Merge tag 'ath-next-20240130' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kvalo/ath
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / pci / controller / pci-mvebu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * PCIe driver for Marvell Armada 370 and Armada XP SoCs
4  *
5  * Author: Thomas Petazzoni <thomas.petazzoni@free-electrons.com>
6  */
7
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/pci.h>
11 #include <linux/bitfield.h>
12 #include <linux/clk.h>
13 #include <linux/delay.h>
14 #include <linux/gpio/consumer.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
17 #include <linux/irqdomain.h>
18 #include <linux/mbus.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/platform_device.h>
21 #include <linux/of_address.h>
22 #include <linux/of_irq.h>
23 #include <linux/of_pci.h>
24 #include <linux/of_platform.h>
25
26 #include "../pci.h"
27 #include "../pci-bridge-emul.h"
28
29 /*
30  * PCIe unit register offsets.
31  */
32 #define PCIE_DEV_ID_OFF         0x0000
33 #define PCIE_CMD_OFF            0x0004
34 #define PCIE_DEV_REV_OFF        0x0008
35 #define PCIE_BAR_LO_OFF(n)      (0x0010 + ((n) << 3))
36 #define PCIE_BAR_HI_OFF(n)      (0x0014 + ((n) << 3))
37 #define PCIE_SSDEV_ID_OFF       0x002c
38 #define PCIE_CAP_PCIEXP         0x0060
39 #define PCIE_CAP_PCIERR_OFF     0x0100
40 #define PCIE_BAR_CTRL_OFF(n)    (0x1804 + (((n) - 1) * 4))
41 #define PCIE_WIN04_CTRL_OFF(n)  (0x1820 + ((n) << 4))
42 #define PCIE_WIN04_BASE_OFF(n)  (0x1824 + ((n) << 4))
43 #define PCIE_WIN04_REMAP_OFF(n) (0x182c + ((n) << 4))
44 #define PCIE_WIN5_CTRL_OFF      0x1880
45 #define PCIE_WIN5_BASE_OFF      0x1884
46 #define PCIE_WIN5_REMAP_OFF     0x188c
47 #define PCIE_CONF_ADDR_OFF      0x18f8
48 #define  PCIE_CONF_ADDR_EN              0x80000000
49 #define  PCIE_CONF_REG(r)               ((((r) & 0xf00) << 16) | ((r) & 0xfc))
50 #define  PCIE_CONF_BUS(b)               (((b) & 0xff) << 16)
51 #define  PCIE_CONF_DEV(d)               (((d) & 0x1f) << 11)
52 #define  PCIE_CONF_FUNC(f)              (((f) & 0x7) << 8)
53 #define  PCIE_CONF_ADDR(bus, devfn, where) \
54         (PCIE_CONF_BUS(bus) | PCIE_CONF_DEV(PCI_SLOT(devfn))    | \
55          PCIE_CONF_FUNC(PCI_FUNC(devfn)) | PCIE_CONF_REG(where) | \
56          PCIE_CONF_ADDR_EN)
57 #define PCIE_CONF_DATA_OFF      0x18fc
58 #define PCIE_INT_CAUSE_OFF      0x1900
59 #define PCIE_INT_UNMASK_OFF     0x1910
60 #define  PCIE_INT_INTX(i)               BIT(24+i)
61 #define  PCIE_INT_PM_PME                BIT(28)
62 #define  PCIE_INT_ALL_MASK              GENMASK(31, 0)
63 #define PCIE_CTRL_OFF           0x1a00
64 #define  PCIE_CTRL_X1_MODE              0x0001
65 #define  PCIE_CTRL_RC_MODE              BIT(1)
66 #define  PCIE_CTRL_MASTER_HOT_RESET     BIT(24)
67 #define PCIE_STAT_OFF           0x1a04
68 #define  PCIE_STAT_BUS                  0xff00
69 #define  PCIE_STAT_DEV                  0x1f0000
70 #define  PCIE_STAT_LINK_DOWN            BIT(0)
71 #define PCIE_SSPL_OFF           0x1a0c
72 #define  PCIE_SSPL_VALUE_SHIFT          0
73 #define  PCIE_SSPL_VALUE_MASK           GENMASK(7, 0)
74 #define  PCIE_SSPL_SCALE_SHIFT          8
75 #define  PCIE_SSPL_SCALE_MASK           GENMASK(9, 8)
76 #define  PCIE_SSPL_ENABLE               BIT(16)
77 #define PCIE_RC_RTSTA           0x1a14
78 #define PCIE_DEBUG_CTRL         0x1a60
79 #define  PCIE_DEBUG_SOFT_RESET          BIT(20)
80
81 struct mvebu_pcie_port;
82
83 /* Structure representing all PCIe interfaces */
84 struct mvebu_pcie {
85         struct platform_device *pdev;
86         struct mvebu_pcie_port *ports;
87         struct resource io;
88         struct resource realio;
89         struct resource mem;
90         int nports;
91 };
92
93 struct mvebu_pcie_window {
94         phys_addr_t base;
95         phys_addr_t remap;
96         size_t size;
97 };
98
99 /* Structure representing one PCIe interface */
100 struct mvebu_pcie_port {
101         char *name;
102         void __iomem *base;
103         u32 port;
104         u32 lane;
105         bool is_x4;
106         int devfn;
107         unsigned int mem_target;
108         unsigned int mem_attr;
109         unsigned int io_target;
110         unsigned int io_attr;
111         struct clk *clk;
112         struct gpio_desc *reset_gpio;
113         char *reset_name;
114         struct pci_bridge_emul bridge;
115         struct device_node *dn;
116         struct mvebu_pcie *pcie;
117         struct mvebu_pcie_window memwin;
118         struct mvebu_pcie_window iowin;
119         u32 saved_pcie_stat;
120         struct resource regs;
121         u8 slot_power_limit_value;
122         u8 slot_power_limit_scale;
123         struct irq_domain *intx_irq_domain;
124         raw_spinlock_t irq_lock;
125         int intx_irq;
126 };
127
128 static inline void mvebu_writel(struct mvebu_pcie_port *port, u32 val, u32 reg)
129 {
130         writel(val, port->base + reg);
131 }
132
133 static inline u32 mvebu_readl(struct mvebu_pcie_port *port, u32 reg)
134 {
135         return readl(port->base + reg);
136 }
137
138 static inline bool mvebu_has_ioport(struct mvebu_pcie_port *port)
139 {
140         return port->io_target != -1 && port->io_attr != -1;
141 }
142
143 static bool mvebu_pcie_link_up(struct mvebu_pcie_port *port)
144 {
145         return !(mvebu_readl(port, PCIE_STAT_OFF) & PCIE_STAT_LINK_DOWN);
146 }
147
148 static u8 mvebu_pcie_get_local_bus_nr(struct mvebu_pcie_port *port)
149 {
150         return (mvebu_readl(port, PCIE_STAT_OFF) & PCIE_STAT_BUS) >> 8;
151 }
152
153 static void mvebu_pcie_set_local_bus_nr(struct mvebu_pcie_port *port, int nr)
154 {
155         u32 stat;
156
157         stat = mvebu_readl(port, PCIE_STAT_OFF);
158         stat &= ~PCIE_STAT_BUS;
159         stat |= nr << 8;
160         mvebu_writel(port, stat, PCIE_STAT_OFF);
161 }
162
163 static void mvebu_pcie_set_local_dev_nr(struct mvebu_pcie_port *port, int nr)
164 {
165         u32 stat;
166
167         stat = mvebu_readl(port, PCIE_STAT_OFF);
168         stat &= ~PCIE_STAT_DEV;
169         stat |= nr << 16;
170         mvebu_writel(port, stat, PCIE_STAT_OFF);
171 }
172
173 static void mvebu_pcie_disable_wins(struct mvebu_pcie_port *port)
174 {
175         int i;
176
177         mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_LO_OFF(0));
178         mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_HI_OFF(0));
179
180         for (i = 1; i < 3; i++) {
181                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_CTRL_OFF(i));
182                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_LO_OFF(i));
183                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_HI_OFF(i));
184         }
185
186         for (i = 0; i < 5; i++) {
187                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN04_CTRL_OFF(i));
188                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN04_BASE_OFF(i));
189                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN04_REMAP_OFF(i));
190         }
191
192         mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN5_CTRL_OFF);
193         mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN5_BASE_OFF);
194         mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN5_REMAP_OFF);
195 }
196
197 /*
198  * Setup PCIE BARs and Address Decode Wins:
199  * BAR[0] -> internal registers (needed for MSI)
200  * BAR[1] -> covers all DRAM banks
201  * BAR[2] -> Disabled
202  * WIN[0-3] -> DRAM bank[0-3]
203  */
204 static void mvebu_pcie_setup_wins(struct mvebu_pcie_port *port)
205 {
206         const struct mbus_dram_target_info *dram;
207         u32 size;
208         int i;
209
210         dram = mv_mbus_dram_info();
211
212         /* First, disable and clear BARs and windows. */
213         mvebu_pcie_disable_wins(port);
214
215         /* Setup windows for DDR banks.  Count total DDR size on the fly. */
216         size = 0;
217         for (i = 0; i < dram->num_cs; i++) {
218                 const struct mbus_dram_window *cs = dram->cs + i;
219
220                 mvebu_writel(port, cs->base & 0xffff0000,
221                              PCIE_WIN04_BASE_OFF(i));
222                 mvebu_writel(port, 0, PCIE_WIN04_REMAP_OFF(i));
223                 mvebu_writel(port,
224                              ((cs->size - 1) & 0xffff0000) |
225                              (cs->mbus_attr << 8) |
226                              (dram->mbus_dram_target_id << 4) | 1,
227                              PCIE_WIN04_CTRL_OFF(i));
228
229                 size += cs->size;
230         }
231
232         /* Round up 'size' to the nearest power of two. */
233         if ((size & (size - 1)) != 0)
234                 size = 1 << fls(size);
235
236         /* Setup BAR[1] to all DRAM banks. */
237         mvebu_writel(port, dram->cs[0].base, PCIE_BAR_LO_OFF(1));
238         mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_HI_OFF(1));
239         mvebu_writel(port, ((size - 1) & 0xffff0000) | 1,
240                      PCIE_BAR_CTRL_OFF(1));
241
242         /*
243          * Point BAR[0] to the device's internal registers.
244          */
245         mvebu_writel(port, round_down(port->regs.start, SZ_1M), PCIE_BAR_LO_OFF(0));
246         mvebu_writel(port, 0, PCIE_BAR_HI_OFF(0));
247 }
248
249 static void mvebu_pcie_setup_hw(struct mvebu_pcie_port *port)
250 {
251         u32 ctrl, lnkcap, cmd, dev_rev, unmask, sspl;
252
253         /* Setup PCIe controller to Root Complex mode. */
254         ctrl = mvebu_readl(port, PCIE_CTRL_OFF);
255         ctrl |= PCIE_CTRL_RC_MODE;
256         mvebu_writel(port, ctrl, PCIE_CTRL_OFF);
257
258         /*
259          * Set Maximum Link Width to X1 or X4 in Root Port's PCIe Link
260          * Capability register. This register is defined by PCIe specification
261          * as read-only but this mvebu controller has it as read-write and must
262          * be set to number of SerDes PCIe lanes (1 or 4). If this register is
263          * not set correctly then link with endpoint card is not established.
264          */
265         lnkcap = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCAP);
266         lnkcap &= ~PCI_EXP_LNKCAP_MLW;
267         lnkcap |= FIELD_PREP(PCI_EXP_LNKCAP_MLW, port->is_x4 ? 4 : 1);
268         mvebu_writel(port, lnkcap, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCAP);
269
270         /* Disable Root Bridge I/O space, memory space and bus mastering. */
271         cmd = mvebu_readl(port, PCIE_CMD_OFF);
272         cmd &= ~(PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY | PCI_COMMAND_MASTER);
273         mvebu_writel(port, cmd, PCIE_CMD_OFF);
274
275         /*
276          * Change Class Code of PCI Bridge device to PCI Bridge (0x6004)
277          * because default value is Memory controller (0x5080).
278          *
279          * Note that this mvebu PCI Bridge does not have compliant Type 1
280          * Configuration Space. Header Type is reported as Type 0 and it
281          * has format of Type 0 config space.
282          *
283          * Moreover Type 0 BAR registers (ranges 0x10 - 0x28 and 0x30 - 0x34)
284          * have the same format in Marvell's specification as in PCIe
285          * specification, but their meaning is totally different and they do
286          * different things: they are aliased into internal mvebu registers
287          * (e.g. PCIE_BAR_LO_OFF) and these should not be changed or
288          * reconfigured by pci device drivers.
289          *
290          * Therefore driver uses emulation of PCI Bridge which emulates
291          * access to configuration space via internal mvebu registers or
292          * emulated configuration buffer. Driver access these PCI Bridge
293          * directly for simplification, but these registers can be accessed
294          * also via standard mvebu way for accessing PCI config space.
295          */
296         dev_rev = mvebu_readl(port, PCIE_DEV_REV_OFF);
297         dev_rev &= ~0xffffff00;
298         dev_rev |= PCI_CLASS_BRIDGE_PCI_NORMAL << 8;
299         mvebu_writel(port, dev_rev, PCIE_DEV_REV_OFF);
300
301         /* Point PCIe unit MBUS decode windows to DRAM space. */
302         mvebu_pcie_setup_wins(port);
303
304         /*
305          * Program Root Port to automatically send Set_Slot_Power_Limit
306          * PCIe Message when changing status from Dl_Down to Dl_Up and valid
307          * slot power limit was specified.
308          */
309         sspl = mvebu_readl(port, PCIE_SSPL_OFF);
310         sspl &= ~(PCIE_SSPL_VALUE_MASK | PCIE_SSPL_SCALE_MASK | PCIE_SSPL_ENABLE);
311         if (port->slot_power_limit_value) {
312                 sspl |= port->slot_power_limit_value << PCIE_SSPL_VALUE_SHIFT;
313                 sspl |= port->slot_power_limit_scale << PCIE_SSPL_SCALE_SHIFT;
314                 sspl |= PCIE_SSPL_ENABLE;
315         }
316         mvebu_writel(port, sspl, PCIE_SSPL_OFF);
317
318         /* Mask all interrupt sources. */
319         mvebu_writel(port, ~PCIE_INT_ALL_MASK, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
320
321         /* Clear all interrupt causes. */
322         mvebu_writel(port, ~PCIE_INT_ALL_MASK, PCIE_INT_CAUSE_OFF);
323
324         /* Check if "intx" interrupt was specified in DT. */
325         if (port->intx_irq > 0)
326                 return;
327
328         /*
329          * Fallback code when "intx" interrupt was not specified in DT:
330          * Unmask all legacy INTx interrupts as driver does not provide a way
331          * for masking and unmasking of individual legacy INTx interrupts.
332          * Legacy INTx are reported via one shared GIC source and therefore
333          * kernel cannot distinguish which individual legacy INTx was triggered.
334          * These interrupts are shared, so it should not cause any issue. Just
335          * performance penalty as every PCIe interrupt handler needs to be
336          * called when some interrupt is triggered.
337          */
338         unmask = mvebu_readl(port, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
339         unmask |= PCIE_INT_INTX(0) | PCIE_INT_INTX(1) |
340                   PCIE_INT_INTX(2) | PCIE_INT_INTX(3);
341         mvebu_writel(port, unmask, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
342 }
343
344 static struct mvebu_pcie_port *mvebu_pcie_find_port(struct mvebu_pcie *pcie,
345                                                     struct pci_bus *bus,
346                                                     int devfn);
347
348 static int mvebu_pcie_child_rd_conf(struct pci_bus *bus, u32 devfn, int where,
349                                     int size, u32 *val)
350 {
351         struct mvebu_pcie *pcie = bus->sysdata;
352         struct mvebu_pcie_port *port;
353         void __iomem *conf_data;
354
355         port = mvebu_pcie_find_port(pcie, bus, devfn);
356         if (!port)
357                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
358
359         if (!mvebu_pcie_link_up(port))
360                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
361
362         conf_data = port->base + PCIE_CONF_DATA_OFF;
363
364         mvebu_writel(port, PCIE_CONF_ADDR(bus->number, devfn, where),
365                      PCIE_CONF_ADDR_OFF);
366
367         switch (size) {
368         case 1:
369                 *val = readb_relaxed(conf_data + (where & 3));
370                 break;
371         case 2:
372                 *val = readw_relaxed(conf_data + (where & 2));
373                 break;
374         case 4:
375                 *val = readl_relaxed(conf_data);
376                 break;
377         default:
378                 return PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
379         }
380
381         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
382 }
383
384 static int mvebu_pcie_child_wr_conf(struct pci_bus *bus, u32 devfn,
385                                     int where, int size, u32 val)
386 {
387         struct mvebu_pcie *pcie = bus->sysdata;
388         struct mvebu_pcie_port *port;
389         void __iomem *conf_data;
390
391         port = mvebu_pcie_find_port(pcie, bus, devfn);
392         if (!port)
393                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
394
395         if (!mvebu_pcie_link_up(port))
396                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
397
398         conf_data = port->base + PCIE_CONF_DATA_OFF;
399
400         mvebu_writel(port, PCIE_CONF_ADDR(bus->number, devfn, where),
401                      PCIE_CONF_ADDR_OFF);
402
403         switch (size) {
404         case 1:
405                 writeb(val, conf_data + (where & 3));
406                 break;
407         case 2:
408                 writew(val, conf_data + (where & 2));
409                 break;
410         case 4:
411                 writel(val, conf_data);
412                 break;
413         default:
414                 return PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
415         }
416
417         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
418 }
419
420 static struct pci_ops mvebu_pcie_child_ops = {
421         .read = mvebu_pcie_child_rd_conf,
422         .write = mvebu_pcie_child_wr_conf,
423 };
424
425 /*
426  * Remove windows, starting from the largest ones to the smallest
427  * ones.
428  */
429 static void mvebu_pcie_del_windows(struct mvebu_pcie_port *port,
430                                    phys_addr_t base, size_t size)
431 {
432         while (size) {
433                 size_t sz = 1 << (fls(size) - 1);
434
435                 mvebu_mbus_del_window(base, sz);
436                 base += sz;
437                 size -= sz;
438         }
439 }
440
441 /*
442  * MBus windows can only have a power of two size, but PCI BARs do not
443  * have this constraint. Therefore, we have to split the PCI BAR into
444  * areas each having a power of two size. We start from the largest
445  * one (i.e highest order bit set in the size).
446  */
447 static int mvebu_pcie_add_windows(struct mvebu_pcie_port *port,
448                                    unsigned int target, unsigned int attribute,
449                                    phys_addr_t base, size_t size,
450                                    phys_addr_t remap)
451 {
452         size_t size_mapped = 0;
453
454         while (size) {
455                 size_t sz = 1 << (fls(size) - 1);
456                 int ret;
457
458                 ret = mvebu_mbus_add_window_remap_by_id(target, attribute, base,
459                                                         sz, remap);
460                 if (ret) {
461                         phys_addr_t end = base + sz - 1;
462
463                         dev_err(&port->pcie->pdev->dev,
464                                 "Could not create MBus window at [mem %pa-%pa]: %d\n",
465                                 &base, &end, ret);
466                         mvebu_pcie_del_windows(port, base - size_mapped,
467                                                size_mapped);
468                         return ret;
469                 }
470
471                 size -= sz;
472                 size_mapped += sz;
473                 base += sz;
474                 if (remap != MVEBU_MBUS_NO_REMAP)
475                         remap += sz;
476         }
477
478         return 0;
479 }
480
481 static int mvebu_pcie_set_window(struct mvebu_pcie_port *port,
482                                   unsigned int target, unsigned int attribute,
483                                   const struct mvebu_pcie_window *desired,
484                                   struct mvebu_pcie_window *cur)
485 {
486         int ret;
487
488         if (desired->base == cur->base && desired->remap == cur->remap &&
489             desired->size == cur->size)
490                 return 0;
491
492         if (cur->size != 0) {
493                 mvebu_pcie_del_windows(port, cur->base, cur->size);
494                 cur->size = 0;
495                 cur->base = 0;
496
497                 /*
498                  * If something tries to change the window while it is enabled
499                  * the change will not be done atomically. That would be
500                  * difficult to do in the general case.
501                  */
502         }
503
504         if (desired->size == 0)
505                 return 0;
506
507         ret = mvebu_pcie_add_windows(port, target, attribute, desired->base,
508                                      desired->size, desired->remap);
509         if (ret) {
510                 cur->size = 0;
511                 cur->base = 0;
512                 return ret;
513         }
514
515         *cur = *desired;
516         return 0;
517 }
518
519 static int mvebu_pcie_handle_iobase_change(struct mvebu_pcie_port *port)
520 {
521         struct mvebu_pcie_window desired = {};
522         struct pci_bridge_emul_conf *conf = &port->bridge.conf;
523
524         /* Are the new iobase/iolimit values invalid? */
525         if (conf->iolimit < conf->iobase ||
526             le16_to_cpu(conf->iolimitupper) < le16_to_cpu(conf->iobaseupper))
527                 return mvebu_pcie_set_window(port, port->io_target, port->io_attr,
528                                              &desired, &port->iowin);
529
530         /*
531          * We read the PCI-to-PCI bridge emulated registers, and
532          * calculate the base address and size of the address decoding
533          * window to setup, according to the PCI-to-PCI bridge
534          * specifications. iobase is the bus address, port->iowin_base
535          * is the CPU address.
536          */
537         desired.remap = ((conf->iobase & 0xF0) << 8) |
538                         (le16_to_cpu(conf->iobaseupper) << 16);
539         desired.base = port->pcie->io.start + desired.remap;
540         desired.size = ((0xFFF | ((conf->iolimit & 0xF0) << 8) |
541                          (le16_to_cpu(conf->iolimitupper) << 16)) -
542                         desired.remap) +
543                        1;
544
545         return mvebu_pcie_set_window(port, port->io_target, port->io_attr, &desired,
546                                      &port->iowin);
547 }
548
549 static int mvebu_pcie_handle_membase_change(struct mvebu_pcie_port *port)
550 {
551         struct mvebu_pcie_window desired = {.remap = MVEBU_MBUS_NO_REMAP};
552         struct pci_bridge_emul_conf *conf = &port->bridge.conf;
553
554         /* Are the new membase/memlimit values invalid? */
555         if (le16_to_cpu(conf->memlimit) < le16_to_cpu(conf->membase))
556                 return mvebu_pcie_set_window(port, port->mem_target, port->mem_attr,
557                                              &desired, &port->memwin);
558
559         /*
560          * We read the PCI-to-PCI bridge emulated registers, and
561          * calculate the base address and size of the address decoding
562          * window to setup, according to the PCI-to-PCI bridge
563          * specifications.
564          */
565         desired.base = ((le16_to_cpu(conf->membase) & 0xFFF0) << 16);
566         desired.size = (((le16_to_cpu(conf->memlimit) & 0xFFF0) << 16) | 0xFFFFF) -
567                        desired.base + 1;
568
569         return mvebu_pcie_set_window(port, port->mem_target, port->mem_attr, &desired,
570                                      &port->memwin);
571 }
572
573 static pci_bridge_emul_read_status_t
574 mvebu_pci_bridge_emul_base_conf_read(struct pci_bridge_emul *bridge,
575                                      int reg, u32 *value)
576 {
577         struct mvebu_pcie_port *port = bridge->data;
578
579         switch (reg) {
580         case PCI_COMMAND:
581                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CMD_OFF);
582                 break;
583
584         case PCI_PRIMARY_BUS: {
585                 /*
586                  * From the whole 32bit register we support reading from HW only
587                  * secondary bus number which is mvebu local bus number.
588                  * Other bits are retrieved only from emulated config buffer.
589                  */
590                 __le32 *cfgspace = (__le32 *)&bridge->conf;
591                 u32 val = le32_to_cpu(cfgspace[PCI_PRIMARY_BUS / 4]);
592                 val &= ~0xff00;
593                 val |= mvebu_pcie_get_local_bus_nr(port) << 8;
594                 *value = val;
595                 break;
596         }
597
598         case PCI_INTERRUPT_LINE: {
599                 /*
600                  * From the whole 32bit register we support reading from HW only
601                  * one bit: PCI_BRIDGE_CTL_BUS_RESET.
602                  * Other bits are retrieved only from emulated config buffer.
603                  */
604                 __le32 *cfgspace = (__le32 *)&bridge->conf;
605                 u32 val = le32_to_cpu(cfgspace[PCI_INTERRUPT_LINE / 4]);
606                 if (mvebu_readl(port, PCIE_CTRL_OFF) & PCIE_CTRL_MASTER_HOT_RESET)
607                         val |= PCI_BRIDGE_CTL_BUS_RESET << 16;
608                 else
609                         val &= ~(PCI_BRIDGE_CTL_BUS_RESET << 16);
610                 *value = val;
611                 break;
612         }
613
614         default:
615                 return PCI_BRIDGE_EMUL_NOT_HANDLED;
616         }
617
618         return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
619 }
620
621 static pci_bridge_emul_read_status_t
622 mvebu_pci_bridge_emul_pcie_conf_read(struct pci_bridge_emul *bridge,
623                                      int reg, u32 *value)
624 {
625         struct mvebu_pcie_port *port = bridge->data;
626
627         switch (reg) {
628         case PCI_EXP_DEVCAP:
629                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_DEVCAP);
630                 break;
631
632         case PCI_EXP_DEVCTL:
633                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_DEVCTL);
634                 break;
635
636         case PCI_EXP_LNKCAP:
637                 /*
638                  * PCIe requires that the Clock Power Management capability bit
639                  * is hard-wired to zero for downstream ports but HW returns 1.
640                  * Additionally enable Data Link Layer Link Active Reporting
641                  * Capable bit as DL_Active indication is provided too.
642                  */
643                 *value = (mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCAP) &
644                           ~PCI_EXP_LNKCAP_CLKPM) | PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC;
645                 break;
646
647         case PCI_EXP_LNKCTL:
648                 /* DL_Active indication is provided via PCIE_STAT_OFF */
649                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCTL) |
650                          (mvebu_pcie_link_up(port) ?
651                           (PCI_EXP_LNKSTA_DLLLA << 16) : 0);
652                 break;
653
654         case PCI_EXP_SLTCTL: {
655                 u16 slotctl = le16_to_cpu(bridge->pcie_conf.slotctl);
656                 u16 slotsta = le16_to_cpu(bridge->pcie_conf.slotsta);
657                 u32 val = 0;
658                 /*
659                  * When slot power limit was not specified in DT then
660                  * ASPL_DISABLE bit is stored only in emulated config space.
661                  * Otherwise reflect status of PCIE_SSPL_ENABLE bit in HW.
662                  */
663                 if (!port->slot_power_limit_value)
664                         val |= slotctl & PCI_EXP_SLTCTL_ASPL_DISABLE;
665                 else if (!(mvebu_readl(port, PCIE_SSPL_OFF) & PCIE_SSPL_ENABLE))
666                         val |= PCI_EXP_SLTCTL_ASPL_DISABLE;
667                 /* This callback is 32-bit and in high bits is slot status. */
668                 val |= slotsta << 16;
669                 *value = val;
670                 break;
671         }
672
673         case PCI_EXP_RTSTA:
674                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_RC_RTSTA);
675                 break;
676
677         case PCI_EXP_DEVCAP2:
678                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_DEVCAP2);
679                 break;
680
681         case PCI_EXP_DEVCTL2:
682                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_DEVCTL2);
683                 break;
684
685         case PCI_EXP_LNKCTL2:
686                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCTL2);
687                 break;
688
689         default:
690                 return PCI_BRIDGE_EMUL_NOT_HANDLED;
691         }
692
693         return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
694 }
695
696 static pci_bridge_emul_read_status_t
697 mvebu_pci_bridge_emul_ext_conf_read(struct pci_bridge_emul *bridge,
698                                     int reg, u32 *value)
699 {
700         struct mvebu_pcie_port *port = bridge->data;
701
702         switch (reg) {
703         case 0:
704         case PCI_ERR_UNCOR_STATUS:
705         case PCI_ERR_UNCOR_MASK:
706         case PCI_ERR_UNCOR_SEVER:
707         case PCI_ERR_COR_STATUS:
708         case PCI_ERR_COR_MASK:
709         case PCI_ERR_CAP:
710         case PCI_ERR_HEADER_LOG+0:
711         case PCI_ERR_HEADER_LOG+4:
712         case PCI_ERR_HEADER_LOG+8:
713         case PCI_ERR_HEADER_LOG+12:
714         case PCI_ERR_ROOT_COMMAND:
715         case PCI_ERR_ROOT_STATUS:
716         case PCI_ERR_ROOT_ERR_SRC:
717                 *value = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIERR_OFF + reg);
718                 break;
719
720         default:
721                 return PCI_BRIDGE_EMUL_NOT_HANDLED;
722         }
723
724         return PCI_BRIDGE_EMUL_HANDLED;
725 }
726
727 static void
728 mvebu_pci_bridge_emul_base_conf_write(struct pci_bridge_emul *bridge,
729                                       int reg, u32 old, u32 new, u32 mask)
730 {
731         struct mvebu_pcie_port *port = bridge->data;
732         struct pci_bridge_emul_conf *conf = &bridge->conf;
733
734         switch (reg) {
735         case PCI_COMMAND:
736                 mvebu_writel(port, new, PCIE_CMD_OFF);
737                 break;
738
739         case PCI_IO_BASE:
740                 if ((mask & 0xffff) && mvebu_has_ioport(port) &&
741                     mvebu_pcie_handle_iobase_change(port)) {
742                         /* On error disable IO range */
743                         conf->iobase &= ~0xf0;
744                         conf->iolimit &= ~0xf0;
745                         conf->iobase |= 0xf0;
746                         conf->iobaseupper = cpu_to_le16(0x0000);
747                         conf->iolimitupper = cpu_to_le16(0x0000);
748                 }
749                 break;
750
751         case PCI_MEMORY_BASE:
752                 if (mvebu_pcie_handle_membase_change(port)) {
753                         /* On error disable mem range */
754                         conf->membase = cpu_to_le16(le16_to_cpu(conf->membase) & ~0xfff0);
755                         conf->memlimit = cpu_to_le16(le16_to_cpu(conf->memlimit) & ~0xfff0);
756                         conf->membase = cpu_to_le16(le16_to_cpu(conf->membase) | 0xfff0);
757                 }
758                 break;
759
760         case PCI_IO_BASE_UPPER16:
761                 if (mvebu_has_ioport(port) &&
762                     mvebu_pcie_handle_iobase_change(port)) {
763                         /* On error disable IO range */
764                         conf->iobase &= ~0xf0;
765                         conf->iolimit &= ~0xf0;
766                         conf->iobase |= 0xf0;
767                         conf->iobaseupper = cpu_to_le16(0x0000);
768                         conf->iolimitupper = cpu_to_le16(0x0000);
769                 }
770                 break;
771
772         case PCI_PRIMARY_BUS:
773                 if (mask & 0xff00)
774                         mvebu_pcie_set_local_bus_nr(port, conf->secondary_bus);
775                 break;
776
777         case PCI_INTERRUPT_LINE:
778                 if (mask & (PCI_BRIDGE_CTL_BUS_RESET << 16)) {
779                         u32 ctrl = mvebu_readl(port, PCIE_CTRL_OFF);
780                         if (new & (PCI_BRIDGE_CTL_BUS_RESET << 16))
781                                 ctrl |= PCIE_CTRL_MASTER_HOT_RESET;
782                         else
783                                 ctrl &= ~PCIE_CTRL_MASTER_HOT_RESET;
784                         mvebu_writel(port, ctrl, PCIE_CTRL_OFF);
785                 }
786                 break;
787
788         default:
789                 break;
790         }
791 }
792
793 static void
794 mvebu_pci_bridge_emul_pcie_conf_write(struct pci_bridge_emul *bridge,
795                                       int reg, u32 old, u32 new, u32 mask)
796 {
797         struct mvebu_pcie_port *port = bridge->data;
798
799         switch (reg) {
800         case PCI_EXP_DEVCTL:
801                 mvebu_writel(port, new, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_DEVCTL);
802                 break;
803
804         case PCI_EXP_LNKCTL:
805                 /*
806                  * PCIe requires that the Enable Clock Power Management bit
807                  * is hard-wired to zero for downstream ports but HW allows
808                  * to change it.
809                  */
810                 new &= ~PCI_EXP_LNKCTL_CLKREQ_EN;
811
812                 mvebu_writel(port, new, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCTL);
813                 break;
814
815         case PCI_EXP_SLTCTL:
816                 /*
817                  * Allow to change PCIE_SSPL_ENABLE bit only when slot power
818                  * limit was specified in DT and configured into HW.
819                  */
820                 if ((mask & PCI_EXP_SLTCTL_ASPL_DISABLE) &&
821                     port->slot_power_limit_value) {
822                         u32 sspl = mvebu_readl(port, PCIE_SSPL_OFF);
823                         if (new & PCI_EXP_SLTCTL_ASPL_DISABLE)
824                                 sspl &= ~PCIE_SSPL_ENABLE;
825                         else
826                                 sspl |= PCIE_SSPL_ENABLE;
827                         mvebu_writel(port, sspl, PCIE_SSPL_OFF);
828                 }
829                 break;
830
831         case PCI_EXP_RTSTA:
832                 /*
833                  * PME Status bit in Root Status Register (PCIE_RC_RTSTA)
834                  * is read-only and can be cleared only by writing 0b to the
835                  * Interrupt Cause RW0C register (PCIE_INT_CAUSE_OFF). So
836                  * clear PME via Interrupt Cause.
837                  */
838                 if (new & PCI_EXP_RTSTA_PME)
839                         mvebu_writel(port, ~PCIE_INT_PM_PME, PCIE_INT_CAUSE_OFF);
840                 break;
841
842         case PCI_EXP_DEVCTL2:
843                 mvebu_writel(port, new, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_DEVCTL2);
844                 break;
845
846         case PCI_EXP_LNKCTL2:
847                 mvebu_writel(port, new, PCIE_CAP_PCIEXP + PCI_EXP_LNKCTL2);
848                 break;
849
850         default:
851                 break;
852         }
853 }
854
855 static void
856 mvebu_pci_bridge_emul_ext_conf_write(struct pci_bridge_emul *bridge,
857                                      int reg, u32 old, u32 new, u32 mask)
858 {
859         struct mvebu_pcie_port *port = bridge->data;
860
861         switch (reg) {
862         /* These are W1C registers, so clear other bits */
863         case PCI_ERR_UNCOR_STATUS:
864         case PCI_ERR_COR_STATUS:
865         case PCI_ERR_ROOT_STATUS:
866                 new &= mask;
867                 fallthrough;
868
869         case PCI_ERR_UNCOR_MASK:
870         case PCI_ERR_UNCOR_SEVER:
871         case PCI_ERR_COR_MASK:
872         case PCI_ERR_CAP:
873         case PCI_ERR_HEADER_LOG+0:
874         case PCI_ERR_HEADER_LOG+4:
875         case PCI_ERR_HEADER_LOG+8:
876         case PCI_ERR_HEADER_LOG+12:
877         case PCI_ERR_ROOT_COMMAND:
878         case PCI_ERR_ROOT_ERR_SRC:
879                 mvebu_writel(port, new, PCIE_CAP_PCIERR_OFF + reg);
880                 break;
881
882         default:
883                 break;
884         }
885 }
886
887 static const struct pci_bridge_emul_ops mvebu_pci_bridge_emul_ops = {
888         .read_base = mvebu_pci_bridge_emul_base_conf_read,
889         .write_base = mvebu_pci_bridge_emul_base_conf_write,
890         .read_pcie = mvebu_pci_bridge_emul_pcie_conf_read,
891         .write_pcie = mvebu_pci_bridge_emul_pcie_conf_write,
892         .read_ext = mvebu_pci_bridge_emul_ext_conf_read,
893         .write_ext = mvebu_pci_bridge_emul_ext_conf_write,
894 };
895
896 /*
897  * Initialize the configuration space of the PCI-to-PCI bridge
898  * associated with the given PCIe interface.
899  */
900 static int mvebu_pci_bridge_emul_init(struct mvebu_pcie_port *port)
901 {
902         unsigned int bridge_flags = PCI_BRIDGE_EMUL_NO_PREFMEM_FORWARD;
903         struct pci_bridge_emul *bridge = &port->bridge;
904         u32 dev_id = mvebu_readl(port, PCIE_DEV_ID_OFF);
905         u32 dev_rev = mvebu_readl(port, PCIE_DEV_REV_OFF);
906         u32 ssdev_id = mvebu_readl(port, PCIE_SSDEV_ID_OFF);
907         u32 pcie_cap = mvebu_readl(port, PCIE_CAP_PCIEXP);
908         u8 pcie_cap_ver = ((pcie_cap >> 16) & PCI_EXP_FLAGS_VERS);
909
910         bridge->conf.vendor = cpu_to_le16(dev_id & 0xffff);
911         bridge->conf.device = cpu_to_le16(dev_id >> 16);
912         bridge->conf.class_revision = cpu_to_le32(dev_rev & 0xff);
913
914         if (mvebu_has_ioport(port)) {
915                 /* We support 32 bits I/O addressing */
916                 bridge->conf.iobase = PCI_IO_RANGE_TYPE_32;
917                 bridge->conf.iolimit = PCI_IO_RANGE_TYPE_32;
918         } else {
919                 bridge_flags |= PCI_BRIDGE_EMUL_NO_IO_FORWARD;
920         }
921
922         /*
923          * Older mvebu hardware provides PCIe Capability structure only in
924          * version 1. New hardware provides it in version 2.
925          * Enable slot support which is emulated.
926          */
927         bridge->pcie_conf.cap = cpu_to_le16(pcie_cap_ver | PCI_EXP_FLAGS_SLOT);
928
929         /*
930          * Set Presence Detect State bit permanently as there is no support for
931          * unplugging PCIe card from the slot. Assume that PCIe card is always
932          * connected in slot.
933          *
934          * Set physical slot number to port+1 as mvebu ports are indexed from
935          * zero and zero value is reserved for ports within the same silicon
936          * as Root Port which is not mvebu case.
937          *
938          * Also set correct slot power limit.
939          */
940         bridge->pcie_conf.slotcap = cpu_to_le32(
941                 FIELD_PREP(PCI_EXP_SLTCAP_SPLV, port->slot_power_limit_value) |
942                 FIELD_PREP(PCI_EXP_SLTCAP_SPLS, port->slot_power_limit_scale) |
943                 FIELD_PREP(PCI_EXP_SLTCAP_PSN, port->port+1));
944         bridge->pcie_conf.slotsta = cpu_to_le16(PCI_EXP_SLTSTA_PDS);
945
946         bridge->subsystem_vendor_id = ssdev_id & 0xffff;
947         bridge->subsystem_id = ssdev_id >> 16;
948         bridge->has_pcie = true;
949         bridge->pcie_start = PCIE_CAP_PCIEXP;
950         bridge->data = port;
951         bridge->ops = &mvebu_pci_bridge_emul_ops;
952
953         return pci_bridge_emul_init(bridge, bridge_flags);
954 }
955
956 static inline struct mvebu_pcie *sys_to_pcie(struct pci_sys_data *sys)
957 {
958         return sys->private_data;
959 }
960
961 static struct mvebu_pcie_port *mvebu_pcie_find_port(struct mvebu_pcie *pcie,
962                                                     struct pci_bus *bus,
963                                                     int devfn)
964 {
965         int i;
966
967         for (i = 0; i < pcie->nports; i++) {
968                 struct mvebu_pcie_port *port = &pcie->ports[i];
969
970                 if (!port->base)
971                         continue;
972
973                 if (bus->number == 0 && port->devfn == devfn)
974                         return port;
975                 if (bus->number != 0 &&
976                     bus->number >= port->bridge.conf.secondary_bus &&
977                     bus->number <= port->bridge.conf.subordinate_bus)
978                         return port;
979         }
980
981         return NULL;
982 }
983
984 /* PCI configuration space write function */
985 static int mvebu_pcie_wr_conf(struct pci_bus *bus, u32 devfn,
986                               int where, int size, u32 val)
987 {
988         struct mvebu_pcie *pcie = bus->sysdata;
989         struct mvebu_pcie_port *port;
990
991         port = mvebu_pcie_find_port(pcie, bus, devfn);
992         if (!port)
993                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
994
995         return pci_bridge_emul_conf_write(&port->bridge, where, size, val);
996 }
997
998 /* PCI configuration space read function */
999 static int mvebu_pcie_rd_conf(struct pci_bus *bus, u32 devfn, int where,
1000                               int size, u32 *val)
1001 {
1002         struct mvebu_pcie *pcie = bus->sysdata;
1003         struct mvebu_pcie_port *port;
1004
1005         port = mvebu_pcie_find_port(pcie, bus, devfn);
1006         if (!port)
1007                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1008
1009         return pci_bridge_emul_conf_read(&port->bridge, where, size, val);
1010 }
1011
1012 static struct pci_ops mvebu_pcie_ops = {
1013         .read = mvebu_pcie_rd_conf,
1014         .write = mvebu_pcie_wr_conf,
1015 };
1016
1017 static void mvebu_pcie_intx_irq_mask(struct irq_data *d)
1018 {
1019         struct mvebu_pcie_port *port = d->domain->host_data;
1020         irq_hw_number_t hwirq = irqd_to_hwirq(d);
1021         unsigned long flags;
1022         u32 unmask;
1023
1024         raw_spin_lock_irqsave(&port->irq_lock, flags);
1025         unmask = mvebu_readl(port, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
1026         unmask &= ~PCIE_INT_INTX(hwirq);
1027         mvebu_writel(port, unmask, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
1028         raw_spin_unlock_irqrestore(&port->irq_lock, flags);
1029 }
1030
1031 static void mvebu_pcie_intx_irq_unmask(struct irq_data *d)
1032 {
1033         struct mvebu_pcie_port *port = d->domain->host_data;
1034         irq_hw_number_t hwirq = irqd_to_hwirq(d);
1035         unsigned long flags;
1036         u32 unmask;
1037
1038         raw_spin_lock_irqsave(&port->irq_lock, flags);
1039         unmask = mvebu_readl(port, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
1040         unmask |= PCIE_INT_INTX(hwirq);
1041         mvebu_writel(port, unmask, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
1042         raw_spin_unlock_irqrestore(&port->irq_lock, flags);
1043 }
1044
1045 static struct irq_chip intx_irq_chip = {
1046         .name = "mvebu-INTx",
1047         .irq_mask = mvebu_pcie_intx_irq_mask,
1048         .irq_unmask = mvebu_pcie_intx_irq_unmask,
1049 };
1050
1051 static int mvebu_pcie_intx_irq_map(struct irq_domain *h,
1052                                    unsigned int virq, irq_hw_number_t hwirq)
1053 {
1054         struct mvebu_pcie_port *port = h->host_data;
1055
1056         irq_set_status_flags(virq, IRQ_LEVEL);
1057         irq_set_chip_and_handler(virq, &intx_irq_chip, handle_level_irq);
1058         irq_set_chip_data(virq, port);
1059
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 static const struct irq_domain_ops mvebu_pcie_intx_irq_domain_ops = {
1064         .map = mvebu_pcie_intx_irq_map,
1065         .xlate = irq_domain_xlate_onecell,
1066 };
1067
1068 static int mvebu_pcie_init_irq_domain(struct mvebu_pcie_port *port)
1069 {
1070         struct device *dev = &port->pcie->pdev->dev;
1071         struct device_node *pcie_intc_node;
1072
1073         raw_spin_lock_init(&port->irq_lock);
1074
1075         pcie_intc_node = of_get_next_child(port->dn, NULL);
1076         if (!pcie_intc_node) {
1077                 dev_err(dev, "No PCIe Intc node found for %s\n", port->name);
1078                 return -ENODEV;
1079         }
1080
1081         port->intx_irq_domain = irq_domain_add_linear(pcie_intc_node, PCI_NUM_INTX,
1082                                                       &mvebu_pcie_intx_irq_domain_ops,
1083                                                       port);
1084         of_node_put(pcie_intc_node);
1085         if (!port->intx_irq_domain) {
1086                 dev_err(dev, "Failed to get INTx IRQ domain for %s\n", port->name);
1087                 return -ENOMEM;
1088         }
1089
1090         return 0;
1091 }
1092
1093 static void mvebu_pcie_irq_handler(struct irq_desc *desc)
1094 {
1095         struct mvebu_pcie_port *port = irq_desc_get_handler_data(desc);
1096         struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
1097         struct device *dev = &port->pcie->pdev->dev;
1098         u32 cause, unmask, status;
1099         int i;
1100
1101         chained_irq_enter(chip, desc);
1102
1103         cause = mvebu_readl(port, PCIE_INT_CAUSE_OFF);
1104         unmask = mvebu_readl(port, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
1105         status = cause & unmask;
1106
1107         /* Process legacy INTx interrupts */
1108         for (i = 0; i < PCI_NUM_INTX; i++) {
1109                 if (!(status & PCIE_INT_INTX(i)))
1110                         continue;
1111
1112                 if (generic_handle_domain_irq(port->intx_irq_domain, i) == -EINVAL)
1113                         dev_err_ratelimited(dev, "unexpected INT%c IRQ\n", (char)i+'A');
1114         }
1115
1116         chained_irq_exit(chip, desc);
1117 }
1118
1119 static int mvebu_pcie_map_irq(const struct pci_dev *dev, u8 slot, u8 pin)
1120 {
1121         /* Interrupt support on mvebu emulated bridges is not implemented yet */
1122         if (dev->bus->number == 0)
1123                 return 0; /* Proper return code 0 == NO_IRQ */
1124
1125         return of_irq_parse_and_map_pci(dev, slot, pin);
1126 }
1127
1128 static resource_size_t mvebu_pcie_align_resource(struct pci_dev *dev,
1129                                                  const struct resource *res,
1130                                                  resource_size_t start,
1131                                                  resource_size_t size,
1132                                                  resource_size_t align)
1133 {
1134         if (dev->bus->number != 0)
1135                 return start;
1136
1137         /*
1138          * On the PCI-to-PCI bridge side, the I/O windows must have at
1139          * least a 64 KB size and the memory windows must have at
1140          * least a 1 MB size. Moreover, MBus windows need to have a
1141          * base address aligned on their size, and their size must be
1142          * a power of two. This means that if the BAR doesn't have a
1143          * power of two size, several MBus windows will actually be
1144          * created. We need to ensure that the biggest MBus window
1145          * (which will be the first one) is aligned on its size, which
1146          * explains the rounddown_pow_of_two() being done here.
1147          */
1148         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
1149                 return round_up(start, max_t(resource_size_t, SZ_64K,
1150                                              rounddown_pow_of_two(size)));
1151         else if (res->flags & IORESOURCE_MEM)
1152                 return round_up(start, max_t(resource_size_t, SZ_1M,
1153                                              rounddown_pow_of_two(size)));
1154         else
1155                 return start;
1156 }
1157
1158 static void __iomem *mvebu_pcie_map_registers(struct platform_device *pdev,
1159                                               struct device_node *np,
1160                                               struct mvebu_pcie_port *port)
1161 {
1162         int ret = 0;
1163
1164         ret = of_address_to_resource(np, 0, &port->regs);
1165         if (ret)
1166                 return (void __iomem *)ERR_PTR(ret);
1167
1168         return devm_ioremap_resource(&pdev->dev, &port->regs);
1169 }
1170
1171 #define DT_FLAGS_TO_TYPE(flags)       (((flags) >> 24) & 0x03)
1172 #define    DT_TYPE_IO                 0x1
1173 #define    DT_TYPE_MEM32              0x2
1174 #define DT_CPUADDR_TO_TARGET(cpuaddr) (((cpuaddr) >> 56) & 0xFF)
1175 #define DT_CPUADDR_TO_ATTR(cpuaddr)   (((cpuaddr) >> 48) & 0xFF)
1176
1177 static int mvebu_get_tgt_attr(struct device_node *np, int devfn,
1178                               unsigned long type,
1179                               unsigned int *tgt,
1180                               unsigned int *attr)
1181 {
1182         const int na = 3, ns = 2;
1183         const __be32 *range;
1184         int rlen, nranges, rangesz, pna, i;
1185
1186         *tgt = -1;
1187         *attr = -1;
1188
1189         range = of_get_property(np, "ranges", &rlen);
1190         if (!range)
1191                 return -EINVAL;
1192
1193         pna = of_n_addr_cells(np);
1194         rangesz = pna + na + ns;
1195         nranges = rlen / sizeof(__be32) / rangesz;
1196
1197         for (i = 0; i < nranges; i++, range += rangesz) {
1198                 u32 flags = of_read_number(range, 1);
1199                 u32 slot = of_read_number(range + 1, 1);
1200                 u64 cpuaddr = of_read_number(range + na, pna);
1201                 unsigned long rtype;
1202
1203                 if (DT_FLAGS_TO_TYPE(flags) == DT_TYPE_IO)
1204                         rtype = IORESOURCE_IO;
1205                 else if (DT_FLAGS_TO_TYPE(flags) == DT_TYPE_MEM32)
1206                         rtype = IORESOURCE_MEM;
1207                 else
1208                         continue;
1209
1210                 if (slot == PCI_SLOT(devfn) && type == rtype) {
1211                         *tgt = DT_CPUADDR_TO_TARGET(cpuaddr);
1212                         *attr = DT_CPUADDR_TO_ATTR(cpuaddr);
1213                         return 0;
1214                 }
1215         }
1216
1217         return -ENOENT;
1218 }
1219
1220 static int mvebu_pcie_suspend(struct device *dev)
1221 {
1222         struct mvebu_pcie *pcie;
1223         int i;
1224
1225         pcie = dev_get_drvdata(dev);
1226         for (i = 0; i < pcie->nports; i++) {
1227                 struct mvebu_pcie_port *port = pcie->ports + i;
1228                 if (!port->base)
1229                         continue;
1230                 port->saved_pcie_stat = mvebu_readl(port, PCIE_STAT_OFF);
1231         }
1232
1233         return 0;
1234 }
1235
1236 static int mvebu_pcie_resume(struct device *dev)
1237 {
1238         struct mvebu_pcie *pcie;
1239         int i;
1240
1241         pcie = dev_get_drvdata(dev);
1242         for (i = 0; i < pcie->nports; i++) {
1243                 struct mvebu_pcie_port *port = pcie->ports + i;
1244                 if (!port->base)
1245                         continue;
1246                 mvebu_writel(port, port->saved_pcie_stat, PCIE_STAT_OFF);
1247                 mvebu_pcie_setup_hw(port);
1248         }
1249
1250         return 0;
1251 }
1252
1253 static void mvebu_pcie_port_clk_put(void *data)
1254 {
1255         struct mvebu_pcie_port *port = data;
1256
1257         clk_put(port->clk);
1258 }
1259
1260 static int mvebu_pcie_parse_port(struct mvebu_pcie *pcie,
1261         struct mvebu_pcie_port *port, struct device_node *child)
1262 {
1263         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
1264         u32 slot_power_limit;
1265         int ret;
1266         u32 num_lanes;
1267
1268         port->pcie = pcie;
1269
1270         if (of_property_read_u32(child, "marvell,pcie-port", &port->port)) {
1271                 dev_warn(dev, "ignoring %pOF, missing pcie-port property\n",
1272                          child);
1273                 goto skip;
1274         }
1275
1276         if (of_property_read_u32(child, "marvell,pcie-lane", &port->lane))
1277                 port->lane = 0;
1278
1279         if (!of_property_read_u32(child, "num-lanes", &num_lanes) && num_lanes == 4)
1280                 port->is_x4 = true;
1281
1282         port->name = devm_kasprintf(dev, GFP_KERNEL, "pcie%d.%d", port->port,
1283                                     port->lane);
1284         if (!port->name) {
1285                 ret = -ENOMEM;
1286                 goto err;
1287         }
1288
1289         port->devfn = of_pci_get_devfn(child);
1290         if (port->devfn < 0)
1291                 goto skip;
1292         if (PCI_FUNC(port->devfn) != 0) {
1293                 dev_err(dev, "%s: invalid function number, must be zero\n",
1294                         port->name);
1295                 goto skip;
1296         }
1297
1298         ret = mvebu_get_tgt_attr(dev->of_node, port->devfn, IORESOURCE_MEM,
1299                                  &port->mem_target, &port->mem_attr);
1300         if (ret < 0) {
1301                 dev_err(dev, "%s: cannot get tgt/attr for mem window\n",
1302                         port->name);
1303                 goto skip;
1304         }
1305
1306         if (resource_size(&pcie->io) != 0) {
1307                 mvebu_get_tgt_attr(dev->of_node, port->devfn, IORESOURCE_IO,
1308                                    &port->io_target, &port->io_attr);
1309         } else {
1310                 port->io_target = -1;
1311                 port->io_attr = -1;
1312         }
1313
1314         /*
1315          * Old DT bindings do not contain "intx" interrupt
1316          * so do not fail probing driver when interrupt does not exist.
1317          */
1318         port->intx_irq = of_irq_get_byname(child, "intx");
1319         if (port->intx_irq == -EPROBE_DEFER) {
1320                 ret = port->intx_irq;
1321                 goto err;
1322         }
1323         if (port->intx_irq <= 0) {
1324                 dev_warn(dev, "%s: legacy INTx interrupts cannot be masked individually, "
1325                               "%pOF does not contain intx interrupt\n",
1326                          port->name, child);
1327         }
1328
1329         port->reset_name = devm_kasprintf(dev, GFP_KERNEL, "%s-reset",
1330                                           port->name);
1331         if (!port->reset_name) {
1332                 ret = -ENOMEM;
1333                 goto err;
1334         }
1335
1336         port->reset_gpio = devm_fwnode_gpiod_get(dev, of_fwnode_handle(child),
1337                                                  "reset", GPIOD_OUT_HIGH,
1338                                                  port->name);
1339         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(port->reset_gpio);
1340         if (ret) {
1341                 if (ret != -ENOENT)
1342                         goto err;
1343                 /* reset gpio is optional */
1344                 port->reset_gpio = NULL;
1345                 devm_kfree(dev, port->reset_name);
1346                 port->reset_name = NULL;
1347         }
1348
1349         slot_power_limit = of_pci_get_slot_power_limit(child,
1350                                 &port->slot_power_limit_value,
1351                                 &port->slot_power_limit_scale);
1352         if (slot_power_limit)
1353                 dev_info(dev, "%s: Slot power limit %u.%uW\n",
1354                          port->name,
1355                          slot_power_limit / 1000,
1356                          (slot_power_limit / 100) % 10);
1357
1358         port->clk = of_clk_get_by_name(child, NULL);
1359         if (IS_ERR(port->clk)) {
1360                 dev_err(dev, "%s: cannot get clock\n", port->name);
1361                 goto skip;
1362         }
1363
1364         ret = devm_add_action(dev, mvebu_pcie_port_clk_put, port);
1365         if (ret < 0) {
1366                 clk_put(port->clk);
1367                 goto err;
1368         }
1369
1370         return 1;
1371
1372 skip:
1373         ret = 0;
1374
1375         /* In the case of skipping, we need to free these */
1376         devm_kfree(dev, port->reset_name);
1377         port->reset_name = NULL;
1378         devm_kfree(dev, port->name);
1379         port->name = NULL;
1380
1381 err:
1382         return ret;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Power up a PCIe port.  PCIe requires the refclk to be stable for 100µs
1387  * prior to releasing PERST.  See table 2-4 in section 2.6.2 AC Specifications
1388  * of the PCI Express Card Electromechanical Specification, 1.1.
1389  */
1390 static int mvebu_pcie_powerup(struct mvebu_pcie_port *port)
1391 {
1392         int ret;
1393
1394         ret = clk_prepare_enable(port->clk);
1395         if (ret < 0)
1396                 return ret;
1397
1398         if (port->reset_gpio) {
1399                 u32 reset_udelay = PCI_PM_D3COLD_WAIT * 1000;
1400
1401                 of_property_read_u32(port->dn, "reset-delay-us",
1402                                      &reset_udelay);
1403
1404                 udelay(100);
1405
1406                 gpiod_set_value_cansleep(port->reset_gpio, 0);
1407                 msleep(reset_udelay / 1000);
1408         }
1409
1410         return 0;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Power down a PCIe port.  Strictly, PCIe requires us to place the card
1415  * in D3hot state before asserting PERST#.
1416  */
1417 static void mvebu_pcie_powerdown(struct mvebu_pcie_port *port)
1418 {
1419         gpiod_set_value_cansleep(port->reset_gpio, 1);
1420
1421         clk_disable_unprepare(port->clk);
1422 }
1423
1424 /*
1425  * devm_of_pci_get_host_bridge_resources() only sets up translateable resources,
1426  * so we need extra resource setup parsing our special DT properties encoding
1427  * the MEM and IO apertures.
1428  */
1429 static int mvebu_pcie_parse_request_resources(struct mvebu_pcie *pcie)
1430 {
1431         struct device *dev = &pcie->pdev->dev;
1432         struct pci_host_bridge *bridge = pci_host_bridge_from_priv(pcie);
1433         int ret;
1434
1435         /* Get the PCIe memory aperture */
1436         mvebu_mbus_get_pcie_mem_aperture(&pcie->mem);
1437         if (resource_size(&pcie->mem) == 0) {
1438                 dev_err(dev, "invalid memory aperture size\n");
1439                 return -EINVAL;
1440         }
1441
1442         pcie->mem.name = "PCI MEM";
1443         pci_add_resource(&bridge->windows, &pcie->mem);
1444         ret = devm_request_resource(dev, &iomem_resource, &pcie->mem);
1445         if (ret)
1446                 return ret;
1447
1448         /* Get the PCIe IO aperture */
1449         mvebu_mbus_get_pcie_io_aperture(&pcie->io);
1450
1451         if (resource_size(&pcie->io) != 0) {
1452                 pcie->realio.flags = pcie->io.flags;
1453                 pcie->realio.start = PCIBIOS_MIN_IO;
1454                 pcie->realio.end = min_t(resource_size_t,
1455                                          IO_SPACE_LIMIT - SZ_64K,
1456                                          resource_size(&pcie->io) - 1);
1457                 pcie->realio.name = "PCI I/O";
1458
1459                 ret = devm_pci_remap_iospace(dev, &pcie->realio, pcie->io.start);
1460                 if (ret)
1461                         return ret;
1462
1463                 pci_add_resource(&bridge->windows, &pcie->realio);
1464                 ret = devm_request_resource(dev, &ioport_resource, &pcie->realio);
1465                 if (ret)
1466                         return ret;
1467         }
1468
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 static int mvebu_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
1473 {
1474         struct device *dev = &pdev->dev;
1475         struct mvebu_pcie *pcie;
1476         struct pci_host_bridge *bridge;
1477         struct device_node *np = dev->of_node;
1478         struct device_node *child;
1479         int num, i, ret;
1480
1481         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(dev, sizeof(struct mvebu_pcie));
1482         if (!bridge)
1483                 return -ENOMEM;
1484
1485         pcie = pci_host_bridge_priv(bridge);
1486         pcie->pdev = pdev;
1487         platform_set_drvdata(pdev, pcie);
1488
1489         ret = mvebu_pcie_parse_request_resources(pcie);
1490         if (ret)
1491                 return ret;
1492
1493         num = of_get_available_child_count(np);
1494
1495         pcie->ports = devm_kcalloc(dev, num, sizeof(*pcie->ports), GFP_KERNEL);
1496         if (!pcie->ports)
1497                 return -ENOMEM;
1498
1499         i = 0;
1500         for_each_available_child_of_node(np, child) {
1501                 struct mvebu_pcie_port *port = &pcie->ports[i];
1502
1503                 ret = mvebu_pcie_parse_port(pcie, port, child);
1504                 if (ret < 0) {
1505                         of_node_put(child);
1506                         return ret;
1507                 } else if (ret == 0) {
1508                         continue;
1509                 }
1510
1511                 port->dn = child;
1512                 i++;
1513         }
1514         pcie->nports = i;
1515
1516         for (i = 0; i < pcie->nports; i++) {
1517                 struct mvebu_pcie_port *port = &pcie->ports[i];
1518                 int irq = port->intx_irq;
1519
1520                 child = port->dn;
1521                 if (!child)
1522                         continue;
1523
1524                 ret = mvebu_pcie_powerup(port);
1525                 if (ret < 0)
1526                         continue;
1527
1528                 port->base = mvebu_pcie_map_registers(pdev, child, port);
1529                 if (IS_ERR(port->base)) {
1530                         dev_err(dev, "%s: cannot map registers\n", port->name);
1531                         port->base = NULL;
1532                         mvebu_pcie_powerdown(port);
1533                         continue;
1534                 }
1535
1536                 ret = mvebu_pci_bridge_emul_init(port);
1537                 if (ret < 0) {
1538                         dev_err(dev, "%s: cannot init emulated bridge\n",
1539                                 port->name);
1540                         devm_iounmap(dev, port->base);
1541                         port->base = NULL;
1542                         mvebu_pcie_powerdown(port);
1543                         continue;
1544                 }
1545
1546                 if (irq > 0) {
1547                         ret = mvebu_pcie_init_irq_domain(port);
1548                         if (ret) {
1549                                 dev_err(dev, "%s: cannot init irq domain\n",
1550                                         port->name);
1551                                 pci_bridge_emul_cleanup(&port->bridge);
1552                                 devm_iounmap(dev, port->base);
1553                                 port->base = NULL;
1554                                 mvebu_pcie_powerdown(port);
1555                                 continue;
1556                         }
1557                         irq_set_chained_handler_and_data(irq,
1558                                                          mvebu_pcie_irq_handler,
1559                                                          port);
1560                 }
1561
1562                 /*
1563                  * PCIe topology exported by mvebu hw is quite complicated. In
1564                  * reality has something like N fully independent host bridges
1565                  * where each host bridge has one PCIe Root Port (which acts as
1566                  * PCI Bridge device). Each host bridge has its own independent
1567                  * internal registers, independent access to PCI config space,
1568                  * independent interrupt lines, independent window and memory
1569                  * access configuration. But additionally there is some kind of
1570                  * peer-to-peer support between PCIe devices behind different
1571                  * host bridges limited just to forwarding of memory and I/O
1572                  * transactions (forwarding of error messages and config cycles
1573                  * is not supported). So we could say there are N independent
1574                  * PCIe Root Complexes.
1575                  *
1576                  * For this kind of setup DT should have been structured into
1577                  * N independent PCIe controllers / host bridges. But instead
1578                  * structure in past was defined to put PCIe Root Ports of all
1579                  * host bridges into one bus zero, like in classic multi-port
1580                  * Root Complex setup with just one host bridge.
1581                  *
1582                  * This means that pci-mvebu.c driver provides "virtual" bus 0
1583                  * on which registers all PCIe Root Ports (PCI Bridge devices)
1584                  * specified in DT by their BDF addresses and virtually routes
1585                  * PCI config access of each PCI bridge device to specific PCIe
1586                  * host bridge.
1587                  *
1588                  * Normally PCI Bridge should choose between Type 0 and Type 1
1589                  * config requests based on primary and secondary bus numbers
1590                  * configured on the bridge itself. But because mvebu PCI Bridge
1591                  * does not have registers for primary and secondary bus numbers
1592                  * in its config space, it determinates type of config requests
1593                  * via its own custom way.
1594                  *
1595                  * There are two options how mvebu determinate type of config
1596                  * request.
1597                  *
1598                  * 1. If Secondary Bus Number Enable bit is not set or is not
1599                  * available (applies for pre-XP PCIe controllers) then Type 0
1600                  * is used if target bus number equals Local Bus Number (bits
1601                  * [15:8] in register 0x1a04) and target device number differs
1602                  * from Local Device Number (bits [20:16] in register 0x1a04).
1603                  * Type 1 is used if target bus number differs from Local Bus
1604                  * Number. And when target bus number equals Local Bus Number
1605                  * and target device equals Local Device Number then request is
1606                  * routed to Local PCI Bridge (PCIe Root Port).
1607                  *
1608                  * 2. If Secondary Bus Number Enable bit is set (bit 7 in
1609                  * register 0x1a2c) then mvebu hw determinate type of config
1610                  * request like compliant PCI Bridge based on primary bus number
1611                  * which is configured via Local Bus Number (bits [15:8] in
1612                  * register 0x1a04) and secondary bus number which is configured
1613                  * via Secondary Bus Number (bits [7:0] in register 0x1a2c).
1614                  * Local PCI Bridge (PCIe Root Port) is available on primary bus
1615                  * as device with Local Device Number (bits [20:16] in register
1616                  * 0x1a04).
1617                  *
1618                  * Secondary Bus Number Enable bit is disabled by default and
1619                  * option 2. is not available on pre-XP PCIe controllers. Hence
1620                  * this driver always use option 1.
1621                  *
1622                  * Basically it means that primary and secondary buses shares
1623                  * one virtual number configured via Local Bus Number bits and
1624                  * Local Device Number bits determinates if accessing primary
1625                  * or secondary bus. Set Local Device Number to 1 and redirect
1626                  * all writes of PCI Bridge Secondary Bus Number register to
1627                  * Local Bus Number (bits [15:8] in register 0x1a04).
1628                  *
1629                  * So when accessing devices on buses behind secondary bus
1630                  * number it would work correctly. And also when accessing
1631                  * device 0 at secondary bus number via config space would be
1632                  * correctly routed to secondary bus. Due to issues described
1633                  * in mvebu_pcie_setup_hw(), PCI Bridges at primary bus (zero)
1634                  * are not accessed directly via PCI config space but rarher
1635                  * indirectly via kernel emulated PCI bridge driver.
1636                  */
1637                 mvebu_pcie_setup_hw(port);
1638                 mvebu_pcie_set_local_dev_nr(port, 1);
1639                 mvebu_pcie_set_local_bus_nr(port, 0);
1640         }
1641
1642         bridge->sysdata = pcie;
1643         bridge->ops = &mvebu_pcie_ops;
1644         bridge->child_ops = &mvebu_pcie_child_ops;
1645         bridge->align_resource = mvebu_pcie_align_resource;
1646         bridge->map_irq = mvebu_pcie_map_irq;
1647
1648         return pci_host_probe(bridge);
1649 }
1650
1651 static void mvebu_pcie_remove(struct platform_device *pdev)
1652 {
1653         struct mvebu_pcie *pcie = platform_get_drvdata(pdev);
1654         struct pci_host_bridge *bridge = pci_host_bridge_from_priv(pcie);
1655         u32 cmd, sspl;
1656         int i;
1657
1658         /* Remove PCI bus with all devices. */
1659         pci_lock_rescan_remove();
1660         pci_stop_root_bus(bridge->bus);
1661         pci_remove_root_bus(bridge->bus);
1662         pci_unlock_rescan_remove();
1663
1664         for (i = 0; i < pcie->nports; i++) {
1665                 struct mvebu_pcie_port *port = &pcie->ports[i];
1666                 int irq = port->intx_irq;
1667
1668                 if (!port->base)
1669                         continue;
1670
1671                 /* Disable Root Bridge I/O space, memory space and bus mastering. */
1672                 cmd = mvebu_readl(port, PCIE_CMD_OFF);
1673                 cmd &= ~(PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY | PCI_COMMAND_MASTER);
1674                 mvebu_writel(port, cmd, PCIE_CMD_OFF);
1675
1676                 /* Mask all interrupt sources. */
1677                 mvebu_writel(port, ~PCIE_INT_ALL_MASK, PCIE_INT_UNMASK_OFF);
1678
1679                 /* Clear all interrupt causes. */
1680                 mvebu_writel(port, ~PCIE_INT_ALL_MASK, PCIE_INT_CAUSE_OFF);
1681
1682                 if (irq > 0)
1683                         irq_set_chained_handler_and_data(irq, NULL, NULL);
1684
1685                 /* Remove IRQ domains. */
1686                 if (port->intx_irq_domain)
1687                         irq_domain_remove(port->intx_irq_domain);
1688
1689                 /* Free config space for emulated root bridge. */
1690                 pci_bridge_emul_cleanup(&port->bridge);
1691
1692                 /* Disable sending Set_Slot_Power_Limit PCIe Message. */
1693                 sspl = mvebu_readl(port, PCIE_SSPL_OFF);
1694                 sspl &= ~(PCIE_SSPL_VALUE_MASK | PCIE_SSPL_SCALE_MASK | PCIE_SSPL_ENABLE);
1695                 mvebu_writel(port, sspl, PCIE_SSPL_OFF);
1696
1697                 /* Disable and clear BARs and windows. */
1698                 mvebu_pcie_disable_wins(port);
1699
1700                 /* Delete PCIe IO and MEM windows. */
1701                 if (port->iowin.size)
1702                         mvebu_pcie_del_windows(port, port->iowin.base, port->iowin.size);
1703                 if (port->memwin.size)
1704                         mvebu_pcie_del_windows(port, port->memwin.base, port->memwin.size);
1705
1706                 /* Power down card and disable clocks. Must be the last step. */
1707                 mvebu_pcie_powerdown(port);
1708         }
1709 }
1710
1711 static const struct of_device_id mvebu_pcie_of_match_table[] = {
1712         { .compatible = "marvell,armada-xp-pcie", },
1713         { .compatible = "marvell,armada-370-pcie", },
1714         { .compatible = "marvell,dove-pcie", },
1715         { .compatible = "marvell,kirkwood-pcie", },
1716         {},
1717 };
1718
1719 static const struct dev_pm_ops mvebu_pcie_pm_ops = {
1720         NOIRQ_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(mvebu_pcie_suspend, mvebu_pcie_resume)
1721 };
1722
1723 static struct platform_driver mvebu_pcie_driver = {
1724         .driver = {
1725                 .name = "mvebu-pcie",
1726                 .of_match_table = mvebu_pcie_of_match_table,
1727                 .pm = &mvebu_pcie_pm_ops,
1728         },
1729         .probe = mvebu_pcie_probe,
1730         .remove_new = mvebu_pcie_remove,
1731 };
1732 module_platform_driver(mvebu_pcie_driver);
1733
1734 MODULE_AUTHOR("Thomas Petazzoni <thomas.petazzoni@bootlin.com>");
1735 MODULE_AUTHOR("Pali Rohár <pali@kernel.org>");
1736 MODULE_DESCRIPTION("Marvell EBU PCIe controller");
1737 MODULE_LICENSE("GPL v2");