]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/pci/controller/cadence/pcie-cadence-host.c
Linux 6.14-rc3
[linux.git] / drivers / pci / controller / cadence / pcie-cadence-host.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 // Copyright (c) 2017 Cadence
3 // Cadence PCIe host controller driver.
4 // Author: Cyrille Pitchen <[email protected]>
5
6 #include <linux/delay.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/list_sort.h>
9 #include <linux/of_address.h>
10 #include <linux/of_pci.h>
11 #include <linux/platform_device.h>
12
13 #include "pcie-cadence.h"
14
15 #define LINK_RETRAIN_TIMEOUT HZ
16
17 static u64 bar_max_size[] = {
18         [RP_BAR0] = _ULL(128 * SZ_2G),
19         [RP_BAR1] = SZ_2G,
20         [RP_NO_BAR] = _BITULL(63),
21 };
22
23 static u8 bar_aperture_mask[] = {
24         [RP_BAR0] = 0x1F,
25         [RP_BAR1] = 0xF,
26 };
27
28 void __iomem *cdns_pci_map_bus(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
29                                int where)
30 {
31         struct pci_host_bridge *bridge = pci_find_host_bridge(bus);
32         struct cdns_pcie_rc *rc = pci_host_bridge_priv(bridge);
33         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
34         unsigned int busn = bus->number;
35         u32 addr0, desc0;
36
37         if (pci_is_root_bus(bus)) {
38                 /*
39                  * Only the root port (devfn == 0) is connected to this bus.
40                  * All other PCI devices are behind some bridge hence on another
41                  * bus.
42                  */
43                 if (devfn)
44                         return NULL;
45
46                 return pcie->reg_base + (where & 0xfff);
47         }
48         /* Check that the link is up */
49         if (!(cdns_pcie_readl(pcie, CDNS_PCIE_LM_BASE) & 0x1))
50                 return NULL;
51         /* Clear AXI link-down status */
52         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_LINKDOWN, 0x0);
53
54         /* Update Output registers for AXI region 0. */
55         addr0 = CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_PCI_ADDR0_NBITS(12) |
56                 CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_PCI_ADDR0_DEVFN(devfn) |
57                 CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_PCI_ADDR0_BUS(busn);
58         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_PCI_ADDR0(0), addr0);
59
60         /* Configuration Type 0 or Type 1 access. */
61         desc0 = CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC0_HARDCODED_RID |
62                 CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC0_DEVFN(0);
63         /*
64          * The bus number was already set once for all in desc1 by
65          * cdns_pcie_host_init_address_translation().
66          */
67         if (busn == bridge->busnr + 1)
68                 desc0 |= CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC0_TYPE_CONF_TYPE0;
69         else
70                 desc0 |= CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC0_TYPE_CONF_TYPE1;
71         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC0(0), desc0);
72
73         return rc->cfg_base + (where & 0xfff);
74 }
75
76 static struct pci_ops cdns_pcie_host_ops = {
77         .map_bus        = cdns_pci_map_bus,
78         .read           = pci_generic_config_read,
79         .write          = pci_generic_config_write,
80 };
81
82 static int cdns_pcie_host_training_complete(struct cdns_pcie *pcie)
83 {
84         u32 pcie_cap_off = CDNS_PCIE_RP_CAP_OFFSET;
85         unsigned long end_jiffies;
86         u16 lnk_stat;
87
88         /* Wait for link training to complete. Exit after timeout. */
89         end_jiffies = jiffies + LINK_RETRAIN_TIMEOUT;
90         do {
91                 lnk_stat = cdns_pcie_rp_readw(pcie, pcie_cap_off + PCI_EXP_LNKSTA);
92                 if (!(lnk_stat & PCI_EXP_LNKSTA_LT))
93                         break;
94                 usleep_range(0, 1000);
95         } while (time_before(jiffies, end_jiffies));
96
97         if (!(lnk_stat & PCI_EXP_LNKSTA_LT))
98                 return 0;
99
100         return -ETIMEDOUT;
101 }
102
103 static int cdns_pcie_host_wait_for_link(struct cdns_pcie *pcie)
104 {
105         struct device *dev = pcie->dev;
106         int retries;
107
108         /* Check if the link is up or not */
109         for (retries = 0; retries < LINK_WAIT_MAX_RETRIES; retries++) {
110                 if (cdns_pcie_link_up(pcie)) {
111                         dev_info(dev, "Link up\n");
112                         return 0;
113                 }
114                 usleep_range(LINK_WAIT_USLEEP_MIN, LINK_WAIT_USLEEP_MAX);
115         }
116
117         return -ETIMEDOUT;
118 }
119
120 static int cdns_pcie_retrain(struct cdns_pcie *pcie)
121 {
122         u32 lnk_cap_sls, pcie_cap_off = CDNS_PCIE_RP_CAP_OFFSET;
123         u16 lnk_stat, lnk_ctl;
124         int ret = 0;
125
126         /*
127          * Set retrain bit if current speed is 2.5 GB/s,
128          * but the PCIe root port support is > 2.5 GB/s.
129          */
130
131         lnk_cap_sls = cdns_pcie_readl(pcie, (CDNS_PCIE_RP_BASE + pcie_cap_off +
132                                              PCI_EXP_LNKCAP));
133         if ((lnk_cap_sls & PCI_EXP_LNKCAP_SLS) <= PCI_EXP_LNKCAP_SLS_2_5GB)
134                 return ret;
135
136         lnk_stat = cdns_pcie_rp_readw(pcie, pcie_cap_off + PCI_EXP_LNKSTA);
137         if ((lnk_stat & PCI_EXP_LNKSTA_CLS) == PCI_EXP_LNKSTA_CLS_2_5GB) {
138                 lnk_ctl = cdns_pcie_rp_readw(pcie,
139                                              pcie_cap_off + PCI_EXP_LNKCTL);
140                 lnk_ctl |= PCI_EXP_LNKCTL_RL;
141                 cdns_pcie_rp_writew(pcie, pcie_cap_off + PCI_EXP_LNKCTL,
142                                     lnk_ctl);
143
144                 ret = cdns_pcie_host_training_complete(pcie);
145                 if (ret)
146                         return ret;
147
148                 ret = cdns_pcie_host_wait_for_link(pcie);
149         }
150         return ret;
151 }
152
153 static void cdns_pcie_host_enable_ptm_response(struct cdns_pcie *pcie)
154 {
155         u32 val;
156
157         val = cdns_pcie_readl(pcie, CDNS_PCIE_LM_PTM_CTRL);
158         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_LM_PTM_CTRL, val | CDNS_PCIE_LM_TPM_CTRL_PTMRSEN);
159 }
160
161 static int cdns_pcie_host_start_link(struct cdns_pcie_rc *rc)
162 {
163         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
164         int ret;
165
166         ret = cdns_pcie_host_wait_for_link(pcie);
167
168         /*
169          * Retrain link for Gen2 training defect
170          * if quirk flag is set.
171          */
172         if (!ret && rc->quirk_retrain_flag)
173                 ret = cdns_pcie_retrain(pcie);
174
175         return ret;
176 }
177
178 static int cdns_pcie_host_init_root_port(struct cdns_pcie_rc *rc)
179 {
180         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
181         u32 value, ctrl;
182         u32 id;
183
184         /*
185          * Set the root complex BAR configuration register:
186          * - disable both BAR0 and BAR1.
187          * - enable Prefetchable Memory Base and Limit registers in type 1
188          *   config space (64 bits).
189          * - enable IO Base and Limit registers in type 1 config
190          *   space (32 bits).
191          */
192         ctrl = CDNS_PCIE_LM_BAR_CFG_CTRL_DISABLED;
193         value = CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG_BAR0_CTRL(ctrl) |
194                 CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG_BAR1_CTRL(ctrl) |
195                 CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG_PREFETCH_MEM_ENABLE |
196                 CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG_PREFETCH_MEM_64BITS |
197                 CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG_IO_ENABLE |
198                 CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG_IO_32BITS;
199         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG, value);
200
201         /* Set root port configuration space */
202         if (rc->vendor_id != 0xffff) {
203                 id = CDNS_PCIE_LM_ID_VENDOR(rc->vendor_id) |
204                         CDNS_PCIE_LM_ID_SUBSYS(rc->vendor_id);
205                 cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_LM_ID, id);
206         }
207
208         if (rc->device_id != 0xffff)
209                 cdns_pcie_rp_writew(pcie, PCI_DEVICE_ID, rc->device_id);
210
211         cdns_pcie_rp_writeb(pcie, PCI_CLASS_REVISION, 0);
212         cdns_pcie_rp_writeb(pcie, PCI_CLASS_PROG, 0);
213         cdns_pcie_rp_writew(pcie, PCI_CLASS_DEVICE, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI);
214
215         return 0;
216 }
217
218 static int cdns_pcie_host_bar_ib_config(struct cdns_pcie_rc *rc,
219                                         enum cdns_pcie_rp_bar bar,
220                                         u64 cpu_addr, u64 size,
221                                         unsigned long flags)
222 {
223         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
224         u32 addr0, addr1, aperture, value;
225
226         if (!rc->avail_ib_bar[bar])
227                 return -EBUSY;
228
229         rc->avail_ib_bar[bar] = false;
230
231         aperture = ilog2(size);
232         addr0 = CDNS_PCIE_AT_IB_RP_BAR_ADDR0_NBITS(aperture) |
233                 (lower_32_bits(cpu_addr) & GENMASK(31, 8));
234         addr1 = upper_32_bits(cpu_addr);
235         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_IB_RP_BAR_ADDR0(bar), addr0);
236         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_IB_RP_BAR_ADDR1(bar), addr1);
237
238         if (bar == RP_NO_BAR)
239                 return 0;
240
241         value = cdns_pcie_readl(pcie, CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG);
242         value &= ~(LM_RC_BAR_CFG_CTRL_MEM_64BITS(bar) |
243                    LM_RC_BAR_CFG_CTRL_PREF_MEM_64BITS(bar) |
244                    LM_RC_BAR_CFG_CTRL_MEM_32BITS(bar) |
245                    LM_RC_BAR_CFG_CTRL_PREF_MEM_32BITS(bar) |
246                    LM_RC_BAR_CFG_APERTURE(bar, bar_aperture_mask[bar] + 2));
247         if (size + cpu_addr >= SZ_4G) {
248                 if (!(flags & IORESOURCE_PREFETCH))
249                         value |= LM_RC_BAR_CFG_CTRL_MEM_64BITS(bar);
250                 value |= LM_RC_BAR_CFG_CTRL_PREF_MEM_64BITS(bar);
251         } else {
252                 if (!(flags & IORESOURCE_PREFETCH))
253                         value |= LM_RC_BAR_CFG_CTRL_MEM_32BITS(bar);
254                 value |= LM_RC_BAR_CFG_CTRL_PREF_MEM_32BITS(bar);
255         }
256
257         value |= LM_RC_BAR_CFG_APERTURE(bar, aperture);
258         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_LM_RC_BAR_CFG, value);
259
260         return 0;
261 }
262
263 static enum cdns_pcie_rp_bar
264 cdns_pcie_host_find_min_bar(struct cdns_pcie_rc *rc, u64 size)
265 {
266         enum cdns_pcie_rp_bar bar, sel_bar;
267
268         sel_bar = RP_BAR_UNDEFINED;
269         for (bar = RP_BAR0; bar <= RP_NO_BAR; bar++) {
270                 if (!rc->avail_ib_bar[bar])
271                         continue;
272
273                 if (size <= bar_max_size[bar]) {
274                         if (sel_bar == RP_BAR_UNDEFINED) {
275                                 sel_bar = bar;
276                                 continue;
277                         }
278
279                         if (bar_max_size[bar] < bar_max_size[sel_bar])
280                                 sel_bar = bar;
281                 }
282         }
283
284         return sel_bar;
285 }
286
287 static enum cdns_pcie_rp_bar
288 cdns_pcie_host_find_max_bar(struct cdns_pcie_rc *rc, u64 size)
289 {
290         enum cdns_pcie_rp_bar bar, sel_bar;
291
292         sel_bar = RP_BAR_UNDEFINED;
293         for (bar = RP_BAR0; bar <= RP_NO_BAR; bar++) {
294                 if (!rc->avail_ib_bar[bar])
295                         continue;
296
297                 if (size >= bar_max_size[bar]) {
298                         if (sel_bar == RP_BAR_UNDEFINED) {
299                                 sel_bar = bar;
300                                 continue;
301                         }
302
303                         if (bar_max_size[bar] > bar_max_size[sel_bar])
304                                 sel_bar = bar;
305                 }
306         }
307
308         return sel_bar;
309 }
310
311 static int cdns_pcie_host_bar_config(struct cdns_pcie_rc *rc,
312                                      struct resource_entry *entry)
313 {
314         u64 cpu_addr, pci_addr, size, winsize;
315         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
316         struct device *dev = pcie->dev;
317         enum cdns_pcie_rp_bar bar;
318         unsigned long flags;
319         int ret;
320
321         cpu_addr = entry->res->start;
322         pci_addr = entry->res->start - entry->offset;
323         flags = entry->res->flags;
324         size = resource_size(entry->res);
325
326         if (entry->offset) {
327                 dev_err(dev, "PCI addr: %llx must be equal to CPU addr: %llx\n",
328                         pci_addr, cpu_addr);
329                 return -EINVAL;
330         }
331
332         while (size > 0) {
333                 /*
334                  * Try to find a minimum BAR whose size is greater than
335                  * or equal to the remaining resource_entry size. This will
336                  * fail if the size of each of the available BARs is less than
337                  * the remaining resource_entry size.
338                  * If a minimum BAR is found, IB ATU will be configured and
339                  * exited.
340                  */
341                 bar = cdns_pcie_host_find_min_bar(rc, size);
342                 if (bar != RP_BAR_UNDEFINED) {
343                         ret = cdns_pcie_host_bar_ib_config(rc, bar, cpu_addr,
344                                                            size, flags);
345                         if (ret)
346                                 dev_err(dev, "IB BAR: %d config failed\n", bar);
347                         return ret;
348                 }
349
350                 /*
351                  * If the control reaches here, it would mean the remaining
352                  * resource_entry size cannot be fitted in a single BAR. So we
353                  * find a maximum BAR whose size is less than or equal to the
354                  * remaining resource_entry size and split the resource entry
355                  * so that part of resource entry is fitted inside the maximum
356                  * BAR. The remaining size would be fitted during the next
357                  * iteration of the loop.
358                  * If a maximum BAR is not found, there is no way we can fit
359                  * this resource_entry, so we error out.
360                  */
361                 bar = cdns_pcie_host_find_max_bar(rc, size);
362                 if (bar == RP_BAR_UNDEFINED) {
363                         dev_err(dev, "No free BAR to map cpu_addr %llx\n",
364                                 cpu_addr);
365                         return -EINVAL;
366                 }
367
368                 winsize = bar_max_size[bar];
369                 ret = cdns_pcie_host_bar_ib_config(rc, bar, cpu_addr, winsize,
370                                                    flags);
371                 if (ret) {
372                         dev_err(dev, "IB BAR: %d config failed\n", bar);
373                         return ret;
374                 }
375
376                 size -= winsize;
377                 cpu_addr += winsize;
378         }
379
380         return 0;
381 }
382
383 static int cdns_pcie_host_dma_ranges_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
384                                          const struct list_head *b)
385 {
386         struct resource_entry *entry1, *entry2;
387
388         entry1 = container_of(a, struct resource_entry, node);
389         entry2 = container_of(b, struct resource_entry, node);
390
391         return resource_size(entry2->res) - resource_size(entry1->res);
392 }
393
394 static int cdns_pcie_host_map_dma_ranges(struct cdns_pcie_rc *rc)
395 {
396         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
397         struct device *dev = pcie->dev;
398         struct device_node *np = dev->of_node;
399         struct pci_host_bridge *bridge;
400         struct resource_entry *entry;
401         u32 no_bar_nbits = 32;
402         int err;
403
404         bridge = pci_host_bridge_from_priv(rc);
405         if (!bridge)
406                 return -ENOMEM;
407
408         if (list_empty(&bridge->dma_ranges)) {
409                 of_property_read_u32(np, "cdns,no-bar-match-nbits",
410                                      &no_bar_nbits);
411                 err = cdns_pcie_host_bar_ib_config(rc, RP_NO_BAR, 0x0,
412                                                    (u64)1 << no_bar_nbits, 0);
413                 if (err)
414                         dev_err(dev, "IB BAR: %d config failed\n", RP_NO_BAR);
415                 return err;
416         }
417
418         list_sort(NULL, &bridge->dma_ranges, cdns_pcie_host_dma_ranges_cmp);
419
420         resource_list_for_each_entry(entry, &bridge->dma_ranges) {
421                 err = cdns_pcie_host_bar_config(rc, entry);
422                 if (err) {
423                         dev_err(dev, "Fail to configure IB using dma-ranges\n");
424                         return err;
425                 }
426         }
427
428         return 0;
429 }
430
431 static int cdns_pcie_host_init_address_translation(struct cdns_pcie_rc *rc)
432 {
433         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
434         struct pci_host_bridge *bridge = pci_host_bridge_from_priv(rc);
435         struct resource *cfg_res = rc->cfg_res;
436         struct resource_entry *entry;
437         u64 cpu_addr = cfg_res->start;
438         u32 addr0, addr1, desc1;
439         int r, busnr = 0;
440
441         entry = resource_list_first_type(&bridge->windows, IORESOURCE_BUS);
442         if (entry)
443                 busnr = entry->res->start;
444
445         /*
446          * Reserve region 0 for PCI configure space accesses:
447          * OB_REGION_PCI_ADDR0 and OB_REGION_DESC0 are updated dynamically by
448          * cdns_pci_map_bus(), other region registers are set here once for all.
449          */
450         addr1 = 0; /* Should be programmed to zero. */
451         desc1 = CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC1_BUS(busnr);
452         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_PCI_ADDR1(0), addr1);
453         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_DESC1(0), desc1);
454
455         if (pcie->ops->cpu_addr_fixup)
456                 cpu_addr = pcie->ops->cpu_addr_fixup(pcie, cpu_addr);
457
458         addr0 = CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_CPU_ADDR0_NBITS(12) |
459                 (lower_32_bits(cpu_addr) & GENMASK(31, 8));
460         addr1 = upper_32_bits(cpu_addr);
461         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_CPU_ADDR0(0), addr0);
462         cdns_pcie_writel(pcie, CDNS_PCIE_AT_OB_REGION_CPU_ADDR1(0), addr1);
463
464         r = 1;
465         resource_list_for_each_entry(entry, &bridge->windows) {
466                 struct resource *res = entry->res;
467                 u64 pci_addr = res->start - entry->offset;
468
469                 if (resource_type(res) == IORESOURCE_IO)
470                         cdns_pcie_set_outbound_region(pcie, busnr, 0, r,
471                                                       true,
472                                                       pci_pio_to_address(res->start),
473                                                       pci_addr,
474                                                       resource_size(res));
475                 else
476                         cdns_pcie_set_outbound_region(pcie, busnr, 0, r,
477                                                       false,
478                                                       res->start,
479                                                       pci_addr,
480                                                       resource_size(res));
481
482                 r++;
483         }
484
485         return cdns_pcie_host_map_dma_ranges(rc);
486 }
487
488 int cdns_pcie_host_init(struct cdns_pcie_rc *rc)
489 {
490         int err;
491
492         err = cdns_pcie_host_init_root_port(rc);
493         if (err)
494                 return err;
495
496         return cdns_pcie_host_init_address_translation(rc);
497 }
498
499 int cdns_pcie_host_link_setup(struct cdns_pcie_rc *rc)
500 {
501         struct cdns_pcie *pcie = &rc->pcie;
502         struct device *dev = rc->pcie.dev;
503         int ret;
504
505         if (rc->quirk_detect_quiet_flag)
506                 cdns_pcie_detect_quiet_min_delay_set(&rc->pcie);
507
508         cdns_pcie_host_enable_ptm_response(pcie);
509
510         ret = cdns_pcie_start_link(pcie);
511         if (ret) {
512                 dev_err(dev, "Failed to start link\n");
513                 return ret;
514         }
515
516         ret = cdns_pcie_host_start_link(rc);
517         if (ret)
518                 dev_dbg(dev, "PCIe link never came up\n");
519
520         return 0;
521 }
522
523 int cdns_pcie_host_setup(struct cdns_pcie_rc *rc)
524 {
525         struct device *dev = rc->pcie.dev;
526         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
527         struct device_node *np = dev->of_node;
528         struct pci_host_bridge *bridge;
529         enum cdns_pcie_rp_bar bar;
530         struct cdns_pcie *pcie;
531         struct resource *res;
532         int ret;
533
534         bridge = pci_host_bridge_from_priv(rc);
535         if (!bridge)
536                 return -ENOMEM;
537
538         pcie = &rc->pcie;
539         pcie->is_rc = true;
540
541         rc->vendor_id = 0xffff;
542         of_property_read_u32(np, "vendor-id", &rc->vendor_id);
543
544         rc->device_id = 0xffff;
545         of_property_read_u32(np, "device-id", &rc->device_id);
546
547         pcie->reg_base = devm_platform_ioremap_resource_byname(pdev, "reg");
548         if (IS_ERR(pcie->reg_base)) {
549                 dev_err(dev, "missing \"reg\"\n");
550                 return PTR_ERR(pcie->reg_base);
551         }
552
553         res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "cfg");
554         rc->cfg_base = devm_pci_remap_cfg_resource(dev, res);
555         if (IS_ERR(rc->cfg_base))
556                 return PTR_ERR(rc->cfg_base);
557         rc->cfg_res = res;
558
559         ret = cdns_pcie_host_link_setup(rc);
560         if (ret)
561                 return ret;
562
563         for (bar = RP_BAR0; bar <= RP_NO_BAR; bar++)
564                 rc->avail_ib_bar[bar] = true;
565
566         ret = cdns_pcie_host_init(rc);
567         if (ret)
568                 return ret;
569
570         if (!bridge->ops)
571                 bridge->ops = &cdns_pcie_host_ops;
572
573         ret = pci_host_probe(bridge);
574         if (ret < 0)
575                 goto err_init;
576
577         return 0;
578
579  err_init:
580         pm_runtime_put_sync(dev);
581
582         return ret;
583 }
This page took 0.065519 seconds and 4 git commands to generate.