sys/dev/al_eth/al_init_eth_lm.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2015,2016 Annapurna Labs Ltd. and affiliates
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Developed by Semihalf.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * $FreeBSD$
  29  */
  30
  31 /**
  32  *  Ethernet
  33  *  @{
  34  * @file   al_init_eth_lm.h
  35  *
  36  * @brief ethernet link management common utilities
  37  *
  38  * Common operation example:
  39  * @code
  40  *      int main()
  41  *      {
  42  *              struct al_eth_lm_context lm_context;
  43  *              struct al_eth_lm_init_params lm_params;
  44  *              enum al_eth_lm_link_mode old_mode;
  45  *              enum al_eth_lm_link_mode new_mode;
  46  *              al_bool fault;
  47  *              al_bool                         link_up;
  48  *              int rc = 0;
  49  *
  50  *              lm_params.adapter = hal_adapter;
  51  *              lm_params.serdes_obj = serdes;
  52  *              lm_params.grp = grp;
  53  *              lm_params.lane = lane;
  54  *              lm_params.sfp_detection = true;
  55  *              lm_params.link_training = true;
  56  *              lm_params.rx_equal = true
  57  *              lm_params.static_values = true;
  58  *              lm_params.kr_fec_enable = false;
  59  *              lm_params.eeprom_read = &my_eeprom_read;
  60  *              lm_params.eeprom_context = context;
  61  *              lm_params.get_random_byte = &my_rand_byte;
  62  *              lm_params.default_mode = AL_ETH_LM_MODE_10G_DA;
  63  *
  64  *              al_eth_lm_init(&lm_context, &lm_params);
  65  *
  66  *              rc = al_eth_lm_link_detection(&lm_context, &fault, &old_mode, &new_mode);
  67  *              if (fault == false)
  68  *                      return; // in this case the link is still up
  69  *
  70  *              if (rc) {
  71  *                      printf("link detection failed on error\n");
  72  *                      return;
  73  *              }
  74  *
  75  *              if (old_mode != new_mode) {
  76  *                       // perform serdes configuration if needed
  77  *
  78  *                       // mac stop / start / config if needed
  79  *              }
  80  *
  81  *              spin_lock(lock);
  82  *              rc = al_eth_lm_link_establish($lm_context, &link_up);
  83  *              spin_unlock(lock);
  84  *              if (rc) {
  85  *                      printf("establish link failed\n");
  86  *                      return;
  87  *              }
  88  *
  89  *              if (link_up)
  90  *                      printf("Link established successfully\n");
  91  *              else
  92  *                      printf("No signal found. probably the link partner is disconnected\n");
  93  *      }
  94  * @endcode
  95  *
  96  */
  97
  98 #ifndef __AL_INIT_ETH_LM_H__
  99 #define __AL_INIT_ETH_LM_H__
 100
 101 #include <al_serdes.h>
 102 #include <al_hal_eth.h>
 103 #include "al_init_eth_kr.h"
 104
 105 enum al_eth_lm_link_mode {
 106         AL_ETH_LM_MODE_DISCONNECTED,
 107         AL_ETH_LM_MODE_10G_OPTIC,
 108         AL_ETH_LM_MODE_10G_DA,
 109         AL_ETH_LM_MODE_1G,
 110         AL_ETH_LM_MODE_25G,
 111 };
 112
 113 enum al_eth_lm_max_speed {
 114         AL_ETH_LM_MAX_SPEED_MAX,
 115         AL_ETH_LM_MAX_SPEED_25G,
 116         AL_ETH_LM_MAX_SPEED_10G,
 117         AL_ETH_LM_MAX_SPEED_1G,
 118 };
 119
 120 enum al_eth_lm_link_state {
 121         AL_ETH_LM_LINK_DOWN,
 122         AL_ETH_LM_LINK_DOWN_RF,
 123         AL_ETH_LM_LINK_UP,
 124 };
 125
 126 enum al_eth_lm_led_config_speed {
 127         AL_ETH_LM_LED_CONFIG_1G,
 128         AL_ETH_LM_LED_CONFIG_10G,
 129         AL_ETH_LM_LED_CONFIG_25G,
 130 };
 131
 132 struct al_eth_lm_led_config_data {
 133         enum al_eth_lm_led_config_speed speed;
 134 };
 135
 136
 137 struct al_eth_lm_context {
 138         struct al_hal_eth_adapter       *adapter;
 139         struct al_serdes_grp_obj        *serdes_obj;
 140         enum al_serdes_lane             lane;
 141
 142         uint32_t                        link_training_failures;
 143
 144         boolean_t                       tx_param_dirty;
 145         boolean_t                       serdes_tx_params_valid;
 146         struct al_serdes_adv_tx_params  tx_params_override;
 147         boolean_t                       rx_param_dirty;
 148         boolean_t                       serdes_rx_params_valid;
 149         struct al_serdes_adv_rx_params  rx_params_override;
 150
 151         struct al_eth_an_adv            local_adv;
 152         struct al_eth_an_adv            partner_adv;
 153
 154         enum al_eth_lm_link_mode        mode;
 155         uint8_t                         da_len;
 156         boolean_t                       debug;
 157
 158         /* configurations */
 159         boolean_t                       sfp_detection;
 160         uint8_t                         sfp_bus_id;
 161         uint8_t                         sfp_i2c_addr;
 162
 163         enum al_eth_lm_link_mode        default_mode;
 164         uint8_t                         default_dac_len;
 165         boolean_t                       link_training;
 166         boolean_t                       rx_equal;
 167         boolean_t                       static_values;
 168
 169         boolean_t                       retimer_exist;
 170         enum al_eth_retimer_type        retimer_type;
 171         uint8_t                         retimer_bus_id;
 172         uint8_t                         retimer_i2c_addr;
 173         enum al_eth_retimer_channel     retimer_channel;
 174
 175         /* services */
 176         int (*i2c_read)(void *handle, uint8_t bus_id, uint8_t i2c_addr,
 177             uint8_t reg_addr, uint8_t *val);
 178         int (*i2c_write)(void *handle, uint8_t bus_id, uint8_t i2c_addr,
 179             uint8_t reg_addr, uint8_t val);
 180         void *i2c_context;
 181         uint8_t (*get_random_byte)(void);
 182
 183         int (*gpio_get)(unsigned int gpio);
 184         uint32_t                        gpio_present;
 185
 186         enum al_eth_retimer_channel     retimer_tx_channel;
 187         boolean_t                       retimer_configured;
 188
 189         enum al_eth_lm_max_speed        max_speed;
 190
 191         boolean_t                       sfp_detect_force_mode;
 192
 193         enum al_eth_lm_link_state       link_state;
 194         boolean_t                       new_port;
 195
 196         boolean_t (*lm_pause)(void *handle);
 197
 198         void (*led_config)(void *handle, struct al_eth_lm_led_config_data *data);
 199 };
 200
 201 struct al_eth_lm_init_params {
 202         /* pointer to HAL context */
 203         struct al_hal_eth_adapter       *adapter;
 204         /* pointer to serdes object */
 205         struct al_serdes_grp_obj        *serdes_obj;
 206         /* serdes lane for this port */
 207         enum al_serdes_lane             lane;
 208
 209         /*
 210          * set to true to perform sfp detection if the link is down.
 211          * when set to true, eeprom_read below should NOT be NULL.
 212          */
 213         boolean_t                       sfp_detection;
 214         /* i2c bus id of the SFP for this port */
 215         uint8_t                         sfp_bus_id;
 216         /* i2c addr of the SFP for this port */
 217         uint8_t                         sfp_i2c_addr;
 218         /*
 219          * default mode, and dac length will be used in case sfp_detection
 220          * is not set or in case the detection failed.
 221          */
 222         enum al_eth_lm_link_mode        default_mode;
 223         uint8_t                         default_dac_len;
 224
 225         /* the i2c bus id and addr of the retimer in case it exist */
 226         uint8_t                         retimer_bus_id;
 227         uint8_t                         retimer_i2c_addr;
 228         /* retimer channel connected to this port */
 229         enum al_eth_retimer_channel     retimer_channel;
 230         enum al_eth_retimer_channel     retimer_tx_channel;
 231         /* retimer type if exist */
 232         enum al_eth_retimer_type        retimer_type;
 233
 234         /*
 235          * the following parameters control what mechanisms to run
 236          * on link_establish with the following steps:
 237          * - if retimer_exist is set, the retimer will be configured based on DA len.
 238          * - if link_training is set and DA detected run link training. if succeed return 0
 239          * - if rx_equal is set serdes equalization will be run to configure the rx parameters.
 240          * - if static_values is set, tx and rx values will be set based on static values.
 241          */
 242         boolean_t                       retimer_exist;
 243         boolean_t                       link_training;
 244         boolean_t                       rx_equal;
 245         boolean_t                       static_values;
 246
 247         /* enable / disable fec capabilities in AN */
 248         boolean_t                       kr_fec_enable;
 249
 250         /*
 251          * pointer to function that's read 1 byte from eeprom
 252          * in case no eeprom is connected should return -ETIMEDOUT
 253          */
 254         int (*i2c_read)(void *handle, uint8_t bus_id, uint8_t i2c_addr,
 255             uint8_t reg_addr, uint8_t *val);
 256         int (*i2c_write)(void *handle, uint8_t bus_id, uint8_t i2c_addr,
 257             uint8_t reg_addr, uint8_t val);
 258         void *i2c_context;
 259         /* pointer to function that return 1 rand byte */
 260         uint8_t (*get_random_byte)(void);
 261
 262         /* pointer to function that gets GPIO value - if NULL gpio present won't be used */
 263         int (*gpio_get)(unsigned int gpio);
 264         /* gpio number connected to the SFP present pin */
 265         uint32_t                        gpio_present;
 266
 267         enum al_eth_lm_max_speed        max_speed;
 268
 269         /* in case force mode is true - the default mode will be set regardless to
 270          * the SFP EEPROM content */
 271         boolean_t                       sfp_detect_force_mode;
 272
 273         /* lm pause callback - in case it return true the LM will try to preserve
 274          * the current link status and will not try to establish new link (and will not
 275          * access to i2c bus) */
 276         boolean_t (*lm_pause)(void *handle);
 277
 278         /* config ethernet LEDs according to data. can be NULL if no configuration needed */
 279         void (*led_config)(void *handle, struct al_eth_lm_led_config_data *data);
 280 };
 281
 282 /**
 283  * initialize link management context and set configuration
 284  *
 285  * @param  lm_context pointer to link management context
 286  * @param  params  parameters passed from upper layer
 287  *
 288  * @return 0 in case of success. otherwise on failure.
 289  */
 290 int al_eth_lm_init(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 291     struct al_eth_lm_init_params *params);
 292
 293 /**
 294  * perform link status check. in case link is down perform sfp detection
 295  *
 296  * @param lm_context pointer to link management context
 297  * @param link_fault indicate if the link is down
 298  * @param old_mode the last working mode
 299  * @param new_mode the new mode detected in this call
 300  *
 301  * @return  0 in case of success. otherwise on failure.
 302  */
 303 int al_eth_lm_link_detection(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 304     boolean_t *link_fault, enum al_eth_lm_link_mode *old_mode,
 305     enum al_eth_lm_link_mode *new_mode);
 306
 307 /**
 308  * run LT, rx equalization and static values override according to configuration
 309  * This function MUST be called inside a lock as it using common serdes registers
 310  *
 311  * @param lm_context pointer to link management context
 312  * @param link_up set to true in case link is establish successfully
 313  *
 314  * @return < 0 in case link was failed to be established
 315  */
 316 int al_eth_lm_link_establish(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 317     boolean_t *link_up);
 318
 319 /**
 320  * override the default static parameters
 321  *
 322  * @param lm_context pointer to link management context
 323  * @param tx_params pointer to new tx params
 324  * @param rx_params pointer to new rx params
 325  *
 326  * @return  0 in case of success. otherwise on failure.
 327  **/
 328 int al_eth_lm_static_parameters_override(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 329     struct al_serdes_adv_tx_params *tx_params,
 330     struct al_serdes_adv_rx_params *rx_params);
 331
 332 /**
 333  * disable serdes parameters override
 334  *
 335  * @param lm_context pointer to link management context
 336  * @param tx_params set to true to disable override of tx params
 337  * @param rx_params set to true to disable override of rx params
 338  *
 339  * @return  0 in case of success. otherwise on failure.
 340  **/
 341 int al_eth_lm_static_parameters_override_disable(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 342    boolean_t tx_params, boolean_t rx_params);
 343
 344 /**
 345  * get the static parameters that are being used
 346  * if the parameters was override - return the override values
 347  * else return the current values of the parameters
 348  *
 349  * @param  lm_context pointer to link management context
 350  * @param  tx_params  pointer to new tx params
 351  * @param  rx_params  pointer to new rx params
 352  *
 353  * @return  0 in case of success. otherwise on failure.
 354  */
 355 int al_eth_lm_static_parameters_get(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 356     struct al_serdes_adv_tx_params *tx_params,
 357     struct al_serdes_adv_rx_params *rx_params);
 358
 359 /**
 360  * convert link management mode to string
 361  *
 362  * @param  val link management mode
 363  *
 364  * @return     string of the mode
 365  */
 366 const char *al_eth_lm_mode_convert_to_str(enum al_eth_lm_link_mode val);
 367
 368 /**
 369  * print all debug messages
 370  *
 371  * @param lm_context pointer to link management context
 372  * @param enable     set to true to enable debug mode
 373  */
 374 void al_eth_lm_debug_mode_set(struct al_eth_lm_context *lm_context,
 375     boolean_t enable);
 376 #endif