spi: documentation: emphasise spi_master.setup() semantics
[safe/jmp/linux-2.6] / include / linux / spi / spi.h
index 9d8d631..a0faa18 100644 (file)
@@ -19,6 +19,8 @@
 #ifndef __LINUX_SPI_H
 #define __LINUX_SPI_H
 
+#include <linux/device.h>
+
 /*
  * INTERFACES between SPI master-side drivers and SPI infrastructure.
  * (There's no SPI slave support for Linux yet...)
@@ -32,11 +34,12 @@ extern struct bus_type spi_bus_type;
  * @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".
+ * @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,
- *     as can the "MSB first" default for each word in a transfer.
+ *     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).
@@ -48,14 +51,18 @@ extern struct bus_type spi_bus_type;
  * @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
  *
- * Aspi_device is used to interchange data between an SPI slave
+ * 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
+ * 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.
+ * 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;
@@ -71,19 +78,23 @@ struct spi_device {
 #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 */
        u8                      bits_per_word;
        int                     irq;
        void                    *controller_state;
        void                    *controller_data;
-       const char              *modalias;
-
-       // 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
-       //  - ...
+       char                    modalias[32];
+
+       /*
+        * 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)
@@ -130,6 +141,32 @@ struct spi_message;
 
 
 
+/**
+ * struct spi_driver - Host side "protocol" 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
+ * @suspend: Standard suspend callback used during system state transitions
+ * @resume: Standard resume callback used during system state transitions
+ * @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 {
        int                     (*probe)(struct spi_device *spi);
        int                     (*remove)(struct spi_device *spi);
@@ -146,6 +183,11 @@ static inline struct spi_driver *to_spi_driver(struct device_driver *drv)
 
 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)
@@ -155,31 +197,35 @@ static inline void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv)
 
 /**
  * struct spi_master - interface to SPI master controller
- * @cdev: class interface to this driver
+ * @dev: device interface to this driver
  * @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.
  * @setup: updates the device mode and clocking records used by a
- *     device's SPI controller; protocol code may call this.
+ *     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
  *
- * Each SPI master controller can communicate with one or more spi_device
+ * 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, copyin data between CPU memory and
- * an SPI slave device).  For each such message it queues, it calls the
+ * 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 class_device     cdev;
+       struct device   dev;
 
        /* other than negative (== assign one dynamically), bus_num is fully
         * board-specific.  usually that simplifies to being SOC-specific.
@@ -194,7 +240,17 @@ struct spi_master {
         */
        u16                     num_chipselect;
 
-       /* setup mode and clock, etc (spi driver may call many times) */
+       /* some SPI controllers pose alignment requirements on DMAable
+        * buffers; let protocol drivers know about these requirements.
+        */
+       u16                     dma_alignment;
+
+       /* 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
@@ -225,17 +281,17 @@ struct spi_master {
 
 static inline void *spi_master_get_devdata(struct spi_master *master)
 {
-       return class_get_devdata(&master->cdev);
+       return dev_get_drvdata(&master->dev);
 }
 
 static inline void spi_master_set_devdata(struct spi_master *master, void *data)
 {
-       class_set_devdata(&master->cdev, data);
+       dev_set_drvdata(&master->dev, data);
 }
 
 static inline struct spi_master *spi_master_get(struct spi_master *master)
 {
-       if (!master || !class_device_get(&master->cdev))
+       if (!master || !get_device(&master->dev))
                return NULL;
        return master;
 }
@@ -243,7 +299,7 @@ static inline struct spi_master *spi_master_get(struct spi_master *master)
 static inline void spi_master_put(struct spi_master *master)
 {
        if (master)
-               class_device_put(&master->cdev);
+               put_device(&master->dev);
 }
 
 
@@ -279,35 +335,45 @@ extern struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
  * 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_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
  * @len: size of rx and tx buffers (in bytes)
- * @speed_hz: Select a speed other then the device default for this
- *      transfer. If 0 the default (from spi_device) is used.
- * @bits_per_word: select a bits_per_word other then the device default
- *      for this transfer. If 0 the default (from spi_device) is used.
+ * @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
+ *     the next transfer or completing this @spi_message.
+ * @transfer_list: transfers are sequenced through @spi_message.transfers
  *
  * SPI transfers always write the same number of bytes as they read.
- * Protocol drivers should always provide rx_buf and/or tx_buf.
+ * 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
+ * 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:
+ * 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
@@ -316,9 +382,14 @@ extern struct spi_master *spi_busnum_to_master(u16 busnum);
  * chip transactions together.
  *
  * (ii) When the transfer is the last one in the message, the chip may
- * stay selected until the next transfer.  This is purely a performance
- * hint; the controller driver may need to select a different device
- * for the next message.
+ * 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.
  *
  * The code that submits an spi_message (and its spi_transfers)
  * to the lower layers is responsible for managing its memory.
@@ -361,7 +432,7 @@ struct spi_transfer {
  * @queue: for use by whichever driver currently owns the message
  * @state: for use by whichever driver currently owns the message
  *
- * Aspi_message is used to execute an atomic sequence of data transfers,
+ * 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
@@ -453,15 +524,22 @@ static inline void spi_message_free(struct spi_message *m)
 }
 
 /**
- * spi_setup -- setup SPI mode and clock rate
+ * spi_setup - setup SPI mode and clock rate
  * @spi: the device whose settings are being modified
+ * Context: can sleep, and no requests are queued to the device
  *
  * SPI protocol drivers may need to update the transfer mode if the
- * device doesn't work with the mode 0 default.  They may likewise need
+ * device doesn't work with its default.  They may likewise need
  * to update clock rates or word sizes from initial values.  This function
  * changes those settings, and must be called from a context that can sleep.
- * The changes take effect the next time the device is selected and data
- * is transferred to or from it.
+ * Except for SPI_CS_HIGH, which takes effect immediately, the changes take
+ * effect the next time the device is selected and data is transferred to
+ * or from it.  When this function returns, the spi device is deselected.
+ *
+ * Note that this call will fail if the protocol driver specifies an option
+ * that the underlying controller or its driver does not support.  For
+ * example, not all hardware supports wire transfers using nine bit words,
+ * LSB-first wire encoding, or active-high chipselects.
  */
 static inline int
 spi_setup(struct spi_device *spi)
@@ -471,9 +549,10 @@ spi_setup(struct spi_device *spi)
 
 
 /**
- * spi_async -- asynchronous SPI transfer
+ * spi_async - asynchronous SPI transfer
  * @spi: device with which data will be exchanged
  * @message: describes the data transfers, including completion callback
+ * Context: any (irqs may be blocked, etc)
  *
  * This call may be used in_irq and other contexts which can't sleep,
  * as well as from task contexts which can sleep.
@@ -519,6 +598,7 @@ extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
  * @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.
@@ -542,8 +622,9 @@ spi_write(struct spi_device *spi, const u8 *buf, size_t len)
  * @spi: device from which data will be read
  * @buf: data buffer
  * @len: data buffer size
+ * Context: can sleep
  *
- * This writes the buffer and returns zero or a negative error code.
+ * This reads the buffer and returns zero or a negative error code.
  * Callable only from contexts that can sleep.
  */
 static inline int
@@ -569,6 +650,7 @@ extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi,
  * 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
@@ -589,6 +671,7 @@ static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd)
  * 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
@@ -624,7 +707,37 @@ static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd)
  * parport adapters, or microcontrollers acting as USB-to-SPI bridges.
  */
 
-/* board-specific information about each SPI device */
+/**
+ * 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.
@@ -633,7 +746,7 @@ struct spi_board_info {
         * controller_data goes to spi_device.controller_data,
         * irq is copied too
         */
-       char            modalias[KOBJ_NAME_LEN];
+       char            modalias[32];
        const void      *platform_data;
        void            *controller_data;
        int             irq;
@@ -678,8 +791,20 @@ spi_register_board_info(struct spi_board_info const *info, unsigned n)
  * 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