drivers/pci/host/pcie-rcar.c

   1 /*
   2  * PCIe driver for Renesas R-Car SoCs
   3  *  Copyright (C) 2014 Renesas Electronics Europe Ltd
   4  *
   5  * Based on:
   6  *  arch/sh/drivers/pci/pcie-sh7786.c
   7  *  arch/sh/drivers/pci/ops-sh7786.c
   8  *  Copyright (C) 2009 - 2011  Paul Mundt
   9  *
  10  * This file is licensed under the terms of the GNU General Public
  11  * License version 2.  This program is licensed "as is" without any
  12  * warranty of any kind, whether express or implied.
  13  */
  14
  15 #include <linux/clk.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/irq.h>
  19 #include <linux/irqdomain.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/msi.h>
  23 #include <linux/of_address.h>
  24 #include <linux/of_irq.h>
  25 #include <linux/of_pci.h>
  26 #include <linux/of_platform.h>
  27 #include <linux/pci.h>
  28 #include <linux/platform_device.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30
  31 #define DRV_NAME "rcar-pcie"
  32
  33 #define PCIECAR                 0x000010
  34 #define PCIECCTLR               0x000018
  35 #define  CONFIG_SEND_ENABLE     (1 << 31)
  36 #define  TYPE0                  (0 << 8)
  37 #define  TYPE1                  (1 << 8)
  38 #define PCIECDR                 0x000020
  39 #define PCIEMSR                 0x000028
  40 #define PCIEINTXR               0x000400
  41 #define PCIEMSITXR              0x000840
  42
  43 /* Transfer control */
  44 #define PCIETCTLR               0x02000
  45 #define  CFINIT                 1
  46 #define PCIETSTR                0x02004
  47 #define  DATA_LINK_ACTIVE       1
  48 #define PCIEERRFR               0x02020
  49 #define  UNSUPPORTED_REQUEST    (1 << 4)
  50 #define PCIEMSIFR               0x02044
  51 #define PCIEMSIALR              0x02048
  52 #define  MSIFE                  1
  53 #define PCIEMSIAUR              0x0204c
  54 #define PCIEMSIIER              0x02050
  55
  56 /* root port address */
  57 #define PCIEPRAR(x)             (0x02080 + ((x) * 0x4))
  58
  59 /* local address reg & mask */
  60 #define PCIELAR(x)              (0x02200 + ((x) * 0x20))
  61 #define PCIELAMR(x)             (0x02208 + ((x) * 0x20))
  62 #define  LAM_PREFETCH           (1 << 3)
  63 #define  LAM_64BIT              (1 << 2)
  64 #define  LAR_ENABLE             (1 << 1)
  65
  66 /* PCIe address reg & mask */
  67 #define PCIEPARL(x)             (0x03400 + ((x) * 0x20))
  68 #define PCIEPARH(x)             (0x03404 + ((x) * 0x20))
  69 #define PCIEPAMR(x)             (0x03408 + ((x) * 0x20))
  70 #define PCIEPTCTLR(x)           (0x0340c + ((x) * 0x20))
  71 #define  PAR_ENABLE             (1 << 31)
  72 #define  IO_SPACE               (1 << 8)
  73
  74 /* Configuration */
  75 #define PCICONF(x)              (0x010000 + ((x) * 0x4))
  76 #define PMCAP(x)                (0x010040 + ((x) * 0x4))
  77 #define EXPCAP(x)               (0x010070 + ((x) * 0x4))
  78 #define VCCAP(x)                (0x010100 + ((x) * 0x4))
  79
  80 /* link layer */
  81 #define IDSETR1                 0x011004
  82 #define TLCTLR                  0x011048
  83 #define MACSR                   0x011054
  84 #define MACCTLR                 0x011058
  85 #define  SCRAMBLE_DISABLE       (1 << 27)
  86
  87 /* R-Car H1 PHY */
  88 #define H1_PCIEPHYADRR          0x04000c
  89 #define  WRITE_CMD              (1 << 16)
  90 #define  PHY_ACK                (1 << 24)
  91 #define  RATE_POS               12
  92 #define  LANE_POS               8
  93 #define  ADR_POS                0
  94 #define H1_PCIEPHYDOUTR         0x040014
  95 #define H1_PCIEPHYSR            0x040018
  96
  97 #define INT_PCI_MSI_NR  32
  98
  99 #define RCONF(x)        (PCICONF(0)+(x))
 100 #define RPMCAP(x)       (PMCAP(0)+(x))
 101 #define REXPCAP(x)      (EXPCAP(0)+(x))
 102 #define RVCCAP(x)       (VCCAP(0)+(x))
 103
 104 #define  PCIE_CONF_BUS(b)       (((b) & 0xff) << 24)
 105 #define  PCIE_CONF_DEV(d)       (((d) & 0x1f) << 19)
 106 #define  PCIE_CONF_FUNC(f)      (((f) & 0x7) << 16)
 107
 108 #define RCAR_PCI_MAX_RESOURCES 4
 109 #define MAX_NR_INBOUND_MAPS 6
 110
 111 struct rcar_msi {
 112         DECLARE_BITMAP(used, INT_PCI_MSI_NR);
 113         struct irq_domain *domain;
 114         struct msi_controller chip;
 115         unsigned long pages;
 116         struct mutex lock;
 117         int irq1;
 118         int irq2;
 119 };
 120
 121 static inline struct rcar_msi *to_rcar_msi(struct msi_controller *chip)
 122 {
 123         return container_of(chip, struct rcar_msi, chip);
 124 }
 125
 126 /* Structure representing the PCIe interface */
 127 struct rcar_pcie {
 128         struct device           *dev;
 129         void __iomem            *base;
 130         struct resource         res[RCAR_PCI_MAX_RESOURCES];
 131         struct resource         busn;
 132         int                     root_bus_nr;
 133         struct clk              *clk;
 134         struct clk              *bus_clk;
 135         struct                  rcar_msi msi;
 136 };
 137
 138 static inline struct rcar_pcie *sys_to_pcie(struct pci_sys_data *sys)
 139 {
 140         return sys->private_data;
 141 }
 142
 143 static void rcar_pci_write_reg(struct rcar_pcie *pcie, unsigned long val,
 144                                unsigned long reg)
 145 {
 146         writel(val, pcie->base + reg);
 147 }
 148
 149 static unsigned long rcar_pci_read_reg(struct rcar_pcie *pcie,
 150                                        unsigned long reg)
 151 {
 152         return readl(pcie->base + reg);
 153 }
 154
 155 enum {
 156         RCAR_PCI_ACCESS_READ,
 157         RCAR_PCI_ACCESS_WRITE,
 158 };
 159
 160 static void rcar_rmw32(struct rcar_pcie *pcie, int where, u32 mask, u32 data)
 161 {
 162         int shift = 8 * (where & 3);
 163         u32 val = rcar_pci_read_reg(pcie, where & ~3);
 164
 165         val &= ~(mask << shift);
 166         val |= data << shift;
 167         rcar_pci_write_reg(pcie, val, where & ~3);
 168 }
 169
 170 static u32 rcar_read_conf(struct rcar_pcie *pcie, int where)
 171 {
 172         int shift = 8 * (where & 3);
 173         u32 val = rcar_pci_read_reg(pcie, where & ~3);
 174
 175         return val >> shift;
 176 }
 177
 178 /* Serialization is provided by 'pci_lock' in drivers/pci/access.c */
 179 static int rcar_pcie_config_access(struct rcar_pcie *pcie,
 180                 unsigned char access_type, struct pci_bus *bus,
 181                 unsigned int devfn, int where, u32 *data)
 182 {
 183         int dev, func, reg, index;
 184
 185         dev = PCI_SLOT(devfn);
 186         func = PCI_FUNC(devfn);
 187         reg = where & ~3;
 188         index = reg / 4;
 189
 190         /*
 191          * While each channel has its own memory-mapped extended config
 192          * space, it's generally only accessible when in endpoint mode.
 193          * When in root complex mode, the controller is unable to target
 194          * itself with either type 0 or type 1 accesses, and indeed, any
 195          * controller initiated target transfer to its own config space
 196          * result in a completer abort.
 197          *
 198          * Each channel effectively only supports a single device, but as
 199          * the same channel <-> device access works for any PCI_SLOT()
 200          * value, we cheat a bit here and bind the controller's config
 201          * space to devfn 0 in order to enable self-enumeration. In this
 202          * case the regular ECAR/ECDR path is sidelined and the mangled
 203          * config access itself is initiated as an internal bus transaction.
 204          */
 205         if (pci_is_root_bus(bus)) {
 206                 if (dev != 0)
 207                         return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
 208
 209                 if (access_type == RCAR_PCI_ACCESS_READ) {
 210                         *data = rcar_pci_read_reg(pcie, PCICONF(index));
 211                 } else {
 212                         /* Keep an eye out for changes to the root bus number */
 213                         if (pci_is_root_bus(bus) && (reg == PCI_PRIMARY_BUS))
 214                                 pcie->root_bus_nr = *data & 0xff;
 215
 216                         rcar_pci_write_reg(pcie, *data, PCICONF(index));
 217                 }
 218
 219                 return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
 220         }
 221
 222         if (pcie->root_bus_nr < 0)
 223                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
 224
 225         /* Clear errors */
 226         rcar_pci_write_reg(pcie, rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEERRFR), PCIEERRFR);
 227
 228         /* Set the PIO address */
 229         rcar_pci_write_reg(pcie, PCIE_CONF_BUS(bus->number) |
 230                 PCIE_CONF_DEV(dev) | PCIE_CONF_FUNC(func) | reg, PCIECAR);
 231
 232         /* Enable the configuration access */
 233         if (bus->parent->number == pcie->root_bus_nr)
 234                 rcar_pci_write_reg(pcie, CONFIG_SEND_ENABLE | TYPE0, PCIECCTLR);
 235         else
 236                 rcar_pci_write_reg(pcie, CONFIG_SEND_ENABLE | TYPE1, PCIECCTLR);
 237
 238         /* Check for errors */
 239         if (rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEERRFR) & UNSUPPORTED_REQUEST)
 240                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
 241
 242         /* Check for master and target aborts */
 243         if (rcar_read_conf(pcie, RCONF(PCI_STATUS)) &
 244                 (PCI_STATUS_REC_MASTER_ABORT | PCI_STATUS_REC_TARGET_ABORT))
 245                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
 246
 247         if (access_type == RCAR_PCI_ACCESS_READ)
 248                 *data = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIECDR);
 249         else
 250                 rcar_pci_write_reg(pcie, *data, PCIECDR);
 251
 252         /* Disable the configuration access */
 253         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIECCTLR);
 254
 255         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
 256 }
 257
 258 static int rcar_pcie_read_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
 259                                int where, int size, u32 *val)
 260 {
 261         struct rcar_pcie *pcie = sys_to_pcie(bus->sysdata);
 262         int ret;
 263
 264         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_READ,
 265                                       bus, devfn, where, val);
 266         if (ret != PCIBIOS_SUCCESSFUL) {
 267                 *val = 0xffffffff;
 268                 return ret;
 269         }
 270
 271         if (size == 1)
 272                 *val = (*val >> (8 * (where & 3))) & 0xff;
 273         else if (size == 2)
 274                 *val = (*val >> (8 * (where & 2))) & 0xffff;
 275
 276         dev_dbg(&bus->dev, "pcie-config-read: bus=%3d devfn=0x%04x where=0x%04x size=%d val=0x%08lx\n",
 277                 bus->number, devfn, where, size, (unsigned long)*val);
 278
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 /* Serialization is provided by 'pci_lock' in drivers/pci/access.c */
 283 static int rcar_pcie_write_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
 284                                 int where, int size, u32 val)
 285 {
 286         struct rcar_pcie *pcie = sys_to_pcie(bus->sysdata);
 287         int shift, ret;
 288         u32 data;
 289
 290         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_READ,
 291                                       bus, devfn, where, &data);
 292         if (ret != PCIBIOS_SUCCESSFUL)
 293                 return ret;
 294
 295         dev_dbg(&bus->dev, "pcie-config-write: bus=%3d devfn=0x%04x where=0x%04x size=%d val=0x%08lx\n",
 296                 bus->number, devfn, where, size, (unsigned long)val);
 297
 298         if (size == 1) {
 299                 shift = 8 * (where & 3);
 300                 data &= ~(0xff << shift);
 301                 data |= ((val & 0xff) << shift);
 302         } else if (size == 2) {
 303                 shift = 8 * (where & 2);
 304                 data &= ~(0xffff << shift);
 305                 data |= ((val & 0xffff) << shift);
 306         } else
 307                 data = val;
 308
 309         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_WRITE,
 310                                       bus, devfn, where, &data);
 311
 312         return ret;
 313 }
 314
 315 static struct pci_ops rcar_pcie_ops = {
 316         .read   = rcar_pcie_read_conf,
 317         .write  = rcar_pcie_write_conf,
 318 };
 319
 320 static void rcar_pcie_setup_window(int win, struct rcar_pcie *pcie)
 321 {
 322         struct resource *res = &pcie->res[win];
 323
 324         /* Setup PCIe address space mappings for each resource */
 325         resource_size_t size;
 326         resource_size_t res_start;
 327         u32 mask;
 328
 329         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000000, PCIEPTCTLR(win));
 330
 331         /*
 332          * The PAMR mask is calculated in units of 128Bytes, which
 333          * keeps things pretty simple.
 334          */
 335         size = resource_size(res);
 336         mask = (roundup_pow_of_two(size) / SZ_128) - 1;
 337         rcar_pci_write_reg(pcie, mask << 7, PCIEPAMR(win));
 338
 339         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
 340                 res_start = pci_pio_to_address(res->start);
 341         else
 342                 res_start = res->start;
 343
 344         rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(res_start), PCIEPARH(win));
 345         rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(res_start), PCIEPARL(win));
 346
 347         /* First resource is for IO */
 348         mask = PAR_ENABLE;
 349         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
 350                 mask |= IO_SPACE;
 351
 352         rcar_pci_write_reg(pcie, mask, PCIEPTCTLR(win));
 353 }
 354
 355 static int rcar_pcie_setup(int nr, struct pci_sys_data *sys)
 356 {
 357         struct rcar_pcie *pcie = sys_to_pcie(sys);
 358         struct resource *res;
 359         int i;
 360
 361         pcie->root_bus_nr = -1;
 362
 363         /* Setup PCI resources */
 364         for (i = 0; i < RCAR_PCI_MAX_RESOURCES; i++) {
 365
 366                 res = &pcie->res[i];
 367                 if (!res->flags)
 368                         continue;
 369
 370                 rcar_pcie_setup_window(i, pcie);
 371
 372                 if (res->flags & IORESOURCE_IO) {
 373                         phys_addr_t io_start = pci_pio_to_address(res->start);
 374                         pci_ioremap_io(nr * SZ_64K, io_start);
 375                 } else
 376                         pci_add_resource(&sys->resources, res);
 377         }
 378         pci_add_resource(&sys->resources, &pcie->busn);
 379
 380         return 1;
 381 }
 382
 383 static struct hw_pci rcar_pci = {
 384         .setup          = rcar_pcie_setup,
 385         .map_irq        = of_irq_parse_and_map_pci,
 386         .ops            = &rcar_pcie_ops,
 387 };
 388
 389 static void rcar_pcie_enable(struct rcar_pcie *pcie)
 390 {
 391         struct platform_device *pdev = to_platform_device(pcie->dev);
 392
 393         rcar_pci.nr_controllers = 1;
 394         rcar_pci.private_data = (void **)&pcie;
 395 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 396         rcar_pci.msi_ctrl = &pcie->msi.chip;
 397 #endif
 398
 399         pci_common_init_dev(&pdev->dev, &rcar_pci);
 400 #ifdef CONFIG_PCI_DOMAINS
 401         rcar_pci.domain++;
 402 #endif
 403 }
 404
 405 static int phy_wait_for_ack(struct rcar_pcie *pcie)
 406 {
 407         unsigned int timeout = 100;
 408
 409         while (timeout--) {
 410                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYADRR) & PHY_ACK)
 411                         return 0;
 412
 413                 udelay(100);
 414         }
 415
 416         dev_err(pcie->dev, "Access to PCIe phy timed out\n");
 417
 418         return -ETIMEDOUT;
 419 }
 420
 421 static void phy_write_reg(struct rcar_pcie *pcie,
 422                                  unsigned int rate, unsigned int addr,
 423                                  unsigned int lane, unsigned int data)
 424 {
 425         unsigned long phyaddr;
 426
 427         phyaddr = WRITE_CMD |
 428                 ((rate & 1) << RATE_POS) |
 429                 ((lane & 0xf) << LANE_POS) |
 430                 ((addr & 0xff) << ADR_POS);
 431
 432         /* Set write data */
 433         rcar_pci_write_reg(pcie, data, H1_PCIEPHYDOUTR);
 434         rcar_pci_write_reg(pcie, phyaddr, H1_PCIEPHYADRR);
 435
 436         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
 437         phy_wait_for_ack(pcie);
 438
 439         /* Clear command */
 440         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYDOUTR);
 441         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYADRR);
 442
 443         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
 444         phy_wait_for_ack(pcie);
 445 }
 446
 447 static int rcar_pcie_wait_for_dl(struct rcar_pcie *pcie)
 448 {
 449         unsigned int timeout = 10;
 450
 451         while (timeout--) {
 452                 if ((rcar_pci_read_reg(pcie, PCIETSTR) & DATA_LINK_ACTIVE))
 453                         return 0;
 454
 455                 msleep(5);
 456         }
 457
 458         return -ETIMEDOUT;
 459 }
 460
 461 static int rcar_pcie_hw_init(struct rcar_pcie *pcie)
 462 {
 463         int err;
 464
 465         /* Begin initialization */
 466         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIETCTLR);
 467
 468         /* Set mode */
 469         rcar_pci_write_reg(pcie, 1, PCIEMSR);
 470
 471         /*
 472          * Initial header for port config space is type 1, set the device
 473          * class to match. Hardware takes care of propagating the IDSETR
 474          * settings, so there is no need to bother with a quirk.
 475          */
 476         rcar_pci_write_reg(pcie, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI << 16, IDSETR1);
 477
 478         /*
 479          * Setup Secondary Bus Number & Subordinate Bus Number, even though
 480          * they aren't used, to avoid bridge being detected as broken.
 481          */
 482         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SECONDARY_BUS), 0xff, 1);
 483         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SUBORDINATE_BUS), 0xff, 1);
 484
 485         /* Initialize default capabilities. */
 486         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(0), 0xff, PCI_CAP_ID_EXP);
 487         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_FLAGS),
 488                 PCI_EXP_FLAGS_TYPE, PCI_EXP_TYPE_ROOT_PORT << 4);
 489         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_HEADER_TYPE), 0x7f,
 490                 PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE);
 491
 492         /* Enable data link layer active state reporting */
 493         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_LNKCAP), PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC,
 494                 PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC);
 495
 496         /* Write out the physical slot number = 0 */
 497         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_SLTCAP), PCI_EXP_SLTCAP_PSN, 0);
 498
 499         /* Set the completion timer timeout to the maximum 50ms. */
 500         rcar_rmw32(pcie, TLCTLR + 1, 0x3f, 50);
 501
 502         /* Terminate list of capabilities (Next Capability Offset=0) */
 503         rcar_rmw32(pcie, RVCCAP(0), 0xfff00000, 0);
 504
 505         /* Enable MSI */
 506         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
 507                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0x101f0000, PCIEMSITXR);
 508
 509         /* Finish initialization - establish a PCI Express link */
 510         rcar_pci_write_reg(pcie, CFINIT, PCIETCTLR);
 511
 512         /* This will timeout if we don't have a link. */
 513         err = rcar_pcie_wait_for_dl(pcie);
 514         if (err)
 515                 return err;
 516
 517         /* Enable INTx interrupts */
 518         rcar_rmw32(pcie, PCIEINTXR, 0, 0xF << 8);
 519
 520         wmb();
 521
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 static int rcar_pcie_hw_init_h1(struct rcar_pcie *pcie)
 526 {
 527         unsigned int timeout = 10;
 528
 529         /* Initialize the phy */
 530         phy_write_reg(pcie, 0, 0x42, 0x1, 0x0EC34191);
 531         phy_write_reg(pcie, 1, 0x42, 0x1, 0x0EC34180);
 532         phy_write_reg(pcie, 0, 0x43, 0x1, 0x00210188);
 533         phy_write_reg(pcie, 1, 0x43, 0x1, 0x00210188);
 534         phy_write_reg(pcie, 0, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
 535         phy_write_reg(pcie, 1, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
 536         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4C, 0x1, 0x786174A0);
 537         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4D, 0x1, 0x048000BB);
 538         phy_write_reg(pcie, 0, 0x51, 0x1, 0x079EC062);
 539         phy_write_reg(pcie, 0, 0x52, 0x1, 0x20000000);
 540         phy_write_reg(pcie, 1, 0x52, 0x1, 0x20000000);
 541         phy_write_reg(pcie, 1, 0x56, 0x1, 0x00003806);
 542
 543         phy_write_reg(pcie, 0, 0x60, 0x1, 0x004B03A5);
 544         phy_write_reg(pcie, 0, 0x64, 0x1, 0x3F0F1F0F);
 545         phy_write_reg(pcie, 0, 0x66, 0x1, 0x00008000);
 546
 547         while (timeout--) {
 548                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYSR))
 549                         return rcar_pcie_hw_init(pcie);
 550
 551                 msleep(5);
 552         }
 553
 554         return -ETIMEDOUT;
 555 }
 556
 557 static int rcar_msi_alloc(struct rcar_msi *chip)
 558 {
 559         int msi;
 560
 561         mutex_lock(&chip->lock);
 562
 563         msi = find_first_zero_bit(chip->used, INT_PCI_MSI_NR);
 564         if (msi < INT_PCI_MSI_NR)
 565                 set_bit(msi, chip->used);
 566         else
 567                 msi = -ENOSPC;
 568
 569         mutex_unlock(&chip->lock);
 570
 571         return msi;
 572 }
 573
 574 static void rcar_msi_free(struct rcar_msi *chip, unsigned long irq)
 575 {
 576         mutex_lock(&chip->lock);
 577         clear_bit(irq, chip->used);
 578         mutex_unlock(&chip->lock);
 579 }
 580
 581 static irqreturn_t rcar_pcie_msi_irq(int irq, void *data)
 582 {
 583         struct rcar_pcie *pcie = data;
 584         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
 585         unsigned long reg;
 586
 587         reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
 588
 589         /* MSI & INTx share an interrupt - we only handle MSI here */
 590         if (!reg)
 591                 return IRQ_NONE;
 592
 593         while (reg) {
 594                 unsigned int index = find_first_bit(&reg, 32);
 595                 unsigned int irq;
 596
 597                 /* clear the interrupt */
 598                 rcar_pci_write_reg(pcie, 1 << index, PCIEMSIFR);
 599
 600                 irq = irq_find_mapping(msi->domain, index);
 601                 if (irq) {
 602                         if (test_bit(index, msi->used))
 603                                 generic_handle_irq(irq);
 604                         else
 605                                 dev_info(pcie->dev, "unhandled MSI\n");
 606                 } else {
 607                         /* Unknown MSI, just clear it */
 608                         dev_dbg(pcie->dev, "unexpected MSI\n");
 609                 }
 610
 611                 /* see if there's any more pending in this vector */
 612                 reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
 613         }
 614
 615         return IRQ_HANDLED;
 616 }
 617
 618 static int rcar_msi_setup_irq(struct msi_controller *chip, struct pci_dev *pdev,
 619                               struct msi_desc *desc)
 620 {
 621         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
 622         struct rcar_pcie *pcie = container_of(chip, struct rcar_pcie, msi.chip);
 623         struct msi_msg msg;
 624         unsigned int irq;
 625         int hwirq;
 626
 627         hwirq = rcar_msi_alloc(msi);
 628         if (hwirq < 0)
 629                 return hwirq;
 630
 631         irq = irq_create_mapping(msi->domain, hwirq);
 632         if (!irq) {
 633                 rcar_msi_free(msi, hwirq);
 634                 return -EINVAL;
 635         }
 636
 637         irq_set_msi_desc(irq, desc);
 638
 639         msg.address_lo = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIALR) & ~MSIFE;
 640         msg.address_hi = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIAUR);
 641         msg.data = hwirq;
 642
 643         pci_write_msi_msg(irq, &msg);
 644
 645         return 0;
 646 }
 647
 648 static void rcar_msi_teardown_irq(struct msi_controller *chip, unsigned int irq)
 649 {
 650         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
 651         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
 652
 653         rcar_msi_free(msi, d->hwirq);
 654 }
 655
 656 static struct irq_chip rcar_msi_irq_chip = {
 657         .name = "R-Car PCIe MSI",
 658         .irq_enable = pci_msi_unmask_irq,
 659         .irq_disable = pci_msi_mask_irq,
 660         .irq_mask = pci_msi_mask_irq,
 661         .irq_unmask = pci_msi_unmask_irq,
 662 };
 663
 664 static int rcar_msi_map(struct irq_domain *domain, unsigned int irq,
 665                         irq_hw_number_t hwirq)
 666 {
 667         irq_set_chip_and_handler(irq, &rcar_msi_irq_chip, handle_simple_irq);
 668         irq_set_chip_data(irq, domain->host_data);
 669         set_irq_flags(irq, IRQF_VALID);
 670
 671         return 0;
 672 }
 673
 674 static const struct irq_domain_ops msi_domain_ops = {
 675         .map = rcar_msi_map,
 676 };
 677
 678 static int rcar_pcie_enable_msi(struct rcar_pcie *pcie)
 679 {
 680         struct platform_device *pdev = to_platform_device(pcie->dev);
 681         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
 682         unsigned long base;
 683         int err;
 684
 685         mutex_init(&msi->lock);
 686
 687         msi->chip.dev = pcie->dev;
 688         msi->chip.setup_irq = rcar_msi_setup_irq;
 689         msi->chip.teardown_irq = rcar_msi_teardown_irq;
 690
 691         msi->domain = irq_domain_add_linear(pcie->dev->of_node, INT_PCI_MSI_NR,
 692                                             &msi_domain_ops, &msi->chip);
 693         if (!msi->domain) {
 694                 dev_err(&pdev->dev, "failed to create IRQ domain\n");
 695                 return -ENOMEM;
 696         }
 697
 698         /* Two irqs are for MSI, but they are also used for non-MSI irqs */
 699         err = devm_request_irq(&pdev->dev, msi->irq1, rcar_pcie_msi_irq,
 700                                IRQF_SHARED, rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
 701         if (err < 0) {
 702                 dev_err(&pdev->dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
 703                 goto err;
 704         }
 705
 706         err = devm_request_irq(&pdev->dev, msi->irq2, rcar_pcie_msi_irq,
 707                                IRQF_SHARED, rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
 708         if (err < 0) {
 709                 dev_err(&pdev->dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
 710                 goto err;
 711         }
 712
 713         /* setup MSI data target */
 714         msi->pages = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
 715         base = virt_to_phys((void *)msi->pages);
 716
 717         rcar_pci_write_reg(pcie, base | MSIFE, PCIEMSIALR);
 718         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIEMSIAUR);
 719
 720         /* enable all MSI interrupts */
 721         rcar_pci_write_reg(pcie, 0xffffffff, PCIEMSIIER);
 722
 723         return 0;
 724
 725 err:
 726         irq_domain_remove(msi->domain);
 727         return err;
 728 }
 729
 730 static int rcar_pcie_get_resources(struct platform_device *pdev,
 731                                    struct rcar_pcie *pcie)
 732 {
 733         struct resource res;
 734         int err, i;
 735
 736         err = of_address_to_resource(pdev->dev.of_node, 0, &res);
 737         if (err)
 738                 return err;
 739
 740         pcie->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "pcie");
 741         if (IS_ERR(pcie->clk)) {
 742                 dev_err(pcie->dev, "cannot get platform clock\n");
 743                 return PTR_ERR(pcie->clk);
 744         }
 745         err = clk_prepare_enable(pcie->clk);
 746         if (err)
 747                 goto fail_clk;
 748
 749         pcie->bus_clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "pcie_bus");
 750         if (IS_ERR(pcie->bus_clk)) {
 751                 dev_err(pcie->dev, "cannot get pcie bus clock\n");
 752                 err = PTR_ERR(pcie->bus_clk);
 753                 goto fail_clk;
 754         }
 755         err = clk_prepare_enable(pcie->bus_clk);
 756         if (err)
 757                 goto err_map_reg;
 758
 759         i = irq_of_parse_and_map(pdev->dev.of_node, 0);
 760         if (i < 0) {
 761                 dev_err(pcie->dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
 762                 err = -ENOENT;
 763                 goto err_map_reg;
 764         }
 765         pcie->msi.irq1 = i;
 766
 767         i = irq_of_parse_and_map(pdev->dev.of_node, 1);
 768         if (i < 0) {
 769                 dev_err(pcie->dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
 770                 err = -ENOENT;
 771                 goto err_map_reg;
 772         }
 773         pcie->msi.irq2 = i;
 774
 775         pcie->base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, &res);
 776         if (IS_ERR(pcie->base)) {
 777                 err = PTR_ERR(pcie->base);
 778                 goto err_map_reg;
 779         }
 780
 781         return 0;
 782
 783 err_map_reg:
 784         clk_disable_unprepare(pcie->bus_clk);
 785 fail_clk:
 786         clk_disable_unprepare(pcie->clk);
 787
 788         return err;
 789 }
 790
 791 static int rcar_pcie_inbound_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
 792                                     struct of_pci_range *range,
 793                                     int *index)
 794 {
 795         u64 restype = range->flags;
 796         u64 cpu_addr = range->cpu_addr;
 797         u64 cpu_end = range->cpu_addr + range->size;
 798         u64 pci_addr = range->pci_addr;
 799         u32 flags = LAM_64BIT | LAR_ENABLE;
 800         u64 mask;
 801         u64 size;
 802         int idx = *index;
 803
 804         if (restype & IORESOURCE_PREFETCH)
 805                 flags |= LAM_PREFETCH;
 806
 807         /*
 808          * If the size of the range is larger than the alignment of the start
 809          * address, we have to use multiple entries to perform the mapping.
 810          */
 811         if (cpu_addr > 0) {
 812                 unsigned long nr_zeros = __ffs64(cpu_addr);
 813                 u64 alignment = 1ULL << nr_zeros;
 814
 815                 size = min(range->size, alignment);
 816         } else {
 817                 size = range->size;
 818         }
 819         /* Hardware supports max 4GiB inbound region */
 820         size = min(size, 1ULL << 32);
 821
 822         mask = roundup_pow_of_two(size) - 1;
 823         mask &= ~0xf;
 824
 825         while (cpu_addr < cpu_end) {
 826                 /*
 827                  * Set up 64-bit inbound regions as the range parser doesn't
 828                  * distinguish between 32 and 64-bit types.
 829                  */
 830                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(pci_addr), PCIEPRAR(idx));
 831                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(cpu_addr), PCIELAR(idx));
 832                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(mask) | flags, PCIELAMR(idx));
 833
 834                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(pci_addr), PCIEPRAR(idx+1));
 835                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(cpu_addr), PCIELAR(idx+1));
 836                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIELAMR(idx + 1));
 837
 838                 pci_addr += size;
 839                 cpu_addr += size;
 840                 idx += 2;
 841
 842                 if (idx > MAX_NR_INBOUND_MAPS) {
 843                         dev_err(pcie->dev, "Failed to map inbound regions!\n");
 844                         return -EINVAL;
 845                 }
 846         }
 847         *index = idx;
 848
 849         return 0;
 850 }
 851
 852 static int pci_dma_range_parser_init(struct of_pci_range_parser *parser,
 853                                      struct device_node *node)
 854 {
 855         const int na = 3, ns = 2;
 856         int rlen;
 857
 858         parser->node = node;
 859         parser->pna = of_n_addr_cells(node);
 860         parser->np = parser->pna + na + ns;
 861
 862         parser->range = of_get_property(node, "dma-ranges", &rlen);
 863         if (!parser->range)
 864                 return -ENOENT;
 865
 866         parser->end = parser->range + rlen / sizeof(__be32);
 867         return 0;
 868 }
 869
 870 static int rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
 871                                           struct device_node *np)
 872 {
 873         struct of_pci_range range;
 874         struct of_pci_range_parser parser;
 875         int index = 0;
 876         int err;
 877
 878         if (pci_dma_range_parser_init(&parser, np))
 879                 return -EINVAL;
 880
 881         /* Get the dma-ranges from DT */
 882         for_each_of_pci_range(&parser, &range) {
 883                 u64 end = range.cpu_addr + range.size - 1;
 884                 dev_dbg(pcie->dev, "0x%08x 0x%016llx..0x%016llx -> 0x%016llx\n",
 885                         range.flags, range.cpu_addr, end, range.pci_addr);
 886
 887                 err = rcar_pcie_inbound_ranges(pcie, &range, &index);
 888                 if (err)
 889                         return err;
 890         }
 891
 892         return 0;
 893 }
 894
 895 static const struct of_device_id rcar_pcie_of_match[] = {
 896         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7779", .data = rcar_pcie_hw_init_h1 },
 897         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7790", .data = rcar_pcie_hw_init },
 898         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7791", .data = rcar_pcie_hw_init },
 899         {},
 900 };
 901 MODULE_DEVICE_TABLE(of, rcar_pcie_of_match);
 902
 903 static int rcar_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
 904 {
 905         struct rcar_pcie *pcie;
 906         unsigned int data;
 907         struct of_pci_range range;
 908         struct of_pci_range_parser parser;
 909         const struct of_device_id *of_id;
 910         int err, win = 0;
 911         int (*hw_init_fn)(struct rcar_pcie *);
 912
 913         pcie = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*pcie), GFP_KERNEL);
 914         if (!pcie)
 915                 return -ENOMEM;
 916
 917         pcie->dev = &pdev->dev;
 918         platform_set_drvdata(pdev, pcie);
 919
 920         /* Get the bus range */
 921         if (of_pci_parse_bus_range(pdev->dev.of_node, &pcie->busn)) {
 922                 dev_err(&pdev->dev, "failed to parse bus-range property\n");
 923                 return -EINVAL;
 924         }
 925
 926         if (of_pci_range_parser_init(&parser, pdev->dev.of_node)) {
 927                 dev_err(&pdev->dev, "missing ranges property\n");
 928                 return -EINVAL;
 929         }
 930
 931         err = rcar_pcie_get_resources(pdev, pcie);
 932         if (err < 0) {
 933                 dev_err(&pdev->dev, "failed to request resources: %d\n", err);
 934                 return err;
 935         }
 936
 937         for_each_of_pci_range(&parser, &range) {
 938                 err = of_pci_range_to_resource(&range, pdev->dev.of_node,
 939                                                 &pcie->res[win++]);
 940                 if (err < 0)
 941                         return err;
 942
 943                 if (win > RCAR_PCI_MAX_RESOURCES)
 944                         break;
 945         }
 946
 947          err = rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(pcie, pdev->dev.of_node);
 948          if (err)
 949                 return err;
 950
 951         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
 952                 err = rcar_pcie_enable_msi(pcie);
 953                 if (err < 0) {
 954                         dev_err(&pdev->dev,
 955                                 "failed to enable MSI support: %d\n",
 956                                 err);
 957                         return err;
 958                 }
 959         }
 960
 961         of_id = of_match_device(rcar_pcie_of_match, pcie->dev);
 962         if (!of_id || !of_id->data)
 963                 return -EINVAL;
 964         hw_init_fn = of_id->data;
 965
 966         /* Failure to get a link might just be that no cards are inserted */
 967         err = hw_init_fn(pcie);
 968         if (err) {
 969                 dev_info(&pdev->dev, "PCIe link down\n");
 970                 return 0;
 971         }
 972
 973         data = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
 974         dev_info(&pdev->dev, "PCIe x%d: link up\n", (data >> 20) & 0x3f);
 975
 976         rcar_pcie_enable(pcie);
 977
 978         return 0;
 979 }
 980
 981 static struct platform_driver rcar_pcie_driver = {
 982         .driver = {
 983                 .name = DRV_NAME,
 984                 .owner = THIS_MODULE,
 985                 .of_match_table = rcar_pcie_of_match,
 986                 .suppress_bind_attrs = true,
 987         },
 988         .probe = rcar_pcie_probe,
 989 };
 990 module_platform_driver(rcar_pcie_driver);
 991
 992 MODULE_AUTHOR("Phil Edworthy <phil.edworthy@renesas.com>");
 993 MODULE_DESCRIPTION("Renesas R-Car PCIe driver");
 994 MODULE_LICENSE("GPL v2");