mfd: Rename twl4030* driver files to enable re-use
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / gpio / gpiolib.c
index 623fcd9..50de0f5 100644 (file)
@@ -1,9 +1,14 @@
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/interrupt.h>
 #include <linux/irq.h>
 #include <linux/spinlock.h>
-
-#include <asm/gpio.h>
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/debugfs.h>
+#include <linux/seq_file.h>
+#include <linux/gpio.h>
+#include <linux/idr.h>
 
 
 /* Optional implementation infrastructure for GPIO interfaces.
@@ -43,6 +48,16 @@ struct gpio_desc {
 /* flag symbols are bit numbers */
 #define FLAG_REQUESTED 0
 #define FLAG_IS_OUT    1
+#define FLAG_RESERVED  2
+#define FLAG_EXPORT    3       /* protected by sysfs_lock */
+#define FLAG_SYSFS     4       /* exported via /sys/class/gpio/control */
+#define FLAG_TRIG_FALL 5       /* trigger on falling edge */
+#define FLAG_TRIG_RISE 6       /* trigger on rising edge */
+
+#define PDESC_ID_SHIFT 16      /* add new flags before this one */
+
+#define GPIO_FLAGS_MASK                ((1 << PDESC_ID_SHIFT) - 1)
+#define GPIO_TRIGGER_MASK      (BIT(FLAG_TRIG_FALL) | BIT(FLAG_TRIG_RISE))
 
 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
        const char              *label;
@@ -50,6 +65,15 @@ struct gpio_desc {
 };
 static struct gpio_desc gpio_desc[ARCH_NR_GPIOS];
 
+#ifdef CONFIG_GPIO_SYSFS
+struct poll_desc {
+       struct work_struct      work;
+       struct sysfs_dirent     *value_sd;
+};
+
+static struct idr pdesc_idr;
+#endif
+
 static inline void desc_set_label(struct gpio_desc *d, const char *label)
 {
 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
@@ -61,17 +85,32 @@ static inline void desc_set_label(struct gpio_desc *d, const char *label)
  * when setting direction, and otherwise illegal.  Until board setup code
  * and drivers use explicit requests everywhere (which won't happen when
  * those calls have no teeth) we can't avoid autorequesting.  This nag
- * message should motivate switching to explicit requests...
+ * message should motivate switching to explicit requests... so should
+ * the weaker cleanup after faults, compared to gpio_request().
+ *
+ * NOTE: the autorequest mechanism is going away; at this point it's
+ * only "legal" in the sense that (old) code using it won't break yet,
+ * but instead only triggers a WARN() stack dump.
  */
-static void gpio_ensure_requested(struct gpio_desc *desc)
+static int gpio_ensure_requested(struct gpio_desc *desc, unsigned offset)
 {
-       if (test_and_set_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags) == 0) {
-               pr_warning("GPIO-%d autorequested\n", (int)(desc - gpio_desc));
+       const struct gpio_chip *chip = desc->chip;
+       const int gpio = chip->base + offset;
+
+       if (WARN(test_and_set_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags) == 0,
+                       "autorequest GPIO-%d\n", gpio)) {
+               if (!try_module_get(chip->owner)) {
+                       pr_err("GPIO-%d: module can't be gotten \n", gpio);
+                       clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags);
+                       /* lose */
+                       return -EIO;
+               }
                desc_set_label(desc, "[auto]");
-               if (!try_module_get(desc->chip->owner))
-                       pr_err("GPIO-%d: module can't be gotten \n",
-                                       (int)(desc - gpio_desc));
+               /* caller must chip->request() w/o spinlock */
+               if (chip->request)
+                       return 1;
        }
+       return 0;
 }
 
 /* caller holds gpio_lock *OR* gpio is marked as requested */
@@ -80,6 +119,782 @@ static inline struct gpio_chip *gpio_to_chip(unsigned gpio)
        return gpio_desc[gpio].chip;
 }
 
+/* dynamic allocation of GPIOs, e.g. on a hotplugged device */
+static int gpiochip_find_base(int ngpio)
+{
+       int i;
+       int spare = 0;
+       int base = -ENOSPC;
+
+       for (i = ARCH_NR_GPIOS - 1; i >= 0 ; i--) {
+               struct gpio_desc *desc = &gpio_desc[i];
+               struct gpio_chip *chip = desc->chip;
+
+               if (!chip && !test_bit(FLAG_RESERVED, &desc->flags)) {
+                       spare++;
+                       if (spare == ngpio) {
+                               base = i;
+                               break;
+                       }
+               } else {
+                       spare = 0;
+                       if (chip)
+                               i -= chip->ngpio - 1;
+               }
+       }
+
+       if (gpio_is_valid(base))
+               pr_debug("%s: found new base at %d\n", __func__, base);
+       return base;
+}
+
+/**
+ * gpiochip_reserve() - reserve range of gpios to use with platform code only
+ * @start: starting gpio number
+ * @ngpio: number of gpios to reserve
+ * Context: platform init, potentially before irqs or kmalloc will work
+ *
+ * Returns a negative errno if any gpio within the range is already reserved
+ * or registered, else returns zero as a success code.  Use this function
+ * to mark a range of gpios as unavailable for dynamic gpio number allocation,
+ * for example because its driver support is not yet loaded.
+ */
+int __init gpiochip_reserve(int start, int ngpio)
+{
+       int ret = 0;
+       unsigned long flags;
+       int i;
+
+       if (!gpio_is_valid(start) || !gpio_is_valid(start + ngpio - 1))
+               return -EINVAL;
+
+       spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+
+       for (i = start; i < start + ngpio; i++) {
+               struct gpio_desc *desc = &gpio_desc[i];
+
+               if (desc->chip || test_bit(FLAG_RESERVED, &desc->flags)) {
+                       ret = -EBUSY;
+                       goto err;
+               }
+
+               set_bit(FLAG_RESERVED, &desc->flags);
+       }
+
+       pr_debug("%s: reserved gpios from %d to %d\n",
+                __func__, start, start + ngpio - 1);
+err:
+       spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+
+       return ret;
+}
+
+#ifdef CONFIG_GPIO_SYSFS
+
+/* lock protects against unexport_gpio() being called while
+ * sysfs files are active.
+ */
+static DEFINE_MUTEX(sysfs_lock);
+
+/*
+ * /sys/class/gpio/gpioN... only for GPIOs that are exported
+ *   /direction
+ *      * MAY BE OMITTED if kernel won't allow direction changes
+ *      * is read/write as "in" or "out"
+ *      * may also be written as "high" or "low", initializing
+ *        output value as specified ("out" implies "low")
+ *   /value
+ *      * always readable, subject to hardware behavior
+ *      * may be writable, as zero/nonzero
+ *   /edge
+ *      * configures behavior of poll(2) on /value
+ *      * available only if pin can generate IRQs on input
+ *      * is read/write as "none", "falling", "rising", or "both"
+ */
+
+static ssize_t gpio_direction_show(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
+       ssize_t                 status;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
+               status = -EIO;
+       else
+               status = sprintf(buf, "%s\n",
+                       test_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags)
+                               ? "out" : "in");
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+       return status;
+}
+
+static ssize_t gpio_direction_store(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t size)
+{
+       const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
+       unsigned                gpio = desc - gpio_desc;
+       ssize_t                 status;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
+               status = -EIO;
+       else if (sysfs_streq(buf, "high"))
+               status = gpio_direction_output(gpio, 1);
+       else if (sysfs_streq(buf, "out") || sysfs_streq(buf, "low"))
+               status = gpio_direction_output(gpio, 0);
+       else if (sysfs_streq(buf, "in"))
+               status = gpio_direction_input(gpio);
+       else
+               status = -EINVAL;
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+       return status ? : size;
+}
+
+static const DEVICE_ATTR(direction, 0644,
+               gpio_direction_show, gpio_direction_store);
+
+static ssize_t gpio_value_show(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
+       unsigned                gpio = desc - gpio_desc;
+       ssize_t                 status;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
+               status = -EIO;
+       else
+               status = sprintf(buf, "%d\n", !!gpio_get_value_cansleep(gpio));
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+       return status;
+}
+
+static ssize_t gpio_value_store(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t size)
+{
+       const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
+       unsigned                gpio = desc - gpio_desc;
+       ssize_t                 status;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
+               status = -EIO;
+       else if (!test_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags))
+               status = -EPERM;
+       else {
+               long            value;
+
+               status = strict_strtol(buf, 0, &value);
+               if (status == 0) {
+                       gpio_set_value_cansleep(gpio, value != 0);
+                       status = size;
+               }
+       }
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+       return status;
+}
+
+static /*const*/ DEVICE_ATTR(value, 0644,
+               gpio_value_show, gpio_value_store);
+
+static irqreturn_t gpio_sysfs_irq(int irq, void *priv)
+{
+       struct work_struct      *work = priv;
+
+       schedule_work(work);
+       return IRQ_HANDLED;
+}
+
+static void gpio_notify_sysfs(struct work_struct *work)
+{
+       struct poll_desc        *pdesc;
+
+       pdesc = container_of(work, struct poll_desc, work);
+       sysfs_notify_dirent(pdesc->value_sd);
+}
+
+static int gpio_setup_irq(struct gpio_desc *desc, struct device *dev,
+               unsigned long gpio_flags)
+{
+       struct poll_desc        *pdesc;
+       unsigned long           irq_flags;
+       int                     ret, irq, id;
+
+       if ((desc->flags & GPIO_TRIGGER_MASK) == gpio_flags)
+               return 0;
+
+       irq = gpio_to_irq(desc - gpio_desc);
+       if (irq < 0)
+               return -EIO;
+
+       id = desc->flags >> PDESC_ID_SHIFT;
+       pdesc = idr_find(&pdesc_idr, id);
+       if (pdesc) {
+               free_irq(irq, &pdesc->work);
+               cancel_work_sync(&pdesc->work);
+       }
+
+       desc->flags &= ~GPIO_TRIGGER_MASK;
+
+       if (!gpio_flags) {
+               ret = 0;
+               goto free_sd;
+       }
+
+       irq_flags = IRQF_SHARED;
+       if (test_bit(FLAG_TRIG_FALL, &gpio_flags))
+               irq_flags |= IRQF_TRIGGER_FALLING;
+       if (test_bit(FLAG_TRIG_RISE, &gpio_flags))
+               irq_flags |= IRQF_TRIGGER_RISING;
+
+       if (!pdesc) {
+               pdesc = kmalloc(sizeof(*pdesc), GFP_KERNEL);
+               if (!pdesc) {
+                       ret = -ENOMEM;
+                       goto err_out;
+               }
+
+               do {
+                       ret = -ENOMEM;
+                       if (idr_pre_get(&pdesc_idr, GFP_KERNEL))
+                               ret = idr_get_new_above(&pdesc_idr,
+                                               pdesc, 1, &id);
+               } while (ret == -EAGAIN);
+
+               if (ret)
+                       goto free_mem;
+
+               desc->flags &= GPIO_FLAGS_MASK;
+               desc->flags |= (unsigned long)id << PDESC_ID_SHIFT;
+
+               if (desc->flags >> PDESC_ID_SHIFT != id) {
+                       ret = -ERANGE;
+                       goto free_id;
+               }
+
+               pdesc->value_sd = sysfs_get_dirent(dev->kobj.sd, "value");
+               if (!pdesc->value_sd) {
+                       ret = -ENODEV;
+                       goto free_id;
+               }
+               INIT_WORK(&pdesc->work, gpio_notify_sysfs);
+       }
+
+       ret = request_irq(irq, gpio_sysfs_irq, irq_flags,
+                       "gpiolib", &pdesc->work);
+       if (ret)
+               goto free_sd;
+
+       desc->flags |= gpio_flags;
+       return 0;
+
+free_sd:
+       sysfs_put(pdesc->value_sd);
+free_id:
+       idr_remove(&pdesc_idr, id);
+       desc->flags &= GPIO_FLAGS_MASK;
+free_mem:
+       kfree(pdesc);
+err_out:
+       return ret;
+}
+
+static const struct {
+       const char *name;
+       unsigned long flags;
+} trigger_types[] = {
+       { "none",    0 },
+       { "falling", BIT(FLAG_TRIG_FALL) },
+       { "rising",  BIT(FLAG_TRIG_RISE) },
+       { "both",    BIT(FLAG_TRIG_FALL) | BIT(FLAG_TRIG_RISE) },
+};
+
+static ssize_t gpio_edge_show(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       const struct gpio_desc  *desc = dev_get_drvdata(dev);
+       ssize_t                 status;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
+               status = -EIO;
+       else {
+               int i;
+
+               status = 0;
+               for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(trigger_types); i++)
+                       if ((desc->flags & GPIO_TRIGGER_MASK)
+                                       == trigger_types[i].flags) {
+                               status = sprintf(buf, "%s\n",
+                                                trigger_types[i].name);
+                               break;
+                       }
+       }
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+       return status;
+}
+
+static ssize_t gpio_edge_store(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t size)
+{
+       struct gpio_desc        *desc = dev_get_drvdata(dev);
+       ssize_t                 status;
+       int                     i;
+
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(trigger_types); i++)
+               if (sysfs_streq(trigger_types[i].name, buf))
+                       goto found;
+       return -EINVAL;
+
+found:
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       if (!test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags))
+               status = -EIO;
+       else {
+               status = gpio_setup_irq(desc, dev, trigger_types[i].flags);
+               if (!status)
+                       status = size;
+       }
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+
+       return status;
+}
+
+static DEVICE_ATTR(edge, 0644, gpio_edge_show, gpio_edge_store);
+
+static const struct attribute *gpio_attrs[] = {
+       &dev_attr_direction.attr,
+       &dev_attr_value.attr,
+       NULL,
+};
+
+static const struct attribute_group gpio_attr_group = {
+       .attrs = (struct attribute **) gpio_attrs,
+};
+
+/*
+ * /sys/class/gpio/gpiochipN/
+ *   /base ... matching gpio_chip.base (N)
+ *   /label ... matching gpio_chip.label
+ *   /ngpio ... matching gpio_chip.ngpio
+ */
+
+static ssize_t chip_base_show(struct device *dev,
+                              struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       const struct gpio_chip  *chip = dev_get_drvdata(dev);
+
+       return sprintf(buf, "%d\n", chip->base);
+}
+static DEVICE_ATTR(base, 0444, chip_base_show, NULL);
+
+static ssize_t chip_label_show(struct device *dev,
+                              struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       const struct gpio_chip  *chip = dev_get_drvdata(dev);
+
+       return sprintf(buf, "%s\n", chip->label ? : "");
+}
+static DEVICE_ATTR(label, 0444, chip_label_show, NULL);
+
+static ssize_t chip_ngpio_show(struct device *dev,
+                              struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       const struct gpio_chip  *chip = dev_get_drvdata(dev);
+
+       return sprintf(buf, "%u\n", chip->ngpio);
+}
+static DEVICE_ATTR(ngpio, 0444, chip_ngpio_show, NULL);
+
+static const struct attribute *gpiochip_attrs[] = {
+       &dev_attr_base.attr,
+       &dev_attr_label.attr,
+       &dev_attr_ngpio.attr,
+       NULL,
+};
+
+static const struct attribute_group gpiochip_attr_group = {
+       .attrs = (struct attribute **) gpiochip_attrs,
+};
+
+/*
+ * /sys/class/gpio/export ... write-only
+ *     integer N ... number of GPIO to export (full access)
+ * /sys/class/gpio/unexport ... write-only
+ *     integer N ... number of GPIO to unexport
+ */
+static ssize_t export_store(struct class *class, const char *buf, size_t len)
+{
+       long    gpio;
+       int     status;
+
+       status = strict_strtol(buf, 0, &gpio);
+       if (status < 0)
+               goto done;
+
+       /* No extra locking here; FLAG_SYSFS just signifies that the
+        * request and export were done by on behalf of userspace, so
+        * they may be undone on its behalf too.
+        */
+
+       status = gpio_request(gpio, "sysfs");
+       if (status < 0)
+               goto done;
+
+       status = gpio_export(gpio, true);
+       if (status < 0)
+               gpio_free(gpio);
+       else
+               set_bit(FLAG_SYSFS, &gpio_desc[gpio].flags);
+
+done:
+       if (status)
+               pr_debug("%s: status %d\n", __func__, status);
+       return status ? : len;
+}
+
+static ssize_t unexport_store(struct class *class, const char *buf, size_t len)
+{
+       long    gpio;
+       int     status;
+
+       status = strict_strtol(buf, 0, &gpio);
+       if (status < 0)
+               goto done;
+
+       status = -EINVAL;
+
+       /* reject bogus commands (gpio_unexport ignores them) */
+       if (!gpio_is_valid(gpio))
+               goto done;
+
+       /* No extra locking here; FLAG_SYSFS just signifies that the
+        * request and export were done by on behalf of userspace, so
+        * they may be undone on its behalf too.
+        */
+       if (test_and_clear_bit(FLAG_SYSFS, &gpio_desc[gpio].flags)) {
+               status = 0;
+               gpio_free(gpio);
+       }
+done:
+       if (status)
+               pr_debug("%s: status %d\n", __func__, status);
+       return status ? : len;
+}
+
+static struct class_attribute gpio_class_attrs[] = {
+       __ATTR(export, 0200, NULL, export_store),
+       __ATTR(unexport, 0200, NULL, unexport_store),
+       __ATTR_NULL,
+};
+
+static struct class gpio_class = {
+       .name =         "gpio",
+       .owner =        THIS_MODULE,
+
+       .class_attrs =  gpio_class_attrs,
+};
+
+
+/**
+ * gpio_export - export a GPIO through sysfs
+ * @gpio: gpio to make available, already requested
+ * @direction_may_change: true if userspace may change gpio direction
+ * Context: arch_initcall or later
+ *
+ * When drivers want to make a GPIO accessible to userspace after they
+ * have requested it -- perhaps while debugging, or as part of their
+ * public interface -- they may use this routine.  If the GPIO can
+ * change direction (some can't) and the caller allows it, userspace
+ * will see "direction" sysfs attribute which may be used to change
+ * the gpio's direction.  A "value" attribute will always be provided.
+ *
+ * Returns zero on success, else an error.
+ */
+int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change)
+{
+       unsigned long           flags;
+       struct gpio_desc        *desc;
+       int                     status = -EINVAL;
+       char                    *ioname = NULL;
+
+       /* can't export until sysfs is available ... */
+       if (!gpio_class.p) {
+               pr_debug("%s: called too early!\n", __func__);
+               return -ENOENT;
+       }
+
+       if (!gpio_is_valid(gpio))
+               goto done;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+       desc = &gpio_desc[gpio];
+       if (test_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags)
+                       && !test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags)) {
+               status = 0;
+               if (!desc->chip->direction_input
+                               || !desc->chip->direction_output)
+                       direction_may_change = false;
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+
+       if (desc->chip->names && desc->chip->names[gpio - desc->chip->base])
+               ioname = desc->chip->names[gpio - desc->chip->base];
+
+       if (status == 0) {
+               struct device   *dev;
+
+               dev = device_create(&gpio_class, desc->chip->dev, MKDEV(0, 0),
+                               desc, ioname ? ioname : "gpio%d", gpio);
+               if (!IS_ERR(dev)) {
+                       if (direction_may_change)
+                               status = sysfs_create_group(&dev->kobj,
+                                               &gpio_attr_group);
+                       else
+                               status = device_create_file(dev,
+                                               &dev_attr_value);
+
+                       if (!status && gpio_to_irq(gpio) >= 0
+                                       && (direction_may_change
+                                               || !test_bit(FLAG_IS_OUT,
+                                                       &desc->flags)))
+                               status = device_create_file(dev,
+                                               &dev_attr_edge);
+
+                       if (status != 0)
+                               device_unregister(dev);
+               } else
+                       status = PTR_ERR(dev);
+               if (status == 0)
+                       set_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags);
+       }
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+
+done:
+       if (status)
+               pr_debug("%s: gpio%d status %d\n", __func__, gpio, status);
+
+       return status;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_export);
+
+static int match_export(struct device *dev, void *data)
+{
+       return dev_get_drvdata(dev) == data;
+}
+
+/**
+ * gpio_export_link - create a sysfs link to an exported GPIO node
+ * @dev: device under which to create symlink
+ * @name: name of the symlink
+ * @gpio: gpio to create symlink to, already exported
+ *
+ * Set up a symlink from /sys/.../dev/name to /sys/class/gpio/gpioN
+ * node. Caller is responsible for unlinking.
+ *
+ * Returns zero on success, else an error.
+ */
+int gpio_export_link(struct device *dev, const char *name, unsigned gpio)
+{
+       struct gpio_desc        *desc;
+       int                     status = -EINVAL;
+
+       if (!gpio_is_valid(gpio))
+               goto done;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       desc = &gpio_desc[gpio];
+
+       if (test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags)) {
+               struct device *tdev;
+
+               tdev = class_find_device(&gpio_class, NULL, desc, match_export);
+               if (tdev != NULL) {
+                       status = sysfs_create_link(&dev->kobj, &tdev->kobj,
+                                               name);
+               } else {
+                       status = -ENODEV;
+               }
+       }
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+
+done:
+       if (status)
+               pr_debug("%s: gpio%d status %d\n", __func__, gpio, status);
+
+       return status;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_export_link);
+
+/**
+ * gpio_unexport - reverse effect of gpio_export()
+ * @gpio: gpio to make unavailable
+ *
+ * This is implicit on gpio_free().
+ */
+void gpio_unexport(unsigned gpio)
+{
+       struct gpio_desc        *desc;
+       int                     status = -EINVAL;
+
+       if (!gpio_is_valid(gpio))
+               goto done;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+
+       desc = &gpio_desc[gpio];
+
+       if (test_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags)) {
+               struct device   *dev = NULL;
+
+               dev = class_find_device(&gpio_class, NULL, desc, match_export);
+               if (dev) {
+                       gpio_setup_irq(desc, dev, 0);
+                       clear_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags);
+                       put_device(dev);
+                       device_unregister(dev);
+                       status = 0;
+               } else
+                       status = -ENODEV;
+       }
+
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+done:
+       if (status)
+               pr_debug("%s: gpio%d status %d\n", __func__, gpio, status);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_unexport);
+
+static int gpiochip_export(struct gpio_chip *chip)
+{
+       int             status;
+       struct device   *dev;
+
+       /* Many systems register gpio chips for SOC support very early,
+        * before driver model support is available.  In those cases we
+        * export this later, in gpiolib_sysfs_init() ... here we just
+        * verify that _some_ field of gpio_class got initialized.
+        */
+       if (!gpio_class.p)
+               return 0;
+
+       /* use chip->base for the ID; it's already known to be unique */
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+       dev = device_create(&gpio_class, chip->dev, MKDEV(0, 0), chip,
+                               "gpiochip%d", chip->base);
+       if (!IS_ERR(dev)) {
+               status = sysfs_create_group(&dev->kobj,
+                               &gpiochip_attr_group);
+       } else
+               status = PTR_ERR(dev);
+       chip->exported = (status == 0);
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+
+       if (status) {
+               unsigned long   flags;
+               unsigned        gpio;
+
+               spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+               gpio = chip->base;
+               while (gpio_desc[gpio].chip == chip)
+                       gpio_desc[gpio++].chip = NULL;
+               spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+
+               pr_debug("%s: chip %s status %d\n", __func__,
+                               chip->label, status);
+       }
+
+       return status;
+}
+
+static void gpiochip_unexport(struct gpio_chip *chip)
+{
+       int                     status;
+       struct device           *dev;
+
+       mutex_lock(&sysfs_lock);
+       dev = class_find_device(&gpio_class, NULL, chip, match_export);
+       if (dev) {
+               put_device(dev);
+               device_unregister(dev);
+               chip->exported = 0;
+               status = 0;
+       } else
+               status = -ENODEV;
+       mutex_unlock(&sysfs_lock);
+
+       if (status)
+               pr_debug("%s: chip %s status %d\n", __func__,
+                               chip->label, status);
+}
+
+static int __init gpiolib_sysfs_init(void)
+{
+       int             status;
+       unsigned long   flags;
+       unsigned        gpio;
+
+       idr_init(&pdesc_idr);
+
+       status = class_register(&gpio_class);
+       if (status < 0)
+               return status;
+
+       /* Scan and register the gpio_chips which registered very
+        * early (e.g. before the class_register above was called).
+        *
+        * We run before arch_initcall() so chip->dev nodes can have
+        * registered, and so arch_initcall() can always gpio_export().
+        */
+       spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+       for (gpio = 0; gpio < ARCH_NR_GPIOS; gpio++) {
+               struct gpio_chip        *chip;
+
+               chip = gpio_desc[gpio].chip;
+               if (!chip || chip->exported)
+                       continue;
+
+               spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+               status = gpiochip_export(chip);
+               spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+
+
+       return status;
+}
+postcore_initcall(gpiolib_sysfs_init);
+
+#else
+static inline int gpiochip_export(struct gpio_chip *chip)
+{
+       return 0;
+}
+
+static inline void gpiochip_unexport(struct gpio_chip *chip)
+{
+}
+
+#endif /* CONFIG_GPIO_SYSFS */
+
 /**
  * gpiochip_add() - register a gpio_chip
  * @chip: the chip to register, with chip->base initialized
@@ -88,44 +903,71 @@ static inline struct gpio_chip *gpio_to_chip(unsigned gpio)
  * Returns a negative errno if the chip can't be registered, such as
  * because the chip->base is invalid or already associated with a
  * different chip.  Otherwise it returns zero as a success code.
+ *
+ * When gpiochip_add() is called very early during boot, so that GPIOs
+ * can be freely used, the chip->dev device must be registered before
+ * the gpio framework's arch_initcall().  Otherwise sysfs initialization
+ * for GPIOs will fail rudely.
+ *
+ * If chip->base is negative, this requests dynamic assignment of
+ * a range of valid GPIOs.
  */
 int gpiochip_add(struct gpio_chip *chip)
 {
        unsigned long   flags;
        int             status = 0;
        unsigned        id;
+       int             base = chip->base;
 
-       /* NOTE chip->base negative is reserved to mean a request for
-        * dynamic allocation.  We don't currently support that.
-        */
-
-       if (chip->base < 0 || !gpio_is_valid(chip->base  + chip->ngpio)) {
+       if ((!gpio_is_valid(base) || !gpio_is_valid(base + chip->ngpio - 1))
+                       && base >= 0) {
                status = -EINVAL;
                goto fail;
        }
 
        spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 
+       if (base < 0) {
+               base = gpiochip_find_base(chip->ngpio);
+               if (base < 0) {
+                       status = base;
+                       goto unlock;
+               }
+               chip->base = base;
+       }
+
        /* these GPIO numbers must not be managed by another gpio_chip */
-       for (id = chip->base; id < chip->base + chip->ngpio; id++) {
+       for (id = base; id < base + chip->ngpio; id++) {
                if (gpio_desc[id].chip != NULL) {
                        status = -EBUSY;
                        break;
                }
        }
        if (status == 0) {
-               for (id = chip->base; id < chip->base + chip->ngpio; id++) {
+               for (id = base; id < base + chip->ngpio; id++) {
                        gpio_desc[id].chip = chip;
-                       gpio_desc[id].flags = 0;
+
+                       /* REVISIT:  most hardware initializes GPIOs as
+                        * inputs (often with pullups enabled) so power
+                        * usage is minimized.  Linux code should set the
+                        * gpio direction first thing; but until it does,
+                        * we may expose the wrong direction in sysfs.
+                        */
+                       gpio_desc[id].flags = !chip->direction_input
+                               ? (1 << FLAG_IS_OUT)
+                               : 0;
                }
        }
 
+unlock:
        spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+       if (status == 0)
+               status = gpiochip_export(chip);
 fail:
        /* failures here can mean systems won't boot... */
        if (status)
                pr_err("gpiochip_add: gpios %d..%d (%s) not registered\n",
-                       chip->base, chip->base + chip->ngpio,
+                       chip->base, chip->base + chip->ngpio - 1,
                        chip->label ? : "generic");
        return status;
 }
@@ -157,6 +999,10 @@ int gpiochip_remove(struct gpio_chip *chip)
        }
 
        spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+
+       if (status == 0)
+               gpiochip_unexport(chip);
+
        return status;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpiochip_remove);
@@ -169,6 +1015,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(gpiochip_remove);
 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
 {
        struct gpio_desc        *desc;
+       struct gpio_chip        *chip;
        int                     status = -EINVAL;
        unsigned long           flags;
 
@@ -177,14 +1024,15 @@ int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
        if (!gpio_is_valid(gpio))
                goto done;
        desc = &gpio_desc[gpio];
-       if (desc->chip == NULL)
+       chip = desc->chip;
+       if (chip == NULL)
                goto done;
 
-       if (!try_module_get(desc->chip->owner))
+       if (!try_module_get(chip->owner))
                goto done;
 
        /* NOTE:  gpio_request() can be called in early boot,
-        * before IRQs are enabled.
+        * before IRQs are enabled, for non-sleeping (SOC) GPIOs.
         */
 
        if (test_and_set_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags) == 0) {
@@ -192,7 +1040,21 @@ int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
                status = 0;
        } else {
                status = -EBUSY;
-               module_put(desc->chip->owner);
+               module_put(chip->owner);
+               goto done;
+       }
+
+       if (chip->request) {
+               /* chip->request may sleep */
+               spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+               status = chip->request(chip, gpio - chip->base);
+               spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+
+               if (status < 0) {
+                       desc_set_label(desc, NULL);
+                       module_put(chip->owner);
+                       clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags);
+               }
        }
 
 done:
@@ -208,18 +1070,31 @@ void gpio_free(unsigned gpio)
 {
        unsigned long           flags;
        struct gpio_desc        *desc;
+       struct gpio_chip        *chip;
+
+       might_sleep();
 
        if (!gpio_is_valid(gpio)) {
                WARN_ON(extra_checks);
                return;
        }
 
+       gpio_unexport(gpio);
+
        spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
 
        desc = &gpio_desc[gpio];
-       if (desc->chip && test_and_clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags)) {
+       chip = desc->chip;
+       if (chip && test_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags)) {
+               if (chip->free) {
+                       spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
+                       might_sleep_if(extra_checks && chip->can_sleep);
+                       chip->free(chip, gpio - chip->base);
+                       spin_lock_irqsave(&gpio_lock, flags);
+               }
                desc_set_label(desc, NULL);
                module_put(desc->chip->owner);
+               clear_bit(FLAG_REQUESTED, &desc->flags);
        } else
                WARN_ON(extra_checks);
 
@@ -284,7 +1159,9 @@ int gpio_direction_input(unsigned gpio)
        gpio -= chip->base;
        if (gpio >= chip->ngpio)
                goto fail;
-       gpio_ensure_requested(desc);
+       status = gpio_ensure_requested(desc, gpio);
+       if (status < 0)
+               goto fail;
 
        /* now we know the gpio is valid and chip won't vanish */
 
@@ -292,15 +1169,28 @@ int gpio_direction_input(unsigned gpio)
 
        might_sleep_if(extra_checks && chip->can_sleep);
 
+       if (status) {
+               status = chip->request(chip, gpio);
+               if (status < 0) {
+                       pr_debug("GPIO-%d: chip request fail, %d\n",
+                               chip->base + gpio, status);
+                       /* and it's not available to anyone else ...
+                        * gpio_request() is the fully clean solution.
+                        */
+                       goto lose;
+               }
+       }
+
        status = chip->direction_input(chip, gpio);
        if (status == 0)
                clear_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags);
+lose:
        return status;
 fail:
        spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
        if (status)
                pr_debug("%s: gpio-%d status %d\n",
-                       __FUNCTION__, gpio, status);
+                       __func__, gpio, status);
        return status;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_direction_input);
@@ -322,7 +1212,9 @@ int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)
        gpio -= chip->base;
        if (gpio >= chip->ngpio)
                goto fail;
-       gpio_ensure_requested(desc);
+       status = gpio_ensure_requested(desc, gpio);
+       if (status < 0)
+               goto fail;
 
        /* now we know the gpio is valid and chip won't vanish */
 
@@ -330,15 +1222,28 @@ int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)
 
        might_sleep_if(extra_checks && chip->can_sleep);
 
+       if (status) {
+               status = chip->request(chip, gpio);
+               if (status < 0) {
+                       pr_debug("GPIO-%d: chip request fail, %d\n",
+                               chip->base + gpio, status);
+                       /* and it's not available to anyone else ...
+                        * gpio_request() is the fully clean solution.
+                        */
+                       goto lose;
+               }
+       }
+
        status = chip->direction_output(chip, gpio, value);
        if (status == 0)
                set_bit(FLAG_IS_OUT, &desc->flags);
+lose:
        return status;
 fail:
        spin_unlock_irqrestore(&gpio_lock, flags);
        if (status)
                pr_debug("%s: gpio-%d status %d\n",
-                       __FUNCTION__, gpio, status);
+                       __func__, gpio, status);
        return status;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_direction_output);
@@ -423,6 +1328,24 @@ int __gpio_cansleep(unsigned gpio)
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(__gpio_cansleep);
 
+/**
+ * __gpio_to_irq() - return the IRQ corresponding to a GPIO
+ * @gpio: gpio whose IRQ will be returned (already requested)
+ * Context: any
+ *
+ * This is used directly or indirectly to implement gpio_to_irq().
+ * It returns the number of the IRQ signaled by this (input) GPIO,
+ * or a negative errno.
+ */
+int __gpio_to_irq(unsigned gpio)
+{
+       struct gpio_chip        *chip;
+
+       chip = gpio_to_chip(gpio);
+       return chip->to_irq ? chip->to_irq(chip, gpio - chip->base) : -ENXIO;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(__gpio_to_irq);
+
 
 
 /* There's no value in making it easy to inline GPIO calls that may sleep.
@@ -435,7 +1358,7 @@ int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio)
 
        might_sleep_if(extra_checks);
        chip = gpio_to_chip(gpio);
-       return chip->get(chip, gpio - chip->base);
+       return chip->get ? chip->get(chip, gpio - chip->base) : 0;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_get_value_cansleep);
 
@@ -452,10 +1375,6 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(gpio_set_value_cansleep);
 
 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 
-#include <linux/debugfs.h>
-#include <linux/seq_file.h>
-
-
 static void gpiolib_dbg_show(struct seq_file *s, struct gpio_chip *chip)
 {
        unsigned                i;
@@ -468,7 +1387,7 @@ static void gpiolib_dbg_show(struct seq_file *s, struct gpio_chip *chip)
                        continue;
 
                is_out = test_bit(FLAG_IS_OUT, &gdesc->flags);
-               seq_printf(s, " gpio-%-3d (%-12s) %s %s",
+               seq_printf(s, " gpio-%-3d (%-20.20s) %s %s",
                        gpio, gdesc->label,
                        is_out ? "out" : "in ",
                        chip->get
@@ -477,7 +1396,7 @@ static void gpiolib_dbg_show(struct seq_file *s, struct gpio_chip *chip)
 
                if (!is_out) {
                        int             irq = gpio_to_irq(gpio);
-                       struct irq_desc *desc = irq_desc + irq;
+                       struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 
                        /* This races with request_irq(), set_irq_type(),
                         * and set_irq_wake() ... but those are "rare".
@@ -532,17 +1451,28 @@ static int gpiolib_show(struct seq_file *s, void *unused)
        /* REVISIT this isn't locked against gpio_chip removal ... */
 
        for (gpio = 0; gpio_is_valid(gpio); gpio++) {
+               struct device *dev;
+
                if (chip == gpio_desc[gpio].chip)
                        continue;
                chip = gpio_desc[gpio].chip;
                if (!chip)
                        continue;
 
-               seq_printf(s, "%sGPIOs %d-%d, %s%s:\n",
+               seq_printf(s, "%sGPIOs %d-%d",
                                started ? "\n" : "",
-                               chip->base, chip->base + chip->ngpio - 1,
-                               chip->label ? : "generic",
-                               chip->can_sleep ? ", can sleep" : "");
+                               chip->base, chip->base + chip->ngpio - 1);
+               dev = chip->dev;
+               if (dev)
+                       seq_printf(s, ", %s/%s",
+                               dev->bus ? dev->bus->name : "no-bus",
+                               dev_name(dev));
+               if (chip->label)
+                       seq_printf(s, ", %s", chip->label);
+               if (chip->can_sleep)
+                       seq_printf(s, ", can sleep");
+               seq_printf(s, ":\n");
+
                started = 1;
                if (chip->dbg_show)
                        chip->dbg_show(s, chip);
@@ -557,7 +1487,7 @@ static int gpiolib_open(struct inode *inode, struct file *file)
        return single_open(file, gpiolib_show, NULL);
 }
 
-static struct file_operations gpiolib_operations = {
+static const struct file_operations gpiolib_operations = {
        .open           = gpiolib_open,
        .read           = seq_read,
        .llseek         = seq_lseek,