armv8: layerscape: Convert to use common MMU framework
[platform/kernel/u-boot.git] / arch / arm / cpu / armv8 / fsl-layerscape / cpu.c
1 /*
2  * Copyright 2014-2015 Freescale Semiconductor, Inc.
3  *
4  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
5  */
6
7 #include <common.h>
8 #include <asm/io.h>
9 #include <asm/errno.h>
10 #include <asm/system.h>
11 #include <asm/armv8/mmu.h>
12 #include <asm/io.h>
13 #include <asm/arch/fsl_serdes.h>
14 #include <asm/arch/soc.h>
15 #include <asm/arch/cpu.h>
16 #include <asm/arch/speed.h>
17 #ifdef CONFIG_MP
18 #include <asm/arch/mp.h>
19 #endif
20 #include <fm_eth.h>
21 #include <fsl_debug_server.h>
22 #include <fsl-mc/fsl_mc.h>
23 #ifdef CONFIG_FSL_ESDHC
24 #include <fsl_esdhc.h>
25 #endif
26
27 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
28
29 struct mm_region *mem_map = early_map;
30
31 void cpu_name(char *name)
32 {
33         struct ccsr_gur __iomem *gur = (void *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
34         unsigned int i, svr, ver;
35
36         svr = gur_in32(&gur->svr);
37         ver = SVR_SOC_VER(svr);
38
39         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cpu_type_list); i++)
40                 if ((cpu_type_list[i].soc_ver & SVR_WO_E) == ver) {
41                         strcpy(name, cpu_type_list[i].name);
42
43                         if (IS_E_PROCESSOR(svr))
44                                 strcat(name, "E");
45                         break;
46                 }
47
48         if (i == ARRAY_SIZE(cpu_type_list))
49                 strcpy(name, "unknown");
50 }
51
52 #ifndef CONFIG_SYS_DCACHE_OFF
53 /*
54  * To start MMU before DDR is available, we create MMU table in SRAM.
55  * The base address of SRAM is CONFIG_SYS_FSL_OCRAM_BASE. We use three
56  * levels of translation tables here to cover 40-bit address space.
57  * We use 4KB granule size, with 40 bits physical address, T0SZ=24
58  * Address above EARLY_PGTABLE_SIZE (0x5000) is free for other purpose.
59  * Note, the debug print in cache_v8.c is not usable for debugging
60  * these early MMU tables because UART is not yet available.
61  */
62 static inline void early_mmu_setup(void)
63 {
64         unsigned int el = current_el();
65
66         /* global data is already setup, no allocation yet */
67         gd->arch.tlb_addr = CONFIG_SYS_FSL_OCRAM_BASE;
68         gd->arch.tlb_fillptr = gd->arch.tlb_addr;
69         gd->arch.tlb_size = EARLY_PGTABLE_SIZE;
70
71         /* Create early page tables */
72         setup_pgtables();
73
74         /* point TTBR to the new table */
75         set_ttbr_tcr_mair(el, gd->arch.tlb_addr,
76                           get_tcr(el, NULL, NULL) &
77                           ~(TCR_ORGN_MASK | TCR_IRGN_MASK),
78                           MEMORY_ATTRIBUTES);
79
80         set_sctlr(get_sctlr() | CR_M);
81 }
82
83 /*
84  * The final tables look similar to early tables, but different in detail.
85  * These tables are in DRAM. Sub tables are added to enable cache for
86  * QBMan and OCRAM.
87  *
88  * Put the MMU table in secure memory if gd->arch.secure_ram is valid.
89  * OCRAM will be not used for this purpose so gd->arch.secure_ram can't be 0.
90  */
91 static inline void final_mmu_setup(void)
92 {
93         u64 tlb_addr_save = gd->arch.tlb_addr;
94         unsigned int el = current_el();
95 #ifdef CONFIG_SYS_MEM_RESERVE_SECURE
96         int index;
97 #endif
98
99         mem_map = final_map;
100
101 #ifdef CONFIG_SYS_MEM_RESERVE_SECURE
102         if (gd->arch.secure_ram & MEM_RESERVE_SECURE_MAINTAINED) {
103                 if (el == 3) {
104                         /*
105                          * Only use gd->arch.secure_ram if the address is
106                          * recalculated. Align to 4KB for MMU table.
107                          */
108                         /* put page tables in secure ram */
109                         index = ARRAY_SIZE(final_map) - 2;
110                         gd->arch.tlb_addr = gd->arch.secure_ram & ~0xfff;
111                         final_map[index].virt = gd->arch.secure_ram & ~0x3;
112                         final_map[index].phys = final_map[index].virt;
113                         final_map[index].size = CONFIG_SYS_MEM_RESERVE_SECURE;
114                         final_map[index].attrs = PTE_BLOCK_OUTER_SHARE;
115                         gd->arch.secure_ram |= MEM_RESERVE_SECURE_SECURED;
116                         tlb_addr_save = gd->arch.tlb_addr;
117                 } else {
118                         /* Use allocated (board_f.c) memory for TLB */
119                         tlb_addr_save = gd->arch.tlb_allocated;
120                         gd->arch.tlb_addr = tlb_addr_save;
121                 }
122         }
123 #endif
124
125         /* Reset the fill ptr */
126         gd->arch.tlb_fillptr = tlb_addr_save;
127
128         /* Create normal system page tables */
129         setup_pgtables();
130
131         /* Create emergency page tables */
132         gd->arch.tlb_addr = gd->arch.tlb_fillptr;
133         gd->arch.tlb_emerg = gd->arch.tlb_addr;
134         setup_pgtables();
135         gd->arch.tlb_addr = tlb_addr_save;
136
137         /* flush new MMU table */
138         flush_dcache_range(gd->arch.tlb_addr,
139                            gd->arch.tlb_addr + gd->arch.tlb_size);
140
141         /* point TTBR to the new table */
142         set_ttbr_tcr_mair(el, gd->arch.tlb_addr, get_tcr(el, NULL, NULL),
143                           MEMORY_ATTRIBUTES);
144         /*
145          * MMU is already enabled, just need to invalidate TLB to load the
146          * new table. The new table is compatible with the current table, if
147          * MMU somehow walks through the new table before invalidation TLB,
148          * it still works. So we don't need to turn off MMU here.
149          */
150 }
151
152 u64 get_page_table_size(void)
153 {
154         return 0x10000;
155 }
156
157 int arch_cpu_init(void)
158 {
159         icache_enable();
160         __asm_invalidate_dcache_all();
161         __asm_invalidate_tlb_all();
162         early_mmu_setup();
163         set_sctlr(get_sctlr() | CR_C);
164         return 0;
165 }
166
167 /*
168  * This function is called from lib/board.c.
169  * It recreates MMU table in main memory. MMU and d-cache are enabled earlier.
170  * There is no need to disable d-cache for this operation.
171  */
172 void enable_caches(void)
173 {
174         final_mmu_setup();
175         __asm_invalidate_tlb_all();
176 }
177 #endif
178
179 static inline u32 initiator_type(u32 cluster, int init_id)
180 {
181         struct ccsr_gur *gur = (void *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
182         u32 idx = (cluster >> (init_id * 8)) & TP_CLUSTER_INIT_MASK;
183         u32 type = 0;
184
185         type = gur_in32(&gur->tp_ityp[idx]);
186         if (type & TP_ITYP_AV)
187                 return type;
188
189         return 0;
190 }
191
192 u32 cpu_mask(void)
193 {
194         struct ccsr_gur __iomem *gur = (void *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
195         int i = 0, count = 0;
196         u32 cluster, type, mask = 0;
197
198         do {
199                 int j;
200
201                 cluster = gur_in32(&gur->tp_cluster[i].lower);
202                 for (j = 0; j < TP_INIT_PER_CLUSTER; j++) {
203                         type = initiator_type(cluster, j);
204                         if (type) {
205                                 if (TP_ITYP_TYPE(type) == TP_ITYP_TYPE_ARM)
206                                         mask |= 1 << count;
207                                 count++;
208                         }
209                 }
210                 i++;
211         } while ((cluster & TP_CLUSTER_EOC) == 0x0);
212
213         return mask;
214 }
215
216 /*
217  * Return the number of cores on this SOC.
218  */
219 int cpu_numcores(void)
220 {
221         return hweight32(cpu_mask());
222 }
223
224 int fsl_qoriq_core_to_cluster(unsigned int core)
225 {
226         struct ccsr_gur __iomem *gur =
227                 (void __iomem *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
228         int i = 0, count = 0;
229         u32 cluster;
230
231         do {
232                 int j;
233
234                 cluster = gur_in32(&gur->tp_cluster[i].lower);
235                 for (j = 0; j < TP_INIT_PER_CLUSTER; j++) {
236                         if (initiator_type(cluster, j)) {
237                                 if (count == core)
238                                         return i;
239                                 count++;
240                         }
241                 }
242                 i++;
243         } while ((cluster & TP_CLUSTER_EOC) == 0x0);
244
245         return -1;      /* cannot identify the cluster */
246 }
247
248 u32 fsl_qoriq_core_to_type(unsigned int core)
249 {
250         struct ccsr_gur __iomem *gur =
251                 (void __iomem *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
252         int i = 0, count = 0;
253         u32 cluster, type;
254
255         do {
256                 int j;
257
258                 cluster = gur_in32(&gur->tp_cluster[i].lower);
259                 for (j = 0; j < TP_INIT_PER_CLUSTER; j++) {
260                         type = initiator_type(cluster, j);
261                         if (type) {
262                                 if (count == core)
263                                         return type;
264                                 count++;
265                         }
266                 }
267                 i++;
268         } while ((cluster & TP_CLUSTER_EOC) == 0x0);
269
270         return -1;      /* cannot identify the cluster */
271 }
272
273 uint get_svr(void)
274 {
275         struct ccsr_gur __iomem *gur = (void *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
276
277         return gur_in32(&gur->svr);
278 }
279
280 #ifdef CONFIG_DISPLAY_CPUINFO
281 int print_cpuinfo(void)
282 {
283         struct ccsr_gur __iomem *gur = (void *)(CONFIG_SYS_FSL_GUTS_ADDR);
284         struct sys_info sysinfo;
285         char buf[32];
286         unsigned int i, core;
287         u32 type, rcw, svr = gur_in32(&gur->svr);
288
289         puts("SoC: ");
290
291         cpu_name(buf);
292         printf(" %s (0x%x)\n", buf, svr);
293         memset((u8 *)buf, 0x00, ARRAY_SIZE(buf));
294         get_sys_info(&sysinfo);
295         puts("Clock Configuration:");
296         for_each_cpu(i, core, cpu_numcores(), cpu_mask()) {
297                 if (!(i % 3))
298                         puts("\n       ");
299                 type = TP_ITYP_VER(fsl_qoriq_core_to_type(core));
300                 printf("CPU%d(%s):%-4s MHz  ", core,
301                        type == TY_ITYP_VER_A7 ? "A7 " :
302                        (type == TY_ITYP_VER_A53 ? "A53" :
303                         (type == TY_ITYP_VER_A57 ? "A57" : "   ")),
304                        strmhz(buf, sysinfo.freq_processor[core]));
305         }
306         printf("\n       Bus:      %-4s MHz  ",
307                strmhz(buf, sysinfo.freq_systembus));
308         printf("DDR:      %-4s MT/s", strmhz(buf, sysinfo.freq_ddrbus));
309 #ifdef CONFIG_SYS_DPAA_FMAN
310         printf("  FMAN:     %-4s MHz", strmhz(buf, sysinfo.freq_fman[0]));
311 #endif
312 #ifdef CONFIG_SYS_FSL_HAS_DP_DDR
313         if (soc_has_dp_ddr()) {
314                 printf("     DP-DDR:   %-4s MT/s",
315                        strmhz(buf, sysinfo.freq_ddrbus2));
316         }
317 #endif
318         puts("\n");
319
320         /*
321          * Display the RCW, so that no one gets confused as to what RCW
322          * we're actually using for this boot.
323          */
324         puts("Reset Configuration Word (RCW):");
325         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(gur->rcwsr); i++) {
326                 rcw = gur_in32(&gur->rcwsr[i]);
327                 if ((i % 4) == 0)
328                         printf("\n       %08x:", i * 4);
329                 printf(" %08x", rcw);
330         }
331         puts("\n");
332
333         return 0;
334 }
335 #endif
336
337 #ifdef CONFIG_FSL_ESDHC
338 int cpu_mmc_init(bd_t *bis)
339 {
340         return fsl_esdhc_mmc_init(bis);
341 }
342 #endif
343
344 int cpu_eth_init(bd_t *bis)
345 {
346         int error = 0;
347
348 #ifdef CONFIG_FSL_MC_ENET
349         error = fsl_mc_ldpaa_init(bis);
350 #endif
351 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
352         fm_standard_init(bis);
353 #endif
354         return error;
355 }
356
357 int arch_early_init_r(void)
358 {
359 #ifdef CONFIG_MP
360         int rv = 1;
361 #endif
362
363 #ifdef CONFIG_SYS_FSL_ERRATUM_A009635
364         erratum_a009635();
365 #endif
366
367 #ifdef CONFIG_MP
368         rv = fsl_layerscape_wake_seconday_cores();
369         if (rv)
370                 printf("Did not wake secondary cores\n");
371 #endif
372
373 #ifdef CONFIG_SYS_HAS_SERDES
374         fsl_serdes_init();
375 #endif
376 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
377         fman_enet_init();
378 #endif
379         return 0;
380 }
381
382 int timer_init(void)
383 {
384         u32 __iomem *cntcr = (u32 *)CONFIG_SYS_FSL_TIMER_ADDR;
385 #ifdef CONFIG_FSL_LSCH3
386         u32 __iomem *cltbenr = (u32 *)CONFIG_SYS_FSL_PMU_CLTBENR;
387 #endif
388 #ifdef CONFIG_LS2080A
389         u32 __iomem *pctbenr = (u32 *)FSL_PMU_PCTBENR_OFFSET;
390 #endif
391 #ifdef COUNTER_FREQUENCY_REAL
392         unsigned long cntfrq = COUNTER_FREQUENCY_REAL;
393
394         /* Update with accurate clock frequency */
395         asm volatile("msr cntfrq_el0, %0" : : "r" (cntfrq) : "memory");
396 #endif
397
398 #ifdef CONFIG_FSL_LSCH3
399         /* Enable timebase for all clusters.
400          * It is safe to do so even some clusters are not enabled.
401          */
402         out_le32(cltbenr, 0xf);
403 #endif
404
405 #ifdef CONFIG_LS2080A
406         /*
407          * In certain Layerscape SoCs, the clock for each core's
408          * has an enable bit in the PMU Physical Core Time Base Enable
409          * Register (PCTBENR), which allows the watchdog to operate.
410          */
411         setbits_le32(pctbenr, 0xff);
412 #endif
413
414         /* Enable clock for timer
415          * This is a global setting.
416          */
417         out_le32(cntcr, 0x1);
418
419         return 0;
420 }
421
422 void reset_cpu(ulong addr)
423 {
424         u32 __iomem *rstcr = (u32 *)CONFIG_SYS_FSL_RST_ADDR;
425         u32 val;
426
427         /* Raise RESET_REQ_B */
428         val = scfg_in32(rstcr);
429         val |= 0x02;
430         scfg_out32(rstcr, val);
431 }
432
433 phys_size_t board_reserve_ram_top(phys_size_t ram_size)
434 {
435         phys_size_t ram_top = ram_size;
436
437 #ifdef CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE
438 #error CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE not to be used together with this function
439 #endif
440 /* Carve the Debug Server private DRAM block from the end of DRAM */
441 #ifdef CONFIG_FSL_DEBUG_SERVER
442         ram_top -= debug_server_get_dram_block_size();
443 #endif
444
445 /* Carve the MC private DRAM block from the end of DRAM */
446 #ifdef CONFIG_FSL_MC_ENET
447         ram_top -= mc_get_dram_block_size();
448         ram_top &= ~(CONFIG_SYS_MC_RSV_MEM_ALIGN - 1);
449 #endif
450
451         return ram_top;
452 }