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 void rcar_pcie_add_bus(struct pci_bus *bus)
 384 {
 385         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
 386                 struct rcar_pcie *pcie = sys_to_pcie(bus->sysdata);
 387
 388                 bus->msi = &pcie->msi.chip;
 389         }
 390 }
 391
 392 struct hw_pci rcar_pci = {
 393         .setup          = rcar_pcie_setup,
 394         .map_irq        = of_irq_parse_and_map_pci,
 395         .ops            = &rcar_pcie_ops,
 396         .add_bus        = rcar_pcie_add_bus,
 397 };
 398
 399 static void rcar_pcie_enable(struct rcar_pcie *pcie)
 400 {
 401         struct platform_device *pdev = to_platform_device(pcie->dev);
 402
 403         rcar_pci.nr_controllers = 1;
 404         rcar_pci.private_data = (void **)&pcie;
 405
 406         pci_common_init_dev(&pdev->dev, &rcar_pci);
 407 #ifdef CONFIG_PCI_DOMAINS
 408         rcar_pci.domain++;
 409 #endif
 410 }
 411
 412 static int phy_wait_for_ack(struct rcar_pcie *pcie)
 413 {
 414         unsigned int timeout = 100;
 415
 416         while (timeout--) {
 417                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYADRR) & PHY_ACK)
 418                         return 0;
 419
 420                 udelay(100);
 421         }
 422
 423         dev_err(pcie->dev, "Access to PCIe phy timed out\n");
 424
 425         return -ETIMEDOUT;
 426 }
 427
 428 static void phy_write_reg(struct rcar_pcie *pcie,
 429                                  unsigned int rate, unsigned int addr,
 430                                  unsigned int lane, unsigned int data)
 431 {
 432         unsigned long phyaddr;
 433
 434         phyaddr = WRITE_CMD |
 435                 ((rate & 1) << RATE_POS) |
 436                 ((lane & 0xf) << LANE_POS) |
 437                 ((addr & 0xff) << ADR_POS);
 438
 439         /* Set write data */
 440         rcar_pci_write_reg(pcie, data, H1_PCIEPHYDOUTR);
 441         rcar_pci_write_reg(pcie, phyaddr, 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         /* Clear command */
 447         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYDOUTR);
 448         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYADRR);
 449
 450         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
 451         phy_wait_for_ack(pcie);
 452 }
 453
 454 static int rcar_pcie_wait_for_dl(struct rcar_pcie *pcie)
 455 {
 456         unsigned int timeout = 10;
 457
 458         while (timeout--) {
 459                 if ((rcar_pci_read_reg(pcie, PCIETSTR) & DATA_LINK_ACTIVE))
 460                         return 0;
 461
 462                 msleep(5);
 463         }
 464
 465         return -ETIMEDOUT;
 466 }
 467
 468 static int rcar_pcie_hw_init(struct rcar_pcie *pcie)
 469 {
 470         int err;
 471
 472         /* Begin initialization */
 473         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIETCTLR);
 474
 475         /* Set mode */
 476         rcar_pci_write_reg(pcie, 1, PCIEMSR);
 477
 478         /*
 479          * Initial header for port config space is type 1, set the device
 480          * class to match. Hardware takes care of propagating the IDSETR
 481          * settings, so there is no need to bother with a quirk.
 482          */
 483         rcar_pci_write_reg(pcie, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI << 16, IDSETR1);
 484
 485         /*
 486          * Setup Secondary Bus Number & Subordinate Bus Number, even though
 487          * they aren't used, to avoid bridge being detected as broken.
 488          */
 489         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SECONDARY_BUS), 0xff, 1);
 490         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SUBORDINATE_BUS), 0xff, 1);
 491
 492         /* Initialize default capabilities. */
 493         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(0), 0xff, PCI_CAP_ID_EXP);
 494         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_FLAGS),
 495                 PCI_EXP_FLAGS_TYPE, PCI_EXP_TYPE_ROOT_PORT << 4);
 496         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_HEADER_TYPE), 0x7f,
 497                 PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE);
 498
 499         /* Enable data link layer active state reporting */
 500         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_LNKCAP), PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC,
 501                 PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC);
 502
 503         /* Write out the physical slot number = 0 */
 504         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_SLTCAP), PCI_EXP_SLTCAP_PSN, 0);
 505
 506         /* Set the completion timer timeout to the maximum 50ms. */
 507         rcar_rmw32(pcie, TLCTLR + 1, 0x3f, 50);
 508
 509         /* Terminate list of capabilities (Next Capability Offset=0) */
 510         rcar_rmw32(pcie, RVCCAP(0), 0xfff00000, 0);
 511
 512         /* Enable MSI */
 513         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
 514                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0x101f0000, PCIEMSITXR);
 515
 516         /* Finish initialization - establish a PCI Express link */
 517         rcar_pci_write_reg(pcie, CFINIT, PCIETCTLR);
 518
 519         /* This will timeout if we don't have a link. */
 520         err = rcar_pcie_wait_for_dl(pcie);
 521         if (err)
 522                 return err;
 523
 524         /* Enable INTx interrupts */
 525         rcar_rmw32(pcie, PCIEINTXR, 0, 0xF << 8);
 526
 527         wmb();
 528
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 static int rcar_pcie_hw_init_h1(struct rcar_pcie *pcie)
 533 {
 534         unsigned int timeout = 10;
 535
 536         /* Initialize the phy */
 537         phy_write_reg(pcie, 0, 0x42, 0x1, 0x0EC34191);
 538         phy_write_reg(pcie, 1, 0x42, 0x1, 0x0EC34180);
 539         phy_write_reg(pcie, 0, 0x43, 0x1, 0x00210188);
 540         phy_write_reg(pcie, 1, 0x43, 0x1, 0x00210188);
 541         phy_write_reg(pcie, 0, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
 542         phy_write_reg(pcie, 1, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
 543         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4C, 0x1, 0x786174A0);
 544         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4D, 0x1, 0x048000BB);
 545         phy_write_reg(pcie, 0, 0x51, 0x1, 0x079EC062);
 546         phy_write_reg(pcie, 0, 0x52, 0x1, 0x20000000);
 547         phy_write_reg(pcie, 1, 0x52, 0x1, 0x20000000);
 548         phy_write_reg(pcie, 1, 0x56, 0x1, 0x00003806);
 549
 550         phy_write_reg(pcie, 0, 0x60, 0x1, 0x004B03A5);
 551         phy_write_reg(pcie, 0, 0x64, 0x1, 0x3F0F1F0F);
 552         phy_write_reg(pcie, 0, 0x66, 0x1, 0x00008000);
 553
 554         while (timeout--) {
 555                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYSR))
 556                         return rcar_pcie_hw_init(pcie);
 557
 558                 msleep(5);
 559         }
 560
 561         return -ETIMEDOUT;
 562 }
 563
 564 static int rcar_msi_alloc(struct rcar_msi *chip)
 565 {
 566         int msi;
 567
 568         mutex_lock(&chip->lock);
 569
 570         msi = find_first_zero_bit(chip->used, INT_PCI_MSI_NR);
 571         if (msi < INT_PCI_MSI_NR)
 572                 set_bit(msi, chip->used);
 573         else
 574                 msi = -ENOSPC;
 575
 576         mutex_unlock(&chip->lock);
 577
 578         return msi;
 579 }
 580
 581 static void rcar_msi_free(struct rcar_msi *chip, unsigned long irq)
 582 {
 583         mutex_lock(&chip->lock);
 584         clear_bit(irq, chip->used);
 585         mutex_unlock(&chip->lock);
 586 }
 587
 588 static irqreturn_t rcar_pcie_msi_irq(int irq, void *data)
 589 {
 590         struct rcar_pcie *pcie = data;
 591         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
 592         unsigned long reg;
 593
 594         reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
 595
 596         /* MSI & INTx share an interrupt - we only handle MSI here */
 597         if (!reg)
 598                 return IRQ_NONE;
 599
 600         while (reg) {
 601                 unsigned int index = find_first_bit(&reg, 32);
 602                 unsigned int irq;
 603
 604                 /* clear the interrupt */
 605                 rcar_pci_write_reg(pcie, 1 << index, PCIEMSIFR);
 606
 607                 irq = irq_find_mapping(msi->domain, index);
 608                 if (irq) {
 609                         if (test_bit(index, msi->used))
 610                                 generic_handle_irq(irq);
 611                         else
 612                                 dev_info(pcie->dev, "unhandled MSI\n");
 613                 } else {
 614                         /* Unknown MSI, just clear it */
 615                         dev_dbg(pcie->dev, "unexpected MSI\n");
 616                 }
 617
 618                 /* see if there's any more pending in this vector */
 619                 reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
 620         }
 621
 622         return IRQ_HANDLED;
 623 }
 624
 625 static int rcar_msi_setup_irq(struct msi_controller *chip, struct pci_dev *pdev,
 626                               struct msi_desc *desc)
 627 {
 628         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
 629         struct rcar_pcie *pcie = container_of(chip, struct rcar_pcie, msi.chip);
 630         struct msi_msg msg;
 631         unsigned int irq;
 632         int hwirq;
 633
 634         hwirq = rcar_msi_alloc(msi);
 635         if (hwirq < 0)
 636                 return hwirq;
 637
 638         irq = irq_create_mapping(msi->domain, hwirq);
 639         if (!irq) {
 640                 rcar_msi_free(msi, hwirq);
 641                 return -EINVAL;
 642         }
 643
 644         irq_set_msi_desc(irq, desc);
 645
 646         msg.address_lo = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIALR) & ~MSIFE;
 647         msg.address_hi = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIAUR);
 648         msg.data = hwirq;
 649
 650         write_msi_msg(irq, &msg);
 651
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 static void rcar_msi_teardown_irq(struct msi_controller *chip, unsigned int irq)
 656 {
 657         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
 658         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
 659
 660         rcar_msi_free(msi, d->hwirq);
 661 }
 662
 663 static struct irq_chip rcar_msi_irq_chip = {
 664         .name = "R-Car PCIe MSI",
 665         .irq_enable = unmask_msi_irq,
 666         .irq_disable = mask_msi_irq,
 667         .irq_mask = mask_msi_irq,
 668         .irq_unmask = unmask_msi_irq,
 669 };
 670
 671 static int rcar_msi_map(struct irq_domain *domain, unsigned int irq,
 672                         irq_hw_number_t hwirq)
 673 {
 674         irq_set_chip_and_handler(irq, &rcar_msi_irq_chip, handle_simple_irq);
 675         irq_set_chip_data(irq, domain->host_data);
 676         set_irq_flags(irq, IRQF_VALID);
 677
 678         return 0;
 679 }
 680
 681 static const struct irq_domain_ops msi_domain_ops = {
 682         .map = rcar_msi_map,
 683 };
 684
 685 static int rcar_pcie_enable_msi(struct rcar_pcie *pcie)
 686 {
 687         struct platform_device *pdev = to_platform_device(pcie->dev);
 688         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
 689         unsigned long base;
 690         int err;
 691
 692         mutex_init(&msi->lock);
 693
 694         msi->chip.dev = pcie->dev;
 695         msi->chip.setup_irq = rcar_msi_setup_irq;
 696         msi->chip.teardown_irq = rcar_msi_teardown_irq;
 697
 698         msi->domain = irq_domain_add_linear(pcie->dev->of_node, INT_PCI_MSI_NR,
 699                                             &msi_domain_ops, &msi->chip);
 700         if (!msi->domain) {
 701                 dev_err(&pdev->dev, "failed to create IRQ domain\n");
 702                 return -ENOMEM;
 703         }
 704
 705         /* Two irqs are for MSI, but they are also used for non-MSI irqs */
 706         err = devm_request_irq(&pdev->dev, msi->irq1, 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         err = devm_request_irq(&pdev->dev, msi->irq2, rcar_pcie_msi_irq,
 714                                IRQF_SHARED, rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
 715         if (err < 0) {
 716                 dev_err(&pdev->dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
 717                 goto err;
 718         }
 719
 720         /* setup MSI data target */
 721         msi->pages = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
 722         base = virt_to_phys((void *)msi->pages);
 723
 724         rcar_pci_write_reg(pcie, base | MSIFE, PCIEMSIALR);
 725         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIEMSIAUR);
 726
 727         /* enable all MSI interrupts */
 728         rcar_pci_write_reg(pcie, 0xffffffff, PCIEMSIIER);
 729
 730         return 0;
 731
 732 err:
 733         irq_domain_remove(msi->domain);
 734         return err;
 735 }
 736
 737 static int rcar_pcie_get_resources(struct platform_device *pdev,
 738                                    struct rcar_pcie *pcie)
 739 {
 740         struct resource res;
 741         int err, i;
 742
 743         err = of_address_to_resource(pdev->dev.of_node, 0, &res);
 744         if (err)
 745                 return err;
 746
 747         pcie->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "pcie");
 748         if (IS_ERR(pcie->clk)) {
 749                 dev_err(pcie->dev, "cannot get platform clock\n");
 750                 return PTR_ERR(pcie->clk);
 751         }
 752         err = clk_prepare_enable(pcie->clk);
 753         if (err)
 754                 goto fail_clk;
 755
 756         pcie->bus_clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "pcie_bus");
 757         if (IS_ERR(pcie->bus_clk)) {
 758                 dev_err(pcie->dev, "cannot get pcie bus clock\n");
 759                 err = PTR_ERR(pcie->bus_clk);
 760                 goto fail_clk;
 761         }
 762         err = clk_prepare_enable(pcie->bus_clk);
 763         if (err)
 764                 goto err_map_reg;
 765
 766         i = irq_of_parse_and_map(pdev->dev.of_node, 0);
 767         if (i < 0) {
 768                 dev_err(pcie->dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
 769                 err = -ENOENT;
 770                 goto err_map_reg;
 771         }
 772         pcie->msi.irq1 = i;
 773
 774         i = irq_of_parse_and_map(pdev->dev.of_node, 1);
 775         if (i < 0) {
 776                 dev_err(pcie->dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
 777                 err = -ENOENT;
 778                 goto err_map_reg;
 779         }
 780         pcie->msi.irq2 = i;
 781
 782         pcie->base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, &res);
 783         if (IS_ERR(pcie->base)) {
 784                 err = PTR_ERR(pcie->base);
 785                 goto err_map_reg;
 786         }
 787
 788         return 0;
 789
 790 err_map_reg:
 791         clk_disable_unprepare(pcie->bus_clk);
 792 fail_clk:
 793         clk_disable_unprepare(pcie->clk);
 794
 795         return err;
 796 }
 797
 798 static int rcar_pcie_inbound_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
 799                                     struct of_pci_range *range,
 800                                     int *index)
 801 {
 802         u64 restype = range->flags;
 803         u64 cpu_addr = range->cpu_addr;
 804         u64 cpu_end = range->cpu_addr + range->size;
 805         u64 pci_addr = range->pci_addr;
 806         u32 flags = LAM_64BIT | LAR_ENABLE;
 807         u64 mask;
 808         u64 size;
 809         int idx = *index;
 810
 811         if (restype & IORESOURCE_PREFETCH)
 812                 flags |= LAM_PREFETCH;
 813
 814         /*
 815          * If the size of the range is larger than the alignment of the start
 816          * address, we have to use multiple entries to perform the mapping.
 817          */
 818         if (cpu_addr > 0) {
 819                 unsigned long nr_zeros = __ffs64(cpu_addr);
 820                 u64 alignment = 1ULL << nr_zeros;
 821
 822                 size = min(range->size, alignment);
 823         } else {
 824                 size = range->size;
 825         }
 826         /* Hardware supports max 4GiB inbound region */
 827         size = min(size, 1ULL << 32);
 828
 829         mask = roundup_pow_of_two(size) - 1;
 830         mask &= ~0xf;
 831
 832         while (cpu_addr < cpu_end) {
 833                 /*
 834                  * Set up 64-bit inbound regions as the range parser doesn't
 835                  * distinguish between 32 and 64-bit types.
 836                  */
 837                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(pci_addr), PCIEPRAR(idx));
 838                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(cpu_addr), PCIELAR(idx));
 839                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(mask) | flags, PCIELAMR(idx));
 840
 841                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(pci_addr), PCIEPRAR(idx+1));
 842                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(cpu_addr), PCIELAR(idx+1));
 843                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIELAMR(idx + 1));
 844
 845                 pci_addr += size;
 846                 cpu_addr += size;
 847                 idx += 2;
 848
 849                 if (idx > MAX_NR_INBOUND_MAPS) {
 850                         dev_err(pcie->dev, "Failed to map inbound regions!\n");
 851                         return -EINVAL;
 852                 }
 853         }
 854         *index = idx;
 855
 856         return 0;
 857 }
 858
 859 static int pci_dma_range_parser_init(struct of_pci_range_parser *parser,
 860                                      struct device_node *node)
 861 {
 862         const int na = 3, ns = 2;
 863         int rlen;
 864
 865         parser->node = node;
 866         parser->pna = of_n_addr_cells(node);
 867         parser->np = parser->pna + na + ns;
 868
 869         parser->range = of_get_property(node, "dma-ranges", &rlen);
 870         if (!parser->range)
 871                 return -ENOENT;
 872
 873         parser->end = parser->range + rlen / sizeof(__be32);
 874         return 0;
 875 }
 876
 877 static int rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
 878                                           struct device_node *np)
 879 {
 880         struct of_pci_range range;
 881         struct of_pci_range_parser parser;
 882         int index = 0;
 883         int err;
 884
 885         if (pci_dma_range_parser_init(&parser, np))
 886                 return -EINVAL;
 887
 888         /* Get the dma-ranges from DT */
 889         for_each_of_pci_range(&parser, &range) {
 890                 u64 end = range.cpu_addr + range.size - 1;
 891                 dev_dbg(pcie->dev, "0x%08x 0x%016llx..0x%016llx -> 0x%016llx\n",
 892                         range.flags, range.cpu_addr, end, range.pci_addr);
 893
 894                 err = rcar_pcie_inbound_ranges(pcie, &range, &index);
 895                 if (err)
 896                         return err;
 897         }
 898
 899         return 0;
 900 }
 901
 902 static const struct of_device_id rcar_pcie_of_match[] = {
 903         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7779", .data = rcar_pcie_hw_init_h1 },
 904         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7790", .data = rcar_pcie_hw_init },
 905         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7791", .data = rcar_pcie_hw_init },
 906         {},
 907 };
 908 MODULE_DEVICE_TABLE(of, rcar_pcie_of_match);
 909
 910 static int rcar_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
 911 {
 912         struct rcar_pcie *pcie;
 913         unsigned int data;
 914         struct of_pci_range range;
 915         struct of_pci_range_parser parser;
 916         const struct of_device_id *of_id;
 917         int err, win = 0;
 918         int (*hw_init_fn)(struct rcar_pcie *);
 919
 920         pcie = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*pcie), GFP_KERNEL);
 921         if (!pcie)
 922                 return -ENOMEM;
 923
 924         pcie->dev = &pdev->dev;
 925         platform_set_drvdata(pdev, pcie);
 926
 927         /* Get the bus range */
 928         if (of_pci_parse_bus_range(pdev->dev.of_node, &pcie->busn)) {
 929                 dev_err(&pdev->dev, "failed to parse bus-range property\n");
 930                 return -EINVAL;
 931         }
 932
 933         if (of_pci_range_parser_init(&parser, pdev->dev.of_node)) {
 934                 dev_err(&pdev->dev, "missing ranges property\n");
 935                 return -EINVAL;
 936         }
 937
 938         err = rcar_pcie_get_resources(pdev, pcie);
 939         if (err < 0) {
 940                 dev_err(&pdev->dev, "failed to request resources: %d\n", err);
 941                 return err;
 942         }
 943
 944         for_each_of_pci_range(&parser, &range) {
 945                 err = of_pci_range_to_resource(&range, pdev->dev.of_node,
 946                                                 &pcie->res[win++]);
 947                 if (err < 0)
 948                         return err;
 949
 950                 if (win > RCAR_PCI_MAX_RESOURCES)
 951                         break;
 952         }
 953
 954          err = rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(pcie, pdev->dev.of_node);
 955          if (err)
 956                 return err;
 957
 958         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
 959                 err = rcar_pcie_enable_msi(pcie);
 960                 if (err < 0) {
 961                         dev_err(&pdev->dev,
 962                                 "failed to enable MSI support: %d\n",
 963                                 err);
 964                         return err;
 965                 }
 966         }
 967
 968         of_id = of_match_device(rcar_pcie_of_match, pcie->dev);
 969         if (!of_id || !of_id->data)
 970                 return -EINVAL;
 971         hw_init_fn = of_id->data;
 972
 973         /* Failure to get a link might just be that no cards are inserted */
 974         err = hw_init_fn(pcie);
 975         if (err) {
 976                 dev_info(&pdev->dev, "PCIe link down\n");
 977                 return 0;
 978         }
 979
 980         data = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
 981         dev_info(&pdev->dev, "PCIe x%d: link up\n", (data >> 20) & 0x3f);
 982
 983         rcar_pcie_enable(pcie);
 984
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 static struct platform_driver rcar_pcie_driver = {
 989         .driver = {
 990                 .name = DRV_NAME,
 991                 .owner = THIS_MODULE,
 992                 .of_match_table = rcar_pcie_of_match,
 993                 .suppress_bind_attrs = true,
 994         },
 995         .probe = rcar_pcie_probe,
 996 };
 997 module_platform_driver(rcar_pcie_driver);
 998
 999 MODULE_AUTHOR("Phil Edworthy <phil.edworthy@renesas.com>");
1000 MODULE_DESCRIPTION("Renesas R-Car PCIe driver");
1001 MODULE_LICENSE("GPL v2");