drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "card.h"
  26 #include "host.h"
  27 #include "bus.h"
  28 #include "mmc_ops.h"
  29 #include "sd.h"
  30 #include "sd_ops.h"
  31
  32 static const unsigned int tran_exp[] = {
  33         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  34         0,              0,              0,              0
  35 };
  36
  37 static const unsigned char tran_mant[] = {
  38         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  39         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  40 };
  41
  42 static const unsigned int taac_exp[] = {
  43         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  44 };
  45
  46 static const unsigned int taac_mant[] = {
  47         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  48         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  49 };
  50
  51 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  52         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  53         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  54         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  55         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  56 };
  57
  58 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  59         ({                                                              \
  60                 const int __size = size;                                \
  61                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  62                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  63                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  64                 u32 __res;                                              \
  65                                                                         \
  66                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  67                 if (__size + __shft > 32)                               \
  68                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  69                 __res & __mask;                                         \
  70         })
  71
  72 /*
  73  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  74  */
  75 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  76 {
  77         u32 *resp = card->raw_cid;
  78
  79         /*
  80          * SD doesn't currently have a version field so we will
  81          * have to assume we can parse this.
  82          */
  83         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  84         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  85         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  86         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  87         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  88         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  89         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  90         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  91         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  92         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  93         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  94         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  95
  96         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
 101  */
 102 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 103 {
 104         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 105         unsigned int e, m, csd_struct;
 106         u32 *resp = card->raw_csd;
 107
 108         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 109
 110         switch (csd_struct) {
 111         case 0:
 112                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 113                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 114                 csd->taac_ns     = (taac_exp[e] * taac_mant[m] + 9) / 10;
 115                 csd->taac_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 116
 117                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 118                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 119                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 120                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 121
 122                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 123                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 124                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 125
 126                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 127                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 128                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 129                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 130                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
 131                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 132                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 133                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 134
 135                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 136                         csd->erase_size = 1;
 137                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 138                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 139                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 140                 }
 141
 142                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 13, 1))
 143                         mmc_card_set_readonly(card);
 144                 break;
 145         case 1:
 146                 /*
 147                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 148                  * interesting fields are unused and have fixed
 149                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 150                  * we assume those fixed values ourselves.
 151                  */
 152                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 153
 154                 csd->taac_ns     = 0; /* Unused */
 155                 csd->taac_clks   = 0; /* Unused */
 156
 157                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 158                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 159                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 160                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 161                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 162
 163                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 164                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 165                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 166
 167                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 168                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 169
 170                 csd->read_blkbits = 9;
 171                 csd->read_partial = 0;
 172                 csd->write_misalign = 0;
 173                 csd->read_misalign = 0;
 174                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 175                 csd->write_blkbits = 9;
 176                 csd->write_partial = 0;
 177                 csd->erase_size = 1;
 178
 179                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 13, 1))
 180                         mmc_card_set_readonly(card);
 181                 break;
 182         default:
 183                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 184                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 185                 return -EINVAL;
 186         }
 187
 188         card->erase_size = csd->erase_size;
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 195  */
 196 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 197 {
 198         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 199         unsigned int scr_struct;
 200         u32 resp[4];
 201
 202         resp[3] = card->raw_scr[1];
 203         resp[2] = card->raw_scr[0];
 204
 205         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 206         if (scr_struct != 0) {
 207                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 208                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 209                 return -EINVAL;
 210         }
 211
 212         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 213         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 214         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 215                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 216                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 217
 218         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 219                 card->erased_byte = 0xFF;
 220         else
 221                 card->erased_byte = 0x0;
 222
 223         if (scr->sda_spec3)
 224                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 225
 226         /* SD Spec says: any SD Card shall set at least bits 0 and 2 */
 227         if (!(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_1) ||
 228             !(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 229                 pr_err("%s: invalid bus width\n", mmc_hostname(card->host));
 230                 return -EINVAL;
 231         }
 232
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Fetch and process SD Status register.
 238  */
 239 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 240 {
 241         unsigned int au, es, et, eo;
 242         __be32 *raw_ssr;
 243         int i;
 244
 245         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 246                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
 247                         mmc_hostname(card->host));
 248                 return 0;
 249         }
 250
 251         raw_ssr = kmalloc(sizeof(card->raw_ssr), GFP_KERNEL);
 252         if (!raw_ssr)
 253                 return -ENOMEM;
 254
 255         if (mmc_app_sd_status(card, raw_ssr)) {
 256                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
 257                         mmc_hostname(card->host));
 258                 kfree(raw_ssr);
 259                 return 0;
 260         }
 261
 262         for (i = 0; i < 16; i++)
 263                 card->raw_ssr[i] = be32_to_cpu(raw_ssr[i]);
 264
 265         kfree(raw_ssr);
 266
 267         /*
 268          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 269          * bitfield positions accordingly.
 270          */
 271         au = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 428 - 384, 4);
 272         if (au) {
 273                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 274                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 275                         es = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 408 - 384, 16);
 276                         et = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 402 - 384, 6);
 277                         if (es && et) {
 278                                 eo = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 400 - 384, 2);
 279                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 280                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 281                         }
 282                 } else {
 283                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
 284                                 mmc_hostname(card->host));
 285                 }
 286         }
 287
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Fetches and decodes switch information
 293  */
 294 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 295 {
 296         int err;
 297         u8 *status;
 298
 299         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 300                 return 0;
 301
 302         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 303                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
 304                         mmc_hostname(card->host));
 305                 return 0;
 306         }
 307
 308         err = -EIO;
 309
 310         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 311         if (!status)
 312                 return -ENOMEM;
 313
 314         /*
 315          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 316          * The argument does not matter, as the support bits do not
 317          * change with the arguments.
 318          */
 319         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 320         if (err) {
 321                 /*
 322                  * If the host or the card can't do the switch,
 323                  * fail more gracefully.
 324                  */
 325                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 326                         goto out;
 327
 328                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
 329                         mmc_hostname(card->host));
 330                 err = 0;
 331
 332                 goto out;
 333         }
 334
 335         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 336                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 337
 338         if (card->scr.sda_spec3) {
 339                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 340                 /* Driver Strengths supported by the card */
 341                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 342                 card->sw_caps.sd3_curr_limit = status[7] | status[6] << 8;
 343         }
 344
 345 out:
 346         kfree(status);
 347
 348         return err;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 353  */
 354 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 355 {
 356         int err;
 357         u8 *status;
 358
 359         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 360                 return 0;
 361
 362         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 363                 return 0;
 364
 365         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 366                 return 0;
 367
 368         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 369                 return 0;
 370
 371         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 372         if (!status)
 373                 return -ENOMEM;
 374
 375         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 376         if (err)
 377                 goto out;
 378
 379         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 380                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
 381                         mmc_hostname(card->host));
 382                 err = 0;
 383         } else {
 384                 err = 1;
 385         }
 386
 387 out:
 388         kfree(status);
 389
 390         return err;
 391 }
 392
 393 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 394 {
 395         int card_drv_type, drive_strength, drv_type;
 396         int err;
 397
 398         card->drive_strength = 0;
 399
 400         card_drv_type = card->sw_caps.sd3_drv_type | SD_DRIVER_TYPE_B;
 401
 402         drive_strength = mmc_select_drive_strength(card,
 403                                                    card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 404                                                    card_drv_type, &drv_type);
 405
 406         if (drive_strength) {
 407                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 408                 if (err)
 409                         return err;
 410                 if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 411                         pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
 412                                 mmc_hostname(card->host));
 413                         return 0;
 414                 }
 415                 card->drive_strength = drive_strength;
 416         }
 417
 418         if (drv_type)
 419                 mmc_set_driver_type(card->host, drv_type);
 420
 421         return 0;
 422 }
 423
 424 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 425 {
 426         /*
 427          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 428          * default speed.
 429          */
 430         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 431                 card->sd_bus_speed = 0;
 432                 return;
 433         }
 434
 435         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 436             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 437                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 438         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 439                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 440                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 441         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 442                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 443                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 444                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 445         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 446                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 447                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 448                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 449         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 450                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 451                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 452                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 453                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 454         }
 455 }
 456
 457 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 458 {
 459         int err;
 460         unsigned int timing = 0;
 461
 462         switch (card->sd_bus_speed) {
 463         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 464                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 465                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 466                 break;
 467         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 468                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 469                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 470                 break;
 471         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 472                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 473                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 474                 break;
 475         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 476                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 477                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 478                 break;
 479         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 480                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 481                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 482                 break;
 483         default:
 484                 return 0;
 485         }
 486
 487         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 488         if (err)
 489                 return err;
 490
 491         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 492                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 493                         mmc_hostname(card->host));
 494         else {
 495                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 496                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 497         }
 498
 499         return 0;
 500 }
 501
 502 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 503 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 504 {
 505         u32 voltage, max_current;
 506
 507         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 508         switch (voltage) {
 509         case MMC_VDD_165_195:
 510                 max_current = host->max_current_180;
 511                 break;
 512         case MMC_VDD_29_30:
 513         case MMC_VDD_30_31:
 514                 max_current = host->max_current_300;
 515                 break;
 516         case MMC_VDD_32_33:
 517         case MMC_VDD_33_34:
 518                 max_current = host->max_current_330;
 519                 break;
 520         default:
 521                 max_current = 0;
 522         }
 523
 524         return max_current;
 525 }
 526
 527 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 528 {
 529         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 530         int err;
 531         u32 max_current;
 532
 533         /*
 534          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 535          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 536          * current limit.
 537          */
 538         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 539             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 540             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 541                 return 0;
 542
 543         /*
 544          * Host has different current capabilities when operating at
 545          * different voltages, so find out its max current first.
 546          */
 547         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 548
 549         /*
 550          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 551          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 552          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 553          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 554          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 555          * maximum 300ma from the host.
 556          *
 557          * The above is incorrect: if we try to set a current limit that is
 558          * not supported by the card, the card can rightfully error out the
 559          * attempt, and remain at the default current limit.  This results
 560          * in a 300mA card being limited to 200mA even though the host
 561          * supports 800mA. Failures seen with SanDisk 8GB UHS cards with
 562          * an iMX6 host. --rmk
 563          */
 564         if (max_current >= 800 &&
 565             card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_800)
 566                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 567         else if (max_current >= 600 &&
 568                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_600)
 569                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 570         else if (max_current >= 400 &&
 571                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_400)
 572                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 573         else if (max_current >= 200 &&
 574                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_200)
 575                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 576
 577         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 578                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 579                 if (err)
 580                         return err;
 581
 582                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 583                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
 584                                 mmc_hostname(card->host));
 585
 586         }
 587
 588         return 0;
 589 }
 590
 591 /*
 592  * UHS-I specific initialization procedure
 593  */
 594 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 595 {
 596         int err;
 597         u8 *status;
 598
 599         if (!card->scr.sda_spec3)
 600                 return 0;
 601
 602         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 603                 return 0;
 604
 605         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 606         if (!status)
 607                 return -ENOMEM;
 608
 609         /* Set 4-bit bus width */
 610         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 611             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 612                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 613                 if (err)
 614                         goto out;
 615
 616                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 617         }
 618
 619         /*
 620          * Select the bus speed mode depending on host
 621          * and card capability.
 622          */
 623         sd_update_bus_speed_mode(card);
 624
 625         /* Set the driver strength for the card */
 626         err = sd_select_driver_type(card, status);
 627         if (err)
 628                 goto out;
 629
 630         /* Set current limit for the card */
 631         err = sd_set_current_limit(card, status);
 632         if (err)
 633                 goto out;
 634
 635         /* Set bus speed mode of the card */
 636         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 637         if (err)
 638                 goto out;
 639
 640         /*
 641          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 642          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 643          */
 644         if (!mmc_host_is_spi(card->host) &&
 645                 (card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR50 ||
 646                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50 ||
 647                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR104)) {
 648                 err = mmc_execute_tuning(card);
 649
 650                 /*
 651                  * As SD Specifications Part1 Physical Layer Specification
 652                  * Version 3.01 says, CMD19 tuning is available for unlocked
 653                  * cards in transfer state of 1.8V signaling mode. The small
 654                  * difference between v3.00 and 3.01 spec means that CMD19
 655                  * tuning is also available for DDR50 mode.
 656                  */
 657                 if (err && card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50) {
 658                         pr_warn("%s: ddr50 tuning failed\n",
 659                                 mmc_hostname(card->host));
 660                         err = 0;
 661                 }
 662         }
 663
 664 out:
 665         kfree(status);
 666
 667         return err;
 668 }
 669
 670 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 671         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 672 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 673         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 674 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 675 MMC_DEV_ATTR(ssr,
 676         "%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x\n",
 677                 card->raw_ssr[0], card->raw_ssr[1], card->raw_ssr[2],
 678                 card->raw_ssr[3], card->raw_ssr[4], card->raw_ssr[5],
 679                 card->raw_ssr[6], card->raw_ssr[7], card->raw_ssr[8],
 680                 card->raw_ssr[9], card->raw_ssr[10], card->raw_ssr[11],
 681                 card->raw_ssr[12], card->raw_ssr[13], card->raw_ssr[14],
 682                 card->raw_ssr[15]);
 683 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 684 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 685 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 686 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 687 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 688 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 689 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 690 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 691 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 692 MMC_DEV_ATTR(ocr, "0x%08x\n", card->ocr);
 693
 694
 695 static ssize_t mmc_dsr_show(struct device *dev,
 696                            struct device_attribute *attr,
 697                            char *buf)
 698 {
 699        struct mmc_card *card = mmc_dev_to_card(dev);
 700        struct mmc_host *host = card->host;
 701
 702        if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 703                return sprintf(buf, "0x%x\n", host->dsr);
 704        else
 705                /* return default DSR value */
 706                return sprintf(buf, "0x%x\n", 0x404);
 707 }
 708
 709 static DEVICE_ATTR(dsr, S_IRUGO, mmc_dsr_show, NULL);
 710
 711 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 712         &dev_attr_cid.attr,
 713         &dev_attr_csd.attr,
 714         &dev_attr_scr.attr,
 715         &dev_attr_ssr.attr,
 716         &dev_attr_date.attr,
 717         &dev_attr_erase_size.attr,
 718         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 719         &dev_attr_fwrev.attr,
 720         &dev_attr_hwrev.attr,
 721         &dev_attr_manfid.attr,
 722         &dev_attr_name.attr,
 723         &dev_attr_oemid.attr,
 724         &dev_attr_serial.attr,
 725         &dev_attr_ocr.attr,
 726         &dev_attr_dsr.attr,
 727         NULL,
 728 };
 729 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
 730
 731 struct device_type sd_type = {
 732         .groups = sd_std_groups,
 733 };
 734
 735 /*
 736  * Fetch CID from card.
 737  */
 738 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 739 {
 740         int err;
 741         u32 max_current;
 742         int retries = 10;
 743         u32 pocr = ocr;
 744
 745 try_again:
 746         if (!retries) {
 747                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 748                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
 749         }
 750
 751         /*
 752          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 753          * need to tell some cards to go back to the idle
 754          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 755          * respond.
 756          */
 757         mmc_go_idle(host);
 758
 759         /*
 760          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 761          * compliant card and we should set bit 30
 762          * of the ocr to indicate that we can handle
 763          * block-addressed SDHC cards.
 764          */
 765         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 766         if (!err)
 767                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 768
 769         /*
 770          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 771          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 772          * repeatedly to switch however, skip this.
 773          */
 774         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 775                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 776
 777         /*
 778          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 779          * XPC should be set to 1.
 780          */
 781         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 782         if (max_current > 150)
 783                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 784
 785         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 786         if (err)
 787                 return err;
 788
 789         /*
 790          * In case the S18A bit is set in the response, let's start the signal
 791          * voltage switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 792          * Note that, according to the spec, the S18A bit is not valid unless
 793          * the CCS bit is set as well. We deliberately deviate from the spec in
 794          * regards to this, which allows UHS-I to be supported for SDSC cards.
 795          */
 796         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr && (*rocr & 0x01000000)) {
 797                 err = mmc_set_uhs_voltage(host, pocr);
 798                 if (err == -EAGAIN) {
 799                         retries--;
 800                         goto try_again;
 801                 } else if (err) {
 802                         retries = 0;
 803                         goto try_again;
 804                 }
 805         }
 806
 807         err = mmc_send_cid(host, cid);
 808         return err;
 809 }
 810
 811 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 812 {
 813         int err;
 814
 815         /*
 816          * Fetch CSD from card.
 817          */
 818         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 819         if (err)
 820                 return err;
 821
 822         err = mmc_decode_csd(card);
 823         if (err)
 824                 return err;
 825
 826         return 0;
 827 }
 828
 829 static int mmc_sd_get_ro(struct mmc_host *host)
 830 {
 831         int ro;
 832
 833         /*
 834          * Some systems don't feature a write-protect pin and don't need one.
 835          * E.g. because they only have micro-SD card slot. For those systems
 836          * assume that the SD card is always read-write.
 837          */
 838         if (host->caps2 & MMC_CAP2_NO_WRITE_PROTECT)
 839                 return 0;
 840
 841         if (!host->ops->get_ro)
 842                 return -1;
 843
 844         ro = host->ops->get_ro(host);
 845
 846         return ro;
 847 }
 848
 849 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 850         bool reinit)
 851 {
 852         int err;
 853
 854         if (!reinit) {
 855                 /*
 856                  * Fetch SCR from card.
 857                  */
 858                 err = mmc_app_send_scr(card);
 859                 if (err)
 860                         return err;
 861
 862                 err = mmc_decode_scr(card);
 863                 if (err)
 864                         return err;
 865
 866                 /*
 867                  * Fetch and process SD Status register.
 868                  */
 869                 err = mmc_read_ssr(card);
 870                 if (err)
 871                         return err;
 872
 873                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 874                 mmc_init_erase(card);
 875
 876                 /*
 877                  * Fetch switch information from card.
 878                  */
 879                 err = mmc_read_switch(card);
 880                 if (err)
 881                         return err;
 882         }
 883
 884         /*
 885          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 886          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 887          * card registers because some SDHC cards are not able
 888          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 889          */
 890         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 891                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 892                 if (err)
 893                         return err;
 894         }
 895
 896         /*
 897          * Check if read-only switch is active.
 898          */
 899         if (!reinit) {
 900                 int ro = mmc_sd_get_ro(host);
 901
 902                 if (ro < 0) {
 903                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
 904                                 mmc_hostname(host));
 905                 } else if (ro > 0) {
 906                         mmc_card_set_readonly(card);
 907                 }
 908         }
 909
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 914 {
 915         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 916
 917         if (mmc_card_hs(card)) {
 918                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 919                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 920         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 921                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 922         }
 923
 924         return max_dtr;
 925 }
 926
 927 /*
 928  * Handle the detection and initialisation of a card.
 929  *
 930  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 931  * we're trying to reinitialise.
 932  */
 933 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 934         struct mmc_card *oldcard)
 935 {
 936         struct mmc_card *card;
 937         int err;
 938         u32 cid[4];
 939         u32 rocr = 0;
 940
 941         WARN_ON(!host->claimed);
 942
 943         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 944         if (err)
 945                 return err;
 946
 947         if (oldcard) {
 948                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 949                         return -ENOENT;
 950
 951                 card = oldcard;
 952         } else {
 953                 /*
 954                  * Allocate card structure.
 955                  */
 956                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 957                 if (IS_ERR(card))
 958                         return PTR_ERR(card);
 959
 960                 card->ocr = ocr;
 961                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 962                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 963         }
 964
 965         /*
 966          * Call the optional HC's init_card function to handle quirks.
 967          */
 968         if (host->ops->init_card)
 969                 host->ops->init_card(host, card);
 970
 971         /*
 972          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 973          */
 974         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 975                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 976                 if (err)
 977                         goto free_card;
 978         }
 979
 980         if (!oldcard) {
 981                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 982                 if (err)
 983                         goto free_card;
 984
 985                 mmc_decode_cid(card);
 986         }
 987
 988         /*
 989          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
 990          * DSR configuration
 991          */
 992         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 993                 mmc_set_dsr(host);
 994
 995         /*
 996          * Select card, as all following commands rely on that.
 997          */
 998         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 999                 err = mmc_select_card(card);
1000                 if (err)
1001                         goto free_card;
1002         }
1003
1004         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
1005         if (err)
1006                 goto free_card;
1007
1008         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
1009         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
1010                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
1011                 if (err)
1012                         goto free_card;
1013         } else {
1014                 /*
1015                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
1016                  */
1017                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
1018                 if (err > 0)
1019                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
1020                 else if (err)
1021                         goto free_card;
1022
1023                 /*
1024                  * Set bus speed.
1025                  */
1026                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
1027
1028                 /*
1029                  * Switch to wider bus (if supported).
1030                  */
1031                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1032                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1033                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1034                         if (err)
1035                                 goto free_card;
1036
1037                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1038                 }
1039         }
1040
1041         host->card = card;
1042         return 0;
1043
1044 free_card:
1045         if (!oldcard)
1046                 mmc_remove_card(card);
1047
1048         return err;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Host is being removed. Free up the current card.
1053  */
1054 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1055 {
1056         mmc_remove_card(host->card);
1057         host->card = NULL;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Card detection - card is alive.
1062  */
1063 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1064 {
1065         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Card detection callback from host.
1070  */
1071 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1072 {
1073         int err;
1074
1075         mmc_get_card(host->card);
1076
1077         /*
1078          * Just check if our card has been removed.
1079          */
1080         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1081
1082         mmc_put_card(host->card);
1083
1084         if (err) {
1085                 mmc_sd_remove(host);
1086
1087                 mmc_claim_host(host);
1088                 mmc_detach_bus(host);
1089                 mmc_power_off(host);
1090                 mmc_release_host(host);
1091         }
1092 }
1093
1094 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1095 {
1096         int err = 0;
1097
1098         mmc_claim_host(host);
1099
1100         if (mmc_card_suspended(host->card))
1101                 goto out;
1102
1103         if (!mmc_host_is_spi(host))
1104                 err = mmc_deselect_cards(host);
1105
1106         if (!err) {
1107                 mmc_power_off(host);
1108                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1109         }
1110
1111 out:
1112         mmc_release_host(host);
1113         return err;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Callback for suspend
1118  */
1119 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1120 {
1121         int err;
1122
1123         err = _mmc_sd_suspend(host);
1124         if (!err) {
1125                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1126                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1127         }
1128
1129         return err;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * This function tries to determine if the same card is still present
1134  * and, if so, restore all state to it.
1135  */
1136 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1137 {
1138         int err = 0;
1139
1140         mmc_claim_host(host);
1141
1142         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1143                 goto out;
1144
1145         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1146         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1147         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1148
1149 out:
1150         mmc_release_host(host);
1151         return err;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Callback for resume
1156  */
1157 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1158 {
1159         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Callback for runtime_suspend.
1165  */
1166 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1167 {
1168         int err;
1169
1170         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1171                 return 0;
1172
1173         err = _mmc_sd_suspend(host);
1174         if (err)
1175                 pr_err("%s: error %d doing aggressive suspend\n",
1176                         mmc_hostname(host), err);
1177
1178         return err;
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Callback for runtime_resume.
1183  */
1184 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1185 {
1186         int err;
1187
1188         err = _mmc_sd_resume(host);
1189         if (err && err != -ENOMEDIUM)
1190                 pr_err("%s: error %d doing runtime resume\n",
1191                         mmc_hostname(host), err);
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 static int mmc_sd_reset(struct mmc_host *host)
1197 {
1198         mmc_power_cycle(host, host->card->ocr);
1199         return mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1200 }
1201
1202 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1203         .remove = mmc_sd_remove,
1204         .detect = mmc_sd_detect,
1205         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1206         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1207         .suspend = mmc_sd_suspend,
1208         .resume = mmc_sd_resume,
1209         .alive = mmc_sd_alive,
1210         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1211         .reset = mmc_sd_reset,
1212 };
1213
1214 /*
1215  * Starting point for SD card init.
1216  */
1217 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1218 {
1219         int err;
1220         u32 ocr, rocr;
1221
1222         WARN_ON(!host->claimed);
1223
1224         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1225         if (err)
1226                 return err;
1227
1228         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1229         if (host->ocr_avail_sd)
1230                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1231
1232         /*
1233          * We need to get OCR a different way for SPI.
1234          */
1235         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1236                 mmc_go_idle(host);
1237
1238                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1239                 if (err)
1240                         goto err;
1241         }
1242
1243         /*
1244          * Some SD cards claims an out of spec VDD voltage range. Let's treat
1245          * these bits as being in-valid and especially also bit7.
1246          */
1247         ocr &= ~0x7FFF;
1248
1249         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1250
1251         /*
1252          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1253          */
1254         if (!rocr) {
1255                 err = -EINVAL;
1256                 goto err;
1257         }
1258
1259         /*
1260          * Detect and init the card.
1261          */
1262         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1263         if (err)
1264                 goto err;
1265
1266         mmc_release_host(host);
1267         err = mmc_add_card(host->card);
1268         if (err)
1269                 goto remove_card;
1270
1271         mmc_claim_host(host);
1272         return 0;
1273
1274 remove_card:
1275         mmc_remove_card(host->card);
1276         host->card = NULL;
1277         mmc_claim_host(host);
1278 err:
1279         mmc_detach_bus(host);
1280
1281         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1282                 mmc_hostname(host), err);
1283
1284         return err;
1285 }