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driver/pci: add Layerscape PCIe driver
authorMinghuan Lian <Minghuan.Lian@freescale.com>
Wed, 21 Jan 2015 09:29:20 +0000 (17:29 +0800)
committerYork Sun <yorksun@freescale.com>
Tue, 24 Feb 2015 21:10:50 +0000 (13:10 -0800)
The patch adds Freescale Layerscape PCIe driver and provides
up to 4 controllers support.

Signed-off-by: Minghuan Lian <Minghuan.Lian@freescale.com>
Reviewed-by: York Sun <yorksun@freescale.com>
drivers/pci/pcie_layerscape.c

index 291c249c86b64139a4696e16657011e018d22387..bcad8f2aec0cfb992fb08724aa89dcf83b5cc281 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2014 Freescale Semiconductor, Inc.
+ * Copyright 2014-2015 Freescale Semiconductor, Inc.
  * Layerscape PCIe driver
  *
  * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0+
@@ -9,8 +9,465 @@
 #include <asm/arch/fsl_serdes.h>
 #include <pci.h>
 #include <asm/io.h>
+#include <errno.h>
+#include <malloc.h>
 #include <asm/pcie_layerscape.h>
 
+#ifndef CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_BUS
+#define CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_BUS CONFIG_SYS_SDRAM_BASE
+#endif
+
+#ifndef CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_PHYS
+#define CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_PHYS CONFIG_SYS_SDRAM_BASE
+#endif
+
+#ifndef CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_SIZE
+#define CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_SIZE (2 * 1024 * 1024 * 1024UL) /* 2G */
+#endif
+
+/* iATU registers */
+#define PCIE_ATU_VIEWPORT              0x900
+#define PCIE_ATU_REGION_INBOUND                (0x1 << 31)
+#define PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND       (0x0 << 31)
+#define PCIE_ATU_REGION_INDEX0         (0x0 << 0)
+#define PCIE_ATU_REGION_INDEX1         (0x1 << 0)
+#define PCIE_ATU_REGION_INDEX2         (0x2 << 0)
+#define PCIE_ATU_REGION_INDEX3         (0x3 << 0)
+#define PCIE_ATU_CR1                   0x904
+#define PCIE_ATU_TYPE_MEM              (0x0 << 0)
+#define PCIE_ATU_TYPE_IO               (0x2 << 0)
+#define PCIE_ATU_TYPE_CFG0             (0x4 << 0)
+#define PCIE_ATU_TYPE_CFG1             (0x5 << 0)
+#define PCIE_ATU_CR2                   0x908
+#define PCIE_ATU_ENABLE                        (0x1 << 31)
+#define PCIE_ATU_BAR_MODE_ENABLE       (0x1 << 30)
+#define PCIE_ATU_LOWER_BASE            0x90C
+#define PCIE_ATU_UPPER_BASE            0x910
+#define PCIE_ATU_LIMIT                 0x914
+#define PCIE_ATU_LOWER_TARGET          0x918
+#define PCIE_ATU_BUS(x)                        (((x) & 0xff) << 24)
+#define PCIE_ATU_DEV(x)                        (((x) & 0x1f) << 19)
+#define PCIE_ATU_FUNC(x)               (((x) & 0x7) << 16)
+#define PCIE_ATU_UPPER_TARGET          0x91C
+
+#define PCIE_LINK_CAP          0x7c
+#define PCIE_LINK_SPEED_MASK   0xf
+#define PCIE_LINK_STA          0x82
+
+#define PCIE_DBI_SIZE          (4 * 1024) /* 4K */
+
+struct ls_pcie {
+       int idx;
+       void __iomem *dbi;
+       void __iomem *va_cfg0;
+       void __iomem *va_cfg1;
+       struct pci_controller hose;
+};
+
+struct ls_pcie_info {
+       unsigned long regs;
+       int pci_num;
+       u64 cfg0_phys;
+       u64 cfg0_size;
+       u64 cfg1_phys;
+       u64 cfg1_size;
+       u64 mem_bus;
+       u64 mem_phys;
+       u64 mem_size;
+       u64 io_bus;
+       u64 io_phys;
+       u64 io_size;
+};
+
+#define SET_LS_PCIE_INFO(x, num)                       \
+{                                                      \
+       x.regs = CONFIG_SYS_PCIE##num##_ADDR;           \
+       x.cfg0_phys = CONFIG_SYS_PCIE_CFG0_PHYS_OFF +   \
+                     CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR; \
+       x.cfg0_size = CONFIG_SYS_PCIE_CFG0_SIZE;        \
+       x.cfg1_phys = CONFIG_SYS_PCIE_CFG1_PHYS_OFF +   \
+                     CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR; \
+       x.cfg1_size = CONFIG_SYS_PCIE_CFG1_SIZE;        \
+       x.mem_bus = CONFIG_SYS_PCIE_MEM_BUS;            \
+       x.mem_phys = CONFIG_SYS_PCIE_MEM_PHYS_OFF +     \
+                    CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR;  \
+       x.mem_size = CONFIG_SYS_PCIE_MEM_SIZE;          \
+       x.io_bus = CONFIG_SYS_PCIE_IO_BUS;              \
+       x.io_phys = CONFIG_SYS_PCIE_IO_PHYS_OFF +       \
+                   CONFIG_SYS_PCIE##num##_PHYS_ADDR;   \
+       x.io_size = CONFIG_SYS_PCIE_IO_SIZE;            \
+       x.pci_num = num;                                \
+}
+
+#ifdef CONFIG_LS102XA
+#include <asm/arch/immap_ls102xa.h>
+
+/* PEX1/2 Misc Ports Status Register */
+#define LTSSM_STATE_SHIFT      20
+#define LTSSM_STATE_MASK       0x3f
+#define LTSSM_PCIE_L0          0x11 /* L0 state */
+
+static int ls_pcie_link_state(struct ls_pcie *pcie)
+{
+       u32 state;
+       struct ccsr_scfg *scfg = (struct ccsr_scfg *)CONFIG_SYS_FSL_SCFG_ADDR;
+
+       state = in_be32(&scfg->pexmscportsr[pcie->idx]);
+       state = (state >> LTSSM_STATE_SHIFT) & LTSSM_STATE_MASK;
+       if (state < LTSSM_PCIE_L0) {
+               debug("....PCIe link error. LTSSM=0x%02x.\n", state);
+               return 0;
+       }
+
+       return 1;
+}
+#else
+#define PCIE_LDBG 0x7FC
+
+static int ls_pcie_link_state(struct ls_pcie *pcie)
+{
+       u32 state;
+
+       state = readl(pcie->dbi + PCIE_LDBG);
+       if (state)
+               return 1;
+
+       debug("....PCIe link error.\n");
+       return 0;
+}
+#endif
+
+static int ls_pcie_link_up(struct ls_pcie *pcie)
+{
+       int state;
+       u32 cap;
+
+       state = ls_pcie_link_state(pcie);
+       if (state)
+               return state;
+
+       /* Try to download speed to gen1 */
+       cap = readl(pcie->dbi + PCIE_LINK_CAP);
+       writel((cap & (~PCIE_LINK_SPEED_MASK)) | 1, pcie->dbi + PCIE_LINK_CAP);
+       udelay(2000);
+       state = ls_pcie_link_state(pcie);
+       if (state)
+               return state;
+
+       writel(cap, pcie->dbi + PCIE_LINK_CAP);
+
+       return 0;
+}
+
+static void ls_pcie_cfg0_set_busdev(struct ls_pcie *pcie, u32 busdev)
+{
+       writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | PCIE_ATU_REGION_INDEX0,
+              pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
+       writel(busdev, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET);
+}
+
+static void ls_pcie_cfg1_set_busdev(struct ls_pcie *pcie, u32 busdev)
+{
+       writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
+              pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
+       writel(busdev, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET);
+}
+
+static void ls_pcie_iatu_outbound_set(struct ls_pcie *pcie, int idx, int type,
+                                     u64 phys, u64 bus_addr, pci_size_t size)
+{
+       writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | idx, pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
+       writel((u32)phys, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_BASE);
+       writel(phys >> 32, pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_BASE);
+       writel(phys + size - 1, pcie->dbi + PCIE_ATU_LIMIT);
+       writel((u32)bus_addr, pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET);
+       writel(bus_addr >> 32, pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_TARGET);
+       writel(type, pcie->dbi + PCIE_ATU_CR1);
+       writel(PCIE_ATU_ENABLE, pcie->dbi + PCIE_ATU_CR2);
+}
+
+static void ls_pcie_setup_atu(struct ls_pcie *pcie, struct ls_pcie_info *info)
+{
+#ifdef DEBUG
+       int i;
+#endif
+
+       /* ATU 0 : OUTBOUND : CFG0 */
+       ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX0,
+                                 PCIE_ATU_TYPE_CFG0,
+                                 info->cfg0_phys,
+                                 0,
+                                 info->cfg0_size);
+       /* ATU 1 : OUTBOUND : CFG1 */
+       ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
+                                 PCIE_ATU_TYPE_CFG1,
+                                 info->cfg1_phys,
+                                 0,
+                                 info->cfg1_size);
+       /* ATU 2 : OUTBOUND : MEM */
+       ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX2,
+                                 PCIE_ATU_TYPE_MEM,
+                                 info->mem_phys,
+                                 info->mem_bus,
+                                 info->mem_size);
+       /* ATU 3 : OUTBOUND : IO */
+       ls_pcie_iatu_outbound_set(pcie, PCIE_ATU_REGION_INDEX3,
+                                 PCIE_ATU_TYPE_IO,
+                                 info->io_phys,
+                                 info->io_bus,
+                                 info->io_size);
+
+#ifdef DEBUG
+       for (i = 0; i <= PCIE_ATU_REGION_INDEX3; i++) {
+               writel(PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND | i,
+                      pcie->dbi + PCIE_ATU_VIEWPORT);
+               debug("iATU%d:\n", i);
+               debug("\tLOWER PHYS 0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_BASE));
+               debug("\tUPPER PHYS 0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_BASE));
+               debug("\tLOWER BUS  0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_LOWER_TARGET));
+               debug("\tUPPER BUS  0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_UPPER_TARGET));
+               debug("\tLIMIT      0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_LIMIT));
+               debug("\tCR1        0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_CR1));
+               debug("\tCR2        0x%08x\n",
+                     readl(pcie->dbi + PCIE_ATU_CR2));
+       }
+#endif
+}
+
+int pci_skip_dev(struct pci_controller *hose, pci_dev_t dev)
+{
+       /* Do not skip controller */
+       return 0;
+}
+
+static int ls_pcie_addr_valid(struct pci_controller *hose, pci_dev_t d)
+{
+       if (PCI_DEV(d) > 0)
+               return -EINVAL;
+
+       return 0;
+}
+
+static int ls_pcie_read_config(struct pci_controller *hose, pci_dev_t d,
+                              int where, u32 *val)
+{
+       struct ls_pcie *pcie = hose->priv_data;
+       u32 busdev, *addr;
+
+       if (ls_pcie_addr_valid(hose, d)) {
+               *val = 0xffffffff;
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno) {
+               addr = pcie->dbi + (where & ~0x3);
+       } else {
+               busdev = PCIE_ATU_BUS(PCI_BUS(d)) |
+                        PCIE_ATU_DEV(PCI_DEV(d)) |
+                        PCIE_ATU_FUNC(PCI_FUNC(d));
+
+               if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno + 1) {
+                       ls_pcie_cfg0_set_busdev(pcie, busdev);
+                       addr = pcie->va_cfg0 + (where & ~0x3);
+               } else {
+                       ls_pcie_cfg1_set_busdev(pcie, busdev);
+                       addr = pcie->va_cfg1 + (where & ~0x3);
+               }
+       }
+
+       *val = readl(addr);
+
+       return 0;
+}
+
+static int ls_pcie_write_config(struct pci_controller *hose, pci_dev_t d,
+                               int where, u32 val)
+{
+       struct ls_pcie *pcie = hose->priv_data;
+       u32 busdev, *addr;
+
+       if (ls_pcie_addr_valid(hose, d))
+               return -EINVAL;
+
+       if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno) {
+               addr = pcie->dbi + (where & ~0x3);
+       } else {
+               busdev = PCIE_ATU_BUS(PCI_BUS(d)) |
+                        PCIE_ATU_DEV(PCI_DEV(d)) |
+                        PCIE_ATU_FUNC(PCI_FUNC(d));
+
+               if (PCI_BUS(d) == hose->first_busno + 1) {
+                       ls_pcie_cfg0_set_busdev(pcie, busdev);
+                       addr = pcie->va_cfg0 + (where & ~0x3);
+               } else {
+                       ls_pcie_cfg1_set_busdev(pcie, busdev);
+                       addr = pcie->va_cfg1 + (where & ~0x3);
+               }
+       }
+
+       writel(val, addr);
+
+       return 0;
+}
+
+static void ls_pcie_setup_ctrl(struct ls_pcie *pcie,
+                              struct ls_pcie_info *info)
+{
+       struct pci_controller *hose = &pcie->hose;
+       pci_dev_t dev = PCI_BDF(hose->first_busno, 0, 0);
+
+       ls_pcie_setup_atu(pcie, info);
+
+       pci_hose_write_config_dword(hose, dev, PCI_BASE_ADDRESS_0, 0);
+
+       /* program correct class for RC */
+       pci_hose_write_config_word(hose, dev, PCI_CLASS_DEVICE,
+                                  PCI_CLASS_BRIDGE_PCI);
+}
+
+int ls_pcie_init_ctrl(int busno, enum srds_prtcl dev, struct ls_pcie_info *info)
+{
+       struct ls_pcie *pcie;
+       struct pci_controller *hose;
+       int num = dev - PCIE1;
+       pci_dev_t pdev = PCI_BDF(busno, 0, 0);
+       int i, linkup, ep_mode;
+       u8 header_type;
+       u16 temp16;
+
+       if (!is_serdes_configured(dev)) {
+               printf("PCIe%d: disabled\n", num + 1);
+               return busno;
+       }
+
+       pcie = malloc(sizeof(*pcie));
+       if (!pcie)
+               return busno;
+       memset(pcie, 0, sizeof(*pcie));
+
+       hose = &pcie->hose;
+       hose->priv_data = pcie;
+       hose->first_busno = busno;
+       pcie->idx = num;
+       pcie->dbi = map_physmem(info->regs, PCIE_DBI_SIZE, MAP_NOCACHE);
+       pcie->va_cfg0 = map_physmem(info->cfg0_phys,
+                                   info->cfg0_size,
+                                   MAP_NOCACHE);
+       pcie->va_cfg1 = map_physmem(info->cfg1_phys,
+                                   info->cfg1_size,
+                                   MAP_NOCACHE);
+
+       /* outbound memory */
+       pci_set_region(&hose->regions[0],
+                      (pci_size_t)info->mem_bus,
+                      (phys_size_t)info->mem_phys,
+                      (pci_size_t)info->mem_size,
+                      PCI_REGION_MEM);
+
+       /* outbound io */
+       pci_set_region(&hose->regions[1],
+                      (pci_size_t)info->io_bus,
+                      (phys_size_t)info->io_phys,
+                      (pci_size_t)info->io_size,
+                      PCI_REGION_IO);
+
+       /* System memory space */
+       pci_set_region(&hose->regions[2],
+                      CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_BUS,
+                      CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_PHYS,
+                      CONFIG_SYS_PCI_MEMORY_SIZE,
+                      PCI_REGION_SYS_MEMORY);
+
+       hose->region_count = 3;
+
+       for (i = 0; i < hose->region_count; i++)
+               debug("PCI reg:%d %016llx:%016llx %016llx %08lx\n",
+                     i,
+                     (u64)hose->regions[i].phys_start,
+                     (u64)hose->regions[i].bus_start,
+                     (u64)hose->regions[i].size,
+                     hose->regions[i].flags);
+
+       pci_set_ops(hose,
+                   pci_hose_read_config_byte_via_dword,
+                   pci_hose_read_config_word_via_dword,
+                   ls_pcie_read_config,
+                   pci_hose_write_config_byte_via_dword,
+                   pci_hose_write_config_word_via_dword,
+                   ls_pcie_write_config);
+
+       pci_hose_read_config_byte(hose, pdev, PCI_HEADER_TYPE, &header_type);
+       ep_mode = (header_type & 0x7f) == PCI_HEADER_TYPE_NORMAL;
+       printf("PCIe%u: %s ", info->pci_num,
+              ep_mode ? "Endpoint" : "Root Complex");
+
+       linkup = ls_pcie_link_up(pcie);
+
+       if (!linkup) {
+               /* Let the user know there's no PCIe link */
+               printf("no link, regs @ 0x%lx\n", info->regs);
+               hose->last_busno = hose->first_busno;
+               return busno;
+       }
+
+       /* Print the negotiated PCIe link width */
+       pci_hose_read_config_word(hose, dev, PCIE_LINK_STA, &temp16);
+               printf("x%d gen%d, regs @ 0x%lx\n", (temp16 & 0x3f0) >> 4,
+                      (temp16 & 0xf), info->regs);
+
+       if (ep_mode)
+               return busno;
+
+       ls_pcie_setup_ctrl(pcie, info);
+
+       pci_register_hose(hose);
+
+       hose->last_busno = pci_hose_scan(hose);
+
+       printf("PCIe%x: Bus %02x - %02x\n",
+              info->pci_num, hose->first_busno, hose->last_busno);
+
+       return hose->last_busno + 1;
+}
+
+int ls_pcie_init_board(int busno)
+{
+       struct ls_pcie_info info;
+
+#ifdef CONFIG_PCIE1
+       SET_LS_PCIE_INFO(info, 1);
+       busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE1, &info);
+#endif
+
+#ifdef CONFIG_PCIE2
+       SET_LS_PCIE_INFO(info, 2);
+       busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE2, &info);
+#endif
+
+#ifdef CONFIG_PCIE3
+       SET_LS_PCIE_INFO(info, 3);
+       busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE3, &info);
+#endif
+
+#ifdef CONFIG_PCIE4
+       SET_LS_PCIE_INFO(info, 4);
+       busno = ls_pcie_init_ctrl(busno, PCIE4, &info);
+#endif
+
+       return busno;
+}
+
+void pci_init_board(void)
+{
+       ls_pcie_init_board(0);
+}
+
 #ifdef CONFIG_OF_BOARD_SETUP
 #include <libfdt.h>
 #include <fdt_support.h>
@@ -38,6 +495,14 @@ void ft_pcie_setup(void *blob, bd_t *bd)
        #ifdef CONFIG_PCIE2
        ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE2_ADDR, PCIE2);
        #endif
+
+       #ifdef CONFIG_PCIE3
+       ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE3_ADDR, PCIE3);
+       #endif
+
+       #ifdef CONFIG_PCIE4
+       ft_pcie_ls_setup(blob, FSL_PCIE_COMPAT, CONFIG_SYS_PCIE4_ADDR, PCIE4);
+       #endif
 }
 
 #else
@@ -45,7 +510,3 @@ void ft_pcie_setup(void *blob, bd_t *bd)
 {
 }
 #endif
-
-void pci_init_board(void)
-{
-}