drivers/pci/pci_mvebu.c

   1 /*
   2  * PCIe driver for Marvell MVEBU SoCs
   3  *
   4  * Based on Barebox drivers/pci/pci-mvebu.c
   5  *
   6  * Ported to U-Boot by:
   7  * Anton Schubert <anton.schubert@gmx.de>
   8  * Stefan Roese <sr@denx.de>
   9  *
  10  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0
  11  */
  12
  13 #include <common.h>
  14 #include <pci.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <asm/io.h>
  17 #include <asm/arch/cpu.h>
  18 #include <asm/arch/soc.h>
  19 #include <linux/mbus.h>
  20
  21 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  22
  23 /* PCIe unit register offsets */
  24 #define SELECT(x, n)                    ((x >> n) & 1UL)
  25
  26 #define PCIE_DEV_ID_OFF                 0x0000
  27 #define PCIE_CMD_OFF                    0x0004
  28 #define PCIE_DEV_REV_OFF                0x0008
  29 #define  PCIE_BAR_LO_OFF(n)             (0x0010 + ((n) << 3))
  30 #define  PCIE_BAR_HI_OFF(n)             (0x0014 + ((n) << 3))
  31 #define PCIE_CAPAB_OFF                  0x0060
  32 #define PCIE_CTRL_STAT_OFF              0x0068
  33 #define PCIE_HEADER_LOG_4_OFF           0x0128
  34 #define  PCIE_BAR_CTRL_OFF(n)           (0x1804 + (((n) - 1) * 4))
  35 #define  PCIE_WIN04_CTRL_OFF(n)         (0x1820 + ((n) << 4))
  36 #define  PCIE_WIN04_BASE_OFF(n)         (0x1824 + ((n) << 4))
  37 #define  PCIE_WIN04_REMAP_OFF(n)        (0x182c + ((n) << 4))
  38 #define PCIE_WIN5_CTRL_OFF              0x1880
  39 #define PCIE_WIN5_BASE_OFF              0x1884
  40 #define PCIE_WIN5_REMAP_OFF             0x188c
  41 #define PCIE_CONF_ADDR_OFF              0x18f8
  42 #define  PCIE_CONF_ADDR_EN              BIT(31)
  43 #define  PCIE_CONF_REG(r)               ((((r) & 0xf00) << 16) | ((r) & 0xfc))
  44 #define  PCIE_CONF_BUS(b)               (((b) & 0xff) << 16)
  45 #define  PCIE_CONF_DEV(d)               (((d) & 0x1f) << 11)
  46 #define  PCIE_CONF_FUNC(f)              (((f) & 0x7) << 8)
  47 #define  PCIE_CONF_ADDR(dev, reg) \
  48         (PCIE_CONF_BUS(PCI_BUS(dev)) | PCIE_CONF_DEV(PCI_DEV(dev))    | \
  49          PCIE_CONF_FUNC(PCI_FUNC(dev)) | PCIE_CONF_REG(reg) | \
  50          PCIE_CONF_ADDR_EN)
  51 #define PCIE_CONF_DATA_OFF              0x18fc
  52 #define PCIE_MASK_OFF                   0x1910
  53 #define  PCIE_MASK_ENABLE_INTS          (0xf << 24)
  54 #define PCIE_CTRL_OFF                   0x1a00
  55 #define  PCIE_CTRL_X1_MODE              BIT(0)
  56 #define PCIE_STAT_OFF                   0x1a04
  57 #define  PCIE_STAT_BUS                  (0xff << 8)
  58 #define  PCIE_STAT_DEV                  (0x1f << 16)
  59 #define  PCIE_STAT_LINK_DOWN            BIT(0)
  60 #define PCIE_DEBUG_CTRL                 0x1a60
  61 #define  PCIE_DEBUG_SOFT_RESET          BIT(20)
  62
  63 struct resource {
  64         u32 start;
  65         u32 end;
  66 };
  67
  68 struct mvebu_pcie {
  69         struct pci_controller hose;
  70         char *name;
  71         void __iomem *base;
  72         void __iomem *membase;
  73         struct resource mem;
  74         void __iomem *iobase;
  75         u32 port;
  76         u32 lane;
  77         u32 lane_mask;
  78         pci_dev_t dev;
  79 };
  80
  81 #define to_pcie(_hc)    container_of(_hc, struct mvebu_pcie, pci)
  82
  83 /*
  84  * MVEBU PCIe controller needs MEMORY and I/O BARs to be mapped
  85  * into SoCs address space. Each controller will map 128M of MEM
  86  * and 64K of I/O space when registered.
  87  */
  88 static void __iomem *mvebu_pcie_membase = (void __iomem *)MBUS_PCI_MEM_BASE;
  89 #define PCIE_MEM_SIZE   (128 << 20)
  90
  91 #if defined(CONFIG_ARMADA_38X)
  92 #define PCIE_BASE(if)                                   \
  93         ((if) == 0 ?                                    \
  94          MVEBU_REG_PCIE0_BASE :                         \
  95          (MVEBU_REG_PCIE_BASE + 0x4000 * (if - 1)))
  96
  97 /*
  98  * On A38x MV6820 these PEX ports are supported:
  99  *  0 - Port 0.0
 100  *  1 - Port 1.0
 101  *  2 - Port 2.0
 102  *  3 - Port 3.0
 103  */
 104 #define MAX_PEX 4
 105 static struct mvebu_pcie pcie_bus[MAX_PEX];
 106
 107 static void mvebu_get_port_lane(struct mvebu_pcie *pcie, int pex_idx,
 108                                 int *mem_target, int *mem_attr)
 109 {
 110         u8 port[] = { 0, 1, 2, 3 };
 111         u8 lane[] = { 0, 0, 0, 0 };
 112         u8 target[] = { 8, 4, 4, 4 };
 113         u8 attr[] = { 0xe8, 0xe8, 0xd8, 0xb8 };
 114
 115         pcie->port = port[pex_idx];
 116         pcie->lane = lane[pex_idx];
 117         *mem_target = target[pex_idx];
 118         *mem_attr = attr[pex_idx];
 119 }
 120 #else
 121 #define PCIE_BASE(if)                                                   \
 122         ((if) < 8 ?                                                     \
 123          (MVEBU_REG_PCIE_BASE + ((if) / 4) * 0x40000 + ((if) % 4) * 0x4000) : \
 124          (MVEBU_REG_PCIE_BASE + 0x2000 + ((if) % 8) * 0x40000))
 125
 126 /*
 127  * On AXP MV78460 these PEX ports are supported:
 128  *  0 - Port 0.0
 129  *  1 - Port 0.1
 130  *  2 - Port 0.2
 131  *  3 - Port 0.3
 132  *  4 - Port 1.0
 133  *  5 - Port 1.1
 134  *  6 - Port 1.2
 135  *  7 - Port 1.3
 136  *  8 - Port 2.0
 137  *  9 - Port 3.0
 138  */
 139 #define MAX_PEX 10
 140 static struct mvebu_pcie pcie_bus[MAX_PEX];
 141
 142 static void mvebu_get_port_lane(struct mvebu_pcie *pcie, int pex_idx,
 143                                 int *mem_target, int *mem_attr)
 144 {
 145         u8 port[] = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3 };
 146         u8 lane[] = { 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 0 };
 147         u8 target[] = { 4, 4, 4, 4, 8, 8, 8, 8, 4, 8 };
 148         u8 attr[] = { 0xe8, 0xd8, 0xb8, 0x78,
 149                       0xe8, 0xd8, 0xb8, 0x78,
 150                       0xf8, 0xf8 };
 151
 152         pcie->port = port[pex_idx];
 153         pcie->lane = lane[pex_idx];
 154         *mem_target = target[pex_idx];
 155         *mem_attr = attr[pex_idx];
 156 }
 157 #endif
 158
 159 static int mvebu_pex_unit_is_x4(int pex_idx)
 160 {
 161         int pex_unit = pex_idx < 9 ? pex_idx >> 2 : 3;
 162         u32 mask = (0x0f << (pex_unit * 8));
 163
 164         return (readl(COMPHY_REFCLK_ALIGNMENT) & mask) == mask;
 165 }
 166
 167 static inline bool mvebu_pcie_link_up(struct mvebu_pcie *pcie)
 168 {
 169         u32 val;
 170         val = readl(pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 171         return !(val & PCIE_STAT_LINK_DOWN);
 172 }
 173
 174 static void mvebu_pcie_set_local_bus_nr(struct mvebu_pcie *pcie, int busno)
 175 {
 176         u32 stat;
 177
 178         stat = readl(pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 179         stat &= ~PCIE_STAT_BUS;
 180         stat |= busno << 8;
 181         writel(stat, pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 182 }
 183
 184 static void mvebu_pcie_set_local_dev_nr(struct mvebu_pcie *pcie, int devno)
 185 {
 186         u32 stat;
 187
 188         stat = readl(pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 189         stat &= ~PCIE_STAT_DEV;
 190         stat |= devno << 16;
 191         writel(stat, pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 192 }
 193
 194 static int mvebu_pcie_get_local_bus_nr(struct mvebu_pcie *pcie)
 195 {
 196         u32 stat;
 197
 198         stat = readl(pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 199         return (stat & PCIE_STAT_BUS) >> 8;
 200 }
 201
 202 static int mvebu_pcie_get_local_dev_nr(struct mvebu_pcie *pcie)
 203 {
 204         u32 stat;
 205
 206         stat = readl(pcie->base + PCIE_STAT_OFF);
 207         return (stat & PCIE_STAT_DEV) >> 16;
 208 }
 209
 210 static inline struct mvebu_pcie *hose_to_pcie(struct pci_controller *hose)
 211 {
 212         return container_of(hose, struct mvebu_pcie, hose);
 213 }
 214
 215 static int mvebu_pcie_read_config_dword(struct pci_controller *hose,
 216                 pci_dev_t dev, int offset, u32 *val)
 217 {
 218         struct mvebu_pcie *pcie = hose_to_pcie(hose);
 219         int local_bus = PCI_BUS(pcie->dev);
 220         int local_dev = PCI_DEV(pcie->dev);
 221         u32 reg;
 222
 223         /* Only allow one other device besides the local one on the local bus */
 224         if (PCI_BUS(dev) == local_bus && PCI_DEV(dev) != local_dev) {
 225                 if (local_dev == 0 && PCI_DEV(dev) != 1) {
 226                         /*
 227                          * If local dev is 0, the first other dev can
 228                          * only be 1
 229                          */
 230                         *val = 0xffffffff;
 231                         return 1;
 232                 } else if (local_dev != 0 && PCI_DEV(dev) != 0) {
 233                         /*
 234                          * If local dev is not 0, the first other dev can
 235                          * only be 0
 236                          */
 237                         *val = 0xffffffff;
 238                         return 1;
 239                 }
 240         }
 241
 242         /* write address */
 243         reg = PCIE_CONF_ADDR(dev, offset);
 244         writel(reg, pcie->base + PCIE_CONF_ADDR_OFF);
 245         *val = readl(pcie->base + PCIE_CONF_DATA_OFF);
 246
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 static int mvebu_pcie_write_config_dword(struct pci_controller *hose,
 251                 pci_dev_t dev, int offset, u32 val)
 252 {
 253         struct mvebu_pcie *pcie = hose_to_pcie(hose);
 254         int local_bus = PCI_BUS(pcie->dev);
 255         int local_dev = PCI_DEV(pcie->dev);
 256
 257         /* Only allow one other device besides the local one on the local bus */
 258         if (PCI_BUS(dev) == local_bus && PCI_DEV(dev) != local_dev) {
 259                 if (local_dev == 0 && PCI_DEV(dev) != 1) {
 260                         /*
 261                          * If local dev is 0, the first other dev can
 262                          * only be 1
 263                          */
 264                         return 1;
 265                 } else if (local_dev != 0 && PCI_DEV(dev) != 0) {
 266                         /*
 267                          * If local dev is not 0, the first other dev can
 268                          * only be 0
 269                          */
 270                         return 1;
 271                 }
 272         }
 273
 274         writel(PCIE_CONF_ADDR(dev, offset), pcie->base + PCIE_CONF_ADDR_OFF);
 275         writel(val, pcie->base + PCIE_CONF_DATA_OFF);
 276
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Setup PCIE BARs and Address Decode Wins:
 282  * BAR[0,2] -> disabled, BAR[1] -> covers all DRAM banks
 283  * WIN[0-3] -> DRAM bank[0-3]
 284  */
 285 static void mvebu_pcie_setup_wins(struct mvebu_pcie *pcie)
 286 {
 287         const struct mbus_dram_target_info *dram = mvebu_mbus_dram_info();
 288         u32 size;
 289         int i;
 290
 291         /* First, disable and clear BARs and windows. */
 292         for (i = 1; i < 3; i++) {
 293                 writel(0, pcie->base + PCIE_BAR_CTRL_OFF(i));
 294                 writel(0, pcie->base + PCIE_BAR_LO_OFF(i));
 295                 writel(0, pcie->base + PCIE_BAR_HI_OFF(i));
 296         }
 297
 298         for (i = 0; i < 5; i++) {
 299                 writel(0, pcie->base + PCIE_WIN04_CTRL_OFF(i));
 300                 writel(0, pcie->base + PCIE_WIN04_BASE_OFF(i));
 301                 writel(0, pcie->base + PCIE_WIN04_REMAP_OFF(i));
 302         }
 303
 304         writel(0, pcie->base + PCIE_WIN5_CTRL_OFF);
 305         writel(0, pcie->base + PCIE_WIN5_BASE_OFF);
 306         writel(0, pcie->base + PCIE_WIN5_REMAP_OFF);
 307
 308         /* Setup windows for DDR banks. Count total DDR size on the fly. */
 309         size = 0;
 310         for (i = 0; i < dram->num_cs; i++) {
 311                 const struct mbus_dram_window *cs = dram->cs + i;
 312
 313                 writel(cs->base & 0xffff0000,
 314                        pcie->base + PCIE_WIN04_BASE_OFF(i));
 315                 writel(0, pcie->base + PCIE_WIN04_REMAP_OFF(i));
 316                 writel(((cs->size - 1) & 0xffff0000) |
 317                        (cs->mbus_attr << 8) |
 318                        (dram->mbus_dram_target_id << 4) | 1,
 319                        pcie->base + PCIE_WIN04_CTRL_OFF(i));
 320
 321                 size += cs->size;
 322         }
 323
 324         /* Round up 'size' to the nearest power of two. */
 325         if ((size & (size - 1)) != 0)
 326                 size = 1 << fls(size);
 327
 328         /* Setup BAR[1] to all DRAM banks. */
 329         writel(dram->cs[0].base | 0xc, pcie->base + PCIE_BAR_LO_OFF(1));
 330         writel(0, pcie->base + PCIE_BAR_HI_OFF(1));
 331         writel(((size - 1) & 0xffff0000) | 0x1,
 332                pcie->base + PCIE_BAR_CTRL_OFF(1));
 333 }
 334
 335 void pci_init_board(void)
 336 {
 337         int mem_target, mem_attr, i;
 338         int bus = 0;
 339         u32 reg;
 340         u32 soc_ctrl = readl(MVEBU_SYSTEM_REG_BASE + 0x4);
 341
 342         /* Check SoC Control Power State */
 343         debug("%s: SoC Control %08x, 0en %01lx, 1en %01lx, 2en %01lx\n",
 344               __func__, soc_ctrl, SELECT(soc_ctrl, 0), SELECT(soc_ctrl, 1),
 345               SELECT(soc_ctrl, 2));
 346
 347         for (i = 0; i < MAX_PEX; i++) {
 348                 struct mvebu_pcie *pcie = &pcie_bus[i];
 349                 struct pci_controller *hose = &pcie->hose;
 350
 351                 /* Get port number, lane number and memory target / attr */
 352                 mvebu_get_port_lane(pcie, i, &mem_target, &mem_attr);
 353
 354                 /* Don't read at all from pci registers if port power is down */
 355                 if (SELECT(soc_ctrl, pcie->port) == 0) {
 356                         if (pcie->lane == 0)
 357                                 debug("%s: skipping port %d\n", __func__, pcie->port);
 358                         continue;
 359                 }
 360
 361                 pcie->base = (void __iomem *)PCIE_BASE(i);
 362
 363                 /* Check link and skip ports that have no link */
 364                 if (!mvebu_pcie_link_up(pcie)) {
 365                         debug("%s: PCIe %d.%d - down\n", __func__,
 366                               pcie->port, pcie->lane);
 367                         continue;
 368                 }
 369                 debug("%s: PCIe %d.%d - up, base %08x\n", __func__,
 370                       pcie->port, pcie->lane, (u32)pcie->base);
 371
 372                 /* Read Id info and local bus/dev */
 373                 debug("direct conf read %08x, local bus %d, local dev %d\n",
 374                       readl(pcie->base), mvebu_pcie_get_local_bus_nr(pcie),
 375                       mvebu_pcie_get_local_dev_nr(pcie));
 376
 377                 mvebu_pcie_set_local_bus_nr(pcie, bus);
 378                 mvebu_pcie_set_local_dev_nr(pcie, 0);
 379                 pcie->dev = PCI_BDF(bus, 0, 0);
 380
 381                 pcie->mem.start = (u32)mvebu_pcie_membase;
 382                 pcie->mem.end = pcie->mem.start + PCIE_MEM_SIZE - 1;
 383                 mvebu_pcie_membase += PCIE_MEM_SIZE;
 384
 385                 if (mvebu_mbus_add_window_by_id(mem_target, mem_attr,
 386                                                 (phys_addr_t)pcie->mem.start,
 387                                                 PCIE_MEM_SIZE)) {
 388                         printf("PCIe unable to add mbus window for mem at %08x+%08x\n",
 389                                (u32)pcie->mem.start, PCIE_MEM_SIZE);
 390                 }
 391
 392                 /* Setup windows and configure host bridge */
 393                 mvebu_pcie_setup_wins(pcie);
 394
 395                 /* Master + slave enable. */
 396                 reg = readl(pcie->base + PCIE_CMD_OFF);
 397                 reg |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 398                 reg |= PCI_COMMAND_MASTER;
 399                 reg |= BIT(10);         /* disable interrupts */
 400                 writel(reg, pcie->base + PCIE_CMD_OFF);
 401
 402                 /* Setup U-Boot PCI Controller */
 403                 hose->first_busno = 0;
 404                 hose->current_busno = bus;
 405
 406                 /* PCI memory space */
 407                 pci_set_region(hose->regions + 0, pcie->mem.start,
 408                                pcie->mem.start, PCIE_MEM_SIZE, PCI_REGION_MEM);
 409                 pci_set_region(hose->regions + 1,
 410                                0, 0,
 411                                gd->ram_size,
 412                                PCI_REGION_MEM | PCI_REGION_SYS_MEMORY);
 413                 hose->region_count = 2;
 414
 415                 pci_set_ops(hose,
 416                             pci_hose_read_config_byte_via_dword,
 417                             pci_hose_read_config_word_via_dword,
 418                             mvebu_pcie_read_config_dword,
 419                             pci_hose_write_config_byte_via_dword,
 420                             pci_hose_write_config_word_via_dword,
 421                             mvebu_pcie_write_config_dword);
 422                 pci_register_hose(hose);
 423
 424                 hose->last_busno = pci_hose_scan(hose);
 425
 426                 /* Set BAR0 to internal registers */
 427                 writel(SOC_REGS_PHY_BASE, pcie->base + PCIE_BAR_LO_OFF(0));
 428                 writel(0, pcie->base + PCIE_BAR_HI_OFF(0));
 429
 430                 bus = hose->last_busno + 1;
 431
 432                 /* need to skip more for X4 links, otherwise scan will hang */
 433                 if (mvebu_soc_family() == MVEBU_SOC_AXP) {
 434                         if (mvebu_pex_unit_is_x4(i))
 435                                 i += 3;
 436                 }
 437         }
 438 }