arch/arm/mach-omap2/gpmc.c

   1 /*
   2  * GPMC support functions
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005-2006 Nokia Corporation
   5  *
   6  * Author: Juha Yrjola
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/err.h>
  15 #include <linux/clk.h>
  16 #include <linux/ioport.h>
  17 #include <linux/spinlock.h>
  18
  19 #include <asm/io.h>
  20 #include <asm/mach-types.h>
  21 #include <asm/arch/gpmc.h>
  22
  23 #undef DEBUG
  24
  25 #ifdef CONFIG_ARCH_OMAP2420
  26 #define GPMC_BASE               0x6800a000
  27 #endif
  28
  29 #ifdef CONFIG_ARCH_OMAP2430
  30 #define GPMC_BASE               0x6E000000
  31 #endif
  32
  33 #define GPMC_REVISION           0x00
  34 #define GPMC_SYSCONFIG          0x10
  35 #define GPMC_SYSSTATUS          0x14
  36 #define GPMC_IRQSTATUS          0x18
  37 #define GPMC_IRQENABLE          0x1c
  38 #define GPMC_TIMEOUT_CONTROL    0x40
  39 #define GPMC_ERR_ADDRESS        0x44
  40 #define GPMC_ERR_TYPE           0x48
  41 #define GPMC_CONFIG             0x50
  42 #define GPMC_STATUS             0x54
  43 #define GPMC_PREFETCH_CONFIG1   0x1e0
  44 #define GPMC_PREFETCH_CONFIG2   0x1e4
  45 #define GPMC_PREFETCH_CONTROL   0x1e8
  46 #define GPMC_PREFETCH_STATUS    0x1f0
  47 #define GPMC_ECC_CONFIG         0x1f4
  48 #define GPMC_ECC_CONTROL        0x1f8
  49 #define GPMC_ECC_SIZE_CONFIG    0x1fc
  50
  51 #define GPMC_CS0                0x60
  52 #define GPMC_CS_SIZE            0x30
  53
  54 #define GPMC_CS_NUM             8
  55 #define GPMC_MEM_START          0x00000000
  56 #define GPMC_MEM_END            0x3FFFFFFF
  57 #define BOOT_ROM_SPACE          0x100000        /* 1MB */
  58
  59 #define GPMC_CHUNK_SHIFT        24              /* 16 MB */
  60 #define GPMC_SECTION_SHIFT      28              /* 128 MB */
  61
  62 static struct resource  gpmc_mem_root;
  63 static struct resource  gpmc_cs_mem[GPMC_CS_NUM];
  64 static spinlock_t       gpmc_mem_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  65 static unsigned         gpmc_cs_map;
  66
  67 static void __iomem *gpmc_base =
  68         (void __iomem *) IO_ADDRESS(GPMC_BASE);
  69 static void __iomem *gpmc_cs_base =
  70         (void __iomem *) IO_ADDRESS(GPMC_BASE) + GPMC_CS0;
  71
  72 static struct clk *gpmc_l3_clk;
  73
  74 static void gpmc_write_reg(int idx, u32 val)
  75 {
  76         __raw_writel(val, gpmc_base + idx);
  77 }
  78
  79 static u32 gpmc_read_reg(int idx)
  80 {
  81         return __raw_readl(gpmc_base + idx);
  82 }
  83
  84 void gpmc_cs_write_reg(int cs, int idx, u32 val)
  85 {
  86         void __iomem *reg_addr;
  87
  88         reg_addr = gpmc_cs_base + (cs * GPMC_CS_SIZE) + idx;
  89         __raw_writel(val, reg_addr);
  90 }
  91
  92 u32 gpmc_cs_read_reg(int cs, int idx)
  93 {
  94         return __raw_readl(gpmc_cs_base + (cs * GPMC_CS_SIZE) + idx);
  95 }
  96
  97 /* TODO: Add support for gpmc_fck to clock framework and use it */
  98 unsigned long gpmc_get_fclk_period(void)
  99 {
 100         /* In picoseconds */
 101         return 1000000000 / ((clk_get_rate(gpmc_l3_clk)) / 1000);
 102 }
 103
 104 unsigned int gpmc_ns_to_ticks(unsigned int time_ns)
 105 {
 106         unsigned long tick_ps;
 107
 108         /* Calculate in picosecs to yield more exact results */
 109         tick_ps = gpmc_get_fclk_period();
 110
 111         return (time_ns * 1000 + tick_ps - 1) / tick_ps;
 112 }
 113
 114 #ifdef DEBUG
 115 static int set_gpmc_timing_reg(int cs, int reg, int st_bit, int end_bit,
 116                                int time, const char *name)
 117 #else
 118 static int set_gpmc_timing_reg(int cs, int reg, int st_bit, int end_bit,
 119                                int time)
 120 #endif
 121 {
 122         u32 l;
 123         int ticks, mask, nr_bits;
 124
 125         if (time == 0)
 126                 ticks = 0;
 127         else
 128                 ticks = gpmc_ns_to_ticks(time);
 129         nr_bits = end_bit - st_bit + 1;
 130         if (ticks >= 1 << nr_bits) {
 131 #ifdef DEBUG
 132                 printk(KERN_INFO "GPMC CS%d: %-10s* %3d ns, %3d ticks >= %d\n",
 133                        cs, name, time, ticks, 1 << nr_bits);
 134 #endif
 135                 return -1;
 136         }
 137
 138         mask = (1 << nr_bits) - 1;
 139         l = gpmc_cs_read_reg(cs, reg);
 140 #ifdef DEBUG
 141         printk(KERN_INFO
 142                 "GPMC CS%d: %-10s: %3d ticks, %3lu ns (was %3i ticks) %3d ns\n",
 143                cs, name, ticks, gpmc_get_fclk_period() * ticks / 1000,
 144                (l >> st_bit) & mask, time);
 145 #endif
 146         l &= ~(mask << st_bit);
 147         l |= ticks << st_bit;
 148         gpmc_cs_write_reg(cs, reg, l);
 149
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 #ifdef DEBUG
 154 #define GPMC_SET_ONE(reg, st, end, field) \
 155         if (set_gpmc_timing_reg(cs, (reg), (st), (end),         \
 156                         t->field, #field) < 0)                  \
 157                 return -1
 158 #else
 159 #define GPMC_SET_ONE(reg, st, end, field) \
 160         if (set_gpmc_timing_reg(cs, (reg), (st), (end), t->field) < 0) \
 161                 return -1
 162 #endif
 163
 164 int gpmc_cs_calc_divider(int cs, unsigned int sync_clk)
 165 {
 166         int div;
 167         u32 l;
 168
 169         l = sync_clk * 1000 + (gpmc_get_fclk_period() - 1);
 170         div = l / gpmc_get_fclk_period();
 171         if (div > 4)
 172                 return -1;
 173         if (div <= 0)
 174                 div = 1;
 175
 176         return div;
 177 }
 178
 179 int gpmc_cs_set_timings(int cs, const struct gpmc_timings *t)
 180 {
 181         int div;
 182         u32 l;
 183
 184         div = gpmc_cs_calc_divider(cs, t->sync_clk);
 185         if (div < 0)
 186                 return -1;
 187
 188         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2,  0,  3, cs_on);
 189         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2,  8, 12, cs_rd_off);
 190         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2, 16, 20, cs_wr_off);
 191
 192         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3,  0,  3, adv_on);
 193         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3,  8, 12, adv_rd_off);
 194         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3, 16, 20, adv_wr_off);
 195
 196         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4,  0,  3, oe_on);
 197         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4,  8, 12, oe_off);
 198         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4, 16, 19, we_on);
 199         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4, 24, 28, we_off);
 200
 201         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5,  0,  4, rd_cycle);
 202         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5,  8, 12, wr_cycle);
 203         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5, 16, 20, access);
 204
 205         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5, 24, 27, page_burst_access);
 206
 207         /* caller is expected to have initialized CONFIG1 to cover
 208          * at least sync vs async
 209          */
 210         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG1);
 211         if (l & (GPMC_CONFIG1_READTYPE_SYNC | GPMC_CONFIG1_WRITETYPE_SYNC)) {
 212 #ifdef DEBUG
 213                 printk(KERN_INFO "GPMC CS%d CLK period is %lu ns (div %d)\n",
 214                        cs, (div * gpmc_get_fclk_period()) / 1000, div);
 215 #endif
 216                 l &= ~0x03;
 217                 l |= (div - 1);
 218                 gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG1, l);
 219         }
 220
 221         return 0;
 222 }
 223
 224 static void gpmc_cs_enable_mem(int cs, u32 base, u32 size)
 225 {
 226         u32 l;
 227         u32 mask;
 228
 229         mask = (1 << GPMC_SECTION_SHIFT) - size;
 230         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 231         l &= ~0x3f;
 232         l = (base >> GPMC_CHUNK_SHIFT) & 0x3f;
 233         l &= ~(0x0f << 8);
 234         l |= ((mask >> GPMC_CHUNK_SHIFT) & 0x0f) << 8;
 235         l |= 1 << 6;            /* CSVALID */
 236         gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7, l);
 237 }
 238
 239 static void gpmc_cs_disable_mem(int cs)
 240 {
 241         u32 l;
 242
 243         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 244         l &= ~(1 << 6);         /* CSVALID */
 245         gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7, l);
 246 }
 247
 248 static void gpmc_cs_get_memconf(int cs, u32 *base, u32 *size)
 249 {
 250         u32 l;
 251         u32 mask;
 252
 253         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 254         *base = (l & 0x3f) << GPMC_CHUNK_SHIFT;
 255         mask = (l >> 8) & 0x0f;
 256         *size = (1 << GPMC_SECTION_SHIFT) - (mask << GPMC_CHUNK_SHIFT);
 257 }
 258
 259 static int gpmc_cs_mem_enabled(int cs)
 260 {
 261         u32 l;
 262
 263         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 264         return l & (1 << 6);
 265 }
 266
 267 void gpmc_cs_set_reserved(int cs, int reserved)
 268 {
 269         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 270                 return -ENODEV;
 271
 272         gpmc_cs_map &= ~(1 << cs);
 273         gpmc_cs_map |= (reserved ? 1 : 0) << cs;
 274 }
 275
 276 int gpmc_cs_reserved(int cs)
 277 {
 278         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 279                 return -ENODEV;
 280
 281         return gpmc_cs_map & (1 << cs);
 282 }
 283
 284 static unsigned long gpmc_mem_align(unsigned long size)
 285 {
 286         int order;
 287
 288         size = (size - 1) >> (GPMC_CHUNK_SHIFT - 1);
 289         order = GPMC_CHUNK_SHIFT - 1;
 290         do {
 291                 size >>= 1;
 292                 order++;
 293         } while (size);
 294         size = 1 << order;
 295         return size;
 296 }
 297
 298 static int gpmc_cs_insert_mem(int cs, unsigned long base, unsigned long size)
 299 {
 300         struct resource *res = &gpmc_cs_mem[cs];
 301         int r;
 302
 303         size = gpmc_mem_align(size);
 304         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 305         res->start = base;
 306         res->end = base + size - 1;
 307         r = request_resource(&gpmc_mem_root, res);
 308         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 309
 310         return r;
 311 }
 312
 313 int gpmc_cs_request(int cs, unsigned long size, unsigned long *base)
 314 {
 315         struct resource *res = &gpmc_cs_mem[cs];
 316         int r = -1;
 317
 318         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 319                 return -ENODEV;
 320
 321         size = gpmc_mem_align(size);
 322         if (size > (1 << GPMC_SECTION_SHIFT))
 323                 return -ENOMEM;
 324
 325         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 326         if (gpmc_cs_reserved(cs)) {
 327                 r = -EBUSY;
 328                 goto out;
 329         }
 330         if (gpmc_cs_mem_enabled(cs))
 331                 r = adjust_resource(res, res->start & ~(size - 1), size);
 332         if (r < 0)
 333                 r = allocate_resource(&gpmc_mem_root, res, size, 0, ~0,
 334                                       size, NULL, NULL);
 335         if (r < 0)
 336                 goto out;
 337
 338         gpmc_cs_enable_mem(cs, res->start, res->end - res->start + 1);
 339         *base = res->start;
 340         gpmc_cs_set_reserved(cs, 1);
 341 out:
 342         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 343         return r;
 344 }
 345
 346 void gpmc_cs_free(int cs)
 347 {
 348         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 349         if (cs >= GPMC_CS_NUM || !gpmc_cs_reserved(cs)) {
 350                 printk(KERN_ERR "Trying to free non-reserved GPMC CS%d\n", cs);
 351                 BUG();
 352                 spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 353                 return;
 354         }
 355         gpmc_cs_disable_mem(cs);
 356         release_resource(&gpmc_cs_mem[cs]);
 357         gpmc_cs_set_reserved(cs, 0);
 358         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 359 }
 360
 361 void __init gpmc_mem_init(void)
 362 {
 363         int cs;
 364         unsigned long boot_rom_space = 0;
 365
 366         /* never allocate the first page, to facilitate bug detection;
 367          * even if we didn't boot from ROM.
 368          */
 369         boot_rom_space = BOOT_ROM_SPACE;
 370         /* In apollon the CS0 is mapped as 0x0000 0000 */
 371         if (machine_is_omap_apollon())
 372                 boot_rom_space = 0;
 373         gpmc_mem_root.start = GPMC_MEM_START + boot_rom_space;
 374         gpmc_mem_root.end = GPMC_MEM_END;
 375
 376         /* Reserve all regions that has been set up by bootloader */
 377         for (cs = 0; cs < GPMC_CS_NUM; cs++) {
 378                 u32 base, size;
 379
 380                 if (!gpmc_cs_mem_enabled(cs))
 381                         continue;
 382                 gpmc_cs_get_memconf(cs, &base, &size);
 383                 if (gpmc_cs_insert_mem(cs, base, size) < 0)
 384                         BUG();
 385         }
 386 }
 387
 388 void __init gpmc_init(void)
 389 {
 390         u32 l;
 391
 392         gpmc_l3_clk = clk_get(NULL, "core_l3_ck");
 393         BUG_ON(IS_ERR(gpmc_l3_clk));
 394
 395         l = gpmc_read_reg(GPMC_REVISION);
 396         printk(KERN_INFO "GPMC revision %d.%d\n", (l >> 4) & 0x0f, l & 0x0f);
 397         /* Set smart idle mode and automatic L3 clock gating */
 398         l = gpmc_read_reg(GPMC_SYSCONFIG);
 399         l &= 0x03 << 3;
 400         l |= (0x02 << 3) | (1 << 0);
 401         gpmc_write_reg(GPMC_SYSCONFIG, l);
 402
 403         gpmc_mem_init();
 404 }