drivers/net/can/at91_can.c

   1 /*
   2  * at91_can.c - CAN network driver for AT91 SoC CAN controller
   3  *
   4  * (C) 2007 by Hans J. Koch <hjk@linutronix.de>
   5  * (C) 2008, 2009 by Marc Kleine-Budde <kernel@pengutronix.de>
   6  *
   7  * This software may be distributed under the terms of the GNU General
   8  * Public License ("GPL") version 2 as distributed in the 'COPYING'
   9  * file from the main directory of the linux kernel source.
  10  *
  11  * Send feedback to <socketcan-users@lists.berlios.de>
  12  *
  13  *
  14  * Your platform definition file should specify something like:
  15  *
  16  * static struct at91_can_data ek_can_data = {
  17  *      transceiver_switch = sam9263ek_transceiver_switch,
  18  * };
  19  *
  20  * at91_add_device_can(&ek_can_data);
  21  *
  22  */
  23
  24 #include <linux/clk.h>
  25 #include <linux/errno.h>
  26 #include <linux/if_arp.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/interrupt.h>
  29 #include <linux/kernel.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/netdevice.h>
  32 #include <linux/platform_device.h>
  33 #include <linux/skbuff.h>
  34 #include <linux/spinlock.h>
  35 #include <linux/string.h>
  36 #include <linux/types.h>
  37
  38 #include <linux/can/dev.h>
  39 #include <linux/can/error.h>
  40
  41 #include <mach/board.h>
  42
  43 #define DRV_NAME                "at91_can"
  44 #define AT91_NAPI_WEIGHT        12
  45
  46 /*
  47  * RX/TX Mailbox split
  48  * don't dare to touch
  49  */
  50 #define AT91_MB_RX_NUM          12
  51 #define AT91_MB_TX_SHIFT        2
  52
  53 #define AT91_MB_RX_FIRST        0
  54 #define AT91_MB_RX_LAST         (AT91_MB_RX_FIRST + AT91_MB_RX_NUM - 1)
  55
  56 #define AT91_MB_RX_MASK(i)      ((1 << (i)) - 1)
  57 #define AT91_MB_RX_SPLIT        8
  58 #define AT91_MB_RX_LOW_LAST     (AT91_MB_RX_SPLIT - 1)
  59 #define AT91_MB_RX_LOW_MASK     (AT91_MB_RX_MASK(AT91_MB_RX_SPLIT))
  60
  61 #define AT91_MB_TX_NUM          (1 << AT91_MB_TX_SHIFT)
  62 #define AT91_MB_TX_FIRST        (AT91_MB_RX_LAST + 1)
  63 #define AT91_MB_TX_LAST         (AT91_MB_TX_FIRST + AT91_MB_TX_NUM - 1)
  64
  65 #define AT91_NEXT_PRIO_SHIFT    (AT91_MB_TX_SHIFT)
  66 #define AT91_NEXT_PRIO_MASK     (0xf << AT91_MB_TX_SHIFT)
  67 #define AT91_NEXT_MB_MASK       (AT91_MB_TX_NUM - 1)
  68 #define AT91_NEXT_MASK          ((AT91_MB_TX_NUM - 1) | AT91_NEXT_PRIO_MASK)
  69
  70 /* Common registers */
  71 enum at91_reg {
  72         AT91_MR         = 0x000,
  73         AT91_IER        = 0x004,
  74         AT91_IDR        = 0x008,
  75         AT91_IMR        = 0x00C,
  76         AT91_SR         = 0x010,
  77         AT91_BR         = 0x014,
  78         AT91_TIM        = 0x018,
  79         AT91_TIMESTP    = 0x01C,
  80         AT91_ECR        = 0x020,
  81         AT91_TCR        = 0x024,
  82         AT91_ACR        = 0x028,
  83 };
  84
  85 /* Mailbox registers (0 <= i <= 15) */
  86 #define AT91_MMR(i)             (enum at91_reg)(0x200 + ((i) * 0x20))
  87 #define AT91_MAM(i)             (enum at91_reg)(0x204 + ((i) * 0x20))
  88 #define AT91_MID(i)             (enum at91_reg)(0x208 + ((i) * 0x20))
  89 #define AT91_MFID(i)            (enum at91_reg)(0x20C + ((i) * 0x20))
  90 #define AT91_MSR(i)             (enum at91_reg)(0x210 + ((i) * 0x20))
  91 #define AT91_MDL(i)             (enum at91_reg)(0x214 + ((i) * 0x20))
  92 #define AT91_MDH(i)             (enum at91_reg)(0x218 + ((i) * 0x20))
  93 #define AT91_MCR(i)             (enum at91_reg)(0x21C + ((i) * 0x20))
  94
  95 /* Register bits */
  96 #define AT91_MR_CANEN           BIT(0)
  97 #define AT91_MR_LPM             BIT(1)
  98 #define AT91_MR_ABM             BIT(2)
  99 #define AT91_MR_OVL             BIT(3)
 100 #define AT91_MR_TEOF            BIT(4)
 101 #define AT91_MR_TTM             BIT(5)
 102 #define AT91_MR_TIMFRZ          BIT(6)
 103 #define AT91_MR_DRPT            BIT(7)
 104
 105 #define AT91_SR_RBSY            BIT(29)
 106
 107 #define AT91_MMR_PRIO_SHIFT     (16)
 108
 109 #define AT91_MID_MIDE           BIT(29)
 110
 111 #define AT91_MSR_MRTR           BIT(20)
 112 #define AT91_MSR_MABT           BIT(22)
 113 #define AT91_MSR_MRDY           BIT(23)
 114 #define AT91_MSR_MMI            BIT(24)
 115
 116 #define AT91_MCR_MRTR           BIT(20)
 117 #define AT91_MCR_MTCR           BIT(23)
 118
 119 /* Mailbox Modes */
 120 enum at91_mb_mode {
 121         AT91_MB_MODE_DISABLED   = 0,
 122         AT91_MB_MODE_RX         = 1,
 123         AT91_MB_MODE_RX_OVRWR   = 2,
 124         AT91_MB_MODE_TX         = 3,
 125         AT91_MB_MODE_CONSUMER   = 4,
 126         AT91_MB_MODE_PRODUCER   = 5,
 127 };
 128
 129 /* Interrupt mask bits */
 130 #define AT91_IRQ_MB_RX          ((1 << (AT91_MB_RX_LAST + 1)) \
 131                                  - (1 << AT91_MB_RX_FIRST))
 132 #define AT91_IRQ_MB_TX          ((1 << (AT91_MB_TX_LAST + 1)) \
 133                                  - (1 << AT91_MB_TX_FIRST))
 134 #define AT91_IRQ_MB_ALL         (AT91_IRQ_MB_RX | AT91_IRQ_MB_TX)
 135
 136 #define AT91_IRQ_ERRA           (1 << 16)
 137 #define AT91_IRQ_WARN           (1 << 17)
 138 #define AT91_IRQ_ERRP           (1 << 18)
 139 #define AT91_IRQ_BOFF           (1 << 19)
 140 #define AT91_IRQ_SLEEP          (1 << 20)
 141 #define AT91_IRQ_WAKEUP         (1 << 21)
 142 #define AT91_IRQ_TOVF           (1 << 22)
 143 #define AT91_IRQ_TSTP           (1 << 23)
 144 #define AT91_IRQ_CERR           (1 << 24)
 145 #define AT91_IRQ_SERR           (1 << 25)
 146 #define AT91_IRQ_AERR           (1 << 26)
 147 #define AT91_IRQ_FERR           (1 << 27)
 148 #define AT91_IRQ_BERR           (1 << 28)
 149
 150 #define AT91_IRQ_ERR_ALL        (0x1fff0000)
 151 #define AT91_IRQ_ERR_FRAME      (AT91_IRQ_CERR | AT91_IRQ_SERR | \
 152                                  AT91_IRQ_AERR | AT91_IRQ_FERR | AT91_IRQ_BERR)
 153 #define AT91_IRQ_ERR_LINE       (AT91_IRQ_ERRA | AT91_IRQ_WARN | \
 154                                  AT91_IRQ_ERRP | AT91_IRQ_BOFF)
 155
 156 #define AT91_IRQ_ALL            (0x1fffffff)
 157
 158 struct at91_priv {
 159         struct can_priv         can;       /* must be the first member! */
 160         struct net_device       *dev;
 161         struct napi_struct      napi;
 162
 163         void __iomem            *reg_base;
 164
 165         u32                     reg_sr;
 166         unsigned int            tx_next;
 167         unsigned int            tx_echo;
 168         unsigned int            rx_next;
 169
 170         struct clk              *clk;
 171         struct at91_can_data    *pdata;
 172 };
 173
 174 static struct can_bittiming_const at91_bittiming_const = {
 175         .tseg1_min      = 4,
 176         .tseg1_max      = 16,
 177         .tseg2_min      = 2,
 178         .tseg2_max      = 8,
 179         .sjw_max        = 4,
 180         .brp_min        = 2,
 181         .brp_max        = 128,
 182         .brp_inc        = 1,
 183 };
 184
 185 static inline int get_tx_next_mb(const struct at91_priv *priv)
 186 {
 187         return (priv->tx_next & AT91_NEXT_MB_MASK) + AT91_MB_TX_FIRST;
 188 }
 189
 190 static inline int get_tx_next_prio(const struct at91_priv *priv)
 191 {
 192         return (priv->tx_next >> AT91_NEXT_PRIO_SHIFT) & 0xf;
 193 }
 194
 195 static inline int get_tx_echo_mb(const struct at91_priv *priv)
 196 {
 197         return (priv->tx_echo & AT91_NEXT_MB_MASK) + AT91_MB_TX_FIRST;
 198 }
 199
 200 static inline u32 at91_read(const struct at91_priv *priv, enum at91_reg reg)
 201 {
 202         return readl(priv->reg_base + reg);
 203 }
 204
 205 static inline void at91_write(const struct at91_priv *priv, enum at91_reg reg,
 206                 u32 value)
 207 {
 208         writel(value, priv->reg_base + reg);
 209 }
 210
 211 static inline void set_mb_mode_prio(const struct at91_priv *priv,
 212                 unsigned int mb, enum at91_mb_mode mode, int prio)
 213 {
 214         at91_write(priv, AT91_MMR(mb), (mode << 24) | (prio << 16));
 215 }
 216
 217 static inline void set_mb_mode(const struct at91_priv *priv, unsigned int mb,
 218                 enum at91_mb_mode mode)
 219 {
 220         set_mb_mode_prio(priv, mb, mode, 0);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Swtich transceiver on or off
 225  */
 226 static void at91_transceiver_switch(const struct at91_priv *priv, int on)
 227 {
 228         if (priv->pdata && priv->pdata->transceiver_switch)
 229                 priv->pdata->transceiver_switch(on);
 230 }
 231
 232 static void at91_setup_mailboxes(struct net_device *dev)
 233 {
 234         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 235         unsigned int i;
 236
 237         /*
 238          * The first 12 mailboxes are used as a reception FIFO. The
 239          * last mailbox is configured with overwrite option. The
 240          * overwrite flag indicates a FIFO overflow.
 241          */
 242         for (i = AT91_MB_RX_FIRST; i < AT91_MB_RX_LAST; i++)
 243                 set_mb_mode(priv, i, AT91_MB_MODE_RX);
 244         set_mb_mode(priv, AT91_MB_RX_LAST, AT91_MB_MODE_RX_OVRWR);
 245
 246         /* The last 4 mailboxes are used for transmitting. */
 247         for (i = AT91_MB_TX_FIRST; i <= AT91_MB_TX_LAST; i++)
 248                 set_mb_mode_prio(priv, i, AT91_MB_MODE_TX, 0);
 249
 250         /* Reset tx and rx helper pointers */
 251         priv->tx_next = priv->tx_echo = priv->rx_next = 0;
 252 }
 253
 254 static int at91_set_bittiming(struct net_device *dev)
 255 {
 256         const struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 257         const struct can_bittiming *bt = &priv->can.bittiming;
 258         u32 reg_br;
 259
 260         reg_br = ((priv->can.ctrlmode & CAN_CTRLMODE_3_SAMPLES) << 24) |
 261                 ((bt->brp - 1) << 16) | ((bt->sjw - 1) << 12) |
 262                 ((bt->prop_seg - 1) << 8) | ((bt->phase_seg1 - 1) << 4) |
 263                 ((bt->phase_seg2 - 1) << 0);
 264
 265         dev_info(dev->dev.parent, "writing AT91_BR: 0x%08x\n", reg_br);
 266
 267         at91_write(priv, AT91_BR, reg_br);
 268
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 static void at91_chip_start(struct net_device *dev)
 273 {
 274         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 275         u32 reg_mr, reg_ier;
 276
 277         /* disable interrupts */
 278         at91_write(priv, AT91_IDR, AT91_IRQ_ALL);
 279
 280         /* disable chip */
 281         reg_mr = at91_read(priv, AT91_MR);
 282         at91_write(priv, AT91_MR, reg_mr & ~AT91_MR_CANEN);
 283
 284         at91_setup_mailboxes(dev);
 285         at91_transceiver_switch(priv, 1);
 286
 287         /* enable chip */
 288         at91_write(priv, AT91_MR, AT91_MR_CANEN);
 289
 290         priv->can.state = CAN_STATE_ERROR_ACTIVE;
 291
 292         /* Enable interrupts */
 293         reg_ier = AT91_IRQ_MB_RX | AT91_IRQ_ERRP | AT91_IRQ_ERR_FRAME;
 294         at91_write(priv, AT91_IDR, AT91_IRQ_ALL);
 295         at91_write(priv, AT91_IER, reg_ier);
 296 }
 297
 298 static void at91_chip_stop(struct net_device *dev, enum can_state state)
 299 {
 300         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 301         u32 reg_mr;
 302
 303         /* disable interrupts */
 304         at91_write(priv, AT91_IDR, AT91_IRQ_ALL);
 305
 306         reg_mr = at91_read(priv, AT91_MR);
 307         at91_write(priv, AT91_MR, reg_mr & ~AT91_MR_CANEN);
 308
 309         at91_transceiver_switch(priv, 0);
 310         priv->can.state = state;
 311 }
 312
 313 /*
 314  * theory of operation:
 315  *
 316  * According to the datasheet priority 0 is the highest priority, 15
 317  * is the lowest. If two mailboxes have the same priority level the
 318  * message of the mailbox with the lowest number is sent first.
 319  *
 320  * We use the first TX mailbox (AT91_MB_TX_FIRST) with prio 0, then
 321  * the next mailbox with prio 0, and so on, until all mailboxes are
 322  * used. Then we start from the beginning with mailbox
 323  * AT91_MB_TX_FIRST, but with prio 1, mailbox AT91_MB_TX_FIRST + 1
 324  * prio 1. When we reach the last mailbox with prio 15, we have to
 325  * stop sending, waiting for all messages to be delivered, then start
 326  * again with mailbox AT91_MB_TX_FIRST prio 0.
 327  *
 328  * We use the priv->tx_next as counter for the next transmission
 329  * mailbox, but without the offset AT91_MB_TX_FIRST. The lower bits
 330  * encode the mailbox number, the upper 4 bits the mailbox priority:
 331  *
 332  * priv->tx_next = (prio << AT91_NEXT_PRIO_SHIFT) ||
 333  *                 (mb - AT91_MB_TX_FIRST);
 334  *
 335  */
 336 static netdev_tx_t at91_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 337 {
 338         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 339         struct net_device_stats *stats = &dev->stats;
 340         struct can_frame *cf = (struct can_frame *)skb->data;
 341         unsigned int mb, prio;
 342         u32 reg_mid, reg_mcr;
 343
 344         if (can_dropped_invalid_skb(dev, skb))
 345                 return NETDEV_TX_OK;
 346
 347         mb = get_tx_next_mb(priv);
 348         prio = get_tx_next_prio(priv);
 349
 350         if (unlikely(!(at91_read(priv, AT91_MSR(mb)) & AT91_MSR_MRDY))) {
 351                 netif_stop_queue(dev);
 352
 353                 dev_err(dev->dev.parent,
 354                         "BUG! TX buffer full when queue awake!\n");
 355                 return NETDEV_TX_BUSY;
 356         }
 357
 358         if (cf->can_id & CAN_EFF_FLAG)
 359                 reg_mid = (cf->can_id & CAN_EFF_MASK) | AT91_MID_MIDE;
 360         else
 361                 reg_mid = (cf->can_id & CAN_SFF_MASK) << 18;
 362
 363         reg_mcr = ((cf->can_id & CAN_RTR_FLAG) ? AT91_MCR_MRTR : 0) |
 364                 (cf->can_dlc << 16) | AT91_MCR_MTCR;
 365
 366         /* disable MB while writing ID (see datasheet) */
 367         set_mb_mode(priv, mb, AT91_MB_MODE_DISABLED);
 368         at91_write(priv, AT91_MID(mb), reg_mid);
 369         set_mb_mode_prio(priv, mb, AT91_MB_MODE_TX, prio);
 370
 371         at91_write(priv, AT91_MDL(mb), *(u32 *)(cf->data + 0));
 372         at91_write(priv, AT91_MDH(mb), *(u32 *)(cf->data + 4));
 373
 374         /* This triggers transmission */
 375         at91_write(priv, AT91_MCR(mb), reg_mcr);
 376
 377         stats->tx_bytes += cf->can_dlc;
 378
 379         /* _NOTE_: substract AT91_MB_TX_FIRST offset from mb! */
 380         can_put_echo_skb(skb, dev, mb - AT91_MB_TX_FIRST);
 381
 382         /*
 383          * we have to stop the queue and deliver all messages in case
 384          * of a prio+mb counter wrap around. This is the case if
 385          * tx_next buffer prio and mailbox equals 0.
 386          *
 387          * also stop the queue if next buffer is still in use
 388          * (== not ready)
 389          */
 390         priv->tx_next++;
 391         if (!(at91_read(priv, AT91_MSR(get_tx_next_mb(priv))) &
 392               AT91_MSR_MRDY) ||
 393             (priv->tx_next & AT91_NEXT_MASK) == 0)
 394                 netif_stop_queue(dev);
 395
 396         /* Enable interrupt for this mailbox */
 397         at91_write(priv, AT91_IER, 1 << mb);
 398
 399         return NETDEV_TX_OK;
 400 }
 401
 402 /**
 403  * at91_activate_rx_low - activate lower rx mailboxes
 404  * @priv: a91 context
 405  *
 406  * Reenables the lower mailboxes for reception of new CAN messages
 407  */
 408 static inline void at91_activate_rx_low(const struct at91_priv *priv)
 409 {
 410         u32 mask = AT91_MB_RX_LOW_MASK;
 411         at91_write(priv, AT91_TCR, mask);
 412 }
 413
 414 /**
 415  * at91_activate_rx_mb - reactive single rx mailbox
 416  * @priv: a91 context
 417  * @mb: mailbox to reactivate
 418  *
 419  * Reenables given mailbox for reception of new CAN messages
 420  */
 421 static inline void at91_activate_rx_mb(const struct at91_priv *priv,
 422                 unsigned int mb)
 423 {
 424         u32 mask = 1 << mb;
 425         at91_write(priv, AT91_TCR, mask);
 426 }
 427
 428 /**
 429  * at91_rx_overflow_err - send error frame due to rx overflow
 430  * @dev: net device
 431  */
 432 static void at91_rx_overflow_err(struct net_device *dev)
 433 {
 434         struct net_device_stats *stats = &dev->stats;
 435         struct sk_buff *skb;
 436         struct can_frame *cf;
 437
 438         dev_dbg(dev->dev.parent, "RX buffer overflow\n");
 439         stats->rx_over_errors++;
 440         stats->rx_errors++;
 441
 442         skb = alloc_can_err_skb(dev, &cf);
 443         if (unlikely(!skb))
 444                 return;
 445
 446         cf->can_id |= CAN_ERR_CRTL;
 447         cf->data[1] = CAN_ERR_CRTL_RX_OVERFLOW;
 448         netif_receive_skb(skb);
 449
 450         stats->rx_packets++;
 451         stats->rx_bytes += cf->can_dlc;
 452 }
 453
 454 /**
 455  * at91_read_mb - read CAN msg from mailbox (lowlevel impl)
 456  * @dev: net device
 457  * @mb: mailbox number to read from
 458  * @cf: can frame where to store message
 459  *
 460  * Reads a CAN message from the given mailbox and stores data into
 461  * given can frame. "mb" and "cf" must be valid.
 462  */
 463 static void at91_read_mb(struct net_device *dev, unsigned int mb,
 464                 struct can_frame *cf)
 465 {
 466         const struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 467         u32 reg_msr, reg_mid;
 468
 469         reg_mid = at91_read(priv, AT91_MID(mb));
 470         if (reg_mid & AT91_MID_MIDE)
 471                 cf->can_id = ((reg_mid >> 0) & CAN_EFF_MASK) | CAN_EFF_FLAG;
 472         else
 473                 cf->can_id = (reg_mid >> 18) & CAN_SFF_MASK;
 474
 475         reg_msr = at91_read(priv, AT91_MSR(mb));
 476         if (reg_msr & AT91_MSR_MRTR)
 477                 cf->can_id |= CAN_RTR_FLAG;
 478         cf->can_dlc = get_can_dlc((reg_msr >> 16) & 0xf);
 479
 480         *(u32 *)(cf->data + 0) = at91_read(priv, AT91_MDL(mb));
 481         *(u32 *)(cf->data + 4) = at91_read(priv, AT91_MDH(mb));
 482
 483         if (unlikely(mb == AT91_MB_RX_LAST && reg_msr & AT91_MSR_MMI))
 484                 at91_rx_overflow_err(dev);
 485 }
 486
 487 /**
 488  * at91_read_msg - read CAN message from mailbox
 489  * @dev: net device
 490  * @mb: mail box to read from
 491  *
 492  * Reads a CAN message from given mailbox, and put into linux network
 493  * RX queue, does all housekeeping chores (stats, ...)
 494  */
 495 static void at91_read_msg(struct net_device *dev, unsigned int mb)
 496 {
 497         struct net_device_stats *stats = &dev->stats;
 498         struct can_frame *cf;
 499         struct sk_buff *skb;
 500
 501         skb = alloc_can_skb(dev, &cf);
 502         if (unlikely(!skb)) {
 503                 stats->rx_dropped++;
 504                 return;
 505         }
 506
 507         at91_read_mb(dev, mb, cf);
 508         netif_receive_skb(skb);
 509
 510         stats->rx_packets++;
 511         stats->rx_bytes += cf->can_dlc;
 512 }
 513
 514 /**
 515  * at91_poll_rx - read multiple CAN messages from mailboxes
 516  * @dev: net device
 517  * @quota: max number of pkgs we're allowed to receive
 518  *
 519  * Theory of Operation:
 520  *
 521  * 12 of the 16 mailboxes on the chip are reserved for RX. we split
 522  * them into 2 groups. The lower group holds 8 and upper 4 mailboxes.
 523  *
 524  * Like it or not, but the chip always saves a received CAN message
 525  * into the first free mailbox it finds (starting with the
 526  * lowest). This makes it very difficult to read the messages in the
 527  * right order from the chip. This is how we work around that problem:
 528  *
 529  * The first message goes into mb nr. 0 and issues an interrupt. All
 530  * rx ints are disabled in the interrupt handler and a napi poll is
 531  * scheduled. We read the mailbox, but do _not_ reenable the mb (to
 532  * receive another message).
 533  *
 534  *    lower mbxs      upper
 535  *   ______^______    __^__
 536  *  /             \  /     \
 537  * +-+-+-+-+-+-+-+-++-+-+-+-+
 538  * |x|x|x|x|x|x|x|x|| | | | |
 539  * +-+-+-+-+-+-+-+-++-+-+-+-+
 540  *  0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 1 1  \ mail
 541  *  0 1 2 3 4 5  6 7 8 9 0 1  / box
 542  *
 543  * The variable priv->rx_next points to the next mailbox to read a
 544  * message from. As long we're in the lower mailboxes we just read the
 545  * mailbox but not reenable it.
 546  *
 547  * With completion of the last of the lower mailboxes, we reenable the
 548  * whole first group, but continue to look for filled mailboxes in the
 549  * upper mailboxes. Imagine the second group like overflow mailboxes,
 550  * which takes CAN messages if the lower goup is full. While in the
 551  * upper group we reenable the mailbox right after reading it. Giving
 552  * the chip more room to store messages.
 553  *
 554  * After finishing we look again in the lower group if we've still
 555  * quota.
 556  *
 557  */
 558 static int at91_poll_rx(struct net_device *dev, int quota)
 559 {
 560         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 561         u32 reg_sr = at91_read(priv, AT91_SR);
 562         const unsigned long *addr = (unsigned long *)&reg_sr;
 563         unsigned int mb;
 564         int received = 0;
 565
 566         if (priv->rx_next > AT91_MB_RX_LOW_LAST &&
 567             reg_sr & AT91_MB_RX_LOW_MASK)
 568                 dev_info(dev->dev.parent,
 569                          "order of incoming frames cannot be guaranteed\n");
 570
 571  again:
 572         for (mb = find_next_bit(addr, AT91_MB_RX_NUM, priv->rx_next);
 573              mb < AT91_MB_RX_NUM && quota > 0;
 574              reg_sr = at91_read(priv, AT91_SR),
 575              mb = find_next_bit(addr, AT91_MB_RX_NUM, ++priv->rx_next)) {
 576                 at91_read_msg(dev, mb);
 577
 578                 /* reactivate mailboxes */
 579                 if (mb == AT91_MB_RX_LOW_LAST)
 580                         /* all lower mailboxed, if just finished it */
 581                         at91_activate_rx_low(priv);
 582                 else if (mb > AT91_MB_RX_LOW_LAST)
 583                         /* only the mailbox we read */
 584                         at91_activate_rx_mb(priv, mb);
 585
 586                 received++;
 587                 quota--;
 588         }
 589
 590         /* upper group completed, look again in lower */
 591         if (priv->rx_next > AT91_MB_RX_LOW_LAST &&
 592             quota > 0 && mb >= AT91_MB_RX_NUM) {
 593                 priv->rx_next = 0;
 594                 goto again;
 595         }
 596
 597         return received;
 598 }
 599
 600 static void at91_poll_err_frame(struct net_device *dev,
 601                 struct can_frame *cf, u32 reg_sr)
 602 {
 603         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 604
 605         /* CRC error */
 606         if (reg_sr & AT91_IRQ_CERR) {
 607                 dev_dbg(dev->dev.parent, "CERR irq\n");
 608                 dev->stats.rx_errors++;
 609                 priv->can.can_stats.bus_error++;
 610                 cf->can_id |= CAN_ERR_PROT | CAN_ERR_BUSERROR;
 611         }
 612
 613         /* Stuffing Error */
 614         if (reg_sr & AT91_IRQ_SERR) {
 615                 dev_dbg(dev->dev.parent, "SERR irq\n");
 616                 dev->stats.rx_errors++;
 617                 priv->can.can_stats.bus_error++;
 618                 cf->can_id |= CAN_ERR_PROT | CAN_ERR_BUSERROR;
 619                 cf->data[2] |= CAN_ERR_PROT_STUFF;
 620         }
 621
 622         /* Acknowledgement Error */
 623         if (reg_sr & AT91_IRQ_AERR) {
 624                 dev_dbg(dev->dev.parent, "AERR irq\n");
 625                 dev->stats.tx_errors++;
 626                 cf->can_id |= CAN_ERR_ACK;
 627         }
 628
 629         /* Form error */
 630         if (reg_sr & AT91_IRQ_FERR) {
 631                 dev_dbg(dev->dev.parent, "FERR irq\n");
 632                 dev->stats.rx_errors++;
 633                 priv->can.can_stats.bus_error++;
 634                 cf->can_id |= CAN_ERR_PROT | CAN_ERR_BUSERROR;
 635                 cf->data[2] |= CAN_ERR_PROT_FORM;
 636         }
 637
 638         /* Bit Error */
 639         if (reg_sr & AT91_IRQ_BERR) {
 640                 dev_dbg(dev->dev.parent, "BERR irq\n");
 641                 dev->stats.tx_errors++;
 642                 priv->can.can_stats.bus_error++;
 643                 cf->can_id |= CAN_ERR_PROT | CAN_ERR_BUSERROR;
 644                 cf->data[2] |= CAN_ERR_PROT_BIT;
 645         }
 646 }
 647
 648 static int at91_poll_err(struct net_device *dev, int quota, u32 reg_sr)
 649 {
 650         struct sk_buff *skb;
 651         struct can_frame *cf;
 652
 653         if (quota == 0)
 654                 return 0;
 655
 656         skb = alloc_can_err_skb(dev, &cf);
 657         if (unlikely(!skb))
 658                 return 0;
 659
 660         at91_poll_err_frame(dev, cf, reg_sr);
 661         netif_receive_skb(skb);
 662
 663         dev->stats.rx_packets++;
 664         dev->stats.rx_bytes += cf->can_dlc;
 665
 666         return 1;
 667 }
 668
 669 static int at91_poll(struct napi_struct *napi, int quota)
 670 {
 671         struct net_device *dev = napi->dev;
 672         const struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 673         u32 reg_sr = at91_read(priv, AT91_SR);
 674         int work_done = 0;
 675
 676         if (reg_sr & AT91_IRQ_MB_RX)
 677                 work_done += at91_poll_rx(dev, quota - work_done);
 678
 679         /*
 680          * The error bits are clear on read,
 681          * so use saved value from irq handler.
 682          */
 683         reg_sr |= priv->reg_sr;
 684         if (reg_sr & AT91_IRQ_ERR_FRAME)
 685                 work_done += at91_poll_err(dev, quota - work_done, reg_sr);
 686
 687         if (work_done < quota) {
 688                 /* enable IRQs for frame errors and all mailboxes >= rx_next */
 689                 u32 reg_ier = AT91_IRQ_ERR_FRAME;
 690                 reg_ier |= AT91_IRQ_MB_RX & ~AT91_MB_RX_MASK(priv->rx_next);
 691
 692                 napi_complete(napi);
 693                 at91_write(priv, AT91_IER, reg_ier);
 694         }
 695
 696         return work_done;
 697 }
 698
 699 /*
 700  * theory of operation:
 701  *
 702  * priv->tx_echo holds the number of the oldest can_frame put for
 703  * transmission into the hardware, but not yet ACKed by the CAN tx
 704  * complete IRQ.
 705  *
 706  * We iterate from priv->tx_echo to priv->tx_next and check if the
 707  * packet has been transmitted, echo it back to the CAN framework. If
 708  * we discover a not yet transmitted package, stop looking for more.
 709  *
 710  */
 711 static void at91_irq_tx(struct net_device *dev, u32 reg_sr)
 712 {
 713         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 714         u32 reg_msr;
 715         unsigned int mb;
 716
 717         /* masking of reg_sr not needed, already done by at91_irq */
 718
 719         for (/* nix */; (priv->tx_next - priv->tx_echo) > 0; priv->tx_echo++) {
 720                 mb = get_tx_echo_mb(priv);
 721
 722                 /* no event in mailbox? */
 723                 if (!(reg_sr & (1 << mb)))
 724                         break;
 725
 726                 /* Disable irq for this TX mailbox */
 727                 at91_write(priv, AT91_IDR, 1 << mb);
 728
 729                 /*
 730                  * only echo if mailbox signals us a transfer
 731                  * complete (MSR_MRDY). Otherwise it's a tansfer
 732                  * abort. "can_bus_off()" takes care about the skbs
 733                  * parked in the echo queue.
 734                  */
 735                 reg_msr = at91_read(priv, AT91_MSR(mb));
 736                 if (likely(reg_msr & AT91_MSR_MRDY &&
 737                            ~reg_msr & AT91_MSR_MABT)) {
 738                         /* _NOTE_: substract AT91_MB_TX_FIRST offset from mb! */
 739                         can_get_echo_skb(dev, mb - AT91_MB_TX_FIRST);
 740                         dev->stats.tx_packets++;
 741                 }
 742         }
 743
 744         /*
 745          * restart queue if we don't have a wrap around but restart if
 746          * we get a TX int for the last can frame directly before a
 747          * wrap around.
 748          */
 749         if ((priv->tx_next & AT91_NEXT_MASK) != 0 ||
 750             (priv->tx_echo & AT91_NEXT_MASK) == 0)
 751                 netif_wake_queue(dev);
 752 }
 753
 754 static void at91_irq_err_state(struct net_device *dev,
 755                 struct can_frame *cf, enum can_state new_state)
 756 {
 757         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 758         u32 reg_idr, reg_ier, reg_ecr;
 759         u8 tec, rec;
 760
 761         reg_ecr = at91_read(priv, AT91_ECR);
 762         rec = reg_ecr & 0xff;
 763         tec = reg_ecr >> 16;
 764
 765         switch (priv->can.state) {
 766         case CAN_STATE_ERROR_ACTIVE:
 767                 /*
 768                  * from: ERROR_ACTIVE
 769                  * to  : ERROR_WARNING, ERROR_PASSIVE, BUS_OFF
 770                  * =>  : there was a warning int
 771                  */
 772                 if (new_state >= CAN_STATE_ERROR_WARNING &&
 773                     new_state <= CAN_STATE_BUS_OFF) {
 774                         dev_dbg(dev->dev.parent, "Error Warning IRQ\n");
 775                         priv->can.can_stats.error_warning++;
 776
 777                         cf->can_id |= CAN_ERR_CRTL;
 778                         cf->data[1] = (tec > rec) ?
 779                                 CAN_ERR_CRTL_TX_WARNING :
 780                                 CAN_ERR_CRTL_RX_WARNING;
 781                 }
 782         case CAN_STATE_ERROR_WARNING:   /* fallthrough */
 783                 /*
 784                  * from: ERROR_ACTIVE, ERROR_WARNING
 785                  * to  : ERROR_PASSIVE, BUS_OFF
 786                  * =>  : error passive int
 787                  */
 788                 if (new_state >= CAN_STATE_ERROR_PASSIVE &&
 789                     new_state <= CAN_STATE_BUS_OFF) {
 790                         dev_dbg(dev->dev.parent, "Error Passive IRQ\n");
 791                         priv->can.can_stats.error_passive++;
 792
 793                         cf->can_id |= CAN_ERR_CRTL;
 794                         cf->data[1] = (tec > rec) ?
 795                                 CAN_ERR_CRTL_TX_PASSIVE :
 796                                 CAN_ERR_CRTL_RX_PASSIVE;
 797                 }
 798                 break;
 799         case CAN_STATE_BUS_OFF:
 800                 /*
 801                  * from: BUS_OFF
 802                  * to  : ERROR_ACTIVE, ERROR_WARNING, ERROR_PASSIVE
 803                  */
 804                 if (new_state <= CAN_STATE_ERROR_PASSIVE) {
 805                         cf->can_id |= CAN_ERR_RESTARTED;
 806
 807                         dev_dbg(dev->dev.parent, "restarted\n");
 808                         priv->can.can_stats.restarts++;
 809
 810                         netif_carrier_on(dev);
 811                         netif_wake_queue(dev);
 812                 }
 813                 break;
 814         default:
 815                 break;
 816         }
 817
 818
 819         /* process state changes depending on the new state */
 820         switch (new_state) {
 821         case CAN_STATE_ERROR_ACTIVE:
 822                 /*
 823                  * actually we want to enable AT91_IRQ_WARN here, but
 824                  * it screws up the system under certain
 825                  * circumstances. so just enable AT91_IRQ_ERRP, thus
 826                  * the "fallthrough"
 827                  */
 828                 dev_dbg(dev->dev.parent, "Error Active\n");
 829                 cf->can_id |= CAN_ERR_PROT;
 830                 cf->data[2] = CAN_ERR_PROT_ACTIVE;
 831         case CAN_STATE_ERROR_WARNING:   /* fallthrough */
 832                 reg_idr = AT91_IRQ_ERRA | AT91_IRQ_WARN | AT91_IRQ_BOFF;
 833                 reg_ier = AT91_IRQ_ERRP;
 834                 break;
 835         case CAN_STATE_ERROR_PASSIVE:
 836                 reg_idr = AT91_IRQ_ERRA | AT91_IRQ_WARN | AT91_IRQ_ERRP;
 837                 reg_ier = AT91_IRQ_BOFF;
 838                 break;
 839         case CAN_STATE_BUS_OFF:
 840                 reg_idr = AT91_IRQ_ERRA | AT91_IRQ_ERRP |
 841                         AT91_IRQ_WARN | AT91_IRQ_BOFF;
 842                 reg_ier = 0;
 843
 844                 cf->can_id |= CAN_ERR_BUSOFF;
 845
 846                 dev_dbg(dev->dev.parent, "bus-off\n");
 847                 netif_carrier_off(dev);
 848                 priv->can.can_stats.bus_off++;
 849
 850                 /* turn off chip, if restart is disabled */
 851                 if (!priv->can.restart_ms) {
 852                         at91_chip_stop(dev, CAN_STATE_BUS_OFF);
 853                         return;
 854                 }
 855                 break;
 856         default:
 857                 break;
 858         }
 859
 860         at91_write(priv, AT91_IDR, reg_idr);
 861         at91_write(priv, AT91_IER, reg_ier);
 862 }
 863
 864 static void at91_irq_err(struct net_device *dev)
 865 {
 866         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 867         struct sk_buff *skb;
 868         struct can_frame *cf;
 869         enum can_state new_state;
 870         u32 reg_sr;
 871
 872         reg_sr = at91_read(priv, AT91_SR);
 873
 874         /* we need to look at the unmasked reg_sr */
 875         if (unlikely(reg_sr & AT91_IRQ_BOFF))
 876                 new_state = CAN_STATE_BUS_OFF;
 877         else if (unlikely(reg_sr & AT91_IRQ_ERRP))
 878                 new_state = CAN_STATE_ERROR_PASSIVE;
 879         else if (unlikely(reg_sr & AT91_IRQ_WARN))
 880                 new_state = CAN_STATE_ERROR_WARNING;
 881         else if (likely(reg_sr & AT91_IRQ_ERRA))
 882                 new_state = CAN_STATE_ERROR_ACTIVE;
 883         else {
 884                 dev_err(dev->dev.parent, "BUG! hardware in undefined state\n");
 885                 return;
 886         }
 887
 888         /* state hasn't changed */
 889         if (likely(new_state == priv->can.state))
 890                 return;
 891
 892         skb = alloc_can_err_skb(dev, &cf);
 893         if (unlikely(!skb))
 894                 return;
 895
 896         at91_irq_err_state(dev, cf, new_state);
 897         netif_rx(skb);
 898
 899         dev->stats.rx_packets++;
 900         dev->stats.rx_bytes += cf->can_dlc;
 901
 902         priv->can.state = new_state;
 903 }
 904
 905 /*
 906  * interrupt handler
 907  */
 908 static irqreturn_t at91_irq(int irq, void *dev_id)
 909 {
 910         struct net_device *dev = dev_id;
 911         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 912         irqreturn_t handled = IRQ_NONE;
 913         u32 reg_sr, reg_imr;
 914
 915         reg_sr = at91_read(priv, AT91_SR);
 916         reg_imr = at91_read(priv, AT91_IMR);
 917
 918         /* Ignore masked interrupts */
 919         reg_sr &= reg_imr;
 920         if (!reg_sr)
 921                 goto exit;
 922
 923         handled = IRQ_HANDLED;
 924
 925         /* Receive or error interrupt? -> napi */
 926         if (reg_sr & (AT91_IRQ_MB_RX | AT91_IRQ_ERR_FRAME)) {
 927                 /*
 928                  * The error bits are clear on read,
 929                  * save for later use.
 930                  */
 931                 priv->reg_sr = reg_sr;
 932                 at91_write(priv, AT91_IDR,
 933                            AT91_IRQ_MB_RX | AT91_IRQ_ERR_FRAME);
 934                 napi_schedule(&priv->napi);
 935         }
 936
 937         /* Transmission complete interrupt */
 938         if (reg_sr & AT91_IRQ_MB_TX)
 939                 at91_irq_tx(dev, reg_sr);
 940
 941         at91_irq_err(dev);
 942
 943  exit:
 944         return handled;
 945 }
 946
 947 static int at91_open(struct net_device *dev)
 948 {
 949         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 950         int err;
 951
 952         clk_enable(priv->clk);
 953
 954         /* check or determine and set bittime */
 955         err = open_candev(dev);
 956         if (err)
 957                 goto out;
 958
 959         /* register interrupt handler */
 960         if (request_irq(dev->irq, at91_irq, IRQF_SHARED,
 961                         dev->name, dev)) {
 962                 err = -EAGAIN;
 963                 goto out_close;
 964         }
 965
 966         /* start chip and queuing */
 967         at91_chip_start(dev);
 968         napi_enable(&priv->napi);
 969         netif_start_queue(dev);
 970
 971         return 0;
 972
 973  out_close:
 974         close_candev(dev);
 975  out:
 976         clk_disable(priv->clk);
 977
 978         return err;
 979 }
 980
 981 /*
 982  * stop CAN bus activity
 983  */
 984 static int at91_close(struct net_device *dev)
 985 {
 986         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
 987
 988         netif_stop_queue(dev);
 989         napi_disable(&priv->napi);
 990         at91_chip_stop(dev, CAN_STATE_STOPPED);
 991
 992         free_irq(dev->irq, dev);
 993         clk_disable(priv->clk);
 994
 995         close_candev(dev);
 996
 997         return 0;
 998 }
 999
1000 static int at91_set_mode(struct net_device *dev, enum can_mode mode)
1001 {
1002         switch (mode) {
1003         case CAN_MODE_START:
1004                 at91_chip_start(dev);
1005                 netif_wake_queue(dev);
1006                 break;
1007
1008         default:
1009                 return -EOPNOTSUPP;
1010         }
1011
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 static const struct net_device_ops at91_netdev_ops = {
1016         .ndo_open       = at91_open,
1017         .ndo_stop       = at91_close,
1018         .ndo_start_xmit = at91_start_xmit,
1019 };
1020
1021 static int __init at91_can_probe(struct platform_device *pdev)
1022 {
1023         struct net_device *dev;
1024         struct at91_priv *priv;
1025         struct resource *res;
1026         struct clk *clk;
1027         void __iomem *addr;
1028         int err, irq;
1029
1030         clk = clk_get(&pdev->dev, "can_clk");
1031         if (IS_ERR(clk)) {
1032                 dev_err(&pdev->dev, "no clock defined\n");
1033                 err = -ENODEV;
1034                 goto exit;
1035         }
1036
1037         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1038         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1039         if (!res || irq <= 0) {
1040                 err = -ENODEV;
1041                 goto exit_put;
1042         }
1043
1044         if (!request_mem_region(res->start,
1045                                 resource_size(res),
1046                                 pdev->name)) {
1047                 err = -EBUSY;
1048                 goto exit_put;
1049         }
1050
1051         addr = ioremap_nocache(res->start, resource_size(res));
1052         if (!addr) {
1053                 err = -ENOMEM;
1054                 goto exit_release;
1055         }
1056
1057         dev = alloc_candev(sizeof(struct at91_priv), AT91_MB_TX_NUM);
1058         if (!dev) {
1059                 err = -ENOMEM;
1060                 goto exit_iounmap;
1061         }
1062
1063         dev->netdev_ops = &at91_netdev_ops;
1064         dev->irq = irq;
1065         dev->flags |= IFF_ECHO;
1066
1067         priv = netdev_priv(dev);
1068         priv->can.clock.freq = clk_get_rate(clk);
1069         priv->can.bittiming_const = &at91_bittiming_const;
1070         priv->can.do_set_bittiming = at91_set_bittiming;
1071         priv->can.do_set_mode = at91_set_mode;
1072         priv->can.ctrlmode_supported = CAN_CTRLMODE_3_SAMPLES;
1073         priv->reg_base = addr;
1074         priv->dev = dev;
1075         priv->clk = clk;
1076         priv->pdata = pdev->dev.platform_data;
1077
1078         netif_napi_add(dev, &priv->napi, at91_poll, AT91_NAPI_WEIGHT);
1079
1080         dev_set_drvdata(&pdev->dev, dev);
1081         SET_NETDEV_DEV(dev, &pdev->dev);
1082
1083         err = register_candev(dev);
1084         if (err) {
1085                 dev_err(&pdev->dev, "registering netdev failed\n");
1086                 goto exit_free;
1087         }
1088
1089         dev_info(&pdev->dev, "device registered (reg_base=%p, irq=%d)\n",
1090                  priv->reg_base, dev->irq);
1091
1092         return 0;
1093
1094  exit_free:
1095         free_netdev(dev);
1096  exit_iounmap:
1097         iounmap(addr);
1098  exit_release:
1099         release_mem_region(res->start, resource_size(res));
1100  exit_put:
1101         clk_put(clk);
1102  exit:
1103         return err;
1104 }
1105
1106 static int __devexit at91_can_remove(struct platform_device *pdev)
1107 {
1108         struct net_device *dev = platform_get_drvdata(pdev);
1109         struct at91_priv *priv = netdev_priv(dev);
1110         struct resource *res;
1111
1112         unregister_netdev(dev);
1113
1114         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
1115
1116         free_netdev(dev);
1117
1118         iounmap(priv->reg_base);
1119
1120         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1121         release_mem_region(res->start, resource_size(res));
1122
1123         clk_put(priv->clk);
1124
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 static struct platform_driver at91_can_driver = {
1129         .probe          = at91_can_probe,
1130         .remove         = __devexit_p(at91_can_remove),
1131         .driver         = {
1132                 .name   = DRV_NAME,
1133                 .owner  = THIS_MODULE,
1134         },
1135 };
1136
1137 static int __init at91_can_module_init(void)
1138 {
1139         printk(KERN_INFO "%s netdevice driver\n", DRV_NAME);
1140         return platform_driver_register(&at91_can_driver);
1141 }
1142
1143 static void __exit at91_can_module_exit(void)
1144 {
1145         platform_driver_unregister(&at91_can_driver);
1146         printk(KERN_INFO "%s: driver removed\n", DRV_NAME);
1147 }
1148
1149 module_init(at91_can_module_init);
1150 module_exit(at91_can_module_exit);
1151
1152 MODULE_AUTHOR("Marc Kleine-Budde <mkl@pengutronix.de>");
1153 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1154 MODULE_DESCRIPTION(DRV_NAME " CAN netdevice driver");