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  *		http://www.samsung.com
7  *
8  * Author: Jingoo Han <jg1.han@samsung.com>
9  */
10 
11 #ifndef _PCIE_DESIGNWARE_H
12 #define _PCIE_DESIGNWARE_H
13 
14 #include <linux/bitfield.h>
15 #include <linux/dma-mapping.h>
16 #include <linux/irq.h>
17 #include <linux/msi.h>
18 #include <linux/pci.h>
19 
20 #include <linux/pci-epc.h>
21 #include <linux/pci-epf.h>
22 
23 /* Parameters for the waiting for link up routine */
24 #define LINK_WAIT_MAX_RETRIES		10
25 #define LINK_WAIT_USLEEP_MIN		90000
26 #define LINK_WAIT_USLEEP_MAX		100000
27 
28 /* Parameters for the waiting for iATU enabled routine */
29 #define LINK_WAIT_MAX_IATU_RETRIES	5
30 #define LINK_WAIT_IATU			9
31 
32 /* Synopsys-specific PCIe configuration registers */
33 #define PCIE_PORT_LINK_CONTROL		0x710
34 #define PORT_LINK_MODE_MASK		GENMASK(21, 16)
35 #define PORT_LINK_MODE(n)		FIELD_PREP(PORT_LINK_MODE_MASK, n)
36 #define PORT_LINK_MODE_1_LANES		PORT_LINK_MODE(0x1)
37 #define PORT_LINK_MODE_2_LANES		PORT_LINK_MODE(0x3)
38 #define PORT_LINK_MODE_4_LANES		PORT_LINK_MODE(0x7)
39 #define PORT_LINK_MODE_8_LANES		PORT_LINK_MODE(0xf)
40 
41 #define PCIE_PORT_DEBUG0		0x728
42 #define PORT_LOGIC_LTSSM_STATE_MASK	0x1f
43 #define PORT_LOGIC_LTSSM_STATE_L0	0x11
44 #define PCIE_PORT_DEBUG1		0x72C
45 #define PCIE_PORT_DEBUG1_LINK_UP		BIT(4)
46 #define PCIE_PORT_DEBUG1_LINK_IN_TRAINING	BIT(29)
47 
48 #define PCIE_LINK_WIDTH_SPEED_CONTROL	0x80C
49 #define PORT_LOGIC_SPEED_CHANGE		BIT(17)
50 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_MASK	GENMASK(12, 8)
51 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(n)	FIELD_PREP(PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_MASK, n)
52 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_1_LANES	PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x1)
53 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_2_LANES	PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x2)
54 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_4_LANES	PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x4)
55 #define PORT_LOGIC_LINK_WIDTH_8_LANES	PORT_LOGIC_LINK_WIDTH(0x8)
56 
57 #define PCIE_MSI_ADDR_LO		0x820
58 #define PCIE_MSI_ADDR_HI		0x824
59 #define PCIE_MSI_INTR0_ENABLE		0x828
60 #define PCIE_MSI_INTR0_MASK		0x82C
61 #define PCIE_MSI_INTR0_STATUS		0x830
62 
63 #define PCIE_ATU_VIEWPORT		0x900
64 #define PCIE_ATU_REGION_INBOUND		BIT(31)
65 #define PCIE_ATU_REGION_OUTBOUND	0
66 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX2		0x2
67 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX1		0x1
68 #define PCIE_ATU_REGION_INDEX0		0x0
69 #define PCIE_ATU_CR1			0x904
70 #define PCIE_ATU_TYPE_MEM		0x0
71 #define PCIE_ATU_TYPE_IO		0x2
72 #define PCIE_ATU_TYPE_CFG0		0x4
73 #define PCIE_ATU_TYPE_CFG1		0x5
74 #define PCIE_ATU_CR2			0x908
75 #define PCIE_ATU_ENABLE			BIT(31)
76 #define PCIE_ATU_BAR_MODE_ENABLE	BIT(30)
77 #define PCIE_ATU_LOWER_BASE		0x90C
78 #define PCIE_ATU_UPPER_BASE		0x910
79 #define PCIE_ATU_LIMIT			0x914
80 #define PCIE_ATU_LOWER_TARGET		0x918
81 #define PCIE_ATU_BUS(x)			FIELD_PREP(GENMASK(31, 24), x)
82 #define PCIE_ATU_DEV(x)			FIELD_PREP(GENMASK(23, 19), x)
83 #define PCIE_ATU_FUNC(x)		FIELD_PREP(GENMASK(18, 16), x)
84 #define PCIE_ATU_UPPER_TARGET		0x91C
85 
86 #define PCIE_MISC_CONTROL_1_OFF		0x8BC
87 #define PCIE_DBI_RO_WR_EN		BIT(0)
88 
89 #define PCIE_PL_CHK_REG_CONTROL_STATUS			0xB20
90 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_START			BIT(0)
91 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_CONTINUOUS		BIT(1)
92 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_COMPARISON_ERROR	BIT(16)
93 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_LOGIC_ERROR		BIT(17)
94 #define PCIE_PL_CHK_REG_CHK_REG_COMPLETE		BIT(18)
95 
96 #define PCIE_PL_CHK_REG_ERR_ADDR			0xB28
97 
98 /*
99  * iATU Unroll-specific register definitions
100  * From 4.80 core version the address translation will be made by unroll
101  */
102 #define PCIE_ATU_UNR_REGION_CTRL1	0x00
103 #define PCIE_ATU_UNR_REGION_CTRL2	0x04
104 #define PCIE_ATU_UNR_LOWER_BASE		0x08
105 #define PCIE_ATU_UNR_UPPER_BASE		0x0C
106 #define PCIE_ATU_UNR_LIMIT		0x10
107 #define PCIE_ATU_UNR_LOWER_TARGET	0x14
108 #define PCIE_ATU_UNR_UPPER_TARGET	0x18
109 
110 /*
111  * The default address offset between dbi_base and atu_base. Root controller
112  * drivers are not required to initialize atu_base if the offset matches this
113  * default; the driver core automatically derives atu_base from dbi_base using
114  * this offset, if atu_base not set.
115  */
116 #define DEFAULT_DBI_ATU_OFFSET (0x3 << 20)
117 
118 /* Register address builder */
119 #define PCIE_GET_ATU_OUTB_UNR_REG_OFFSET(region) \
120 		((region) << 9)
121 
122 #define PCIE_GET_ATU_INB_UNR_REG_OFFSET(region) \
123 		(((region) << 9) | BIT(8))
124 
125 #define MAX_MSI_IRQS			256
126 #define MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL		32
127 #define MAX_MSI_CTRLS			(MAX_MSI_IRQS / MAX_MSI_IRQS_PER_CTRL)
128 #define MSI_REG_CTRL_BLOCK_SIZE		12
129 #define MSI_DEF_NUM_VECTORS		32
130 
131 /* Maximum number of inbound/outbound iATUs */
132 #define MAX_IATU_IN			256
133 #define MAX_IATU_OUT			256
134 
135 struct pcie_port;
136 struct dw_pcie;
137 struct dw_pcie_ep;
138 
139 enum dw_pcie_region_type {
140 	DW_PCIE_REGION_UNKNOWN,
141 	DW_PCIE_REGION_INBOUND,
142 	DW_PCIE_REGION_OUTBOUND,
143 };
144 
145 enum dw_pcie_device_mode {
146 	DW_PCIE_UNKNOWN_TYPE,
147 	DW_PCIE_EP_TYPE,
148 	DW_PCIE_LEG_EP_TYPE,
149 	DW_PCIE_RC_TYPE,
150 };
151 
152 struct dw_pcie_host_ops {
153 	int (*rd_own_conf)(struct pcie_port *pp, int where, int size, u32 *val);
154 	int (*wr_own_conf)(struct pcie_port *pp, int where, int size, u32 val);
155 	int (*rd_other_conf)(struct pcie_port *pp, struct pci_bus *bus,
156 			     unsigned int devfn, int where, int size, u32 *val);
157 	int (*wr_other_conf)(struct pcie_port *pp, struct pci_bus *bus,
158 			     unsigned int devfn, int where, int size, u32 val);
159 	int (*host_init)(struct pcie_port *pp);
160 	void (*scan_bus)(struct pcie_port *pp);
161 	void (*set_num_vectors)(struct pcie_port *pp);
162 	int (*msi_host_init)(struct pcie_port *pp);
163 };
164 
165 struct pcie_port {
166 	u8			root_bus_nr;
167 	u64			cfg0_base;
168 	void __iomem		*va_cfg0_base;
169 	u32			cfg0_size;
170 	u64			cfg1_base;
171 	void __iomem		*va_cfg1_base;
172 	u32			cfg1_size;
173 	resource_size_t		io_base;
174 	phys_addr_t		io_bus_addr;
175 	u32			io_size;
176 	u64			mem_base;
177 	phys_addr_t		mem_bus_addr;
178 	u32			mem_size;
179 	struct resource		*cfg;
180 	struct resource		*io;
181 	struct resource		*mem;
182 	struct resource		*busn;
183 	int			irq;
184 	const struct dw_pcie_host_ops *ops;
185 	int			msi_irq;
186 	struct irq_domain	*irq_domain;
187 	struct irq_domain	*msi_domain;
188 	dma_addr_t		msi_data;
189 	struct page		*msi_page;
190 	struct irq_chip		*msi_irq_chip;
191 	u32			num_vectors;
192 	u32			irq_mask[MAX_MSI_CTRLS];
193 	struct pci_bus		*root_bus;
194 	raw_spinlock_t		lock;
195 	DECLARE_BITMAP(msi_irq_in_use, MAX_MSI_IRQS);
196 };
197 
198 enum dw_pcie_as_type {
199 	DW_PCIE_AS_UNKNOWN,
200 	DW_PCIE_AS_MEM,
201 	DW_PCIE_AS_IO,
202 };
203 
204 struct dw_pcie_ep_ops {
205 	void	(*ep_init)(struct dw_pcie_ep *ep);
206 	int	(*raise_irq)(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no,
207 			     enum pci_epc_irq_type type, u16 interrupt_num);
208 	const struct pci_epc_features* (*get_features)(struct dw_pcie_ep *ep);
209 };
210 
211 struct dw_pcie_ep {
212 	struct pci_epc		*epc;
213 	const struct dw_pcie_ep_ops *ops;
214 	phys_addr_t		phys_base;
215 	size_t			addr_size;
216 	size_t			page_size;
217 	u8			bar_to_atu[PCI_STD_NUM_BARS];
218 	phys_addr_t		*outbound_addr;
219 	unsigned long		*ib_window_map;
220 	unsigned long		*ob_window_map;
221 	u32			num_ib_windows;
222 	u32			num_ob_windows;
223 	void __iomem		*msi_mem;
224 	phys_addr_t		msi_mem_phys;
225 	u8			msi_cap;	/* MSI capability offset */
226 	u8			msix_cap;	/* MSI-X capability offset */
227 };
228 
229 struct dw_pcie_ops {
230 	u64	(*cpu_addr_fixup)(struct dw_pcie *pcie, u64 cpu_addr);
231 	u32	(*read_dbi)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg,
232 			    size_t size);
233 	void	(*write_dbi)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg,
234 			     size_t size, u32 val);
235 	u32     (*read_dbi2)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg,
236 			     size_t size);
237 	void    (*write_dbi2)(struct dw_pcie *pcie, void __iomem *base, u32 reg,
238 			      size_t size, u32 val);
239 	int	(*link_up)(struct dw_pcie *pcie);
240 	int	(*start_link)(struct dw_pcie *pcie);
241 	void	(*stop_link)(struct dw_pcie *pcie);
242 };
243 
244 struct dw_pcie {
245 	struct device		*dev;
246 	void __iomem		*dbi_base;
247 	void __iomem		*dbi_base2;
248 	/* Used when iatu_unroll_enabled is true */
249 	void __iomem		*atu_base;
250 	u32			num_viewport;
251 	u8			iatu_unroll_enabled;
252 	struct pcie_port	pp;
253 	struct dw_pcie_ep	ep;
254 	const struct dw_pcie_ops *ops;
255 	unsigned int		version;
256 };
257 
258 #define to_dw_pcie_from_pp(port) container_of((port), struct dw_pcie, pp)
259 
260 #define to_dw_pcie_from_ep(endpoint)   \
261 		container_of((endpoint), struct dw_pcie, ep)
262 
263 u8 dw_pcie_find_capability(struct dw_pcie *pci, u8 cap);
264 u16 dw_pcie_find_ext_capability(struct dw_pcie *pci, u8 cap);
265 
266 int dw_pcie_read(void __iomem *addr, int size, u32 *val);
267 int dw_pcie_write(void __iomem *addr, int size, u32 val);
268 
269 u32 dw_pcie_read_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size);
270 void dw_pcie_write_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size, u32 val);
271 u32 dw_pcie_read_dbi2(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size);
272 void dw_pcie_write_dbi2(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size, u32 val);
273 u32 dw_pcie_read_atu(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size);
274 void dw_pcie_write_atu(struct dw_pcie *pci, u32 reg, size_t size, u32 val);
275 int dw_pcie_link_up(struct dw_pcie *pci);
276 int dw_pcie_wait_for_link(struct dw_pcie *pci);
277 void dw_pcie_prog_outbound_atu(struct dw_pcie *pci, int index,
278 			       int type, u64 cpu_addr, u64 pci_addr,
279 			       u32 size);
280 int dw_pcie_prog_inbound_atu(struct dw_pcie *pci, int index, int bar,
281 			     u64 cpu_addr, enum dw_pcie_as_type as_type);
282 void dw_pcie_disable_atu(struct dw_pcie *pci, int index,
283 			 enum dw_pcie_region_type type);
284 void dw_pcie_setup(struct dw_pcie *pci);
285 
286 static inline void dw_pcie_writel_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u32 val)
287 {
288 	dw_pcie_write_dbi(pci, reg, 0x4, val);
289 }
290 
291 static inline u32 dw_pcie_readl_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
292 {
293 	return dw_pcie_read_dbi(pci, reg, 0x4);
294 }
295 
296 static inline void dw_pcie_writew_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u16 val)
297 {
298 	dw_pcie_write_dbi(pci, reg, 0x2, val);
299 }
300 
301 static inline u16 dw_pcie_readw_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
302 {
303 	return dw_pcie_read_dbi(pci, reg, 0x2);
304 }
305 
306 static inline void dw_pcie_writeb_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u8 val)
307 {
308 	dw_pcie_write_dbi(pci, reg, 0x1, val);
309 }
310 
311 static inline u8 dw_pcie_readb_dbi(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
312 {
313 	return dw_pcie_read_dbi(pci, reg, 0x1);
314 }
315 
316 static inline void dw_pcie_writel_dbi2(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u32 val)
317 {
318 	dw_pcie_write_dbi2(pci, reg, 0x4, val);
319 }
320 
321 static inline u32 dw_pcie_readl_dbi2(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
322 {
323 	return dw_pcie_read_dbi2(pci, reg, 0x4);
324 }
325 
326 static inline void dw_pcie_writel_atu(struct dw_pcie *pci, u32 reg, u32 val)
327 {
328 	dw_pcie_write_atu(pci, reg, 0x4, val);
329 }
330 
331 static inline u32 dw_pcie_readl_atu(struct dw_pcie *pci, u32 reg)
332 {
333 	return dw_pcie_read_atu(pci, reg, 0x4);
334 }
335 
336 static inline void dw_pcie_dbi_ro_wr_en(struct dw_pcie *pci)
337 {
338 	u32 reg;
339 	u32 val;
340 
341 	reg = PCIE_MISC_CONTROL_1_OFF;
342 	val = dw_pcie_readl_dbi(pci, reg);
343 	val |= PCIE_DBI_RO_WR_EN;
344 	dw_pcie_writel_dbi(pci, reg, val);
345 }
346 
347 static inline void dw_pcie_dbi_ro_wr_dis(struct dw_pcie *pci)
348 {
349 	u32 reg;
350 	u32 val;
351 
352 	reg = PCIE_MISC_CONTROL_1_OFF;
353 	val = dw_pcie_readl_dbi(pci, reg);
354 	val &= ~PCIE_DBI_RO_WR_EN;
355 	dw_pcie_writel_dbi(pci, reg, val);
356 }
357 
358 #ifdef CONFIG_PCIE_DW_HOST
359 irqreturn_t dw_handle_msi_irq(struct pcie_port *pp);
360 void dw_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp);
361 void dw_pcie_free_msi(struct pcie_port *pp);
362 void dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port *pp);
363 int dw_pcie_host_init(struct pcie_port *pp);
364 void dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port *pp);
365 int dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port *pp);
366 #else
367 static inline irqreturn_t dw_handle_msi_irq(struct pcie_port *pp)
368 {
369 	return IRQ_NONE;
370 }
371 
372 static inline void dw_pcie_msi_init(struct pcie_port *pp)
373 {
374 }
375 
376 static inline void dw_pcie_free_msi(struct pcie_port *pp)
377 {
378 }
379 
380 static inline void dw_pcie_setup_rc(struct pcie_port *pp)
381 {
382 }
383 
384 static inline int dw_pcie_host_init(struct pcie_port *pp)
385 {
386 	return 0;
387 }
388 
389 static inline void dw_pcie_host_deinit(struct pcie_port *pp)
390 {
391 }
392 
393 static inline int dw_pcie_allocate_domains(struct pcie_port *pp)
394 {
395 	return 0;
396 }
397 #endif
398 
399 #ifdef CONFIG_PCIE_DW_EP
400 void dw_pcie_ep_linkup(struct dw_pcie_ep *ep);
401 int dw_pcie_ep_init(struct dw_pcie_ep *ep);
402 void dw_pcie_ep_exit(struct dw_pcie_ep *ep);
403 int dw_pcie_ep_raise_legacy_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no);
404 int dw_pcie_ep_raise_msi_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no,
405 			     u8 interrupt_num);
406 int dw_pcie_ep_raise_msix_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no,
407 			     u16 interrupt_num);
408 void dw_pcie_ep_reset_bar(struct dw_pcie *pci, enum pci_barno bar);
409 #else
410 static inline void dw_pcie_ep_linkup(struct dw_pcie_ep *ep)
411 {
412 }
413 
414 static inline int dw_pcie_ep_init(struct dw_pcie_ep *ep)
415 {
416 	return 0;
417 }
418 
419 static inline void dw_pcie_ep_exit(struct dw_pcie_ep *ep)
420 {
421 }
422 
423 static inline int dw_pcie_ep_raise_legacy_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no)
424 {
425 	return 0;
426 }
427 
428 static inline int dw_pcie_ep_raise_msi_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no,
429 					   u8 interrupt_num)
430 {
431 	return 0;
432 }
433 
434 static inline int dw_pcie_ep_raise_msix_irq(struct dw_pcie_ep *ep, u8 func_no,
435 					   u16 interrupt_num)
436 {
437 	return 0;
438 }
439 
440 static inline void dw_pcie_ep_reset_bar(struct dw_pcie *pci, enum pci_barno bar)
441 {
442 }
443 #endif
444 #endif /* _PCIE_DESIGNWARE_H */
445