Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / tty / serial / ip22zilog.c
1 /*
2  * Driver for Zilog serial chips found on SGI workstations and
3  * servers.  This driver could actually be made more generic.
4  *
5  * This is based on the drivers/serial/sunzilog.c code as of 2.6.0-test7 and the
6  * old drivers/sgi/char/sgiserial.c code which itself is based of the original
7  * drivers/sbus/char/zs.c code.  A lot of code has been simply moved over
8  * directly from there but much has been rewritten.  Credits therefore go out
9  * to David S. Miller, Eddie C. Dost, Pete Zaitcev, Ted Ts'o and Alex Buell
10  * for their work there.
11  *
12  *  Copyright (C) 2002 Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
13  *  Copyright (C) 2002 David S. Miller (davem@redhat.com)
14  */
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/delay.h>
19 #include <linux/tty.h>
20 #include <linux/tty_flip.h>
21 #include <linux/major.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/ptrace.h>
24 #include <linux/ioport.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/circ_buf.h>
27 #include <linux/serial.h>
28 #include <linux/sysrq.h>
29 #include <linux/console.h>
30 #include <linux/spinlock.h>
31 #include <linux/init.h>
32
33 #include <asm/io.h>
34 #include <asm/irq.h>
35 #include <asm/sgialib.h>
36 #include <asm/sgi/ioc.h>
37 #include <asm/sgi/hpc3.h>
38 #include <asm/sgi/ip22.h>
39
40 #if defined(CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE) && defined(CONFIG_MAGIC_SYSRQ)
41 #define SUPPORT_SYSRQ
42 #endif
43
44 #include <linux/serial_core.h>
45
46 #include "ip22zilog.h"
47
48 /*
49  * On IP22 we need to delay after register accesses but we do not need to
50  * flush writes.
51  */
52 #define ZSDELAY()               udelay(5)
53 #define ZSDELAY_LONG()          udelay(20)
54 #define ZS_WSYNC(channel)       do { } while (0)
55
56 #define NUM_IP22ZILOG           1
57 #define NUM_CHANNELS            (NUM_IP22ZILOG * 2)
58
59 #define ZS_CLOCK                3672000 /* Zilog input clock rate. */
60 #define ZS_CLOCK_DIVISOR        16      /* Divisor this driver uses. */
61
62 /*
63  * We wrap our port structure around the generic uart_port.
64  */
65 struct uart_ip22zilog_port {
66         struct uart_port                port;
67
68         /* IRQ servicing chain.  */
69         struct uart_ip22zilog_port      *next;
70
71         /* Current values of Zilog write registers.  */
72         unsigned char                   curregs[NUM_ZSREGS];
73
74         unsigned int                    flags;
75 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS          0x00000004
76 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_KGDB          0x00000008
77 #define IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS     0x00000010
78 #define IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A     0x00000020
79 #define IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD        0x00000040
80 #define IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED       0x00000080
81 #define IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE        0x00000100
82 #define IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE       0x00000200
83
84         unsigned int                    tty_break;
85
86         unsigned char                   parity_mask;
87         unsigned char                   prev_status;
88 };
89
90 #define ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(PORT)   ((struct zilog_channel *)((PORT)->membase))
91 #define UART_ZILOG(PORT)                ((struct uart_ip22zilog_port *)(PORT))
92 #define IP22ZILOG_GET_CURR_REG(PORT, REGNUM)            \
93         (UART_ZILOG(PORT)->curregs[REGNUM])
94 #define IP22ZILOG_SET_CURR_REG(PORT, REGNUM, REGVAL)    \
95         ((UART_ZILOG(PORT)->curregs[REGNUM]) = (REGVAL))
96 #define ZS_IS_CONS(UP)  ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS)
97 #define ZS_IS_KGDB(UP)  ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_KGDB)
98 #define ZS_WANTS_MODEM_STATUS(UP)       ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS)
99 #define ZS_IS_CHANNEL_A(UP)     ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A)
100 #define ZS_REGS_HELD(UP)        ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD)
101 #define ZS_TX_STOPPED(UP)       ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED)
102 #define ZS_TX_ACTIVE(UP)        ((UP)->flags & IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE)
103
104 /* Reading and writing Zilog8530 registers.  The delays are to make this
105  * driver work on the IP22 which needs a settling delay after each chip
106  * register access, other machines handle this in hardware via auxiliary
107  * flip-flops which implement the settle time we do in software.
108  *
109  * The port lock must be held and local IRQs must be disabled
110  * when {read,write}_zsreg is invoked.
111  */
112 static unsigned char read_zsreg(struct zilog_channel *channel,
113                                 unsigned char reg)
114 {
115         unsigned char retval;
116
117         writeb(reg, &channel->control);
118         ZSDELAY();
119         retval = readb(&channel->control);
120         ZSDELAY();
121
122         return retval;
123 }
124
125 static void write_zsreg(struct zilog_channel *channel,
126                         unsigned char reg, unsigned char value)
127 {
128         writeb(reg, &channel->control);
129         ZSDELAY();
130         writeb(value, &channel->control);
131         ZSDELAY();
132 }
133
134 static void ip22zilog_clear_fifo(struct zilog_channel *channel)
135 {
136         int i;
137
138         for (i = 0; i < 32; i++) {
139                 unsigned char regval;
140
141                 regval = readb(&channel->control);
142                 ZSDELAY();
143                 if (regval & Rx_CH_AV)
144                         break;
145
146                 regval = read_zsreg(channel, R1);
147                 readb(&channel->data);
148                 ZSDELAY();
149
150                 if (regval & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
151                         writeb(ERR_RES, &channel->control);
152                         ZSDELAY();
153                         ZS_WSYNC(channel);
154                 }
155         }
156 }
157
158 /* This function must only be called when the TX is not busy.  The UART
159  * port lock must be held and local interrupts disabled.
160  */
161 static void __load_zsregs(struct zilog_channel *channel, unsigned char *regs)
162 {
163         int i;
164
165         /* Let pending transmits finish.  */
166         for (i = 0; i < 1000; i++) {
167                 unsigned char stat = read_zsreg(channel, R1);
168                 if (stat & ALL_SNT)
169                         break;
170                 udelay(100);
171         }
172
173         writeb(ERR_RES, &channel->control);
174         ZSDELAY();
175         ZS_WSYNC(channel);
176
177         ip22zilog_clear_fifo(channel);
178
179         /* Disable all interrupts.  */
180         write_zsreg(channel, R1,
181                     regs[R1] & ~(RxINT_MASK | TxINT_ENAB | EXT_INT_ENAB));
182
183         /* Set parity, sync config, stop bits, and clock divisor.  */
184         write_zsreg(channel, R4, regs[R4]);
185
186         /* Set misc. TX/RX control bits.  */
187         write_zsreg(channel, R10, regs[R10]);
188
189         /* Set TX/RX controls sans the enable bits.  */
190         write_zsreg(channel, R3, regs[R3] & ~RxENAB);
191         write_zsreg(channel, R5, regs[R5] & ~TxENAB);
192
193         /* Synchronous mode config.  */
194         write_zsreg(channel, R6, regs[R6]);
195         write_zsreg(channel, R7, regs[R7]);
196
197         /* Don't mess with the interrupt vector (R2, unused by us) and
198          * master interrupt control (R9).  We make sure this is setup
199          * properly at probe time then never touch it again.
200          */
201
202         /* Disable baud generator.  */
203         write_zsreg(channel, R14, regs[R14] & ~BRENAB);
204
205         /* Clock mode control.  */
206         write_zsreg(channel, R11, regs[R11]);
207
208         /* Lower and upper byte of baud rate generator divisor.  */
209         write_zsreg(channel, R12, regs[R12]);
210         write_zsreg(channel, R13, regs[R13]);
211
212         /* Now rewrite R14, with BRENAB (if set).  */
213         write_zsreg(channel, R14, regs[R14]);
214
215         /* External status interrupt control.  */
216         write_zsreg(channel, R15, regs[R15]);
217
218         /* Reset external status interrupts.  */
219         write_zsreg(channel, R0, RES_EXT_INT);
220         write_zsreg(channel, R0, RES_EXT_INT);
221
222         /* Rewrite R3/R5, this time without enables masked.  */
223         write_zsreg(channel, R3, regs[R3]);
224         write_zsreg(channel, R5, regs[R5]);
225
226         /* Rewrite R1, this time without IRQ enabled masked.  */
227         write_zsreg(channel, R1, regs[R1]);
228 }
229
230 /* Reprogram the Zilog channel HW registers with the copies found in the
231  * software state struct.  If the transmitter is busy, we defer this update
232  * until the next TX complete interrupt.  Else, we do it right now.
233  *
234  * The UART port lock must be held and local interrupts disabled.
235  */
236 static void ip22zilog_maybe_update_regs(struct uart_ip22zilog_port *up,
237                                        struct zilog_channel *channel)
238 {
239         if (!ZS_REGS_HELD(up)) {
240                 if (ZS_TX_ACTIVE(up)) {
241                         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD;
242                 } else {
243                         __load_zsregs(channel, up->curregs);
244                 }
245         }
246 }
247
248 #define Rx_BRK 0x0100                   /* BREAK event software flag.  */
249 #define Rx_SYS 0x0200                   /* SysRq event software flag.  */
250
251 static bool ip22zilog_receive_chars(struct uart_ip22zilog_port *up,
252                                                   struct zilog_channel *channel)
253 {
254         unsigned char ch, flag;
255         unsigned int r1;
256         bool push = up->port.state != NULL;
257
258         for (;;) {
259                 ch = readb(&channel->control);
260                 ZSDELAY();
261                 if (!(ch & Rx_CH_AV))
262                         break;
263
264                 r1 = read_zsreg(channel, R1);
265                 if (r1 & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR)) {
266                         writeb(ERR_RES, &channel->control);
267                         ZSDELAY();
268                         ZS_WSYNC(channel);
269                 }
270
271                 ch = readb(&channel->data);
272                 ZSDELAY();
273
274                 ch &= up->parity_mask;
275
276                 /* Handle the null char got when BREAK is removed.  */
277                 if (!ch)
278                         r1 |= up->tty_break;
279
280                 /* A real serial line, record the character and status.  */
281                 flag = TTY_NORMAL;
282                 up->port.icount.rx++;
283                 if (r1 & (PAR_ERR | Rx_OVR | CRC_ERR | Rx_SYS | Rx_BRK)) {
284                         up->tty_break = 0;
285
286                         if (r1 & (Rx_SYS | Rx_BRK)) {
287                                 up->port.icount.brk++;
288                                 if (r1 & Rx_SYS)
289                                         continue;
290                                 r1 &= ~(PAR_ERR | CRC_ERR);
291                         }
292                         else if (r1 & PAR_ERR)
293                                 up->port.icount.parity++;
294                         else if (r1 & CRC_ERR)
295                                 up->port.icount.frame++;
296                         if (r1 & Rx_OVR)
297                                 up->port.icount.overrun++;
298                         r1 &= up->port.read_status_mask;
299                         if (r1 & Rx_BRK)
300                                 flag = TTY_BREAK;
301                         else if (r1 & PAR_ERR)
302                                 flag = TTY_PARITY;
303                         else if (r1 & CRC_ERR)
304                                 flag = TTY_FRAME;
305                 }
306
307                 if (uart_handle_sysrq_char(&up->port, ch))
308                         continue;
309
310                 if (push)
311                         uart_insert_char(&up->port, r1, Rx_OVR, ch, flag);
312         }
313         return push;
314 }
315
316 static void ip22zilog_status_handle(struct uart_ip22zilog_port *up,
317                                    struct zilog_channel *channel)
318 {
319         unsigned char status;
320
321         status = readb(&channel->control);
322         ZSDELAY();
323
324         writeb(RES_EXT_INT, &channel->control);
325         ZSDELAY();
326         ZS_WSYNC(channel);
327
328         if (up->curregs[R15] & BRKIE) {
329                 if ((status & BRK_ABRT) && !(up->prev_status & BRK_ABRT)) {
330                         if (uart_handle_break(&up->port))
331                                 up->tty_break = Rx_SYS;
332                         else
333                                 up->tty_break = Rx_BRK;
334                 }
335         }
336
337         if (ZS_WANTS_MODEM_STATUS(up)) {
338                 if (status & SYNC)
339                         up->port.icount.dsr++;
340
341                 /* The Zilog just gives us an interrupt when DCD/CTS/etc. change.
342                  * But it does not tell us which bit has changed, we have to keep
343                  * track of this ourselves.
344                  */
345                 if ((status ^ up->prev_status) ^ DCD)
346                         uart_handle_dcd_change(&up->port,
347                                                (status & DCD));
348                 if ((status ^ up->prev_status) ^ CTS)
349                         uart_handle_cts_change(&up->port,
350                                                (status & CTS));
351
352                 wake_up_interruptible(&up->port.state->port.delta_msr_wait);
353         }
354
355         up->prev_status = status;
356 }
357
358 static void ip22zilog_transmit_chars(struct uart_ip22zilog_port *up,
359                                     struct zilog_channel *channel)
360 {
361         struct circ_buf *xmit;
362
363         if (ZS_IS_CONS(up)) {
364                 unsigned char status = readb(&channel->control);
365                 ZSDELAY();
366
367                 /* TX still busy?  Just wait for the next TX done interrupt.
368                  *
369                  * It can occur because of how we do serial console writes.  It would
370                  * be nice to transmit console writes just like we normally would for
371                  * a TTY line. (ie. buffered and TX interrupt driven).  That is not
372                  * easy because console writes cannot sleep.  One solution might be
373                  * to poll on enough port->xmit space becoming free.  -DaveM
374                  */
375                 if (!(status & Tx_BUF_EMP))
376                         return;
377         }
378
379         up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
380
381         if (ZS_REGS_HELD(up)) {
382                 __load_zsregs(channel, up->curregs);
383                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_REGS_HELD;
384         }
385
386         if (ZS_TX_STOPPED(up)) {
387                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
388                 goto ack_tx_int;
389         }
390
391         if (up->port.x_char) {
392                 up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
393                 writeb(up->port.x_char, &channel->data);
394                 ZSDELAY();
395                 ZS_WSYNC(channel);
396
397                 up->port.icount.tx++;
398                 up->port.x_char = 0;
399                 return;
400         }
401
402         if (up->port.state == NULL)
403                 goto ack_tx_int;
404         xmit = &up->port.state->xmit;
405         if (uart_circ_empty(xmit))
406                 goto ack_tx_int;
407         if (uart_tx_stopped(&up->port))
408                 goto ack_tx_int;
409
410         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
411         writeb(xmit->buf[xmit->tail], &channel->data);
412         ZSDELAY();
413         ZS_WSYNC(channel);
414
415         xmit->tail = (xmit->tail + 1) & (UART_XMIT_SIZE - 1);
416         up->port.icount.tx++;
417
418         if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
419                 uart_write_wakeup(&up->port);
420
421         return;
422
423 ack_tx_int:
424         writeb(RES_Tx_P, &channel->control);
425         ZSDELAY();
426         ZS_WSYNC(channel);
427 }
428
429 static irqreturn_t ip22zilog_interrupt(int irq, void *dev_id)
430 {
431         struct uart_ip22zilog_port *up = dev_id;
432
433         while (up) {
434                 struct zilog_channel *channel
435                         = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
436                 unsigned char r3;
437                 bool push = false;
438
439                 spin_lock(&up->port.lock);
440                 r3 = read_zsreg(channel, R3);
441
442                 /* Channel A */
443                 if (r3 & (CHAEXT | CHATxIP | CHARxIP)) {
444                         writeb(RES_H_IUS, &channel->control);
445                         ZSDELAY();
446                         ZS_WSYNC(channel);
447
448                         if (r3 & CHARxIP)
449                                 push = ip22zilog_receive_chars(up, channel);
450                         if (r3 & CHAEXT)
451                                 ip22zilog_status_handle(up, channel);
452                         if (r3 & CHATxIP)
453                                 ip22zilog_transmit_chars(up, channel);
454                 }
455                 spin_unlock(&up->port.lock);
456
457                 if (push)
458                         tty_flip_buffer_push(&up->port.state->port);
459
460                 /* Channel B */
461                 up = up->next;
462                 channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
463                 push = false;
464
465                 spin_lock(&up->port.lock);
466                 if (r3 & (CHBEXT | CHBTxIP | CHBRxIP)) {
467                         writeb(RES_H_IUS, &channel->control);
468                         ZSDELAY();
469                         ZS_WSYNC(channel);
470
471                         if (r3 & CHBRxIP)
472                                 push = ip22zilog_receive_chars(up, channel);
473                         if (r3 & CHBEXT)
474                                 ip22zilog_status_handle(up, channel);
475                         if (r3 & CHBTxIP)
476                                 ip22zilog_transmit_chars(up, channel);
477                 }
478                 spin_unlock(&up->port.lock);
479
480                 if (push)
481                         tty_flip_buffer_push(&up->port.state->port);
482
483                 up = up->next;
484         }
485
486         return IRQ_HANDLED;
487 }
488
489 /* A convenient way to quickly get R0 status.  The caller must _not_ hold the
490  * port lock, it is acquired here.
491  */
492 static __inline__ unsigned char ip22zilog_read_channel_status(struct uart_port *port)
493 {
494         struct zilog_channel *channel;
495         unsigned char status;
496
497         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
498         status = readb(&channel->control);
499         ZSDELAY();
500
501         return status;
502 }
503
504 /* The port lock is not held.  */
505 static unsigned int ip22zilog_tx_empty(struct uart_port *port)
506 {
507         unsigned long flags;
508         unsigned char status;
509         unsigned int ret;
510
511         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
512
513         status = ip22zilog_read_channel_status(port);
514
515         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
516
517         if (status & Tx_BUF_EMP)
518                 ret = TIOCSER_TEMT;
519         else
520                 ret = 0;
521
522         return ret;
523 }
524
525 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
526 static unsigned int ip22zilog_get_mctrl(struct uart_port *port)
527 {
528         unsigned char status;
529         unsigned int ret;
530
531         status = ip22zilog_read_channel_status(port);
532
533         ret = 0;
534         if (status & DCD)
535                 ret |= TIOCM_CAR;
536         if (status & SYNC)
537                 ret |= TIOCM_DSR;
538         if (status & CTS)
539                 ret |= TIOCM_CTS;
540
541         return ret;
542 }
543
544 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
545 static void ip22zilog_set_mctrl(struct uart_port *port, unsigned int mctrl)
546 {
547         struct uart_ip22zilog_port *up =
548                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
549         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
550         unsigned char set_bits, clear_bits;
551
552         set_bits = clear_bits = 0;
553
554         if (mctrl & TIOCM_RTS)
555                 set_bits |= RTS;
556         else
557                 clear_bits |= RTS;
558         if (mctrl & TIOCM_DTR)
559                 set_bits |= DTR;
560         else
561                 clear_bits |= DTR;
562
563         /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
564         up->curregs[R5] |= set_bits;
565         up->curregs[R5] &= ~clear_bits;
566         write_zsreg(channel, R5, up->curregs[R5]);
567 }
568
569 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
570 static void ip22zilog_stop_tx(struct uart_port *port)
571 {
572         struct uart_ip22zilog_port *up =
573                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
574
575         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
576 }
577
578 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
579 static void ip22zilog_start_tx(struct uart_port *port)
580 {
581         struct uart_ip22zilog_port *up =
582                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
583         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
584         unsigned char status;
585
586         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_TX_ACTIVE;
587         up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_TX_STOPPED;
588
589         status = readb(&channel->control);
590         ZSDELAY();
591
592         /* TX busy?  Just wait for the TX done interrupt.  */
593         if (!(status & Tx_BUF_EMP))
594                 return;
595
596         /* Send the first character to jump-start the TX done
597          * IRQ sending engine.
598          */
599         if (port->x_char) {
600                 writeb(port->x_char, &channel->data);
601                 ZSDELAY();
602                 ZS_WSYNC(channel);
603
604                 port->icount.tx++;
605                 port->x_char = 0;
606         } else {
607                 struct circ_buf *xmit = &port->state->xmit;
608
609                 if (uart_circ_empty(xmit))
610                         return;
611                 writeb(xmit->buf[xmit->tail], &channel->data);
612                 ZSDELAY();
613                 ZS_WSYNC(channel);
614
615                 xmit->tail = (xmit->tail + 1) & (UART_XMIT_SIZE - 1);
616                 port->icount.tx++;
617
618                 if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
619                         uart_write_wakeup(&up->port);
620         }
621 }
622
623 /* The port lock is held and interrupts are disabled.  */
624 static void ip22zilog_stop_rx(struct uart_port *port)
625 {
626         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
627         struct zilog_channel *channel;
628
629         if (ZS_IS_CONS(up))
630                 return;
631
632         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
633
634         /* Disable all RX interrupts.  */
635         up->curregs[R1] &= ~RxINT_MASK;
636         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
637 }
638
639 /* The port lock is held.  */
640 static void ip22zilog_enable_ms(struct uart_port *port)
641 {
642         struct uart_ip22zilog_port *up =
643                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
644         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
645         unsigned char new_reg;
646
647         new_reg = up->curregs[R15] | (DCDIE | SYNCIE | CTSIE);
648         if (new_reg != up->curregs[R15]) {
649                 up->curregs[R15] = new_reg;
650
651                 /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
652                 write_zsreg(channel, R15, up->curregs[R15]);
653         }
654 }
655
656 /* The port lock is not held.  */
657 static void ip22zilog_break_ctl(struct uart_port *port, int break_state)
658 {
659         struct uart_ip22zilog_port *up =
660                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
661         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
662         unsigned char set_bits, clear_bits, new_reg;
663         unsigned long flags;
664
665         set_bits = clear_bits = 0;
666
667         if (break_state)
668                 set_bits |= SND_BRK;
669         else
670                 clear_bits |= SND_BRK;
671
672         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
673
674         new_reg = (up->curregs[R5] | set_bits) & ~clear_bits;
675         if (new_reg != up->curregs[R5]) {
676                 up->curregs[R5] = new_reg;
677
678                 /* NOTE: Not subject to 'transmitter active' rule.  */
679                 write_zsreg(channel, R5, up->curregs[R5]);
680         }
681
682         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
683 }
684
685 static void __ip22zilog_reset(struct uart_ip22zilog_port *up)
686 {
687         struct zilog_channel *channel;
688         int i;
689
690         if (up->flags & IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE)
691                 return;
692
693         /* Let pending transmits finish.  */
694         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
695         for (i = 0; i < 1000; i++) {
696                 unsigned char stat = read_zsreg(channel, R1);
697                 if (stat & ALL_SNT)
698                         break;
699                 udelay(100);
700         }
701
702         if (!ZS_IS_CHANNEL_A(up)) {
703                 up++;
704                 channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
705         }
706         write_zsreg(channel, R9, FHWRES);
707         ZSDELAY_LONG();
708         (void) read_zsreg(channel, R0);
709
710         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE;
711         up->next->flags |= IP22ZILOG_FLAG_RESET_DONE;
712 }
713
714 static void __ip22zilog_startup(struct uart_ip22zilog_port *up)
715 {
716         struct zilog_channel *channel;
717
718         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(&up->port);
719
720         __ip22zilog_reset(up);
721
722         __load_zsregs(channel, up->curregs);
723         /* set master interrupt enable */
724         write_zsreg(channel, R9, up->curregs[R9]);
725         up->prev_status = readb(&channel->control);
726
727         /* Enable receiver and transmitter.  */
728         up->curregs[R3] |= RxENAB;
729         up->curregs[R5] |= TxENAB;
730
731         up->curregs[R1] |= EXT_INT_ENAB | INT_ALL_Rx | TxINT_ENAB;
732         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
733 }
734
735 static int ip22zilog_startup(struct uart_port *port)
736 {
737         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
738         unsigned long flags;
739
740         if (ZS_IS_CONS(up))
741                 return 0;
742
743         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
744         __ip22zilog_startup(up);
745         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
746         return 0;
747 }
748
749 /*
750  * The test for ZS_IS_CONS is explained by the following e-mail:
751  *****
752  * From: Russell King <rmk@arm.linux.org.uk>
753  * Date: Sun, 8 Dec 2002 10:18:38 +0000
754  *
755  * On Sun, Dec 08, 2002 at 02:43:36AM -0500, Pete Zaitcev wrote:
756  * > I boot my 2.5 boxes using "console=ttyS0,9600" argument,
757  * > and I noticed that something is not right with reference
758  * > counting in this case. It seems that when the console
759  * > is open by kernel initially, this is not accounted
760  * > as an open, and uart_startup is not called.
761  *
762  * That is correct.  We are unable to call uart_startup when the serial
763  * console is initialised because it may need to allocate memory (as
764  * request_irq does) and the memory allocators may not have been
765  * initialised.
766  *
767  * 1. initialise the port into a state where it can send characters in the
768  *    console write method.
769  *
770  * 2. don't do the actual hardware shutdown in your shutdown() method (but
771  *    do the normal software shutdown - ie, free irqs etc)
772  *****
773  */
774 static void ip22zilog_shutdown(struct uart_port *port)
775 {
776         struct uart_ip22zilog_port *up = UART_ZILOG(port);
777         struct zilog_channel *channel;
778         unsigned long flags;
779
780         if (ZS_IS_CONS(up))
781                 return;
782
783         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
784
785         channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
786
787         /* Disable receiver and transmitter.  */
788         up->curregs[R3] &= ~RxENAB;
789         up->curregs[R5] &= ~TxENAB;
790
791         /* Disable all interrupts and BRK assertion.  */
792         up->curregs[R1] &= ~(EXT_INT_ENAB | TxINT_ENAB | RxINT_MASK);
793         up->curregs[R5] &= ~SND_BRK;
794         ip22zilog_maybe_update_regs(up, channel);
795
796         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
797 }
798
799 /* Shared by TTY driver and serial console setup.  The port lock is held
800  * and local interrupts are disabled.
801  */
802 static void
803 ip22zilog_convert_to_zs(struct uart_ip22zilog_port *up, unsigned int cflag,
804                        unsigned int iflag, int brg)
805 {
806
807         up->curregs[R10] = NRZ;
808         up->curregs[R11] = TCBR | RCBR;
809
810         /* Program BAUD and clock source. */
811         up->curregs[R4] &= ~XCLK_MASK;
812         up->curregs[R4] |= X16CLK;
813         up->curregs[R12] = brg & 0xff;
814         up->curregs[R13] = (brg >> 8) & 0xff;
815         up->curregs[R14] = BRENAB;
816
817         /* Character size, stop bits, and parity. */
818         up->curregs[3] &= ~RxN_MASK;
819         up->curregs[5] &= ~TxN_MASK;
820         switch (cflag & CSIZE) {
821         case CS5:
822                 up->curregs[3] |= Rx5;
823                 up->curregs[5] |= Tx5;
824                 up->parity_mask = 0x1f;
825                 break;
826         case CS6:
827                 up->curregs[3] |= Rx6;
828                 up->curregs[5] |= Tx6;
829                 up->parity_mask = 0x3f;
830                 break;
831         case CS7:
832                 up->curregs[3] |= Rx7;
833                 up->curregs[5] |= Tx7;
834                 up->parity_mask = 0x7f;
835                 break;
836         case CS8:
837         default:
838                 up->curregs[3] |= Rx8;
839                 up->curregs[5] |= Tx8;
840                 up->parity_mask = 0xff;
841                 break;
842         }
843         up->curregs[4] &= ~0x0c;
844         if (cflag & CSTOPB)
845                 up->curregs[4] |= SB2;
846         else
847                 up->curregs[4] |= SB1;
848         if (cflag & PARENB)
849                 up->curregs[4] |= PAR_ENAB;
850         else
851                 up->curregs[4] &= ~PAR_ENAB;
852         if (!(cflag & PARODD))
853                 up->curregs[4] |= PAR_EVEN;
854         else
855                 up->curregs[4] &= ~PAR_EVEN;
856
857         up->port.read_status_mask = Rx_OVR;
858         if (iflag & INPCK)
859                 up->port.read_status_mask |= CRC_ERR | PAR_ERR;
860         if (iflag & (IGNBRK | BRKINT | PARMRK))
861                 up->port.read_status_mask |= BRK_ABRT;
862
863         up->port.ignore_status_mask = 0;
864         if (iflag & IGNPAR)
865                 up->port.ignore_status_mask |= CRC_ERR | PAR_ERR;
866         if (iflag & IGNBRK) {
867                 up->port.ignore_status_mask |= BRK_ABRT;
868                 if (iflag & IGNPAR)
869                         up->port.ignore_status_mask |= Rx_OVR;
870         }
871
872         if ((cflag & CREAD) == 0)
873                 up->port.ignore_status_mask = 0xff;
874 }
875
876 /* The port lock is not held.  */
877 static void
878 ip22zilog_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,
879                       struct ktermios *old)
880 {
881         struct uart_ip22zilog_port *up =
882                 container_of(port, struct uart_ip22zilog_port, port);
883         unsigned long flags;
884         int baud, brg;
885
886         baud = uart_get_baud_rate(port, termios, old, 1200, 76800);
887
888         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
889
890         brg = BPS_TO_BRG(baud, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
891
892         ip22zilog_convert_to_zs(up, termios->c_cflag, termios->c_iflag, brg);
893
894         if (UART_ENABLE_MS(&up->port, termios->c_cflag))
895                 up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS;
896         else
897                 up->flags &= ~IP22ZILOG_FLAG_MODEM_STATUS;
898
899         ip22zilog_maybe_update_regs(up, ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port));
900         uart_update_timeout(port, termios->c_cflag, baud);
901
902         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
903 }
904
905 static const char *ip22zilog_type(struct uart_port *port)
906 {
907         return "IP22-Zilog";
908 }
909
910 /* We do not request/release mappings of the registers here, this
911  * happens at early serial probe time.
912  */
913 static void ip22zilog_release_port(struct uart_port *port)
914 {
915 }
916
917 static int ip22zilog_request_port(struct uart_port *port)
918 {
919         return 0;
920 }
921
922 /* These do not need to do anything interesting either.  */
923 static void ip22zilog_config_port(struct uart_port *port, int flags)
924 {
925 }
926
927 /* We do not support letting the user mess with the divisor, IRQ, etc. */
928 static int ip22zilog_verify_port(struct uart_port *port, struct serial_struct *ser)
929 {
930         return -EINVAL;
931 }
932
933 static struct uart_ops ip22zilog_pops = {
934         .tx_empty       =       ip22zilog_tx_empty,
935         .set_mctrl      =       ip22zilog_set_mctrl,
936         .get_mctrl      =       ip22zilog_get_mctrl,
937         .stop_tx        =       ip22zilog_stop_tx,
938         .start_tx       =       ip22zilog_start_tx,
939         .stop_rx        =       ip22zilog_stop_rx,
940         .enable_ms      =       ip22zilog_enable_ms,
941         .break_ctl      =       ip22zilog_break_ctl,
942         .startup        =       ip22zilog_startup,
943         .shutdown       =       ip22zilog_shutdown,
944         .set_termios    =       ip22zilog_set_termios,
945         .type           =       ip22zilog_type,
946         .release_port   =       ip22zilog_release_port,
947         .request_port   =       ip22zilog_request_port,
948         .config_port    =       ip22zilog_config_port,
949         .verify_port    =       ip22zilog_verify_port,
950 };
951
952 static struct uart_ip22zilog_port *ip22zilog_port_table;
953 static struct zilog_layout **ip22zilog_chip_regs;
954
955 static struct uart_ip22zilog_port *ip22zilog_irq_chain;
956 static int zilog_irq = -1;
957
958 static void * __init alloc_one_table(unsigned long size)
959 {
960         return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
961 }
962
963 static void __init ip22zilog_alloc_tables(void)
964 {
965         ip22zilog_port_table = (struct uart_ip22zilog_port *)
966                 alloc_one_table(NUM_CHANNELS * sizeof(struct uart_ip22zilog_port));
967         ip22zilog_chip_regs = (struct zilog_layout **)
968                 alloc_one_table(NUM_IP22ZILOG * sizeof(struct zilog_layout *));
969
970         if (ip22zilog_port_table == NULL || ip22zilog_chip_regs == NULL) {
971                 panic("IP22-Zilog: Cannot allocate IP22-Zilog tables.");
972         }
973 }
974
975 /* Get the address of the registers for IP22-Zilog instance CHIP.  */
976 static struct zilog_layout * __init get_zs(int chip)
977 {
978         unsigned long base;
979
980         if (chip < 0 || chip >= NUM_IP22ZILOG) {
981                 panic("IP22-Zilog: Illegal chip number %d in get_zs.", chip);
982         }
983
984         /* Not probe-able, hard code it. */
985         base = (unsigned long) &sgioc->uart;
986
987         zilog_irq = SGI_SERIAL_IRQ;
988         request_mem_region(base, 8, "IP22-Zilog");
989
990         return (struct zilog_layout *) base;
991 }
992
993 #define ZS_PUT_CHAR_MAX_DELAY   2000    /* 10 ms */
994
995 #ifdef CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE
996 static void ip22zilog_put_char(struct uart_port *port, int ch)
997 {
998         struct zilog_channel *channel = ZILOG_CHANNEL_FROM_PORT(port);
999         int loops = ZS_PUT_CHAR_MAX_DELAY;
1000
1001         /* This is a timed polling loop so do not switch the explicit
1002          * udelay with ZSDELAY as that is a NOP on some platforms.  -DaveM
1003          */
1004         do {
1005                 unsigned char val = readb(&channel->control);
1006                 if (val & Tx_BUF_EMP) {
1007                         ZSDELAY();
1008                         break;
1009                 }
1010                 udelay(5);
1011         } while (--loops);
1012
1013         writeb(ch, &channel->data);
1014         ZSDELAY();
1015         ZS_WSYNC(channel);
1016 }
1017
1018 static void
1019 ip22zilog_console_write(struct console *con, const char *s, unsigned int count)
1020 {
1021         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[con->index];
1022         unsigned long flags;
1023
1024         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
1025         uart_console_write(&up->port, s, count, ip22zilog_put_char);
1026         udelay(2);
1027         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
1028 }
1029
1030 static int __init ip22zilog_console_setup(struct console *con, char *options)
1031 {
1032         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[con->index];
1033         unsigned long flags;
1034         int baud = 9600, bits = 8;
1035         int parity = 'n';
1036         int flow = 'n';
1037
1038         up->flags |= IP22ZILOG_FLAG_IS_CONS;
1039
1040         printk(KERN_INFO "Console: ttyS%d (IP22-Zilog)\n", con->index);
1041
1042         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
1043
1044         up->curregs[R15] |= BRKIE;
1045
1046         __ip22zilog_startup(up);
1047
1048         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
1049
1050         if (options)
1051                 uart_parse_options(options, &baud, &parity, &bits, &flow);
1052         return uart_set_options(&up->port, con, baud, parity, bits, flow);
1053 }
1054
1055 static struct uart_driver ip22zilog_reg;
1056
1057 static struct console ip22zilog_console = {
1058         .name   =       "ttyS",
1059         .write  =       ip22zilog_console_write,
1060         .device =       uart_console_device,
1061         .setup  =       ip22zilog_console_setup,
1062         .flags  =       CON_PRINTBUFFER,
1063         .index  =       -1,
1064         .data   =       &ip22zilog_reg,
1065 };
1066 #endif /* CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE */
1067
1068 static struct uart_driver ip22zilog_reg = {
1069         .owner          = THIS_MODULE,
1070         .driver_name    = "serial",
1071         .dev_name       = "ttyS",
1072         .major          = TTY_MAJOR,
1073         .minor          = 64,
1074         .nr             = NUM_CHANNELS,
1075 #ifdef CONFIG_SERIAL_IP22_ZILOG_CONSOLE
1076         .cons           = &ip22zilog_console,
1077 #endif
1078 };
1079
1080 static void __init ip22zilog_prepare(void)
1081 {
1082         struct uart_ip22zilog_port *up;
1083         struct zilog_layout *rp;
1084         int channel, chip;
1085
1086         /*
1087          * Temporary fix.
1088          */
1089         for (channel = 0; channel < NUM_CHANNELS; channel++)
1090                 spin_lock_init(&ip22zilog_port_table[channel].port.lock);
1091
1092         ip22zilog_irq_chain = &ip22zilog_port_table[NUM_CHANNELS - 1];
1093         up = &ip22zilog_port_table[0];
1094         for (channel = NUM_CHANNELS - 1 ; channel > 0; channel--)
1095                 up[channel].next = &up[channel - 1];
1096         up[channel].next = NULL;
1097
1098         for (chip = 0; chip < NUM_IP22ZILOG; chip++) {
1099                 if (!ip22zilog_chip_regs[chip]) {
1100                         ip22zilog_chip_regs[chip] = rp = get_zs(chip);
1101
1102                         up[(chip * 2) + 0].port.membase = (char *) &rp->channelB;
1103                         up[(chip * 2) + 1].port.membase = (char *) &rp->channelA;
1104
1105                         /* In theory mapbase is the physical address ...  */
1106                         up[(chip * 2) + 0].port.mapbase =
1107                                 (unsigned long) ioremap((unsigned long) &rp->channelB, 8);
1108                         up[(chip * 2) + 1].port.mapbase =
1109                                 (unsigned long) ioremap((unsigned long) &rp->channelA, 8);
1110                 }
1111
1112                 /* Channel A */
1113                 up[(chip * 2) + 0].port.iotype = UPIO_MEM;
1114                 up[(chip * 2) + 0].port.irq = zilog_irq;
1115                 up[(chip * 2) + 0].port.uartclk = ZS_CLOCK;
1116                 up[(chip * 2) + 0].port.fifosize = 1;
1117                 up[(chip * 2) + 0].port.ops = &ip22zilog_pops;
1118                 up[(chip * 2) + 0].port.type = PORT_IP22ZILOG;
1119                 up[(chip * 2) + 0].port.flags = 0;
1120                 up[(chip * 2) + 0].port.line = (chip * 2) + 0;
1121                 up[(chip * 2) + 0].flags = 0;
1122
1123                 /* Channel B */
1124                 up[(chip * 2) + 1].port.iotype = UPIO_MEM;
1125                 up[(chip * 2) + 1].port.irq = zilog_irq;
1126                 up[(chip * 2) + 1].port.uartclk = ZS_CLOCK;
1127                 up[(chip * 2) + 1].port.fifosize = 1;
1128                 up[(chip * 2) + 1].port.ops = &ip22zilog_pops;
1129                 up[(chip * 2) + 1].port.type = PORT_IP22ZILOG;
1130                 up[(chip * 2) + 1].port.line = (chip * 2) + 1;
1131                 up[(chip * 2) + 1].flags |= IP22ZILOG_FLAG_IS_CHANNEL_A;
1132         }
1133
1134         for (channel = 0; channel < NUM_CHANNELS; channel++) {
1135                 struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[channel];
1136                 int brg;
1137
1138                 /* Normal serial TTY. */
1139                 up->parity_mask = 0xff;
1140                 up->curregs[R1] = EXT_INT_ENAB | INT_ALL_Rx | TxINT_ENAB;
1141                 up->curregs[R4] = PAR_EVEN | X16CLK | SB1;
1142                 up->curregs[R3] = RxENAB | Rx8;
1143                 up->curregs[R5] = TxENAB | Tx8;
1144                 up->curregs[R9] = NV | MIE;
1145                 up->curregs[R10] = NRZ;
1146                 up->curregs[R11] = TCBR | RCBR;
1147                 brg = BPS_TO_BRG(9600, ZS_CLOCK / ZS_CLOCK_DIVISOR);
1148                 up->curregs[R12] = (brg & 0xff);
1149                 up->curregs[R13] = (brg >> 8) & 0xff;
1150                 up->curregs[R14] = BRENAB;
1151         }
1152 }
1153
1154 static int __init ip22zilog_ports_init(void)
1155 {
1156         int ret;
1157
1158         printk(KERN_INFO "Serial: IP22 Zilog driver (%d chips).\n", NUM_IP22ZILOG);
1159
1160         ip22zilog_prepare();
1161
1162         if (request_irq(zilog_irq, ip22zilog_interrupt, 0,
1163                         "IP22-Zilog", ip22zilog_irq_chain)) {
1164                 panic("IP22-Zilog: Unable to register zs interrupt handler.\n");
1165         }
1166
1167         ret = uart_register_driver(&ip22zilog_reg);
1168         if (ret == 0) {
1169                 int i;
1170
1171                 for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1172                         struct uart_ip22zilog_port *up = &ip22zilog_port_table[i];
1173
1174                         uart_add_one_port(&ip22zilog_reg, &up->port);
1175                 }
1176         }
1177
1178         return ret;
1179 }
1180
1181 static int __init ip22zilog_init(void)
1182 {
1183         /* IP22 Zilog setup is hard coded, no probing to do.  */
1184         ip22zilog_alloc_tables();
1185         ip22zilog_ports_init();
1186
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 static void __exit ip22zilog_exit(void)
1191 {
1192         int i;
1193         struct uart_ip22zilog_port *up;
1194
1195         for (i = 0; i < NUM_CHANNELS; i++) {
1196                 up = &ip22zilog_port_table[i];
1197
1198                 uart_remove_one_port(&ip22zilog_reg, &up->port);
1199         }
1200
1201         /* Free IO mem */
1202         up = &ip22zilog_port_table[0];
1203         for (i = 0; i < NUM_IP22ZILOG; i++) {
1204                 if (up[(i * 2) + 0].port.mapbase) {
1205                    iounmap((void*)up[(i * 2) + 0].port.mapbase);
1206                    up[(i * 2) + 0].port.mapbase = 0;
1207                 }
1208                 if (up[(i * 2) + 1].port.mapbase) {
1209                         iounmap((void*)up[(i * 2) + 1].port.mapbase);
1210                         up[(i * 2) + 1].port.mapbase = 0;
1211                 }
1212         }
1213
1214         uart_unregister_driver(&ip22zilog_reg);
1215 }
1216
1217 module_init(ip22zilog_init);
1218 module_exit(ip22zilog_exit);
1219
1220 /* David wrote it but I'm to blame for the bugs ...  */
1221 MODULE_AUTHOR("Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>");
1222 MODULE_DESCRIPTION("SGI Zilog serial port driver");
1223 MODULE_LICENSE("GPL");