Linux 4.11-rc6
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / driver-api / vme.rst
blob89776fb3c8bd04c8fec2e922b4ff29e5f137b068
1 VME Device Drivers
2 ==================
4 Driver registration
5 -------------------
7 As with other subsystems within the Linux kernel, VME device drivers register
8 with the VME subsystem, typically called from the devices init routine.  This is
9 achieved via a call to the following function:
11 .. code-block:: c
13         int vme_register_driver (struct vme_driver *driver, unsigned int ndevs);
15 If driver registration is successful this function returns zero, if an error
16 occurred a negative error code will be returned.
18 A pointer to a structure of type 'vme_driver' must be provided to the
19 registration function. Along with ndevs, which is the number of devices your
20 driver is able to support. The structure is as follows:
22 .. code-block:: c
24         struct vme_driver {
25                 struct list_head node;
26                 const char *name;
27                 int (*match)(struct vme_dev *);
28                 int (*probe)(struct vme_dev *);
29                 int (*remove)(struct vme_dev *);
30                 void (*shutdown)(void);
31                 struct device_driver driver;
32                 struct list_head devices;
33                 unsigned int ndev;
34         };
36 At the minimum, the '.name', '.match' and '.probe' elements of this structure
37 should be correctly set. The '.name' element is a pointer to a string holding
38 the device driver's name.
40 The '.match' function allows control over which VME devices should be registered
41 with the driver. The match function should return 1 if a device should be
42 probed and 0 otherwise. This example match function (from vme_user.c) limits
43 the number of devices probed to one:
45 .. code-block:: c
47         #define USER_BUS_MAX    1
48         ...
49         static int vme_user_match(struct vme_dev *vdev)
50         {
51                 if (vdev->id.num >= USER_BUS_MAX)
52                         return 0;
53                 return 1;
54         }
56 The '.probe' element should contain a pointer to the probe routine. The
57 probe routine is passed a 'struct vme_dev' pointer as an argument. The
58 'struct vme_dev' structure looks like the following:
60 .. code-block:: c
62         struct vme_dev {
63                 int num;
64                 struct vme_bridge *bridge;
65                 struct device dev;
66                 struct list_head drv_list;
67                 struct list_head bridge_list;
68         };
70 Here, the 'num' field refers to the sequential device ID for this specific
71 driver. The bridge number (or bus number) can be accessed using
72 dev->bridge->num.
74 A function is also provided to unregister the driver from the VME core and is
75 usually called from the device driver's exit routine:
77 .. code-block:: c
79         void vme_unregister_driver (struct vme_driver *driver);
82 Resource management
83 -------------------
85 Once a driver has registered with the VME core the provided match routine will
86 be called the number of times specified during the registration. If a match
87 succeeds, a non-zero value should be returned. A zero return value indicates
88 failure. For all successful matches, the probe routine of the corresponding
89 driver is called. The probe routine is passed a pointer to the devices
90 device structure. This pointer should be saved, it will be required for
91 requesting VME resources.
93 The driver can request ownership of one or more master windows, slave windows
94 and/or dma channels. Rather than allowing the device driver to request a
95 specific window or DMA channel (which may be used by a different driver) this
96 driver allows a resource to be assigned based on the required attributes of the
97 driver in question:
99 .. code-block:: c
101         struct vme_resource * vme_master_request(struct vme_dev *dev,
102                 u32 aspace, u32 cycle, u32 width);
104         struct vme_resource * vme_slave_request(struct vme_dev *dev, u32 aspace,
105                 u32 cycle);
107         struct vme_resource *vme_dma_request(struct vme_dev *dev, u32 route);
109 For slave windows these attributes are split into the VME address spaces that
110 need to be accessed in 'aspace' and VME bus cycle types required in 'cycle'.
111 Master windows add a further set of attributes in 'width' specifying the
112 required data transfer widths. These attributes are defined as bitmasks and as
113 such any combination of the attributes can be requested for a single window,
114 the core will assign a window that meets the requirements, returning a pointer
115 of type vme_resource that should be used to identify the allocated resource
116 when it is used. For DMA controllers, the request function requires the
117 potential direction of any transfers to be provided in the route attributes.
118 This is typically VME-to-MEM and/or MEM-to-VME, though some hardware can
119 support VME-to-VME and MEM-to-MEM transfers as well as test pattern generation.
120 If an unallocated window fitting the requirements can not be found a NULL
121 pointer will be returned.
123 Functions are also provided to free window allocations once they are no longer
124 required. These functions should be passed the pointer to the resource provided
125 during resource allocation:
127 .. code-block:: c
129         void vme_master_free(struct vme_resource *res);
131         void vme_slave_free(struct vme_resource *res);
133         void vme_dma_free(struct vme_resource *res);
136 Master windows
137 --------------
139 Master windows provide access from the local processor[s] out onto the VME bus.
140 The number of windows available and the available access modes is dependent on
141 the underlying chipset. A window must be configured before it can be used.
144 Master window configuration
145 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
147 Once a master window has been assigned the following functions can be used to
148 configure it and retrieve the current settings:
150 .. code-block:: c
152         int vme_master_set (struct vme_resource *res, int enabled,
153                 unsigned long long base, unsigned long long size, u32 aspace,
154                 u32 cycle, u32 width);
156         int vme_master_get (struct vme_resource *res, int *enabled,
157                 unsigned long long *base, unsigned long long *size, u32 *aspace,
158                 u32 *cycle, u32 *width);
160 The address spaces, transfer widths and cycle types are the same as described
161 under resource management, however some of the options are mutually exclusive.
162 For example, only one address space may be specified.
164 These functions return 0 on success or an error code should the call fail.
167 Master window access
168 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
170 The following functions can be used to read from and write to configured master
171 windows. These functions return the number of bytes copied:
173 .. code-block:: c
175         ssize_t vme_master_read(struct vme_resource *res, void *buf,
176                 size_t count, loff_t offset);
178         ssize_t vme_master_write(struct vme_resource *res, void *buf,
179                 size_t count, loff_t offset);
181 In addition to simple reads and writes, a function is provided to do a
182 read-modify-write transaction. This function returns the original value of the
183 VME bus location :
185 .. code-block:: c
187         unsigned int vme_master_rmw (struct vme_resource *res,
188                 unsigned int mask, unsigned int compare, unsigned int swap,
189                 loff_t offset);
191 This functions by reading the offset, applying the mask. If the bits selected in
192 the mask match with the values of the corresponding bits in the compare field,
193 the value of swap is written the specified offset.
195 Parts of a VME window can be mapped into user space memory using the following
196 function:
198 .. code-block:: c
200         int vme_master_mmap(struct vme_resource *resource,
201                 struct vm_area_struct *vma)
204 Slave windows
205 -------------
207 Slave windows provide devices on the VME bus access into mapped portions of the
208 local memory. The number of windows available and the access modes that can be
209 used is dependent on the underlying chipset. A window must be configured before
210 it can be used.
213 Slave window configuration
214 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
216 Once a slave window has been assigned the following functions can be used to
217 configure it and retrieve the current settings:
219 .. code-block:: c
221         int vme_slave_set (struct vme_resource *res, int enabled,
222                 unsigned long long base, unsigned long long size,
223                 dma_addr_t mem, u32 aspace, u32 cycle);
225         int vme_slave_get (struct vme_resource *res, int *enabled,
226                 unsigned long long *base, unsigned long long *size,
227                 dma_addr_t *mem, u32 *aspace, u32 *cycle);
229 The address spaces, transfer widths and cycle types are the same as described
230 under resource management, however some of the options are mutually exclusive.
231 For example, only one address space may be specified.
233 These functions return 0 on success or an error code should the call fail.
236 Slave window buffer allocation
237 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
239 Functions are provided to allow the user to allocate and free a contiguous
240 buffers which will be accessible by the VME bridge. These functions do not have
241 to be used, other methods can be used to allocate a buffer, though care must be
242 taken to ensure that they are contiguous and accessible by the VME bridge:
244 .. code-block:: c
246         void * vme_alloc_consistent(struct vme_resource *res, size_t size,
247                 dma_addr_t *mem);
249         void vme_free_consistent(struct vme_resource *res, size_t size,
250                 void *virt,     dma_addr_t mem);
253 Slave window access
254 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
256 Slave windows map local memory onto the VME bus, the standard methods for
257 accessing memory should be used.
260 DMA channels
261 ------------
263 The VME DMA transfer provides the ability to run link-list DMA transfers. The
264 API introduces the concept of DMA lists. Each DMA list is a link-list which can
265 be passed to a DMA controller. Multiple lists can be created, extended,
266 executed, reused and destroyed.
269 List Management
270 ~~~~~~~~~~~~~~~
272 The following functions are provided to create and destroy DMA lists. Execution
273 of a list will not automatically destroy the list, thus enabling a list to be
274 reused for repetitive tasks:
276 .. code-block:: c
278         struct vme_dma_list *vme_new_dma_list(struct vme_resource *res);
280         int vme_dma_list_free(struct vme_dma_list *list);
283 List Population
284 ~~~~~~~~~~~~~~~
286 An item can be added to a list using the following function ( the source and
287 destination attributes need to be created before calling this function, this is
288 covered under "Transfer Attributes"):
290 .. code-block:: c
292         int vme_dma_list_add(struct vme_dma_list *list,
293                 struct vme_dma_attr *src, struct vme_dma_attr *dest,
294                 size_t count);
296 .. note::
298         The detailed attributes of the transfers source and destination
299         are not checked until an entry is added to a DMA list, the request
300         for a DMA channel purely checks the directions in which the
301         controller is expected to transfer data. As a result it is
302         possible for this call to return an error, for example if the
303         source or destination is in an unsupported VME address space.
305 Transfer Attributes
306 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
308 The attributes for the source and destination are handled separately from adding
309 an item to a list. This is due to the diverse attributes required for each type
310 of source and destination. There are functions to create attributes for PCI, VME
311 and pattern sources and destinations (where appropriate):
313 Pattern source:
315 .. code-block:: c
317         struct vme_dma_attr *vme_dma_pattern_attribute(u32 pattern, u32 type);
319 PCI source or destination:
321 .. code-block:: c
323         struct vme_dma_attr *vme_dma_pci_attribute(dma_addr_t mem);
325 VME source or destination:
327 .. code-block:: c
329         struct vme_dma_attr *vme_dma_vme_attribute(unsigned long long base,
330                 u32 aspace, u32 cycle, u32 width);
332 The following function should be used to free an attribute:
334 .. code-block:: c
336         void vme_dma_free_attribute(struct vme_dma_attr *attr);
339 List Execution
340 ~~~~~~~~~~~~~~
342 The following function queues a list for execution. The function will return
343 once the list has been executed:
345 .. code-block:: c
347         int vme_dma_list_exec(struct vme_dma_list *list);
350 Interrupts
351 ----------
353 The VME API provides functions to attach and detach callbacks to specific VME
354 level and status ID combinations and for the generation of VME interrupts with
355 specific VME level and status IDs.
358 Attaching Interrupt Handlers
359 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
361 The following functions can be used to attach and free a specific VME level and
362 status ID combination. Any given combination can only be assigned a single
363 callback function. A void pointer parameter is provided, the value of which is
364 passed to the callback function, the use of this pointer is user undefined:
366 .. code-block:: c
368         int vme_irq_request(struct vme_dev *dev, int level, int statid,
369                 void (*callback)(int, int, void *), void *priv);
371         void vme_irq_free(struct vme_dev *dev, int level, int statid);
373 The callback parameters are as follows. Care must be taken in writing a callback
374 function, callback functions run in interrupt context:
376 .. code-block:: c
378         void callback(int level, int statid, void *priv);
381 Interrupt Generation
382 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
384 The following function can be used to generate a VME interrupt at a given VME
385 level and VME status ID:
387 .. code-block:: c
389         int vme_irq_generate(struct vme_dev *dev, int level, int statid);
392 Location monitors
393 -----------------
395 The VME API provides the following functionality to configure the location
396 monitor.
399 Location Monitor Management
400 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
402 The following functions are provided to request the use of a block of location
403 monitors and to free them after they are no longer required:
405 .. code-block:: c
407         struct vme_resource * vme_lm_request(struct vme_dev *dev);
409         void vme_lm_free(struct vme_resource * res);
411 Each block may provide a number of location monitors, monitoring adjacent
412 locations. The following function can be used to determine how many locations
413 are provided:
415 .. code-block:: c
417         int vme_lm_count(struct vme_resource * res);
420 Location Monitor Configuration
421 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
423 Once a bank of location monitors has been allocated, the following functions
424 are provided to configure the location and mode of the location monitor:
426 .. code-block:: c
428         int vme_lm_set(struct vme_resource *res, unsigned long long base,
429                 u32 aspace, u32 cycle);
431         int vme_lm_get(struct vme_resource *res, unsigned long long *base,
432                 u32 *aspace, u32 *cycle);
435 Location Monitor Use
436 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
438 The following functions allow a callback to be attached and detached from each
439 location monitor location. Each location monitor can monitor a number of
440 adjacent locations:
442 .. code-block:: c
444         int vme_lm_attach(struct vme_resource *res, int num,
445                 void (*callback)(void *));
447         int vme_lm_detach(struct vme_resource *res, int num);
449 The callback function is declared as follows.
451 .. code-block:: c
453         void callback(void *data);
456 Slot Detection
457 --------------
459 This function returns the slot ID of the provided bridge.
461 .. code-block:: c
463         int vme_slot_num(struct vme_dev *dev);
466 Bus Detection
467 -------------
469 This function returns the bus ID of the provided bridge.
471 .. code-block:: c
473         int vme_bus_num(struct vme_dev *dev);