[PATCH] spidernet: performance optimizations
[pandora-kernel.git] / drivers / net / spider_net.h
1 /*
2  * Network device driver for Cell Processor-Based Blade
3  *
4  * (C) Copyright IBM Corp. 2005
5  *
6  * Authors : Utz Bacher <utz.bacher@de.ibm.com>
7  *           Jens Osterkamp <Jens.Osterkamp@de.ibm.com>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12  * any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
22  */
23
24 #ifndef _SPIDER_NET_H
25 #define _SPIDER_NET_H
26
27 #include "sungem_phy.h"
28
29 extern int spider_net_stop(struct net_device *netdev);
30 extern int spider_net_open(struct net_device *netdev);
31
32 extern struct ethtool_ops spider_net_ethtool_ops;
33
34 extern char spider_net_driver_name[];
35
36 #define SPIDER_NET_MAX_FRAME                    2312
37 #define SPIDER_NET_MAX_MTU                      2294
38 #define SPIDER_NET_MIN_MTU                      64
39
40 #define SPIDER_NET_RXBUF_ALIGN                  128
41
42 #define SPIDER_NET_RX_DESCRIPTORS_DEFAULT       256
43 #define SPIDER_NET_RX_DESCRIPTORS_MIN           16
44 #define SPIDER_NET_RX_DESCRIPTORS_MAX           512
45
46 #define SPIDER_NET_TX_DESCRIPTORS_DEFAULT       256
47 #define SPIDER_NET_TX_DESCRIPTORS_MIN           16
48 #define SPIDER_NET_TX_DESCRIPTORS_MAX           512
49
50 #define SPIDER_NET_TX_TIMER                     20
51
52 #define SPIDER_NET_RX_CSUM_DEFAULT              1
53
54 #define SPIDER_NET_WATCHDOG_TIMEOUT             50*HZ
55 #define SPIDER_NET_NAPI_WEIGHT                  64
56
57 #define SPIDER_NET_FIRMWARE_SEQS        6
58 #define SPIDER_NET_FIRMWARE_SEQWORDS    1024
59 #define SPIDER_NET_FIRMWARE_LEN         (SPIDER_NET_FIRMWARE_SEQS * \
60                                          SPIDER_NET_FIRMWARE_SEQWORDS * \
61                                          sizeof(u32))
62 #define SPIDER_NET_FIRMWARE_NAME        "spider_fw.bin"
63
64 /** spider_net SMMIO registers */
65 #define SPIDER_NET_GHIINT0STS           0x00000000
66 #define SPIDER_NET_GHIINT1STS           0x00000004
67 #define SPIDER_NET_GHIINT2STS           0x00000008
68 #define SPIDER_NET_GHIINT0MSK           0x00000010
69 #define SPIDER_NET_GHIINT1MSK           0x00000014
70 #define SPIDER_NET_GHIINT2MSK           0x00000018
71
72 #define SPIDER_NET_GRESUMINTNUM         0x00000020
73 #define SPIDER_NET_GREINTNUM            0x00000024
74
75 #define SPIDER_NET_GFFRMNUM             0x00000028
76 #define SPIDER_NET_GFAFRMNUM            0x0000002c
77 #define SPIDER_NET_GFBFRMNUM            0x00000030
78 #define SPIDER_NET_GFCFRMNUM            0x00000034
79 #define SPIDER_NET_GFDFRMNUM            0x00000038
80
81 /* clear them (don't use it) */
82 #define SPIDER_NET_GFREECNNUM           0x0000003c
83 #define SPIDER_NET_GONETIMENUM          0x00000040
84
85 #define SPIDER_NET_GTOUTFRMNUM          0x00000044
86
87 #define SPIDER_NET_GTXMDSET             0x00000050
88 #define SPIDER_NET_GPCCTRL              0x00000054
89 #define SPIDER_NET_GRXMDSET             0x00000058
90 #define SPIDER_NET_GIPSECINIT           0x0000005c
91 #define SPIDER_NET_GFTRESTRT            0x00000060
92 #define SPIDER_NET_GRXDMAEN             0x00000064
93 #define SPIDER_NET_GMRWOLCTRL           0x00000068
94 #define SPIDER_NET_GPCWOPCMD            0x0000006c
95 #define SPIDER_NET_GPCROPCMD            0x00000070
96 #define SPIDER_NET_GTTFRMCNT            0x00000078
97 #define SPIDER_NET_GTESTMD              0x0000007c
98
99 #define SPIDER_NET_GSINIT               0x00000080
100 #define SPIDER_NET_GSnPRGADR            0x00000084
101 #define SPIDER_NET_GSnPRGDAT            0x00000088
102
103 #define SPIDER_NET_GMACOPEMD            0x00000100
104 #define SPIDER_NET_GMACLENLMT           0x00000108
105 #define SPIDER_NET_GMACINTEN            0x00000118
106 #define SPIDER_NET_GMACPHYCTRL          0x00000120
107
108 #define SPIDER_NET_GMACAPAUSE           0x00000154
109 #define SPIDER_NET_GMACTXPAUSE          0x00000164
110
111 #define SPIDER_NET_GMACMODE             0x000001b0
112 #define SPIDER_NET_GMACBSTLMT           0x000001b4
113
114 #define SPIDER_NET_GMACUNIMACU          0x000001c0
115 #define SPIDER_NET_GMACUNIMACL          0x000001c8
116
117 #define SPIDER_NET_GMRMHFILnR           0x00000400
118 #define SPIDER_NET_MULTICAST_HASHES     256
119
120 #define SPIDER_NET_GMRUAFILnR           0x00000500
121 #define SPIDER_NET_GMRUA0FIL15R         0x00000578
122
123 /* RX DMA controller registers, all 0x00000a.. are for DMA controller A,
124  * 0x00000b.. for DMA controller B, etc. */
125 #define SPIDER_NET_GDADCHA              0x00000a00
126 #define SPIDER_NET_GDADMACCNTR          0x00000a04
127 #define SPIDER_NET_GDACTDPA             0x00000a08
128 #define SPIDER_NET_GDACTDCNT            0x00000a0c
129 #define SPIDER_NET_GDACDBADDR           0x00000a20
130 #define SPIDER_NET_GDACDBSIZE           0x00000a24
131 #define SPIDER_NET_GDACNEXTDA           0x00000a28
132 #define SPIDER_NET_GDACCOMST            0x00000a2c
133 #define SPIDER_NET_GDAWBCOMST           0x00000a30
134 #define SPIDER_NET_GDAWBRSIZE           0x00000a34
135 #define SPIDER_NET_GDAWBVSIZE           0x00000a38
136 #define SPIDER_NET_GDAWBTRST            0x00000a3c
137 #define SPIDER_NET_GDAWBTRERR           0x00000a40
138
139 /* TX DMA controller registers */
140 #define SPIDER_NET_GDTDCHA              0x00000e00
141 #define SPIDER_NET_GDTDMACCNTR          0x00000e04
142 #define SPIDER_NET_GDTCDPA              0x00000e08
143 #define SPIDER_NET_GDTDMASEL            0x00000e14
144
145 #define SPIDER_NET_ECMODE               0x00000f00
146 /* clock and reset control register */
147 #define SPIDER_NET_CKRCTRL              0x00000ff0
148
149 /** SCONFIG registers */
150 #define SPIDER_NET_SCONFIG_IOACTE       0x00002810
151
152 /** interrupt mask registers */
153 #define SPIDER_NET_INT0_MASK_VALUE      0x3f7fe2c7
154 #define SPIDER_NET_INT1_MASK_VALUE      0xffff7ff7
155 /* no MAC aborts -> auto retransmission */
156 #define SPIDER_NET_INT2_MASK_VALUE      0xffef7ff1
157
158 /* we rely on flagged descriptor interrupts */
159 #define SPIDER_NET_FRAMENUM_VALUE       0x00000000
160 /* set this first, then the FRAMENUM_VALUE */
161 #define SPIDER_NET_GFXFRAMES_VALUE      0x00000000
162
163 #define SPIDER_NET_STOP_SEQ_VALUE       0x00000000
164 #define SPIDER_NET_RUN_SEQ_VALUE        0x0000007e
165
166 #define SPIDER_NET_PHY_CTRL_VALUE       0x00040040
167 /* #define SPIDER_NET_PHY_CTRL_VALUE    0x01070080*/
168 #define SPIDER_NET_RXMODE_VALUE         0x00000011
169 /* auto retransmission in case of MAC aborts */
170 #define SPIDER_NET_TXMODE_VALUE         0x00010000
171 #define SPIDER_NET_RESTART_VALUE        0x00000000
172 #define SPIDER_NET_WOL_VALUE            0x00001111
173 #if 0
174 #define SPIDER_NET_WOL_VALUE            0x00000000
175 #endif
176 #define SPIDER_NET_IPSECINIT_VALUE      0x6f716f71
177
178 /* pause frames: automatic, no upper retransmission count */
179 /* outside loopback mode: ETOMOD signal dont matter, not connected */
180 #define SPIDER_NET_OPMODE_VALUE         0x00000063
181 /*#define SPIDER_NET_OPMODE_VALUE               0x001b0062*/
182 #define SPIDER_NET_LENLMT_VALUE         0x00000908
183
184 #define SPIDER_NET_MACAPAUSE_VALUE      0x00000800 /* about 1 ms */
185 #define SPIDER_NET_TXPAUSE_VALUE        0x00000000
186
187 #define SPIDER_NET_MACMODE_VALUE        0x00000001
188 #define SPIDER_NET_BURSTLMT_VALUE       0x00000200 /* about 16 us */
189
190 /* 1(0)                                 enable r/tx dma
191  *  0000000                             fixed to 0
192  *
193  *         000000                       fixed to 0
194  *               0(1)                   en/disable descr writeback on force end
195  *                0(1)                  force end
196  *
197  *                 000000               fixed to 0
198  *                       00             burst alignment: 128 bytes
199  *
200  *                         00000        fixed to 0
201  *                              0       descr writeback size 32 bytes
202  *                               0(1)   descr chain end interrupt enable
203  *                                0(1)  descr status writeback enable */
204
205 /* to set RX_DMA_EN */
206 #define SPIDER_NET_DMA_RX_VALUE         0x80000000
207 #define SPIDER_NET_DMA_RX_FEND_VALUE    0x00030003
208 /* to set TX_DMA_EN */
209 #define SPIDER_NET_DMA_TX_VALUE         0x80000000
210 #define SPIDER_NET_DMA_TX_FEND_VALUE    0x00030003
211
212 /* SPIDER_NET_UA_DESCR_VALUE is OR'ed with the unicast address */
213 #define SPIDER_NET_UA_DESCR_VALUE       0x00080000
214 #define SPIDER_NET_PROMISC_VALUE        0x00080000
215 #define SPIDER_NET_NONPROMISC_VALUE     0x00000000
216
217 #define SPIDER_NET_DMASEL_VALUE         0x00000001
218
219 #define SPIDER_NET_ECMODE_VALUE         0x00000000
220
221 #define SPIDER_NET_CKRCTRL_RUN_VALUE    0x1fff010f
222 #define SPIDER_NET_CKRCTRL_STOP_VALUE   0x0000010f
223
224 #define SPIDER_NET_SBIMSTATE_VALUE      0x00000000
225 #define SPIDER_NET_SBTMSTATE_VALUE      0x00000000
226
227 /* SPIDER_NET_GHIINT0STS bits, in reverse order so that they can be used
228  * with 1 << SPIDER_NET_... */
229 enum spider_net_int0_status {
230         SPIDER_NET_GPHYINT = 0,
231         SPIDER_NET_GMAC2INT,
232         SPIDER_NET_GMAC1INT,
233         SPIDER_NET_GIPSINT,
234         SPIDER_NET_GFIFOINT,
235         SPIDER_NET_GDMACINT,
236         SPIDER_NET_GSYSINT,
237         SPIDER_NET_GPWOPCMPINT,
238         SPIDER_NET_GPROPCMPINT,
239         SPIDER_NET_GPWFFINT,
240         SPIDER_NET_GRMDADRINT,
241         SPIDER_NET_GRMARPINT,
242         SPIDER_NET_GRMMPINT,
243         SPIDER_NET_GDTDEN0INT,
244         SPIDER_NET_GDDDEN0INT,
245         SPIDER_NET_GDCDEN0INT,
246         SPIDER_NET_GDBDEN0INT,
247         SPIDER_NET_GDADEN0INT,
248         SPIDER_NET_GDTFDCINT,
249         SPIDER_NET_GDDFDCINT,
250         SPIDER_NET_GDCFDCINT,
251         SPIDER_NET_GDBFDCINT,
252         SPIDER_NET_GDAFDCINT,
253         SPIDER_NET_GTTEDINT,
254         SPIDER_NET_GDTDCEINT,
255         SPIDER_NET_GRFDNMINT,
256         SPIDER_NET_GRFCNMINT,
257         SPIDER_NET_GRFBNMINT,
258         SPIDER_NET_GRFANMINT,
259         SPIDER_NET_GRFNMINT,
260         SPIDER_NET_G1TMCNTINT,
261         SPIDER_NET_GFREECNTINT
262 };
263 /* GHIINT1STS bits */
264 enum spider_net_int1_status {
265         SPIDER_NET_GTMFLLINT = 0,
266         SPIDER_NET_GRMFLLINT,
267         SPIDER_NET_GTMSHTINT,
268         SPIDER_NET_GDTINVDINT,
269         SPIDER_NET_GRFDFLLINT,
270         SPIDER_NET_GDDDCEINT,
271         SPIDER_NET_GDDINVDINT,
272         SPIDER_NET_GRFCFLLINT,
273         SPIDER_NET_GDCDCEINT,
274         SPIDER_NET_GDCINVDINT,
275         SPIDER_NET_GRFBFLLINT,
276         SPIDER_NET_GDBDCEINT,
277         SPIDER_NET_GDBINVDINT,
278         SPIDER_NET_GRFAFLLINT,
279         SPIDER_NET_GDADCEINT,
280         SPIDER_NET_GDAINVDINT,
281         SPIDER_NET_GDTRSERINT,
282         SPIDER_NET_GDDRSERINT,
283         SPIDER_NET_GDCRSERINT,
284         SPIDER_NET_GDBRSERINT,
285         SPIDER_NET_GDARSERINT,
286         SPIDER_NET_GDSERINT,
287         SPIDER_NET_GDTPTERINT,
288         SPIDER_NET_GDDPTERINT,
289         SPIDER_NET_GDCPTERINT,
290         SPIDER_NET_GDBPTERINT,
291         SPIDER_NET_GDAPTERINT
292 };
293 /* GHIINT2STS bits */
294 enum spider_net_int2_status {
295         SPIDER_NET_GPROPERINT = 0,
296         SPIDER_NET_GMCTCRSNGINT,
297         SPIDER_NET_GMCTLCOLINT,
298         SPIDER_NET_GMCTTMOTINT,
299         SPIDER_NET_GMCRCAERINT,
300         SPIDER_NET_GMCRCALERINT,
301         SPIDER_NET_GMCRALNERINT,
302         SPIDER_NET_GMCROVRINT,
303         SPIDER_NET_GMCRRNTINT,
304         SPIDER_NET_GMCRRXERINT,
305         SPIDER_NET_GTITCSERINT,
306         SPIDER_NET_GTIFMTERINT,
307         SPIDER_NET_GTIPKTRVKINT,
308         SPIDER_NET_GTISPINGINT,
309         SPIDER_NET_GTISADNGINT,
310         SPIDER_NET_GTISPDNGINT,
311         SPIDER_NET_GRIFMTERINT,
312         SPIDER_NET_GRIPKTRVKINT,
313         SPIDER_NET_GRISPINGINT,
314         SPIDER_NET_GRISADNGINT,
315         SPIDER_NET_GRISPDNGINT
316 };
317
318 #define SPIDER_NET_TXINT        ( (1 << SPIDER_NET_GTTEDINT) | \
319                                   (1 << SPIDER_NET_GDTDCEINT) | \
320                                   (1 << SPIDER_NET_GDTFDCINT) )
321
322 /* we rely on flagged descriptor interrupts*/
323 #define SPIDER_NET_RXINT        ( (1 << SPIDER_NET_GDAFDCINT) | \
324                                   (1 << SPIDER_NET_GRMFLLINT) )
325
326 #define SPIDER_NET_ERRINT       ( 0xffffffff & \
327                                   (~SPIDER_NET_TXINT) & \
328                                   (~SPIDER_NET_RXINT) )
329
330 #define SPIDER_NET_GPREXEC              0x80000000
331 #define SPIDER_NET_GPRDAT_MASK          0x0000ffff
332
333 /* descriptor bits
334  *
335  * 1010                                 descriptor ready
336  *     0                                descr in middle of chain
337  *      000                             fixed to 0
338  *
339  *         0                            no interrupt on completion
340  *          000                         fixed to 0
341  *             1                        no ipsec processing
342  *              1                       last descriptor for this frame
343  *               00                     no checksum
344  *               10                     tcp checksum
345  *               11                     udp checksum
346  *
347  *                 00                   fixed to 0
348  *                   0                  fixed to 0
349  *                    0                 no interrupt on response errors
350  *                     0                no interrupt on invalid descr
351  *                      0               no interrupt on dma process termination
352  *                       0              no interrupt on descr chain end
353  *                        0             no interrupt on descr complete
354  *
355  *                         000          fixed to 0
356  *                            0         response error interrupt status
357  *                             0        invalid descr status
358  *                              0       dma termination status
359  *                               0      descr chain end status
360  *                                0     descr complete status */
361 #define SPIDER_NET_DMAC_CMDSTAT_NOCS    0xa00c0000
362 #define SPIDER_NET_DMAC_CMDSTAT_TCPCS   0xa00e0000
363 #define SPIDER_NET_DMAC_CMDSTAT_UDPCS   0xa00f0000
364 #define SPIDER_NET_DESCR_IND_PROC_SHIFT 28
365 #define SPIDER_NET_DESCR_IND_PROC_MASKO 0x0fffffff
366
367 /* descr ready, descr is in middle of chain, get interrupt on completion */
368 #define SPIDER_NET_DMAC_RX_CARDOWNED    0xa0800000
369
370 enum spider_net_descr_status {
371         SPIDER_NET_DESCR_COMPLETE               = 0x00, /* used in rx and tx */
372         SPIDER_NET_DESCR_RESPONSE_ERROR         = 0x01, /* used in rx and tx */
373         SPIDER_NET_DESCR_PROTECTION_ERROR       = 0x02, /* used in rx and tx */
374         SPIDER_NET_DESCR_FRAME_END              = 0x04, /* used in rx */
375         SPIDER_NET_DESCR_FORCE_END              = 0x05, /* used in rx and tx */
376         SPIDER_NET_DESCR_CARDOWNED              = 0x0a, /* used in rx and tx */
377         SPIDER_NET_DESCR_NOT_IN_USE /* any other value */
378 };
379
380 struct spider_net_descr {
381         /* as defined by the hardware */
382         u32 buf_addr;
383         u32 buf_size;
384         u32 next_descr_addr;
385         u32 dmac_cmd_status;
386         u32 result_size;
387         u32 valid_size; /* all zeroes for tx */
388         u32 data_status;
389         u32 data_error; /* all zeroes for tx */
390
391         /* used in the driver */
392         struct sk_buff *skb;
393         u32 bus_addr;
394         struct spider_net_descr *next;
395         struct spider_net_descr *prev;
396 } __attribute__((aligned(32)));
397
398 struct spider_net_descr_chain {
399         /* we walk from tail to head */
400         struct spider_net_descr *head;
401         struct spider_net_descr *tail;
402 };
403
404 /* descriptor data_status bits */
405 #define SPIDER_NET_RX_IPCHK             29
406 #define SPIDER_NET_RX_TCPCHK            28
407 #define SPIDER_NET_VLAN_PACKET          21
408 #define SPIDER_NET_DATA_STATUS_CKSUM_MASK ( (1 << SPIDER_NET_RX_IPCHK) | \
409                                           (1 << SPIDER_NET_RX_TCPCHK) )
410
411 /* descriptor data_error bits */
412 #define SPIDER_NET_RX_IPCHKERR          27
413 #define SPIDER_NET_RX_RXTCPCHKERR       28
414
415 #define SPIDER_NET_DATA_ERR_CKSUM_MASK  (1 << SPIDER_NET_RX_IPCHKERR)
416
417 /* the cases we don't pass the packet to the stack.
418  * 701b8000 would be correct, but every packets gets that flag */
419 #define SPIDER_NET_DESTROY_RX_FLAGS     0x700b8000
420
421 #define SPIDER_NET_DESCR_SIZE           32
422
423 /* this will be bigger some time */
424 struct spider_net_options {
425         int rx_csum; /* for rx: if 0 ip_summed=NONE,
426                         if 1 and hw has verified, ip_summed=UNNECESSARY */
427 };
428
429 #define SPIDER_NET_DEFAULT_MSG          ( NETIF_MSG_DRV | \
430                                           NETIF_MSG_PROBE | \
431                                           NETIF_MSG_LINK | \
432                                           NETIF_MSG_TIMER | \
433                                           NETIF_MSG_IFDOWN | \
434                                           NETIF_MSG_IFUP | \
435                                           NETIF_MSG_RX_ERR | \
436                                           NETIF_MSG_TX_ERR | \
437                                           NETIF_MSG_TX_QUEUED | \
438                                           NETIF_MSG_INTR | \
439                                           NETIF_MSG_TX_DONE | \
440                                           NETIF_MSG_RX_STATUS | \
441                                           NETIF_MSG_PKTDATA | \
442                                           NETIF_MSG_HW | \
443                                           NETIF_MSG_WOL )
444
445 struct spider_net_card {
446         struct net_device *netdev;
447         struct pci_dev *pdev;
448         struct mii_phy phy;
449
450         void __iomem *regs;
451
452         struct spider_net_descr_chain tx_chain;
453         struct spider_net_descr_chain rx_chain;
454         atomic_t rx_chain_refill;
455         atomic_t tx_chain_release;
456
457         struct net_device_stats netdev_stats;
458
459         struct spider_net_options options;
460
461         spinlock_t intmask_lock;
462         struct tasklet_struct rxram_full_tl;
463         struct timer_list tx_timer;
464
465         struct work_struct tx_timeout_task;
466         atomic_t tx_timeout_task_counter;
467         wait_queue_head_t waitq;
468
469         /* for ethtool */
470         int msg_enable;
471
472         struct spider_net_descr descr[0];
473 };
474
475 #define pr_err(fmt,arg...) \
476         printk(KERN_ERR fmt ,##arg)
477
478 #endif