38d7c89dbb211655280f7ee2e17c798933fe368e
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / pci / controller / dwc / pcie-designware-host.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Synopsys DesignWare PCIe host controller driver
4  *
5  * Copyright (C) 2013 Samsung Electronics Co., Ltd.
6  *              https://www.samsung.com
7  *
8  * Author: Jingoo Han <jg1.han@samsung.com>
9  */
10
11 #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
12 #include <linux/irqdomain.h>
13 #include <linux/msi.h>
14 #include <linux/of_address.h>
15 #include <linux/of_pci.h>
16 #include <linux/pci_regs.h>
17 #include <linux/platform_device.h>
18
19 #include "../../pci.h"
20 #include "pcie-designware.h"
21
22 static struct pci_ops dw_pcie_ops;
23 static struct pci_ops dw_child_pcie_ops;
24
25 static void dw_msi_ack_irq(struct irq_data *d)
26 {
27         irq_chip_ack_parent(d);
28 }
29
30 static void dw_msi_mask_irq(struct irq_data *d)
31 {
32         pci_msi_mask_irq(d);
33         irq_chip_mask_parent(d);
34 }
35
36 static void dw_msi_unmask_irq(struct irq_data *d)
37 {
38         pci_msi_unmask_irq(d);
39         irq_chip_unmask_parent(d);
40 }
41
42 static struct irq_chip dw_pcie_msi_irq_chip = {
43         .name = "PCI-MSI",
44         .irq_ack = dw_msi_ack_irq,
45         .irq_mask = dw_msi_mask_irq,
46         .irq_unmask = dw_msi_unmask_irq,
47 };
48
49 static struct msi_domain_info dw_pcie_msi_domain_info = {
50         .flags  = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
51                    MSI_FLAG_PCI_MSIX | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI),
52         .chip   = &dw_pcie_msi_irq_chip,
53 };
54
55 /* MSI int handler */
56 irqreturn_t dw_handle_msi_irq(struct pcie_port *pp)
57 {
58         int i, pos, irq;
59         unsigned long val;
60         u32 status, num_ctrls;
61         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
62         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
63
64         num_ctrls = pp->num_vectors / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
65
66         for (i = 0; i < num_ctrls; i++) {
67                 status = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_STATUS +
68                                            (i * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE));
69                 if (!status)
70                         continue;
71
72                 ret = IRQ_HANDLED;
73                 val = status;
74                 pos = 0;
75                 while ((pos = find_next_bit(&val, MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL,
76                                             pos)) != MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL) {
77                         irq = irq_find_mapping(pp->irq_domain,
78                                                (i * MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL) +
79                                                pos);
80                         generic_handle_irq(irq);
81                         pos++;
82                 }
83         }
84
85         return ret;
86 }
87
88 /* Chained MSI interrupt service routine */
89 static void dw_chained_msi_isr(struct irq_desc *desc)
90 {
91         struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
92         struct pcie_port *pp;
93
94         chained_irq_enter(chip, desc);
95
96         pp = irq_desc_get_handler_data(desc);
97         dw_handle_msi_irq(pp);
98
99         chained_irq_exit(chip, desc);
100 }
101
102 static void dw_pci_setup_msi_msg(struct irq_data *d, struct msi_msg *msg)
103 {
104         struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
105         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
106         u64 msi_target;
107
108         msi_target = (u64)pp->msi_data;
109
110         msg->address_lo = lower_32_bits(msi_target);
111         msg->address_hi = upper_32_bits(msi_target);
112
113         msg->data = d->hwirq;
114
115         dev_dbg(pci->dev, "msi#%d address_hi %#x address_lo %#x\n",
116                 (int)d->hwirq, msg->address_hi, msg->address_lo);
117 }
118
119 static int dw_pci_msi_set_affinity(struct irq_data *d,
120                                    const struct cpumask *mask, bool force)
121 {
122         return -EINVAL;
123 }
124
125 static void dw_pci_bottom_mask(struct irq_data *d)
126 {
127         struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
128         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
129         unsigned int res, bit, ctrl;
130         unsigned long flags;
131
132         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
133
134         ctrl = d->hwirq / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
135         res = ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE;
136         bit = d->hwirq % MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
137
138         pp->irq_mask[ctrl] |= BIT(bit);
139         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_MASK + res, pp->irq_mask[ctrl]);
140
141         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
142 }
143
144 static void dw_pci_bottom_unmask(struct irq_data *d)
145 {
146         struct pcie_port *pp = irq_data_get_irq_chip_data(d);
147         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
148         unsigned int res, bit, ctrl;
149         unsigned long flags;
150
151         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
152
153         ctrl = d->hwirq / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
154         res = ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE;
155         bit = d->hwirq % MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
156
157         pp->irq_mask[ctrl] &= ~BIT(bit);
158         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_MASK + res, pp->irq_mask[ctrl]);
159
160         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
161 }
162
163 static void dw_pci_bottom_ack(struct irq_data *d)
164 {
165         struct pcie_port *pp  = irq_data_get_irq_chip_data(d);
166         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
167         unsigned int res, bit, ctrl;
168
169         ctrl = d->hwirq / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
170         res = ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE;
171         bit = d->hwirq % MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
172
173         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_STATUS + res, BIT(bit));
174 }
175
176 static struct irq_chip dw_pci_msi_bottom_irq_chip = {
177         .name = "DWPCI-MSI",
178         .irq_ack = dw_pci_bottom_ack,
179         .irq_compose_msi_msg = dw_pci_setup_msi_msg,
180         .irq_set_affinity = dw_pci_msi_set_affinity,
181         .irq_mask = dw_pci_bottom_mask,
182         .irq_unmask = dw_pci_bottom_unmask,
183 };
184
185 static int dw_pcie_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
186                                     unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
187                                     void *args)
188 {
189         struct pcie_port *pp = domain->host_data;
190         unsigned long flags;
191         u32 i;
192         int bit;
193
194         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
195
196         bit = bitmap_find_free_region(pp->msi_irq_in_use, pp->num_vectors,
197                                       order_base_2(nr_irqs));
198
199         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
200
201         if (bit < 0)
202                 return -ENOSPC;
203
204         for (i = 0; i < nr_irqs; i++)
205                 irq_domain_set_info(domain, virq + i, bit + i,
206                                     pp->msi_irq_chip,
207                                     pp, handle_edge_irq,
208                                     NULL, NULL);
209
210         return 0;
211 }
212
213 static void dw_pcie_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
214                                     unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
215 {
216         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
217         struct pcie_port *pp = domain->host_data;
218         unsigned long flags;
219
220         raw_spin_lock_irqsave(&pp->lock, flags);
221
222         bitmap_release_region(pp->msi_irq_in_use, d->hwirq,
223                               order_base_2(nr_irqs));
224
225         raw_spin_unlock_irqrestore(&pp->lock, flags);
226 }
227
228 static const struct irq_domain_ops dw_pcie_msi_domain_ops = {
229         .alloc  = dw_pcie_irq_domain_alloc,
230         .free   = dw_pcie_irq_domain_free,
231 };
232
233 int dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port *pp)
234 {
235         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
236         struct fwnode_handle *fwnode = of_node_to_fwnode(pci->dev->of_node);
237
238         pp->irq_domain = irq_domain_create_linear(fwnode, pp->num_vectors,
239                                                &dw_pcie_msi_domain_ops, pp);
240         if (!pp->irq_domain) {
241                 dev_err(pci->dev, "Failed to create IRQ domain\n");
242                 return -ENOMEM;
243         }
244
245         irq_domain_update_bus_token(pp->irq_domain, DOMAIN_BUS_NEXUS);
246
247         pp->msi_domain = pci_msi_create_irq_domain(fwnode,
248                                                    &dw_pcie_msi_domain_info,
249                                                    pp->irq_domain);
250         if (!pp->msi_domain) {
251                 dev_err(pci->dev, "Failed to create MSI domain\n");
252                 irq_domain_remove(pp->irq_domain);
253                 return -ENOMEM;
254         }
255
256         return 0;
257 }
258
259 void dw_pcie_free_msi(struct pcie_port *pp)
260 {
261         if (pp->msi_irq) {
262                 irq_set_chained_handler(pp->msi_irq, NULL);
263                 irq_set_handler_data(pp->msi_irq, NULL);
264         }
265
266         irq_domain_remove(pp->msi_domain);
267         irq_domain_remove(pp->irq_domain);
268
269         if (pp->msi_page)
270                 __free_page(pp->msi_page);
271 }
272
273 void dw_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp)
274 {
275         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
276         struct device *dev = pci->dev;
277         u64 msi_target;
278
279         pp->msi_page = alloc_page(GFP_KERNEL);
280         pp->msi_data = dma_map_page(dev, pp->msi_page, 0, PAGE_SIZE,
281                                     DMA_FROM_DEVICE);
282         if (dma_mapping_error(dev, pp->msi_data)) {
283                 dev_err(dev, "Failed to map MSI data\n");
284                 __free_page(pp->msi_page);
285                 pp->msi_page = NULL;
286                 return;
287         }
288         msi_target = (u64)pp->msi_data;
289
290         /* Program the msi_data */
291         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_ADDR_LO, lower_32_bits(msi_target));
292         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_ADDR_HI, upper_32_bits(msi_target));
293 }
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_msi_init);
295
296 int dw_pcie_host_init(struct pcie_port *pp)
297 {
298         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
299         struct device *dev = pci->dev;
300         struct device_node *np = dev->of_node;
301         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
302         struct resource_entry *win;
303         struct pci_host_bridge *bridge;
304         struct resource *cfg_res;
305         int ret;
306
307         raw_spin_lock_init(&pci->pp.lock);
308
309         cfg_res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "config");
310         if (cfg_res) {
311                 pp->cfg0_size = resource_size(cfg_res);
312                 pp->cfg0_base = cfg_res->start;
313         } else if (!pp->va_cfg0_base) {
314                 dev_err(dev, "Missing *config* reg space\n");
315         }
316
317         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(dev, 0);
318         if (!bridge)
319                 return -ENOMEM;
320
321         pp->bridge = bridge;
322
323         /* Get the I/O and memory ranges from DT */
324         resource_list_for_each_entry(win, &bridge->windows) {
325                 switch (resource_type(win->res)) {
326                 case IORESOURCE_IO:
327                         pp->io_size = resource_size(win->res);
328                         pp->io_bus_addr = win->res->start - win->offset;
329                         pp->io_base = pci_pio_to_address(win->res->start);
330                         break;
331                 case 0:
332                         dev_err(dev, "Missing *config* reg space\n");
333                         pp->cfg0_size = resource_size(win->res);
334                         pp->cfg0_base = win->res->start;
335                         if (!pci->dbi_base) {
336                                 pci->dbi_base = devm_pci_remap_cfgspace(dev,
337                                                                 pp->cfg0_base,
338                                                                 pp->cfg0_size);
339                                 if (!pci->dbi_base) {
340                                         dev_err(dev, "Error with ioremap\n");
341                                         return -ENOMEM;
342                                 }
343                         }
344                         break;
345                 }
346         }
347
348         if (!pp->va_cfg0_base) {
349                 pp->va_cfg0_base = devm_pci_remap_cfgspace(dev,
350                                         pp->cfg0_base, pp->cfg0_size);
351                 if (!pp->va_cfg0_base) {
352                         dev_err(dev, "Error with ioremap in function\n");
353                         return -ENOMEM;
354                 }
355         }
356
357         ret = of_property_read_u32(np, "num-viewport", &pci->num_viewport);
358         if (ret)
359                 pci->num_viewport = 2;
360
361         if (pci_msi_enabled()) {
362                 /*
363                  * If a specific SoC driver needs to change the
364                  * default number of vectors, it needs to implement
365                  * the set_num_vectors callback.
366                  */
367                 if (!pp->ops->set_num_vectors) {
368                         pp->num_vectors = MSI_DEF_NUM_VECTORS;
369                 } else {
370                         pp->ops->set_num_vectors(pp);
371
372                         if (pp->num_vectors > MAX_MSI_IRQS ||
373                             pp->num_vectors == 0) {
374                                 dev_err(dev,
375                                         "Invalid number of vectors\n");
376                                 return -EINVAL;
377                         }
378                 }
379
380                 if (!pp->ops->msi_host_init) {
381                         pp->msi_irq_chip = &dw_pci_msi_bottom_irq_chip;
382
383                         ret = dw_pcie_allocate_domains(pp);
384                         if (ret)
385                                 return ret;
386
387                         if (pp->msi_irq)
388                                 irq_set_chained_handler_and_data(pp->msi_irq,
389                                                             dw_chained_msi_isr,
390                                                             pp);
391                 } else {
392                         ret = pp->ops->msi_host_init(pp);
393                         if (ret < 0)
394                                 return ret;
395                 }
396         }
397
398         /* Set default bus ops */
399         bridge->ops = &dw_pcie_ops;
400         bridge->child_ops = &dw_child_pcie_ops;
401
402         if (pp->ops->host_init) {
403                 ret = pp->ops->host_init(pp);
404                 if (ret)
405                         goto err_free_msi;
406         }
407
408         bridge->sysdata = pp;
409
410         ret = pci_host_probe(bridge);
411         if (!ret)
412                 return 0;
413
414 err_free_msi:
415         if (pci_msi_enabled() && !pp->ops->msi_host_init)
416                 dw_pcie_free_msi(pp);
417         return ret;
418 }
419 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_host_init);
420
421 void dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port *pp)
422 {
423         pci_stop_root_bus(pp->bridge->bus);
424         pci_remove_root_bus(pp->bridge->bus);
425         if (pci_msi_enabled() && !pp->ops->msi_host_init)
426                 dw_pcie_free_msi(pp);
427 }
428 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_host_deinit);
429
430 static void __iomem *dw_pcie_other_conf_map_bus(struct pci_bus *bus,
431                                                 unsigned int devfn, int where)
432 {
433         int type;
434         u32 busdev;
435         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
436         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
437
438         busdev = PCIE_ATU_BUS(bus->number) | PCIE_ATU_DEV(PCI_SLOT(devfn)) |
439                  PCIE_ATU_FUNC(PCI_FUNC(devfn));
440
441         if (pci_is_root_bus(bus->parent))
442                 type = PCIE_ATU_TYPE_CFG0;
443         else
444                 type = PCIE_ATU_TYPE_CFG1;
445
446
447         dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
448                                   type, pp->cfg0_base,
449                                   busdev, pp->cfg0_size);
450
451         return pp->va_cfg0_base + where;
452 }
453
454 static int dw_pcie_rd_other_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
455                                  int where, int size, u32 *val)
456 {
457         int ret;
458         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
459         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
460
461         ret = pci_generic_config_read(bus, devfn, where, size, val);
462
463         if (!ret && pci->num_viewport <= 2)
464                 dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
465                                           PCIE_ATU_TYPE_IO, pp->io_base,
466                                           pp->io_bus_addr, pp->io_size);
467
468         return ret;
469 }
470
471 static int dw_pcie_wr_other_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
472                                  int where, int size, u32 val)
473 {
474         int ret;
475         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
476         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
477
478         ret = pci_generic_config_write(bus, devfn, where, size, val);
479
480         if (!ret && pci->num_viewport <= 2)
481                 dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX1,
482                                           PCIE_ATU_TYPE_IO, pp->io_base,
483                                           pp->io_bus_addr, pp->io_size);
484
485         return ret;
486 }
487
488 static struct pci_ops dw_child_pcie_ops = {
489         .map_bus = dw_pcie_other_conf_map_bus,
490         .read = dw_pcie_rd_other_conf,
491         .write = dw_pcie_wr_other_conf,
492 };
493
494 void __iomem *dw_pcie_own_conf_map_bus(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where)
495 {
496         struct pcie_port *pp = bus->sysdata;
497         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
498
499         if (PCI_SLOT(devfn) > 0)
500                 return NULL;
501
502         return pci->dbi_base + where;
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_own_conf_map_bus);
505
506 static struct pci_ops dw_pcie_ops = {
507         .map_bus = dw_pcie_own_conf_map_bus,
508         .read = pci_generic_config_read,
509         .write = pci_generic_config_write,
510 };
511
512 void dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port *pp)
513 {
514         u32 val, ctrl, num_ctrls;
515         struct dw_pcie *pci = to_dw_pcie_from_pp(pp);
516
517         /*
518          * Enable DBI read-only registers for writing/updating configuration.
519          * Write permission gets disabled towards the end of this function.
520          */
521         dw_pcie_dbi_ro_wr_en(pci);
522
523         dw_pcie_setup(pci);
524
525         if (!pp->ops->msi_host_init) {
526                 num_ctrls = pp->num_vectors / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL;
527
528                 /* Initialize IRQ Status array */
529                 for (ctrl = 0; ctrl < num_ctrls; ctrl++) {
530                         pp->irq_mask[ctrl] = ~0;
531                         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_MASK +
532                                             (ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE),
533                                             pp->irq_mask[ctrl]);
534                         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_MSI_INTR0_ENABLE +
535                                             (ctrl * MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE),
536                                             ~0);
537                 }
538         }
539
540         /* Setup RC BARs */
541         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_BASE_ADDRESS_0, 0x00000004);
542         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_BASE_ADDRESS_1, 0x00000000);
543
544         /* Setup interrupt pins */
545         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCI_INTERRUPT_LINE);
546         val &= 0xffff00ff;
547         val |= 0x00000100;
548         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_INTERRUPT_LINE, val);
549
550         /* Setup bus numbers */
551         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCI_PRIMARY_BUS);
552         val &= 0xff000000;
553         val |= 0x00ff0100;
554         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_PRIMARY_BUS, val);
555
556         /* Setup command register */
557         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCI_COMMAND);
558         val &= 0xffff0000;
559         val |= PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY |
560                 PCI_COMMAND_MASTER | PCI_COMMAND_SERR;
561         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_COMMAND, val);
562
563         /*
564          * If the platform provides its own child bus config accesses, it means
565          * the platform uses its own address translation component rather than
566          * ATU, so we should not program the ATU here.
567          */
568         if (pp->bridge->child_ops == &dw_child_pcie_ops) {
569                 struct resource_entry *entry =
570                         resource_list_first_type(&pp->bridge->windows, IORESOURCE_MEM);
571
572                 dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX0,
573                                           PCIE_ATU_TYPE_MEM, entry->res->start,
574                                           entry->res->start - entry->offset,
575                                           resource_size(entry->res));
576                 if (pci->num_viewport > 2)
577                         dw_pcie_prog_outbound_atu(pci, PCIE_ATU_REGION_INDEX2,
578                                                   PCIE_ATU_TYPE_IO, pp->io_base,
579                                                   pp->io_bus_addr, pp->io_size);
580         }
581
582         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCI_BASE_ADDRESS_0, 0);
583
584         /* Program correct class for RC */
585         dw_pcie_writew_dbi(pci, PCI_CLASS_DEVICE, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI);
586
587         val = dw_pcie_readl_dbi(pci, PCIE_LINK_WIDTH_SPEED_CONTROL);
588         val |= PORT_LOGIC_SPEED_CHANGE;
589         dw_pcie_writel_dbi(pci, PCIE_LINK_WIDTH_SPEED_CONTROL, val);
590
591         dw_pcie_dbi_ro_wr_dis(pci);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(dw_pcie_setup_rc);