1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * PCIe host controller driver for Intel Gateway SoCs
4  *
5  * Copyright (c) 2019 Intel Corporation.
6  */
7 
8 #include <linux/bitfield.h>
9 #include <linux/clk.h>
10 #include <linux/gpio/consumer.h>
11 #include <linux/iopoll.h>
12 #include <linux/pci_regs.h>
13 #include <linux/phy/phy.h>
14 #include <linux/platform_device.h>
15 #include <linux/reset.h>
16 
17 #include "../../pci.h"
18 #include "pcie-designware.h"
19 
20 #define PORT_AFR_N_FTS_GEN12_DFT	(SZ_128 - 1)
21 #define PORT_AFR_N_FTS_GEN3		180
22 #define PORT_AFR_N_FTS_GEN4		196
23 
24 /* PCIe Application logic Registers */
25 #define PCIE_APP_CCR			0x10
26 #define PCIE_APP_CCR_LTSSM_ENABLE	BIT(0)
27 
28 #define PCIE_APP_MSG_CR			0x30
29 #define PCIE_APP_MSG_XMT_PM_TURNOFF	BIT(0)
30 
31 #define PCIE_APP_PMC			0x44
32 #define PCIE_APP_PMC_IN_L2		BIT(20)
33 
34 #define PCIE_APP_IRNEN			0xF4
35 #define PCIE_APP_IRNCR			0xF8
36 #define PCIE_APP_IRN_AER_REPORT		BIT(0)
37 #define PCIE_APP_IRN_PME		BIT(2)
38 #define PCIE_APP_IRN_RX_VDM_MSG		BIT(4)
39 #define PCIE_APP_IRN_PM_TO_ACK		BIT(9)
40 #define PCIE_APP_IRN_LINK_AUTO_BW_STAT	BIT(11)
41 #define PCIE_APP_IRN_BW_MGT		BIT(12)
42 #define PCIE_APP_IRN_MSG_LTR		BIT(18)
43 #define PCIE_APP_IRN_SYS_ERR_RC		BIT(29)
44 #define PCIE_APP_INTX_OFST		12
45 
46 #define PCIE_APP_IRN_INT \
47 	(PCIE_APP_IRN_AER_REPORT | PCIE_APP_IRN_PME | \
48 	PCIE_APP_IRN_RX_VDM_MSG | PCIE_APP_IRN_SYS_ERR_RC | \
49 	PCIE_APP_IRN_PM_TO_ACK | PCIE_APP_IRN_MSG_LTR | \
50 	PCIE_APP_IRN_BW_MGT | PCIE_APP_IRN_LINK_AUTO_BW_STAT | \
51 	(PCIE_APP_INTX_OFST + PCI_INTERRUPT_INTA) | \
52 	(PCIE_APP_INTX_OFST + PCI_INTERRUPT_INTB) | \
53 	(PCIE_APP_INTX_OFST + PCI_INTERRUPT_INTC) | \
54 	(PCIE_APP_INTX_OFST + PCI_INTERRUPT_INTD))
55 
56 #define BUS_IATU_OFFSET			SZ_256M
57 #define RESET_INTERVAL_MS		100
58 
59 struct intel_pcie_soc {
60 	unsigned int	pcie_ver;
61 	unsigned int	pcie_atu_offset;
62 	u32		num_viewport;
63 };
64 
65 struct intel_pcie_port {
66 	struct dw_pcie		pci;
67 	void __iomem		*app_base;
68 	struct gpio_desc	*reset_gpio;
69 	u32			rst_intrvl;
70 	u32			max_speed;
71 	u32			link_gen;
72 	u32			max_width;
73 	u32			n_fts;
74 	struct clk		*core_clk;
75 	struct reset_control	*core_rst;
76 	struct phy		*phy;
77 	u8			pcie_cap_ofst;
78 };
79 
80 static void pcie_update_bits(void __iomem *base, u32 ofs, u32 mask, u32 val)
81 {
82 	u32 old;
83 
84 	old = readl(base + ofs);
85 	val = (old & ~mask) | (val & mask);
86 
87 	if (val != old)
88 		writel(val, base + ofs);
89 }
90 
91 static inline u32 pcie_app_rd(struct intel_pcie_port *lpp, u32 ofs)
92 {
93 	return readl(lpp->app_base + ofs);
94 }
95 
96 static inline void pcie_app_wr(struct intel_pcie_port *lpp, u32 ofs, u32 val)
97 {
98 	writel(val, lpp->app_base + ofs);
99 }
100 
101 static void pcie_app_wr_mask(struct intel_pcie_port *lpp, u32 ofs,
102 			     u32 mask, u32 val)
103 {
104 	pcie_update_bits(lpp->app_base, ofs, mask, val);
105 }
106 
107 static inline u32 pcie_rc_cfg_rd(struct intel_pcie_port *lpp, u32 ofs)
108 {
109 	return dw_pcie_readl_dbi(&lpp->pci, ofs);
110 }
111 
112 static inline void pcie_rc_cfg_wr(struct intel_pcie_port *lpp, u32 ofs, u32 val)
113 {
114 	dw_pcie_writel_dbi(&lpp->pci, ofs, val);
115 }
116 
117 static void pcie_rc_cfg_wr_mask(struct intel_pcie_port *lpp, u32 ofs,
118 				u32 mask, u32 val)
119 {
120 	pcie_update_bits(lpp->pci.dbi_base, ofs, mask, val);
121 }
122 
123 static void intel_pcie_ltssm_enable(struct intel_pcie_port *lpp)
124 {
125 	pcie_app_wr_mask(lpp, PCIE_APP_CCR, PCIE_APP_CCR_LTSSM_ENABLE,
126 			 PCIE_APP_CCR_LTSSM_ENABLE);
127 }
128 
129 static void intel_pcie_ltssm_disable(struct intel_pcie_port *lpp)
130 {
131 	pcie_app_wr_mask(lpp, PCIE_APP_CCR, PCIE_APP_CCR_LTSSM_ENABLE, 0);
132 }
133 
134 static void intel_pcie_link_setup(struct intel_pcie_port *lpp)
135 {
136 	u32 val;
137 	u8 offset = lpp->pcie_cap_ofst;
138 
139 	val = pcie_rc_cfg_rd(lpp, offset + PCI_EXP_LNKCAP);
140 	lpp->max_speed = FIELD_GET(PCI_EXP_LNKCAP_SLS, val);
141 	lpp->max_width = FIELD_GET(PCI_EXP_LNKCAP_MLW, val);
142 
143 	val = pcie_rc_cfg_rd(lpp, offset + PCI_EXP_LNKCTL);
144 
145 	val &= ~(PCI_EXP_LNKCTL_LD | PCI_EXP_LNKCTL_ASPMC);
146 	pcie_rc_cfg_wr(lpp, offset + PCI_EXP_LNKCTL, val);
147 }
148 
149 static void intel_pcie_port_logic_setup(struct intel_pcie_port *lpp)
150 {
151 	u32 val, mask;
152 
153 	switch (pcie_link_speed[lpp->max_speed]) {
154 	case PCIE_SPEED_8_0GT:
155 		lpp->n_fts = PORT_AFR_N_FTS_GEN3;
156 		break;
157 	case PCIE_SPEED_16_0GT:
158 		lpp->n_fts = PORT_AFR_N_FTS_GEN4;
159 		break;
160 	default:
161 		lpp->n_fts = PORT_AFR_N_FTS_GEN12_DFT;
162 		break;
163 	}
164 
165 	mask = PORT_AFR_N_FTS_MASK | PORT_AFR_CC_N_FTS_MASK;
166 	val = FIELD_PREP(PORT_AFR_N_FTS_MASK, lpp->n_fts) |
167 	       FIELD_PREP(PORT_AFR_CC_N_FTS_MASK, lpp->n_fts);
168 	pcie_rc_cfg_wr_mask(lpp, PCIE_PORT_AFR, mask, val);
169 
170 	/* Port Link Control Register */
171 	pcie_rc_cfg_wr_mask(lpp, PCIE_PORT_LINK_CONTROL, PORT_LINK_DLL_LINK_EN,
172 			    PORT_LINK_DLL_LINK_EN);
173 }
174 
175 static void intel_pcie_rc_setup(struct intel_pcie_port *lpp)
176 {
177 	intel_pcie_ltssm_disable(lpp);
178 	intel_pcie_link_setup(lpp);
179 	dw_pcie_setup_rc(&lpp->pci.pp);
180 	dw_pcie_upconfig_setup(&lpp->pci);
181 	intel_pcie_port_logic_setup(lpp);
182 	dw_pcie_link_set_max_speed(&lpp->pci, lpp->link_gen);
183 	dw_pcie_link_set_n_fts(&lpp->pci, lpp->n_fts);
184 }
185 
186 static int intel_pcie_ep_rst_init(struct intel_pcie_port *lpp)
187 {
188 	struct device *dev = lpp->pci.dev;
189 	int ret;
190 
191 	lpp->reset_gpio = devm_gpiod_get(dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
192 	if (IS_ERR(lpp->reset_gpio)) {
193 		ret = PTR_ERR(lpp->reset_gpio);
194 		if (ret != -EPROBE_DEFER)
195 			dev_err(dev, "Failed to request PCIe GPIO: %d\n", ret);
196 		return ret;
197 	}
198 
199 	/* Make initial reset last for 100us */
200 	usleep_range(100, 200);
201 
202 	return 0;
203 }
204 
205 static void intel_pcie_core_rst_assert(struct intel_pcie_port *lpp)
206 {
207 	reset_control_assert(lpp->core_rst);
208 }
209 
210 static void intel_pcie_core_rst_deassert(struct intel_pcie_port *lpp)
211 {
212 	/*
213 	 * One micro-second delay to make sure the reset pulse
214 	 * wide enough so that core reset is clean.
215 	 */
216 	udelay(1);
217 	reset_control_deassert(lpp->core_rst);
218 
219 	/*
220 	 * Some SoC core reset also reset PHY, more delay needed
221 	 * to make sure the reset process is done.
222 	 */
223 	usleep_range(1000, 2000);
224 }
225 
226 static void intel_pcie_device_rst_assert(struct intel_pcie_port *lpp)
227 {
228 	gpiod_set_value_cansleep(lpp->reset_gpio, 1);
229 }
230 
231 static void intel_pcie_device_rst_deassert(struct intel_pcie_port *lpp)
232 {
233 	msleep(lpp->rst_intrvl);
234 	gpiod_set_value_cansleep(lpp->reset_gpio, 0);
235 }
236 
237 static int intel_pcie_app_logic_setup(struct intel_pcie_port *lpp)
238 {
239 	intel_pcie_device_rst_deassert(lpp);
240 	intel_pcie_ltssm_enable(lpp);
241 
242 	return dw_pcie_wait_for_link(&lpp->pci);
243 }
244 
245 static void intel_pcie_core_irq_disable(struct intel_pcie_port *lpp)
246 {
247 	pcie_app_wr(lpp, PCIE_APP_IRNEN, 0);
248 	pcie_app_wr(lpp, PCIE_APP_IRNCR, PCIE_APP_IRN_INT);
249 }
250 
251 static int intel_pcie_get_resources(struct platform_device *pdev)
252 {
253 	struct intel_pcie_port *lpp = platform_get_drvdata(pdev);
254 	struct dw_pcie *pci = &lpp->pci;
255 	struct device *dev = pci->dev;
256 	struct resource *res;
257 	int ret;
258 
259 	res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "dbi");
260 	pci->dbi_base = devm_ioremap_resource(dev, res);
261 	if (IS_ERR(pci->dbi_base))
262 		return PTR_ERR(pci->dbi_base);
263 
264 	lpp->core_clk = devm_clk_get(dev, NULL);
265 	if (IS_ERR(lpp->core_clk)) {
266 		ret = PTR_ERR(lpp->core_clk);
267 		if (ret != -EPROBE_DEFER)
268 			dev_err(dev, "Failed to get clks: %d\n", ret);
269 		return ret;
270 	}
271 
272 	lpp->core_rst = devm_reset_control_get(dev, NULL);
273 	if (IS_ERR(lpp->core_rst)) {
274 		ret = PTR_ERR(lpp->core_rst);
275 		if (ret != -EPROBE_DEFER)
276 			dev_err(dev, "Failed to get resets: %d\n", ret);
277 		return ret;
278 	}
279 
280 	ret = device_property_match_string(dev, "device_type", "pci");
281 	if (ret) {
282 		dev_err(dev, "Failed to find pci device type: %d\n", ret);
283 		return ret;
284 	}
285 
286 	ret = device_property_read_u32(dev, "reset-assert-ms",
287 				       &lpp->rst_intrvl);
288 	if (ret)
289 		lpp->rst_intrvl = RESET_INTERVAL_MS;
290 
291 	ret = of_pci_get_max_link_speed(dev->of_node);
292 	lpp->link_gen = ret < 0 ? 0 : ret;
293 
294 	res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "app");
295 	lpp->app_base = devm_ioremap_resource(dev, res);
296 	if (IS_ERR(lpp->app_base))
297 		return PTR_ERR(lpp->app_base);
298 
299 	lpp->phy = devm_phy_get(dev, "pcie");
300 	if (IS_ERR(lpp->phy)) {
301 		ret = PTR_ERR(lpp->phy);
302 		if (ret != -EPROBE_DEFER)
303 			dev_err(dev, "Couldn't get pcie-phy: %d\n", ret);
304 		return ret;
305 	}
306 
307 	return 0;
308 }
309 
310 static void intel_pcie_deinit_phy(struct intel_pcie_port *lpp)
311 {
312 	phy_exit(lpp->phy);
313 }
314 
315 static int intel_pcie_wait_l2(struct intel_pcie_port *lpp)
316 {
317 	u32 value;
318 	int ret;
319 
320 	if (pcie_link_speed[lpp->max_speed] < PCIE_SPEED_8_0GT)
321 		return 0;
322 
323 	/* Send PME_TURN_OFF message */
324 	pcie_app_wr_mask(lpp, PCIE_APP_MSG_CR, PCIE_APP_MSG_XMT_PM_TURNOFF,
325 			 PCIE_APP_MSG_XMT_PM_TURNOFF);
326 
327 	/* Read PMC status and wait for falling into L2 link state */
328 	ret = readl_poll_timeout(lpp->app_base + PCIE_APP_PMC, value,
329 				 value & PCIE_APP_PMC_IN_L2, 20,
330 				 jiffies_to_usecs(5 * HZ));
331 	if (ret)
332 		dev_err(lpp->pci.dev, "PCIe link enter L2 timeout!\n");
333 
334 	return ret;
335 }
336 
337 static void intel_pcie_turn_off(struct intel_pcie_port *lpp)
338 {
339 	if (dw_pcie_link_up(&lpp->pci))
340 		intel_pcie_wait_l2(lpp);
341 
342 	/* Put endpoint device in reset state */
343 	intel_pcie_device_rst_assert(lpp);
344 	pcie_rc_cfg_wr_mask(lpp, PCI_COMMAND, PCI_COMMAND_MEMORY, 0);
345 }
346 
347 static int intel_pcie_host_setup(struct intel_pcie_port *lpp)
348 {
349 	struct device *dev = lpp->pci.dev;
350 	int ret;
351 
352 	intel_pcie_core_rst_assert(lpp);
353 	intel_pcie_device_rst_assert(lpp);
354 
355 	ret = phy_init(lpp->phy);
356 	if (ret)
357 		return ret;
358 
359 	intel_pcie_core_rst_deassert(lpp);
360 
361 	ret = clk_prepare_enable(lpp->core_clk);
362 	if (ret) {
363 		dev_err(lpp->pci.dev, "Core clock enable failed: %d\n", ret);
364 		goto clk_err;
365 	}
366 
367 	if (!lpp->pcie_cap_ofst) {
368 		ret = dw_pcie_find_capability(&lpp->pci, PCI_CAP_ID_EXP);
369 		if (!ret) {
370 			ret = -ENXIO;
371 			dev_err(dev, "Invalid PCIe capability offset\n");
372 			goto app_init_err;
373 		}
374 
375 		lpp->pcie_cap_ofst = ret;
376 	}
377 
378 	intel_pcie_rc_setup(lpp);
379 	ret = intel_pcie_app_logic_setup(lpp);
380 	if (ret)
381 		goto app_init_err;
382 
383 	/* Enable integrated interrupts */
384 	pcie_app_wr_mask(lpp, PCIE_APP_IRNEN, PCIE_APP_IRN_INT,
385 			 PCIE_APP_IRN_INT);
386 
387 	return 0;
388 
389 app_init_err:
390 	clk_disable_unprepare(lpp->core_clk);
391 clk_err:
392 	intel_pcie_core_rst_assert(lpp);
393 	intel_pcie_deinit_phy(lpp);
394 
395 	return ret;
396 }
397 
398 static void __intel_pcie_remove(struct intel_pcie_port *lpp)
399 {
400 	intel_pcie_core_irq_disable(lpp);
401 	intel_pcie_turn_off(lpp);
402 	clk_disable_unprepare(lpp->core_clk);
403 	intel_pcie_core_rst_assert(lpp);
404 	intel_pcie_deinit_phy(lpp);
405 }
406 
407 static int intel_pcie_remove(struct platform_device *pdev)
408 {
409 	struct intel_pcie_port *lpp = platform_get_drvdata(pdev);
410 	struct pcie_port *pp = &lpp->pci.pp;
411 
412 	dw_pcie_host_deinit(pp);
413 	__intel_pcie_remove(lpp);
414 
415 	return 0;
416 }
417 
418 static int __maybe_unused intel_pcie_suspend_noirq(struct device *dev)
419 {
420 	struct intel_pcie_port *lpp = dev_get_drvdata(dev);
421 	int ret;
422 
423 	intel_pcie_core_irq_disable(lpp);
424 	ret = intel_pcie_wait_l2(lpp);
425 	if (ret)
426 		return ret;
427 
428 	intel_pcie_deinit_phy(lpp);
429 	clk_disable_unprepare(lpp->core_clk);
430 	return ret;
431 }
432 
433 static int __maybe_unused intel_pcie_resume_noirq(struct device *dev)
434 {
435 	struct intel_pcie_port *lpp = dev_get_drvdata(dev);
436 
437 	return intel_pcie_host_setup(lpp);
438 }
439 
440 static int intel_pcie_rc_init(struct pcie_port *pp)
441 {
442 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
443 	struct intel_pcie_port *lpp = dev_get_drvdata(pci->dev);
444 
445 	return intel_pcie_host_setup(lpp);
446 }
447 
448 /*
449  * Dummy function so that DW core doesn't configure MSI
450  */
451 static int intel_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp)
452 {
453 	return 0;
454 }
455 
456 u64 intel_pcie_cpu_addr(struct dw_pcie *pcie, u64 cpu_addr)
457 {
458 	return cpu_addr + BUS_IATU_OFFSET;
459 }
460 
461 static const struct dw_pcie_ops intel_pcie_ops = {
462 	.cpu_addr_fixup = intel_pcie_cpu_addr,
463 };
464 
465 static const struct dw_pcie_host_ops intel_pcie_dw_ops = {
466 	.host_init =		intel_pcie_rc_init,
467 	.msi_host_init =	intel_pcie_msi_init,
468 };
469 
470 static const struct intel_pcie_soc pcie_data = {
471 	.pcie_ver =		0x520A,
472 	.pcie_atu_offset =	0xC0000,
473 	.num_viewport =		3,
474 };
475 
476 static int intel_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
477 {
478 	const struct intel_pcie_soc *data;
479 	struct device *dev = &pdev->dev;
480 	struct intel_pcie_port *lpp;
481 	struct pcie_port *pp;
482 	struct dw_pcie *pci;
483 	int ret;
484 
485 	lpp = devm_kzalloc(dev, sizeof(*lpp), GFP_KERNEL);
486 	if (!lpp)
487 		return -ENOMEM;
488 
489 	platform_set_drvdata(pdev, lpp);
490 	pci = &lpp->pci;
491 	pci->dev = dev;
492 	pp = &pci->pp;
493 
494 	ret = intel_pcie_get_resources(pdev);
495 	if (ret)
496 		return ret;
497 
498 	ret = intel_pcie_ep_rst_init(lpp);
499 	if (ret)
500 		return ret;
501 
502 	data = device_get_match_data(dev);
503 	if (!data)
504 		return -ENODEV;
505 
506 	pci->ops = &intel_pcie_ops;
507 	pci->version = data->pcie_ver;
508 	pci->atu_base = pci->dbi_base + data->pcie_atu_offset;
509 	pp->ops = &intel_pcie_dw_ops;
510 
511 	ret = dw_pcie_host_init(pp);
512 	if (ret) {
513 		dev_err(dev, "Cannot initialize host\n");
514 		return ret;
515 	}
516 
517 	/*
518 	 * Intel PCIe doesn't configure IO region, so set viewport
519 	 * to not perform IO region access.
520 	 */
521 	pci->num_viewport = data->num_viewport;
522 
523 	return 0;
524 }
525 
526 static const struct dev_pm_ops intel_pcie_pm_ops = {
527 	SET_NOIRQ_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(intel_pcie_suspend_noirq,
528 				      intel_pcie_resume_noirq)
529 };
530 
531 static const struct of_device_id of_intel_pcie_match[] = {
532 	{ .compatible = "intel,lgm-pcie", .data = &pcie_data },
533 	{}
534 };
535 
536 static struct platform_driver intel_pcie_driver = {
537 	.probe = intel_pcie_probe,
538 	.remove = intel_pcie_remove,
539 	.driver = {
540 		.name = "intel-gw-pcie",
541 		.of_match_table = of_intel_pcie_match,
542 		.pm = &intel_pcie_pm_ops,
543 	},
544 };
545 builtin_platform_driver(intel_pcie_driver);
546