]> git.sur5r.net Git - u-boot/blobdiff - drivers/pci/pcie_intel_fpga.c
pci: intel: Add Intel FPGA PCIe controller driver
[u-boot] / drivers / pci / pcie_intel_fpga.c
diff --git a/drivers/pci/pcie_intel_fpga.c b/drivers/pci/pcie_intel_fpga.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3cdf05b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,430 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+/*
+ * Intel FPGA PCIe host controller driver
+ *
+ * Copyright (C) 2013-2018 Intel Corporation. All rights reserved
+ *
+ */
+
+#include <common.h>
+#include <dm.h>
+#include <pci.h>
+#include <asm/io.h>
+
+#define RP_TX_REG0                     0x2000
+#define RP_TX_CNTRL                    0x2004
+#define RP_TX_SOP                      BIT(0)
+#define RP_TX_EOP                      BIT(1)
+#define RP_RXCPL_STATUS                        0x200C
+#define RP_RXCPL_SOP                   BIT(0)
+#define RP_RXCPL_EOP                   BIT(1)
+#define RP_RXCPL_REG                   0x2008
+#define P2A_INT_STATUS                 0x3060
+#define P2A_INT_STS_ALL                        0xf
+#define P2A_INT_ENABLE                 0x3070
+#define RP_CAP_OFFSET                  0x70
+
+/* TLP configuration type 0 and 1 */
+#define TLP_FMTTYPE_CFGRD0             0x04    /* Configuration Read Type 0 */
+#define TLP_FMTTYPE_CFGWR0             0x44    /* Configuration Write Type 0 */
+#define TLP_FMTTYPE_CFGRD1             0x05    /* Configuration Read Type 1 */
+#define TLP_FMTTYPE_CFGWR1             0x45    /* Configuration Write Type 1 */
+#define TLP_PAYLOAD_SIZE               0x01
+#define TLP_READ_TAG                   0x1d
+#define TLP_WRITE_TAG                  0x10
+#define RP_DEVFN                       0
+
+#define RP_CFG_ADDR(pcie, reg)                                         \
+               ((pcie->hip_base) + (reg) + (1 << 20))
+#define TLP_REQ_ID(bus, devfn)         (((bus) << 8) | (devfn))
+
+#define TLP_CFGRD_DW0(pcie, bus)                                       \
+       ((((bus != pcie->first_busno) ? TLP_FMTTYPE_CFGRD0              \
+                                     : TLP_FMTTYPE_CFGRD1) << 24) |    \
+                                       TLP_PAYLOAD_SIZE)
+
+#define TLP_CFGWR_DW0(pcie, bus)                                       \
+       ((((bus != pcie->first_busno) ? TLP_FMTTYPE_CFGWR0              \
+                                     : TLP_FMTTYPE_CFGWR1) << 24) |    \
+                                       TLP_PAYLOAD_SIZE)
+
+#define TLP_CFG_DW1(pcie, tag, be)                                     \
+       (((TLP_REQ_ID(pcie->first_busno,  RP_DEVFN)) << 16) | (tag << 8) | (be))
+#define TLP_CFG_DW2(bus, dev, fn, offset)                              \
+       (((bus) << 24) | ((dev) << 19) | ((fn) << 16) | (offset))
+
+#define TLP_COMP_STATUS(s)             (((s) >> 13) & 7)
+#define TLP_BYTE_COUNT(s)              (((s) >> 0) & 0xfff)
+#define TLP_HDR_SIZE                   3
+#define TLP_LOOP                       500
+#define DWORD_MASK                     3
+
+#define IS_ROOT_PORT(pcie, bdf)                                \
+               ((PCI_BUS(bdf) == pcie->first_busno) ? true : false)
+
+#define PCI_EXP_LNKSTA         18      /* Link Status */
+#define PCI_EXP_LNKSTA_DLLLA   0x2000  /* Data Link Layer Link Active */
+
+/**
+ * struct intel_fpga_pcie - Intel FPGA PCIe controller state
+ * @bus: Pointer to the PCI bus
+ * @cra_base: The base address of CRA register space
+ * @hip_base: The base address of Rootport configuration space
+ * @first_busno: This driver supports multiple PCIe controllers.
+ *               first_busno stores the bus number of the PCIe root-port
+ *               number which may vary depending on the PCIe setup.
+ */
+struct intel_fpga_pcie {
+       struct udevice *bus;
+       void __iomem *cra_base;
+       void __iomem *hip_base;
+       int first_busno;
+};
+
+/**
+ * Intel FPGA PCIe port uses BAR0 of RC's configuration space as the
+ * translation from PCI bus to native BUS. Entire DDR region is mapped
+ * into PCIe space using these registers, so it can be reached by DMA from
+ * EP devices.
+ * The BAR0 of bridge should be hidden during enumeration to avoid the
+ * sizing and resource allocation by PCIe core.
+ */
+static bool intel_fpga_pcie_hide_rc_bar(struct intel_fpga_pcie *pcie,
+                                       pci_dev_t bdf, int offset)
+{
+       if (IS_ROOT_PORT(pcie, bdf) && PCI_DEV(bdf) == 0 &&
+           PCI_FUNC(bdf) == 0 && offset == PCI_BASE_ADDRESS_0)
+               return true;
+
+       return false;
+}
+
+static inline void cra_writel(struct intel_fpga_pcie *pcie, const u32 value,
+                             const u32 reg)
+{
+       writel(value, pcie->cra_base + reg);
+}
+
+static inline u32 cra_readl(struct intel_fpga_pcie *pcie, const u32 reg)
+{
+       return readl(pcie->cra_base + reg);
+}
+
+static bool intel_fpga_pcie_link_up(struct intel_fpga_pcie *pcie)
+{
+       return !!(readw(RP_CFG_ADDR(pcie, RP_CAP_OFFSET + PCI_EXP_LNKSTA))
+                       & PCI_EXP_LNKSTA_DLLLA);
+}
+
+static bool intel_fpga_pcie_addr_valid(struct intel_fpga_pcie *pcie,
+                                      pci_dev_t bdf)
+{
+       /* If there is no link, then there is no device */
+       if (!IS_ROOT_PORT(pcie, bdf) && !intel_fpga_pcie_link_up(pcie))
+               return false;
+
+       /* access only one slot on each root port */
+       if (IS_ROOT_PORT(pcie, bdf) && PCI_DEV(bdf) > 0)
+               return false;
+
+       if ((PCI_BUS(bdf) == pcie->first_busno + 1) && PCI_DEV(bdf) > 0)
+               return false;
+
+       return true;
+}
+
+static void tlp_write_tx(struct intel_fpga_pcie *pcie, u32 reg0, u32 ctrl)
+{
+       cra_writel(pcie, reg0, RP_TX_REG0);
+       cra_writel(pcie, ctrl, RP_TX_CNTRL);
+}
+
+static int tlp_read_packet(struct intel_fpga_pcie *pcie, u32 *value)
+{
+       int i;
+       u32 ctrl;
+       u32 comp_status;
+       u32 dw[4];
+       u32 count = 0;
+
+       for (i = 0; i < TLP_LOOP; i++) {
+               ctrl = cra_readl(pcie, RP_RXCPL_STATUS);
+               if (!(ctrl & RP_RXCPL_SOP))
+                       continue;
+
+               /* read first DW */
+               dw[count++] = cra_readl(pcie, RP_RXCPL_REG);
+
+               /* Poll for EOP */
+               for (i = 0; i < TLP_LOOP; i++) {
+                       ctrl = cra_readl(pcie, RP_RXCPL_STATUS);
+                       dw[count++] = cra_readl(pcie, RP_RXCPL_REG);
+                       if (ctrl & RP_RXCPL_EOP) {
+                               comp_status = TLP_COMP_STATUS(dw[1]);
+                               if (comp_status)
+                                       return -EFAULT;
+
+                               if (value &&
+                                   TLP_BYTE_COUNT(dw[1]) == sizeof(u32) &&
+                                   count >= 3)
+                                       *value = dw[3];
+
+                               return 0;
+                       }
+               }
+
+               udelay(5);
+       }
+
+       dev_err(pcie->dev, "read TLP packet timed out\n");
+       return -ENODEV;
+}
+
+static void tlp_write_packet(struct intel_fpga_pcie *pcie, u32 *headers,
+                            u32 data)
+{
+       tlp_write_tx(pcie, headers[0], RP_TX_SOP);
+
+       tlp_write_tx(pcie, headers[1], 0);
+
+       tlp_write_tx(pcie, headers[2], 0);
+
+       tlp_write_tx(pcie, data, RP_TX_EOP);
+}
+
+static int tlp_cfg_dword_read(struct intel_fpga_pcie *pcie, pci_dev_t bdf,
+                             int offset, u8 byte_en, u32 *value)
+{
+       u32 headers[TLP_HDR_SIZE];
+       u8 busno = PCI_BUS(bdf);
+
+       headers[0] = TLP_CFGRD_DW0(pcie, busno);
+       headers[1] = TLP_CFG_DW1(pcie, TLP_READ_TAG, byte_en);
+       headers[2] = TLP_CFG_DW2(busno, PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf), offset);
+
+       tlp_write_packet(pcie, headers, 0);
+
+       return tlp_read_packet(pcie, value);
+}
+
+static int tlp_cfg_dword_write(struct intel_fpga_pcie *pcie, pci_dev_t bdf,
+                              int offset, u8 byte_en, u32 value)
+{
+       u32 headers[TLP_HDR_SIZE];
+       u8 busno = PCI_BUS(bdf);
+
+       headers[0] = TLP_CFGWR_DW0(pcie, busno);
+       headers[1] = TLP_CFG_DW1(pcie, TLP_WRITE_TAG, byte_en);
+       headers[2] = TLP_CFG_DW2(busno, PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf), offset);
+
+       tlp_write_packet(pcie, headers, value);
+
+       return tlp_read_packet(pcie, NULL);
+}
+
+int intel_fpga_rp_conf_addr(struct udevice *bus, pci_dev_t bdf,
+                           uint offset, void **paddress)
+{
+       struct intel_fpga_pcie *pcie = dev_get_priv(bus);
+
+       *paddress = RP_CFG_ADDR(pcie, offset);
+
+       return 0;
+}
+
+static int intel_fpga_pcie_rp_rd_conf(struct udevice *bus, pci_dev_t bdf,
+                                     uint offset, ulong *valuep,
+                                     enum pci_size_t size)
+{
+       return pci_generic_mmap_read_config(bus, intel_fpga_rp_conf_addr,
+                                           bdf, offset, valuep, size);
+}
+
+static int intel_fpga_pcie_rp_wr_conf(struct udevice *bus, pci_dev_t bdf,
+                                     uint offset, ulong value,
+                                     enum pci_size_t size)
+{
+       int ret;
+       struct intel_fpga_pcie *pcie = dev_get_priv(bus);
+
+       ret = pci_generic_mmap_write_config(bus, intel_fpga_rp_conf_addr,
+                                           bdf, offset, value, size);
+       if (!ret) {
+               /* Monitor changes to PCI_PRIMARY_BUS register on root port
+                * and update local copy of root bus number accordingly.
+                */
+               if (offset == PCI_PRIMARY_BUS)
+                       pcie->first_busno = (u8)(value);
+       }
+
+       return ret;
+}
+
+static u8 pcie_get_byte_en(uint offset, enum pci_size_t size)
+{
+       switch (size) {
+       case PCI_SIZE_8:
+               return 1 << (offset & 3);
+       case PCI_SIZE_16:
+               return 3 << (offset & 3);
+       default:
+               return 0xf;
+       }
+}
+
+static int _pcie_intel_fpga_read_config(struct intel_fpga_pcie *pcie,
+                                       pci_dev_t bdf, uint offset,
+                                       ulong *valuep, enum pci_size_t size)
+{
+       int ret;
+       u32 data;
+       u8 byte_en;
+
+       /* Uses memory mapped method to read rootport config registers */
+       if (IS_ROOT_PORT(pcie, bdf))
+               return intel_fpga_pcie_rp_rd_conf(pcie->bus, bdf,
+                                      offset, valuep, size);
+
+       byte_en = pcie_get_byte_en(offset, size);
+       ret = tlp_cfg_dword_read(pcie, bdf, offset & ~DWORD_MASK,
+                                byte_en, &data);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       dev_dbg(pcie->dev, "(addr,size,val)=(0x%04x, %d, 0x%08x)\n",
+               offset, size, data);
+       *valuep = pci_conv_32_to_size(data, offset, size);
+
+       return 0;
+}
+
+static int _pcie_intel_fpga_write_config(struct intel_fpga_pcie *pcie,
+                                        pci_dev_t bdf, uint offset,
+                                        ulong value, enum pci_size_t size)
+{
+       u32 data;
+       u8 byte_en;
+
+       dev_dbg(pcie->dev, "PCIE CFG write: (b.d.f)=(%02d.%02d.%02d)\n",
+               PCI_BUS(bdf), PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf));
+       dev_dbg(pcie->dev, "(addr,size,val)=(0x%04x, %d, 0x%08lx)\n",
+               offset, size, value);
+
+       /* Uses memory mapped method to read rootport config registers */
+       if (IS_ROOT_PORT(pcie, bdf))
+               return intel_fpga_pcie_rp_wr_conf(pcie->bus, bdf, offset,
+                                                 value, size);
+
+       byte_en = pcie_get_byte_en(offset, size);
+       data = pci_conv_size_to_32(0, value, offset, size);
+
+       return tlp_cfg_dword_write(pcie, bdf, offset & ~DWORD_MASK,
+                                  byte_en, data);
+}
+
+static int pcie_intel_fpga_read_config(struct udevice *bus, pci_dev_t bdf,
+                                      uint offset, ulong *valuep,
+                                      enum pci_size_t size)
+{
+       struct intel_fpga_pcie *pcie = dev_get_priv(bus);
+
+       dev_dbg(pcie->dev, "PCIE CFG read:  (b.d.f)=(%02d.%02d.%02d)\n",
+               PCI_BUS(bdf), PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf));
+
+       if (intel_fpga_pcie_hide_rc_bar(pcie, bdf, offset)) {
+               *valuep = (u32)pci_get_ff(size);
+               return 0;
+       }
+
+       if (!intel_fpga_pcie_addr_valid(pcie, bdf)) {
+               *valuep = (u32)pci_get_ff(size);
+               return 0;
+       }
+
+       return _pcie_intel_fpga_read_config(pcie, bdf, offset, valuep, size);
+}
+
+static int pcie_intel_fpga_write_config(struct udevice *bus, pci_dev_t bdf,
+                                       uint offset, ulong value,
+                                       enum pci_size_t size)
+{
+       struct intel_fpga_pcie *pcie = dev_get_priv(bus);
+
+       if (intel_fpga_pcie_hide_rc_bar(pcie, bdf, offset))
+               return 0;
+
+       if (!intel_fpga_pcie_addr_valid(pcie, bdf))
+               return 0;
+
+       return _pcie_intel_fpga_write_config(pcie, bdf, offset, value,
+                                         size);
+}
+
+static int pcie_intel_fpga_probe(struct udevice *dev)
+{
+       struct intel_fpga_pcie *pcie = dev_get_priv(dev);
+
+       pcie->bus = pci_get_controller(dev);
+       pcie->first_busno = dev->seq;
+
+       /* clear all interrupts */
+       cra_writel(pcie, P2A_INT_STS_ALL, P2A_INT_STATUS);
+       /* disable all interrupts */
+       cra_writel(pcie, 0, P2A_INT_ENABLE);
+
+       return 0;
+}
+
+static int pcie_intel_fpga_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
+{
+       struct intel_fpga_pcie *pcie = dev_get_priv(dev);
+       struct fdt_resource reg_res;
+       int node = dev_of_offset(dev);
+       int ret;
+
+       DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
+
+       ret = fdt_get_named_resource(gd->fdt_blob, node, "reg", "reg-names",
+                                    "Cra", &reg_res);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "resource \"Cra\" not found\n");
+               return ret;
+       }
+
+       pcie->cra_base = map_physmem(reg_res.start,
+                                    fdt_resource_size(&reg_res),
+                                    MAP_NOCACHE);
+
+       ret = fdt_get_named_resource(gd->fdt_blob, node, "reg", "reg-names",
+                                    "Hip", &reg_res);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "resource \"Hip\" not found\n");
+               return ret;
+       }
+
+       pcie->hip_base = map_physmem(reg_res.start,
+                                    fdt_resource_size(&reg_res),
+                                    MAP_NOCACHE);
+
+       return 0;
+}
+
+static const struct dm_pci_ops pcie_intel_fpga_ops = {
+       .read_config    = pcie_intel_fpga_read_config,
+       .write_config   = pcie_intel_fpga_write_config,
+};
+
+static const struct udevice_id pcie_intel_fpga_ids[] = {
+       { .compatible = "altr,pcie-root-port-2.0" },
+       {},
+};
+
+U_BOOT_DRIVER(pcie_intel_fpga) = {
+       .name                   = "pcie_intel_fpga",
+       .id                     = UCLASS_PCI,
+       .of_match               = pcie_intel_fpga_ids,
+       .ops                    = &pcie_intel_fpga_ops,
+       .ofdata_to_platdata     = pcie_intel_fpga_ofdata_to_platdata,
+       .probe                  = pcie_intel_fpga_probe,
+       .priv_auto_alloc_size   = sizeof(struct intel_fpga_pcie),
+};