1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3 * Synopsys DesignWare PCIe host controller driver
4 *
5 * Copyright (C) 2013 Samsung Electronics Co., Ltd.
6 * https://www.samsung.com
7 *
8 * Author: Jingoo Han <jg1.han@samsung.com>
9 */
10
11 #ifndef _PCIE_DESIGNWARE_H
12 #define _PCIE_DESIGNWARE_H
13
14 #include <linux/bitfield.h>
15 #include <linux/dma-mapping.h>
16 #include <linux/irq.h>
17 #include <linux/msi.h>
18 #include <linux/pci.h>
19
20 #include <linux/pci-epc.h>
21 #include <linux/pci-epf.h>
22
23 /* Parameters for the waiting for link up routine */
24 #define LINK_WAIT_MAX_RETRIES 10
25 #define LINK_WAIT_USLEEP_MIN 90000
26 #define LINK_WAIT_USLEEP_MAX 100000
27
28 /* Parameters for the waiting for iATU enabled routine */
29 #define LINK_WAIT_MAX_IATU_RETRIES 5
30 #define LINK_WAIT_IATU 9
31
32 /* Synopsys-specific PCIe configuration registers */
33 #define PCIE_PORT_AFR 0x70C
34 #define PORT_AFR_N_FTS_MASK GENMASK(15, 8)
35 #define PORT_AFR_N_FTS(n) FIELD_PREP(PORT_AFR_N_FTS_MASK, n)
36 #define PORT_AFR_CC_N_FTS_MASK GENMASK(23, 16)
37 #define PORT_AFR_CC_N_FTS(n) FIELD_PREP(PORT_AFR_CC_N_FTS_MASK, n)
38 #define PORT_AFR_ENTER_ASPM BIT(30)
39 #define PORT_AFR_L0S_ENTRANCE_LAT_SHIFT 24
40 #define PORT_AFR_L0S_ENTRANCE_LAT_MASK GENMASK(26, 24)
41 #define PORT_AFR_L1_ENTRANCE_LAT_SHIFT 27
42 #define PORT_AFR_L1_ENTRANCE_LAT_MASK GENMASK(29, 27)
43
44 #define PCIE_PORT_LINK_CONTROL 0x710
45 #define PORT_LINK_LPBK_ENABLE BIT(2)
46 #define PORT_LINK_DLL_LINK_EN BIT(5)
47 #define PORT_LINK_FAST_LINK_MODE BIT(7)
48 #define PORT_LINK_MODE_MASK GENMASK(21, 16)
49 #define PORT_LINK_MODE(n) FIELD_PREP(PORT_LINK_MODE_MASK, n)
50 #define PORT_LINK_MODE_1_LANES PORT_LINK_MODE(0x1)
51 #define PORT_LINK_MODE_2_LANES PORT_LINK_MODE(0x3)
52 #define PORT_LINK_MODE_4_LANES PORT_LINK_MODE(0x7)
53 #define PORT_LINK_MODE_8_LANES PORT_LINK_MODE(0xf)
54
55 #define PCIE_PORT_DEBUG0 0x728
56 #define PORT_LOGIC_LTSSM_STATE_MASK 0x1f
57 #define PORT_LOGIC_LTSSM_STATE_L0 0x11
58 #define PCIE_PORT_DEBUG1 0x72C
59 #define PCIE_PORT_DEBUG1_LINK_UP BIT(4)
60 #define PCIE_PORT_DEBUG1_LINK_IN_TRAINING BIT(29)
61
62 #define PCIE_LINK_WIDTH_SPEED_CONTROL 0x80C
63 #define PORT_LOGIC_N_FTS_MASK GENMASK(7, 0)
64 #define PORT_LOGIC_SPEED_CHANGE BIT(17)
65 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_MASK GENMASK(12, 8)
66 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(n) FIELD_PREP(PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_MASK, n)
67 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_1_LANES PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x1)
68 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_2_LANES PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x2)
69 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_4_LANES PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x4)
70 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_8_LANES PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x8)
71
72 #define PCIE_MSI_ADDR_LO 0x820
73 #define PCIE_MSI_ADDR_HI 0x824
74 #define PCIE_MSI_INTR0_ENABLE 0x828
75 #define PCIE_MSI_INTR0_MASK 0x82C
76 #define PCIE_MSI_INTR0_STATUS 0x830
77
78 #define PCIE_PORT_MULTI_LANE_CTRL 0x8C0
79 #define PORT_MLTI_UPCFG_SUPPORT BIT(7)
80
81 #define PCIE_ATU_VIEWPORT 0x900
82 #define PCIE_ATU_REGION_INBOUND BIT(31)
83 #define PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND 0
84 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX2 0x2
85 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX1 0x1
86 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX0 0x0
87 #define PCIE_ATU_CR1 0x904
88 #define PCIE_ATU_TYPE_MEM 0x0
89 #define PCIE_ATU_TYPE_IO 0x2
90 #define PCIE_ATU_TYPE_CFG0 0x4
91 #define PCIE_ATU_TYPE_CFG1 0x5
92 #define PCIE_ATU_FUNC_NUM(pf) ((pf) << 20)
93 #define PCIE_ATU_CR2 0x908
94 #define PCIE_ATU_ENABLE BIT(31)
95 #define PCIE_ATU_BAR_MODE_ENABLE BIT(30)
96 #define PCIE_ATU_FUNC_NUM_MATCH_EN BIT(19)
97 #define PCIE_ATU_LOWER_BASE 0x90C
98 #define PCIE_ATU_UPPER_BASE 0x910
99 #define PCIE_ATU_LIMIT 0x914
100 #define PCIE_ATU_LOWER_TARGET 0x918
101 #define PCIE_ATU_BUS(x) FIELD_PREP(GENMASK(31, 24), x)
102 #define PCIE_ATU_DEV(x) FIELD_PREP(GENMASK(23, 19), x)
103 #define PCIE_ATU_FUNC(x) FIELD_PREP(GENMASK(18, 16), x)
104 #define PCIE_ATU_UPPER_TARGET 0x91C
105
106 #define PCIE_MISC_CONTROL_1_OFF 0x8BC
107 #define PCIE_DBI_RO_WR_EN BIT(0)
108
109 #define PCIE_MSIX_DOORBELL 0x948
110 #define PCIE_MSIX_DOORBELL_PF_SHIFT 24
111
112 #define PCIE_PL_CHK_REG_CONTROL_STATUS 0xB20
113 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_START BIT(0)
114 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_CONTINUOUS BIT(1)
115 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_COMPARISON_ERROR BIT(16)
116 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_LOGIC_ERROR BIT(17)
117 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_COMPLETE BIT(18)
118
119 #define PCIE_PL_CHK_REG_ERR_ADDR 0xB28
120
121 /*
122 * iATU Unroll-specific register definitions
123 * From 4.80 core version the address translation will be made by unroll
124 */
125 #define PCIE_ATU_UNR_REGION_CTRL1 0x00
126 #define PCIE_ATU_UNR_REGION_CTRL2 0x04
127 #define PCIE_ATU_UNR_LOWER_BASE 0x08
128 #define PCIE_ATU_UNR_UPPER_BASE 0x0C
129 #define PCIE_ATU_UNR_LOWER_LIMIT 0x10
130 #define PCIE_ATU_UNR_LOWER_TARGET 0x14
131 #define PCIE_ATU_UNR_UPPER_TARGET 0x18
132 #define PCIE_ATU_UNR_UPPER_LIMIT 0x20
133
134 /*
135 * The default address offset between dbi_base and atu_base. Root controller
136 * drivers are not required to initialize atu_base if the offset matches this
137 * default; the driver core automatically derives atu_base from dbi_base using
138 * this offset, if atu_base not set.
139 */
140 #define DEFAULT_DBI_ATU_OFFSET (0x3 << 20)
141
142 /* Register address builder */
143 #define PCIE_GET_ATU_OUTB_UNR_REG_OFFSET(region) ((region) << 9)
144
145 #define PCIE_GET_ATU_INB_UNR_REG_OFFSET(region) (((region) << 9) | BIT(8))
146
147 #define MAX_MSI_IRQS 256
148 #define MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL 32
149 #define MAX_MSI_CTRLS (MAX_MSI_IRQS / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL)
150 #define MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE 12
151 #define MSI_DEF_NUM_VECTORS 32
152
153 /* Maximum number of inbound/outbound iATUs */
154 #define MAX_IATU_IN 256
155 #define MAX_IATU_OUT 256
156
157 struct pcie_port;
158 struct dw_pcie;
159 struct dw_pcie_ep;
160
161 enum dw_pcie_region_type {
162 DW_PCIE_REGION_UNKNOWN,
163 DW_PCIE_REGION_INBOUND,
164 DW_PCIE_REGION_OUTBOUND,
165 };
166
167 enum dw_pcie_device_mode {
168 DW_PCIE_UNKNOWN_TYPE,
169 DW_PCIE_EP_TYPE,
170 DW_PCIE_LEG_EP_TYPE,
171 DW_PCIE_RC_TYPE,
172 };
173
174 struct dw_pcie_host_ops {
175 int (*host_init)(struct pcie_port *pp);
176 void (*set_num_vectors)(struct pcie_port *pp);
177 int (*msi_host_init)(struct pcie_port *pp);
178 };
179
180 struct pcie_port {
181 u64 cfg0_base;
182 void __iomem *va_cfg0_base;
183 u32 cfg0_size;
184 resource_size_t io_base;
185 phys_addr_t io_bus_addr;
186 u32 io_size;
187 int irq;
188 const struct dw_pcie_host_ops *ops;
189 int msi_irq;
190 struct irq_domain *irq_domain;
191 struct irq_domain *msi_domain;
192 u16 msi_msg;
193 dma_addr_t msi_data;
194 struct irq_chip *msi_irq_chip;
195 u32 num_vectors;
196 u32 irq_mask[MAX_MSI_CTRLS];
197 struct pci_host_bridge *bridge;
198 raw_spinlock_t lock;
199 DECLARE_BITMAP(msi_irq_in_use, MAX_MSI_IRQS);
200 };
201
202 enum dw_pcie_as_type {
203 DW_PCIE_AS_UNKNOWN,
204 DW_PCIE_AS_MEM,
205 DW_PCIE_AS_IO,
206 };
207
208 struct dw_pcie_ep_ops {
209 void (*ep_init)(struct dw_pcie_ep *ep);
210 int (*raise_irq)(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, enum pci_epc_irq_type type, u16 interrupt_num);
211 const struct pci_epc_features *(*get_features)(struct dw_pcie_ep *ep);
212 /*
213 * Provide a method to implement the different func config space
214 * access for different platform, if different func have different
215 * offset, return the offset of func. if use write a register way
216 * return a 0, and implement code in callback function of platform
217 * driver.
218 */
219 unsigned int (*func_conf_select)(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no);
220 };
221
222 struct dw_pcie_ep_func {
223 struct list_head list;
224 u8 func_no;
225 u8 msi_cap; /* MSI capability offset */
226 u8 msix_cap; /* MSI-X capability offset */
227 };
228
229 struct dw_pcie_ep {
230 struct pci_epc *epc;
231 struct list_head func_list;
232 const struct dw_pcie_ep_ops *ops;
233 phys_addr_t phys_base;
234 size_t addr_size;
235 size_t page_size;
236 u8 bar_to_atu[PCI_STD_NUM_BARS];
237 phys_addr_t *outbound_addr;
238 unsigned long *ib_window_map;
239 unsigned long *ob_window_map;
240 u32 num_ib_windows;
241 u32 num_ob_windows;
242 void __iomem *msi_mem;
243 phys_addr_t msi_mem_phys;
244 struct pci_epf_bar *epf_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
245 };
246
247 struct dw_pcie_ops {
248 u64 (*cpu_addr_fixup)(struct dw_pcie *pcie, u64 cpu_addr);
249 u32 (*read_dbi)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg, size_t size);
250 void (*write_dbi)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg, size_t size, u32 val);
251 void (*write_dbi2)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg, size_t size, u32 val);
252 int (*link_up)(struct dw_pcie *pcie);
253 int (*start_link)(struct dw_pcie *pcie);
254 void (*stop_link)(struct dw_pcie *pcie);
255 };
256
257 struct dw_pcie {
258 struct device *dev;
259 void __iomem *dbi_base;
260 void __iomem *dbi_base2;
261 /* Used when iatu_unroll_enabled is true */
262 void __iomem *atu_base;
263 u32 num_viewport;
264 u8 iatu_unroll_enabled;
265 struct pcie_port pp;
266 struct dw_pcie_ep ep;
267 const struct dw_pcie_ops *ops;
268 unsigned int version;
269 int num_lanes;
270 int link_gen;
271 u8 n_fts[2];
272 };
273
274 #define to_dw_pcie_from_pp(port) container_of((port), struct dw_pcie, pp)
275
276 #define to_dw_pcie_from_ep(endpoint) container_of((endpoint), struct dw_pcie, ep)
277
278 u8 dw_pcie_find_capability(struct dw_pcie *pci, u8 cap);
279 u16 dw_pcie_find_ext_capability(struct dw_pcie *pci, u8 cap);
280
281 int dw_pcie_read(void __iomem *addr, int size, u32 *val);
282 int dw_pcie_write(void __iomem *addr, int size, u32 val);
283
284 u32 dw_pcie_read_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size);
285 void dw_pcie_write_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size, u32 val);
286 void dw_pcie_write_dbi2(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size, u32 val);
287 int dw_pcie_link_up(struct dw_pcie *pci);
288 void dw_pcie_upconfig_setup(struct dw_pcie *pci);
289 int dw_pcie_wait_for_link(struct dw_pcie *pci);
290 void dw_pcie_prog_outbound_atu(struct dw_pcie *pci, int index, int type, u64 cpu_addr, u64 pci_addr, u32 size);
291 void dw_pcie_prog_ep_outbound_atu(struct dw_pcie *pci, u8 func_no, int index, int type, u64 cpu_addr, u64 pci_addr,
292 u32 size);
293 int dw_pcie_prog_inbound_atu(struct dw_pcie *pci, u8 func_no, int index, int bar, u64 cpu_addr,
294 enum dw_pcie_as_type as_type);
295 void dw_pcie_disable_atu(struct dw_pcie *pci, int index, enum dw_pcie_region_type type);
296 void dw_pcie_setup(struct dw_pcie *pci);
297
dw_pcie_writel_dbi(struct dw_pcie * pci,u32 reg,u32 val)298 static inline void dw_pcie_writel_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u32 val)
299 {
300 dw_pcie_write_dbi(pci, reg, 0x4, val);
301 }
302
dw_pcie_readl_dbi(struct dw_pcie * pci,u32 reg)303 static inline u32 dw_pcie_readl_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
304 {
305 return dw_pcie_read_dbi(pci, reg, 0x4);
306 }
307
dw_pcie_writew_dbi(struct dw_pcie * pci,u32 reg,u16 val)308 static inline void dw_pcie_writew_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u16 val)
309 {
310 dw_pcie_write_dbi(pci, reg, 0x2, val);
311 }
312
dw_pcie_readw_dbi(struct dw_pcie * pci,u32 reg)313 static inline u16 dw_pcie_readw_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
314 {
315 return dw_pcie_read_dbi(pci, reg, 0x2);
316 }
317
dw_pcie_writeb_dbi(struct dw_pcie * pci,u32 reg,u8 val)318 static inline void dw_pcie_writeb_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u8 val)
319 {
320 dw_pcie_write_dbi(pci, reg, 0x1, val);
321 }
322
dw_pcie_readb_dbi(struct dw_pcie * pci,u32 reg)323 static inline u8 dw_pcie_readb_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
324 {
325 return dw_pcie_read_dbi(pci, reg, 0x1);
326 }
327
dw_pcie_writel_dbi2(struct dw_pcie * pci,u32 reg,u32 val)328 static inline void dw_pcie_writel_dbi2(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u32 val)
329 {
330 dw_pcie_write_dbi2(pci, reg, 0x4, val);
331 }
332
dw_pcie_dbi_ro_wr_en(struct dw_pcie * pci)333 static inline void dw_pcie_dbi_ro_wr_en(struct dw_pcie *pci)
334 {
335 u32 reg;
336 u32 val;
337
338 reg = PCIE_MISC_CONTROL_1_OFF;
339 val = dw_pcie_readl_dbi(pci, reg);
340 val |= PCIE_DBI_RO_WR_EN;
341 dw_pcie_writel_dbi(pci, reg, val);
342 }
343
dw_pcie_dbi_ro_wr_dis(struct dw_pcie * pci)344 static inline void dw_pcie_dbi_ro_wr_dis(struct dw_pcie *pci)
345 {
346 u32 reg;
347 u32 val;
348
349 reg = PCIE_MISC_CONTROL_1_OFF;
350 val = dw_pcie_readl_dbi(pci, reg);
351 val &= ~PCIE_DBI_RO_WR_EN;
352 dw_pcie_writel_dbi(pci, reg, val);
353 }
354
355 #ifdef CONFIG_PCIE_DW_HOST
356 irqreturn_t dw_handle_msi_irq(struct pcie_port *pp);
357 void dw_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp);
358 void dw_pcie_free_msi(struct pcie_port *pp);
359 void dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port *pp);
360 int dw_pcie_host_init(struct pcie_port *pp);
361 void dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port *pp);
362 int dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port *pp);
363 void __iomem *dw_pcie_own_conf_map_bus(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where);
364 #else
dw_handle_msi_irq(struct pcie_port * pp)365 static inline irqreturn_t dw_handle_msi_irq(struct pcie_port *pp)
366 {
367 return IRQ_NONE;
368 }
369
dw_pcie_msi_init(struct pcie_port * pp)370 static inline void dw_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp)
371 {
372 }
373
dw_pcie_free_msi(struct pcie_port * pp)374 static inline void dw_pcie_free_msi(struct pcie_port *pp)
375 {
376 }
377
dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port * pp)378 static inline void dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port *pp)
379 {
380 }
381
dw_pcie_host_init(struct pcie_port * pp)382 static inline int dw_pcie_host_init(struct pcie_port *pp)
383 {
384 return 0;
385 }
386
dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port * pp)387 static inline void dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port *pp)
388 {
389 }
390
dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port * pp)391 static inline int dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port *pp)
392 {
393 return 0;
394 }
dw_pcie_own_conf_map_bus(struct pci_bus * bus,unsigned int devfn,int where)395 static inline void __iomem *dw_pcie_own_conf_map_bus(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where)
396 {
397 return NULL;
398 }
399 #endif
400
401 #ifdef CONFIG_PCIE_DW_EP
402 void dw_pcie_ep_linkup(struct dw_pcie_ep *ep);
403 int dw_pcie_ep_init(struct dw_pcie_ep *ep);
404 int dw_pcie_ep_init_complete(struct dw_pcie_ep *ep);
405 void dw_pcie_ep_init_notify(struct dw_pcie_ep *ep);
406 void dw_pcie_ep_exit(struct dw_pcie_ep *ep);
407 int dw_pcie_ep_raise_legacy_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no);
408 int dw_pcie_ep_raise_msi_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, u8 interrupt_num);
409 int dw_pcie_ep_raise_msix_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, u16 interrupt_num);
410 int dw_pcie_ep_raise_msix_irq_doorbell(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, u16 interrupt_num);
411 void dw_pcie_ep_reset_bar(struct dw_pcie *pci, enum pci_barno bar);
412 struct dw_pcie_ep_func *dw_pcie_ep_get_func_from_ep(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no);
413 #else
dw_pcie_ep_linkup(struct dw_pcie_ep * ep)414 static inline void dw_pcie_ep_linkup(struct dw_pcie_ep *ep)
415 {
416 }
417
dw_pcie_ep_init(struct dw_pcie_ep * ep)418 static inline int dw_pcie_ep_init(struct dw_pcie_ep *ep)
419 {
420 return 0;
421 }
422
dw_pcie_ep_init_complete(struct dw_pcie_ep * ep)423 static inline int dw_pcie_ep_init_complete(struct dw_pcie_ep *ep)
424 {
425 return 0;
426 }
427
dw_pcie_ep_init_notify(struct dw_pcie_ep * ep)428 static inline void dw_pcie_ep_init_notify(struct dw_pcie_ep *ep)
429 {
430 }
431
dw_pcie_ep_exit(struct dw_pcie_ep * ep)432 static inline void dw_pcie_ep_exit(struct dw_pcie_ep *ep)
433 {
434 }
435
dw_pcie_ep_raise_legacy_irq(struct dw_pcie_ep * ep,u8 func_no)436 static inline int dw_pcie_ep_raise_legacy_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no)
437 {
438 return 0;
439 }
440
dw_pcie_ep_raise_msi_irq(struct dw_pcie_ep * ep,u8 func_no,u8 interrupt_num)441 static inline int dw_pcie_ep_raise_msi_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, u8 interrupt_num)
442 {
443 return 0;
444 }
445
dw_pcie_ep_raise_msix_irq(struct dw_pcie_ep * ep,u8 func_no,u16 interrupt_num)446 static inline int dw_pcie_ep_raise_msix_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, u16 interrupt_num)
447 {
448 return 0;
449 }
450
dw_pcie_ep_raise_msix_irq_doorbell(struct dw_pcie_ep * ep,u8 func_no,u16 interrupt_num)451 static inline int dw_pcie_ep_raise_msix_irq_doorbell(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no, u16 interrupt_num)
452 {
453 return 0;
454 }
455
dw_pcie_ep_reset_bar(struct dw_pcie * pci,enum pci_barno bar)456 static inline void dw_pcie_ep_reset_bar(struct dw_pcie *pci, enum pci_barno bar)
457 {
458 }
459
dw_pcie_ep_get_func_from_ep(struct dw_pcie_ep * ep,u8 func_no)460 static inline struct dw_pcie_ep_func *dw_pcie_ep_get_func_from_ep(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no)
461 {
462 return NULL;
463 }
464 #endif
465 #endif /* _PCIE_DESIGNWARE_H */
466