Merge branch 'sched-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / pci / controller / pcie-rcar.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * PCIe driver for Renesas R-Car SoCs
4  *  Copyright (C) 2014 Renesas Electronics Europe Ltd
5  *
6  * Based on:
7  *  arch/sh/drivers/pci/pcie-sh7786.c
8  *  arch/sh/drivers/pci/ops-sh7786.c
9  *  Copyright (C) 2009 - 2011  Paul Mundt
10  *
11  * Author: Phil Edworthy <phil.edworthy@renesas.com>
12  */
13
14 #include <linux/bitops.h>
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/init.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/phy/phy.h>
29 #include <linux/platform_device.h>
30 #include <linux/pm_runtime.h>
31 #include <linux/slab.h>
32
33 #include "../pci.h"
34
35 #define PCIECAR                 0x000010
36 #define PCIECCTLR               0x000018
37 #define  CONFIG_SEND_ENABLE     BIT(31)
38 #define  TYPE0                  (0 << 8)
39 #define  TYPE1                  BIT(8)
40 #define PCIECDR                 0x000020
41 #define PCIEMSR                 0x000028
42 #define PCIEINTXR               0x000400
43 #define PCIEPHYSR               0x0007f0
44 #define  PHYRDY                 BIT(0)
45 #define PCIEMSITXR              0x000840
46
47 /* Transfer control */
48 #define PCIETCTLR               0x02000
49 #define  CFINIT                 1
50 #define PCIETSTR                0x02004
51 #define  DATA_LINK_ACTIVE       1
52 #define PCIEERRFR               0x02020
53 #define  UNSUPPORTED_REQUEST    BIT(4)
54 #define PCIEMSIFR               0x02044
55 #define PCIEMSIALR              0x02048
56 #define  MSIFE                  1
57 #define PCIEMSIAUR              0x0204c
58 #define PCIEMSIIER              0x02050
59
60 /* root port address */
61 #define PCIEPRAR(x)             (0x02080 + ((x) * 0x4))
62
63 /* local address reg & mask */
64 #define PCIELAR(x)              (0x02200 + ((x) * 0x20))
65 #define PCIELAMR(x)             (0x02208 + ((x) * 0x20))
66 #define  LAM_PREFETCH           BIT(3)
67 #define  LAM_64BIT              BIT(2)
68 #define  LAR_ENABLE             BIT(1)
69
70 /* PCIe address reg & mask */
71 #define PCIEPALR(x)             (0x03400 + ((x) * 0x20))
72 #define PCIEPAUR(x)             (0x03404 + ((x) * 0x20))
73 #define PCIEPAMR(x)             (0x03408 + ((x) * 0x20))
74 #define PCIEPTCTLR(x)           (0x0340c + ((x) * 0x20))
75 #define  PAR_ENABLE             BIT(31)
76 #define  IO_SPACE               BIT(8)
77
78 /* Configuration */
79 #define PCICONF(x)              (0x010000 + ((x) * 0x4))
80 #define PMCAP(x)                (0x010040 + ((x) * 0x4))
81 #define EXPCAP(x)               (0x010070 + ((x) * 0x4))
82 #define VCCAP(x)                (0x010100 + ((x) * 0x4))
83
84 /* link layer */
85 #define IDSETR1                 0x011004
86 #define TLCTLR                  0x011048
87 #define MACSR                   0x011054
88 #define  SPCHGFIN               BIT(4)
89 #define  SPCHGFAIL              BIT(6)
90 #define  SPCHGSUC               BIT(7)
91 #define  LINK_SPEED             (0xf << 16)
92 #define  LINK_SPEED_2_5GTS      (1 << 16)
93 #define  LINK_SPEED_5_0GTS      (2 << 16)
94 #define MACCTLR                 0x011058
95 #define  SPEED_CHANGE           BIT(24)
96 #define  SCRAMBLE_DISABLE       BIT(27)
97 #define MACS2R                  0x011078
98 #define MACCGSPSETR             0x011084
99 #define  SPCNGRSN               BIT(31)
100
101 /* R-Car H1 PHY */
102 #define H1_PCIEPHYADRR          0x04000c
103 #define  WRITE_CMD              BIT(16)
104 #define  PHY_ACK                BIT(24)
105 #define  RATE_POS               12
106 #define  LANE_POS               8
107 #define  ADR_POS                0
108 #define H1_PCIEPHYDOUTR         0x040014
109
110 /* R-Car Gen2 PHY */
111 #define GEN2_PCIEPHYADDR        0x780
112 #define GEN2_PCIEPHYDATA        0x784
113 #define GEN2_PCIEPHYCTRL        0x78c
114
115 #define INT_PCI_MSI_NR          32
116
117 #define RCONF(x)                (PCICONF(0) + (x))
118 #define RPMCAP(x)               (PMCAP(0) + (x))
119 #define REXPCAP(x)              (EXPCAP(0) + (x))
120 #define RVCCAP(x)               (VCCAP(0) + (x))
121
122 #define PCIE_CONF_BUS(b)        (((b) & 0xff) << 24)
123 #define PCIE_CONF_DEV(d)        (((d) & 0x1f) << 19)
124 #define PCIE_CONF_FUNC(f)       (((f) & 0x7) << 16)
125
126 #define RCAR_PCI_MAX_RESOURCES  4
127 #define MAX_NR_INBOUND_MAPS     6
128
129 struct rcar_msi {
130         DECLARE_BITMAP(used, INT_PCI_MSI_NR);
131         struct irq_domain *domain;
132         struct msi_controller chip;
133         unsigned long pages;
134         struct mutex lock;
135         int irq1;
136         int irq2;
137 };
138
139 static inline struct rcar_msi *to_rcar_msi(struct msi_controller *chip)
140 {
141         return container_of(chip, struct rcar_msi, chip);
142 }
143
144 /* Structure representing the PCIe interface */
145 struct rcar_pcie {
146         struct device           *dev;
147         struct phy              *phy;
148         void __iomem            *base;
149         struct list_head        resources;
150         int                     root_bus_nr;
151         struct clk              *bus_clk;
152         struct                  rcar_msi msi;
153 };
154
155 static void rcar_pci_write_reg(struct rcar_pcie *pcie, unsigned long val,
156                                unsigned long reg)
157 {
158         writel(val, pcie->base + reg);
159 }
160
161 static unsigned long rcar_pci_read_reg(struct rcar_pcie *pcie,
162                                        unsigned long reg)
163 {
164         return readl(pcie->base + reg);
165 }
166
167 enum {
168         RCAR_PCI_ACCESS_READ,
169         RCAR_PCI_ACCESS_WRITE,
170 };
171
172 static void rcar_rmw32(struct rcar_pcie *pcie, int where, u32 mask, u32 data)
173 {
174         int shift = 8 * (where & 3);
175         u32 val = rcar_pci_read_reg(pcie, where & ~3);
176
177         val &= ~(mask << shift);
178         val |= data << shift;
179         rcar_pci_write_reg(pcie, val, where & ~3);
180 }
181
182 static u32 rcar_read_conf(struct rcar_pcie *pcie, int where)
183 {
184         int shift = 8 * (where & 3);
185         u32 val = rcar_pci_read_reg(pcie, where & ~3);
186
187         return val >> shift;
188 }
189
190 /* Serialization is provided by 'pci_lock' in drivers/pci/access.c */
191 static int rcar_pcie_config_access(struct rcar_pcie *pcie,
192                 unsigned char access_type, struct pci_bus *bus,
193                 unsigned int devfn, int where, u32 *data)
194 {
195         int dev, func, reg, index;
196
197         dev = PCI_SLOT(devfn);
198         func = PCI_FUNC(devfn);
199         reg = where & ~3;
200         index = reg / 4;
201
202         /*
203          * While each channel has its own memory-mapped extended config
204          * space, it's generally only accessible when in endpoint mode.
205          * When in root complex mode, the controller is unable to target
206          * itself with either type 0 or type 1 accesses, and indeed, any
207          * controller initiated target transfer to its own config space
208          * result in a completer abort.
209          *
210          * Each channel effectively only supports a single device, but as
211          * the same channel <-> device access works for any PCI_SLOT()
212          * value, we cheat a bit here and bind the controller's config
213          * space to devfn 0 in order to enable self-enumeration. In this
214          * case the regular ECAR/ECDR path is sidelined and the mangled
215          * config access itself is initiated as an internal bus transaction.
216          */
217         if (pci_is_root_bus(bus)) {
218                 if (dev != 0)
219                         return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
220
221                 if (access_type == RCAR_PCI_ACCESS_READ) {
222                         *data = rcar_pci_read_reg(pcie, PCICONF(index));
223                 } else {
224                         /* Keep an eye out for changes to the root bus number */
225                         if (pci_is_root_bus(bus) && (reg == PCI_PRIMARY_BUS))
226                                 pcie->root_bus_nr = *data & 0xff;
227
228                         rcar_pci_write_reg(pcie, *data, PCICONF(index));
229                 }
230
231                 return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
232         }
233
234         if (pcie->root_bus_nr < 0)
235                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
236
237         /* Clear errors */
238         rcar_pci_write_reg(pcie, rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEERRFR), PCIEERRFR);
239
240         /* Set the PIO address */
241         rcar_pci_write_reg(pcie, PCIE_CONF_BUS(bus->number) |
242                 PCIE_CONF_DEV(dev) | PCIE_CONF_FUNC(func) | reg, PCIECAR);
243
244         /* Enable the configuration access */
245         if (bus->parent->number == pcie->root_bus_nr)
246                 rcar_pci_write_reg(pcie, CONFIG_SEND_ENABLE | TYPE0, PCIECCTLR);
247         else
248                 rcar_pci_write_reg(pcie, CONFIG_SEND_ENABLE | TYPE1, PCIECCTLR);
249
250         /* Check for errors */
251         if (rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEERRFR) & UNSUPPORTED_REQUEST)
252                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
253
254         /* Check for master and target aborts */
255         if (rcar_read_conf(pcie, RCONF(PCI_STATUS)) &
256                 (PCI_STATUS_REC_MASTER_ABORT | PCI_STATUS_REC_TARGET_ABORT))
257                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
258
259         if (access_type == RCAR_PCI_ACCESS_READ)
260                 *data = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIECDR);
261         else
262                 rcar_pci_write_reg(pcie, *data, PCIECDR);
263
264         /* Disable the configuration access */
265         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIECCTLR);
266
267         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
268 }
269
270 static int rcar_pcie_read_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
271                                int where, int size, u32 *val)
272 {
273         struct rcar_pcie *pcie = bus->sysdata;
274         int ret;
275
276         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_READ,
277                                       bus, devfn, where, val);
278         if (ret != PCIBIOS_SUCCESSFUL) {
279                 *val = 0xffffffff;
280                 return ret;
281         }
282
283         if (size == 1)
284                 *val = (*val >> (8 * (where & 3))) & 0xff;
285         else if (size == 2)
286                 *val = (*val >> (8 * (where & 2))) & 0xffff;
287
288         dev_dbg(&bus->dev, "pcie-config-read: bus=%3d devfn=0x%04x where=0x%04x size=%d val=0x%08lx\n",
289                 bus->number, devfn, where, size, (unsigned long)*val);
290
291         return ret;
292 }
293
294 /* Serialization is provided by 'pci_lock' in drivers/pci/access.c */
295 static int rcar_pcie_write_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
296                                 int where, int size, u32 val)
297 {
298         struct rcar_pcie *pcie = bus->sysdata;
299         int shift, ret;
300         u32 data;
301
302         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_READ,
303                                       bus, devfn, where, &data);
304         if (ret != PCIBIOS_SUCCESSFUL)
305                 return ret;
306
307         dev_dbg(&bus->dev, "pcie-config-write: bus=%3d devfn=0x%04x where=0x%04x size=%d val=0x%08lx\n",
308                 bus->number, devfn, where, size, (unsigned long)val);
309
310         if (size == 1) {
311                 shift = 8 * (where & 3);
312                 data &= ~(0xff << shift);
313                 data |= ((val & 0xff) << shift);
314         } else if (size == 2) {
315                 shift = 8 * (where & 2);
316                 data &= ~(0xffff << shift);
317                 data |= ((val & 0xffff) << shift);
318         } else
319                 data = val;
320
321         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_WRITE,
322                                       bus, devfn, where, &data);
323
324         return ret;
325 }
326
327 static struct pci_ops rcar_pcie_ops = {
328         .read   = rcar_pcie_read_conf,
329         .write  = rcar_pcie_write_conf,
330 };
331
332 static void rcar_pcie_setup_window(int win, struct rcar_pcie *pcie,
333                                    struct resource *res)
334 {
335         /* Setup PCIe address space mappings for each resource */
336         resource_size_t size;
337         resource_size_t res_start;
338         u32 mask;
339
340         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000000, PCIEPTCTLR(win));
341
342         /*
343          * The PAMR mask is calculated in units of 128Bytes, which
344          * keeps things pretty simple.
345          */
346         size = resource_size(res);
347         mask = (roundup_pow_of_two(size) / SZ_128) - 1;
348         rcar_pci_write_reg(pcie, mask << 7, PCIEPAMR(win));
349
350         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
351                 res_start = pci_pio_to_address(res->start);
352         else
353                 res_start = res->start;
354
355         rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(res_start), PCIEPAUR(win));
356         rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(res_start) & ~0x7F,
357                            PCIEPALR(win));
358
359         /* First resource is for IO */
360         mask = PAR_ENABLE;
361         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
362                 mask |= IO_SPACE;
363
364         rcar_pci_write_reg(pcie, mask, PCIEPTCTLR(win));
365 }
366
367 static int rcar_pcie_setup(struct list_head *resource, struct rcar_pcie *pci)
368 {
369         struct resource_entry *win;
370         int i = 0;
371
372         /* Setup PCI resources */
373         resource_list_for_each_entry(win, &pci->resources) {
374                 struct resource *res = win->res;
375
376                 if (!res->flags)
377                         continue;
378
379                 switch (resource_type(res)) {
380                 case IORESOURCE_IO:
381                 case IORESOURCE_MEM:
382                         rcar_pcie_setup_window(i, pci, res);
383                         i++;
384                         break;
385                 case IORESOURCE_BUS:
386                         pci->root_bus_nr = res->start;
387                         break;
388                 default:
389                         continue;
390                 }
391
392                 pci_add_resource(resource, res);
393         }
394
395         return 1;
396 }
397
398 static void rcar_pcie_force_speedup(struct rcar_pcie *pcie)
399 {
400         struct device *dev = pcie->dev;
401         unsigned int timeout = 1000;
402         u32 macsr;
403
404         if ((rcar_pci_read_reg(pcie, MACS2R) & LINK_SPEED) != LINK_SPEED_5_0GTS)
405                 return;
406
407         if (rcar_pci_read_reg(pcie, MACCTLR) & SPEED_CHANGE) {
408                 dev_err(dev, "Speed change already in progress\n");
409                 return;
410         }
411
412         macsr = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
413         if ((macsr & LINK_SPEED) == LINK_SPEED_5_0GTS)
414                 goto done;
415
416         /* Set target link speed to 5.0 GT/s */
417         rcar_rmw32(pcie, EXPCAP(12), PCI_EXP_LNKSTA_CLS,
418                    PCI_EXP_LNKSTA_CLS_5_0GB);
419
420         /* Set speed change reason as intentional factor */
421         rcar_rmw32(pcie, MACCGSPSETR, SPCNGRSN, 0);
422
423         /* Clear SPCHGFIN, SPCHGSUC, and SPCHGFAIL */
424         if (macsr & (SPCHGFIN | SPCHGSUC | SPCHGFAIL))
425                 rcar_pci_write_reg(pcie, macsr, MACSR);
426
427         /* Start link speed change */
428         rcar_rmw32(pcie, MACCTLR, SPEED_CHANGE, SPEED_CHANGE);
429
430         while (timeout--) {
431                 macsr = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
432                 if (macsr & SPCHGFIN) {
433                         /* Clear the interrupt bits */
434                         rcar_pci_write_reg(pcie, macsr, MACSR);
435
436                         if (macsr & SPCHGFAIL)
437                                 dev_err(dev, "Speed change failed\n");
438
439                         goto done;
440                 }
441
442                 msleep(1);
443         }
444
445         dev_err(dev, "Speed change timed out\n");
446
447 done:
448         dev_info(dev, "Current link speed is %s GT/s\n",
449                  (macsr & LINK_SPEED) == LINK_SPEED_5_0GTS ? "5" : "2.5");
450 }
451
452 static int rcar_pcie_enable(struct rcar_pcie *pcie)
453 {
454         struct device *dev = pcie->dev;
455         struct pci_host_bridge *bridge = pci_host_bridge_from_priv(pcie);
456         struct pci_bus *bus, *child;
457         int ret;
458
459         /* Try setting 5 GT/s link speed */
460         rcar_pcie_force_speedup(pcie);
461
462         rcar_pcie_setup(&bridge->windows, pcie);
463
464         pci_add_flags(PCI_REASSIGN_ALL_BUS);
465
466         bridge->dev.parent = dev;
467         bridge->sysdata = pcie;
468         bridge->busnr = pcie->root_bus_nr;
469         bridge->ops = &rcar_pcie_ops;
470         bridge->map_irq = of_irq_parse_and_map_pci;
471         bridge->swizzle_irq = pci_common_swizzle;
472         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
473                 bridge->msi = &pcie->msi.chip;
474
475         ret = pci_scan_root_bus_bridge(bridge);
476         if (ret < 0)
477                 return ret;
478
479         bus = bridge->bus;
480
481         pci_bus_size_bridges(bus);
482         pci_bus_assign_resources(bus);
483
484         list_for_each_entry(child, &bus->children, node)
485                 pcie_bus_configure_settings(child);
486
487         pci_bus_add_devices(bus);
488
489         return 0;
490 }
491
492 static int phy_wait_for_ack(struct rcar_pcie *pcie)
493 {
494         struct device *dev = pcie->dev;
495         unsigned int timeout = 100;
496
497         while (timeout--) {
498                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYADRR) & PHY_ACK)
499                         return 0;
500
501                 udelay(100);
502         }
503
504         dev_err(dev, "Access to PCIe phy timed out\n");
505
506         return -ETIMEDOUT;
507 }
508
509 static void phy_write_reg(struct rcar_pcie *pcie,
510                                  unsigned int rate, unsigned int addr,
511                                  unsigned int lane, unsigned int data)
512 {
513         unsigned long phyaddr;
514
515         phyaddr = WRITE_CMD |
516                 ((rate & 1) << RATE_POS) |
517                 ((lane & 0xf) << LANE_POS) |
518                 ((addr & 0xff) << ADR_POS);
519
520         /* Set write data */
521         rcar_pci_write_reg(pcie, data, H1_PCIEPHYDOUTR);
522         rcar_pci_write_reg(pcie, phyaddr, H1_PCIEPHYADRR);
523
524         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
525         phy_wait_for_ack(pcie);
526
527         /* Clear command */
528         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYDOUTR);
529         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYADRR);
530
531         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
532         phy_wait_for_ack(pcie);
533 }
534
535 static int rcar_pcie_wait_for_phyrdy(struct rcar_pcie *pcie)
536 {
537         unsigned int timeout = 10;
538
539         while (timeout--) {
540                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEPHYSR) & PHYRDY)
541                         return 0;
542
543                 msleep(5);
544         }
545
546         return -ETIMEDOUT;
547 }
548
549 static int rcar_pcie_wait_for_dl(struct rcar_pcie *pcie)
550 {
551         unsigned int timeout = 10000;
552
553         while (timeout--) {
554                 if ((rcar_pci_read_reg(pcie, PCIETSTR) & DATA_LINK_ACTIVE))
555                         return 0;
556
557                 udelay(5);
558                 cpu_relax();
559         }
560
561         return -ETIMEDOUT;
562 }
563
564 static int rcar_pcie_hw_init(struct rcar_pcie *pcie)
565 {
566         int err;
567
568         /* Begin initialization */
569         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIETCTLR);
570
571         /* Set mode */
572         rcar_pci_write_reg(pcie, 1, PCIEMSR);
573
574         err = rcar_pcie_wait_for_phyrdy(pcie);
575         if (err)
576                 return err;
577
578         /*
579          * Initial header for port config space is type 1, set the device
580          * class to match. Hardware takes care of propagating the IDSETR
581          * settings, so there is no need to bother with a quirk.
582          */
583         rcar_pci_write_reg(pcie, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI << 16, IDSETR1);
584
585         /*
586          * Setup Secondary Bus Number & Subordinate Bus Number, even though
587          * they aren't used, to avoid bridge being detected as broken.
588          */
589         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SECONDARY_BUS), 0xff, 1);
590         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SUBORDINATE_BUS), 0xff, 1);
591
592         /* Initialize default capabilities. */
593         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(0), 0xff, PCI_CAP_ID_EXP);
594         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_FLAGS),
595                 PCI_EXP_FLAGS_TYPE, PCI_EXP_TYPE_ROOT_PORT << 4);
596         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_HEADER_TYPE), 0x7f,
597                 PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE);
598
599         /* Enable data link layer active state reporting */
600         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_LNKCAP), PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC,
601                 PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC);
602
603         /* Write out the physical slot number = 0 */
604         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_SLTCAP), PCI_EXP_SLTCAP_PSN, 0);
605
606         /* Set the completion timer timeout to the maximum 50ms. */
607         rcar_rmw32(pcie, TLCTLR + 1, 0x3f, 50);
608
609         /* Terminate list of capabilities (Next Capability Offset=0) */
610         rcar_rmw32(pcie, RVCCAP(0), 0xfff00000, 0);
611
612         /* Enable MSI */
613         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
614                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0x801f0000, PCIEMSITXR);
615
616         /* Finish initialization - establish a PCI Express link */
617         rcar_pci_write_reg(pcie, CFINIT, PCIETCTLR);
618
619         /* This will timeout if we don't have a link. */
620         err = rcar_pcie_wait_for_dl(pcie);
621         if (err)
622                 return err;
623
624         /* Enable INTx interrupts */
625         rcar_rmw32(pcie, PCIEINTXR, 0, 0xF << 8);
626
627         wmb();
628
629         return 0;
630 }
631
632 static int rcar_pcie_phy_init_h1(struct rcar_pcie *pcie)
633 {
634         /* Initialize the phy */
635         phy_write_reg(pcie, 0, 0x42, 0x1, 0x0EC34191);
636         phy_write_reg(pcie, 1, 0x42, 0x1, 0x0EC34180);
637         phy_write_reg(pcie, 0, 0x43, 0x1, 0x00210188);
638         phy_write_reg(pcie, 1, 0x43, 0x1, 0x00210188);
639         phy_write_reg(pcie, 0, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
640         phy_write_reg(pcie, 1, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
641         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4C, 0x1, 0x786174A0);
642         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4D, 0x1, 0x048000BB);
643         phy_write_reg(pcie, 0, 0x51, 0x1, 0x079EC062);
644         phy_write_reg(pcie, 0, 0x52, 0x1, 0x20000000);
645         phy_write_reg(pcie, 1, 0x52, 0x1, 0x20000000);
646         phy_write_reg(pcie, 1, 0x56, 0x1, 0x00003806);
647
648         phy_write_reg(pcie, 0, 0x60, 0x1, 0x004B03A5);
649         phy_write_reg(pcie, 0, 0x64, 0x1, 0x3F0F1F0F);
650         phy_write_reg(pcie, 0, 0x66, 0x1, 0x00008000);
651
652         return 0;
653 }
654
655 static int rcar_pcie_phy_init_gen2(struct rcar_pcie *pcie)
656 {
657         /*
658          * These settings come from the R-Car Series, 2nd Generation User's
659          * Manual, section 50.3.1 (2) Initialization of the physical layer.
660          */
661         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x000f0030, GEN2_PCIEPHYADDR);
662         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00381203, GEN2_PCIEPHYDATA);
663         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000001, GEN2_PCIEPHYCTRL);
664         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000006, GEN2_PCIEPHYCTRL);
665
666         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x000f0054, GEN2_PCIEPHYADDR);
667         /* The following value is for DC connection, no termination resistor */
668         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x13802007, GEN2_PCIEPHYDATA);
669         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000001, GEN2_PCIEPHYCTRL);
670         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000006, GEN2_PCIEPHYCTRL);
671
672         return 0;
673 }
674
675 static int rcar_pcie_phy_init_gen3(struct rcar_pcie *pcie)
676 {
677         int err;
678
679         err = phy_init(pcie->phy);
680         if (err)
681                 return err;
682
683         err = phy_power_on(pcie->phy);
684         if (err)
685                 phy_exit(pcie->phy);
686
687         return err;
688 }
689
690 static int rcar_msi_alloc(struct rcar_msi *chip)
691 {
692         int msi;
693
694         mutex_lock(&chip->lock);
695
696         msi = find_first_zero_bit(chip->used, INT_PCI_MSI_NR);
697         if (msi < INT_PCI_MSI_NR)
698                 set_bit(msi, chip->used);
699         else
700                 msi = -ENOSPC;
701
702         mutex_unlock(&chip->lock);
703
704         return msi;
705 }
706
707 static int rcar_msi_alloc_region(struct rcar_msi *chip, int no_irqs)
708 {
709         int msi;
710
711         mutex_lock(&chip->lock);
712         msi = bitmap_find_free_region(chip->used, INT_PCI_MSI_NR,
713                                       order_base_2(no_irqs));
714         mutex_unlock(&chip->lock);
715
716         return msi;
717 }
718
719 static void rcar_msi_free(struct rcar_msi *chip, unsigned long irq)
720 {
721         mutex_lock(&chip->lock);
722         clear_bit(irq, chip->used);
723         mutex_unlock(&chip->lock);
724 }
725
726 static irqreturn_t rcar_pcie_msi_irq(int irq, void *data)
727 {
728         struct rcar_pcie *pcie = data;
729         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
730         struct device *dev = pcie->dev;
731         unsigned long reg;
732
733         reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
734
735         /* MSI & INTx share an interrupt - we only handle MSI here */
736         if (!reg)
737                 return IRQ_NONE;
738
739         while (reg) {
740                 unsigned int index = find_first_bit(&reg, 32);
741                 unsigned int irq;
742
743                 /* clear the interrupt */
744                 rcar_pci_write_reg(pcie, 1 << index, PCIEMSIFR);
745
746                 irq = irq_find_mapping(msi->domain, index);
747                 if (irq) {
748                         if (test_bit(index, msi->used))
749                                 generic_handle_irq(irq);
750                         else
751                                 dev_info(dev, "unhandled MSI\n");
752                 } else {
753                         /* Unknown MSI, just clear it */
754                         dev_dbg(dev, "unexpected MSI\n");
755                 }
756
757                 /* see if there's any more pending in this vector */
758                 reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
759         }
760
761         return IRQ_HANDLED;
762 }
763
764 static int rcar_msi_setup_irq(struct msi_controller *chip, struct pci_dev *pdev,
765                               struct msi_desc *desc)
766 {
767         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
768         struct rcar_pcie *pcie = container_of(chip, struct rcar_pcie, msi.chip);
769         struct msi_msg msg;
770         unsigned int irq;
771         int hwirq;
772
773         hwirq = rcar_msi_alloc(msi);
774         if (hwirq < 0)
775                 return hwirq;
776
777         irq = irq_find_mapping(msi->domain, hwirq);
778         if (!irq) {
779                 rcar_msi_free(msi, hwirq);
780                 return -EINVAL;
781         }
782
783         irq_set_msi_desc(irq, desc);
784
785         msg.address_lo = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIALR) & ~MSIFE;
786         msg.address_hi = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIAUR);
787         msg.data = hwirq;
788
789         pci_write_msi_msg(irq, &msg);
790
791         return 0;
792 }
793
794 static int rcar_msi_setup_irqs(struct msi_controller *chip,
795                                struct pci_dev *pdev, int nvec, int type)
796 {
797         struct rcar_pcie *pcie = container_of(chip, struct rcar_pcie, msi.chip);
798         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
799         struct msi_desc *desc;
800         struct msi_msg msg;
801         unsigned int irq;
802         int hwirq;
803         int i;
804
805         /* MSI-X interrupts are not supported */
806         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX)
807                 return -EINVAL;
808
809         WARN_ON(!list_is_singular(&pdev->dev.msi_list));
810         desc = list_entry(pdev->dev.msi_list.next, struct msi_desc, list);
811
812         hwirq = rcar_msi_alloc_region(msi, nvec);
813         if (hwirq < 0)
814                 return -ENOSPC;
815
816         irq = irq_find_mapping(msi->domain, hwirq);
817         if (!irq)
818                 return -ENOSPC;
819
820         for (i = 0; i < nvec; i++) {
821                 /*
822                  * irq_create_mapping() called from rcar_pcie_probe() pre-
823                  * allocates descs,  so there is no need to allocate descs here.
824                  * We can therefore assume that if irq_find_mapping() above
825                  * returns non-zero, then the descs are also successfully
826                  * allocated.
827                  */
828                 if (irq_set_msi_desc_off(irq, i, desc)) {
829                         /* TODO: clear */
830                         return -EINVAL;
831                 }
832         }
833
834         desc->nvec_used = nvec;
835         desc->msi_attrib.multiple = order_base_2(nvec);
836
837         msg.address_lo = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIALR) & ~MSIFE;
838         msg.address_hi = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIAUR);
839         msg.data = hwirq;
840
841         pci_write_msi_msg(irq, &msg);
842
843         return 0;
844 }
845
846 static void rcar_msi_teardown_irq(struct msi_controller *chip, unsigned int irq)
847 {
848         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
849         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
850
851         rcar_msi_free(msi, d->hwirq);
852 }
853
854 static struct irq_chip rcar_msi_irq_chip = {
855         .name = "R-Car PCIe MSI",
856         .irq_enable = pci_msi_unmask_irq,
857         .irq_disable = pci_msi_mask_irq,
858         .irq_mask = pci_msi_mask_irq,
859         .irq_unmask = pci_msi_unmask_irq,
860 };
861
862 static int rcar_msi_map(struct irq_domain *domain, unsigned int irq,
863                         irq_hw_number_t hwirq)
864 {
865         irq_set_chip_and_handler(irq, &rcar_msi_irq_chip, handle_simple_irq);
866         irq_set_chip_data(irq, domain->host_data);
867
868         return 0;
869 }
870
871 static const struct irq_domain_ops msi_domain_ops = {
872         .map = rcar_msi_map,
873 };
874
875 static void rcar_pcie_unmap_msi(struct rcar_pcie *pcie)
876 {
877         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
878         int i, irq;
879
880         for (i = 0; i < INT_PCI_MSI_NR; i++) {
881                 irq = irq_find_mapping(msi->domain, i);
882                 if (irq > 0)
883                         irq_dispose_mapping(irq);
884         }
885
886         irq_domain_remove(msi->domain);
887 }
888
889 static int rcar_pcie_enable_msi(struct rcar_pcie *pcie)
890 {
891         struct device *dev = pcie->dev;
892         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
893         unsigned long base;
894         int err, i;
895
896         mutex_init(&msi->lock);
897
898         msi->chip.dev = dev;
899         msi->chip.setup_irq = rcar_msi_setup_irq;
900         msi->chip.setup_irqs = rcar_msi_setup_irqs;
901         msi->chip.teardown_irq = rcar_msi_teardown_irq;
902
903         msi->domain = irq_domain_add_linear(dev->of_node, INT_PCI_MSI_NR,
904                                             &msi_domain_ops, &msi->chip);
905         if (!msi->domain) {
906                 dev_err(dev, "failed to create IRQ domain\n");
907                 return -ENOMEM;
908         }
909
910         for (i = 0; i < INT_PCI_MSI_NR; i++)
911                 irq_create_mapping(msi->domain, i);
912
913         /* Two irqs are for MSI, but they are also used for non-MSI irqs */
914         err = devm_request_irq(dev, msi->irq1, rcar_pcie_msi_irq,
915                                IRQF_SHARED | IRQF_NO_THREAD,
916                                rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
917         if (err < 0) {
918                 dev_err(dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
919                 goto err;
920         }
921
922         err = devm_request_irq(dev, msi->irq2, rcar_pcie_msi_irq,
923                                IRQF_SHARED | IRQF_NO_THREAD,
924                                rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
925         if (err < 0) {
926                 dev_err(dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
927                 goto err;
928         }
929
930         /* setup MSI data target */
931         msi->pages = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
932         base = virt_to_phys((void *)msi->pages);
933
934         rcar_pci_write_reg(pcie, base | MSIFE, PCIEMSIALR);
935         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIEMSIAUR);
936
937         /* enable all MSI interrupts */
938         rcar_pci_write_reg(pcie, 0xffffffff, PCIEMSIIER);
939
940         return 0;
941
942 err:
943         rcar_pcie_unmap_msi(pcie);
944         return err;
945 }
946
947 static void rcar_pcie_teardown_msi(struct rcar_pcie *pcie)
948 {
949         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
950
951         /* Disable all MSI interrupts */
952         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIEMSIIER);
953
954         /* Disable address decoding of the MSI interrupt, MSIFE */
955         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIEMSIALR);
956
957         free_pages(msi->pages, 0);
958
959         rcar_pcie_unmap_msi(pcie);
960 }
961
962 static int rcar_pcie_get_resources(struct rcar_pcie *pcie)
963 {
964         struct device *dev = pcie->dev;
965         struct resource res;
966         int err, i;
967
968         pcie->phy = devm_phy_optional_get(dev, "pcie");
969         if (IS_ERR(pcie->phy))
970                 return PTR_ERR(pcie->phy);
971
972         err = of_address_to_resource(dev->of_node, 0, &res);
973         if (err)
974                 return err;
975
976         pcie->base = devm_ioremap_resource(dev, &res);
977         if (IS_ERR(pcie->base))
978                 return PTR_ERR(pcie->base);
979
980         pcie->bus_clk = devm_clk_get(dev, "pcie_bus");
981         if (IS_ERR(pcie->bus_clk)) {
982                 dev_err(dev, "cannot get pcie bus clock\n");
983                 return PTR_ERR(pcie->bus_clk);
984         }
985
986         i = irq_of_parse_and_map(dev->of_node, 0);
987         if (!i) {
988                 dev_err(dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
989                 err = -ENOENT;
990                 goto err_irq1;
991         }
992         pcie->msi.irq1 = i;
993
994         i = irq_of_parse_and_map(dev->of_node, 1);
995         if (!i) {
996                 dev_err(dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
997                 err = -ENOENT;
998                 goto err_irq2;
999         }
1000         pcie->msi.irq2 = i;
1001
1002         return 0;
1003
1004 err_irq2:
1005         irq_dispose_mapping(pcie->msi.irq1);
1006 err_irq1:
1007         return err;
1008 }
1009
1010 static int rcar_pcie_inbound_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
1011                                     struct of_pci_range *range,
1012                                     int *index)
1013 {
1014         u64 restype = range->flags;
1015         u64 cpu_addr = range->cpu_addr;
1016         u64 cpu_end = range->cpu_addr + range->size;
1017         u64 pci_addr = range->pci_addr;
1018         u32 flags = LAM_64BIT | LAR_ENABLE;
1019         u64 mask;
1020         u64 size;
1021         int idx = *index;
1022
1023         if (restype & IORESOURCE_PREFETCH)
1024                 flags |= LAM_PREFETCH;
1025
1026         /*
1027          * If the size of the range is larger than the alignment of the start
1028          * address, we have to use multiple entries to perform the mapping.
1029          */
1030         if (cpu_addr > 0) {
1031                 unsigned long nr_zeros = __ffs64(cpu_addr);
1032                 u64 alignment = 1ULL << nr_zeros;
1033
1034                 size = min(range->size, alignment);
1035         } else {
1036                 size = range->size;
1037         }
1038         /* Hardware supports max 4GiB inbound region */
1039         size = min(size, 1ULL << 32);
1040
1041         mask = roundup_pow_of_two(size) - 1;
1042         mask &= ~0xf;
1043
1044         while (cpu_addr < cpu_end) {
1045                 /*
1046                  * Set up 64-bit inbound regions as the range parser doesn't
1047                  * distinguish between 32 and 64-bit types.
1048                  */
1049                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(pci_addr),
1050                                    PCIEPRAR(idx));
1051                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(cpu_addr), PCIELAR(idx));
1052                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(mask) | flags,
1053                                    PCIELAMR(idx));
1054
1055                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(pci_addr),
1056                                    PCIEPRAR(idx + 1));
1057                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(cpu_addr),
1058                                    PCIELAR(idx + 1));
1059                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIELAMR(idx + 1));
1060
1061                 pci_addr += size;
1062                 cpu_addr += size;
1063                 idx += 2;
1064
1065                 if (idx > MAX_NR_INBOUND_MAPS) {
1066                         dev_err(pcie->dev, "Failed to map inbound regions!\n");
1067                         return -EINVAL;
1068                 }
1069         }
1070         *index = idx;
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 static int rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
1076                                           struct device_node *np)
1077 {
1078         struct of_pci_range range;
1079         struct of_pci_range_parser parser;
1080         int index = 0;
1081         int err;
1082
1083         if (of_pci_dma_range_parser_init(&parser, np))
1084                 return -EINVAL;
1085
1086         /* Get the dma-ranges from DT */
1087         for_each_of_pci_range(&parser, &range) {
1088                 u64 end = range.cpu_addr + range.size - 1;
1089
1090                 dev_dbg(pcie->dev, "0x%08x 0x%016llx..0x%016llx -> 0x%016llx\n",
1091                         range.flags, range.cpu_addr, end, range.pci_addr);
1092
1093                 err = rcar_pcie_inbound_ranges(pcie, &range, &index);
1094                 if (err)
1095                         return err;
1096         }
1097
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 static const struct of_device_id rcar_pcie_of_match[] = {
1102         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7779",
1103           .data = rcar_pcie_phy_init_h1 },
1104         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7790",
1105           .data = rcar_pcie_phy_init_gen2 },
1106         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7791",
1107           .data = rcar_pcie_phy_init_gen2 },
1108         { .compatible = "renesas,pcie-rcar-gen2",
1109           .data = rcar_pcie_phy_init_gen2 },
1110         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7795",
1111           .data = rcar_pcie_phy_init_gen3 },
1112         { .compatible = "renesas,pcie-rcar-gen3",
1113           .data = rcar_pcie_phy_init_gen3 },
1114         {},
1115 };
1116
1117 static int rcar_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
1118 {
1119         struct device *dev = &pdev->dev;
1120         struct rcar_pcie *pcie;
1121         unsigned int data;
1122         int err;
1123         int (*phy_init_fn)(struct rcar_pcie *);
1124         struct pci_host_bridge *bridge;
1125
1126         bridge = pci_alloc_host_bridge(sizeof(*pcie));
1127         if (!bridge)
1128                 return -ENOMEM;
1129
1130         pcie = pci_host_bridge_priv(bridge);
1131
1132         pcie->dev = dev;
1133
1134         err = pci_parse_request_of_pci_ranges(dev, &pcie->resources, NULL);
1135         if (err)
1136                 goto err_free_bridge;
1137
1138         pm_runtime_enable(pcie->dev);
1139         err = pm_runtime_get_sync(pcie->dev);
1140         if (err < 0) {
1141                 dev_err(pcie->dev, "pm_runtime_get_sync failed\n");
1142                 goto err_pm_disable;
1143         }
1144
1145         err = rcar_pcie_get_resources(pcie);
1146         if (err < 0) {
1147                 dev_err(dev, "failed to request resources: %d\n", err);
1148                 goto err_pm_put;
1149         }
1150
1151         err = clk_prepare_enable(pcie->bus_clk);
1152         if (err) {
1153                 dev_err(dev, "failed to enable bus clock: %d\n", err);
1154                 goto err_unmap_msi_irqs;
1155         }
1156
1157         err = rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(pcie, dev->of_node);
1158         if (err)
1159                 goto err_clk_disable;
1160
1161         phy_init_fn = of_device_get_match_data(dev);
1162         err = phy_init_fn(pcie);
1163         if (err) {
1164                 dev_err(dev, "failed to init PCIe PHY\n");
1165                 goto err_clk_disable;
1166         }
1167
1168         /* Failure to get a link might just be that no cards are inserted */
1169         if (rcar_pcie_hw_init(pcie)) {
1170                 dev_info(dev, "PCIe link down\n");
1171                 err = -ENODEV;
1172                 goto err_phy_shutdown;
1173         }
1174
1175         data = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
1176         dev_info(dev, "PCIe x%d: link up\n", (data >> 20) & 0x3f);
1177
1178         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
1179                 err = rcar_pcie_enable_msi(pcie);
1180                 if (err < 0) {
1181                         dev_err(dev,
1182                                 "failed to enable MSI support: %d\n",
1183                                 err);
1184                         goto err_phy_shutdown;
1185                 }
1186         }
1187
1188         err = rcar_pcie_enable(pcie);
1189         if (err)
1190                 goto err_msi_teardown;
1191
1192         return 0;
1193
1194 err_msi_teardown:
1195         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
1196                 rcar_pcie_teardown_msi(pcie);
1197
1198 err_phy_shutdown:
1199         if (pcie->phy) {
1200                 phy_power_off(pcie->phy);
1201                 phy_exit(pcie->phy);
1202         }
1203
1204 err_clk_disable:
1205         clk_disable_unprepare(pcie->bus_clk);
1206
1207 err_unmap_msi_irqs:
1208         irq_dispose_mapping(pcie->msi.irq2);
1209         irq_dispose_mapping(pcie->msi.irq1);
1210
1211 err_pm_put:
1212         pm_runtime_put(dev);
1213
1214 err_pm_disable:
1215         pm_runtime_disable(dev);
1216         pci_free_resource_list(&pcie->resources);
1217
1218 err_free_bridge:
1219         pci_free_host_bridge(bridge);
1220
1221         return err;
1222 }
1223
1224 static struct platform_driver rcar_pcie_driver = {
1225         .driver = {
1226                 .name = "rcar-pcie",
1227                 .of_match_table = rcar_pcie_of_match,
1228                 .suppress_bind_attrs = true,
1229         },
1230         .probe = rcar_pcie_probe,
1231 };
1232 builtin_platform_driver(rcar_pcie_driver);