arch/arm/mach-ixp4xx/common-pci.c

   1 /*
   2  * arch/arm/mach-ixp4xx/common-pci.c
   3  *
   4  * IXP4XX PCI routines for all platforms
   5  *
   6  * Maintainer: Deepak Saxena <dsaxena@plexity.net>
   7  *
   8  * Copyright (C) 2002 Intel Corporation.
   9  * Copyright (C) 2003 Greg Ungerer <gerg@snapgear.com>
  10  * Copyright (C) 2003-2004 MontaVista Software, Inc.
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  14  * published by the Free Software Foundation.
  15  *
  16  */
  17
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/pci.h>
  21 #include <linux/interrupt.h>
  22 #include <linux/mm.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/device.h>
  28 #include <asm/dma-mapping.h>
  29
  30 #include <asm/io.h>
  31 #include <asm/irq.h>
  32 #include <asm/sizes.h>
  33 #include <asm/system.h>
  34 #include <asm/mach/pci.h>
  35 #include <asm/hardware.h>
  36
  37
  38 /*
  39  * IXP4xx PCI read function is dependent on whether we are
  40  * running A0 or B0 (AppleGate) silicon.
  41  */
  42 int (*ixp4xx_pci_read)(u32 addr, u32 cmd, u32* data);
  43
  44 /*
  45  * Base address for PCI regsiter region
  46  */
  47 unsigned long ixp4xx_pci_reg_base = 0;
  48
  49 /*
  50  * PCI cfg an I/O routines are done by programming a
  51  * command/byte enable register, and then read/writing
  52  * the data from a data regsiter. We need to ensure
  53  * these transactions are atomic or we will end up
  54  * with corrupt data on the bus or in a driver.
  55  */
  56 static DEFINE_SPINLOCK(ixp4xx_pci_lock);
  57
  58 /*
  59  * Read from PCI config space
  60  */
  61 static void crp_read(u32 ad_cbe, u32 *data)
  62 {
  63         unsigned long flags;
  64         spin_lock_irqsave(&ixp4xx_pci_lock, flags);
  65         *PCI_CRP_AD_CBE = ad_cbe;
  66         *data = *PCI_CRP_RDATA;
  67         spin_unlock_irqrestore(&ixp4xx_pci_lock, flags);
  68 }
  69
  70 /*
  71  * Write to PCI config space
  72  */
  73 static void crp_write(u32 ad_cbe, u32 data)
  74 {
  75         unsigned long flags;
  76         spin_lock_irqsave(&ixp4xx_pci_lock, flags);
  77         *PCI_CRP_AD_CBE = CRP_AD_CBE_WRITE | ad_cbe;
  78         *PCI_CRP_WDATA = data;
  79         spin_unlock_irqrestore(&ixp4xx_pci_lock, flags);
  80 }
  81
  82 static inline int check_master_abort(void)
  83 {
  84         /* check Master Abort bit after access */
  85         unsigned long isr = *PCI_ISR;
  86
  87         if (isr & PCI_ISR_PFE) {
  88                 /* make sure the Master Abort bit is reset */
  89                 *PCI_ISR = PCI_ISR_PFE;
  90                 pr_debug("%s failed\n", __FUNCTION__);
  91                 return 1;
  92         }
  93
  94         return 0;
  95 }
  96
  97 int ixp4xx_pci_read_errata(u32 addr, u32 cmd, u32* data)
  98 {
  99         unsigned long flags;
 100         int retval = 0;
 101         int i;
 102
 103         spin_lock_irqsave(&ixp4xx_pci_lock, flags);
 104
 105         *PCI_NP_AD = addr;
 106
 107         /*
 108          * PCI workaround  - only works if NP PCI space reads have
 109          * no side effects!!! Read 8 times. last one will be good.
 110          */
 111         for (i = 0; i < 8; i++) {
 112                 *PCI_NP_CBE = cmd;
 113                 *data = *PCI_NP_RDATA;
 114                 *data = *PCI_NP_RDATA;
 115         }
 116
 117         if(check_master_abort())
 118                 retval = 1;
 119
 120         spin_unlock_irqrestore(&ixp4xx_pci_lock, flags);
 121         return retval;
 122 }
 123
 124 int ixp4xx_pci_read_no_errata(u32 addr, u32 cmd, u32* data)
 125 {
 126         unsigned long flags;
 127         int retval = 0;
 128
 129         spin_lock_irqsave(&ixp4xx_pci_lock, flags);
 130
 131         *PCI_NP_AD = addr;
 132
 133         /* set up and execute the read */
 134         *PCI_NP_CBE = cmd;
 135
 136         /* the result of the read is now in NP_RDATA */
 137         *data = *PCI_NP_RDATA;
 138
 139         if(check_master_abort())
 140                 retval = 1;
 141
 142         spin_unlock_irqrestore(&ixp4xx_pci_lock, flags);
 143         return retval;
 144 }
 145
 146 int ixp4xx_pci_write(u32 addr, u32 cmd, u32 data)
 147 {
 148         unsigned long flags;
 149         int retval = 0;
 150
 151         spin_lock_irqsave(&ixp4xx_pci_lock, flags);
 152
 153         *PCI_NP_AD = addr;
 154
 155         /* set up the write */
 156         *PCI_NP_CBE = cmd;
 157
 158         /* execute the write by writing to NP_WDATA */
 159         *PCI_NP_WDATA = data;
 160
 161         if(check_master_abort())
 162                 retval = 1;
 163
 164         spin_unlock_irqrestore(&ixp4xx_pci_lock, flags);
 165         return retval;
 166 }
 167
 168 static u32 ixp4xx_config_addr(u8 bus_num, u16 devfn, int where)
 169 {
 170         u32 addr;
 171         if (!bus_num) {
 172                 /* type 0 */
 173                 addr = BIT(32-PCI_SLOT(devfn)) | ((PCI_FUNC(devfn)) << 8) |
 174                     (where & ~3);
 175         } else {
 176                 /* type 1 */
 177                 addr = (bus_num << 16) | ((PCI_SLOT(devfn)) << 11) |
 178                         ((PCI_FUNC(devfn)) << 8) | (where & ~3) | 1;
 179         }
 180         return addr;
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Mask table, bits to mask for quantity of size 1, 2 or 4 bytes.
 185  * 0 and 3 are not valid indexes...
 186  */
 187 static u32 bytemask[] = {
 188         /*0*/   0,
 189         /*1*/   0xff,
 190         /*2*/   0xffff,
 191         /*3*/   0,
 192         /*4*/   0xffffffff,
 193 };
 194
 195 static u32 local_byte_lane_enable_bits(u32 n, int size)
 196 {
 197         if (size == 1)
 198                 return (0xf & ~BIT(n)) << CRP_AD_CBE_BESL;
 199         if (size == 2)
 200                 return (0xf & ~(BIT(n) | BIT(n+1))) << CRP_AD_CBE_BESL;
 201         if (size == 4)
 202                 return 0;
 203         return 0xffffffff;
 204 }
 205
 206 static int local_read_config(int where, int size, u32 *value)
 207 {
 208         u32 n, data;
 209         pr_debug("local_read_config from %d size %d\n", where, size);
 210         n = where % 4;
 211         crp_read(where & ~3, &data);
 212         *value = (data >> (8*n)) & bytemask[size];
 213         pr_debug("local_read_config read %#x\n", *value);
 214         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
 215 }
 216
 217 static int local_write_config(int where, int size, u32 value)
 218 {
 219         u32 n, byte_enables, data;
 220         pr_debug("local_write_config %#x to %d size %d\n", value, where, size);
 221         n = where % 4;
 222         byte_enables = local_byte_lane_enable_bits(n, size);
 223         if (byte_enables == 0xffffffff)
 224                 return PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
 225         data = value << (8*n);
 226         crp_write((where & ~3) | byte_enables, data);
 227         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
 228 }
 229
 230 static u32 byte_lane_enable_bits(u32 n, int size)
 231 {
 232         if (size == 1)
 233                 return (0xf & ~BIT(n)) << 4;
 234         if (size == 2)
 235                 return (0xf & ~(BIT(n) | BIT(n+1))) << 4;
 236         if (size == 4)
 237                 return 0;
 238         return 0xffffffff;
 239 }
 240
 241 static int ixp4xx_pci_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where, int size, u32 *value)
 242 {
 243         u32 n, byte_enables, addr, data;
 244         u8 bus_num = bus->number;
 245
 246         pr_debug("read_config from %d size %d dev %d:%d:%d\n", where, size,
 247                 bus_num, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn));
 248
 249         *value = 0xffffffff;
 250         n = where % 4;
 251         byte_enables = byte_lane_enable_bits(n, size);
 252         if (byte_enables == 0xffffffff)
 253                 return PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
 254
 255         addr = ixp4xx_config_addr(bus_num, devfn, where);
 256         if (ixp4xx_pci_read(addr, byte_enables | NP_CMD_CONFIGREAD, &data))
 257                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
 258
 259         *value = (data >> (8*n)) & bytemask[size];
 260         pr_debug("read_config_byte read %#x\n", *value);
 261         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
 262 }
 263
 264 static int ixp4xx_pci_write_config(struct pci_bus *bus,  unsigned int devfn, int where, int size, u32 value)
 265 {
 266         u32 n, byte_enables, addr, data;
 267         u8 bus_num = bus->number;
 268
 269         pr_debug("write_config_byte %#x to %d size %d dev %d:%d:%d\n", value, where,
 270                 size, bus_num, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn));
 271
 272         n = where % 4;
 273         byte_enables = byte_lane_enable_bits(n, size);
 274         if (byte_enables == 0xffffffff)
 275                 return PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
 276
 277         addr = ixp4xx_config_addr(bus_num, devfn, where);
 278         data = value << (8*n);
 279         if (ixp4xx_pci_write(addr, byte_enables | NP_CMD_CONFIGWRITE, data))
 280                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
 281
 282         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
 283 }
 284
 285 struct pci_ops ixp4xx_ops = {
 286         .read =  ixp4xx_pci_read_config,
 287         .write = ixp4xx_pci_write_config,
 288 };
 289
 290 /*
 291  * PCI abort handler
 292  */
 293 static int abort_handler(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 294 {
 295         u32 isr, status;
 296
 297         isr = *PCI_ISR;
 298         local_read_config(PCI_STATUS, 2, &status);
 299         pr_debug("PCI: abort_handler addr = %#lx, isr = %#x, "
 300                 "status = %#x\n", addr, isr, status);
 301
 302         /* make sure the Master Abort bit is reset */
 303         *PCI_ISR = PCI_ISR_PFE;
 304         status |= PCI_STATUS_REC_MASTER_ABORT;
 305         local_write_config(PCI_STATUS, 2, status);
 306
 307         /*
 308          * If it was an imprecise abort, then we need to correct the
 309          * return address to be _after_ the instruction.
 310          */
 311         if (fsr & (1 << 10))
 312                 regs->ARM_pc += 4;
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317
 318 /*
 319  * Setup DMA mask to 64MB on PCI devices. Ignore all other devices.
 320  */
 321 static int ixp4xx_pci_platform_notify(struct device *dev)
 322 {
 323         if(dev->bus == &pci_bus_type) {
 324                 *dev->dma_mask =  SZ_64M - 1;
 325                 dev->coherent_dma_mask = SZ_64M - 1;
 326                 dmabounce_register_dev(dev, 2048, 4096);
 327         }
 328         return 0;
 329 }
 330
 331 static int ixp4xx_pci_platform_notify_remove(struct device *dev)
 332 {
 333         if(dev->bus == &pci_bus_type) {
 334                 dmabounce_unregister_dev(dev);
 335         }
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 int dma_needs_bounce(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr, size_t size)
 340 {
 341         return (dev->bus == &pci_bus_type ) && ((dma_addr + size) >= SZ_64M);
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Only first 64MB of memory can be accessed via PCI.
 346  * We use GFP_DMA to allocate safe buffers to do map/unmap.
 347  * This is really ugly and we need a better way of specifying
 348  * DMA-capable regions of memory.
 349  */
 350 void __init ixp4xx_adjust_zones(int node, unsigned long *zone_size,
 351         unsigned long *zhole_size)
 352 {
 353         unsigned int sz = SZ_64M >> PAGE_SHIFT;
 354
 355         /*
 356          * Only adjust if > 64M on current system
 357          */
 358         if (node || (zone_size[0] <= sz))
 359                 return;
 360
 361         zone_size[1] = zone_size[0] - sz;
 362         zone_size[0] = sz;
 363         zhole_size[1] = zhole_size[0];
 364         zhole_size[0] = 0;
 365 }
 366
 367 void __init ixp4xx_pci_preinit(void)
 368 {
 369         unsigned long processor_id;
 370
 371         asm("mrc p15, 0, %0, cr0, cr0, 0;" : "=r"(processor_id) :);
 372
 373         /*
 374          * Determine which PCI read method to use.
 375          * Rev 0 IXP425 requires workaround.
 376          */
 377         if (!(processor_id & 0xf) && !cpu_is_ixp46x()) {
 378                 printk("PCI: IXP42x A0 silicon detected - "
 379                         "PCI Non-Prefetch Workaround Enabled\n");
 380                 ixp4xx_pci_read = ixp4xx_pci_read_errata;
 381         } else
 382                 ixp4xx_pci_read = ixp4xx_pci_read_no_errata;
 383
 384
 385         /* hook in our fault handler for PCI errors */
 386         hook_fault_code(16+6, abort_handler, SIGBUS, "imprecise external abort");
 387
 388         pr_debug("setup PCI-AHB(inbound) and AHB-PCI(outbound) address mappings\n");
 389
 390         /*
 391          * We use identity AHB->PCI address translation
 392          * in the 0x48000000 to 0x4bffffff address space
 393          */
 394         *PCI_PCIMEMBASE = 0x48494A4B;
 395
 396         /*
 397          * We also use identity PCI->AHB address translation
 398          * in 4 16MB BARs that begin at the physical memory start
 399          */
 400         *PCI_AHBMEMBASE = (PHYS_OFFSET & 0xFF000000) +
 401                 ((PHYS_OFFSET & 0xFF000000) >> 8) +
 402                 ((PHYS_OFFSET & 0xFF000000) >> 16) +
 403                 ((PHYS_OFFSET & 0xFF000000) >> 24) +
 404                 0x00010203;
 405
 406         if (*PCI_CSR & PCI_CSR_HOST) {
 407                 printk("PCI: IXP4xx is host\n");
 408
 409                 pr_debug("setup BARs in controller\n");
 410
 411                 /*
 412                  * We configure the PCI inbound memory windows to be
 413                  * 1:1 mapped to SDRAM
 414                  */
 415                 local_write_config(PCI_BASE_ADDRESS_0, 4, PHYS_OFFSET + 0x00000000);
 416                 local_write_config(PCI_BASE_ADDRESS_1, 4, PHYS_OFFSET + 0x01000000);
 417                 local_write_config(PCI_BASE_ADDRESS_2, 4, PHYS_OFFSET + 0x02000000);
 418                 local_write_config(PCI_BASE_ADDRESS_3, 4, PHYS_OFFSET + 0x03000000);
 419
 420                 /*
 421                  * Enable CSR window at 0xff000000.
 422                  */
 423                 local_write_config(PCI_BASE_ADDRESS_4, 4, 0xff000008);
 424
 425                 /*
 426                  * Enable the IO window to be way up high, at 0xfffffc00
 427                  */
 428                 local_write_config(PCI_BASE_ADDRESS_5, 4, 0xfffffc01);
 429         } else {
 430                 printk("PCI: IXP4xx is target - No bus scan performed\n");
 431         }
 432
 433         printk("PCI: IXP4xx Using %s access for memory space\n",
 434 #ifndef CONFIG_IXP4XX_INDIRECT_PCI
 435                         "direct"
 436 #else
 437                         "indirect"
 438 #endif
 439                 );
 440
 441         pr_debug("clear error bits in ISR\n");
 442         *PCI_ISR = PCI_ISR_PSE | PCI_ISR_PFE | PCI_ISR_PPE | PCI_ISR_AHBE;
 443
 444         /*
 445          * Set Initialize Complete in PCI Control Register: allow IXP4XX to
 446          * respond to PCI configuration cycles. Specify that the AHB bus is
 447          * operating in big endian mode. Set up byte lane swapping between
 448          * little-endian PCI and the big-endian AHB bus
 449          */
 450 #ifdef __ARMEB__
 451         *PCI_CSR = PCI_CSR_IC | PCI_CSR_ABE | PCI_CSR_PDS | PCI_CSR_ADS;
 452 #else
 453         *PCI_CSR = PCI_CSR_IC | PCI_CSR_ABE;
 454 #endif
 455
 456         pr_debug("DONE\n");
 457 }
 458
 459 int ixp4xx_setup(int nr, struct pci_sys_data *sys)
 460 {
 461         struct resource *res;
 462
 463         if (nr >= 1)
 464                 return 0;
 465
 466         res = kzalloc(sizeof(*res) * 2, GFP_KERNEL);
 467         if (res == NULL) {
 468                 /*
 469                  * If we're out of memory this early, something is wrong,
 470                  * so we might as well catch it here.
 471                  */
 472                 panic("PCI: unable to allocate resources?\n");
 473         }
 474
 475         local_write_config(PCI_COMMAND, 2, PCI_COMMAND_MASTER | PCI_COMMAND_MEMORY);
 476
 477         res[0].name = "PCI I/O Space";
 478         res[0].start = 0x00000000;
 479         res[0].end = 0x0000ffff;
 480         res[0].flags = IORESOURCE_IO;
 481
 482         res[1].name = "PCI Memory Space";
 483         res[1].start = 0x48000000;
 484 #ifndef CONFIG_IXP4XX_INDIRECT_PCI
 485         res[1].end = 0x4bffffff;
 486 #else
 487         res[1].end = 0x4fffffff;
 488 #endif
 489         res[1].flags = IORESOURCE_MEM;
 490
 491         request_resource(&ioport_resource, &res[0]);
 492         request_resource(&iomem_resource, &res[1]);
 493
 494         sys->resource[0] = &res[0];
 495         sys->resource[1] = &res[1];
 496         sys->resource[2] = NULL;
 497
 498         platform_notify = ixp4xx_pci_platform_notify;
 499         platform_notify_remove = ixp4xx_pci_platform_notify_remove;
 500
 501         return 1;
 502 }
 503
 504 struct pci_bus *ixp4xx_scan_bus(int nr, struct pci_sys_data *sys)
 505 {
 506         return pci_scan_bus(sys->busnr, &ixp4xx_ops, sys);
 507 }
 508
 509 /*
 510  * We override these so we properly do dmabounce otherwise drivers
 511  * are able to set the dma_mask to 0xffffffff and we can no longer
 512  * trap bounces. :(
 513  *
 514  * We just return true on everyhing except for < 64MB in which case
 515  * we will fail miseralby and die since we can't handle that case.
 516  */
 517 int
 518 pci_set_dma_mask(struct pci_dev *dev, u64 mask)
 519 {
 520         if (mask >= SZ_64M - 1 )
 521                 return 0;
 522
 523         return -EIO;
 524 }
 525
 526 int
 527 pci_set_consistent_dma_mask(struct pci_dev *dev, u64 mask)
 528 {
 529         if (mask >= SZ_64M - 1 )
 530                 return 0;
 531
 532         return -EIO;
 533 }
 534
 535 EXPORT_SYMBOL(pci_set_dma_mask);
 536 EXPORT_SYMBOL(pci_set_consistent_dma_mask);
 537 EXPORT_SYMBOL(ixp4xx_pci_read);
 538 EXPORT_SYMBOL(ixp4xx_pci_write);
 539