drivers/mailbox/arm_mhuv2.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * ARM Message Handling Unit Version 2 (MHUv2) driver.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2020 ARM Ltd.
   6  * Copyright (C) 2020 Linaro Ltd.
   7  *
   8  * An MHUv2 mailbox controller can provide up to 124 channel windows (each 32
   9  * bit long) and the driver allows any combination of both the transport
  10  * protocol modes: data-transfer and doorbell, to be used on those channel
  11  * windows.
  12  *
  13  * The transport protocols should be specified in the device tree entry for the
  14  * device. The transport protocols determine how the underlying hardware
  15  * resources of the device are utilized when transmitting data. Refer to the
  16  * device tree bindings of the ARM MHUv2 controller for more details.
  17  *
  18  * The number of registered mailbox channels is dependent on both the underlying
  19  * hardware - mainly the number of channel windows implemented by the platform,
  20  * as well as the selected transport protocols.
  21  *
  22  * The MHUv2 controller can work both as a sender and receiver, but the driver
  23  * and the DT bindings support unidirectional transfers for better allocation of
  24  * the channels. That is, this driver will be probed for two separate devices
  25  * for each mailbox controller, a sender device and a receiver device.
  26  */
  27
  28 #include <linux/amba/bus.h>
  29 #include <linux/interrupt.h>
  30 #include <linux/mailbox_controller.h>
  31 #include <linux/mailbox/arm_mhuv2_message.h>
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <linux/of_address.h>
  34 #include <linux/spinlock.h>
  35
  36 /* ====== MHUv2 Registers ====== */
  37
  38 /* Maximum number of channel windows */
  39 #define MHUV2_CH_WN_MAX                 124
  40 /* Number of combined interrupt status registers */
  41 #define MHUV2_CMB_INT_ST_REG_CNT        4
  42 #define MHUV2_STAT_BYTES                (sizeof(u32))
  43 #define MHUV2_STAT_BITS                 (MHUV2_STAT_BYTES * __CHAR_BIT__)
  44
  45 #define LSB_MASK(n)                     ((1 << (n * __CHAR_BIT__)) - 1)
  46 #define MHUV2_PROTOCOL_PROP             "arm,mhuv2-protocols"
  47
  48 /* Register Message Handling Unit Configuration fields */
  49 struct mhu_cfg_t {
  50         u32 num_ch : 7;
  51         u32 pad : 25;
  52 } __packed;
  53
  54 /* register Interrupt Status fields */
  55 struct int_st_t {
  56         u32 nr2r : 1;
  57         u32 r2nr : 1;
  58         u32 pad : 30;
  59 } __packed;
  60
  61 /* Register Interrupt Clear fields */
  62 struct int_clr_t {
  63         u32 nr2r : 1;
  64         u32 r2nr : 1;
  65         u32 pad : 30;
  66 } __packed;
  67
  68 /* Register Interrupt Enable fields */
  69 struct int_en_t {
  70         u32 r2nr : 1;
  71         u32 nr2r : 1;
  72         u32 chcomb : 1;
  73         u32 pad : 29;
  74 } __packed;
  75
  76 /* Register Implementer Identification fields */
  77 struct iidr_t {
  78         u32 implementer : 12;
  79         u32 revision : 4;
  80         u32 variant : 4;
  81         u32 product_id : 12;
  82 } __packed;
  83
  84 /* Register Architecture Identification Register fields */
  85 struct aidr_t {
  86         u32 arch_minor_rev : 4;
  87         u32 arch_major_rev : 4;
  88         u32 pad : 24;
  89 } __packed;
  90
  91 /* Sender Channel Window fields */
  92 struct mhu2_send_ch_wn_reg {
  93         u32 stat;
  94         u8 pad1[0x0C - 0x04];
  95         u32 stat_set;
  96         u32 int_st;
  97         u32 int_clr;
  98         u32 int_en;
  99         u8 pad2[0x20 - 0x1C];
 100 } __packed;
 101
 102 /* Sender frame register fields */
 103 struct mhu2_send_frame_reg {
 104         struct mhu2_send_ch_wn_reg ch_wn[MHUV2_CH_WN_MAX];
 105         struct mhu_cfg_t mhu_cfg;
 106         u32 resp_cfg;
 107         u32 access_request;
 108         u32 access_ready;
 109         struct int_st_t int_st;
 110         struct int_clr_t int_clr;
 111         struct int_en_t int_en;
 112         u32 reserved0;
 113         u32 chcomb_int_st[MHUV2_CMB_INT_ST_REG_CNT];
 114         u8 pad[0xFC8 - 0xFB0];
 115         struct iidr_t iidr;
 116         struct aidr_t aidr;
 117 } __packed;
 118
 119 /* Receiver Channel Window fields */
 120 struct mhu2_recv_ch_wn_reg {
 121         u32 stat;
 122         u32 stat_masked;
 123         u32 stat_clear;
 124         u8 reserved0[0x10 - 0x0C];
 125         u32 mask;
 126         u32 mask_set;
 127         u32 mask_clear;
 128         u8 pad[0x20 - 0x1C];
 129 } __packed;
 130
 131 /* Receiver frame register fields */
 132 struct mhu2_recv_frame_reg {
 133         struct mhu2_recv_ch_wn_reg ch_wn[MHUV2_CH_WN_MAX];
 134         struct mhu_cfg_t mhu_cfg;
 135         u8 reserved0[0xF90 - 0xF84];
 136         struct int_st_t int_st;
 137         struct int_clr_t int_clr;
 138         struct int_en_t int_en;
 139         u32 pad;
 140         u32 chcomb_int_st[MHUV2_CMB_INT_ST_REG_CNT];
 141         u8 reserved2[0xFC8 - 0xFB0];
 142         struct iidr_t iidr;
 143         struct aidr_t aidr;
 144 } __packed;
 145
 146
 147 /* ====== MHUv2 data structures ====== */
 148
 149 enum mhuv2_transport_protocol {
 150         DOORBELL = 0,
 151         DATA_TRANSFER = 1
 152 };
 153
 154 enum mhuv2_frame {
 155         RECEIVER_FRAME,
 156         SENDER_FRAME
 157 };
 158
 159 /**
 160  * struct mhuv2 - MHUv2 mailbox controller data
 161  *
 162  * @mbox:       Mailbox controller belonging to the MHU frame.
 163  * @send/recv:  Base address of the register mapping region.
 164  * @frame:      Frame type: RECEIVER_FRAME or SENDER_FRAME.
 165  * @irq:        Interrupt.
 166  * @windows:    Channel windows implemented by the platform.
 167  * @minor:      Minor version of the controller.
 168  * @length:     Length of the protocols array in bytes.
 169  * @protocols:  Raw protocol information, derived from device tree.
 170  * @doorbell_pending_lock: spinlock required for correct operation of Tx
 171  *              interrupt for doorbells.
 172  */
 173 struct mhuv2 {
 174         struct mbox_controller mbox;
 175         union {
 176                 struct mhu2_send_frame_reg __iomem *send;
 177                 struct mhu2_recv_frame_reg __iomem *recv;
 178         };
 179         enum mhuv2_frame frame;
 180         unsigned int irq;
 181         unsigned int windows;
 182         unsigned int minor;
 183         unsigned int length;
 184         u32 *protocols;
 185
 186         spinlock_t doorbell_pending_lock;
 187 };
 188
 189 #define mhu_from_mbox(_mbox) container_of(_mbox, struct mhuv2, mbox)
 190
 191 /**
 192  * struct mhuv2_protocol_ops - MHUv2 operations
 193  *
 194  * Each transport protocol must provide an implementation of the operations
 195  * provided here.
 196  *
 197  * @rx_startup: Startup callback for receiver.
 198  * @rx_shutdown: Shutdown callback for receiver.
 199  * @read_data: Reads and clears newly available data.
 200  * @tx_startup: Startup callback for receiver.
 201  * @tx_shutdown: Shutdown callback for receiver.
 202  * @last_tx_done: Report back if the last tx is completed or not.
 203  * @send_data: Send data to the receiver.
 204  */
 205 struct mhuv2_protocol_ops {
 206         int (*rx_startup)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan);
 207         void (*rx_shutdown)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan);
 208         void *(*read_data)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan);
 209
 210         void (*tx_startup)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan);
 211         void (*tx_shutdown)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan);
 212         int (*last_tx_done)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan);
 213         int (*send_data)(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan, void *arg);
 214 };
 215
 216 /*
 217  * MHUv2 mailbox channel's private information
 218  *
 219  * @ops:        protocol specific ops for the channel.
 220  * @ch_wn_idx:  Channel window index allocated to the channel.
 221  * @windows:    Total number of windows consumed by the channel, only relevant
 222  *              in DATA_TRANSFER protocol.
 223  * @doorbell:   Doorbell bit number within the ch_wn_idx window, only relevant
 224  *              in DOORBELL protocol.
 225  * @pending:    Flag indicating pending doorbell interrupt, only relevant in
 226  *              DOORBELL protocol.
 227  */
 228 struct mhuv2_mbox_chan_priv {
 229         const struct mhuv2_protocol_ops *ops;
 230         u32 ch_wn_idx;
 231         union {
 232                 u32 windows;
 233                 struct {
 234                         u32 doorbell;
 235                         u32 pending;
 236                 };
 237         };
 238 };
 239
 240 /* Macro for reading a bitfield within a physically mapped packed struct */
 241 #define readl_relaxed_bitfield(_regptr, _type, _field)                  \
 242         ({                                                              \
 243                 u32 _regval;                                            \
 244                 _regval = readl_relaxed((_regptr));                     \
 245                 (*(_type *)(&_regval))._field;                          \
 246         })
 247
 248 /* Macro for writing a bitfield within a physically mapped packed struct */
 249 #define writel_relaxed_bitfield(_value, _regptr, _type, _field)         \
 250         ({                                                              \
 251                 u32 _regval;                                            \
 252                 _regval = readl_relaxed(_regptr);                       \
 253                 (*(_type *)(&_regval))._field = _value;                 \
 254                 writel_relaxed(_regval, _regptr);                       \
 255         })
 256
 257
 258 /* =================== Doorbell transport protocol operations =============== */
 259
 260 static int mhuv2_doorbell_rx_startup(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan)
 261 {
 262         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 263
 264         writel_relaxed(BIT(priv->doorbell),
 265                        &mhu->recv->ch_wn[priv->ch_wn_idx].mask_clear);
 266         return 0;
 267 }
 268
 269 static void mhuv2_doorbell_rx_shutdown(struct mhuv2 *mhu,
 270                                        struct mbox_chan *chan)
 271 {
 272         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 273
 274         writel_relaxed(BIT(priv->doorbell),
 275                        &mhu->recv->ch_wn[priv->ch_wn_idx].mask_set);
 276 }
 277
 278 static void *mhuv2_doorbell_read_data(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan)
 279 {
 280         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 281
 282         writel_relaxed(BIT(priv->doorbell),
 283                        &mhu->recv->ch_wn[priv->ch_wn_idx].stat_clear);
 284         return NULL;
 285 }
 286
 287 static int mhuv2_doorbell_last_tx_done(struct mhuv2 *mhu,
 288                                        struct mbox_chan *chan)
 289 {
 290         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 291
 292         return !(readl_relaxed(&mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx].stat) &
 293                  BIT(priv->doorbell));
 294 }
 295
 296 static int mhuv2_doorbell_send_data(struct mhuv2 *mhu, struct mbox_chan *chan,
 297                                     void *arg)
 298 {
 299         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 300         unsigned long flags;
 301
 302         spin_lock_irqsave(&mhu->doorbell_pending_lock, flags);
 303
 304         priv->pending = 1;
 305         writel_relaxed(BIT(priv->doorbell),
 306                        &mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx].stat_set);
 307
 308         spin_unlock_irqrestore(&mhu->doorbell_pending_lock, flags);
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 static const struct mhuv2_protocol_ops mhuv2_doorbell_ops = {
 314         .rx_startup = mhuv2_doorbell_rx_startup,
 315         .rx_shutdown = mhuv2_doorbell_rx_shutdown,
 316         .read_data = mhuv2_doorbell_read_data,
 317         .last_tx_done = mhuv2_doorbell_last_tx_done,
 318         .send_data = mhuv2_doorbell_send_data,
 319 };
 320 #define IS_PROTOCOL_DOORBELL(_priv) (_priv->ops == &mhuv2_doorbell_ops)
 321
 322 /* ============= Data transfer transport protocol operations ================ */
 323
 324 static int mhuv2_data_transfer_rx_startup(struct mhuv2 *mhu,
 325                                           struct mbox_chan *chan)
 326 {
 327         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 328         int i = priv->ch_wn_idx + priv->windows - 1;
 329
 330         /*
 331          * The protocol mandates that all but the last status register must be
 332          * masked.
 333          */
 334         writel_relaxed(0xFFFFFFFF, &mhu->recv->ch_wn[i].mask_clear);
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 static void mhuv2_data_transfer_rx_shutdown(struct mhuv2 *mhu,
 339                                             struct mbox_chan *chan)
 340 {
 341         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 342         int i = priv->ch_wn_idx + priv->windows - 1;
 343
 344         writel_relaxed(0xFFFFFFFF, &mhu->recv->ch_wn[i].mask_set);
 345 }
 346
 347 static void *mhuv2_data_transfer_read_data(struct mhuv2 *mhu,
 348                                            struct mbox_chan *chan)
 349 {
 350         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 351         const int windows = priv->windows;
 352         struct arm_mhuv2_mbox_msg *msg;
 353         u32 *data;
 354         int i, idx;
 355
 356         msg = kzalloc(sizeof(*msg) + windows * MHUV2_STAT_BYTES, GFP_KERNEL);
 357         if (!msg)
 358                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 359
 360         data = msg->data = msg + 1;
 361         msg->len = windows * MHUV2_STAT_BYTES;
 362
 363         /*
 364          * Messages are expected in order of most significant word to least
 365          * significant word. Refer mhuv2_data_transfer_send_data() for more
 366          * details.
 367          *
 368          * We also need to read the stat register instead of stat_masked, as we
 369          * masked all but the last window.
 370          *
 371          * Last channel window must be cleared as the final operation. Upon
 372          * clearing the last channel window register, which is unmasked in
 373          * data-transfer protocol, the interrupt is de-asserted.
 374          */
 375         for (i = 0; i < windows; i++) {
 376                 idx = priv->ch_wn_idx + i;
 377                 data[windows - 1 - i] = readl_relaxed(&mhu->recv->ch_wn[idx].stat);
 378                 writel_relaxed(0xFFFFFFFF, &mhu->recv->ch_wn[idx].stat_clear);
 379         }
 380
 381         return msg;
 382 }
 383
 384 static void mhuv2_data_transfer_tx_startup(struct mhuv2 *mhu,
 385                                            struct mbox_chan *chan)
 386 {
 387         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 388         int i = priv->ch_wn_idx + priv->windows - 1;
 389
 390         /* Enable interrupts only for the last window */
 391         if (mhu->minor) {
 392                 writel_relaxed(0x1, &mhu->send->ch_wn[i].int_clr);
 393                 writel_relaxed(0x1, &mhu->send->ch_wn[i].int_en);
 394         }
 395 }
 396
 397 static void mhuv2_data_transfer_tx_shutdown(struct mhuv2 *mhu,
 398                                             struct mbox_chan *chan)
 399 {
 400         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 401         int i = priv->ch_wn_idx + priv->windows - 1;
 402
 403         if (mhu->minor)
 404                 writel_relaxed(0x0, &mhu->send->ch_wn[i].int_en);
 405 }
 406
 407 static int mhuv2_data_transfer_last_tx_done(struct mhuv2 *mhu,
 408                                             struct mbox_chan *chan)
 409 {
 410         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 411         int i = priv->ch_wn_idx + priv->windows - 1;
 412
 413         /* Just checking the last channel window should be enough */
 414         return !readl_relaxed(&mhu->send->ch_wn[i].stat);
 415 }
 416
 417 /*
 418  * Message will be transmitted from most significant to least significant word.
 419  * This is to allow for messages shorter than channel windows to still trigger
 420  * the receiver interrupt which gets activated when the last stat register is
 421  * written. As an example, a 6-word message is to be written on a 4-channel MHU
 422  * connection: Registers marked with '*' are masked, and will not generate an
 423  * interrupt on the receiver side once written.
 424  *
 425  * u32 *data =  [0x00000001], [0x00000002], [0x00000003], [0x00000004],
 426  *              [0x00000005], [0x00000006]
 427  *
 428  * ROUND 1:
 429  * stat reg             To write        Write sequence
 430  * [ stat 3 ]   <-      [0x00000001]    4 <- triggers interrupt on receiver
 431  * [ stat 2 ]   <-      [0x00000002]    3
 432  * [ stat 1 ]   <-      [0x00000003]    2
 433  * [ stat 0 ]   <-      [0x00000004]    1
 434  *
 435  * data += 4 // Increment data pointer by number of stat regs
 436  *
 437  * ROUND 2:
 438  * stat reg             To write        Write sequence
 439  * [ stat 3 ]   <-      [0x00000005]    2 <- triggers interrupt on receiver
 440  * [ stat 2 ]   <-      [0x00000006]    1
 441  * [ stat 1 ]   <-      [0x00000000]
 442  * [ stat 0 ]   <-      [0x00000000]
 443  */
 444 static int mhuv2_data_transfer_send_data(struct mhuv2 *mhu,
 445                                          struct mbox_chan *chan, void *arg)
 446 {
 447         const struct arm_mhuv2_mbox_msg *msg = arg;
 448         int bytes_left = msg->len, bytes_to_send, bytes_in_round, i;
 449         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 450         int windows = priv->windows;
 451         u32 *data = msg->data, word;
 452
 453         while (bytes_left) {
 454                 if (!data[0]) {
 455                         dev_err(mhu->mbox.dev, "Data aligned at first window can't be zero to guarantee interrupt generation at receiver");
 456                         return -EINVAL;
 457                 }
 458
 459                 while(!mhuv2_data_transfer_last_tx_done(mhu, chan))
 460                         continue;
 461
 462                 bytes_in_round = min(bytes_left, (int)(windows * MHUV2_STAT_BYTES));
 463
 464                 for (i = windows - 1; i >= 0; i--) {
 465                         /* Data less than windows can transfer ? */
 466                         if (unlikely(bytes_in_round <= i * MHUV2_STAT_BYTES))
 467                                 continue;
 468
 469                         word = data[i];
 470                         bytes_to_send = bytes_in_round & (MHUV2_STAT_BYTES - 1);
 471                         if (unlikely(bytes_to_send))
 472                                 word &= LSB_MASK(bytes_to_send);
 473                         else
 474                                 bytes_to_send = MHUV2_STAT_BYTES;
 475
 476                         writel_relaxed(word, &mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx + windows - 1 - i].stat_set);
 477                         bytes_left -= bytes_to_send;
 478                         bytes_in_round -= bytes_to_send;
 479                 }
 480
 481                 data += windows;
 482         }
 483
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 static const struct mhuv2_protocol_ops mhuv2_data_transfer_ops = {
 488         .rx_startup = mhuv2_data_transfer_rx_startup,
 489         .rx_shutdown = mhuv2_data_transfer_rx_shutdown,
 490         .read_data = mhuv2_data_transfer_read_data,
 491         .tx_startup = mhuv2_data_transfer_tx_startup,
 492         .tx_shutdown = mhuv2_data_transfer_tx_shutdown,
 493         .last_tx_done = mhuv2_data_transfer_last_tx_done,
 494         .send_data = mhuv2_data_transfer_send_data,
 495 };
 496
 497 /* Interrupt handlers */
 498
 499 static struct mbox_chan *get_irq_chan_comb(struct mhuv2 *mhu, u32 __iomem *reg)
 500 {
 501         struct mbox_chan *chans = mhu->mbox.chans;
 502         int channel = 0, i, offset = 0, windows, protocol, ch_wn;
 503         u32 stat;
 504
 505         for (i = 0; i < MHUV2_CMB_INT_ST_REG_CNT; i++) {
 506                 stat = readl_relaxed(reg + i);
 507                 if (!stat)
 508                         continue;
 509
 510                 ch_wn = i * MHUV2_STAT_BITS + __builtin_ctz(stat);
 511
 512                 for (i = 0; i < mhu->length; i += 2) {
 513                         protocol = mhu->protocols[i];
 514                         windows = mhu->protocols[i + 1];
 515
 516                         if (ch_wn >= offset + windows) {
 517                                 if (protocol == DOORBELL)
 518                                         channel += MHUV2_STAT_BITS * windows;
 519                                 else
 520                                         channel++;
 521
 522                                 offset += windows;
 523                                 continue;
 524                         }
 525
 526                         /* Return first chan of the window in doorbell mode */
 527                         if (protocol == DOORBELL)
 528                                 channel += MHUV2_STAT_BITS * (ch_wn - offset);
 529
 530                         return &chans[channel];
 531                 }
 532         }
 533
 534         return ERR_PTR(-EIO);
 535 }
 536
 537 static irqreturn_t mhuv2_sender_interrupt(int irq, void *data)
 538 {
 539         struct mhuv2 *mhu = data;
 540         struct device *dev = mhu->mbox.dev;
 541         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv;
 542         struct mbox_chan *chan;
 543         unsigned long flags;
 544         int i, found = 0;
 545         u32 stat;
 546
 547         chan = get_irq_chan_comb(mhu, mhu->send->chcomb_int_st);
 548         if (IS_ERR(chan)) {
 549                 dev_warn(dev, "Failed to find channel for the Tx interrupt\n");
 550                 return IRQ_NONE;
 551         }
 552         priv = chan->con_priv;
 553
 554         if (!IS_PROTOCOL_DOORBELL(priv)) {
 555                 writel_relaxed(1, &mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx + priv->windows - 1].int_clr);
 556
 557                 if (chan->cl) {
 558                         mbox_chan_txdone(chan, 0);
 559                         return IRQ_HANDLED;
 560                 }
 561
 562                 dev_warn(dev, "Tx interrupt Received on channel (%u) not currently attached to a mailbox client\n",
 563                          priv->ch_wn_idx);
 564                 return IRQ_NONE;
 565         }
 566
 567         /* Clear the interrupt first, so we don't miss any doorbell later */
 568         writel_relaxed(1, &mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx].int_clr);
 569
 570         /*
 571          * In Doorbell mode, make sure no new transitions happen while the
 572          * interrupt handler is trying to find the finished doorbell tx
 573          * operations, else we may think few of the transfers were complete
 574          * before they actually were.
 575          */
 576         spin_lock_irqsave(&mhu->doorbell_pending_lock, flags);
 577
 578         /*
 579          * In case of doorbell mode, the first channel of the window is returned
 580          * by get_irq_chan_comb(). Find all the pending channels here.
 581          */
 582         stat = readl_relaxed(&mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx].stat);
 583
 584         for (i = 0; i < MHUV2_STAT_BITS; i++) {
 585                 priv = chan[i].con_priv;
 586
 587                 /* Find cases where pending was 1, but stat's bit is cleared */
 588                 if (priv->pending ^ ((stat >> i) & 0x1)) {
 589                         BUG_ON(!priv->pending);
 590
 591                         if (!chan->cl) {
 592                                 dev_warn(dev, "Tx interrupt received on doorbell (%u : %u) channel not currently attached to a mailbox client\n",
 593                                          priv->ch_wn_idx, i);
 594                                 continue;
 595                         }
 596
 597                         mbox_chan_txdone(&chan[i], 0);
 598                         priv->pending = 0;
 599                         found++;
 600                 }
 601         }
 602
 603         spin_unlock_irqrestore(&mhu->doorbell_pending_lock, flags);
 604
 605         if (!found) {
 606                 /*
 607                  * We may have already processed the doorbell in the previous
 608                  * iteration if the interrupt came right after we cleared it but
 609                  * before we read the stat register.
 610                  */
 611                 dev_dbg(dev, "Couldn't find the doorbell (%u) for the Tx interrupt interrupt\n",
 612                         priv->ch_wn_idx);
 613                 return IRQ_NONE;
 614         }
 615
 616         return IRQ_HANDLED;
 617 }
 618
 619 static struct mbox_chan *get_irq_chan_comb_rx(struct mhuv2 *mhu)
 620 {
 621         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv;
 622         struct mbox_chan *chan;
 623         u32 stat;
 624
 625         chan = get_irq_chan_comb(mhu, mhu->recv->chcomb_int_st);
 626         if (IS_ERR(chan))
 627                 return chan;
 628
 629         priv = chan->con_priv;
 630         if (!IS_PROTOCOL_DOORBELL(priv))
 631                 return chan;
 632
 633         /*
 634          * In case of doorbell mode, the first channel of the window is returned
 635          * by the routine. Find the exact channel here.
 636          */
 637         stat = readl_relaxed(&mhu->recv->ch_wn[priv->ch_wn_idx].stat_masked);
 638         BUG_ON(!stat);
 639
 640         return chan + __builtin_ctz(stat);
 641 }
 642
 643 static struct mbox_chan *get_irq_chan_stat_rx(struct mhuv2 *mhu)
 644 {
 645         struct mbox_chan *chans = mhu->mbox.chans;
 646         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv;
 647         u32 stat;
 648         int i = 0;
 649
 650         while (i < mhu->mbox.num_chans) {
 651                 priv = chans[i].con_priv;
 652                 stat = readl_relaxed(&mhu->recv->ch_wn[priv->ch_wn_idx].stat_masked);
 653
 654                 if (stat) {
 655                         if (IS_PROTOCOL_DOORBELL(priv))
 656                                 i += __builtin_ctz(stat);
 657                         return &chans[i];
 658                 }
 659
 660                 i += IS_PROTOCOL_DOORBELL(priv) ? MHUV2_STAT_BITS : 1;
 661         }
 662
 663         return ERR_PTR(-EIO);
 664 }
 665
 666 static struct mbox_chan *get_irq_chan_rx(struct mhuv2 *mhu)
 667 {
 668         if (!mhu->minor)
 669                 return get_irq_chan_stat_rx(mhu);
 670
 671         return get_irq_chan_comb_rx(mhu);
 672 }
 673
 674 static irqreturn_t mhuv2_receiver_interrupt(int irq, void *arg)
 675 {
 676         struct mhuv2 *mhu = arg;
 677         struct mbox_chan *chan = get_irq_chan_rx(mhu);
 678         struct device *dev = mhu->mbox.dev;
 679         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv;
 680         int ret = IRQ_NONE;
 681         void *data;
 682
 683         if (IS_ERR(chan)) {
 684                 dev_warn(dev, "Failed to find channel for the rx interrupt\n");
 685                 return IRQ_NONE;
 686         }
 687         priv = chan->con_priv;
 688
 689         /* Read and clear the data first */
 690         data = priv->ops->read_data(mhu, chan);
 691
 692         if (!chan->cl) {
 693                 dev_warn(dev, "Received data on channel (%u) not currently attached to a mailbox client\n",
 694                          priv->ch_wn_idx);
 695         } else if (IS_ERR(data)) {
 696                 dev_err(dev, "Failed to read data: %lu\n", PTR_ERR(data));
 697         } else {
 698                 mbox_chan_received_data(chan, data);
 699                 ret = IRQ_HANDLED;
 700         }
 701
 702         if (!IS_ERR(data))
 703                 kfree(data);
 704
 705         return ret;
 706 }
 707
 708 /* Sender and receiver ops */
 709 static bool mhuv2_sender_last_tx_done(struct mbox_chan *chan)
 710 {
 711         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(chan->mbox);
 712         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 713
 714         return priv->ops->last_tx_done(mhu, chan);
 715 }
 716
 717 static int mhuv2_sender_send_data(struct mbox_chan *chan, void *data)
 718 {
 719         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(chan->mbox);
 720         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 721
 722         if (!priv->ops->last_tx_done(mhu, chan))
 723                 return -EBUSY;
 724
 725         return priv->ops->send_data(mhu, chan, data);
 726 }
 727
 728 static int mhuv2_sender_startup(struct mbox_chan *chan)
 729 {
 730         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(chan->mbox);
 731         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 732
 733         if (priv->ops->tx_startup)
 734                 priv->ops->tx_startup(mhu, chan);
 735         return 0;
 736 }
 737
 738 static void mhuv2_sender_shutdown(struct mbox_chan *chan)
 739 {
 740         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(chan->mbox);
 741         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 742
 743         if (priv->ops->tx_shutdown)
 744                 priv->ops->tx_shutdown(mhu, chan);
 745 }
 746
 747 static const struct mbox_chan_ops mhuv2_sender_ops = {
 748         .send_data = mhuv2_sender_send_data,
 749         .startup = mhuv2_sender_startup,
 750         .shutdown = mhuv2_sender_shutdown,
 751         .last_tx_done = mhuv2_sender_last_tx_done,
 752 };
 753
 754 static int mhuv2_receiver_startup(struct mbox_chan *chan)
 755 {
 756         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(chan->mbox);
 757         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 758
 759         return priv->ops->rx_startup(mhu, chan);
 760 }
 761
 762 static void mhuv2_receiver_shutdown(struct mbox_chan *chan)
 763 {
 764         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(chan->mbox);
 765         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv = chan->con_priv;
 766
 767         priv->ops->rx_shutdown(mhu, chan);
 768 }
 769
 770 static int mhuv2_receiver_send_data(struct mbox_chan *chan, void *data)
 771 {
 772         dev_err(chan->mbox->dev,
 773                 "Trying to transmit on a receiver MHU frame\n");
 774         return -EIO;
 775 }
 776
 777 static bool mhuv2_receiver_last_tx_done(struct mbox_chan *chan)
 778 {
 779         dev_err(chan->mbox->dev, "Trying to Tx poll on a receiver MHU frame\n");
 780         return true;
 781 }
 782
 783 static const struct mbox_chan_ops mhuv2_receiver_ops = {
 784         .send_data = mhuv2_receiver_send_data,
 785         .startup = mhuv2_receiver_startup,
 786         .shutdown = mhuv2_receiver_shutdown,
 787         .last_tx_done = mhuv2_receiver_last_tx_done,
 788 };
 789
 790 static struct mbox_chan *mhuv2_mbox_of_xlate(struct mbox_controller *mbox,
 791                                              const struct of_phandle_args *pa)
 792 {
 793         struct mhuv2 *mhu = mhu_from_mbox(mbox);
 794         struct mbox_chan *chans = mbox->chans;
 795         int channel = 0, i, offset, doorbell, protocol, windows;
 796
 797         if (pa->args_count != 2)
 798                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 799
 800         offset = pa->args[0];
 801         doorbell = pa->args[1];
 802         if (doorbell >= MHUV2_STAT_BITS)
 803                 goto out;
 804
 805         for (i = 0; i < mhu->length; i += 2) {
 806                 protocol = mhu->protocols[i];
 807                 windows = mhu->protocols[i + 1];
 808
 809                 if (protocol == DOORBELL) {
 810                         if (offset < windows)
 811                                 return &chans[channel + MHUV2_STAT_BITS * offset + doorbell];
 812
 813                         channel += MHUV2_STAT_BITS * windows;
 814                         offset -= windows;
 815                 } else {
 816                         if (offset == 0) {
 817                                 if (doorbell)
 818                                         goto out;
 819
 820                                 return &chans[channel];
 821                         }
 822
 823                         channel++;
 824                         offset--;
 825                 }
 826         }
 827
 828 out:
 829         dev_err(mbox->dev, "Couldn't xlate to a valid channel (%d: %d)\n",
 830                 pa->args[0], doorbell);
 831         return ERR_PTR(-ENODEV);
 832 }
 833
 834 static int mhuv2_verify_protocol(struct mhuv2 *mhu)
 835 {
 836         struct device *dev = mhu->mbox.dev;
 837         int protocol, windows, channels = 0, total_windows = 0, i;
 838
 839         for (i = 0; i < mhu->length; i += 2) {
 840                 protocol = mhu->protocols[i];
 841                 windows = mhu->protocols[i + 1];
 842
 843                 if (!windows) {
 844                         dev_err(dev, "Window size can't be zero (%d)\n", i);
 845                         return -EINVAL;
 846                 }
 847                 total_windows += windows;
 848
 849                 if (protocol == DOORBELL) {
 850                         channels += MHUV2_STAT_BITS * windows;
 851                 } else if (protocol == DATA_TRANSFER) {
 852                         channels++;
 853                 } else {
 854                         dev_err(dev, "Invalid protocol (%d) present in %s property at index %d\n",
 855                                 protocol, MHUV2_PROTOCOL_PROP, i);
 856                         return -EINVAL;
 857                 }
 858         }
 859
 860         if (total_windows > mhu->windows) {
 861                 dev_err(dev, "Channel windows can't be more than what's implemented by the hardware ( %d: %d)\n",
 862                         total_windows, mhu->windows);
 863                 return -EINVAL;
 864         }
 865
 866         mhu->mbox.num_chans = channels;
 867         return 0;
 868 }
 869
 870 static int mhuv2_allocate_channels(struct mhuv2 *mhu)
 871 {
 872         struct mbox_controller *mbox = &mhu->mbox;
 873         struct mhuv2_mbox_chan_priv *priv;
 874         struct device *dev = mbox->dev;
 875         struct mbox_chan *chans;
 876         int protocol, windows = 0, next_window = 0, i, j, k;
 877
 878         chans = devm_kcalloc(dev, mbox->num_chans, sizeof(*chans), GFP_KERNEL);
 879         if (!chans)
 880                 return -ENOMEM;
 881
 882         mbox->chans = chans;
 883
 884         for (i = 0; i < mhu->length; i += 2) {
 885                 next_window += windows;
 886
 887                 protocol = mhu->protocols[i];
 888                 windows = mhu->protocols[i + 1];
 889
 890                 if (protocol == DATA_TRANSFER) {
 891                         priv = devm_kmalloc(dev, sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 892                         if (!priv)
 893                                 return -ENOMEM;
 894
 895                         priv->ch_wn_idx = next_window;
 896                         priv->ops = &mhuv2_data_transfer_ops;
 897                         priv->windows = windows;
 898                         chans++->con_priv = priv;
 899                         continue;
 900                 }
 901
 902                 for (j = 0; j < windows; j++) {
 903                         for (k = 0; k < MHUV2_STAT_BITS; k++) {
 904                                 priv = devm_kmalloc(dev, sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 905                                 if (!priv)
 906                                         return -ENOMEM;
 907
 908                                 priv->ch_wn_idx = next_window + j;
 909                                 priv->ops = &mhuv2_doorbell_ops;
 910                                 priv->doorbell = k;
 911                                 chans++->con_priv = priv;
 912                         }
 913
 914                         /*
 915                          * Permanently enable interrupt as we can't
 916                          * control it per doorbell.
 917                          */
 918                         if (mhu->frame == SENDER_FRAME && mhu->minor)
 919                                 writel_relaxed(0x1, &mhu->send->ch_wn[priv->ch_wn_idx].int_en);
 920                 }
 921         }
 922
 923         /* Make sure we have initialized all channels */
 924         BUG_ON(chans - mbox->chans != mbox->num_chans);
 925
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 static int mhuv2_parse_channels(struct mhuv2 *mhu)
 930 {
 931         struct device *dev = mhu->mbox.dev;
 932         const struct device_node *np = dev->of_node;
 933         int ret, count;
 934         u32 *protocols;
 935
 936         count = of_property_count_u32_elems(np, MHUV2_PROTOCOL_PROP);
 937         if (count <= 0 || count % 2) {
 938                 dev_err(dev, "Invalid %s property (%d)\n", MHUV2_PROTOCOL_PROP,
 939                         count);
 940                 return -EINVAL;
 941         }
 942
 943         protocols = devm_kmalloc_array(dev, count, sizeof(*protocols), GFP_KERNEL);
 944         if (!protocols)
 945                 return -ENOMEM;
 946
 947         ret = of_property_read_u32_array(np, MHUV2_PROTOCOL_PROP, protocols, count);
 948         if (ret) {
 949                 dev_err(dev, "Failed to read %s property: %d\n",
 950                         MHUV2_PROTOCOL_PROP, ret);
 951                 return ret;
 952         }
 953
 954         mhu->protocols = protocols;
 955         mhu->length = count;
 956
 957         ret = mhuv2_verify_protocol(mhu);
 958         if (ret)
 959                 return ret;
 960
 961         return mhuv2_allocate_channels(mhu);
 962 }
 963
 964 static int mhuv2_tx_init(struct amba_device *adev, struct mhuv2 *mhu,
 965                          void __iomem *reg)
 966 {
 967         struct device *dev = mhu->mbox.dev;
 968         int ret, i;
 969
 970         mhu->frame = SENDER_FRAME;
 971         mhu->mbox.ops = &mhuv2_sender_ops;
 972         mhu->send = reg;
 973
 974         mhu->windows = readl_relaxed_bitfield(&mhu->send->mhu_cfg, struct mhu_cfg_t, num_ch);
 975         mhu->minor = readl_relaxed_bitfield(&mhu->send->aidr, struct aidr_t, arch_minor_rev);
 976
 977         spin_lock_init(&mhu->doorbell_pending_lock);
 978
 979         /*
 980          * For minor version 1 and forward, tx interrupt is provided by
 981          * the controller.
 982          */
 983         if (mhu->minor && adev->irq[0]) {
 984                 ret = devm_request_threaded_irq(dev, adev->irq[0], NULL,
 985                                                 mhuv2_sender_interrupt,
 986                                                 IRQF_ONESHOT, "mhuv2-tx", mhu);
 987                 if (ret) {
 988                         dev_err(dev, "Failed to request tx IRQ, fallback to polling mode: %d\n",
 989                                 ret);
 990                 } else {
 991                         mhu->mbox.txdone_irq = true;
 992                         mhu->mbox.txdone_poll = false;
 993                         mhu->irq = adev->irq[0];
 994
 995                         writel_relaxed_bitfield(1, &mhu->send->int_en, struct int_en_t, chcomb);
 996
 997                         /* Disable all channel interrupts */
 998                         for (i = 0; i < mhu->windows; i++)
 999                                 writel_relaxed(0x0, &mhu->send->ch_wn[i].int_en);
1000
1001                         goto out;
1002                 }
1003         }
1004
1005         mhu->mbox.txdone_irq = false;
1006         mhu->mbox.txdone_poll = true;
1007         mhu->mbox.txpoll_period = 1;
1008
1009 out:
1010         /* Wait for receiver to be ready */
1011         writel_relaxed(0x1, &mhu->send->access_request);
1012         while (!readl_relaxed(&mhu->send->access_ready))
1013                 continue;
1014
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 static int mhuv2_rx_init(struct amba_device *adev, struct mhuv2 *mhu,
1019                          void __iomem *reg)
1020 {
1021         struct device *dev = mhu->mbox.dev;
1022         int ret, i;
1023
1024         mhu->frame = RECEIVER_FRAME;
1025         mhu->mbox.ops = &mhuv2_receiver_ops;
1026         mhu->recv = reg;
1027
1028         mhu->windows = readl_relaxed_bitfield(&mhu->recv->mhu_cfg, struct mhu_cfg_t, num_ch);
1029         mhu->minor = readl_relaxed_bitfield(&mhu->recv->aidr, struct aidr_t, arch_minor_rev);
1030
1031         mhu->irq = adev->irq[0];
1032         if (!mhu->irq) {
1033                 dev_err(dev, "Missing receiver IRQ\n");
1034                 return -EINVAL;
1035         }
1036
1037         ret = devm_request_threaded_irq(dev, mhu->irq, NULL,
1038                                         mhuv2_receiver_interrupt, IRQF_ONESHOT,
1039                                         "mhuv2-rx", mhu);
1040         if (ret) {
1041                 dev_err(dev, "Failed to request rx IRQ\n");
1042                 return ret;
1043         }
1044
1045         /* Mask all the channel windows */
1046         for (i = 0; i < mhu->windows; i++)
1047                 writel_relaxed(0xFFFFFFFF, &mhu->recv->ch_wn[i].mask_set);
1048
1049         if (mhu->minor)
1050                 writel_relaxed_bitfield(1, &mhu->recv->int_en, struct int_en_t, chcomb);
1051
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 static int mhuv2_probe(struct amba_device *adev, const struct amba_id *id)
1056 {
1057         struct device *dev = &adev->dev;
1058         const struct device_node *np = dev->of_node;
1059         struct mhuv2 *mhu;
1060         void __iomem *reg;
1061         int ret = -EINVAL;
1062
1063         reg = devm_of_iomap(dev, dev->of_node, 0, NULL);
1064         if (!reg)
1065                 return -ENOMEM;
1066
1067         mhu = devm_kzalloc(dev, sizeof(*mhu), GFP_KERNEL);
1068         if (!mhu)
1069                 return -ENOMEM;
1070
1071         mhu->mbox.dev = dev;
1072         mhu->mbox.of_xlate = mhuv2_mbox_of_xlate;
1073
1074         if (of_device_is_compatible(np, "arm,mhuv2-tx"))
1075                 ret = mhuv2_tx_init(adev, mhu, reg);
1076         else if (of_device_is_compatible(np, "arm,mhuv2-rx"))
1077                 ret = mhuv2_rx_init(adev, mhu, reg);
1078         else
1079                 dev_err(dev, "Invalid compatible property\n");
1080
1081         if (ret)
1082                 return ret;
1083
1084         /* Channel windows can't be 0 */
1085         BUG_ON(!mhu->windows);
1086
1087         ret = mhuv2_parse_channels(mhu);
1088         if (ret)
1089                 return ret;
1090
1091         amba_set_drvdata(adev, mhu);
1092
1093         ret = devm_mbox_controller_register(dev, &mhu->mbox);
1094         if (ret)
1095                 dev_err(dev, "failed to register ARM MHUv2 driver %d\n", ret);
1096
1097         return ret;
1098 }
1099
1100 static void mhuv2_remove(struct amba_device *adev)
1101 {
1102         struct mhuv2 *mhu = amba_get_drvdata(adev);
1103
1104         if (mhu->frame == SENDER_FRAME)
1105                 writel_relaxed(0x0, &mhu->send->access_request);
1106 }
1107
1108 static struct amba_id mhuv2_ids[] = {
1109         {
1110                 /* 2.0 */
1111                 .id = 0xbb0d1,
1112                 .mask = 0xfffff,
1113         },
1114         {
1115                 /* 2.1 */
1116                 .id = 0xbb076,
1117                 .mask = 0xfffff,
1118         },
1119         { 0, 0 },
1120 };
1121 MODULE_DEVICE_TABLE(amba, mhuv2_ids);
1122
1123 static struct amba_driver mhuv2_driver = {
1124         .drv = {
1125                 .name   = "arm-mhuv2",
1126         },
1127         .id_table       = mhuv2_ids,
1128         .probe          = mhuv2_probe,
1129         .remove         = mhuv2_remove,
1130 };
1131 module_amba_driver(mhuv2_driver);
1132
1133 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1134 MODULE_DESCRIPTION("ARM MHUv2 Driver");
1135 MODULE_AUTHOR("Viresh Kumar <viresh.kumar@linaro.org>");
1136 MODULE_AUTHOR("Tushar Khandelwal <tushar.khandelwal@arm.com>");