target/linux/ar71xx/patches-3.6/004-tty-serial-ar933x_uart-fix-baud-rate-calculation.patch

   1 From 2dff8ad92661b6c99e9ba8b5918e43b522551556 Mon Sep 17 00:00:00 2001
   2 From: Gabor Juhos <juhosg@openwrt.org>
   3 Date: Wed, 14 Nov 2012 10:38:13 +0100
   4 Subject: [PATCH] tty/serial/ar933x_uart: fix baud rate calculation
   5
   6 commit 2dff8ad92661b6c99e9ba8b5918e43b522551556 upstream.
   7
   8 The UART of the AR933x SoC implements a fractional divisor
   9 for generating the desired baud rate.
  10
  11 The current code uses a fixed value for the fractional
  12 part of the divisor, and this leads to improperly
  13 calculated baud rates:
  14
  15    baud    scale   step  real baud         diff
  16      300   5207*   8192     17756     17456   5818.66%
  17      600   2603*   8192     35511     34911   5818.50%
  18     1200   1301*   8192     71023     69823   5818.58%
  19     2400    650*   8192     11241      8841    368.37%
  20     4800    324*   8192     22645     17845    371.77%
  21     9600    161    8192      9645        45      0.46%
  22    14400    107    8192     14468        68      0.47%
  23    19200     80    8192     19290        90      0.46%
  24    28800     53    8192     28935       135      0.46%
  25    38400     39    8192     39063       663      1.72%
  26    57600     26    8192     57870       270      0.46%
  27   115200     12    8192    120192      4992      4.33%
  28   230400      5    8192    260417     30017     13.02%
  29   460800      2    8192    520833     60033     13.02%
  30   921600      0    8192   1562500    640900     69.93%
  31
  32 After the patch, the integer and fractional parts of the
  33 divisor will be calculated dynamically. This ensures that
  34 the UART will use correct baud rates:
  35
  36    baud    scale   step  real baud         diff
  37      300      6      11       300         0      0.00%
  38      600     54     173       600         0      0.00%
  39     1200     30     195      1200         0      0.00%
  40     2400     30     390      2400         0      0.00%
  41     4800     48    1233      4800         0      0.00%
  42     9600     78    3976      9600         0      0.00%
  43    14400     98    7474     14400         0      0.00%
  44    19200     55    5637     19200         0      0.00%
  45    28800    130   19780     28800         0      0.00%
  46    38400     36    7449     38400         0      0.00%
  47    57600     78   23857     57600         0      0.00%
  48   115200     43   26575    115200         0      0.00%
  49   230400     23   28991    230400         0      0.00%
  50   460800     11   28991    460800         0      0.00%
  51   921600      5   28991    921599        -1      0.00%
  52
  53 Signed-off-by: Gabor Juhos <juhosg@openwrt.org>
  54 Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
  55 ---
  56  drivers/tty/serial/ar933x_uart.c |   90 +++++++++++++++++++++++++++++++++++---
  57  1 file changed, 85 insertions(+), 5 deletions(-)
  58
  59 --- a/drivers/tty/serial/ar933x_uart.c
  60 +++ b/drivers/tty/serial/ar933x_uart.c
  61 @@ -25,11 +25,19 @@
  62  #include <linux/io.h>
  63  #include <linux/irq.h>
  64
  65 +#include <asm/div64.h>
  66 +
  67  #include <asm/mach-ath79/ar933x_uart.h>
  68  #include <asm/mach-ath79/ar933x_uart_platform.h>
  69
  70  #define DRIVER_NAME "ar933x-uart"
  71
  72 +#define AR933X_UART_MAX_SCALE  0xff
  73 +#define AR933X_UART_MAX_STEP   0xffff
  74 +
  75 +#define AR933X_UART_MIN_BAUD   300
  76 +#define AR933X_UART_MAX_BAUD   3000000
  77 +
  78  #define AR933X_DUMMY_STATUS_RD 0x01
  79
  80  static struct uart_driver ar933x_uart_driver;
  81 @@ -37,6 +45,8 @@ static struct uart_driver ar933x_uart_dr
  82  struct ar933x_uart_port {
  83         struct uart_port        port;
  84         unsigned int            ier;    /* shadow Interrupt Enable Register */
  85 +       unsigned int            min_baud;
  86 +       unsigned int            max_baud;
  87  };
  88
  89  static inline unsigned int ar933x_uart_read(struct ar933x_uart_port *up,
  90 @@ -162,6 +172,57 @@ static void ar933x_uart_enable_ms(struct
  91  {
  92  }
  93
  94 +/*
  95 + * baudrate = (clk / (scale + 1)) * (step * (1 / 2^17))
  96 + */
  97 +static unsigned long ar933x_uart_get_baud(unsigned int clk,
  98 +                                         unsigned int scale,
  99 +                                         unsigned int step)
 100 +{
 101 +       u64 t;
 102 +       u32 div;
 103 +
 104 +       div = (2 << 16) * (scale + 1);
 105 +       t = clk;
 106 +       t *= step;
 107 +       t += (div / 2);
 108 +       do_div(t, div);
 109 +
 110 +       return t;
 111 +}
 112 +
 113 +static void ar933x_uart_get_scale_step(unsigned int clk,
 114 +                                      unsigned int baud,
 115 +                                      unsigned int *scale,
 116 +                                      unsigned int *step)
 117 +{
 118 +       unsigned int tscale;
 119 +       long min_diff;
 120 +
 121 +       *scale = 0;
 122 +       *step = 0;
 123 +
 124 +       min_diff = baud;
 125 +       for (tscale = 0; tscale < AR933X_UART_MAX_SCALE; tscale++) {
 126 +               u64 tstep;
 127 +               int diff;
 128 +
 129 +               tstep = baud * (tscale + 1);
 130 +               tstep *= (2 << 16);
 131 +               do_div(tstep, clk);
 132 +
 133 +               if (tstep > AR933X_UART_MAX_STEP)
 134 +                       break;
 135 +
 136 +               diff = abs(ar933x_uart_get_baud(clk, tscale, tstep) - baud);
 137 +               if (diff < min_diff) {
 138 +                       min_diff = diff;
 139 +                       *scale = tscale;
 140 +                       *step = tstep;
 141 +               }
 142 +       }
 143 +}
 144 +
 145  static void ar933x_uart_set_termios(struct uart_port *port,
 146                                     struct ktermios *new,
 147                                     struct ktermios *old)
 148 @@ -169,7 +230,7 @@ static void ar933x_uart_set_termios(stru
 149         struct ar933x_uart_port *up = (struct ar933x_uart_port *) port;
 150         unsigned int cs;
 151         unsigned long flags;
 152 -       unsigned int baud, scale;
 153 +       unsigned int baud, scale, step;
 154
 155         /* Only CS8 is supported */
 156         new->c_cflag &= ~CSIZE;
 157 @@ -191,8 +252,8 @@ static void ar933x_uart_set_termios(stru
 158         /* Mark/space parity is not supported */
 159         new->c_cflag &= ~CMSPAR;
 160
 161 -       baud = uart_get_baud_rate(port, new, old, 0, port->uartclk / 16);
 162 -       scale = (port->uartclk / (16 * baud)) - 1;
 163 +       baud = uart_get_baud_rate(port, new, old, up->min_baud, up->max_baud);
 164 +       ar933x_uart_get_scale_step(port->uartclk, baud, &scale, &step);
 165
 166         /*
 167          * Ok, we're now changing the port state. Do it with
 168 @@ -200,6 +261,10 @@ static void ar933x_uart_set_termios(stru
 169          */
 170         spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
 171
 172 +       /* disable the UART */
 173 +       ar933x_uart_rmw_clear(up, AR933X_UART_CS_REG,
 174 +                     AR933X_UART_CS_IF_MODE_M << AR933X_UART_CS_IF_MODE_S);
 175 +
 176         /* Update the per-port timeout. */
 177         uart_update_timeout(port, new->c_cflag, baud);
 178
 179 @@ -210,7 +275,7 @@ static void ar933x_uart_set_termios(stru
 180                 up->port.ignore_status_mask |= AR933X_DUMMY_STATUS_RD;
 181
 182         ar933x_uart_write(up, AR933X_UART_CLOCK_REG,
 183 -                         scale << AR933X_UART_CLOCK_SCALE_S | 8192);
 184 +                         scale << AR933X_UART_CLOCK_SCALE_S | step);
 185
 186         /* setup configuration register */
 187         ar933x_uart_rmw(up, AR933X_UART_CS_REG, AR933X_UART_CS_PARITY_M, cs);
 188 @@ -219,6 +284,11 @@ static void ar933x_uart_set_termios(stru
 189         ar933x_uart_rmw_set(up, AR933X_UART_CS_REG,
 190                             AR933X_UART_CS_HOST_INT_EN);
 191
 192 +       /* reenable the UART */
 193 +       ar933x_uart_rmw(up, AR933X_UART_CS_REG,
 194 +                       AR933X_UART_CS_IF_MODE_M << AR933X_UART_CS_IF_MODE_S,
 195 +                       AR933X_UART_CS_IF_MODE_DCE << AR933X_UART_CS_IF_MODE_S);
 196 +
 197         spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
 198
 199         if (tty_termios_baud_rate(new))
 200 @@ -401,6 +471,8 @@ static void ar933x_uart_config_port(stru
 201  static int ar933x_uart_verify_port(struct uart_port *port,
 202                                    struct serial_struct *ser)
 203  {
 204 +       struct ar933x_uart_port *up = (struct ar933x_uart_port *) port;
 205 +
 206         if (ser->type != PORT_UNKNOWN &&
 207             ser->type != PORT_AR933X)
 208                 return -EINVAL;
 209 @@ -408,7 +480,8 @@ static int ar933x_uart_verify_port(struc
 210         if (ser->irq < 0 || ser->irq >= NR_IRQS)
 211                 return -EINVAL;
 212
 213 -       if (ser->baud_base < 28800)
 214 +       if (ser->baud_base < up->min_baud ||
 215 +           ser->baud_base > up->max_baud)
 216                 return -EINVAL;
 217
 218         return 0;
 219 @@ -561,6 +634,7 @@ static int __devinit ar933x_uart_probe(s
 220         struct uart_port *port;
 221         struct resource *mem_res;
 222         struct resource *irq_res;
 223 +       unsigned int baud;
 224         int id;
 225         int ret;
 226
 227 @@ -611,6 +685,12 @@ static int __devinit ar933x_uart_probe(s
 228         port->fifosize = AR933X_UART_FIFO_SIZE;
 229         port->ops = &ar933x_uart_ops;
 230
 231 +       baud = ar933x_uart_get_baud(port->uartclk, AR933X_UART_MAX_SCALE, 1);
 232 +       up->min_baud = max_t(unsigned int, baud, AR933X_UART_MIN_BAUD);
 233 +
 234 +       baud = ar933x_uart_get_baud(port->uartclk, 0, AR933X_UART_MAX_STEP);
 235 +       up->max_baud = min_t(unsigned int, baud, AR933X_UART_MAX_BAUD);
 236 +
 237         ar933x_uart_add_console_port(up);
 238
 239         ret = uart_add_one_port(&ar933x_uart_driver, &up->port);