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   0x1ec
  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_fck;
  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 unsigned long gpmc_get_fclk_period(void)
  98 {
  99         /* In picoseconds */
 100         return 1000000000 / ((clk_get_rate(gpmc_fck)) / 1000);
 101 }
 102
 103 unsigned int gpmc_ns_to_ticks(unsigned int time_ns)
 104 {
 105         unsigned long tick_ps;
 106
 107         /* Calculate in picosecs to yield more exact results */
 108         tick_ps = gpmc_get_fclk_period();
 109
 110         return (time_ns * 1000 + tick_ps - 1) / tick_ps;
 111 }
 112
 113 unsigned int gpmc_round_ns_to_ticks(unsigned int time_ns)
 114 {
 115         unsigned long ticks = gpmc_ns_to_ticks(time_ns);
 116
 117         return ticks * gpmc_get_fclk_period() / 1000;
 118 }
 119
 120 #ifdef DEBUG
 121 static int set_gpmc_timing_reg(int cs, int reg, int st_bit, int end_bit,
 122                                int time, const char *name)
 123 #else
 124 static int set_gpmc_timing_reg(int cs, int reg, int st_bit, int end_bit,
 125                                int time)
 126 #endif
 127 {
 128         u32 l;
 129         int ticks, mask, nr_bits;
 130
 131         if (time == 0)
 132                 ticks = 0;
 133         else
 134                 ticks = gpmc_ns_to_ticks(time);
 135         nr_bits = end_bit - st_bit + 1;
 136         if (ticks >= 1 << nr_bits) {
 137 #ifdef DEBUG
 138                 printk(KERN_INFO "GPMC CS%d: %-10s* %3d ns, %3d ticks >= %d\n",
 139                                 cs, name, time, ticks, 1 << nr_bits);
 140 #endif
 141                 return -1;
 142         }
 143
 144         mask = (1 << nr_bits) - 1;
 145         l = gpmc_cs_read_reg(cs, reg);
 146 #ifdef DEBUG
 147         printk(KERN_INFO
 148                 "GPMC CS%d: %-10s: %3d ticks, %3lu ns (was %3i ticks) %3d ns\n",
 149                cs, name, ticks, gpmc_get_fclk_period() * ticks / 1000,
 150                         (l >> st_bit) & mask, time);
 151 #endif
 152         l &= ~(mask << st_bit);
 153         l |= ticks << st_bit;
 154         gpmc_cs_write_reg(cs, reg, l);
 155
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 #ifdef DEBUG
 160 #define GPMC_SET_ONE(reg, st, end, field) \
 161         if (set_gpmc_timing_reg(cs, (reg), (st), (end),         \
 162                         t->field, #field) < 0)                  \
 163                 return -1
 164 #else
 165 #define GPMC_SET_ONE(reg, st, end, field) \
 166         if (set_gpmc_timing_reg(cs, (reg), (st), (end), t->field) < 0) \
 167                 return -1
 168 #endif
 169
 170 int gpmc_cs_calc_divider(int cs, unsigned int sync_clk)
 171 {
 172         int div;
 173         u32 l;
 174
 175         l = sync_clk * 1000 + (gpmc_get_fclk_period() - 1);
 176         div = l / gpmc_get_fclk_period();
 177         if (div > 4)
 178                 return -1;
 179         if (div <= 0)
 180                 div = 1;
 181
 182         return div;
 183 }
 184
 185 int gpmc_cs_set_timings(int cs, const struct gpmc_timings *t)
 186 {
 187         int div;
 188         u32 l;
 189
 190         div = gpmc_cs_calc_divider(cs, t->sync_clk);
 191         if (div < 0)
 192                 return -1;
 193
 194         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2,  0,  3, cs_on);
 195         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2,  8, 12, cs_rd_off);
 196         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG2, 16, 20, cs_wr_off);
 197
 198         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3,  0,  3, adv_on);
 199         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3,  8, 12, adv_rd_off);
 200         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG3, 16, 20, adv_wr_off);
 201
 202         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4,  0,  3, oe_on);
 203         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4,  8, 12, oe_off);
 204         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4, 16, 19, we_on);
 205         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG4, 24, 28, we_off);
 206
 207         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5,  0,  4, rd_cycle);
 208         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5,  8, 12, wr_cycle);
 209         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5, 16, 20, access);
 210
 211         GPMC_SET_ONE(GPMC_CS_CONFIG5, 24, 27, page_burst_access);
 212
 213         /* caller is expected to have initialized CONFIG1 to cover
 214          * at least sync vs async
 215          */
 216         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG1);
 217         if (l & (GPMC_CONFIG1_READTYPE_SYNC | GPMC_CONFIG1_WRITETYPE_SYNC)) {
 218 #ifdef DEBUG
 219                 printk(KERN_INFO "GPMC CS%d CLK period is %lu ns (div %d)\n",
 220                                 cs, (div * gpmc_get_fclk_period()) / 1000, div);
 221 #endif
 222                 l &= ~0x03;
 223                 l |= (div - 1);
 224                 gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG1, l);
 225         }
 226
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 static void gpmc_cs_enable_mem(int cs, u32 base, u32 size)
 231 {
 232         u32 l;
 233         u32 mask;
 234
 235         mask = (1 << GPMC_SECTION_SHIFT) - size;
 236         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 237         l &= ~0x3f;
 238         l = (base >> GPMC_CHUNK_SHIFT) & 0x3f;
 239         l &= ~(0x0f << 8);
 240         l |= ((mask >> GPMC_CHUNK_SHIFT) & 0x0f) << 8;
 241         l |= 1 << 6;            /* CSVALID */
 242         gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7, l);
 243 }
 244
 245 static void gpmc_cs_disable_mem(int cs)
 246 {
 247         u32 l;
 248
 249         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 250         l &= ~(1 << 6);         /* CSVALID */
 251         gpmc_cs_write_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7, l);
 252 }
 253
 254 static void gpmc_cs_get_memconf(int cs, u32 *base, u32 *size)
 255 {
 256         u32 l;
 257         u32 mask;
 258
 259         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 260         *base = (l & 0x3f) << GPMC_CHUNK_SHIFT;
 261         mask = (l >> 8) & 0x0f;
 262         *size = (1 << GPMC_SECTION_SHIFT) - (mask << GPMC_CHUNK_SHIFT);
 263 }
 264
 265 static int gpmc_cs_mem_enabled(int cs)
 266 {
 267         u32 l;
 268
 269         l = gpmc_cs_read_reg(cs, GPMC_CS_CONFIG7);
 270         return l & (1 << 6);
 271 }
 272
 273 int gpmc_cs_set_reserved(int cs, int reserved)
 274 {
 275         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 276                 return -ENODEV;
 277
 278         gpmc_cs_map &= ~(1 << cs);
 279         gpmc_cs_map |= (reserved ? 1 : 0) << cs;
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 int gpmc_cs_reserved(int cs)
 285 {
 286         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 287                 return -ENODEV;
 288
 289         return gpmc_cs_map & (1 << cs);
 290 }
 291
 292 static unsigned long gpmc_mem_align(unsigned long size)
 293 {
 294         int order;
 295
 296         size = (size - 1) >> (GPMC_CHUNK_SHIFT - 1);
 297         order = GPMC_CHUNK_SHIFT - 1;
 298         do {
 299                 size >>= 1;
 300                 order++;
 301         } while (size);
 302         size = 1 << order;
 303         return size;
 304 }
 305
 306 static int gpmc_cs_insert_mem(int cs, unsigned long base, unsigned long size)
 307 {
 308         struct resource *res = &gpmc_cs_mem[cs];
 309         int r;
 310
 311         size = gpmc_mem_align(size);
 312         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 313         res->start = base;
 314         res->end = base + size - 1;
 315         r = request_resource(&gpmc_mem_root, res);
 316         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 317
 318         return r;
 319 }
 320
 321 int gpmc_cs_request(int cs, unsigned long size, unsigned long *base)
 322 {
 323         struct resource *res = &gpmc_cs_mem[cs];
 324         int r = -1;
 325
 326         if (cs > GPMC_CS_NUM)
 327                 return -ENODEV;
 328
 329         size = gpmc_mem_align(size);
 330         if (size > (1 << GPMC_SECTION_SHIFT))
 331                 return -ENOMEM;
 332
 333         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 334         if (gpmc_cs_reserved(cs)) {
 335                 r = -EBUSY;
 336                 goto out;
 337         }
 338         if (gpmc_cs_mem_enabled(cs))
 339                 r = adjust_resource(res, res->start & ~(size - 1), size);
 340         if (r < 0)
 341                 r = allocate_resource(&gpmc_mem_root, res, size, 0, ~0,
 342                                       size, NULL, NULL);
 343         if (r < 0)
 344                 goto out;
 345
 346         gpmc_cs_enable_mem(cs, res->start, res->end - res->start + 1);
 347         *base = res->start;
 348         gpmc_cs_set_reserved(cs, 1);
 349 out:
 350         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 351         return r;
 352 }
 353
 354 void gpmc_cs_free(int cs)
 355 {
 356         spin_lock(&gpmc_mem_lock);
 357         if (cs >= GPMC_CS_NUM || !gpmc_cs_reserved(cs)) {
 358                 printk(KERN_ERR "Trying to free non-reserved GPMC CS%d\n", cs);
 359                 BUG();
 360                 spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 361                 return;
 362         }
 363         gpmc_cs_disable_mem(cs);
 364         release_resource(&gpmc_cs_mem[cs]);
 365         gpmc_cs_set_reserved(cs, 0);
 366         spin_unlock(&gpmc_mem_lock);
 367 }
 368
 369 void __init gpmc_mem_init(void)
 370 {
 371         int cs;
 372         unsigned long boot_rom_space = 0;
 373
 374         /* never allocate the first page, to facilitate bug detection;
 375          * even if we didn't boot from ROM.
 376          */
 377         boot_rom_space = BOOT_ROM_SPACE;
 378         /* In apollon the CS0 is mapped as 0x0000 0000 */
 379         if (machine_is_omap_apollon())
 380                 boot_rom_space = 0;
 381         gpmc_mem_root.start = GPMC_MEM_START + boot_rom_space;
 382         gpmc_mem_root.end = GPMC_MEM_END;
 383
 384         /* Reserve all regions that has been set up by bootloader */
 385         for (cs = 0; cs < GPMC_CS_NUM; cs++) {
 386                 u32 base, size;
 387
 388                 if (!gpmc_cs_mem_enabled(cs))
 389                         continue;
 390                 gpmc_cs_get_memconf(cs, &base, &size);
 391                 if (gpmc_cs_insert_mem(cs, base, size) < 0)
 392                         BUG();
 393         }
 394 }
 395
 396 void __init gpmc_init(void)
 397 {
 398         u32 l;
 399
 400         gpmc_fck = clk_get(NULL, "gpmc_fck"); /* Always on ENABLE_ON_INIT */
 401         if (IS_ERR(gpmc_fck))
 402                 WARN_ON(1);
 403         else
 404                 clk_enable(gpmc_fck);
 405
 406         l = gpmc_read_reg(GPMC_REVISION);
 407         printk(KERN_INFO "GPMC revision %d.%d\n", (l >> 4) & 0x0f, l & 0x0f);
 408         /* Set smart idle mode and automatic L3 clock gating */
 409         l = gpmc_read_reg(GPMC_SYSCONFIG);
 410         l &= 0x03 << 3;
 411         l |= (0x02 << 3) | (1 << 0);
 412         gpmc_write_reg(GPMC_SYSCONFIG, l);
 413
 414         gpmc_mem_init();
 415 }