1 /*
2  * Copyright 2014-2015 Freescale Semiconductor, Inc.
3  * Layerscape PCIe driver
4  *
5  * SPDX-License-Identifier:	GPL-2.0+
6  */
7 
8 #include <common.h>
9 #include <asm/arch/fsl_serdes.h>
10 #include <pci.h>
11 #include <asm/io.h>
12 #include <errno.h>
13 #include <malloc.h>
14 
15 #ifndef CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_BUS
16 #define CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_BUS CONFIG_SYS_SDRAM_BASE
17 #endif
18 
19 #ifndef CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_PHYS
20 #define CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_PHYS CONFIG_SYS_SDRAM_BASE
21 #endif
22 
23 #ifndef CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_SIZE
24 #define CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_SIZE (2 * 1024 * 1024 * 1024UL) /* 2G */
25 #endif
26 
27 /* iATU registers */
28 #define PCIE_ATU_VIEWPORT		0x900
29 #define PCIE_ATU_REGION_INBOUND		(0x1 << 31)
30 #define PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND	(0x0 << 31)
31 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX0		(0x0 << 0)
32 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX1		(0x1 << 0)
33 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX2		(0x2 << 0)
34 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX3		(0x3 << 0)
35 #define PCIE_ATU_CR1			0x904
36 #define PCIE_ATU_TYPE_MEM		(0x0 << 0)
37 #define PCIE_ATU_TYPE_IO		(0x2 << 0)
38 #define PCIE_ATU_TYPE_CFG0		(0x4 << 0)
39 #define PCIE_ATU_TYPE_CFG1		(0x5 << 0)
40 #define PCIE_ATU_CR2			0x908
41 #define PCIE_ATU_ENABLE			(0x1 << 31)
42 #define PCIE_ATU_BAR_MODE_ENABLE	(0x1 << 30)
43 #define PCIE_ATU_LOWER_BASE		0x90C
44 #define PCIE_ATU_UPPER_BASE		0x910
45 #define PCIE_ATU_LIMIT			0x914
46 #define PCIE_ATU_LOWER_TARGET		0x918
47 #define PCIE_ATU_BUS(x)			(((x) & 0xff) << 24)
48 #define PCIE_ATU_DEV(x)			(((x) & 0x1f) << 19)
49 #define PCIE_ATU_FUNC(x)		(((x) & 0x7) << 16)
50 #define PCIE_ATU_UPPER_TARGET		0x91C
51 
52 /* LUT registers */
53 #define PCIE_LUT_BASE		0x80000
54 #define PCIE_LUT_DBG		0x7FC
55 
56 #define PCIE_DBI_RO_WR_EN	0x8bc
57 
58 #define PCIE_LINK_CAP		0x7c
59 #define PCIE_LINK_SPEED_MASK	0xf
60 #define PCIE_LINK_STA		0x82
61 
62 #define LTSSM_STATE_MASK	0x3f
63 #define LTSSM_PCIE_L0		0x11 /* L0 state */
64 
65 #define PCIE_DBI_SIZE		0x100000 /* 1M */
66 
67 struct ls_pcie {
68 	int idx;
69 	void __iomem *dbi;
70 	void __iomem *va_cfg0;
71 	void __iomem *va_cfg1;
72 	struct pci_controller hose;
73 };
74 
75 struct ls_pcie_info {
76 	unsigned long regs;
77 	int pci_num;
78 	u64 cfg0_phys;
79 	u64 cfg0_size;
80 	u64 cfg1_phys;
81 	u64 cfg1_size;
82 	u64 mem_bus;
83 	u64 mem_phys;
84 	u64 mem_size;
85 	u64 io_bus;
86 	u64 io_phys;
87 	u64 io_size;
88 };
89 
90 #define SET_LS_PCIE_INFO(x, num)			\
91 {							\
92 	x.regs = CONFIG_SYS_PCIE##num##_ADDR;		\
93 	x.cfg0_phys = CONFIG_SYS_PCIE_CFG0_PHYS_OFF +	\
94 		      CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR;	\
95 	x.cfg0_size = CONFIG_SYS_PCIE_CFG0_SIZE;	\
96 	x.cfg1_phys = CONFIG_SYS_PCIE_CFG1_PHYS_OFF +	\
97 		      CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR;	\
98 	x.cfg1_size = CONFIG_SYS_PCIE_CFG1_SIZE;	\
99 	x.mem_bus = CONFIG_SYS_PCIE_MEM_BUS;		\
100 	x.mem_phys = CONFIG_SYS_PCIE_MEM_PHYS_OFF +	\
101 		     CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR;	\
102 	x.mem_size = CONFIG_SYS_PCIE_MEM_SIZE;		\
103 	x.io_bus = CONFIG_SYS_PCIE_IO_BUS;		\
104 	x.io_phys = CONFIG_SYS_PCIE_IO_PHYS_OFF +	\
105 		    CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR;	\
106 	x.io_size = CONFIG_SYS_PCIE_IO_SIZE;		\
107 	x.pci_num = num;				\
108 }
109 
110 #ifdef CONFIG_LS102XA
111 #include <asm/arch/immap_ls102xa.h>
112 
113 /* PEX1/2 Misc Ports Status Register */
114 #define LTSSM_STATE_SHIFT	20
115 
116 static int ls_pcie_link_state(struct ls_pcie *pcie)
117 {
118 	u32 state;
119 	struct ccsr_scfg *scfg = (struct ccsr_scfg *)CONFIG_SYS_FSL_SCFG_ADDR;
120 
121 	state = in_be32(&scfg->pexmscportsr[pcie->idx]);
122 	state = (state >> LTSSM_STATE_SHIFT) & LTSSM_STATE_MASK;
123 	if (state < LTSSM_PCIE_L0) {
124 		debug("....PCIe link error. LTSSM=0x%02x.\n", state);
125 		return 0;
126 	}
127 
128 	return 1;
129 }
130 #else
131 static int ls_pcie_link_state(struct ls_pcie *pcie)
132 {
133 	u32 state;
134 
135 	state = readl(pcie->dbi + PCIE_LUT_BASE + PCIE_LUT_DBG) &
136 		LTSSM_STATE_MASK;
137 	if (state < LTSSM_PCIE_L0) {
138 		debug("....PCIe link error. LTSSM=0x%02x.\n", state);
139 		return 0;
140 	}
141 
142 	return 1;
143 }
144 #endif
145 
146 static int ls_pcie_link_up(struct ls_pcie *pcie)
147 {
148 	int state;
149 	u32 cap;
150 
151 	state = ls_pcie_link_state(pcie);
152 	if (state)
153 		return state;
154 
155 	/* Try to download speed to gen1 */
156 	cap = readl(pcie->dbi + PCIE_LINK_CAP);
157 	writel((cap & (~PCIE_LINK_SPEED_MASK)) | 1, pcie->dbi + PCIE_LINK_CAP);
158 	/*
159 	 * Notice: the following delay has critical impact on link training
160 	 * if too short (<30ms) the link doesn't get up.
161 	 */
162 	mdelay(100);
163 	state = ls_pcie_link_state(pcie);
164 	if (state)
165 		return state;
166 
167 	writel(cap, pcie->dbi + PCIE_LINK_CAP);
168 
169 	return 0;
170 }
171 
172 static void ls_pcie_cfg0_set_busdev(struct ls_pcie *pcie, u32 busdev)
173 {
174 	writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | PCIE_ATU_REGION_INDEX0,
175 	       pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
176 	writel(busdev, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET);
177 }
178 
179 static void ls_pcie_cfg1_set_busdev(struct ls_pcie *pcie, u32 busdev)
180 {
181 	writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
182 	       pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
183 	writel(busdev, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET);
184 }
185 
186 static void ls_pcie_iatu_outbound_set(struct ls_pcie *pcie, int idx, int type,
187 				      u64 phys, u64 bus_addr, pci_size_t size)
188 {
189 	writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | idx, pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
190 	writel((u32)phys, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_BASE);
191 	writel(phys >> 32, pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_BASE);
192 	writel(phys + size - 1, pcie->dbi + PCIE_ATU_LIMIT);
193 	writel((u32)bus_addr, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET);
194 	writel(bus_addr >> 32, pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_TARGET);
195 	writel(type, pcie->dbi + PCIE_ATU_CR1);
196 	writel(PCIE_ATU_ENABLE, pcie->dbi + PCIE_ATU_CR2);
197 }
198 
199 static void ls_pcie_setup_atu(struct ls_pcie *pcie, struct ls_pcie_info *info)
200 {
201 #ifdef DEBUG
202 	int i;
203 #endif
204 
205 	/* ATU 0 : OUTBOUND : CFG0 */
206 	ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX0,
207 				  PCIE_ATU_TYPE_CFG0,
208 				  info->cfg0_phys,
209 				  0,
210 				  info->cfg0_size);
211 	/* ATU 1 : OUTBOUND : CFG1 */
212 	ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
213 				  PCIE_ATU_TYPE_CFG1,
214 				  info->cfg1_phys,
215 				  0,
216 				  info->cfg1_size);
217 	/* ATU 2 : OUTBOUND : MEM */
218 	ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX2,
219 				  PCIE_ATU_TYPE_MEM,
220 				  info->mem_phys,
221 				  info->mem_bus,
222 				  info->mem_size);
223 	/* ATU 3 : OUTBOUND : IO */
224 	ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX3,
225 				  PCIE_ATU_TYPE_IO,
226 				  info->io_phys,
227 				  info->io_bus,
228 				  info->io_size);
229 
230 #ifdef DEBUG
231 	for (i = 0; i <= PCIE_ATU_REGION_INDEX3; i++) {
232 		writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | i,
233 		       pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
234 		debug("iATU%d:\n", i);
235 		debug("\tLOWER PHYS 0x%08x\n",
236 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_BASE));
237 		debug("\tUPPER PHYS 0x%08x\n",
238 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_BASE));
239 		debug("\tLOWER BUS  0x%08x\n",
240 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET));
241 		debug("\tUPPER BUS  0x%08x\n",
242 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_TARGET));
243 		debug("\tLIMIT      0x%08x\n",
244 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_LIMIT));
245 		debug("\tCR1        0x%08x\n",
246 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_CR1));
247 		debug("\tCR2        0x%08x\n",
248 		      readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_CR2));
249 	}
250 #endif
251 }
252 
253 int pci_skip_dev(struct pci_controller *hose, pci_dev_t dev)
254 {
255 	/* Do not skip controller */
256 	return 0;
257 }
258 
259 static int ls_pcie_addr_valid(struct pci_controller *hose, pci_dev_t d)
260 {
261 	if (PCI_DEV(d) > 0)
262 		return -EINVAL;
263 
264 	/* Controller does not support multi-function in RC mode */
265 	if ((PCI_BUS(d) == hose->first_busno) && (PCI_FUNC(d) > 0))
266 		return -EINVAL;
267 
268 	return 0;
269 }
270 
271 static int ls_pcie_read_config(struct pci_controller *hose, pci_dev_t d,
272 			       int where, u32 *val)
273 {
274 	struct ls_pcie *pcie = hose->priv_data;
275 	u32 busdev, *addr;
276 
277 	if (ls_pcie_addr_valid(hose, d)) {
278 		*val = 0xffffffff;
279 		return -EINVAL;
280 	}
281 
282 	if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno) {
283 		addr = pcie->dbi + (where & ~0x3);
284 	} else {
285 		busdev = PCIE_ATU_BUS(PCI_BUS(d)) |
286 			 PCIE_ATU_DEV(PCI_DEV(d)) |
287 			 PCIE_ATU_FUNC(PCI_FUNC(d));
288 
289 		if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno + 1) {
290 			ls_pcie_cfg0_set_busdev(pcie, busdev);
291 			addr = pcie->va_cfg0 + (where & ~0x3);
292 		} else {
293 			ls_pcie_cfg1_set_busdev(pcie, busdev);
294 			addr = pcie->va_cfg1 + (where & ~0x3);
295 		}
296 	}
297 
298 	*val = readl(addr);
299 
300 	return 0;
301 }
302 
303 static int ls_pcie_write_config(struct pci_controller *hose, pci_dev_t d,
304 				int where, u32 val)
305 {
306 	struct ls_pcie *pcie = hose->priv_data;
307 	u32 busdev, *addr;
308 
309 	if (ls_pcie_addr_valid(hose, d))
310 		return -EINVAL;
311 
312 	if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno) {
313 		addr = pcie->dbi + (where & ~0x3);
314 	} else {
315 		busdev = PCIE_ATU_BUS(PCI_BUS(d)) |
316 			 PCIE_ATU_DEV(PCI_DEV(d)) |
317 			 PCIE_ATU_FUNC(PCI_FUNC(d));
318 
319 		if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno + 1) {
320 			ls_pcie_cfg0_set_busdev(pcie, busdev);
321 			addr = pcie->va_cfg0 + (where & ~0x3);
322 		} else {
323 			ls_pcie_cfg1_set_busdev(pcie, busdev);
324 			addr = pcie->va_cfg1 + (where & ~0x3);
325 		}
326 	}
327 
328 	writel(val, addr);
329 
330 	return 0;
331 }
332 
333 static void ls_pcie_setup_ctrl(struct ls_pcie *pcie,
334 			       struct ls_pcie_info *info)
335 {
336 	struct pci_controller *hose = &pcie->hose;
337 	pci_dev_t dev = PCI_BDF(hose->first_busno, 0, 0);
338 
339 	ls_pcie_setup_atu(pcie, info);
340 
341 	pci_hose_write_config_dword(hose, dev, PCI_BASE_ADDRESS_0, 0);
342 
343 	/* program correct class for RC */
344 	writel(1, pcie->dbi + PCIE_DBI_RO_WR_EN);
345 	pci_hose_write_config_word(hose, dev, PCI_CLASS_DEVICE,
346 				   PCI_CLASS_BRIDGE_PCI);
347 #ifndef CONFIG_LS102XA
348 	writel(0, pcie->dbi + PCIE_DBI_RO_WR_EN);
349 #endif
350 }
351 
352 int ls_pcie_init_ctrl(int busno, enum srds_prtcl dev, struct ls_pcie_info *info)
353 {
354 	struct ls_pcie *pcie;
355 	struct pci_controller *hose;
356 	int num = dev - PCIE1;
357 	pci_dev_t pdev = PCI_BDF(busno, 0, 0);
358 	int i, linkup, ep_mode;
359 	u8 header_type;
360 	u16 temp16;
361 
362 	if (!is_serdes_configured(dev)) {
363 		printf("PCIe%d: disabled\n", num + 1);
364 		return busno;
365 	}
366 
367 	pcie = malloc(sizeof(*pcie));
368 	if (!pcie)
369 		return busno;
370 	memset(pcie, 0, sizeof(*pcie));
371 
372 	hose = &pcie->hose;
373 	hose->priv_data = pcie;
374 	hose->first_busno = busno;
375 	pcie->idx = num;
376 	pcie->dbi = map_physmem(info->regs, PCIE_DBI_SIZE, MAP_NOCACHE);
377 	pcie->va_cfg0 = map_physmem(info->cfg0_phys,
378 				    info->cfg0_size,
379 				    MAP_NOCACHE);
380 	pcie->va_cfg1 = map_physmem(info->cfg1_phys,
381 				    info->cfg1_size,
382 				    MAP_NOCACHE);
383 
384 	/* outbound memory */
385 	pci_set_region(&hose->regions[0],
386 		       (pci_size_t)info->mem_bus,
387 		       (phys_size_t)info->mem_phys,
388 		       (pci_size_t)info->mem_size,
389 		       PCI_REGION_MEM);
390 
391 	/* outbound io */
392 	pci_set_region(&hose->regions[1],
393 		       (pci_size_t)info->io_bus,
394 		       (phys_size_t)info->io_phys,
395 		       (pci_size_t)info->io_size,
396 		       PCI_REGION_IO);
397 
398 	/* System memory space */
399 	pci_set_region(&hose->regions[2],
400 		       CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_BUS,
401 		       CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_PHYS,
402 		       CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_SIZE,
403 		       PCI_REGION_SYS_MEMORY);
404 
405 	hose->region_count = 3;
406 
407 	for (i = 0; i < hose->region_count; i++)
408 		debug("PCI reg:%d %016llx:%016llx %016llx %08lx\n",
409 		      i,
410 		      (u64)hose->regions[i].phys_start,
411 		      (u64)hose->regions[i].bus_start,
412 		      (u64)hose->regions[i].size,
413 		      hose->regions[i].flags);
414 
415 	pci_set_ops(hose,
416 		    pci_hose_read_config_byte_via_dword,
417 		    pci_hose_read_config_word_via_dword,
418 		    ls_pcie_read_config,
419 		    pci_hose_write_config_byte_via_dword,
420 		    pci_hose_write_config_word_via_dword,
421 		    ls_pcie_write_config);
422 
423 	pci_hose_read_config_byte(hose, pdev, PCI_HEADER_TYPE, &header_type);
424 	ep_mode = (header_type & 0x7f) == PCI_HEADER_TYPE_NORMAL;
425 	printf("PCIe%u: %s ", info->pci_num,
426 	       ep_mode ? "Endpoint" : "Root Complex");
427 
428 	linkup = ls_pcie_link_up(pcie);
429 
430 	if (!linkup) {
431 		/* Let the user know there's no PCIe link */
432 		printf("no link, regs @ 0x%lx\n", info->regs);
433 		hose->last_busno = hose->first_busno;
434 		return busno;
435 	}
436 
437 	/* Print the negotiated PCIe link width */
438 	pci_hose_read_config_word(hose, pdev, PCIE_LINK_STA, &temp16);
439 	printf("x%d gen%d, regs @ 0x%lx\n", (temp16 & 0x3f0) >> 4,
440 	       (temp16 & 0xf), info->regs);
441 
442 	if (ep_mode)
443 		return busno;
444 
445 	ls_pcie_setup_ctrl(pcie, info);
446 
447 	pci_register_hose(hose);
448 
449 	hose->last_busno = pci_hose_scan(hose);
450 
451 	printf("PCIe%x: Bus %02x - %02x\n",
452 	       info->pci_num, hose->first_busno, hose->last_busno);
453 
454 	return hose->last_busno + 1;
455 }
456 
457 int ls_pcie_init_board(int busno)
458 {
459 	struct ls_pcie_info info;
460 
461 #ifdef CONFIG_PCIE1
462 	SET_LS_PCIE_INFO(info, 1);
463 	busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE1, &info);
464 #endif
465 
466 #ifdef CONFIG_PCIE2
467 	SET_LS_PCIE_INFO(info, 2);
468 	busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE2, &info);
469 #endif
470 
471 #ifdef CONFIG_PCIE3
472 	SET_LS_PCIE_INFO(info, 3);
473 	busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE3, &info);
474 #endif
475 
476 #ifdef CONFIG_PCIE4
477 	SET_LS_PCIE_INFO(info, 4);
478 	busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE4, &info);
479 #endif
480 
481 	return busno;
482 }
483 
484 void pci_init_board(void)
485 {
486 	ls_pcie_init_board(0);
487 }
488 
489 #ifdef CONFIG_OF_BOARD_SETUP
490 #include <libfdt.h>
491 #include <fdt_support.h>
492 
493 static void ft_pcie_ls_setup(void *blob, const char *pci_compat,
494 			     unsigned long ctrl_addr, enum srds_prtcl dev)
495 {
496 	int off;
497 
498 	off = fdt_node_offset_by_compat_reg(blob, pci_compat,
499 					    (phys_addr_t)ctrl_addr);
500 	if (off < 0)
501 		return;
502 
503 	if (!is_serdes_configured(dev))
504 		fdt_set_node_status(blob, off, FDT_STATUS_DISABLED, 0);
505 }
506 
507 void ft_pci_setup(void *blob, bd_t *bd)
508 {
509 	#ifdef CONFIG_PCIE1
510 	ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE1_ADDR, PCIE1);
511 	#endif
512 
513 	#ifdef CONFIG_PCIE2
514 	ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE2_ADDR, PCIE2);
515 	#endif
516 
517 	#ifdef CONFIG_PCIE3
518 	ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE3_ADDR, PCIE3);
519 	#endif
520 
521 	#ifdef CONFIG_PCIE4
522 	ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE4_ADDR, PCIE4);
523 	#endif
524 }
525 
526 #else
527 void ft_pci_setup(void *blob, bd_t *bd)
528 {
529 }
530 #endif
531