sys/arm/allwinner/aw_rtc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2019 Emmanuel Vadot <manu@FreeBSD.Org>
   3  * Copyright (c) 2016 Vladimir Belian <fate10@gmail.com>
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/time.h>
  34 #include <sys/rman.h>
  35 #include <sys/clock.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/module.h>
  39 #include <sys/resource.h>
  40
  41 #include <machine/bus.h>
  42 #include <machine/resource.h>
  43
  44 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  45 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
  46
  47 #include <dev/extres/clk/clk_fixed.h>
  48
  49 #include <arm/allwinner/aw_machdep.h>
  50
  51 #include "clock_if.h"
  52
  53 #define LOSC_CTRL_REG                   0x00
  54 #define A10_RTC_DATE_REG                0x04
  55 #define A10_RTC_TIME_REG                0x08
  56 #define A31_LOSC_AUTO_SWT_STA           0x04
  57 #define A31_RTC_DATE_REG                0x10
  58 #define A31_RTC_TIME_REG                0x14
  59
  60 #define TIME_MASK                       0x001f3f3f
  61
  62 #define LOSC_OSC_SRC                    (1 << 0)
  63 #define LOSC_GSM                        (1 << 3)
  64 #define LOSC_AUTO_SW_EN                 (1 << 14)
  65 #define LOSC_MAGIC                      0x16aa0000
  66 #define LOSC_BUSY_MASK                  0x00000380
  67
  68 #define IS_SUN7I                        (sc->conf->is_a20 == true)
  69
  70 #define YEAR_MIN                        (IS_SUN7I ? 1970 : 2010)
  71 #define YEAR_MAX                        (IS_SUN7I ? 2100 : 2073)
  72 #define YEAR_OFFSET                     (IS_SUN7I ? 1900 : 2010)
  73 #define YEAR_MASK                       (IS_SUN7I ? 0xff : 0x3f)
  74 #define LEAP_BIT                        (IS_SUN7I ? 24 : 22)
  75
  76 #define GET_SEC_VALUE(x)                ((x)  & 0x0000003f)
  77 #define GET_MIN_VALUE(x)                (((x) & 0x00003f00) >> 8)
  78 #define GET_HOUR_VALUE(x)               (((x) & 0x001f0000) >> 16)
  79 #define GET_DAY_VALUE(x)                ((x)  & 0x0000001f)
  80 #define GET_MON_VALUE(x)                (((x) & 0x00000f00) >> 8)
  81 #define GET_YEAR_VALUE(x)               (((x) >> 16) & YEAR_MASK)
  82
  83 #define SET_DAY_VALUE(x)                GET_DAY_VALUE(x)
  84 #define SET_MON_VALUE(x)                (((x) & 0x0000000f) << 8)
  85 #define SET_YEAR_VALUE(x)               (((x) & YEAR_MASK)  << 16)
  86 #define SET_LEAP_VALUE(x)               (((x) & 0x00000001) << LEAP_BIT)
  87 #define SET_SEC_VALUE(x)                GET_SEC_VALUE(x)
  88 #define SET_MIN_VALUE(x)                (((x) & 0x0000003f) << 8)
  89 #define SET_HOUR_VALUE(x)               (((x) & 0x0000001f) << 16)
  90
  91 #define HALF_OF_SEC_NS                  500000000
  92 #define RTC_RES_US                      1000000
  93 #define RTC_TIMEOUT                     70
  94
  95 #define RTC_READ(sc, reg)               bus_read_4((sc)->res, (reg))
  96 #define RTC_WRITE(sc, reg, val)         bus_write_4((sc)->res, (reg), (val))
  97
  98 #define IS_LEAP_YEAR(y) (((y) % 400) == 0 || (((y) % 100) != 0 && ((y) % 4) == 0))
  99
 100 struct aw_rtc_conf {
 101         uint64_t        iosc_freq;
 102         bus_size_t      rtc_date;
 103         bus_size_t      rtc_time;
 104         bus_size_t      rtc_losc_sta;
 105         bool            is_a20;
 106 };
 107
 108 struct aw_rtc_conf a10_conf = {
 109         .rtc_date = A10_RTC_DATE_REG,
 110         .rtc_time = A10_RTC_TIME_REG,
 111         .rtc_losc_sta = LOSC_CTRL_REG,
 112 };
 113
 114 struct aw_rtc_conf a20_conf = {
 115         .rtc_date = A10_RTC_DATE_REG,
 116         .rtc_time = A10_RTC_TIME_REG,
 117         .rtc_losc_sta = LOSC_CTRL_REG,
 118         .is_a20 = true,
 119 };
 120
 121 struct aw_rtc_conf a31_conf = {
 122         .iosc_freq = 650000,                    /* between 600 and 700 Khz */
 123         .rtc_date = A31_RTC_DATE_REG,
 124         .rtc_time = A31_RTC_TIME_REG,
 125         .rtc_losc_sta = A31_LOSC_AUTO_SWT_STA,
 126 };
 127
 128 struct aw_rtc_conf h3_conf = {
 129         .iosc_freq = 16000000,
 130         .rtc_date = A31_RTC_DATE_REG,
 131         .rtc_time = A31_RTC_TIME_REG,
 132         .rtc_losc_sta = A31_LOSC_AUTO_SWT_STA,
 133 };
 134
 135 static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
 136         { "allwinner,sun4i-a10-rtc", (uintptr_t) &a10_conf },
 137         { "allwinner,sun7i-a20-rtc", (uintptr_t) &a20_conf },
 138         { "allwinner,sun6i-a31-rtc", (uintptr_t) &a31_conf },
 139         { "allwinner,sun8i-h3-rtc", (uintptr_t) &h3_conf },
 140         { "allwinner,sun50i-h5-rtc", (uintptr_t) &h3_conf },
 141         { NULL, 0 }
 142 };
 143
 144 struct aw_rtc_softc {
 145         struct resource         *res;
 146         struct aw_rtc_conf      *conf;
 147         int                     type;
 148 };
 149
 150 static struct clk_fixed_def aw_rtc_osc32k = {
 151         .clkdef.id = 0,
 152         .freq = 32768,
 153 };
 154
 155 static struct clk_fixed_def aw_rtc_iosc = {
 156         .clkdef.id = 2,
 157 };
 158
 159 static void     aw_rtc_install_clocks(struct aw_rtc_softc *sc, device_t dev);
 160
 161 static int aw_rtc_probe(device_t dev);
 162 static int aw_rtc_attach(device_t dev);
 163 static int aw_rtc_detach(device_t dev);
 164
 165 static int aw_rtc_gettime(device_t dev, struct timespec *ts);
 166 static int aw_rtc_settime(device_t dev, struct timespec *ts);
 167
 168 static device_method_t aw_rtc_methods[] = {
 169         DEVMETHOD(device_probe,         aw_rtc_probe),
 170         DEVMETHOD(device_attach,        aw_rtc_attach),
 171         DEVMETHOD(device_detach,        aw_rtc_detach),
 172
 173         DEVMETHOD(clock_gettime,        aw_rtc_gettime),
 174         DEVMETHOD(clock_settime,        aw_rtc_settime),
 175
 176         DEVMETHOD_END
 177 };
 178
 179 static driver_t aw_rtc_driver = {
 180         "rtc",
 181         aw_rtc_methods,
 182         sizeof(struct aw_rtc_softc),
 183 };
 184
 185 static devclass_t aw_rtc_devclass;
 186
 187 EARLY_DRIVER_MODULE(aw_rtc, simplebus, aw_rtc_driver, aw_rtc_devclass, 0, 0,
 188     BUS_PASS_RESOURCE + BUS_PASS_ORDER_FIRST);
 189 MODULE_VERSION(aw_rtc, 1);
 190 SIMPLEBUS_PNP_INFO(compat_data);
 191
 192 static int
 193 aw_rtc_probe(device_t dev)
 194 {
 195         if (!ofw_bus_status_okay(dev))
 196                 return (ENXIO);
 197
 198         if (!ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data)
 199                 return (ENXIO);
 200
 201         device_set_desc(dev, "Allwinner RTC");
 202
 203         return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 204 }
 205
 206 static int
 207 aw_rtc_attach(device_t dev)
 208 {
 209         struct aw_rtc_softc *sc  = device_get_softc(dev);
 210         uint32_t val;
 211         int rid = 0;
 212
 213         sc->res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, RF_ACTIVE);
 214         if (!sc->res) {
 215                 device_printf(dev, "could not allocate resources\n");
 216                 return (ENXIO);
 217         }
 218
 219         sc->conf = (struct aw_rtc_conf *)ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data;
 220         val = RTC_READ(sc, LOSC_CTRL_REG);
 221         val |= LOSC_AUTO_SW_EN;
 222         val |= LOSC_MAGIC | LOSC_GSM | LOSC_OSC_SRC;
 223         RTC_WRITE(sc, LOSC_CTRL_REG, val);
 224
 225         DELAY(100);
 226
 227         if (bootverbose) {
 228                 val = RTC_READ(sc, sc->conf->rtc_losc_sta);
 229                 if ((val & LOSC_OSC_SRC) == 0)
 230                         device_printf(dev, "Using internal oscillator\n");
 231                 else
 232                         device_printf(dev, "Using external oscillator\n");
 233         }
 234
 235         aw_rtc_install_clocks(sc, dev);
 236
 237         clock_register(dev, RTC_RES_US);
 238
 239         return (0);
 240 }
 241
 242 static int
 243 aw_rtc_detach(device_t dev)
 244 {
 245         /* can't support detach, since there's no clock_unregister function */
 246         return (EBUSY);
 247 }
 248
 249 static void
 250 aw_rtc_install_clocks(struct aw_rtc_softc *sc, device_t dev) {
 251         struct clkdom *clkdom;
 252         const char **clknames;
 253         phandle_t node;
 254         int nclocks;
 255
 256         node = ofw_bus_get_node(dev);
 257         nclocks = ofw_bus_string_list_to_array(node, "clock-output-names", &clknames);
 258         /* No clocks to export */
 259         if (nclocks <= 0)
 260                 return;
 261
 262         if (nclocks != 3) {
 263                 device_printf(dev, "Having only %d clocks instead of 3, aborting\n", nclocks);
 264                 return;
 265         }
 266
 267         clkdom = clkdom_create(dev);
 268
 269         aw_rtc_osc32k.clkdef.name = clknames[0];
 270         if (clknode_fixed_register(clkdom, &aw_rtc_osc32k) != 0)
 271                 device_printf(dev, "Cannot register osc32k clock\n");
 272
 273         aw_rtc_iosc.clkdef.name = clknames[2];
 274         aw_rtc_iosc.freq = sc->conf->iosc_freq;
 275         if (clknode_fixed_register(clkdom, &aw_rtc_iosc) != 0)
 276                 device_printf(dev, "Cannot register iosc clock\n");
 277
 278         clkdom_finit(clkdom);
 279
 280         if (bootverbose)
 281                 clkdom_dump(clkdom);
 282 }
 283
 284 static int
 285 aw_rtc_gettime(device_t dev, struct timespec *ts)
 286 {
 287         struct aw_rtc_softc *sc  = device_get_softc(dev);
 288         struct clocktime ct;
 289         uint32_t rdate, rtime;
 290
 291         rdate = RTC_READ(sc, sc->conf->rtc_date);
 292         rtime = RTC_READ(sc, sc->conf->rtc_time);
 293
 294         if ((rtime & TIME_MASK) == 0)
 295                 rdate = RTC_READ(sc, sc->conf->rtc_date);
 296
 297         ct.sec = GET_SEC_VALUE(rtime);
 298         ct.min = GET_MIN_VALUE(rtime);
 299         ct.hour = GET_HOUR_VALUE(rtime);
 300         ct.day = GET_DAY_VALUE(rdate);
 301         ct.mon = GET_MON_VALUE(rdate);
 302         ct.year = GET_YEAR_VALUE(rdate) + YEAR_OFFSET;
 303         ct.dow = -1;
 304         /* RTC resolution is 1 sec */
 305         ct.nsec = 0;
 306
 307         return (clock_ct_to_ts(&ct, ts));
 308 }
 309
 310 static int
 311 aw_rtc_settime(device_t dev, struct timespec *ts)
 312 {
 313         struct aw_rtc_softc *sc  = device_get_softc(dev);
 314         struct clocktime ct;
 315         uint32_t clk, rdate, rtime;
 316
 317         /* RTC resolution is 1 sec */
 318         if (ts->tv_nsec >= HALF_OF_SEC_NS)
 319                 ts->tv_sec++;
 320         ts->tv_nsec = 0;
 321
 322         clock_ts_to_ct(ts, &ct);
 323
 324         if ((ct.year < YEAR_MIN) || (ct.year > YEAR_MAX)) {
 325                 device_printf(dev, "could not set time, year out of range\n");
 326                 return (EINVAL);
 327         }
 328
 329         for (clk = 0; RTC_READ(sc, LOSC_CTRL_REG) & LOSC_BUSY_MASK; clk++) {
 330                 if (clk > RTC_TIMEOUT) {
 331                         device_printf(dev, "could not set time, RTC busy\n");
 332                         return (EINVAL);
 333                 }
 334                 DELAY(1);
 335         }
 336         /* reset time register to avoid unexpected date increment */
 337         RTC_WRITE(sc, sc->conf->rtc_time, 0);
 338
 339         rdate = SET_DAY_VALUE(ct.day) | SET_MON_VALUE(ct.mon) |
 340                 SET_YEAR_VALUE(ct.year - YEAR_OFFSET) |
 341                 SET_LEAP_VALUE(IS_LEAP_YEAR(ct.year));
 342
 343         rtime = SET_SEC_VALUE(ct.sec) | SET_MIN_VALUE(ct.min) |
 344                 SET_HOUR_VALUE(ct.hour);
 345
 346         for (clk = 0; RTC_READ(sc, LOSC_CTRL_REG) & LOSC_BUSY_MASK; clk++) {
 347                 if (clk > RTC_TIMEOUT) {
 348                         device_printf(dev, "could not set date, RTC busy\n");
 349                         return (EINVAL);
 350                 }
 351                 DELAY(1);
 352         }
 353         RTC_WRITE(sc, sc->conf->rtc_date, rdate);
 354
 355         for (clk = 0; RTC_READ(sc, LOSC_CTRL_REG) & LOSC_BUSY_MASK; clk++) {
 356                 if (clk > RTC_TIMEOUT) {
 357                         device_printf(dev, "could not set time, RTC busy\n");
 358                         return (EINVAL);
 359                 }
 360                 DELAY(1);
 361         }
 362         RTC_WRITE(sc, sc->conf->rtc_time, rtime);
 363
 364         DELAY(RTC_TIMEOUT);
 365
 366         return (0);
 367 }