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 DEFINE_SPINLOCK(gpmc_mem_lock);
  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 unsigned int gpmc_round_ns_to_ticks(unsigned int time_ns)
 115 {
 116         unsigned long ticks = gpmc_ns_to_ticks(time_ns);
 117
 118         return ticks * gpmc_get_fclk_period() / 1000;
 119 }
 120
 121 #ifdef DEBUG
 122 static int set_gpmc_timing_reg(int cs, int reg, int st_bit, int end_bit,
 123                                int time, const char *name)
 124 #else
 125 static int set_gpmc_timing_reg(int cs, int reg, int st_bit, int end_bit,
 126                                int time)
 127 #endif
 128 {
 129         u32 l;
 130         int ticks, mask, nr_bits;
 131
 132         if (time == 0)
 133                 ticks = 0;
 134         else
 135                 ticks = gpmc_ns_to_ticks(time);
 136         nr_bits = end_bit - st_bit + 1;
 137         if (ticks >= 1 << nr_bits) {
 138 #ifdef DEBUG
 139                 printk(KERN_INFO "GPMC CS%d: %-10s* %3d ns, %3d ticks >= %d\n",
 140                                 cs, name, time, ticks, 1 << nr_bits);
 141 #endif
 142                 return -1;
 143         }
 144
 145         mask = (1 << nr_bits) - 1;
 146         l = gpmc_cs_read_reg(cs, reg);
 147 #ifdef DEBUG
 148         printk(KERN_INFO
 149                 "GPMC CS%d: %-10s: %3d ticks, %3lu ns (was %3i ticks) %3d ns\n",
 150                cs, name, ticks, gpmc_get_fclk_period() * ticks / 1000,
 151                         (l >> st_bit) & mask, time);
 152 #endif
 153         l &= ~(mask << st_bit);
 154         l |= ticks << st_bit;
 155         gpmc_cs_write_reg(cs, reg, l);
 156
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 #ifdef DEBUG
 161 #define GPMC_SET_ONE(reg, st, end, field) \
 162         if (set_gpmc_timing_reg(cs, (reg), (st), (end),         \
 163                         t->field, #field) < 0)                  \
 164                 return -1
 165 #else
 166 #define GPMC_SET_ONE(reg, st, end, field) \
 167         if (set_gpmc_timing_reg(cs, (reg), (st), (end), t->field) < 0) \
 168                 return -1
 169 #endif
 170
 171 int gpmc_cs_calc_divider(int cs, unsigned int sync_clk)
 172 {
 173         int div;
 174         u32 l;
 175
 176         l = sync_clk * 1000 + (gpmc_get_fclk_period() - 1);
 177         div = l / gpmc_get_fclk_period();
 178         if (div > 4)
 179                 return -1;
 180         if (div <= 0)
 181                 div = 1;
 182
 183         return div;
 184 }
 185
 186 int gpmc_cs_set_timings(int cs, const struct gpmc_timings *t)
 187 {
 188         int div;
 189         u32 l;
 190
 191         div = gpmc_cs_calc_divider(cs, t->sync_clk);
 192         if (div < 0)
 193                 return -1;
 194
 195         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2,  0,  3, cs_on);
 196         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2,  8, 12, cs_rd_off);
 197         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2, 16, 20, cs_wr_off);
 198
 199         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3,  0,  3, adv_on);
 200         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3,  8, 12, adv_rd_off);
 201         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3, 16, 20, adv_wr_off);
 202
 203         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4,  0,  3, oe_on);
 204         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4,  8, 12, oe_off);
 205         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4, 16, 19, we_on);
 206         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4, 24, 28, we_off);
 207
 208         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5,  0,  4, rd_cycle);
 209         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5,  8, 12, wr_cycle);
 210         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5, 16, 20, access);
 211
 212         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5, 24, 27, page_burst_access);
 213
 214         /* caller is expected to have initialized CONFIG1 to cover
 215          * at least sync vs async
 216          */
 217         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG1);
 218         if (l & (GPMC_CONFIG1_READTYPE_SYNC | GPMC_CONFIG1_WRITETYPE_SYNC)) {
 219 #ifdef DEBUG
 220                 printk(KERN_INFO "GPMC CS%d CLK period is %lu ns (div %d)\n",
 221                                 cs, (div * gpmc_get_fclk_period()) / 1000, div);
 222 #endif
 223                 l &= ~0x03;
 224                 l |= (div - 1);
 225                 gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG1, l);
 226         }
 227
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 static void gpmc_cs_enable_mem(int cs, u32 base, u32 size)
 232 {
 233         u32 l;
 234         u32 mask;
 235
 236         mask = (1 << GPMC_SECTION_SHIFT) - size;
 237         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 238         l &= ~0x3f;
 239         l = (base >> GPMC_CHUNK_SHIFT) & 0x3f;
 240         l &= ~(0x0f << 8);
 241         l |= ((mask >> GPMC_CHUNK_SHIFT) & 0x0f) << 8;
 242         l |= 1 << 6;            /* CSVALID */
 243         gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7, l);
 244 }
 245
 246 static void gpmc_cs_disable_mem(int cs)
 247 {
 248         u32 l;
 249
 250         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 251         l &= ~(1 << 6);         /* CSVALID */
 252         gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7, l);
 253 }
 254
 255 static void gpmc_cs_get_memconf(int cs, u32 *base, u32 *size)
 256 {
 257         u32 l;
 258         u32 mask;
 259
 260         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 261         *base = (l & 0x3f) << GPMC_CHUNK_SHIFT;
 262         mask = (l >> 8) & 0x0f;
 263         *size = (1 << GPMC_SECTION_SHIFT) - (mask << GPMC_CHUNK_SHIFT);
 264 }
 265
 266 static int gpmc_cs_mem_enabled(int cs)
 267 {
 268         u32 l;
 269
 270         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 271         return l & (1 << 6);
 272 }
 273
 274 int gpmc_cs_set_reserved(int cs, int reserved)
 275 {
 276         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 277                 return -ENODEV;
 278
 279         gpmc_cs_map &= ~(1 << cs);
 280         gpmc_cs_map |= (reserved ? 1 : 0) << cs;
 281
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 int gpmc_cs_reserved(int cs)
 286 {
 287         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 288                 return -ENODEV;
 289
 290         return gpmc_cs_map & (1 << cs);
 291 }
 292
 293 static unsigned long gpmc_mem_align(unsigned long size)
 294 {
 295         int order;
 296
 297         size = (size - 1) >> (GPMC_CHUNK_SHIFT - 1);
 298         order = GPMC_CHUNK_SHIFT - 1;
 299         do {
 300                 size >>= 1;
 301                 order++;
 302         } while (size);
 303         size = 1 << order;
 304         return size;
 305 }
 306
 307 static int gpmc_cs_insert_mem(int cs, unsigned long base, unsigned long size)
 308 {
 309         struct resource *res = &gpmc_cs_mem[cs];
 310         int r;
 311
 312         size = gpmc_mem_align(size);
 313         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 314         res->start = base;
 315         res->end = base + size - 1;
 316         r = request_resource(&gpmc_mem_root, res);
 317         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 318
 319         return r;
 320 }
 321
 322 int gpmc_cs_request(int cs, unsigned long size, unsigned long *base)
 323 {
 324         struct resource *res = &gpmc_cs_mem[cs];
 325         int r = -1;
 326
 327         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 328                 return -ENODEV;
 329
 330         size = gpmc_mem_align(size);
 331         if (size > (1 << GPMC_SECTION_SHIFT))
 332                 return -ENOMEM;
 333
 334         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 335         if (gpmc_cs_reserved(cs)) {
 336                 r = -EBUSY;
 337                 goto out;
 338         }
 339         if (gpmc_cs_mem_enabled(cs))
 340                 r = adjust_resource(res, res->start & ~(size - 1), size);
 341         if (r < 0)
 342                 r = allocate_resource(&gpmc_mem_root, res, size, 0, ~0,
 343                                       size, NULL, NULL);
 344         if (r < 0)
 345                 goto out;
 346
 347         gpmc_cs_enable_mem(cs, res->start, res->end - res->start + 1);
 348         *base = res->start;
 349         gpmc_cs_set_reserved(cs, 1);
 350 out:
 351         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 352         return r;
 353 }
 354
 355 void gpmc_cs_free(int cs)
 356 {
 357         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 358         if (cs >= GPMC_CS_NUM || !gpmc_cs_reserved(cs)) {
 359                 printk(KERN_ERR "Trying to free non-reserved GPMC CS%d\n", cs);
 360                 BUG();
 361                 spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 362                 return;
 363         }
 364         gpmc_cs_disable_mem(cs);
 365         release_resource(&gpmc_cs_mem[cs]);
 366         gpmc_cs_set_reserved(cs, 0);
 367         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 368 }
 369
 370 void __init gpmc_mem_init(void)
 371 {
 372         int cs;
 373         unsigned long boot_rom_space = 0;
 374
 375         /* never allocate the first page, to facilitate bug detection;
 376          * even if we didn't boot from ROM.
 377          */
 378         boot_rom_space = BOOT_ROM_SPACE;
 379         /* In apollon the CS0 is mapped as 0x0000 0000 */
 380         if (machine_is_omap_apollon())
 381                 boot_rom_space = 0;
 382         gpmc_mem_root.start = GPMC_MEM_START + boot_rom_space;
 383         gpmc_mem_root.end = GPMC_MEM_END;
 384
 385         /* Reserve all regions that has been set up by bootloader */
 386         for (cs = 0; cs < GPMC_CS_NUM; cs++) {
 387                 u32 base, size;
 388
 389                 if (!gpmc_cs_mem_enabled(cs))
 390                         continue;
 391                 gpmc_cs_get_memconf(cs, &base, &size);
 392                 if (gpmc_cs_insert_mem(cs, base, size) < 0)
 393                         BUG();
 394         }
 395 }
 396
 397 void __init gpmc_init(void)
 398 {
 399         u32 l;
 400
 401         gpmc_l3_clk = clk_get(NULL, "core_l3_ck");
 402         BUG_ON(IS_ERR(gpmc_l3_clk));
 403
 404         l = gpmc_read_reg(GPMC_REVISION);
 405         printk(KERN_INFO "GPMC revision %d.%d\n", (l >> 4) & 0x0f, l & 0x0f);
 406         /* Set smart idle mode and automatic L3 clock gating */
 407         l = gpmc_read_reg(GPMC_SYSCONFIG);
 408         l &= 0x03 << 3;
 409         l |= (0x02 << 3) | (1 << 0);
 410         gpmc_write_reg(GPMC_SYSCONFIG, l);
 411
 412         gpmc_mem_init();
 413 }