
+
+
+       /* bus_num is board specific and matches the bus_num of some
+        * spi_master that will probably be registered later.
+        *
+        * chip_select reflects how this chip is wired to that master;
+        * it's less than num_chipselect.
+        */
+       u16             bus_num;
+       u16             chip_select;
+
+       /* mode becomes spi_device.mode, and is essential for chips
+        * where the default of SPI_CS_HIGH = 0 is wrong.
+        */
+       u16             mode;
+
+       /* ... may need additional spi_device chip config data here.
+        * avoid stuff protocol drivers can set; but include stuff
+        * needed to behave without being bound to a driver:
+        *  - quirks like clock rate mattering when not selected
+        */
+};
+
+#ifdef CONFIG_SPI
+extern int
+spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n);
+#else
+/* board init code may ignore whether SPI is configured or not */
+static inline int
+spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
+       { return 0; }
+#endif
+
+
+/* If you're hotplugging an adapter with devices (parport, usb, etc)
+ * use spi_new_device() to describe each device.  You can also call
+ * spi_unregister_device() to start making that device vanish, but
+ * normally that would be handled by spi_unregister_master().
+ *
+ * You can also use spi_alloc_device() and spi_add_device() to use a two
+ * stage registration sequence for each spi_device.  This gives the caller
+ * some more control over the spi_device structure before it is registered,
+ * but requires that caller to initialize fields that would otherwise
+ * be defined using the board info.
+ */
+extern struct spi_device *
+spi_alloc_device(struct spi_master *master);
+
+extern int
+spi_add_device(struct spi_device *spi);
+
+extern struct spi_device *
+spi_new_device(struct spi_master *, struct spi_board_info *);
+
+static inline void
+spi_unregister_device(struct spi_device *spi)
+{
+       if (spi)
+               device_unregister(&spi->dev);
+}
+
+extern const struct spi_device_id *
+spi_get_device_id(const struct spi_device *sdev);
+
+static inline bool
+spi_transfer_is_last(struct spi_master *master, struct spi_transfer *xfer)
+{
+       return list_is_last(&xfer->transfer_list, &master->cur_msg->transfers);
+}
+
+#endif /* __LINUX_SPI_H */