]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/arm/mv/mv_pci.c
Add workaround for CESA MBUS windows with 4GB DRAM
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / arm / mv / mv_pci.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2008 MARVELL INTERNATIONAL LTD.
3  * Copyright (c) 2010 The FreeBSD Foundation
4  * Copyright (c) 2010-2015 Semihalf
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Developed by Semihalf.
8  *
9  * Portions of this software were developed by Semihalf
10  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  * 3. Neither the name of MARVELL nor the names of contributors
21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
22  *    without specific prior written permission.
23  *
24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
34  * SUCH DAMAGE.
35  */
36
37 /*
38  * Marvell integrated PCI/PCI-Express controller driver.
39  */
40
41 #include <sys/cdefs.h>
42 __FBSDID("$FreeBSD$");
43
44 #include <sys/param.h>
45 #include <sys/systm.h>
46 #include <sys/kernel.h>
47 #include <sys/lock.h>
48 #include <sys/malloc.h>
49 #include <sys/module.h>
50 #include <sys/mutex.h>
51 #include <sys/queue.h>
52 #include <sys/bus.h>
53 #include <sys/rman.h>
54 #include <sys/endian.h>
55 #include <sys/devmap.h>
56
57 #include <machine/fdt.h>
58 #include <machine/intr.h>
59
60 #include <vm/vm.h>
61 #include <vm/pmap.h>
62
63 #include <dev/fdt/fdt_common.h>
64 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
65 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
66 #include <dev/ofw/ofw_pci.h>
67 #include <dev/pci/pcivar.h>
68 #include <dev/pci/pcireg.h>
69 #include <dev/pci/pcib_private.h>
70
71 #include "ofw_bus_if.h"
72 #include "pcib_if.h"
73
74 #include <machine/resource.h>
75 #include <machine/bus.h>
76
77 #include <arm/mv/mvreg.h>
78 #include <arm/mv/mvvar.h>
79 #include <arm/mv/mvwin.h>
80
81 #ifdef DEBUG
82 #define debugf(fmt, args...) do { printf(fmt,##args); } while (0)
83 #else
84 #define debugf(fmt, args...)
85 #endif
86
87 /*
88  * Code and data related to fdt-based PCI configuration.
89  *
90  * This stuff used to be in dev/fdt/fdt_pci.c and fdt_common.h, but it was
91  * always Marvell-specific so that was deleted and the code now lives here.
92  */
93
94 struct mv_pci_range {
95         u_long  base_pci;
96         u_long  base_parent;
97         u_long  len;
98 };
99
100 #define FDT_RANGES_CELLS        ((3 + 3 + 2) * 2)
101
102 static void
103 mv_pci_range_dump(struct mv_pci_range *range)
104 {
105 #ifdef DEBUG
106         printf("\n");
107         printf("  base_pci = 0x%08lx\n", range->base_pci);
108         printf("  base_par = 0x%08lx\n", range->base_parent);
109         printf("  len      = 0x%08lx\n", range->len);
110 #endif
111 }
112
113 static int
114 mv_pci_ranges_decode(phandle_t node, struct mv_pci_range *io_space,
115     struct mv_pci_range *mem_space)
116 {
117         pcell_t ranges[FDT_RANGES_CELLS];
118         struct mv_pci_range *pci_space;
119         pcell_t addr_cells, size_cells, par_addr_cells;
120         pcell_t *rangesptr;
121         pcell_t cell0, cell1, cell2;
122         int tuple_size, tuples, i, rv, offset_cells, len;
123
124         /*
125          * Retrieve 'ranges' property.
126          */
127         if ((fdt_addrsize_cells(node, &addr_cells, &size_cells)) != 0)
128                 return (EINVAL);
129         if (addr_cells != 3 || size_cells != 2)
130                 return (ERANGE);
131
132         par_addr_cells = fdt_parent_addr_cells(node);
133         if (par_addr_cells > 3)
134                 return (ERANGE);
135
136         len = OF_getproplen(node, "ranges");
137         if (len > sizeof(ranges))
138                 return (ENOMEM);
139
140         if (OF_getprop(node, "ranges", ranges, sizeof(ranges)) <= 0)
141                 return (EINVAL);
142
143         tuple_size = sizeof(pcell_t) * (addr_cells + par_addr_cells +
144             size_cells);
145         tuples = len / tuple_size;
146
147         /*
148          * Initialize the ranges so that we don't have to worry about
149          * having them all defined in the FDT. In particular, it is
150          * perfectly fine not to want I/O space on PCI buses.
151          */
152         bzero(io_space, sizeof(*io_space));
153         bzero(mem_space, sizeof(*mem_space));
154
155         rangesptr = &ranges[0];
156         offset_cells = 0;
157         for (i = 0; i < tuples; i++) {
158                 cell0 = fdt_data_get((void *)rangesptr, 1);
159                 rangesptr++;
160                 cell1 = fdt_data_get((void *)rangesptr, 1);
161                 rangesptr++;
162                 cell2 = fdt_data_get((void *)rangesptr, 1);
163                 rangesptr++;
164
165                 if (cell0 & 0x02000000) {
166                         pci_space = mem_space;
167                 } else if (cell0 & 0x01000000) {
168                         pci_space = io_space;
169                 } else {
170                         rv = ERANGE;
171                         goto out;
172                 }
173
174                 if (par_addr_cells == 3) {
175                         /*
176                          * This is a PCI subnode 'ranges'. Skip cell0 and
177                          * cell1 of this entry and only use cell2.
178                          */
179                         offset_cells = 2;
180                         rangesptr += offset_cells;
181                 }
182
183                 if ((par_addr_cells - offset_cells) > 2) {
184                         rv = ERANGE;
185                         goto out;
186                 }
187                 pci_space->base_parent = fdt_data_get((void *)rangesptr,
188                     par_addr_cells - offset_cells);
189                 rangesptr += par_addr_cells - offset_cells;
190
191                 if (size_cells > 2) {
192                         rv = ERANGE;
193                         goto out;
194                 }
195                 pci_space->len = fdt_data_get((void *)rangesptr, size_cells);
196                 rangesptr += size_cells;
197
198                 pci_space->base_pci = cell2;
199         }
200         rv = 0;
201 out:
202         return (rv);
203 }
204
205 static int
206 mv_pci_ranges(phandle_t node, struct mv_pci_range *io_space,
207     struct mv_pci_range *mem_space)
208 {
209         int err;
210
211         debugf("Processing PCI node: %x\n", node);
212         if ((err = mv_pci_ranges_decode(node, io_space, mem_space)) != 0) {
213                 debugf("could not decode parent PCI node 'ranges'\n");
214                 return (err);
215         }
216
217         debugf("Post fixup dump:\n");
218         mv_pci_range_dump(io_space);
219         mv_pci_range_dump(mem_space);
220         return (0);
221 }
222
223 int
224 mv_pci_devmap(phandle_t node, struct devmap_entry *devmap, vm_offset_t io_va,
225     vm_offset_t mem_va)
226 {
227         struct mv_pci_range io_space, mem_space;
228         int error;
229
230         if ((error = mv_pci_ranges_decode(node, &io_space, &mem_space)) != 0)
231                 return (error);
232
233         devmap->pd_va = (io_va ? io_va : io_space.base_parent);
234         devmap->pd_pa = io_space.base_parent;
235         devmap->pd_size = io_space.len;
236         devmap++;
237
238         devmap->pd_va = (mem_va ? mem_va : mem_space.base_parent);
239         devmap->pd_pa = mem_space.base_parent;
240         devmap->pd_size = mem_space.len;
241         return (0);
242 }
243
244 /*
245  * Code and data related to the Marvell pcib driver.
246  */
247
248 #define PCI_CFG_ENA             (1U << 31)
249 #define PCI_CFG_BUS(bus)        (((bus) & 0xff) << 16)
250 #define PCI_CFG_DEV(dev)        (((dev) & 0x1f) << 11)
251 #define PCI_CFG_FUN(fun)        (((fun) & 0x7) << 8)
252 #define PCI_CFG_PCIE_REG(reg)   ((reg) & 0xfc)
253
254 #define PCI_REG_CFG_ADDR        0x0C78
255 #define PCI_REG_CFG_DATA        0x0C7C
256
257 #define PCIE_REG_CFG_ADDR       0x18F8
258 #define PCIE_REG_CFG_DATA       0x18FC
259 #define PCIE_REG_CONTROL        0x1A00
260 #define   PCIE_CTRL_LINK1X      0x00000001
261 #define PCIE_REG_STATUS         0x1A04
262 #define PCIE_REG_IRQ_MASK       0x1910
263
264 #define PCIE_CONTROL_ROOT_CMPLX (1 << 1)
265 #define PCIE_CONTROL_HOT_RESET  (1 << 24)
266
267 #define PCIE_LINK_TIMEOUT       1000000
268
269 #define PCIE_STATUS_LINK_DOWN   1
270 #define PCIE_STATUS_DEV_OFFS    16
271
272 /* Minimum PCI Memory and I/O allocations taken from PCI spec (in bytes) */
273 #define PCI_MIN_IO_ALLOC        4
274 #define PCI_MIN_MEM_ALLOC       16
275
276 #define BITS_PER_UINT32         (NBBY * sizeof(uint32_t))
277
278 struct mv_pcib_softc {
279         device_t        sc_dev;
280
281         struct rman     sc_mem_rman;
282         bus_addr_t      sc_mem_base;
283         bus_addr_t      sc_mem_size;
284         uint32_t        sc_mem_map[MV_PCI_MEM_SLICE_SIZE /
285             (PCI_MIN_MEM_ALLOC * BITS_PER_UINT32)];
286         int             sc_win_target;
287         int             sc_mem_win_attr;
288
289         struct rman     sc_io_rman;
290         bus_addr_t      sc_io_base;
291         bus_addr_t      sc_io_size;
292         uint32_t        sc_io_map[MV_PCI_IO_SLICE_SIZE /
293             (PCI_MIN_IO_ALLOC * BITS_PER_UINT32)];
294         int             sc_io_win_attr;
295
296         struct resource *sc_res;
297         bus_space_handle_t sc_bsh;
298         bus_space_tag_t sc_bst;
299         int             sc_rid;
300
301         struct mtx      sc_msi_mtx;
302         uint32_t        sc_msi_bitmap;
303
304         int             sc_busnr;               /* Host bridge bus number */
305         int             sc_devnr;               /* Host bridge device number */
306         int             sc_type;
307         int             sc_mode;                /* Endpoint / Root Complex */
308
309         struct ofw_bus_iinfo    sc_pci_iinfo;
310 };
311
312 /* Local forward prototypes */
313 static int mv_pcib_decode_win(phandle_t, struct mv_pcib_softc *);
314 static void mv_pcib_hw_cfginit(void);
315 static uint32_t mv_pcib_hw_cfgread(struct mv_pcib_softc *, u_int, u_int,
316     u_int, u_int, int);
317 static void mv_pcib_hw_cfgwrite(struct mv_pcib_softc *, u_int, u_int,
318     u_int, u_int, uint32_t, int);
319 static int mv_pcib_init(struct mv_pcib_softc *, int, int);
320 static int mv_pcib_init_all_bars(struct mv_pcib_softc *, int, int, int, int);
321 static void mv_pcib_init_bridge(struct mv_pcib_softc *, int, int, int);
322 static inline void pcib_write_irq_mask(struct mv_pcib_softc *, uint32_t);
323 static void mv_pcib_enable(struct mv_pcib_softc *, uint32_t);
324 static int mv_pcib_mem_init(struct mv_pcib_softc *);
325
326 /* Forward prototypes */
327 static int mv_pcib_probe(device_t);
328 static int mv_pcib_attach(device_t);
329
330 static struct resource *mv_pcib_alloc_resource(device_t, device_t, int, int *,
331     rman_res_t, rman_res_t, rman_res_t, u_int);
332 static int mv_pcib_release_resource(device_t, device_t, int, int,
333     struct resource *);
334 static int mv_pcib_read_ivar(device_t, device_t, int, uintptr_t *);
335 static int mv_pcib_write_ivar(device_t, device_t, int, uintptr_t);
336
337 static int mv_pcib_maxslots(device_t);
338 static uint32_t mv_pcib_read_config(device_t, u_int, u_int, u_int, u_int, int);
339 static void mv_pcib_write_config(device_t, u_int, u_int, u_int, u_int,
340     uint32_t, int);
341 static int mv_pcib_route_interrupt(device_t, device_t, int);
342 #if defined(SOC_MV_ARMADAXP)
343 static int mv_pcib_alloc_msi(device_t, device_t, int, int, int *);
344 static int mv_pcib_map_msi(device_t, device_t, int, uint64_t *, uint32_t *);
345 static int mv_pcib_release_msi(device_t, device_t, int, int *);
346 #endif
347
348 /*
349  * Bus interface definitions.
350  */
351 static device_method_t mv_pcib_methods[] = {
352         /* Device interface */
353         DEVMETHOD(device_probe,                 mv_pcib_probe),
354         DEVMETHOD(device_attach,                mv_pcib_attach),
355
356         /* Bus interface */
357         DEVMETHOD(bus_read_ivar,                mv_pcib_read_ivar),
358         DEVMETHOD(bus_write_ivar,               mv_pcib_write_ivar),
359         DEVMETHOD(bus_alloc_resource,           mv_pcib_alloc_resource),
360         DEVMETHOD(bus_release_resource,         mv_pcib_release_resource),
361         DEVMETHOD(bus_activate_resource,        bus_generic_activate_resource),
362         DEVMETHOD(bus_deactivate_resource,      bus_generic_deactivate_resource),
363         DEVMETHOD(bus_setup_intr,               bus_generic_setup_intr),
364         DEVMETHOD(bus_teardown_intr,            bus_generic_teardown_intr),
365
366         /* pcib interface */
367         DEVMETHOD(pcib_maxslots,                mv_pcib_maxslots),
368         DEVMETHOD(pcib_read_config,             mv_pcib_read_config),
369         DEVMETHOD(pcib_write_config,            mv_pcib_write_config),
370         DEVMETHOD(pcib_route_interrupt,         mv_pcib_route_interrupt),
371         DEVMETHOD(pcib_request_feature,         pcib_request_feature_allow),
372 #if defined(SOC_MV_ARMADAXP)
373         DEVMETHOD(pcib_alloc_msi,               mv_pcib_alloc_msi),
374         DEVMETHOD(pcib_release_msi,             mv_pcib_release_msi),
375         DEVMETHOD(pcib_map_msi,                 mv_pcib_map_msi),
376 #endif
377
378         /* OFW bus interface */
379         DEVMETHOD(ofw_bus_get_compat,   ofw_bus_gen_get_compat),
380         DEVMETHOD(ofw_bus_get_model,    ofw_bus_gen_get_model),
381         DEVMETHOD(ofw_bus_get_name,     ofw_bus_gen_get_name),
382         DEVMETHOD(ofw_bus_get_node,     ofw_bus_gen_get_node),
383         DEVMETHOD(ofw_bus_get_type,     ofw_bus_gen_get_type),
384
385         DEVMETHOD_END
386 };
387
388 static driver_t mv_pcib_driver = {
389         "pcib",
390         mv_pcib_methods,
391         sizeof(struct mv_pcib_softc),
392 };
393
394 devclass_t pcib_devclass;
395
396 DRIVER_MODULE(pcib, ofwbus, mv_pcib_driver, pcib_devclass, 0, 0);
397
398 static struct mtx pcicfg_mtx;
399
400 static int
401 mv_pcib_probe(device_t self)
402 {
403         phandle_t node;
404
405         node = ofw_bus_get_node(self);
406         if (!fdt_is_type(node, "pci"))
407                 return (ENXIO);
408
409         if (!(ofw_bus_is_compatible(self, "mrvl,pcie") ||
410             ofw_bus_is_compatible(self, "mrvl,pci")))
411                 return (ENXIO);
412
413         device_set_desc(self, "Marvell Integrated PCI/PCI-E Controller");
414         return (BUS_PROBE_DEFAULT);
415 }
416
417 static int
418 mv_pcib_attach(device_t self)
419 {
420         struct mv_pcib_softc *sc;
421         phandle_t node, parnode;
422         uint32_t val, unit;
423         int err;
424
425         sc = device_get_softc(self);
426         sc->sc_dev = self;
427         unit = fdt_get_unit(self);
428
429
430         node = ofw_bus_get_node(self);
431         parnode = OF_parent(node);
432         if (ofw_bus_node_is_compatible(node, "mrvl,pcie")) {
433                 sc->sc_type = MV_TYPE_PCIE;
434                 sc->sc_win_target = MV_WIN_PCIE_TARGET(unit);
435                 sc->sc_mem_win_attr = MV_WIN_PCIE_MEM_ATTR(unit);
436                 sc->sc_io_win_attr = MV_WIN_PCIE_IO_ATTR(unit);
437         } else if (ofw_bus_node_is_compatible(node, "mrvl,pci")) {
438                 sc->sc_type = MV_TYPE_PCI;
439                 sc->sc_win_target = MV_WIN_PCI_TARGET;
440                 sc->sc_mem_win_attr = MV_WIN_PCI_MEM_ATTR;
441                 sc->sc_io_win_attr = MV_WIN_PCI_IO_ATTR;
442         } else
443                 return (ENXIO);
444
445         /*
446          * Retrieve our mem-mapped registers range.
447          */
448         sc->sc_rid = 0;
449         sc->sc_res = bus_alloc_resource_any(self, SYS_RES_MEMORY, &sc->sc_rid,
450             RF_ACTIVE);
451         if (sc->sc_res == NULL) {
452                 device_printf(self, "could not map memory\n");
453                 return (ENXIO);
454         }
455         sc->sc_bst = rman_get_bustag(sc->sc_res);
456         sc->sc_bsh = rman_get_bushandle(sc->sc_res);
457
458         val = bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, PCIE_REG_CONTROL);
459         sc->sc_mode = (val & PCIE_CONTROL_ROOT_CMPLX ? MV_MODE_ROOT :
460             MV_MODE_ENDPOINT);
461
462         /*
463          * Get PCI interrupt info.
464          */
465         if (sc->sc_mode == MV_MODE_ROOT)
466                 ofw_bus_setup_iinfo(node, &sc->sc_pci_iinfo, sizeof(pcell_t));
467
468         /*
469          * Configure decode windows for PCI(E) access.
470          */
471         if (mv_pcib_decode_win(node, sc) != 0)
472                 return (ENXIO);
473
474         mv_pcib_hw_cfginit();
475
476         /*
477          * Enable PCIE device.
478          */
479         mv_pcib_enable(sc, unit);
480
481         /*
482          * Memory management.
483          */
484         err = mv_pcib_mem_init(sc);
485         if (err)
486                 return (err);
487
488         if (sc->sc_mode == MV_MODE_ROOT) {
489                 err = mv_pcib_init(sc, sc->sc_busnr,
490                     mv_pcib_maxslots(sc->sc_dev));
491                 if (err)
492                         goto error;
493
494                 device_add_child(self, "pci", -1);
495         } else {
496                 sc->sc_devnr = 1;
497                 bus_space_write_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
498                     PCIE_REG_STATUS, 1 << PCIE_STATUS_DEV_OFFS);
499                 device_add_child(self, "pci_ep", -1);
500         }
501
502         mtx_init(&sc->sc_msi_mtx, "msi_mtx", NULL, MTX_DEF);
503         return (bus_generic_attach(self));
504
505 error:
506         /* XXX SYS_RES_ should be released here */
507         rman_fini(&sc->sc_mem_rman);
508         rman_fini(&sc->sc_io_rman);
509
510         return (err);
511 }
512
513 static void
514 mv_pcib_enable(struct mv_pcib_softc *sc, uint32_t unit)
515 {
516         uint32_t val;
517 #if !defined(SOC_MV_ARMADAXP)
518         int timeout;
519
520         /*
521          * Check if PCIE device is enabled.
522          */
523         if (read_cpu_ctrl(CPU_CONTROL) & CPU_CONTROL_PCIE_DISABLE(unit)) {
524                 write_cpu_ctrl(CPU_CONTROL, read_cpu_ctrl(CPU_CONTROL) &
525                     ~(CPU_CONTROL_PCIE_DISABLE(unit)));
526
527                 timeout = PCIE_LINK_TIMEOUT;
528                 val = bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
529                     PCIE_REG_STATUS);
530                 while (((val & PCIE_STATUS_LINK_DOWN) == 1) && (timeout > 0)) {
531                         DELAY(1000);
532                         timeout -= 1000;
533                         val = bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
534                             PCIE_REG_STATUS);
535                 }
536         }
537 #endif
538
539
540         if (sc->sc_mode == MV_MODE_ROOT) {
541                 /*
542                  * Enable PCI bridge.
543                  */
544                 val = bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, PCIR_COMMAND);
545                 val |= PCIM_CMD_SERRESPEN | PCIM_CMD_BUSMASTEREN |
546                     PCIM_CMD_MEMEN | PCIM_CMD_PORTEN;
547                 bus_space_write_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, PCIR_COMMAND, val);
548         }
549 }
550
551 static int
552 mv_pcib_mem_init(struct mv_pcib_softc *sc)
553 {
554         int err;
555
556         /*
557          * Memory management.
558          */
559         sc->sc_mem_rman.rm_type = RMAN_ARRAY;
560         err = rman_init(&sc->sc_mem_rman);
561         if (err)
562                 return (err);
563
564         sc->sc_io_rman.rm_type = RMAN_ARRAY;
565         err = rman_init(&sc->sc_io_rman);
566         if (err) {
567                 rman_fini(&sc->sc_mem_rman);
568                 return (err);
569         }
570
571         err = rman_manage_region(&sc->sc_mem_rman, sc->sc_mem_base,
572             sc->sc_mem_base + sc->sc_mem_size - 1);
573         if (err)
574                 goto error;
575
576         err = rman_manage_region(&sc->sc_io_rman, sc->sc_io_base,
577             sc->sc_io_base + sc->sc_io_size - 1);
578         if (err)
579                 goto error;
580
581         return (0);
582
583 error:
584         rman_fini(&sc->sc_mem_rman);
585         rman_fini(&sc->sc_io_rman);
586
587         return (err);
588 }
589
590 static inline uint32_t
591 pcib_bit_get(uint32_t *map, uint32_t bit)
592 {
593         uint32_t n = bit / BITS_PER_UINT32;
594
595         bit = bit % BITS_PER_UINT32;
596         return (map[n] & (1 << bit));
597 }
598
599 static inline void
600 pcib_bit_set(uint32_t *map, uint32_t bit)
601 {
602         uint32_t n = bit / BITS_PER_UINT32;
603
604         bit = bit % BITS_PER_UINT32;
605         map[n] |= (1 << bit);
606 }
607
608 static inline uint32_t
609 pcib_map_check(uint32_t *map, uint32_t start, uint32_t bits)
610 {
611         uint32_t i;
612
613         for (i = start; i < start + bits; i++)
614                 if (pcib_bit_get(map, i))
615                         return (0);
616
617         return (1);
618 }
619
620 static inline void
621 pcib_map_set(uint32_t *map, uint32_t start, uint32_t bits)
622 {
623         uint32_t i;
624
625         for (i = start; i < start + bits; i++)
626                 pcib_bit_set(map, i);
627 }
628
629 /*
630  * The idea of this allocator is taken from ARM No-Cache memory
631  * management code (sys/arm/arm/vm_machdep.c).
632  */
633 static bus_addr_t
634 pcib_alloc(struct mv_pcib_softc *sc, uint32_t smask)
635 {
636         uint32_t bits, bits_limit, i, *map, min_alloc, size;
637         bus_addr_t addr = 0;
638         bus_addr_t base;
639
640         if (smask & 1) {
641                 base = sc->sc_io_base;
642                 min_alloc = PCI_MIN_IO_ALLOC;
643                 bits_limit = sc->sc_io_size / min_alloc;
644                 map = sc->sc_io_map;
645                 smask &= ~0x3;
646         } else {
647                 base = sc->sc_mem_base;
648                 min_alloc = PCI_MIN_MEM_ALLOC;
649                 bits_limit = sc->sc_mem_size / min_alloc;
650                 map = sc->sc_mem_map;
651                 smask &= ~0xF;
652         }
653
654         size = ~smask + 1;
655         bits = size / min_alloc;
656
657         for (i = 0; i + bits <= bits_limit; i += bits)
658                 if (pcib_map_check(map, i, bits)) {
659                         pcib_map_set(map, i, bits);
660                         addr = base + (i * min_alloc);
661                         return (addr);
662                 }
663
664         return (addr);
665 }
666
667 static int
668 mv_pcib_init_bar(struct mv_pcib_softc *sc, int bus, int slot, int func,
669     int barno)
670 {
671         uint32_t addr, bar;
672         int reg, width;
673
674         reg = PCIR_BAR(barno);
675
676         /*
677          * Need to init the BAR register with 0xffffffff before correct
678          * value can be read.
679          */
680         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, reg, ~0, 4);
681         bar = mv_pcib_read_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, reg, 4);
682         if (bar == 0)
683                 return (1);
684
685         /* Calculate BAR size: 64 or 32 bit (in 32-bit units) */
686         width = ((bar & 7) == 4) ? 2 : 1;
687
688         addr = pcib_alloc(sc, bar);
689         if (!addr)
690                 return (-1);
691
692         if (bootverbose)
693                 printf("PCI %u:%u:%u: reg %x: smask=%08x: addr=%08x\n",
694                     bus, slot, func, reg, bar, addr);
695
696         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, reg, addr, 4);
697         if (width == 2)
698                 mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, reg + 4,
699                     0, 4);
700
701         return (width);
702 }
703
704 static void
705 mv_pcib_init_bridge(struct mv_pcib_softc *sc, int bus, int slot, int func)
706 {
707         bus_addr_t io_base, mem_base;
708         uint32_t io_limit, mem_limit;
709         int secbus;
710
711         io_base = sc->sc_io_base;
712         io_limit = io_base + sc->sc_io_size - 1;
713         mem_base = sc->sc_mem_base;
714         mem_limit = mem_base + sc->sc_mem_size - 1;
715
716         /* Configure I/O decode registers */
717         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_IOBASEL_1,
718             io_base >> 8, 1);
719         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_IOBASEH_1,
720             io_base >> 16, 2);
721         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_IOLIMITL_1,
722             io_limit >> 8, 1);
723         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_IOLIMITH_1,
724             io_limit >> 16, 2);
725
726         /* Configure memory decode registers */
727         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_MEMBASE_1,
728             mem_base >> 16, 2);
729         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_MEMLIMIT_1,
730             mem_limit >> 16, 2);
731
732         /* Disable memory prefetch decode */
733         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_PMBASEL_1,
734             0x10, 2);
735         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_PMBASEH_1,
736             0x0, 4);
737         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_PMLIMITL_1,
738             0xF, 2);
739         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func, PCIR_PMLIMITH_1,
740             0x0, 4);
741
742         secbus = mv_pcib_read_config(sc->sc_dev, bus, slot, func,
743             PCIR_SECBUS_1, 1);
744
745         /* Configure buses behind the bridge */
746         mv_pcib_init(sc, secbus, PCI_SLOTMAX);
747 }
748
749 static int
750 mv_pcib_init(struct mv_pcib_softc *sc, int bus, int maxslot)
751 {
752         int slot, func, maxfunc, error;
753         uint8_t hdrtype, command, class, subclass;
754
755         for (slot = 0; slot <= maxslot; slot++) {
756                 maxfunc = 0;
757                 for (func = 0; func <= maxfunc; func++) {
758                         hdrtype = mv_pcib_read_config(sc->sc_dev, bus, slot,
759                             func, PCIR_HDRTYPE, 1);
760
761                         if ((hdrtype & PCIM_HDRTYPE) > PCI_MAXHDRTYPE)
762                                 continue;
763
764                         if (func == 0 && (hdrtype & PCIM_MFDEV))
765                                 maxfunc = PCI_FUNCMAX;
766
767                         command = mv_pcib_read_config(sc->sc_dev, bus, slot,
768                             func, PCIR_COMMAND, 1);
769                         command &= ~(PCIM_CMD_MEMEN | PCIM_CMD_PORTEN);
770                         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func,
771                             PCIR_COMMAND, command, 1);
772
773                         error = mv_pcib_init_all_bars(sc, bus, slot, func,
774                             hdrtype);
775
776                         if (error)
777                                 return (error);
778
779                         command |= PCIM_CMD_BUSMASTEREN | PCIM_CMD_MEMEN |
780                             PCIM_CMD_PORTEN;
781                         mv_pcib_write_config(sc->sc_dev, bus, slot, func,
782                             PCIR_COMMAND, command, 1);
783
784                         /* Handle PCI-PCI bridges */
785                         class = mv_pcib_read_config(sc->sc_dev, bus, slot,
786                             func, PCIR_CLASS, 1);
787                         subclass = mv_pcib_read_config(sc->sc_dev, bus, slot,
788                             func, PCIR_SUBCLASS, 1);
789
790                         if (class != PCIC_BRIDGE ||
791                             subclass != PCIS_BRIDGE_PCI)
792                                 continue;
793
794                         mv_pcib_init_bridge(sc, bus, slot, func);
795                 }
796         }
797
798         /* Enable all ABCD interrupts */
799         pcib_write_irq_mask(sc, (0xF << 24));
800
801         return (0);
802 }
803
804 static int
805 mv_pcib_init_all_bars(struct mv_pcib_softc *sc, int bus, int slot,
806     int func, int hdrtype)
807 {
808         int maxbar, bar, i;
809
810         maxbar = (hdrtype & PCIM_HDRTYPE) ? 0 : 6;
811         bar = 0;
812
813         /* Program the base address registers */
814         while (bar < maxbar) {
815                 i = mv_pcib_init_bar(sc, bus, slot, func, bar);
816                 bar += i;
817                 if (i < 0) {
818                         device_printf(sc->sc_dev,
819                             "PCI IO/Memory space exhausted\n");
820                         return (ENOMEM);
821                 }
822         }
823
824         return (0);
825 }
826
827 static struct resource *
828 mv_pcib_alloc_resource(device_t dev, device_t child, int type, int *rid,
829     rman_res_t start, rman_res_t end, rman_res_t count, u_int flags)
830 {
831         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
832         struct rman *rm = NULL;
833         struct resource *res;
834
835         switch (type) {
836         case SYS_RES_IOPORT:
837                 rm = &sc->sc_io_rman;
838                 break;
839         case SYS_RES_MEMORY:
840                 rm = &sc->sc_mem_rman;
841                 break;
842         default:
843                 return (BUS_ALLOC_RESOURCE(device_get_parent(dev), dev,
844                     type, rid, start, end, count, flags));
845         }
846
847         if (RMAN_IS_DEFAULT_RANGE(start, end)) {
848                 start = sc->sc_mem_base;
849                 end = sc->sc_mem_base + sc->sc_mem_size - 1;
850                 count = sc->sc_mem_size;
851         }
852
853         if ((start < sc->sc_mem_base) || (start + count - 1 != end) ||
854             (end > sc->sc_mem_base + sc->sc_mem_size - 1))
855                 return (NULL);
856
857         res = rman_reserve_resource(rm, start, end, count, flags, child);
858         if (res == NULL)
859                 return (NULL);
860
861         rman_set_rid(res, *rid);
862         rman_set_bustag(res, fdtbus_bs_tag);
863         rman_set_bushandle(res, start);
864
865         if (flags & RF_ACTIVE)
866                 if (bus_activate_resource(child, type, *rid, res)) {
867                         rman_release_resource(res);
868                         return (NULL);
869                 }
870
871         return (res);
872 }
873
874 static int
875 mv_pcib_release_resource(device_t dev, device_t child, int type, int rid,
876     struct resource *res)
877 {
878
879         if (type != SYS_RES_IOPORT && type != SYS_RES_MEMORY)
880                 return (BUS_RELEASE_RESOURCE(device_get_parent(dev), child,
881                     type, rid, res));
882
883         return (rman_release_resource(res));
884 }
885
886 static int
887 mv_pcib_read_ivar(device_t dev, device_t child, int which, uintptr_t *result)
888 {
889         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
890
891         switch (which) {
892         case PCIB_IVAR_BUS:
893                 *result = sc->sc_busnr;
894                 return (0);
895         case PCIB_IVAR_DOMAIN:
896                 *result = device_get_unit(dev);
897                 return (0);
898         }
899
900         return (ENOENT);
901 }
902
903 static int
904 mv_pcib_write_ivar(device_t dev, device_t child, int which, uintptr_t value)
905 {
906         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
907
908         switch (which) {
909         case PCIB_IVAR_BUS:
910                 sc->sc_busnr = value;
911                 return (0);
912         }
913
914         return (ENOENT);
915 }
916
917 static inline void
918 pcib_write_irq_mask(struct mv_pcib_softc *sc, uint32_t mask)
919 {
920
921         if (sc->sc_type != MV_TYPE_PCI)
922                 return;
923
924         bus_space_write_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, PCIE_REG_IRQ_MASK, mask);
925 }
926
927 static void
928 mv_pcib_hw_cfginit(void)
929 {
930         static int opened = 0;
931
932         if (opened)
933                 return;
934
935         mtx_init(&pcicfg_mtx, "pcicfg", NULL, MTX_SPIN);
936         opened = 1;
937 }
938
939 static uint32_t
940 mv_pcib_hw_cfgread(struct mv_pcib_softc *sc, u_int bus, u_int slot,
941     u_int func, u_int reg, int bytes)
942 {
943         uint32_t addr, data, ca, cd;
944
945         ca = (sc->sc_type != MV_TYPE_PCI) ?
946             PCIE_REG_CFG_ADDR : PCI_REG_CFG_ADDR;
947         cd = (sc->sc_type != MV_TYPE_PCI) ?
948             PCIE_REG_CFG_DATA : PCI_REG_CFG_DATA;
949         addr = PCI_CFG_ENA | PCI_CFG_BUS(bus) | PCI_CFG_DEV(slot) |
950             PCI_CFG_FUN(func) | PCI_CFG_PCIE_REG(reg);
951
952         mtx_lock_spin(&pcicfg_mtx);
953         bus_space_write_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, ca, addr);
954
955         data = ~0;
956         switch (bytes) {
957         case 1:
958                 data = bus_space_read_1(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
959                     cd + (reg & 3));
960                 break;
961         case 2:
962                 data = le16toh(bus_space_read_2(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
963                     cd + (reg & 2)));
964                 break;
965         case 4:
966                 data = le32toh(bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
967                     cd));
968                 break;
969         }
970         mtx_unlock_spin(&pcicfg_mtx);
971         return (data);
972 }
973
974 static void
975 mv_pcib_hw_cfgwrite(struct mv_pcib_softc *sc, u_int bus, u_int slot,
976     u_int func, u_int reg, uint32_t data, int bytes)
977 {
978         uint32_t addr, ca, cd;
979
980         ca = (sc->sc_type != MV_TYPE_PCI) ?
981             PCIE_REG_CFG_ADDR : PCI_REG_CFG_ADDR;
982         cd = (sc->sc_type != MV_TYPE_PCI) ?
983             PCIE_REG_CFG_DATA : PCI_REG_CFG_DATA;
984         addr = PCI_CFG_ENA | PCI_CFG_BUS(bus) | PCI_CFG_DEV(slot) |
985             PCI_CFG_FUN(func) | PCI_CFG_PCIE_REG(reg);
986
987         mtx_lock_spin(&pcicfg_mtx);
988         bus_space_write_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, ca, addr);
989
990         switch (bytes) {
991         case 1:
992                 bus_space_write_1(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
993                     cd + (reg & 3), data);
994                 break;
995         case 2:
996                 bus_space_write_2(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
997                     cd + (reg & 2), htole16(data));
998                 break;
999         case 4:
1000                 bus_space_write_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh,
1001                     cd, htole32(data));
1002                 break;
1003         }
1004         mtx_unlock_spin(&pcicfg_mtx);
1005 }
1006
1007 static int
1008 mv_pcib_maxslots(device_t dev)
1009 {
1010         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
1011
1012         return ((sc->sc_type != MV_TYPE_PCI) ? 1 : PCI_SLOTMAX);
1013 }
1014
1015 static int
1016 mv_pcib_root_slot(device_t dev, u_int bus, u_int slot, u_int func)
1017 {
1018 #if defined(SOC_MV_ARMADA38X)
1019         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
1020         uint32_t vendor, device;
1021
1022         vendor = mv_pcib_hw_cfgread(sc, bus, slot, func, PCIR_VENDOR,
1023             PCIR_VENDOR_LENGTH);
1024         device = mv_pcib_hw_cfgread(sc, bus, slot, func, PCIR_DEVICE,
1025             PCIR_DEVICE_LENGTH) & MV_DEV_FAMILY_MASK;
1026
1027         return (vendor == PCI_VENDORID_MRVL && device == MV_DEV_ARMADA38X);
1028 #else
1029         /* On platforms other than Armada38x, root link is always at slot 0 */
1030         return (slot == 0);
1031 #endif
1032 }
1033
1034 static uint32_t
1035 mv_pcib_read_config(device_t dev, u_int bus, u_int slot, u_int func,
1036     u_int reg, int bytes)
1037 {
1038         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
1039
1040         /* Return ~0 if link is inactive or trying to read from Root */
1041         if ((bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, PCIE_REG_STATUS) &
1042             PCIE_STATUS_LINK_DOWN) || mv_pcib_root_slot(dev, bus, slot, func))
1043                 return (~0U);
1044
1045         return (mv_pcib_hw_cfgread(sc, bus, slot, func, reg, bytes));
1046 }
1047
1048 static void
1049 mv_pcib_write_config(device_t dev, u_int bus, u_int slot, u_int func,
1050     u_int reg, uint32_t val, int bytes)
1051 {
1052         struct mv_pcib_softc *sc = device_get_softc(dev);
1053
1054         /* Return if link is inactive or trying to write to Root */
1055         if ((bus_space_read_4(sc->sc_bst, sc->sc_bsh, PCIE_REG_STATUS) &
1056             PCIE_STATUS_LINK_DOWN) || mv_pcib_root_slot(dev, bus, slot, func))
1057                 return;
1058
1059         mv_pcib_hw_cfgwrite(sc, bus, slot, func, reg, val, bytes);
1060 }
1061
1062 static int
1063 mv_pcib_route_interrupt(device_t bus, device_t dev, int pin)
1064 {
1065         struct mv_pcib_softc *sc;
1066         struct ofw_pci_register reg;
1067         uint32_t pintr, mintr[4];
1068         int icells;
1069         phandle_t iparent;
1070
1071         sc = device_get_softc(bus);
1072         pintr = pin;
1073
1074         /* Fabricate imap information in case this isn't an OFW device */
1075         bzero(&reg, sizeof(reg));
1076         reg.phys_hi = (pci_get_bus(dev) << OFW_PCI_PHYS_HI_BUSSHIFT) |
1077             (pci_get_slot(dev) << OFW_PCI_PHYS_HI_DEVICESHIFT) |
1078             (pci_get_function(dev) << OFW_PCI_PHYS_HI_FUNCTIONSHIFT);
1079
1080         icells = ofw_bus_lookup_imap(ofw_bus_get_node(dev), &sc->sc_pci_iinfo,
1081             &reg, sizeof(reg), &pintr, sizeof(pintr), mintr, sizeof(mintr),
1082             &iparent);
1083         if (icells > 0)
1084                 return (ofw_bus_map_intr(dev, iparent, icells, mintr));
1085
1086         /* Maybe it's a real interrupt, not an intpin */
1087         if (pin > 4)
1088                 return (pin);
1089
1090         device_printf(bus, "could not route pin %d for device %d.%d\n",
1091             pin, pci_get_slot(dev), pci_get_function(dev));
1092         return (PCI_INVALID_IRQ);
1093 }
1094
1095 static int
1096 mv_pcib_decode_win(phandle_t node, struct mv_pcib_softc *sc)
1097 {
1098         struct mv_pci_range io_space, mem_space;
1099         device_t dev;
1100         int error;
1101
1102         dev = sc->sc_dev;
1103
1104         if ((error = mv_pci_ranges(node, &io_space, &mem_space)) != 0) {
1105                 device_printf(dev, "could not retrieve 'ranges' data\n");
1106                 return (error);
1107         }
1108
1109         /* Configure CPU decoding windows */
1110         error = decode_win_cpu_set(sc->sc_win_target,
1111             sc->sc_io_win_attr, io_space.base_parent, io_space.len, ~0);
1112         if (error < 0) {
1113                 device_printf(dev, "could not set up CPU decode "
1114                     "window for PCI IO\n");
1115                 return (ENXIO);
1116         }
1117         error = decode_win_cpu_set(sc->sc_win_target,
1118             sc->sc_mem_win_attr, mem_space.base_parent, mem_space.len,
1119             mem_space.base_parent);
1120         if (error < 0) {
1121                 device_printf(dev, "could not set up CPU decode "
1122                     "windows for PCI MEM\n");
1123                 return (ENXIO);
1124         }
1125
1126         sc->sc_io_base = io_space.base_parent;
1127         sc->sc_io_size = io_space.len;
1128
1129         sc->sc_mem_base = mem_space.base_parent;
1130         sc->sc_mem_size = mem_space.len;
1131
1132         return (0);
1133 }
1134
1135 #if defined(SOC_MV_ARMADAXP)
1136 static int
1137 mv_pcib_map_msi(device_t dev, device_t child, int irq, uint64_t *addr,
1138     uint32_t *data)
1139 {
1140         struct mv_pcib_softc *sc;
1141
1142         sc = device_get_softc(dev);
1143         irq = irq - MSI_IRQ;
1144
1145         /* validate parameters */
1146         if (isclr(&sc->sc_msi_bitmap, irq)) {
1147                 device_printf(dev, "invalid MSI 0x%x\n", irq);
1148                 return (EINVAL);
1149         }
1150
1151         mv_msi_data(irq, addr, data);
1152
1153         debugf("%s: irq: %d addr: %jx data: %x\n",
1154             __func__, irq, *addr, *data);
1155
1156         return (0);
1157 }
1158
1159 static int
1160 mv_pcib_alloc_msi(device_t dev, device_t child, int count,
1161     int maxcount __unused, int *irqs)
1162 {
1163         struct mv_pcib_softc *sc;
1164         u_int start = 0, i;
1165
1166         if (powerof2(count) == 0 || count > MSI_IRQ_NUM)
1167                 return (EINVAL);
1168
1169         sc = device_get_softc(dev);
1170         mtx_lock(&sc->sc_msi_mtx);
1171
1172         for (start = 0; (start + count) < MSI_IRQ_NUM; start++) {
1173                 for (i = start; i < start + count; i++) {
1174                         if (isset(&sc->sc_msi_bitmap, i))
1175                                 break;
1176                 }
1177                 if (i == start + count)
1178                         break;
1179         }
1180
1181         if ((start + count) == MSI_IRQ_NUM) {
1182                 mtx_unlock(&sc->sc_msi_mtx);
1183                 return (ENXIO);
1184         }
1185
1186         for (i = start; i < start + count; i++) {
1187                 setbit(&sc->sc_msi_bitmap, i);
1188                 *irqs++ = MSI_IRQ + i;
1189         }
1190         debugf("%s: start: %x count: %x\n", __func__, start, count);
1191
1192         mtx_unlock(&sc->sc_msi_mtx);
1193         return (0);
1194 }
1195
1196 static int
1197 mv_pcib_release_msi(device_t dev, device_t child, int count, int *irqs)
1198 {
1199         struct mv_pcib_softc *sc;
1200         u_int i;
1201
1202         sc = device_get_softc(dev);
1203         mtx_lock(&sc->sc_msi_mtx);
1204
1205         for (i = 0; i < count; i++)
1206                 clrbit(&sc->sc_msi_bitmap, irqs[i] - MSI_IRQ);
1207
1208         mtx_unlock(&sc->sc_msi_mtx);
1209         return (0);
1210 }
1211 #endif
1212