3a05f6ca95b0099d669f52569209ea1279a5d87c
[platform/kernel/linux-rpi.git] / drivers / pci / controller / pci-aardvark.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Driver for the Aardvark PCIe controller, used on Marvell Armada
4  * 3700.
5  *
6  * Copyright (C) 2016 Marvell
7  *
8  * Author: Hezi Shahmoon <hezi.shahmoon@marvell.com>
9  */
10
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/irq.h>
14 #include <linux/irqdomain.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/pci.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/platform_device.h>
19 #include <linux/msi.h>
20 #include <linux/of_address.h>
21 #include <linux/of_pci.h>
22
23 #include "../pci.h"
24 #include "../pci-bridge-emul.h"
25
26 /* PCIe core registers */
27 #define PCIE_CORE_DEV_ID_REG                                    0x0
28 #define PCIE_CORE_CMD_STATUS_REG                                0x4
29 #define     PCIE_CORE_CMD_IO_ACCESS_EN                          BIT(0)
30 #define     PCIE_CORE_CMD_MEM_ACCESS_EN                         BIT(1)
31 #define     PCIE_CORE_CMD_MEM_IO_REQ_EN                         BIT(2)
32 #define PCIE_CORE_DEV_REV_REG                                   0x8
33 #define PCIE_CORE_PCIEXP_CAP                                    0xc0
34 #define PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_REG                            0xc8
35 #define     PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_RELAX_ORDER_DISABLE        (0 << 4)
36 #define     PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_MAX_PAYLOAD_SZ_SHIFT       5
37 #define     PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_SNOOP_DISABLE              (0 << 11)
38 #define     PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_MAX_RD_REQ_SIZE_SHIFT      12
39 #define     PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_MAX_RD_REQ_SZ              0x2
40 #define PCIE_CORE_LINK_CTRL_STAT_REG                            0xd0
41 #define     PCIE_CORE_LINK_L0S_ENTRY                            BIT(0)
42 #define     PCIE_CORE_LINK_TRAINING                             BIT(5)
43 #define     PCIE_CORE_LINK_WIDTH_SHIFT                          20
44 #define PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_REG                                0x118
45 #define     PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHK_TX                    BIT(5)
46 #define     PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHK_TX_EN                 BIT(6)
47 #define     PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHCK                      BIT(7)
48 #define     PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHCK_RCV                  BIT(8)
49 #define     PCIE_CORE_INT_A_ASSERT_ENABLE                       1
50 #define     PCIE_CORE_INT_B_ASSERT_ENABLE                       2
51 #define     PCIE_CORE_INT_C_ASSERT_ENABLE                       3
52 #define     PCIE_CORE_INT_D_ASSERT_ENABLE                       4
53 /* PIO registers base address and register offsets */
54 #define PIO_BASE_ADDR                           0x4000
55 #define PIO_CTRL                                (PIO_BASE_ADDR + 0x0)
56 #define   PIO_CTRL_TYPE_MASK                    GENMASK(3, 0)
57 #define   PIO_CTRL_ADDR_WIN_DISABLE             BIT(24)
58 #define PIO_STAT                                (PIO_BASE_ADDR + 0x4)
59 #define   PIO_COMPLETION_STATUS_SHIFT           7
60 #define   PIO_COMPLETION_STATUS_MASK            GENMASK(9, 7)
61 #define   PIO_COMPLETION_STATUS_OK              0
62 #define   PIO_COMPLETION_STATUS_UR              1
63 #define   PIO_COMPLETION_STATUS_CRS             2
64 #define   PIO_COMPLETION_STATUS_CA              4
65 #define   PIO_NON_POSTED_REQ                    BIT(0)
66 #define PIO_ADDR_LS                             (PIO_BASE_ADDR + 0x8)
67 #define PIO_ADDR_MS                             (PIO_BASE_ADDR + 0xc)
68 #define PIO_WR_DATA                             (PIO_BASE_ADDR + 0x10)
69 #define PIO_WR_DATA_STRB                        (PIO_BASE_ADDR + 0x14)
70 #define PIO_RD_DATA                             (PIO_BASE_ADDR + 0x18)
71 #define PIO_START                               (PIO_BASE_ADDR + 0x1c)
72 #define PIO_ISR                                 (PIO_BASE_ADDR + 0x20)
73 #define PIO_ISRM                                (PIO_BASE_ADDR + 0x24)
74
75 /* Aardvark Control registers */
76 #define CONTROL_BASE_ADDR                       0x4800
77 #define PCIE_CORE_CTRL0_REG                     (CONTROL_BASE_ADDR + 0x0)
78 #define     PCIE_GEN_SEL_MSK                    0x3
79 #define     PCIE_GEN_SEL_SHIFT                  0x0
80 #define     SPEED_GEN_1                         0
81 #define     SPEED_GEN_2                         1
82 #define     SPEED_GEN_3                         2
83 #define     IS_RC_MSK                           1
84 #define     IS_RC_SHIFT                         2
85 #define     LANE_CNT_MSK                        0x18
86 #define     LANE_CNT_SHIFT                      0x3
87 #define     LANE_COUNT_1                        (0 << LANE_CNT_SHIFT)
88 #define     LANE_COUNT_2                        (1 << LANE_CNT_SHIFT)
89 #define     LANE_COUNT_4                        (2 << LANE_CNT_SHIFT)
90 #define     LANE_COUNT_8                        (3 << LANE_CNT_SHIFT)
91 #define     LINK_TRAINING_EN                    BIT(6)
92 #define     LEGACY_INTA                         BIT(28)
93 #define     LEGACY_INTB                         BIT(29)
94 #define     LEGACY_INTC                         BIT(30)
95 #define     LEGACY_INTD                         BIT(31)
96 #define PCIE_CORE_CTRL1_REG                     (CONTROL_BASE_ADDR + 0x4)
97 #define     HOT_RESET_GEN                       BIT(0)
98 #define PCIE_CORE_CTRL2_REG                     (CONTROL_BASE_ADDR + 0x8)
99 #define     PCIE_CORE_CTRL2_RESERVED            0x7
100 #define     PCIE_CORE_CTRL2_TD_ENABLE           BIT(4)
101 #define     PCIE_CORE_CTRL2_STRICT_ORDER_ENABLE BIT(5)
102 #define     PCIE_CORE_CTRL2_OB_WIN_ENABLE       BIT(6)
103 #define     PCIE_CORE_CTRL2_MSI_ENABLE          BIT(10)
104 #define PCIE_MSG_LOG_REG                        (CONTROL_BASE_ADDR + 0x30)
105 #define PCIE_ISR0_REG                           (CONTROL_BASE_ADDR + 0x40)
106 #define PCIE_MSG_PM_PME_MASK                    BIT(7)
107 #define PCIE_ISR0_MASK_REG                      (CONTROL_BASE_ADDR + 0x44)
108 #define     PCIE_ISR0_MSI_INT_PENDING           BIT(24)
109 #define     PCIE_ISR0_INTX_ASSERT(val)          BIT(16 + (val))
110 #define     PCIE_ISR0_INTX_DEASSERT(val)        BIT(20 + (val))
111 #define     PCIE_ISR0_ALL_MASK                  GENMASK(26, 0)
112 #define PCIE_ISR1_REG                           (CONTROL_BASE_ADDR + 0x48)
113 #define PCIE_ISR1_MASK_REG                      (CONTROL_BASE_ADDR + 0x4C)
114 #define     PCIE_ISR1_POWER_STATE_CHANGE        BIT(4)
115 #define     PCIE_ISR1_FLUSH                     BIT(5)
116 #define     PCIE_ISR1_INTX_ASSERT(val)          BIT(8 + (val))
117 #define     PCIE_ISR1_ALL_MASK                  GENMASK(11, 4)
118 #define PCIE_MSI_ADDR_LOW_REG                   (CONTROL_BASE_ADDR + 0x50)
119 #define PCIE_MSI_ADDR_HIGH_REG                  (CONTROL_BASE_ADDR + 0x54)
120 #define PCIE_MSI_STATUS_REG                     (CONTROL_BASE_ADDR + 0x58)
121 #define PCIE_MSI_MASK_REG                       (CONTROL_BASE_ADDR + 0x5C)
122 #define PCIE_MSI_PAYLOAD_REG                    (CONTROL_BASE_ADDR + 0x9C)
123
124 /* LMI registers base address and register offsets */
125 #define LMI_BASE_ADDR                           0x6000
126 #define CFG_REG                                 (LMI_BASE_ADDR + 0x0)
127 #define     LTSSM_SHIFT                         24
128 #define     LTSSM_MASK                          0x3f
129 #define     LTSSM_L0                            0x10
130 #define     RC_BAR_CONFIG                       0x300
131
132 /* PCIe core controller registers */
133 #define CTRL_CORE_BASE_ADDR                     0x18000
134 #define CTRL_CONFIG_REG                         (CTRL_CORE_BASE_ADDR + 0x0)
135 #define     CTRL_MODE_SHIFT                     0x0
136 #define     CTRL_MODE_MASK                      0x1
137 #define     PCIE_CORE_MODE_DIRECT               0x0
138 #define     PCIE_CORE_MODE_COMMAND              0x1
139
140 /* PCIe Central Interrupts Registers */
141 #define CENTRAL_INT_BASE_ADDR                   0x1b000
142 #define HOST_CTRL_INT_STATUS_REG                (CENTRAL_INT_BASE_ADDR + 0x0)
143 #define HOST_CTRL_INT_MASK_REG                  (CENTRAL_INT_BASE_ADDR + 0x4)
144 #define     PCIE_IRQ_CMDQ_INT                   BIT(0)
145 #define     PCIE_IRQ_MSI_STATUS_INT             BIT(1)
146 #define     PCIE_IRQ_CMD_SENT_DONE              BIT(3)
147 #define     PCIE_IRQ_DMA_INT                    BIT(4)
148 #define     PCIE_IRQ_IB_DXFERDONE               BIT(5)
149 #define     PCIE_IRQ_OB_DXFERDONE               BIT(6)
150 #define     PCIE_IRQ_OB_RXFERDONE               BIT(7)
151 #define     PCIE_IRQ_COMPQ_INT                  BIT(12)
152 #define     PCIE_IRQ_DIR_RD_DDR_DET             BIT(13)
153 #define     PCIE_IRQ_DIR_WR_DDR_DET             BIT(14)
154 #define     PCIE_IRQ_CORE_INT                   BIT(16)
155 #define     PCIE_IRQ_CORE_INT_PIO               BIT(17)
156 #define     PCIE_IRQ_DPMU_INT                   BIT(18)
157 #define     PCIE_IRQ_PCIE_MIS_INT               BIT(19)
158 #define     PCIE_IRQ_MSI_INT1_DET               BIT(20)
159 #define     PCIE_IRQ_MSI_INT2_DET               BIT(21)
160 #define     PCIE_IRQ_RC_DBELL_DET               BIT(22)
161 #define     PCIE_IRQ_EP_STATUS                  BIT(23)
162 #define     PCIE_IRQ_ALL_MASK                   0xfff0fb
163 #define     PCIE_IRQ_ENABLE_INTS_MASK           PCIE_IRQ_CORE_INT
164
165 /* Transaction types */
166 #define PCIE_CONFIG_RD_TYPE0                    0x8
167 #define PCIE_CONFIG_RD_TYPE1                    0x9
168 #define PCIE_CONFIG_WR_TYPE0                    0xa
169 #define PCIE_CONFIG_WR_TYPE1                    0xb
170
171 #define PCIE_CONF_BUS(bus)                      (((bus) & 0xff) << 20)
172 #define PCIE_CONF_DEV(dev)                      (((dev) & 0x1f) << 15)
173 #define PCIE_CONF_FUNC(fun)                     (((fun) & 0x7)  << 12)
174 #define PCIE_CONF_REG(reg)                      ((reg) & 0xffc)
175 #define PCIE_CONF_ADDR(bus, devfn, where)       \
176         (PCIE_CONF_BUS(bus) | PCIE_CONF_DEV(PCI_SLOT(devfn))    | \
177          PCIE_CONF_FUNC(PCI_FUNC(devfn)) | PCIE_CONF_REG(where))
178
179 #define PIO_TIMEOUT_MS                  1
180
181 #define LINK_WAIT_MAX_RETRIES           10
182 #define LINK_WAIT_USLEEP_MIN            90000
183 #define LINK_WAIT_USLEEP_MAX            100000
184
185 #define MSI_IRQ_NUM                     32
186
187 struct advk_pcie {
188         struct platform_device *pdev;
189         void __iomem *base;
190         struct list_head resources;
191         struct irq_domain *irq_domain;
192         struct irq_chip irq_chip;
193         struct irq_domain *msi_domain;
194         struct irq_domain *msi_inner_domain;
195         struct irq_chip msi_bottom_irq_chip;
196         struct irq_chip msi_irq_chip;
197         struct msi_domain_info msi_domain_info;
198         DECLARE_BITMAP(msi_used, MSI_IRQ_NUM);
199         struct mutex msi_used_lock;
200         u16 msi_msg;
201         int root_bus_nr;
202         struct pci_bridge_emul bridge;
203 };
204
205 static inline void advk_writel(struct advk_pcie *pcie, u32 val, u64 reg)
206 {
207         writel(val, pcie->base + reg);
208 }
209
210 static inline u32 advk_readl(struct advk_pcie *pcie, u64 reg)
211 {
212         return readl(pcie->base + reg);
213 }
214
215 static int advk_pcie_link_up(struct advk_pcie *pcie)
216 {
217         u32 val, ltssm_state;
218
219         val = advk_readl(pcie, CFG_REG);
220         ltssm_state = (val >> LTSSM_SHIFT) & LTSSM_MASK;
221         return ltssm_state >= LTSSM_L0;
222 }
223
224 static int advk_pcie_wait_for_link(struct advk_pcie *pcie)
225 {
226         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
227         int retries;
228
229         /* check if the link is up or not */
230         for (retries = 0; retries < LINK_WAIT_MAX_RETRIES; retries++) {
231                 if (advk_pcie_link_up(pcie)) {
232                         dev_info(dev, "link up\n");
233                         return 0;
234                 }
235
236                 usleep_range(LINK_WAIT_USLEEP_MIN, LINK_WAIT_USLEEP_MAX);
237         }
238
239         dev_err(dev, "link never came up\n");
240         return -ETIMEDOUT;
241 }
242
243 static void advk_pcie_setup_hw(struct advk_pcie *pcie)
244 {
245         u32 reg;
246
247         /* Set to Direct mode */
248         reg = advk_readl(pcie, CTRL_CONFIG_REG);
249         reg &= ~(CTRL_MODE_MASK << CTRL_MODE_SHIFT);
250         reg |= ((PCIE_CORE_MODE_DIRECT & CTRL_MODE_MASK) << CTRL_MODE_SHIFT);
251         advk_writel(pcie, reg, CTRL_CONFIG_REG);
252
253         /* Set PCI global control register to RC mode */
254         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
255         reg |= (IS_RC_MSK << IS_RC_SHIFT);
256         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
257
258         /* Set Advanced Error Capabilities and Control PF0 register */
259         reg = PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHK_TX |
260                 PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHK_TX_EN |
261                 PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHCK |
262                 PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_ECRC_CHCK_RCV;
263         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_ERR_CAPCTL_REG);
264
265         /* Set PCIe Device Control and Status 1 PF0 register */
266         reg = PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_RELAX_ORDER_DISABLE |
267                 (7 << PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_MAX_PAYLOAD_SZ_SHIFT) |
268                 PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_SNOOP_DISABLE |
269                 (PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_MAX_RD_REQ_SZ <<
270                  PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_MAX_RD_REQ_SIZE_SHIFT);
271         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_DEV_CTRL_STATS_REG);
272
273         /* Program PCIe Control 2 to disable strict ordering */
274         reg = PCIE_CORE_CTRL2_RESERVED |
275                 PCIE_CORE_CTRL2_TD_ENABLE;
276         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL2_REG);
277
278         /* Set GEN2 */
279         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
280         reg &= ~PCIE_GEN_SEL_MSK;
281         reg |= SPEED_GEN_2;
282         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
283
284         /* Set lane X1 */
285         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
286         reg &= ~LANE_CNT_MSK;
287         reg |= LANE_COUNT_1;
288         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
289
290         /* Enable link training */
291         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
292         reg |= LINK_TRAINING_EN;
293         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL0_REG);
294
295         /* Enable MSI */
296         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CTRL2_REG);
297         reg |= PCIE_CORE_CTRL2_MSI_ENABLE;
298         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL2_REG);
299
300         /* Clear all interrupts */
301         advk_writel(pcie, PCIE_ISR0_ALL_MASK, PCIE_ISR0_REG);
302         advk_writel(pcie, PCIE_ISR1_ALL_MASK, PCIE_ISR1_REG);
303         advk_writel(pcie, PCIE_IRQ_ALL_MASK, HOST_CTRL_INT_STATUS_REG);
304
305         /* Disable All ISR0/1 Sources */
306         reg = PCIE_ISR0_ALL_MASK;
307         reg &= ~PCIE_ISR0_MSI_INT_PENDING;
308         advk_writel(pcie, reg, PCIE_ISR0_MASK_REG);
309
310         advk_writel(pcie, PCIE_ISR1_ALL_MASK, PCIE_ISR1_MASK_REG);
311
312         /* Unmask all MSIs */
313         advk_writel(pcie, 0, PCIE_MSI_MASK_REG);
314
315         /* Enable summary interrupt for GIC SPI source */
316         reg = PCIE_IRQ_ALL_MASK & (~PCIE_IRQ_ENABLE_INTS_MASK);
317         advk_writel(pcie, reg, HOST_CTRL_INT_MASK_REG);
318
319         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CTRL2_REG);
320         reg |= PCIE_CORE_CTRL2_OB_WIN_ENABLE;
321         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CTRL2_REG);
322
323         /* Bypass the address window mapping for PIO */
324         reg = advk_readl(pcie, PIO_CTRL);
325         reg |= PIO_CTRL_ADDR_WIN_DISABLE;
326         advk_writel(pcie, reg, PIO_CTRL);
327
328         /* Start link training */
329         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_LINK_CTRL_STAT_REG);
330         reg |= PCIE_CORE_LINK_TRAINING;
331         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_LINK_CTRL_STAT_REG);
332
333         advk_pcie_wait_for_link(pcie);
334
335         reg = PCIE_CORE_LINK_L0S_ENTRY |
336                 (1 << PCIE_CORE_LINK_WIDTH_SHIFT);
337         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_LINK_CTRL_STAT_REG);
338
339         reg = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_CMD_STATUS_REG);
340         reg |= PCIE_CORE_CMD_MEM_ACCESS_EN |
341                 PCIE_CORE_CMD_IO_ACCESS_EN |
342                 PCIE_CORE_CMD_MEM_IO_REQ_EN;
343         advk_writel(pcie, reg, PCIE_CORE_CMD_STATUS_REG);
344 }
345
346 static void advk_pcie_check_pio_status(struct advk_pcie *pcie)
347 {
348         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
349         u32 reg;
350         unsigned int status;
351         char *strcomp_status, *str_posted;
352
353         reg = advk_readl(pcie, PIO_STAT);
354         status = (reg & PIO_COMPLETION_STATUS_MASK) >>
355                 PIO_COMPLETION_STATUS_SHIFT;
356
357         if (!status)
358                 return;
359
360         switch (status) {
361         case PIO_COMPLETION_STATUS_UR:
362                 strcomp_status = "UR";
363                 break;
364         case PIO_COMPLETION_STATUS_CRS:
365                 strcomp_status = "CRS";
366                 break;
367         case PIO_COMPLETION_STATUS_CA:
368                 strcomp_status = "CA";
369                 break;
370         default:
371                 strcomp_status = "Unknown";
372                 break;
373         }
374
375         if (reg & PIO_NON_POSTED_REQ)
376                 str_posted = "Non-posted";
377         else
378                 str_posted = "Posted";
379
380         dev_err(dev, "%s PIO Response Status: %s, %#x @ %#x\n",
381                 str_posted, strcomp_status, reg, advk_readl(pcie, PIO_ADDR_LS));
382 }
383
384 static int advk_pcie_wait_pio(struct advk_pcie *pcie)
385 {
386         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
387         unsigned long timeout;
388
389         timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(PIO_TIMEOUT_MS);
390
391         while (time_before(jiffies, timeout)) {
392                 u32 start, isr;
393
394                 start = advk_readl(pcie, PIO_START);
395                 isr = advk_readl(pcie, PIO_ISR);
396                 if (!start && isr)
397                         return 0;
398         }
399
400         dev_err(dev, "config read/write timed out\n");
401         return -ETIMEDOUT;
402 }
403
404
405 static pci_bridge_emul_read_status_t
406 advk_pci_bridge_emul_pcie_conf_read(struct pci_bridge_emul *bridge,
407                                     int reg, u32 *value)
408 {
409         struct advk_pcie *pcie = bridge->data;
410
411
412         switch (reg) {
413         case PCI_EXP_SLTCTL:
414                 *value = PCI_EXP_SLTSTA_PDS << 16;
415                 return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
416
417         case PCI_EXP_RTCTL: {
418                 u32 val = advk_readl(pcie, PCIE_ISR0_MASK_REG);
419                 *value = (val & PCIE_MSG_PM_PME_MASK) ? PCI_EXP_RTCTL_PMEIE : 0;
420                 return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
421         }
422
423         case PCI_EXP_RTSTA: {
424                 u32 isr0 = advk_readl(pcie, PCIE_ISR0_REG);
425                 u32 msglog = advk_readl(pcie, PCIE_MSG_LOG_REG);
426                 *value = (isr0 & PCIE_MSG_PM_PME_MASK) << 16 | (msglog >> 16);
427                 return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
428         }
429
430         case PCI_CAP_LIST_ID:
431         case PCI_EXP_DEVCAP:
432         case PCI_EXP_DEVCTL:
433         case PCI_EXP_LNKCAP:
434         case PCI_EXP_LNKCTL:
435                 *value = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_PCIEXP_CAP + reg);
436                 return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
437         default:
438                 return PCI_BRIDGE_EMUL_NOT_HANDLED;
439         }
440
441 }
442
443 static void
444 advk_pci_bridge_emul_pcie_conf_write(struct pci_bridge_emul *bridge,
445                                      int reg, u32 old, u32 new, u32 mask)
446 {
447         struct advk_pcie *pcie = bridge->data;
448
449         switch (reg) {
450         case PCI_EXP_DEVCTL:
451         case PCI_EXP_LNKCTL:
452                 advk_writel(pcie, new, PCIE_CORE_PCIEXP_CAP + reg);
453                 break;
454
455         case PCI_EXP_RTCTL:
456                 new = (new & PCI_EXP_RTCTL_PMEIE) << 3;
457                 advk_writel(pcie, new, PCIE_ISR0_MASK_REG);
458                 break;
459
460         case PCI_EXP_RTSTA:
461                 new = (new & PCI_EXP_RTSTA_PME) >> 9;
462                 advk_writel(pcie, new, PCIE_ISR0_REG);
463                 break;
464
465         default:
466                 break;
467         }
468 }
469
470 static struct pci_bridge_emul_ops advk_pci_bridge_emul_ops = {
471         .read_pcie = advk_pci_bridge_emul_pcie_conf_read,
472         .write_pcie = advk_pci_bridge_emul_pcie_conf_write,
473 };
474
475 /*
476  * Initialize the configuration space of the PCI-to-PCI bridge
477  * associated with the given PCIe interface.
478  */
479 static void advk_sw_pci_bridge_init(struct advk_pcie *pcie)
480 {
481         struct pci_bridge_emul *bridge = &pcie->bridge;
482
483         bridge->conf.vendor = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_DEV_ID_REG) & 0xffff;
484         bridge->conf.device = advk_readl(pcie, PCIE_CORE_DEV_ID_REG) >> 16;
485         bridge->conf.class_revision =
486                 advk_readl(pcie, PCIE_CORE_DEV_REV_REG) & 0xff;
487
488         /* Support 32 bits I/O addressing */
489         bridge->conf.iobase = PCI_IO_RANGE_TYPE_32;
490         bridge->conf.iolimit = PCI_IO_RANGE_TYPE_32;
491
492         /* Support 64 bits memory pref */
493         bridge->conf.pref_mem_base = PCI_PREF_RANGE_TYPE_64;
494         bridge->conf.pref_mem_limit = PCI_PREF_RANGE_TYPE_64;
495
496         /* Support interrupt A for MSI feature */
497         bridge->conf.intpin = PCIE_CORE_INT_A_ASSERT_ENABLE;
498
499         bridge->has_pcie = true;
500         bridge->data = pcie;
501         bridge->ops = &advk_pci_bridge_emul_ops;
502
503         pci_bridge_emul_init(bridge, 0);
504
505 }
506
507 static bool advk_pcie_valid_device(struct advk_pcie *pcie, struct pci_bus *bus,
508                                   int devfn)
509 {
510         if ((bus->number == pcie->root_bus_nr) && PCI_SLOT(devfn) != 0)
511                 return false;
512
513         return true;
514 }
515
516 static int advk_pcie_rd_conf(struct pci_bus *bus, u32 devfn,
517                              int where, int size, u32 *val)
518 {
519         struct advk_pcie *pcie = bus->sysdata;
520         u32 reg;
521         int ret;
522
523         if (!advk_pcie_valid_device(pcie, bus, devfn)) {
524                 *val = 0xffffffff;
525                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
526         }
527
528         if (bus->number == pcie->root_bus_nr)
529                 return pci_bridge_emul_conf_read(&pcie->bridge, where,
530                                                  size, val);
531
532         /* Start PIO */
533         advk_writel(pcie, 0, PIO_START);
534         advk_writel(pcie, 1, PIO_ISR);
535
536         /* Program the control register */
537         reg = advk_readl(pcie, PIO_CTRL);
538         reg &= ~PIO_CTRL_TYPE_MASK;
539         if (bus->primary ==  pcie->root_bus_nr)
540                 reg |= PCIE_CONFIG_RD_TYPE0;
541         else
542                 reg |= PCIE_CONFIG_RD_TYPE1;
543         advk_writel(pcie, reg, PIO_CTRL);
544
545         /* Program the address registers */
546         reg = PCIE_CONF_ADDR(bus->number, devfn, where);
547         advk_writel(pcie, reg, PIO_ADDR_LS);
548         advk_writel(pcie, 0, PIO_ADDR_MS);
549
550         /* Program the data strobe */
551         advk_writel(pcie, 0xf, PIO_WR_DATA_STRB);
552
553         /* Start the transfer */
554         advk_writel(pcie, 1, PIO_START);
555
556         ret = advk_pcie_wait_pio(pcie);
557         if (ret < 0)
558                 return PCIBIOS_SET_FAILED;
559
560         advk_pcie_check_pio_status(pcie);
561
562         /* Get the read result */
563         *val = advk_readl(pcie, PIO_RD_DATA);
564         if (size == 1)
565                 *val = (*val >> (8 * (where & 3))) & 0xff;
566         else if (size == 2)
567                 *val = (*val >> (8 * (where & 3))) & 0xffff;
568
569         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
570 }
571
572 static int advk_pcie_wr_conf(struct pci_bus *bus, u32 devfn,
573                                 int where, int size, u32 val)
574 {
575         struct advk_pcie *pcie = bus->sysdata;
576         u32 reg;
577         u32 data_strobe = 0x0;
578         int offset;
579         int ret;
580
581         if (!advk_pcie_valid_device(pcie, bus, devfn))
582                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
583
584         if (bus->number == pcie->root_bus_nr)
585                 return pci_bridge_emul_conf_write(&pcie->bridge, where,
586                                                   size, val);
587
588         if (where % size)
589                 return PCIBIOS_SET_FAILED;
590
591         /* Start PIO */
592         advk_writel(pcie, 0, PIO_START);
593         advk_writel(pcie, 1, PIO_ISR);
594
595         /* Program the control register */
596         reg = advk_readl(pcie, PIO_CTRL);
597         reg &= ~PIO_CTRL_TYPE_MASK;
598         if (bus->primary == pcie->root_bus_nr)
599                 reg |= PCIE_CONFIG_WR_TYPE0;
600         else
601                 reg |= PCIE_CONFIG_WR_TYPE1;
602         advk_writel(pcie, reg, PIO_CTRL);
603
604         /* Program the address registers */
605         reg = PCIE_CONF_ADDR(bus->number, devfn, where);
606         advk_writel(pcie, reg, PIO_ADDR_LS);
607         advk_writel(pcie, 0, PIO_ADDR_MS);
608
609         /* Calculate the write strobe */
610         offset      = where & 0x3;
611         reg         = val << (8 * offset);
612         data_strobe = GENMASK(size - 1, 0) << offset;
613
614         /* Program the data register */
615         advk_writel(pcie, reg, PIO_WR_DATA);
616
617         /* Program the data strobe */
618         advk_writel(pcie, data_strobe, PIO_WR_DATA_STRB);
619
620         /* Start the transfer */
621         advk_writel(pcie, 1, PIO_START);
622
623         ret = advk_pcie_wait_pio(pcie);
624         if (ret < 0)
625                 return PCIBIOS_SET_FAILED;
626
627         advk_pcie_check_pio_status(pcie);
628
629         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
630 }
631
632 static struct pci_ops advk_pcie_ops = {
633         .read = advk_pcie_rd_conf,
634         .write = advk_pcie_wr_conf,
635 };
636
637 static void advk_msi_irq_compose_msi_msg(struct irq_data *data,
638                                          struct msi_msg *msg)
639 {
640         struct advk_pcie *pcie = irq_data_get_irq_chip_data(data);
641         phys_addr_t msi_msg = virt_to_phys(&pcie->msi_msg);
642
643         msg->address_lo = lower_32_bits(msi_msg);
644         msg->address_hi = upper_32_bits(msi_msg);
645         msg->data = data->irq;
646 }
647
648 static int advk_msi_set_affinity(struct irq_data *irq_data,
649                                  const struct cpumask *mask, bool force)
650 {
651         return -EINVAL;
652 }
653
654 static int advk_msi_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
655                                      unsigned int virq,
656                                      unsigned int nr_irqs, void *args)
657 {
658         struct advk_pcie *pcie = domain->host_data;
659         int hwirq, i;
660
661         mutex_lock(&pcie->msi_used_lock);
662         hwirq = bitmap_find_next_zero_area(pcie->msi_used, MSI_IRQ_NUM,
663                                            0, nr_irqs, 0);
664         if (hwirq >= MSI_IRQ_NUM) {
665                 mutex_unlock(&pcie->msi_used_lock);
666                 return -ENOSPC;
667         }
668
669         bitmap_set(pcie->msi_used, hwirq, nr_irqs);
670         mutex_unlock(&pcie->msi_used_lock);
671
672         for (i = 0; i < nr_irqs; i++)
673                 irq_domain_set_info(domain, virq + i, hwirq + i,
674                                     &pcie->msi_bottom_irq_chip,
675                                     domain->host_data, handle_simple_irq,
676                                     NULL, NULL);
677
678         return hwirq;
679 }
680
681 static void advk_msi_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
682                                      unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
683 {
684         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
685         struct advk_pcie *pcie = domain->host_data;
686
687         mutex_lock(&pcie->msi_used_lock);
688         bitmap_clear(pcie->msi_used, d->hwirq, nr_irqs);
689         mutex_unlock(&pcie->msi_used_lock);
690 }
691
692 static const struct irq_domain_ops advk_msi_domain_ops = {
693         .alloc = advk_msi_irq_domain_alloc,
694         .free = advk_msi_irq_domain_free,
695 };
696
697 static void advk_pcie_irq_mask(struct irq_data *d)
698 {
699         struct advk_pcie *pcie = d->domain->host_data;
700         irq_hw_number_t hwirq = irqd_to_hwirq(d);
701         u32 mask;
702
703         mask = advk_readl(pcie, PCIE_ISR1_MASK_REG);
704         mask |= PCIE_ISR1_INTX_ASSERT(hwirq);
705         advk_writel(pcie, mask, PCIE_ISR1_MASK_REG);
706 }
707
708 static void advk_pcie_irq_unmask(struct irq_data *d)
709 {
710         struct advk_pcie *pcie = d->domain->host_data;
711         irq_hw_number_t hwirq = irqd_to_hwirq(d);
712         u32 mask;
713
714         mask = advk_readl(pcie, PCIE_ISR1_MASK_REG);
715         mask &= ~PCIE_ISR1_INTX_ASSERT(hwirq);
716         advk_writel(pcie, mask, PCIE_ISR1_MASK_REG);
717 }
718
719 static int advk_pcie_irq_map(struct irq_domain *h,
720                              unsigned int virq, irq_hw_number_t hwirq)
721 {
722         struct advk_pcie *pcie = h->host_data;
723
724         advk_pcie_irq_mask(irq_get_irq_data(virq));
725         irq_set_status_flags(virq, IRQ_LEVEL);
726         irq_set_chip_and_handler(virq, &pcie->irq_chip,
727                                  handle_level_irq);
728         irq_set_chip_data(virq, pcie);
729
730         return 0;
731 }
732
733 static const struct irq_domain_ops advk_pcie_irq_domain_ops = {
734         .map = advk_pcie_irq_map,
735         .xlate = irq_domain_xlate_onecell,
736 };
737
738 static int advk_pcie_init_msi_irq_domain(struct advk_pcie *pcie)
739 {
740         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
741         struct device_node *node = dev->of_node;
742         struct irq_chip *bottom_ic, *msi_ic;
743         struct msi_domain_info *msi_di;
744         phys_addr_t msi_msg_phys;
745
746         mutex_init(&pcie->msi_used_lock);
747
748         bottom_ic = &pcie->msi_bottom_irq_chip;
749
750         bottom_ic->name = "MSI";
751         bottom_ic->irq_compose_msi_msg = advk_msi_irq_compose_msi_msg;
752         bottom_ic->irq_set_affinity = advk_msi_set_affinity;
753
754         msi_ic = &pcie->msi_irq_chip;
755         msi_ic->name = "advk-MSI";
756
757         msi_di = &pcie->msi_domain_info;
758         msi_di->flags = MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
759                 MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI;
760         msi_di->chip = msi_ic;
761
762         msi_msg_phys = virt_to_phys(&pcie->msi_msg);
763
764         advk_writel(pcie, lower_32_bits(msi_msg_phys),
765                     PCIE_MSI_ADDR_LOW_REG);
766         advk_writel(pcie, upper_32_bits(msi_msg_phys),
767                     PCIE_MSI_ADDR_HIGH_REG);
768
769         pcie->msi_inner_domain =
770                 irq_domain_add_linear(NULL, MSI_IRQ_NUM,
771                                       &advk_msi_domain_ops, pcie);
772         if (!pcie->msi_inner_domain)
773                 return -ENOMEM;
774
775         pcie->msi_domain =
776                 pci_msi_create_irq_domain(of_node_to_fwnode(node),
777                                           msi_di, pcie->msi_inner_domain);
778         if (!pcie->msi_domain) {
779                 irq_domain_remove(pcie->msi_inner_domain);
780                 return -ENOMEM;
781         }
782
783         return 0;
784 }
785
786 static void advk_pcie_remove_msi_irq_domain(struct advk_pcie *pcie)
787 {
788         irq_domain_remove(pcie->msi_domain);
789         irq_domain_remove(pcie->msi_inner_domain);
790 }
791
792 static int advk_pcie_init_irq_domain(struct advk_pcie *pcie)
793 {
794         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
795         struct device_node *node = dev->of_node;
796         struct device_node *pcie_intc_node;
797         struct irq_chip *irq_chip;
798         int ret = 0;
799
800         pcie_intc_node =  of_get_next_child(node, NULL);
801         if (!pcie_intc_node) {
802                 dev_err(dev, "No PCIe Intc node found\n");
803                 return -ENODEV;
804         }
805
806         irq_chip = &pcie->irq_chip;
807
808         irq_chip->name = devm_kasprintf(dev, GFP_KERNEL, "%s-irq",
809                                         dev_name(dev));
810         if (!irq_chip->name) {
811                 ret = -ENOMEM;
812                 goto out_put_node;
813         }
814
815         irq_chip->irq_mask = advk_pcie_irq_mask;
816         irq_chip->irq_mask_ack = advk_pcie_irq_mask;
817         irq_chip->irq_unmask = advk_pcie_irq_unmask;
818
819         pcie->irq_domain =
820                 irq_domain_add_linear(pcie_intc_node, PCI_NUM_INTX,
821                                       &advk_pcie_irq_domain_ops, pcie);
822         if (!pcie->irq_domain) {
823                 dev_err(dev, "Failed to get a INTx IRQ domain\n");
824                 ret = -ENOMEM;
825                 goto out_put_node;
826         }
827
828 out_put_node:
829         of_node_put(pcie_intc_node);
830         return ret;
831 }
832
833 static void advk_pcie_remove_irq_domain(struct advk_pcie *pcie)
834 {
835         irq_domain_remove(pcie->irq_domain);
836 }
837
838 static void advk_pcie_handle_msi(struct advk_pcie *pcie)
839 {
840         u32 msi_val, msi_mask, msi_status, msi_idx;
841         u16 msi_data;
842
843         msi_mask = advk_readl(pcie, PCIE_MSI_MASK_REG);
844         msi_val = advk_readl(pcie, PCIE_MSI_STATUS_REG);
845         msi_status = msi_val & ~msi_mask;
846
847         for (msi_idx = 0; msi_idx < MSI_IRQ_NUM; msi_idx++) {
848                 if (!(BIT(msi_idx) & msi_status))
849                         continue;
850
851                 advk_writel(pcie, BIT(msi_idx), PCIE_MSI_STATUS_REG);
852                 msi_data = advk_readl(pcie, PCIE_MSI_PAYLOAD_REG) & 0xFF;
853                 generic_handle_irq(msi_data);
854         }
855
856         advk_writel(pcie, PCIE_ISR0_MSI_INT_PENDING,
857                     PCIE_ISR0_REG);
858 }
859
860 static void advk_pcie_handle_int(struct advk_pcie *pcie)
861 {
862         u32 isr0_val, isr0_mask, isr0_status;
863         u32 isr1_val, isr1_mask, isr1_status;
864         int i, virq;
865
866         isr0_val = advk_readl(pcie, PCIE_ISR0_REG);
867         isr0_mask = advk_readl(pcie, PCIE_ISR0_MASK_REG);
868         isr0_status = isr0_val & ((~isr0_mask) & PCIE_ISR0_ALL_MASK);
869
870         isr1_val = advk_readl(pcie, PCIE_ISR1_REG);
871         isr1_mask = advk_readl(pcie, PCIE_ISR1_MASK_REG);
872         isr1_status = isr1_val & ((~isr1_mask) & PCIE_ISR1_ALL_MASK);
873
874         if (!isr0_status && !isr1_status) {
875                 advk_writel(pcie, isr0_val, PCIE_ISR0_REG);
876                 advk_writel(pcie, isr1_val, PCIE_ISR1_REG);
877                 return;
878         }
879
880         /* Process MSI interrupts */
881         if (isr0_status & PCIE_ISR0_MSI_INT_PENDING)
882                 advk_pcie_handle_msi(pcie);
883
884         /* Process legacy interrupts */
885         for (i = 0; i < PCI_NUM_INTX; i++) {
886                 if (!(isr1_status & PCIE_ISR1_INTX_ASSERT(i)))
887                         continue;
888
889                 advk_writel(pcie, PCIE_ISR1_INTX_ASSERT(i),
890                             PCIE_ISR1_REG);
891
892                 virq = irq_find_mapping(pcie->irq_domain, i);
893                 generic_handle_irq(virq);
894         }
895 }
896
897 static irqreturn_t advk_pcie_irq_handler(int irq, void *arg)
898 {
899         struct advk_pcie *pcie = arg;
900         u32 status;
901
902         status = advk_readl(pcie, HOST_CTRL_INT_STATUS_REG);
903         if (!(status & PCIE_IRQ_CORE_INT))
904                 return IRQ_NONE;
905
906         advk_pcie_handle_int(pcie);
907
908         /* Clear interrupt */
909         advk_writel(pcie, PCIE_IRQ_CORE_INT, HOST_CTRL_INT_STATUS_REG);
910
911         return IRQ_HANDLED;
912 }
913
914 static int advk_pcie_parse_request_of_pci_ranges(struct advk_pcie *pcie)
915 {
916         int err, res_valid = 0;
917         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
918         struct resource_entry *win, *tmp;
919         resource_size_t iobase;
920
921         INIT_LIST_HEAD(&pcie->resources);
922
923         err = devm_of_pci_get_host_bridge_resources(dev, 0, 0xff,
924                                                     &pcie->resources, &iobase);
925         if (err)
926                 return err;
927
928         err = devm_request_pci_bus_resources(dev, &pcie->resources);
929         if (err)
930                 goto out_release_res;
931
932         resource_list_for_each_entry_safe(win, tmp, &pcie->resources) {
933                 struct resource *res = win->res;
934
935                 switch (resource_type(res)) {
936                 case IORESOURCE_IO:
937                         err = devm_pci_remap_iospace(dev, res, iobase);
938                         if (err) {
939                                 dev_warn(dev, "error %d: failed to map resource %pR\n",
940                                          err, res);
941                                 resource_list_destroy_entry(win);
942                         }
943                         break;
944                 case IORESOURCE_MEM:
945                         res_valid |= !(res->flags & IORESOURCE_PREFETCH);
946                         break;
947                 case IORESOURCE_BUS:
948                         pcie->root_bus_nr = res->start;
949                         break;
950                 }
951         }
952
953         if (!res_valid) {
954                 dev_err(dev, "non-prefetchable memory resource required\n");
955                 err = -EINVAL;
956                 goto out_release_res;
957         }
958
959         return 0;
960
961 out_release_res:
962         pci_free_resource_list(&pcie->resources);
963         return err;
964 }
965
966 static int advk_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
967 {
968         struct device *dev = &pdev->dev;
969         struct advk_pcie *pcie;
970         struct resource *res;
971         struct pci_host_bridge *bridge;
972         int ret, irq;
973
974         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(dev, sizeof(struct advk_pcie));
975         if (!bridge)
976                 return -ENOMEM;
977
978         pcie = pci_host_bridge_priv(bridge);
979         pcie->pdev = pdev;
980
981         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
982         pcie->base = devm_ioremap_resource(dev, res);
983         if (IS_ERR(pcie->base))
984                 return PTR_ERR(pcie->base);
985
986         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
987         ret = devm_request_irq(dev, irq, advk_pcie_irq_handler,
988                                IRQF_SHARED | IRQF_NO_THREAD, "advk-pcie",
989                                pcie);
990         if (ret) {
991                 dev_err(dev, "Failed to register interrupt\n");
992                 return ret;
993         }
994
995         ret = advk_pcie_parse_request_of_pci_ranges(pcie);
996         if (ret) {
997                 dev_err(dev, "Failed to parse resources\n");
998                 return ret;
999         }
1000
1001         advk_pcie_setup_hw(pcie);
1002
1003         advk_sw_pci_bridge_init(pcie);
1004
1005         ret = advk_pcie_init_irq_domain(pcie);
1006         if (ret) {
1007                 dev_err(dev, "Failed to initialize irq\n");
1008                 return ret;
1009         }
1010
1011         ret = advk_pcie_init_msi_irq_domain(pcie);
1012         if (ret) {
1013                 dev_err(dev, "Failed to initialize irq\n");
1014                 advk_pcie_remove_irq_domain(pcie);
1015                 return ret;
1016         }
1017
1018         list_splice_init(&pcie->resources, &bridge->windows);
1019         bridge->dev.parent = dev;
1020         bridge->sysdata = pcie;
1021         bridge->busnr = 0;
1022         bridge->ops = &advk_pcie_ops;
1023         bridge->map_irq = of_irq_parse_and_map_pci;
1024         bridge->swizzle_irq = pci_common_swizzle;
1025
1026         ret = pci_host_probe(bridge);
1027         if (ret < 0) {
1028                 advk_pcie_remove_msi_irq_domain(pcie);
1029                 advk_pcie_remove_irq_domain(pcie);
1030                 return ret;
1031         }
1032
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 static const struct of_device_id advk_pcie_of_match_table[] = {
1037         { .compatible = "marvell,armada-3700-pcie", },
1038         {},
1039 };
1040
1041 static struct platform_driver advk_pcie_driver = {
1042         .driver = {
1043                 .name = "advk-pcie",
1044                 .of_match_table = advk_pcie_of_match_table,
1045                 /* Driver unloading/unbinding currently not supported */
1046                 .suppress_bind_attrs = true,
1047         },
1048         .probe = advk_pcie_probe,
1049 };
1050 builtin_platform_driver(advk_pcie_driver);