1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * PCIe host controller driver for Kirin Phone SoCs
4  *
5  * Copyright (C) 2017 HiSilicon Electronics Co., Ltd.
6  *		https://www.huawei.com
7  *
8  * Author: Xiaowei Song <songxiaowei@huawei.com>
9  */
10 
11 #include <linux/compiler.h>
12 #include <linux/clk.h>
13 #include <linux/delay.h>
14 #include <linux/err.h>
15 #include <linux/gpio.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/mfd/syscon.h>
18 #include <linux/of_address.h>
19 #include <linux/of_gpio.h>
20 #include <linux/of_pci.h>
21 #include <linux/pci.h>
22 #include <linux/pci_regs.h>
23 #include <linux/platform_device.h>
24 #include <linux/regmap.h>
25 #include <linux/resource.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include "pcie-designware.h"
28 
29 #define to_kirin_pcie(x) dev_get_drvdata((x)->dev)
30 
31 #define REF_CLK_FREQ			100000000
32 
33 /* PCIe ELBI registers */
34 #define SOC_PCIECTRL_CTRL0_ADDR		0x000
35 #define SOC_PCIECTRL_CTRL1_ADDR		0x004
36 #define SOC_PCIEPHY_CTRL2_ADDR		0x008
37 #define SOC_PCIEPHY_CTRL3_ADDR		0x00c
38 #define PCIE_ELBI_SLV_DBI_ENABLE	(0x1 << 21)
39 
40 /* info located in APB */
41 #define PCIE_APP_LTSSM_ENABLE	0x01c
42 #define PCIE_APB_PHY_CTRL0	0x0
43 #define PCIE_APB_PHY_CTRL1	0x4
44 #define PCIE_APB_PHY_STATUS0	0x400
45 #define PCIE_LINKUP_ENABLE	(0x8020)
46 #define PCIE_LTSSM_ENABLE_BIT	(0x1 << 11)
47 #define PIPE_CLK_STABLE		(0x1 << 19)
48 #define PHY_REF_PAD_BIT		(0x1 << 8)
49 #define PHY_PWR_DOWN_BIT	(0x1 << 22)
50 #define PHY_RST_ACK_BIT		(0x1 << 16)
51 
52 /* info located in sysctrl */
53 #define SCTRL_PCIE_CMOS_OFFSET	0x60
54 #define SCTRL_PCIE_CMOS_BIT	0x10
55 #define SCTRL_PCIE_ISO_OFFSET	0x44
56 #define SCTRL_PCIE_ISO_BIT	0x30
57 #define SCTRL_PCIE_HPCLK_OFFSET	0x190
58 #define SCTRL_PCIE_HPCLK_BIT	0x184000
59 #define SCTRL_PCIE_OE_OFFSET	0x14a
60 #define PCIE_DEBOUNCE_PARAM	0xF0F400
61 #define PCIE_OE_BYPASS		(0x3 << 28)
62 
63 /* peri_crg ctrl */
64 #define CRGCTRL_PCIE_ASSERT_OFFSET	0x88
65 #define CRGCTRL_PCIE_ASSERT_BIT		0x8c000000
66 
67 /* Time for delay */
68 #define REF_2_PERST_MIN		20000
69 #define REF_2_PERST_MAX		25000
70 #define PERST_2_ACCESS_MIN	10000
71 #define PERST_2_ACCESS_MAX	12000
72 #define LINK_WAIT_MIN		900
73 #define LINK_WAIT_MAX		1000
74 #define PIPE_CLK_WAIT_MIN	550
75 #define PIPE_CLK_WAIT_MAX	600
76 #define TIME_CMOS_MIN		100
77 #define TIME_CMOS_MAX		105
78 #define TIME_PHY_PD_MIN		10
79 #define TIME_PHY_PD_MAX		11
80 
81 struct kirin_pcie {
82 	struct dw_pcie	*pci;
83 	void __iomem	*apb_base;
84 	void __iomem	*phy_base;
85 	struct regmap	*crgctrl;
86 	struct regmap	*sysctrl;
87 	struct clk	*apb_sys_clk;
88 	struct clk	*apb_phy_clk;
89 	struct clk	*phy_ref_clk;
90 	struct clk	*pcie_aclk;
91 	struct clk	*pcie_aux_clk;
92 	int		gpio_id_reset;
93 };
94 
95 /* Registers in PCIeCTRL */
96 static inline void kirin_apb_ctrl_writel(struct kirin_pcie *kirin_pcie,
97 					 u32 val, u32 reg)
98 {
99 	writel(val, kirin_pcie->apb_base + reg);
100 }
101 
102 static inline u32 kirin_apb_ctrl_readl(struct kirin_pcie *kirin_pcie, u32 reg)
103 {
104 	return readl(kirin_pcie->apb_base + reg);
105 }
106 
107 /* Registers in PCIePHY */
108 static inline void kirin_apb_phy_writel(struct kirin_pcie *kirin_pcie,
109 					u32 val, u32 reg)
110 {
111 	writel(val, kirin_pcie->phy_base + reg);
112 }
113 
114 static inline u32 kirin_apb_phy_readl(struct kirin_pcie *kirin_pcie, u32 reg)
115 {
116 	return readl(kirin_pcie->phy_base + reg);
117 }
118 
119 static long kirin_pcie_get_clk(struct kirin_pcie *kirin_pcie,
120 			       struct platform_device *pdev)
121 {
122 	struct device *dev = &pdev->dev;
123 
124 	kirin_pcie->phy_ref_clk = devm_clk_get(dev, "pcie_phy_ref");
125 	if (IS_ERR(kirin_pcie->phy_ref_clk))
126 		return PTR_ERR(kirin_pcie->phy_ref_clk);
127 
128 	kirin_pcie->pcie_aux_clk = devm_clk_get(dev, "pcie_aux");
129 	if (IS_ERR(kirin_pcie->pcie_aux_clk))
130 		return PTR_ERR(kirin_pcie->pcie_aux_clk);
131 
132 	kirin_pcie->apb_phy_clk = devm_clk_get(dev, "pcie_apb_phy");
133 	if (IS_ERR(kirin_pcie->apb_phy_clk))
134 		return PTR_ERR(kirin_pcie->apb_phy_clk);
135 
136 	kirin_pcie->apb_sys_clk = devm_clk_get(dev, "pcie_apb_sys");
137 	if (IS_ERR(kirin_pcie->apb_sys_clk))
138 		return PTR_ERR(kirin_pcie->apb_sys_clk);
139 
140 	kirin_pcie->pcie_aclk = devm_clk_get(dev, "pcie_aclk");
141 	if (IS_ERR(kirin_pcie->pcie_aclk))
142 		return PTR_ERR(kirin_pcie->pcie_aclk);
143 
144 	return 0;
145 }
146 
147 static long kirin_pcie_get_resource(struct kirin_pcie *kirin_pcie,
148 				    struct platform_device *pdev)
149 {
150 	kirin_pcie->apb_base =
151 		devm_platform_ioremap_resource_byname(pdev, "apb");
152 	if (IS_ERR(kirin_pcie->apb_base))
153 		return PTR_ERR(kirin_pcie->apb_base);
154 
155 	kirin_pcie->phy_base =
156 		devm_platform_ioremap_resource_byname(pdev, "phy");
157 	if (IS_ERR(kirin_pcie->phy_base))
158 		return PTR_ERR(kirin_pcie->phy_base);
159 
160 	kirin_pcie->pci->dbi_base =
161 		devm_platform_ioremap_resource_byname(pdev, "dbi");
162 	if (IS_ERR(kirin_pcie->pci->dbi_base))
163 		return PTR_ERR(kirin_pcie->pci->dbi_base);
164 
165 	kirin_pcie->crgctrl =
166 		syscon_regmap_lookup_by_compatible("hisilicon,hi3660-crgctrl");
167 	if (IS_ERR(kirin_pcie->crgctrl))
168 		return PTR_ERR(kirin_pcie->crgctrl);
169 
170 	kirin_pcie->sysctrl =
171 		syscon_regmap_lookup_by_compatible("hisilicon,hi3660-sctrl");
172 	if (IS_ERR(kirin_pcie->sysctrl))
173 		return PTR_ERR(kirin_pcie->sysctrl);
174 
175 	return 0;
176 }
177 
178 static int kirin_pcie_phy_init(struct kirin_pcie *kirin_pcie)
179 {
180 	struct device *dev = kirin_pcie->pci->dev;
181 	u32 reg_val;
182 
183 	reg_val = kirin_apb_phy_readl(kirin_pcie, PCIE_APB_PHY_CTRL1);
184 	reg_val &= ~PHY_REF_PAD_BIT;
185 	kirin_apb_phy_writel(kirin_pcie, reg_val, PCIE_APB_PHY_CTRL1);
186 
187 	reg_val = kirin_apb_phy_readl(kirin_pcie, PCIE_APB_PHY_CTRL0);
188 	reg_val &= ~PHY_PWR_DOWN_BIT;
189 	kirin_apb_phy_writel(kirin_pcie, reg_val, PCIE_APB_PHY_CTRL0);
190 	usleep_range(TIME_PHY_PD_MIN, TIME_PHY_PD_MAX);
191 
192 	reg_val = kirin_apb_phy_readl(kirin_pcie, PCIE_APB_PHY_CTRL1);
193 	reg_val &= ~PHY_RST_ACK_BIT;
194 	kirin_apb_phy_writel(kirin_pcie, reg_val, PCIE_APB_PHY_CTRL1);
195 
196 	usleep_range(PIPE_CLK_WAIT_MIN, PIPE_CLK_WAIT_MAX);
197 	reg_val = kirin_apb_phy_readl(kirin_pcie, PCIE_APB_PHY_STATUS0);
198 	if (reg_val & PIPE_CLK_STABLE) {
199 		dev_err(dev, "PIPE clk is not stable\n");
200 		return -EINVAL;
201 	}
202 
203 	return 0;
204 }
205 
206 static void kirin_pcie_oe_enable(struct kirin_pcie *kirin_pcie)
207 {
208 	u32 val;
209 
210 	regmap_read(kirin_pcie->sysctrl, SCTRL_PCIE_OE_OFFSET, &val);
211 	val |= PCIE_DEBOUNCE_PARAM;
212 	val &= ~PCIE_OE_BYPASS;
213 	regmap_write(kirin_pcie->sysctrl, SCTRL_PCIE_OE_OFFSET, val);
214 }
215 
216 static int kirin_pcie_clk_ctrl(struct kirin_pcie *kirin_pcie, bool enable)
217 {
218 	int ret = 0;
219 
220 	if (!enable)
221 		goto close_clk;
222 
223 	ret = clk_set_rate(kirin_pcie->phy_ref_clk, REF_CLK_FREQ);
224 	if (ret)
225 		return ret;
226 
227 	ret = clk_prepare_enable(kirin_pcie->phy_ref_clk);
228 	if (ret)
229 		return ret;
230 
231 	ret = clk_prepare_enable(kirin_pcie->apb_sys_clk);
232 	if (ret)
233 		goto apb_sys_fail;
234 
235 	ret = clk_prepare_enable(kirin_pcie->apb_phy_clk);
236 	if (ret)
237 		goto apb_phy_fail;
238 
239 	ret = clk_prepare_enable(kirin_pcie->pcie_aclk);
240 	if (ret)
241 		goto aclk_fail;
242 
243 	ret = clk_prepare_enable(kirin_pcie->pcie_aux_clk);
244 	if (ret)
245 		goto aux_clk_fail;
246 
247 	return 0;
248 
249 close_clk:
250 	clk_disable_unprepare(kirin_pcie->pcie_aux_clk);
251 aux_clk_fail:
252 	clk_disable_unprepare(kirin_pcie->pcie_aclk);
253 aclk_fail:
254 	clk_disable_unprepare(kirin_pcie->apb_phy_clk);
255 apb_phy_fail:
256 	clk_disable_unprepare(kirin_pcie->apb_sys_clk);
257 apb_sys_fail:
258 	clk_disable_unprepare(kirin_pcie->phy_ref_clk);
259 
260 	return ret;
261 }
262 
263 static int kirin_pcie_power_on(struct kirin_pcie *kirin_pcie)
264 {
265 	int ret;
266 
267 	/* Power supply for Host */
268 	regmap_write(kirin_pcie->sysctrl,
269 		     SCTRL_PCIE_CMOS_OFFSET, SCTRL_PCIE_CMOS_BIT);
270 	usleep_range(TIME_CMOS_MIN, TIME_CMOS_MAX);
271 	kirin_pcie_oe_enable(kirin_pcie);
272 
273 	ret = kirin_pcie_clk_ctrl(kirin_pcie, true);
274 	if (ret)
275 		return ret;
276 
277 	/* ISO disable, PCIeCtrl, PHY assert and clk gate clear */
278 	regmap_write(kirin_pcie->sysctrl,
279 		     SCTRL_PCIE_ISO_OFFSET, SCTRL_PCIE_ISO_BIT);
280 	regmap_write(kirin_pcie->crgctrl,
281 		     CRGCTRL_PCIE_ASSERT_OFFSET, CRGCTRL_PCIE_ASSERT_BIT);
282 	regmap_write(kirin_pcie->sysctrl,
283 		     SCTRL_PCIE_HPCLK_OFFSET, SCTRL_PCIE_HPCLK_BIT);
284 
285 	ret = kirin_pcie_phy_init(kirin_pcie);
286 	if (ret)
287 		goto close_clk;
288 
289 	/* perst assert Endpoint */
290 	if (!gpio_request(kirin_pcie->gpio_id_reset, "pcie_perst")) {
291 		usleep_range(REF_2_PERST_MIN, REF_2_PERST_MAX);
292 		ret = gpio_direction_output(kirin_pcie->gpio_id_reset, 1);
293 		if (ret)
294 			goto close_clk;
295 		usleep_range(PERST_2_ACCESS_MIN, PERST_2_ACCESS_MAX);
296 
297 		return 0;
298 	}
299 
300 close_clk:
301 	kirin_pcie_clk_ctrl(kirin_pcie, false);
302 	return ret;
303 }
304 
305 static void kirin_pcie_sideband_dbi_w_mode(struct kirin_pcie *kirin_pcie,
306 					   bool on)
307 {
308 	u32 val;
309 
310 	val = kirin_apb_ctrl_readl(kirin_pcie, SOC_PCIECTRL_CTRL0_ADDR);
311 	if (on)
312 		val = val | PCIE_ELBI_SLV_DBI_ENABLE;
313 	else
314 		val = val & ~PCIE_ELBI_SLV_DBI_ENABLE;
315 
316 	kirin_apb_ctrl_writel(kirin_pcie, val, SOC_PCIECTRL_CTRL0_ADDR);
317 }
318 
319 static void kirin_pcie_sideband_dbi_r_mode(struct kirin_pcie *kirin_pcie,
320 					   bool on)
321 {
322 	u32 val;
323 
324 	val = kirin_apb_ctrl_readl(kirin_pcie, SOC_PCIECTRL_CTRL1_ADDR);
325 	if (on)
326 		val = val | PCIE_ELBI_SLV_DBI_ENABLE;
327 	else
328 		val = val & ~PCIE_ELBI_SLV_DBI_ENABLE;
329 
330 	kirin_apb_ctrl_writel(kirin_pcie, val, SOC_PCIECTRL_CTRL1_ADDR);
331 }
332 
333 static int kirin_pcie_rd_own_conf(struct pcie_port *pp,
334 				  int where, int size, u32 *val)
335 {
336 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
337 	struct kirin_pcie *kirin_pcie = to_kirin_pcie(pci);
338 	int ret;
339 
340 	kirin_pcie_sideband_dbi_r_mode(kirin_pcie, true);
341 	ret = dw_pcie_read(pci->dbi_base + where, size, val);
342 	kirin_pcie_sideband_dbi_r_mode(kirin_pcie, false);
343 
344 	return ret;
345 }
346 
347 static int kirin_pcie_wr_own_conf(struct pcie_port *pp,
348 				  int where, int size, u32 val)
349 {
350 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
351 	struct kirin_pcie *kirin_pcie = to_kirin_pcie(pci);
352 	int ret;
353 
354 	kirin_pcie_sideband_dbi_w_mode(kirin_pcie, true);
355 	ret = dw_pcie_write(pci->dbi_base + where, size, val);
356 	kirin_pcie_sideband_dbi_w_mode(kirin_pcie, false);
357 
358 	return ret;
359 }
360 
361 static u32 kirin_pcie_read_dbi(struct dw_pcie *pci, void __iomem *base,
362 			       u32 reg, size_t size)
363 {
364 	struct kirin_pcie *kirin_pcie = to_kirin_pcie(pci);
365 	u32 ret;
366 
367 	kirin_pcie_sideband_dbi_r_mode(kirin_pcie, true);
368 	dw_pcie_read(base + reg, size, &ret);
369 	kirin_pcie_sideband_dbi_r_mode(kirin_pcie, false);
370 
371 	return ret;
372 }
373 
374 static void kirin_pcie_write_dbi(struct dw_pcie *pci, void __iomem *base,
375 				 u32 reg, size_t size, u32 val)
376 {
377 	struct kirin_pcie *kirin_pcie = to_kirin_pcie(pci);
378 
379 	kirin_pcie_sideband_dbi_w_mode(kirin_pcie, true);
380 	dw_pcie_write(base + reg, size, val);
381 	kirin_pcie_sideband_dbi_w_mode(kirin_pcie, false);
382 }
383 
384 static int kirin_pcie_link_up(struct dw_pcie *pci)
385 {
386 	struct kirin_pcie *kirin_pcie = to_kirin_pcie(pci);
387 	u32 val = kirin_apb_ctrl_readl(kirin_pcie, PCIE_APB_PHY_STATUS0);
388 
389 	if ((val & PCIE_LINKUP_ENABLE) == PCIE_LINKUP_ENABLE)
390 		return 1;
391 
392 	return 0;
393 }
394 
395 static int kirin_pcie_establish_link(struct pcie_port *pp)
396 {
397 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
398 	struct kirin_pcie *kirin_pcie = to_kirin_pcie(pci);
399 	struct device *dev = kirin_pcie->pci->dev;
400 	int count = 0;
401 
402 	if (kirin_pcie_link_up(pci))
403 		return 0;
404 
405 	dw_pcie_setup_rc(pp);
406 
407 	/* assert LTSSM enable */
408 	kirin_apb_ctrl_writel(kirin_pcie, PCIE_LTSSM_ENABLE_BIT,
409 			      PCIE_APP_LTSSM_ENABLE);
410 
411 	/* check if the link is up or not */
412 	while (!kirin_pcie_link_up(pci)) {
413 		usleep_range(LINK_WAIT_MIN, LINK_WAIT_MAX);
414 		count++;
415 		if (count == 1000) {
416 			dev_err(dev, "Link Fail\n");
417 			return -EINVAL;
418 		}
419 	}
420 
421 	return 0;
422 }
423 
424 static int kirin_pcie_host_init(struct pcie_port *pp)
425 {
426 	kirin_pcie_establish_link(pp);
427 
428 	if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
429 		dw_pcie_msi_init(pp);
430 
431 	return 0;
432 }
433 
434 static const struct dw_pcie_ops kirin_dw_pcie_ops = {
435 	.read_dbi = kirin_pcie_read_dbi,
436 	.write_dbi = kirin_pcie_write_dbi,
437 	.link_up = kirin_pcie_link_up,
438 };
439 
440 static const struct dw_pcie_host_ops kirin_pcie_host_ops = {
441 	.rd_own_conf = kirin_pcie_rd_own_conf,
442 	.wr_own_conf = kirin_pcie_wr_own_conf,
443 	.host_init = kirin_pcie_host_init,
444 };
445 
446 static int kirin_pcie_add_msi(struct dw_pcie *pci,
447 				struct platform_device *pdev)
448 {
449 	int irq;
450 
451 	if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
452 		irq = platform_get_irq(pdev, 0);
453 		if (irq < 0)
454 			return irq;
455 
456 		pci->pp.msi_irq = irq;
457 	}
458 
459 	return 0;
460 }
461 
462 static int kirin_add_pcie_port(struct dw_pcie *pci,
463 			       struct platform_device *pdev)
464 {
465 	int ret;
466 
467 	ret = kirin_pcie_add_msi(pci, pdev);
468 	if (ret)
469 		return ret;
470 
471 	pci->pp.ops = &kirin_pcie_host_ops;
472 
473 	return dw_pcie_host_init(&pci->pp);
474 }
475 
476 static int kirin_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
477 {
478 	struct device *dev = &pdev->dev;
479 	struct kirin_pcie *kirin_pcie;
480 	struct dw_pcie *pci;
481 	int ret;
482 
483 	if (!dev->of_node) {
484 		dev_err(dev, "NULL node\n");
485 		return -EINVAL;
486 	}
487 
488 	kirin_pcie = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct kirin_pcie), GFP_KERNEL);
489 	if (!kirin_pcie)
490 		return -ENOMEM;
491 
492 	pci = devm_kzalloc(dev, sizeof(*pci), GFP_KERNEL);
493 	if (!pci)
494 		return -ENOMEM;
495 
496 	pci->dev = dev;
497 	pci->ops = &kirin_dw_pcie_ops;
498 	kirin_pcie->pci = pci;
499 
500 	ret = kirin_pcie_get_clk(kirin_pcie, pdev);
501 	if (ret)
502 		return ret;
503 
504 	ret = kirin_pcie_get_resource(kirin_pcie, pdev);
505 	if (ret)
506 		return ret;
507 
508 	kirin_pcie->gpio_id_reset = of_get_named_gpio(dev->of_node,
509 						      "reset-gpios", 0);
510 	if (kirin_pcie->gpio_id_reset < 0)
511 		return -ENODEV;
512 
513 	ret = kirin_pcie_power_on(kirin_pcie);
514 	if (ret)
515 		return ret;
516 
517 	platform_set_drvdata(pdev, kirin_pcie);
518 
519 	return kirin_add_pcie_port(pci, pdev);
520 }
521 
522 static const struct of_device_id kirin_pcie_match[] = {
523 	{ .compatible = "hisilicon,kirin960-pcie" },
524 	{},
525 };
526 
527 static struct platform_driver kirin_pcie_driver = {
528 	.probe			= kirin_pcie_probe,
529 	.driver			= {
530 		.name			= "kirin-pcie",
531 		.of_match_table = kirin_pcie_match,
532 		.suppress_bind_attrs = true,
533 	},
534 };
535 builtin_platform_driver(kirin_pcie_driver);
536