1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * PCIe host controller driver for UniPhier SoCs
4  * Copyright 2018 Socionext Inc.
5  * Author: Kunihiko Hayashi <hayashi.kunihiko@socionext.com>
6  */
7 
8 #include <linux/bitops.h>
9 #include <linux/bitfield.h>
10 #include <linux/clk.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/iopoll.h>
15 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
16 #include <linux/irqdomain.h>
17 #include <linux/of_irq.h>
18 #include <linux/pci.h>
19 #include <linux/phy/phy.h>
20 #include <linux/platform_device.h>
21 #include <linux/reset.h>
22 
23 #include "pcie-designware.h"
24 
25 #define PCL_PINCTRL0			0x002c
26 #define PCL_PERST_PLDN_REGEN		BIT(12)
27 #define PCL_PERST_NOE_REGEN		BIT(11)
28 #define PCL_PERST_OUT_REGEN		BIT(8)
29 #define PCL_PERST_PLDN_REGVAL		BIT(4)
30 #define PCL_PERST_NOE_REGVAL		BIT(3)
31 #define PCL_PERST_OUT_REGVAL		BIT(0)
32 
33 #define PCL_PIPEMON			0x0044
34 #define PCL_PCLK_ALIVE			BIT(15)
35 
36 #define PCL_MODE			0x8000
37 #define PCL_MODE_REGEN			BIT(8)
38 #define PCL_MODE_REGVAL			BIT(0)
39 
40 #define PCL_APP_READY_CTRL		0x8008
41 #define PCL_APP_LTSSM_ENABLE		BIT(0)
42 
43 #define PCL_APP_PM0			0x8078
44 #define PCL_SYS_AUX_PWR_DET		BIT(8)
45 
46 #define PCL_RCV_INT			0x8108
47 #define PCL_RCV_INT_ALL_ENABLE		GENMASK(20, 17)
48 #define PCL_CFG_BW_MGT_STATUS		BIT(4)
49 #define PCL_CFG_LINK_AUTO_BW_STATUS	BIT(3)
50 #define PCL_CFG_AER_RC_ERR_MSI_STATUS	BIT(2)
51 #define PCL_CFG_PME_MSI_STATUS		BIT(1)
52 
53 #define PCL_RCV_INTX			0x810c
54 #define PCL_RCV_INTX_ALL_ENABLE		GENMASK(19, 16)
55 #define PCL_RCV_INTX_ALL_MASK		GENMASK(11, 8)
56 #define PCL_RCV_INTX_MASK_SHIFT		8
57 #define PCL_RCV_INTX_ALL_STATUS		GENMASK(3, 0)
58 #define PCL_RCV_INTX_STATUS_SHIFT	0
59 
60 #define PCL_STATUS_LINK			0x8140
61 #define PCL_RDLH_LINK_UP		BIT(1)
62 #define PCL_XMLH_LINK_UP		BIT(0)
63 
64 struct uniphier_pcie_priv {
65 	void __iomem *base;
66 	struct dw_pcie pci;
67 	struct clk *clk;
68 	struct reset_control *rst;
69 	struct phy *phy;
70 	struct irq_domain *legacy_irq_domain;
71 };
72 
73 #define to_uniphier_pcie(x)	dev_get_drvdata((x)->dev)
74 
75 static void uniphier_pcie_ltssm_enable(struct uniphier_pcie_priv *priv,
76 				       bool enable)
77 {
78 	u32 val;
79 
80 	val = readl(priv->base + PCL_APP_READY_CTRL);
81 	if (enable)
82 		val |= PCL_APP_LTSSM_ENABLE;
83 	else
84 		val &= ~PCL_APP_LTSSM_ENABLE;
85 	writel(val, priv->base + PCL_APP_READY_CTRL);
86 }
87 
88 static void uniphier_pcie_init_rc(struct uniphier_pcie_priv *priv)
89 {
90 	u32 val;
91 
92 	/* set RC MODE */
93 	val = readl(priv->base + PCL_MODE);
94 	val |= PCL_MODE_REGEN;
95 	val &= ~PCL_MODE_REGVAL;
96 	writel(val, priv->base + PCL_MODE);
97 
98 	/* use auxiliary power detection */
99 	val = readl(priv->base + PCL_APP_PM0);
100 	val |= PCL_SYS_AUX_PWR_DET;
101 	writel(val, priv->base + PCL_APP_PM0);
102 
103 	/* assert PERST# */
104 	val = readl(priv->base + PCL_PINCTRL0);
105 	val &= ~(PCL_PERST_NOE_REGVAL | PCL_PERST_OUT_REGVAL
106 		 | PCL_PERST_PLDN_REGVAL);
107 	val |= PCL_PERST_NOE_REGEN | PCL_PERST_OUT_REGEN
108 		| PCL_PERST_PLDN_REGEN;
109 	writel(val, priv->base + PCL_PINCTRL0);
110 
111 	uniphier_pcie_ltssm_enable(priv, false);
112 
113 	usleep_range(100000, 200000);
114 
115 	/* deassert PERST# */
116 	val = readl(priv->base + PCL_PINCTRL0);
117 	val |= PCL_PERST_OUT_REGVAL | PCL_PERST_OUT_REGEN;
118 	writel(val, priv->base + PCL_PINCTRL0);
119 }
120 
121 static int uniphier_pcie_wait_rc(struct uniphier_pcie_priv *priv)
122 {
123 	u32 status;
124 	int ret;
125 
126 	/* wait PIPE clock */
127 	ret = readl_poll_timeout(priv->base + PCL_PIPEMON, status,
128 				 status & PCL_PCLK_ALIVE, 100000, 1000000);
129 	if (ret) {
130 		dev_err(priv->pci.dev,
131 			"Failed to initialize controller in RC mode\n");
132 		return ret;
133 	}
134 
135 	return 0;
136 }
137 
138 static int uniphier_pcie_link_up(struct dw_pcie *pci)
139 {
140 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
141 	u32 val, mask;
142 
143 	val = readl(priv->base + PCL_STATUS_LINK);
144 	mask = PCL_RDLH_LINK_UP | PCL_XMLH_LINK_UP;
145 
146 	return (val & mask) == mask;
147 }
148 
149 static int uniphier_pcie_establish_link(struct dw_pcie *pci)
150 {
151 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
152 
153 	if (dw_pcie_link_up(pci))
154 		return 0;
155 
156 	uniphier_pcie_ltssm_enable(priv, true);
157 
158 	return dw_pcie_wait_for_link(pci);
159 }
160 
161 static void uniphier_pcie_stop_link(struct dw_pcie *pci)
162 {
163 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
164 
165 	uniphier_pcie_ltssm_enable(priv, false);
166 }
167 
168 static void uniphier_pcie_irq_enable(struct uniphier_pcie_priv *priv)
169 {
170 	writel(PCL_RCV_INT_ALL_ENABLE, priv->base + PCL_RCV_INT);
171 	writel(PCL_RCV_INTX_ALL_ENABLE, priv->base + PCL_RCV_INTX);
172 }
173 
174 static void uniphier_pcie_irq_ack(struct irq_data *d)
175 {
176 	struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
177 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
178 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
179 	u32 val;
180 
181 	val = readl(priv->base + PCL_RCV_INTX);
182 	val &= ~PCL_RCV_INTX_ALL_STATUS;
183 	val |= BIT(irqd_to_hwirq(d) + PCL_RCV_INTX_STATUS_SHIFT);
184 	writel(val, priv->base + PCL_RCV_INTX);
185 }
186 
187 static void uniphier_pcie_irq_mask(struct irq_data *d)
188 {
189 	struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
190 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
191 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
192 	u32 val;
193 
194 	val = readl(priv->base + PCL_RCV_INTX);
195 	val &= ~PCL_RCV_INTX_ALL_MASK;
196 	val |= BIT(irqd_to_hwirq(d) + PCL_RCV_INTX_MASK_SHIFT);
197 	writel(val, priv->base + PCL_RCV_INTX);
198 }
199 
200 static void uniphier_pcie_irq_unmask(struct irq_data *d)
201 {
202 	struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
203 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
204 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
205 	u32 val;
206 
207 	val = readl(priv->base + PCL_RCV_INTX);
208 	val &= ~PCL_RCV_INTX_ALL_MASK;
209 	val &= ~BIT(irqd_to_hwirq(d) + PCL_RCV_INTX_MASK_SHIFT);
210 	writel(val, priv->base + PCL_RCV_INTX);
211 }
212 
213 static struct irq_chip uniphier_pcie_irq_chip = {
214 	.name = "PCI",
215 	.irq_ack = uniphier_pcie_irq_ack,
216 	.irq_mask = uniphier_pcie_irq_mask,
217 	.irq_unmask = uniphier_pcie_irq_unmask,
218 };
219 
220 static int uniphier_pcie_intx_map(struct irq_domain *domain, unsigned int irq,
221 				  irq_hw_number_t hwirq)
222 {
223 	irq_set_chip_and_handler(irq, &uniphier_pcie_irq_chip,
224 				 handle_level_irq);
225 	irq_set_chip_data(irq, domain->host_data);
226 
227 	return 0;
228 }
229 
230 static const struct irq_domain_ops uniphier_intx_domain_ops = {
231 	.map = uniphier_pcie_intx_map,
232 };
233 
234 static void uniphier_pcie_irq_handler(struct irq_desc *desc)
235 {
236 	struct pcie_port *pp = irq_desc_get_handler_data(desc);
237 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
238 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
239 	struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
240 	unsigned long reg;
241 	u32 val, bit, virq;
242 
243 	/* INT for debug */
244 	val = readl(priv->base + PCL_RCV_INT);
245 
246 	if (val & PCL_CFG_BW_MGT_STATUS)
247 		dev_dbg(pci->dev, "Link Bandwidth Management Event\n");
248 	if (val & PCL_CFG_LINK_AUTO_BW_STATUS)
249 		dev_dbg(pci->dev, "Link Autonomous Bandwidth Event\n");
250 	if (val & PCL_CFG_AER_RC_ERR_MSI_STATUS)
251 		dev_dbg(pci->dev, "Root Error\n");
252 	if (val & PCL_CFG_PME_MSI_STATUS)
253 		dev_dbg(pci->dev, "PME Interrupt\n");
254 
255 	writel(val, priv->base + PCL_RCV_INT);
256 
257 	/* INTx */
258 	chained_irq_enter(chip, desc);
259 
260 	val = readl(priv->base + PCL_RCV_INTX);
261 	reg = FIELD_GET(PCL_RCV_INTX_ALL_STATUS, val);
262 
263 	for_each_set_bit(bit, &reg, PCI_NUM_INTX) {
264 		virq = irq_linear_revmap(priv->legacy_irq_domain, bit);
265 		generic_handle_irq(virq);
266 	}
267 
268 	chained_irq_exit(chip, desc);
269 }
270 
271 static int uniphier_pcie_config_legacy_irq(struct pcie_port *pp)
272 {
273 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
274 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
275 	struct device_node *np = pci->dev->of_node;
276 	struct device_node *np_intc;
277 	int ret = 0;
278 
279 	np_intc = of_get_child_by_name(np, "legacy-interrupt-controller");
280 	if (!np_intc) {
281 		dev_err(pci->dev, "Failed to get legacy-interrupt-controller node\n");
282 		return -EINVAL;
283 	}
284 
285 	pp->irq = irq_of_parse_and_map(np_intc, 0);
286 	if (!pp->irq) {
287 		dev_err(pci->dev, "Failed to get an IRQ entry in legacy-interrupt-controller\n");
288 		ret = -EINVAL;
289 		goto out_put_node;
290 	}
291 
292 	priv->legacy_irq_domain = irq_domain_add_linear(np_intc, PCI_NUM_INTX,
293 						&uniphier_intx_domain_ops, pp);
294 	if (!priv->legacy_irq_domain) {
295 		dev_err(pci->dev, "Failed to get INTx domain\n");
296 		ret = -ENODEV;
297 		goto out_put_node;
298 	}
299 
300 	irq_set_chained_handler_and_data(pp->irq, uniphier_pcie_irq_handler,
301 					 pp);
302 
303 out_put_node:
304 	of_node_put(np_intc);
305 	return ret;
306 }
307 
308 static int uniphier_pcie_host_init(struct pcie_port *pp)
309 {
310 	struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
311 	struct uniphier_pcie_priv *priv = to_uniphier_pcie(pci);
312 	int ret;
313 
314 	ret = uniphier_pcie_config_legacy_irq(pp);
315 	if (ret)
316 		return ret;
317 
318 	uniphier_pcie_irq_enable(priv);
319 
320 	dw_pcie_setup_rc(pp);
321 	ret = uniphier_pcie_establish_link(pci);
322 	if (ret)
323 		return ret;
324 
325 	dw_pcie_msi_init(pp);
326 
327 	return 0;
328 }
329 
330 static const struct dw_pcie_host_ops uniphier_pcie_host_ops = {
331 	.host_init = uniphier_pcie_host_init,
332 };
333 
334 static int uniphier_add_pcie_port(struct uniphier_pcie_priv *priv,
335 				  struct platform_device *pdev)
336 {
337 	struct dw_pcie *pci = &priv->pci;
338 	struct pcie_port *pp = &pci->pp;
339 	struct device *dev = &pdev->dev;
340 	int ret;
341 
342 	pp->ops = &uniphier_pcie_host_ops;
343 
344 	if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
345 		pp->msi_irq = platform_get_irq_byname(pdev, "msi");
346 		if (pp->msi_irq < 0)
347 			return pp->msi_irq;
348 	}
349 
350 	ret = dw_pcie_host_init(pp);
351 	if (ret) {
352 		dev_err(dev, "Failed to initialize host (%d)\n", ret);
353 		return ret;
354 	}
355 
356 	return 0;
357 }
358 
359 static int uniphier_pcie_host_enable(struct uniphier_pcie_priv *priv)
360 {
361 	int ret;
362 
363 	ret = clk_prepare_enable(priv->clk);
364 	if (ret)
365 		return ret;
366 
367 	ret = reset_control_deassert(priv->rst);
368 	if (ret)
369 		goto out_clk_disable;
370 
371 	uniphier_pcie_init_rc(priv);
372 
373 	ret = phy_init(priv->phy);
374 	if (ret)
375 		goto out_rst_assert;
376 
377 	ret = uniphier_pcie_wait_rc(priv);
378 	if (ret)
379 		goto out_phy_exit;
380 
381 	return 0;
382 
383 out_phy_exit:
384 	phy_exit(priv->phy);
385 out_rst_assert:
386 	reset_control_assert(priv->rst);
387 out_clk_disable:
388 	clk_disable_unprepare(priv->clk);
389 
390 	return ret;
391 }
392 
393 static const struct dw_pcie_ops dw_pcie_ops = {
394 	.start_link = uniphier_pcie_establish_link,
395 	.stop_link = uniphier_pcie_stop_link,
396 	.link_up = uniphier_pcie_link_up,
397 };
398 
399 static int uniphier_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
400 {
401 	struct device *dev = &pdev->dev;
402 	struct uniphier_pcie_priv *priv;
403 	struct resource *res;
404 	int ret;
405 
406 	priv = devm_kzalloc(dev, sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
407 	if (!priv)
408 		return -ENOMEM;
409 
410 	priv->pci.dev = dev;
411 	priv->pci.ops = &dw_pcie_ops;
412 
413 	res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "dbi");
414 	priv->pci.dbi_base = devm_pci_remap_cfg_resource(dev, res);
415 	if (IS_ERR(priv->pci.dbi_base))
416 		return PTR_ERR(priv->pci.dbi_base);
417 
418 	priv->base = devm_platform_ioremap_resource_byname(pdev, "link");
419 	if (IS_ERR(priv->base))
420 		return PTR_ERR(priv->base);
421 
422 	priv->clk = devm_clk_get(dev, NULL);
423 	if (IS_ERR(priv->clk))
424 		return PTR_ERR(priv->clk);
425 
426 	priv->rst = devm_reset_control_get_shared(dev, NULL);
427 	if (IS_ERR(priv->rst))
428 		return PTR_ERR(priv->rst);
429 
430 	priv->phy = devm_phy_optional_get(dev, "pcie-phy");
431 	if (IS_ERR(priv->phy))
432 		return PTR_ERR(priv->phy);
433 
434 	platform_set_drvdata(pdev, priv);
435 
436 	ret = uniphier_pcie_host_enable(priv);
437 	if (ret)
438 		return ret;
439 
440 	return uniphier_add_pcie_port(priv, pdev);
441 }
442 
443 static const struct of_device_id uniphier_pcie_match[] = {
444 	{ .compatible = "socionext,uniphier-pcie", },
445 	{ /* sentinel */ },
446 };
447 
448 static struct platform_driver uniphier_pcie_driver = {
449 	.probe  = uniphier_pcie_probe,
450 	.driver = {
451 		.name = "uniphier-pcie",
452 		.of_match_table = uniphier_pcie_match,
453 	},
454 };
455 builtin_platform_driver(uniphier_pcie_driver);
456