d02c7e74738d7456ae8207dc5ae12c32dbc2f965
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / pci / controller / dwc / pcie-designware-host.c
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 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
12 #include <linux/irqdomain.h>
13 #include <linux/msi.h>
14 #include <linux/of_address.h>
15 #include <linux/of_pci.h>
16 #include <linux/pci_regs.h>
17 #include <linux/platform_device.h>
18
19 #include "../../pci.h"
20 #include "pcie-designware.h"
21
22 static struct pci_ops dw_pcie_ops;
23 static struct pci_ops dw_child_pcie_ops;
24
25 static void dw_msi_ack_irq(struct irq_data *d)
26 {
27         irq_chip_ack_parent(d);
28 }
29
30 static void dw_msi_mask_irq(struct irq_data *d)
31 {
32         pci_msi_mask_irq(d);
33         irq_chip_mask_parent(d);
34 }
35
36 static void dw_msi_unmask_irq(struct irq_data *d)
37 {
38         pci_msi_unmask_irq(d);
39         irq_chip_unmask_parent(d);
40 }
41
42 static struct irq_chip dw_pcie_msi_irq_chip = {
43         .name = "PCI-MSI",
44         .irq_ack = dw_msi_ack_irq,
45         .irq_mask = dw_msi_mask_irq,
46         .irq_unmask = dw_msi_unmask_irq,
47 };
48
49 static struct msi_domain_info dw_pcie_msi_domain_info = {
50         .flags  = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
51                    MSI_FLAG_PCI_MSIX | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI),
52         .chip   = &dw_pcie_msi_irq_chip,
53 };
54
55 /* MSI int handler */
56 irqreturn_t dw_handle_msi_irq(struct pcie_port *pp)
57 {
58         int i, pos, irq;
59         unsigned long val;
60         u32 status, num_ctrls;
61         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
62         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
63
64         num_ctrls = pp->num_vectors / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
65
66         for (i = 0; i < num_ctrls; i++) {
67                 status = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_STATUS +
68                                            (i * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE));
69                 if (!status)
70                         continue;
71
72                 ret = IRQ_HANDLED;
73                 val = status;
74                 pos = 0;
75                 while ((pos = find_next_bit(&val, MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL,
76                                             pos)) != MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL) {
77                         irq = irq_find_mapping(pp->irq_domain,
78                                                (i * MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL) +
79                                                pos);
80                         generic_handle_irq(irq);
81                         pos++;
82                 }
83         }
84
85         return ret;
86 }
87
88 /* Chained MSI interrupt service routine */
89 static void dw_chained_msi_isr(struct irq_desc *desc)
90 {
91         struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
92         struct pcie_port *pp;
93
94         chained_irq_enter(chip, desc);
95
96         pp = irq_desc_get_handler_data(desc);
97         dw_handle_msi_irq(pp);
98
99         chained_irq_exit(chip, desc);
100 }
101
102 static void dw_pci_setup_msi_msg(struct irq_data *d, struct msi_msg *msg)
103 {
104         struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
105         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
106         u64 msi_target;
107
108         msi_target = (u64)pp->msi_data;
109
110         msg->address_lo = lower_32_bits(msi_target);
111         msg->address_hi = upper_32_bits(msi_target);
112
113         msg->data = d->hwirq;
114
115         dev_dbg(pci->dev, "msi#%d address_hi %#x address_lo %#x\n",
116                 (int)d->hwirq, msg->address_hi, msg->address_lo);
117 }
118
119 static int dw_pci_msi_set_affinity(struct irq_data *d,
120                                    const struct cpumask *mask, bool force)
121 {
122         return -EINVAL;
123 }
124
125 static void dw_pci_bottom_mask(struct irq_data *d)
126 {
127         struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
128         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
129         unsigned int res, bit, ctrl;
130         unsigned long flags;
131
132         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
133
134         ctrl = d->hwirq / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
135         res = ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE;
136         bit = d->hwirq % MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
137
138         pp->irq_mask[ctrl] |= BIT(bit);
139         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_MASK + res, pp->irq_mask[ctrl]);
140
141         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
142 }
143
144 static void dw_pci_bottom_unmask(struct irq_data *d)
145 {
146         struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
147         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
148         unsigned int res, bit, ctrl;
149         unsigned long flags;
150
151         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
152
153         ctrl = d->hwirq / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
154         res = ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE;
155         bit = d->hwirq % MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
156
157         pp->irq_mask[ctrl] &= ~BIT(bit);
158         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_MASK + res, pp->irq_mask[ctrl]);
159
160         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
161 }
162
163 static void dw_pci_bottom_ack(struct irq_data *d)
164 {
165         struct pcie_port *pp  = irq_data_get_irq_chip_data(d);
166         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
167         unsigned int res, bit, ctrl;
168
169         ctrl = d->hwirq / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
170         res = ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE;
171         bit = d->hwirq % MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
172
173         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_STATUS + res, BIT(bit));
174 }
175
176 static struct irq_chip dw_pci_msi_bottom_irq_chip = {
177         .name = "DWPCI-MSI",
178         .irq_ack = dw_pci_bottom_ack,
179         .irq_compose_msi_msg = dw_pci_setup_msi_msg,
180         .irq_set_affinity = dw_pci_msi_set_affinity,
181         .irq_mask = dw_pci_bottom_mask,
182         .irq_unmask = dw_pci_bottom_unmask,
183 };
184
185 static int dw_pcie_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
186                                     unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
187                                     void *args)
188 {
189         struct pcie_port *pp = domain->host_data;
190         unsigned long flags;
191         u32 i;
192         int bit;
193
194         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
195
196         bit = bitmap_find_free_region(pp->msi_irq_in_use, pp->num_vectors,
197                                       order_base_2(nr_irqs));
198
199         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
200
201         if (bit < 0)
202                 return -ENOSPC;
203
204         for (i = 0; i < nr_irqs; i++)
205                 irq_domain_set_info(domain, virq + i, bit + i,
206                                     pp->msi_irq_chip,
207                                     pp, handle_edge_irq,
208                                     NULL, NULL);
209
210         return 0;
211 }
212
213 static void dw_pcie_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
214                                     unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
215 {
216         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
217         struct pcie_port *pp = domain->host_data;
218         unsigned long flags;
219
220         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
221
222         bitmap_release_region(pp->msi_irq_in_use, d->hwirq,
223                               order_base_2(nr_irqs));
224
225         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
226 }
227
228 static const struct irq_domain_ops dw_pcie_msi_domain_ops = {
229         .alloc  = dw_pcie_irq_domain_alloc,
230         .free   = dw_pcie_irq_domain_free,
231 };
232
233 int dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port *pp)
234 {
235         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
236         struct fwnode_handle *fwnode = of_node_to_fwnode(pci->dev->of_node);
237
238         pp->irq_domain = irq_domain_create_linear(fwnode, pp->num_vectors,
239                                                &dw_pcie_msi_domain_ops, pp);
240         if (!pp->irq_domain) {
241                 dev_err(pci->dev, "Failed to create IRQ domain\n");
242                 return -ENOMEM;
243         }
244
245         irq_domain_update_bus_token(pp->irq_domain, DOMAIN_BUS_NEXUS);
246
247         pp->msi_domain = pci_msi_create_irq_domain(fwnode,
248                                                    &dw_pcie_msi_domain_info,
249                                                    pp->irq_domain);
250         if (!pp->msi_domain) {
251                 dev_err(pci->dev, "Failed to create MSI domain\n");
252                 irq_domain_remove(pp->irq_domain);
253                 return -ENOMEM;
254         }
255
256         return 0;
257 }
258
259 void dw_pcie_free_msi(struct pcie_port *pp)
260 {
261         if (pp->msi_irq) {
262                 irq_set_chained_handler(pp->msi_irq, NULL);
263                 irq_set_handler_data(pp->msi_irq, NULL);
264         }
265
266         irq_domain_remove(pp->msi_domain);
267         irq_domain_remove(pp->irq_domain);
268
269         if (pp->msi_data) {
270                 struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
271                 struct device *dev = pci->dev;
272
273                 dma_unmap_single_attrs(dev, pp->msi_data, sizeof(pp->msi_msg),
274                                        DMA_FROM_DEVICE, DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC);
275         }
276 }
277
278 void dw_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp)
279 {
280         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
281         u64 msi_target = (u64)pp->msi_data;
282
283         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
284                 return;
285
286         /* Program the msi_data */
287         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_ADDR_LO, lower_32_bits(msi_target));
288         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_ADDR_HI, upper_32_bits(msi_target));
289 }
290 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_msi_init);
291
292 int dw_pcie_host_init(struct pcie_port *pp)
293 {
294         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
295         struct device *dev = pci->dev;
296         struct device_node *np = dev->of_node;
297         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
298         struct resource_entry *win;
299         struct pci_host_bridge *bridge;
300         struct resource *cfg_res;
301         int ret;
302
303         raw_spin_lock_init(&pci->pp.lock);
304
305         cfg_res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "config");
306         if (cfg_res) {
307                 pp->cfg0_size = resource_size(cfg_res);
308                 pp->cfg0_base = cfg_res->start;
309         } else if (!pp->va_cfg0_base) {
310                 dev_err(dev, "Missing *config* reg space\n");
311         }
312
313         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(dev, 0);
314         if (!bridge)
315                 return -ENOMEM;
316
317         pp->bridge = bridge;
318
319         /* Get the I/O and memory ranges from DT */
320         resource_list_for_each_entry(win, &bridge->windows) {
321                 switch (resource_type(win->res)) {
322                 case IORESOURCE_IO:
323                         pp->io_size = resource_size(win->res);
324                         pp->io_bus_addr = win->res->start - win->offset;
325                         pp->io_base = pci_pio_to_address(win->res->start);
326                         break;
327                 case 0:
328                         dev_err(dev, "Missing *config* reg space\n");
329                         pp->cfg0_size = resource_size(win->res);
330                         pp->cfg0_base = win->res->start;
331                         if (!pci->dbi_base) {
332                                 pci->dbi_base = devm_pci_remap_cfgspace(dev,
333                                                                 pp->cfg0_base,
334                                                                 pp->cfg0_size);
335                                 if (!pci->dbi_base) {
336                                         dev_err(dev, "Error with ioremap\n");
337                                         return -ENOMEM;
338                                 }
339                         }
340                         break;
341                 }
342         }
343
344         if (!pp->va_cfg0_base) {
345                 pp->va_cfg0_base = devm_pci_remap_cfgspace(dev,
346                                         pp->cfg0_base, pp->cfg0_size);
347                 if (!pp->va_cfg0_base) {
348                         dev_err(dev, "Error with ioremap in function\n");
349                         return -ENOMEM;
350                 }
351         }
352
353         ret = of_property_read_u32(np, "num-viewport", &pci->num_viewport);
354         if (ret)
355                 pci->num_viewport = 2;
356
357         if (pci->link_gen < 1)
358                 pci->link_gen = of_pci_get_max_link_speed(np);
359
360         if (pci_msi_enabled()) {
361                 /*
362                  * If a specific SoC driver needs to change the
363                  * default number of vectors, it needs to implement
364                  * the set_num_vectors callback.
365                  */
366                 if (!pp->ops->set_num_vectors) {
367                         pp->num_vectors = MSI_DEF_NUM_VECTORS;
368                 } else {
369                         pp->ops->set_num_vectors(pp);
370
371                         if (pp->num_vectors > MAX_MSI_IRQS ||
372                             pp->num_vectors == 0) {
373                                 dev_err(dev,
374                                         "Invalid number of vectors\n");
375                                 return -EINVAL;
376                         }
377                 }
378
379                 if (!pp->ops->msi_host_init) {
380                         pp->msi_irq_chip = &dw_pci_msi_bottom_irq_chip;
381
382                         ret = dw_pcie_allocate_domains(pp);
383                         if (ret)
384                                 return ret;
385
386                         if (pp->msi_irq)
387                                 irq_set_chained_handler_and_data(pp->msi_irq,
388                                                             dw_chained_msi_isr,
389                                                             pp);
390
391                         pp->msi_data = dma_map_single_attrs(pci->dev, &pp->msi_msg,
392                                                       sizeof(pp->msi_msg),
393                                                       DMA_FROM_DEVICE,
394                                                       DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC);
395                         if (dma_mapping_error(pci->dev, pp->msi_data)) {
396                                 dev_err(pci->dev, "Failed to map MSI data\n");
397                                 pp->msi_data = 0;
398                                 goto err_free_msi;
399                         }
400                 } else {
401                         ret = pp->ops->msi_host_init(pp);
402                         if (ret < 0)
403                                 return ret;
404                 }
405         }
406
407         /* Set default bus ops */
408         bridge->ops = &dw_pcie_ops;
409         bridge->child_ops = &dw_child_pcie_ops;
410
411         if (pp->ops->host_init) {
412                 ret = pp->ops->host_init(pp);
413                 if (ret)
414                         goto err_free_msi;
415         }
416
417         bridge->sysdata = pp;
418
419         ret = pci_host_probe(bridge);
420         if (!ret)
421                 return 0;
422
423 err_free_msi:
424         if (pci_msi_enabled() && !pp->ops->msi_host_init)
425                 dw_pcie_free_msi(pp);
426         return ret;
427 }
428 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_host_init);
429
430 void dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port *pp)
431 {
432         pci_stop_root_bus(pp->bridge->bus);
433         pci_remove_root_bus(pp->bridge->bus);
434         if (pci_msi_enabled() && !pp->ops->msi_host_init)
435                 dw_pcie_free_msi(pp);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_host_deinit);
438
439 static void __iomem *dw_pcie_other_conf_map_bus(struct pci_bus *bus,
440                                                 unsigned int devfn, int where)
441 {
442         int type;
443         u32 busdev;
444         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
445         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
446
447         busdev = PCIE_ATU_BUS(bus->number) | PCIE_ATU_DEV(PCI_SLOT(devfn)) |
448                  PCIE_ATU_FUNC(PCI_FUNC(devfn));
449
450         if (pci_is_root_bus(bus->parent))
451                 type = PCIE_ATU_TYPE_CFG0;
452         else
453                 type = PCIE_ATU_TYPE_CFG1;
454
455
456         dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
457                                   type, pp->cfg0_base,
458                                   busdev, pp->cfg0_size);
459
460         return pp->va_cfg0_base + where;
461 }
462
463 static int dw_pcie_rd_other_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
464                                  int where, int size, u32 *val)
465 {
466         int ret;
467         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
468         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
469
470         ret = pci_generic_config_read(bus, devfn, where, size, val);
471
472         if (!ret && pci->num_viewport <= 2)
473                 dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
474                                           PCIE_ATU_TYPE_IO, pp->io_base,
475                                           pp->io_bus_addr, pp->io_size);
476
477         return ret;
478 }
479
480 static int dw_pcie_wr_other_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
481                                  int where, int size, u32 val)
482 {
483         int ret;
484         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
485         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
486
487         ret = pci_generic_config_write(bus, devfn, where, size, val);
488
489         if (!ret && pci->num_viewport <= 2)
490                 dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
491                                           PCIE_ATU_TYPE_IO, pp->io_base,
492                                           pp->io_bus_addr, pp->io_size);
493
494         return ret;
495 }
496
497 static struct pci_ops dw_child_pcie_ops = {
498         .map_bus = dw_pcie_other_conf_map_bus,
499         .read = dw_pcie_rd_other_conf,
500         .write = dw_pcie_wr_other_conf,
501 };
502
503 void __iomem *dw_pcie_own_conf_map_bus(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where)
504 {
505         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
506         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
507
508         if (PCI_SLOT(devfn) > 0)
509                 return NULL;
510
511         return pci->dbi_base + where;
512 }
513 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_own_conf_map_bus);
514
515 static struct pci_ops dw_pcie_ops = {
516         .map_bus = dw_pcie_own_conf_map_bus,
517         .read = pci_generic_config_read,
518         .write = pci_generic_config_write,
519 };
520
521 void dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port *pp)
522 {
523         u32 val, ctrl, num_ctrls;
524         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
525
526         /*
527          * Enable DBI read-only registers for writing/updating configuration.
528          * Write permission gets disabled towards the end of this function.
529          */
530         dw_pcie_dbi_ro_wr_en(pci);
531
532         dw_pcie_setup(pci);
533
534         if (pci_msi_enabled() && !pp->ops->msi_host_init) {
535                 num_ctrls = pp->num_vectors / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
536
537                 /* Initialize IRQ Status array */
538                 for (ctrl = 0; ctrl < num_ctrls; ctrl++) {
539                         pp->irq_mask[ctrl] = ~0;
540                         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_MASK +
541                                             (ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE),
542                                             pp->irq_mask[ctrl]);
543                         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_ENABLE +
544                                             (ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE),
545                                             ~0);
546                 }
547         }
548
549         /* Setup RC BARs */
550         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_BASE_ADDRESS_0, 0x00000004);
551         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_BASE_ADDRESS_1, 0x00000000);
552
553         /* Setup interrupt pins */
554         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCI_INTERRUPT_LINE);
555         val &= 0xffff00ff;
556         val |= 0x00000100;
557         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_INTERRUPT_LINE, val);
558
559         /* Setup bus numbers */
560         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCI_PRIMARY_BUS);
561         val &= 0xff000000;
562         val |= 0x00ff0100;
563         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_PRIMARY_BUS, val);
564
565         /* Setup command register */
566         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCI_COMMAND);
567         val &= 0xffff0000;
568         val |= PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY |
569                 PCI_COMMAND_MASTER | PCI_COMMAND_SERR;
570         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_COMMAND, val);
571
572         /*
573          * If the platform provides its own child bus config accesses, it means
574          * the platform uses its own address translation component rather than
575          * ATU, so we should not program the ATU here.
576          */
577         if (pp->bridge->child_ops == &dw_child_pcie_ops) {
578                 struct resource_entry *entry =
579                         resource_list_first_type(&pp->bridge->windows, IORESOURCE_MEM);
580
581                 dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX0,
582                                           PCIE_ATU_TYPE_MEM, entry->res->start,
583                                           entry->res->start - entry->offset,
584                                           resource_size(entry->res));
585                 if (pci->num_viewport > 2)
586                         dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX2,
587                                                   PCIE_ATU_TYPE_IO, pp->io_base,
588                                                   pp->io_bus_addr, pp->io_size);
589         }
590
591         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_BASE_ADDRESS_0, 0);
592
593         /* Program correct class for RC */
594         dw_pcie_writew_dbi(pci, PCI_CLASS_DEVICE, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI);
595
596         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCIE_LINK_WIDTH_SPEED_CONTROL);
597         val |= PORT_LOGIC_SPEED_CHANGE;
598         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_LINK_WIDTH_SPEED_CONTROL, val);
599
600         dw_pcie_dbi_ro_wr_dis(pci);
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_setup_rc);