]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/dev/ffec/if_ffec.c
MFV r314565,314567,314570:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / dev / ffec / if_ffec.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2013 Ian Lepore <ian@freebsd.org>
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  *
26  */
27
28 #include <sys/cdefs.h>
29 __FBSDID("$FreeBSD$");
30
31 /*
32  * Driver for Freescale Fast Ethernet Controller, found on imx-series SoCs among
33  * others.  Also works for the ENET Gigibit controller found on imx6 and imx28,
34  * but the driver doesn't currently use any of the ENET advanced features other
35  * than enabling gigabit.
36  *
37  * The interface name 'fec' is already taken by netgraph's Fast Etherchannel
38  * (netgraph/ng_fec.c), so we use 'ffec'.
39  *
40  * Requires an FDT entry with at least these properties:
41  *   fec: ethernet@02188000 {
42  *      compatible = "fsl,imxNN-fec";
43  *      reg = <0x02188000 0x4000>;
44  *      interrupts = <150 151>;
45  *      phy-mode = "rgmii";
46  *      phy-disable-preamble; // optional
47  *   };
48  * The second interrupt number is for IEEE-1588, and is not currently used; it
49  * need not be present.  phy-mode must be one of: "mii", "rmii", "rgmii".
50  * There is also an optional property, phy-disable-preamble, which if present
51  * will disable the preamble bits, cutting the size of each mdio transaction
52  * (and thus the busy-wait time) in half.
53  */
54
55 #include <sys/param.h>
56 #include <sys/systm.h>
57 #include <sys/bus.h>
58 #include <sys/endian.h>
59 #include <sys/kernel.h>
60 #include <sys/lock.h>
61 #include <sys/malloc.h>
62 #include <sys/mbuf.h>
63 #include <sys/module.h>
64 #include <sys/mutex.h>
65 #include <sys/rman.h>
66 #include <sys/socket.h>
67 #include <sys/sockio.h>
68 #include <sys/sysctl.h>
69
70 #include <machine/bus.h>
71
72 #include <net/bpf.h>
73 #include <net/if.h>
74 #include <net/ethernet.h>
75 #include <net/if_dl.h>
76 #include <net/if_media.h>
77 #include <net/if_types.h>
78 #include <net/if_var.h>
79 #include <net/if_vlan_var.h>
80
81 #include <dev/ffec/if_ffecreg.h>
82 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
83 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
84 #include <dev/mii/mii.h>
85 #include <dev/mii/miivar.h>
86 #include "miibus_if.h"
87
88 /*
89  * There are small differences in the hardware on various SoCs.  Not every SoC
90  * we support has its own FECTYPE; most work as GENERIC and only the ones that
91  * need different handling get their own entry.  In addition to the types in
92  * this list, there are some flags below that can be ORed into the upper bits.
93  */
94 enum {
95         FECTYPE_NONE,
96         FECTYPE_GENERIC,
97         FECTYPE_IMX53,
98         FECTYPE_IMX6,
99         FECTYPE_MVF,
100 };
101
102 /*
103  * Flags that describe general differences between the FEC hardware in various
104  * SoCs.  These are ORed into the FECTYPE enum values.
105  */
106 #define FECTYPE_MASK            0x0000ffff
107 #define FECFLAG_GBE             (0x0001 << 16)
108
109 /*
110  * Table of supported FDT compat strings and their associated FECTYPE values.
111  */
112 static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
113         {"fsl,imx51-fec",       FECTYPE_GENERIC},
114         {"fsl,imx53-fec",       FECTYPE_IMX53},
115         {"fsl,imx6q-fec",       FECTYPE_IMX6 | FECFLAG_GBE},
116         {"fsl,mvf600-fec",      FECTYPE_MVF},
117         {"fsl,mvf-fec",         FECTYPE_MVF},
118         {NULL,                  FECTYPE_NONE},
119 };
120
121 /*
122  * Driver data and defines.
123  */
124 #define RX_DESC_COUNT   64
125 #define RX_DESC_SIZE    (sizeof(struct ffec_hwdesc) * RX_DESC_COUNT)
126 #define TX_DESC_COUNT   64
127 #define TX_DESC_SIZE    (sizeof(struct ffec_hwdesc) * TX_DESC_COUNT)
128
129 #define WATCHDOG_TIMEOUT_SECS   5
130 #define STATS_HARVEST_INTERVAL  3
131
132 struct ffec_bufmap {
133         struct mbuf     *mbuf;
134         bus_dmamap_t    map;
135 };
136
137 enum {
138         PHY_CONN_UNKNOWN,
139         PHY_CONN_MII,
140         PHY_CONN_RMII,
141         PHY_CONN_RGMII
142 };
143
144 struct ffec_softc {
145         device_t                dev;
146         device_t                miibus;
147         struct mii_data *       mii_softc;
148         struct ifnet            *ifp;
149         int                     if_flags;
150         struct mtx              mtx;
151         struct resource         *irq_res;
152         struct resource         *mem_res;
153         void *                  intr_cookie;
154         struct callout          ffec_callout;
155         uint8_t                 phy_conn_type;
156         uint8_t                 fectype;
157         boolean_t               link_is_up;
158         boolean_t               is_attached;
159         boolean_t               is_detaching;
160         int                     tx_watchdog_count;
161         int                     stats_harvest_count;
162
163         bus_dma_tag_t           rxdesc_tag;
164         bus_dmamap_t            rxdesc_map;
165         struct ffec_hwdesc      *rxdesc_ring;
166         bus_addr_t              rxdesc_ring_paddr;
167         bus_dma_tag_t           rxbuf_tag;
168         struct ffec_bufmap      rxbuf_map[RX_DESC_COUNT];
169         uint32_t                rx_idx;
170
171         bus_dma_tag_t           txdesc_tag;
172         bus_dmamap_t            txdesc_map;
173         struct ffec_hwdesc      *txdesc_ring;
174         bus_addr_t              txdesc_ring_paddr;
175         bus_dma_tag_t           txbuf_tag;
176         struct ffec_bufmap      txbuf_map[TX_DESC_COUNT];
177         uint32_t                tx_idx_head;
178         uint32_t                tx_idx_tail;
179         int                     txcount;
180 };
181
182 #define FFEC_LOCK(sc)                   mtx_lock(&(sc)->mtx)
183 #define FFEC_UNLOCK(sc)                 mtx_unlock(&(sc)->mtx)
184 #define FFEC_LOCK_INIT(sc)              mtx_init(&(sc)->mtx, \
185             device_get_nameunit((sc)->dev), MTX_NETWORK_LOCK, MTX_DEF)
186 #define FFEC_LOCK_DESTROY(sc)           mtx_destroy(&(sc)->mtx);
187 #define FFEC_ASSERT_LOCKED(sc)          mtx_assert(&(sc)->mtx, MA_OWNED);
188 #define FFEC_ASSERT_UNLOCKED(sc)        mtx_assert(&(sc)->mtx, MA_NOTOWNED);
189
190 static void ffec_init_locked(struct ffec_softc *sc);
191 static void ffec_stop_locked(struct ffec_softc *sc);
192 static void ffec_txstart_locked(struct ffec_softc *sc);
193 static void ffec_txfinish_locked(struct ffec_softc *sc);
194
195 static inline uint16_t
196 RD2(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off)
197 {
198
199         return (bus_read_2(sc->mem_res, off));
200 }
201
202 static inline void
203 WR2(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off, uint16_t val)
204 {
205
206         bus_write_2(sc->mem_res, off, val);
207 }
208
209 static inline uint32_t
210 RD4(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off)
211 {
212
213         return (bus_read_4(sc->mem_res, off));
214 }
215
216 static inline void
217 WR4(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off, uint32_t val)
218 {
219
220         bus_write_4(sc->mem_res, off, val);
221 }
222
223 static inline uint32_t
224 next_rxidx(struct ffec_softc *sc, uint32_t curidx)
225 {
226
227         return ((curidx == RX_DESC_COUNT - 1) ? 0 : curidx + 1);
228 }
229
230 static inline uint32_t
231 next_txidx(struct ffec_softc *sc, uint32_t curidx)
232 {
233
234         return ((curidx == TX_DESC_COUNT - 1) ? 0 : curidx + 1);
235 }
236
237 static void
238 ffec_get1paddr(void *arg, bus_dma_segment_t *segs, int nsegs, int error)
239 {
240
241         if (error != 0)
242                 return;
243         *(bus_addr_t *)arg = segs[0].ds_addr;
244 }
245
246 static void
247 ffec_miigasket_setup(struct ffec_softc *sc)
248 {
249         uint32_t ifmode;
250
251         /*
252          * We only need the gasket for MII and RMII connections on certain SoCs.
253          */
254
255         switch (sc->fectype & FECTYPE_MASK)
256         {
257         case FECTYPE_IMX53:
258                 break;
259         default:
260                 return;
261         }
262
263         switch (sc->phy_conn_type)
264         {
265         case PHY_CONN_MII:
266                 ifmode = 0;
267                 break;
268         case PHY_CONN_RMII:
269                 ifmode = FEC_MIIGSK_CFGR_IF_MODE_RMII;
270                 break;
271         default:
272                 return;
273         }
274
275         /*
276          * Disable the gasket, configure for either MII or RMII, then enable.
277          */
278
279         WR2(sc, FEC_MIIGSK_ENR, 0);
280         while (RD2(sc, FEC_MIIGSK_ENR) & FEC_MIIGSK_ENR_READY)
281                 continue;
282
283         WR2(sc, FEC_MIIGSK_CFGR, ifmode);
284
285         WR2(sc, FEC_MIIGSK_ENR, FEC_MIIGSK_ENR_EN);
286         while (!(RD2(sc, FEC_MIIGSK_ENR) & FEC_MIIGSK_ENR_READY))
287                 continue;
288 }
289
290 static boolean_t
291 ffec_miibus_iowait(struct ffec_softc *sc)
292 {
293         uint32_t timeout;
294
295         for (timeout = 10000; timeout != 0; --timeout)
296                 if (RD4(sc, FEC_IER_REG) & FEC_IER_MII)
297                         return (true);
298
299         return (false);
300 }
301
302 static int
303 ffec_miibus_readreg(device_t dev, int phy, int reg)
304 {
305         struct ffec_softc *sc;
306         int val;
307
308         sc = device_get_softc(dev);
309
310         WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_MII);
311
312         WR4(sc, FEC_MMFR_REG, FEC_MMFR_OP_READ |
313             FEC_MMFR_ST_VALUE | FEC_MMFR_TA_VALUE |
314             ((phy << FEC_MMFR_PA_SHIFT) & FEC_MMFR_PA_MASK) |
315             ((reg << FEC_MMFR_RA_SHIFT) & FEC_MMFR_RA_MASK));
316
317         if (!ffec_miibus_iowait(sc)) {
318                 device_printf(dev, "timeout waiting for mii read\n");
319                 return (-1); /* All-ones is a symptom of bad mdio. */
320         }
321
322         val = RD4(sc, FEC_MMFR_REG) & FEC_MMFR_DATA_MASK;
323
324         return (val);
325 }
326
327 static int
328 ffec_miibus_writereg(device_t dev, int phy, int reg, int val)
329 {
330         struct ffec_softc *sc;
331
332         sc = device_get_softc(dev);
333
334         WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_MII);
335
336         WR4(sc, FEC_MMFR_REG, FEC_MMFR_OP_WRITE |
337             FEC_MMFR_ST_VALUE | FEC_MMFR_TA_VALUE |
338             ((phy << FEC_MMFR_PA_SHIFT) & FEC_MMFR_PA_MASK) |
339             ((reg << FEC_MMFR_RA_SHIFT) & FEC_MMFR_RA_MASK) |
340             (val & FEC_MMFR_DATA_MASK));
341
342         if (!ffec_miibus_iowait(sc)) {
343                 device_printf(dev, "timeout waiting for mii write\n");
344                 return (-1);
345         }
346
347         return (0);
348 }
349
350 static void
351 ffec_miibus_statchg(device_t dev)
352 {
353         struct ffec_softc *sc;
354         struct mii_data *mii;
355         uint32_t ecr, rcr, tcr;
356
357         /*
358          * Called by the MII bus driver when the PHY establishes link to set the
359          * MAC interface registers.
360          */
361
362         sc = device_get_softc(dev);
363
364         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
365
366         mii = sc->mii_softc;
367
368         if (mii->mii_media_status & IFM_ACTIVE)
369                 sc->link_is_up = true;
370         else
371                 sc->link_is_up = false;
372
373         ecr = RD4(sc, FEC_ECR_REG) & ~FEC_ECR_SPEED;
374         rcr = RD4(sc, FEC_RCR_REG) & ~(FEC_RCR_RMII_10T | FEC_RCR_RMII_MODE |
375             FEC_RCR_RGMII_EN | FEC_RCR_DRT | FEC_RCR_FCE);
376         tcr = RD4(sc, FEC_TCR_REG) & ~FEC_TCR_FDEN;
377
378         rcr |= FEC_RCR_MII_MODE; /* Must always be on even for R[G]MII. */
379         switch (sc->phy_conn_type) {
380         case PHY_CONN_MII:
381                 break;
382         case PHY_CONN_RMII:
383                 rcr |= FEC_RCR_RMII_MODE;
384                 break;
385         case PHY_CONN_RGMII:
386                 rcr |= FEC_RCR_RGMII_EN;
387                 break;
388         }
389
390         switch (IFM_SUBTYPE(mii->mii_media_active)) {
391         case IFM_1000_T:
392         case IFM_1000_SX:
393                 ecr |= FEC_ECR_SPEED;
394                 break;
395         case IFM_100_TX:
396                 /* Not-FEC_ECR_SPEED + not-FEC_RCR_RMII_10T means 100TX */
397                 break;
398         case IFM_10_T:
399                 rcr |= FEC_RCR_RMII_10T;
400                 break;
401         case IFM_NONE:
402                 sc->link_is_up = false;
403                 return;
404         default:
405                 sc->link_is_up = false;
406                 device_printf(dev, "Unsupported media %u\n",
407                     IFM_SUBTYPE(mii->mii_media_active));
408                 return;
409         }
410
411         if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_FDX) != 0)
412                 tcr |= FEC_TCR_FDEN;
413         else
414                 rcr |= FEC_RCR_DRT;
415
416         if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_FLOW) != 0)
417                 rcr |= FEC_RCR_FCE;
418
419         WR4(sc, FEC_RCR_REG, rcr);
420         WR4(sc, FEC_TCR_REG, tcr);
421         WR4(sc, FEC_ECR_REG, ecr);
422 }
423
424 static void
425 ffec_media_status(struct ifnet * ifp, struct ifmediareq *ifmr)
426 {
427         struct ffec_softc *sc;
428         struct mii_data *mii;
429
430
431         sc = ifp->if_softc;
432         mii = sc->mii_softc;
433         FFEC_LOCK(sc);
434         mii_pollstat(mii);
435         ifmr->ifm_active = mii->mii_media_active;
436         ifmr->ifm_status = mii->mii_media_status;
437         FFEC_UNLOCK(sc);
438 }
439
440 static int
441 ffec_media_change_locked(struct ffec_softc *sc)
442 {
443
444         return (mii_mediachg(sc->mii_softc));
445 }
446
447 static int
448 ffec_media_change(struct ifnet * ifp)
449 {
450         struct ffec_softc *sc;
451         int error;
452
453         sc = ifp->if_softc;
454
455         FFEC_LOCK(sc);
456         error = ffec_media_change_locked(sc);
457         FFEC_UNLOCK(sc);
458         return (error);
459 }
460
461 static void ffec_clear_stats(struct ffec_softc *sc)
462 {
463
464         WR4(sc, FEC_RMON_R_PACKETS, 0);
465         WR4(sc, FEC_RMON_R_MC_PKT, 0);
466         WR4(sc, FEC_RMON_R_CRC_ALIGN, 0);
467         WR4(sc, FEC_RMON_R_UNDERSIZE, 0);
468         WR4(sc, FEC_RMON_R_OVERSIZE, 0);
469         WR4(sc, FEC_RMON_R_FRAG, 0);
470         WR4(sc, FEC_RMON_R_JAB, 0);
471         WR4(sc, FEC_RMON_T_PACKETS, 0);
472         WR4(sc, FEC_RMON_T_MC_PKT, 0);
473         WR4(sc, FEC_RMON_T_CRC_ALIGN, 0);
474         WR4(sc, FEC_RMON_T_UNDERSIZE, 0);
475         WR4(sc, FEC_RMON_T_OVERSIZE , 0);
476         WR4(sc, FEC_RMON_T_FRAG, 0);
477         WR4(sc, FEC_RMON_T_JAB, 0);
478         WR4(sc, FEC_RMON_T_COL, 0);
479 }
480
481 static void
482 ffec_harvest_stats(struct ffec_softc *sc)
483 {
484         struct ifnet *ifp;
485
486         /* We don't need to harvest too often. */
487         if (++sc->stats_harvest_count < STATS_HARVEST_INTERVAL)
488                 return;
489
490         /*
491          * Try to avoid harvesting unless the IDLE flag is on, but if it has
492          * been too long just go ahead and do it anyway, the worst that'll
493          * happen is we'll lose a packet count or two as we clear at the end.
494          */
495         if (sc->stats_harvest_count < (2 * STATS_HARVEST_INTERVAL) &&
496             ((RD4(sc, FEC_MIBC_REG) & FEC_MIBC_IDLE) == 0))
497                 return;
498
499         sc->stats_harvest_count = 0;
500         ifp = sc->ifp;
501
502         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_IPACKETS, RD4(sc, FEC_RMON_R_PACKETS));
503         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_IMCASTS, RD4(sc, FEC_RMON_R_MC_PKT));
504         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_IERRORS,
505             RD4(sc, FEC_RMON_R_CRC_ALIGN) + RD4(sc, FEC_RMON_R_UNDERSIZE) +
506             RD4(sc, FEC_RMON_R_OVERSIZE) + RD4(sc, FEC_RMON_R_FRAG) +
507             RD4(sc, FEC_RMON_R_JAB));
508
509         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_OPACKETS, RD4(sc, FEC_RMON_T_PACKETS));
510         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_OMCASTS, RD4(sc, FEC_RMON_T_MC_PKT));
511         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_OERRORS,
512             RD4(sc, FEC_RMON_T_CRC_ALIGN) + RD4(sc, FEC_RMON_T_UNDERSIZE) +
513             RD4(sc, FEC_RMON_T_OVERSIZE) + RD4(sc, FEC_RMON_T_FRAG) +
514             RD4(sc, FEC_RMON_T_JAB));
515
516         if_inc_counter(ifp, IFCOUNTER_COLLISIONS, RD4(sc, FEC_RMON_T_COL));
517
518         ffec_clear_stats(sc);
519 }
520
521 static void
522 ffec_tick(void *arg)
523 {
524         struct ffec_softc *sc;
525         struct ifnet *ifp;
526         int link_was_up;
527
528         sc = arg;
529
530         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
531
532         ifp = sc->ifp;
533
534         if (!(ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING))
535             return;
536
537         /*
538          * Typical tx watchdog.  If this fires it indicates that we enqueued
539          * packets for output and never got a txdone interrupt for them.  Maybe
540          * it's a missed interrupt somehow, just pretend we got one.
541          */
542         if (sc->tx_watchdog_count > 0) {
543                 if (--sc->tx_watchdog_count == 0) {
544                         ffec_txfinish_locked(sc);
545                 }
546         }
547
548         /* Gather stats from hardware counters. */
549         ffec_harvest_stats(sc);
550
551         /* Check the media status. */
552         link_was_up = sc->link_is_up;
553         mii_tick(sc->mii_softc);
554         if (sc->link_is_up && !link_was_up)
555                 ffec_txstart_locked(sc);
556
557         /* Schedule another check one second from now. */
558         callout_reset(&sc->ffec_callout, hz, ffec_tick, sc);
559 }
560
561 inline static uint32_t
562 ffec_setup_txdesc(struct ffec_softc *sc, int idx, bus_addr_t paddr, 
563     uint32_t len)
564 {
565         uint32_t nidx;
566         uint32_t flags;
567
568         nidx = next_txidx(sc, idx);
569
570         /* Addr/len 0 means we're clearing the descriptor after xmit done. */
571         if (paddr == 0 || len == 0) {
572                 flags = 0;
573                 --sc->txcount;
574         } else {
575                 flags = FEC_TXDESC_READY | FEC_TXDESC_L | FEC_TXDESC_TC;
576                 ++sc->txcount;
577         }
578         if (nidx == 0)
579                 flags |= FEC_TXDESC_WRAP;
580
581         /*
582          * The hardware requires 32-bit physical addresses.  We set up the dma
583          * tag to indicate that, so the cast to uint32_t should never lose
584          * significant bits.
585          */
586         sc->txdesc_ring[idx].buf_paddr = (uint32_t)paddr;
587         sc->txdesc_ring[idx].flags_len = flags | len; /* Must be set last! */
588
589         return (nidx);
590 }
591
592 static int
593 ffec_setup_txbuf(struct ffec_softc *sc, int idx, struct mbuf **mp)
594 {
595         struct mbuf * m;
596         int error, nsegs;
597         struct bus_dma_segment seg;
598
599         if ((m = m_defrag(*mp, M_NOWAIT)) == NULL)
600                 return (ENOMEM);
601         *mp = m;
602
603         error = bus_dmamap_load_mbuf_sg(sc->txbuf_tag, sc->txbuf_map[idx].map,
604             m, &seg, &nsegs, 0);
605         if (error != 0) {
606                 return (ENOMEM);
607         }
608         bus_dmamap_sync(sc->txbuf_tag, sc->txbuf_map[idx].map, 
609             BUS_DMASYNC_PREWRITE);
610
611         sc->txbuf_map[idx].mbuf = m;
612         ffec_setup_txdesc(sc, idx, seg.ds_addr, seg.ds_len);
613
614         return (0);
615
616 }
617
618 static void
619 ffec_txstart_locked(struct ffec_softc *sc)
620 {
621         struct ifnet *ifp;
622         struct mbuf *m;
623         int enqueued;
624
625         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
626
627         if (!sc->link_is_up)
628                 return;
629
630         ifp = sc->ifp;
631
632         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_OACTIVE)
633                 return;
634
635         enqueued = 0;
636
637         for (;;) {
638                 if (sc->txcount == (TX_DESC_COUNT-1)) {
639                         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_OACTIVE;
640                         break;
641                 }
642                 IFQ_DRV_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
643                 if (m == NULL)
644                         break;
645                 if (ffec_setup_txbuf(sc, sc->tx_idx_head, &m) != 0) {
646                         IFQ_DRV_PREPEND(&ifp->if_snd, m);
647                         break;
648                 }
649                 BPF_MTAP(ifp, m);
650                 sc->tx_idx_head = next_txidx(sc, sc->tx_idx_head);
651                 ++enqueued;
652         }
653
654         if (enqueued != 0) {
655                 bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
656                 WR4(sc, FEC_TDAR_REG, FEC_TDAR_TDAR);
657                 bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
658                 sc->tx_watchdog_count = WATCHDOG_TIMEOUT_SECS;
659         }
660 }
661
662 static void
663 ffec_txstart(struct ifnet *ifp)
664 {
665         struct ffec_softc *sc = ifp->if_softc;
666
667         FFEC_LOCK(sc);
668         ffec_txstart_locked(sc);
669         FFEC_UNLOCK(sc);
670 }
671
672 static void
673 ffec_txfinish_locked(struct ffec_softc *sc)
674 {
675         struct ifnet *ifp;
676         struct ffec_hwdesc *desc;
677         struct ffec_bufmap *bmap;
678         boolean_t retired_buffer;
679
680         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
681
682         /* XXX Can't set PRE|POST right now, but we need both. */
683         bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_PREREAD);
684         bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
685         ifp = sc->ifp;
686         retired_buffer = false;
687         while (sc->tx_idx_tail != sc->tx_idx_head) {
688                 desc = &sc->txdesc_ring[sc->tx_idx_tail];
689                 if (desc->flags_len & FEC_TXDESC_READY)
690                         break;
691                 retired_buffer = true;
692                 bmap = &sc->txbuf_map[sc->tx_idx_tail];
693                 bus_dmamap_sync(sc->txbuf_tag, bmap->map, 
694                     BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
695                 bus_dmamap_unload(sc->txbuf_tag, bmap->map);
696                 m_freem(bmap->mbuf);
697                 bmap->mbuf = NULL;
698                 ffec_setup_txdesc(sc, sc->tx_idx_tail, 0, 0);
699                 sc->tx_idx_tail = next_txidx(sc, sc->tx_idx_tail);
700         }
701
702         /*
703          * If we retired any buffers, there will be open tx slots available in
704          * the descriptor ring, go try to start some new output.
705          */
706         if (retired_buffer) {
707                 ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_OACTIVE;
708                 ffec_txstart_locked(sc);
709         }
710
711         /* If there are no buffers outstanding, muzzle the watchdog. */
712         if (sc->tx_idx_tail == sc->tx_idx_head) {
713                 sc->tx_watchdog_count = 0;
714         }
715 }
716
717 inline static uint32_t
718 ffec_setup_rxdesc(struct ffec_softc *sc, int idx, bus_addr_t paddr)
719 {
720         uint32_t nidx;
721
722         /*
723          * The hardware requires 32-bit physical addresses.  We set up the dma
724          * tag to indicate that, so the cast to uint32_t should never lose
725          * significant bits.
726          */
727         nidx = next_rxidx(sc, idx);
728         sc->rxdesc_ring[idx].buf_paddr = (uint32_t)paddr;
729         sc->rxdesc_ring[idx].flags_len = FEC_RXDESC_EMPTY | 
730                 ((nidx == 0) ? FEC_RXDESC_WRAP : 0);
731
732         return (nidx);
733 }
734
735 static int
736 ffec_setup_rxbuf(struct ffec_softc *sc, int idx, struct mbuf * m)
737 {
738         int error, nsegs;
739         struct bus_dma_segment seg;
740
741         /*
742          * We need to leave at least ETHER_ALIGN bytes free at the beginning of
743          * the buffer to allow the data to be re-aligned after receiving it (by
744          * copying it backwards ETHER_ALIGN bytes in the same buffer).  We also
745          * have to ensure that the beginning of the buffer is aligned to the
746          * hardware's requirements.
747          */
748         m_adj(m, roundup(ETHER_ALIGN, FEC_RXBUF_ALIGN));
749
750         error = bus_dmamap_load_mbuf_sg(sc->rxbuf_tag, sc->rxbuf_map[idx].map,
751             m, &seg, &nsegs, 0);
752         if (error != 0) {
753                 return (error);
754         }
755
756         bus_dmamap_sync(sc->rxbuf_tag, sc->rxbuf_map[idx].map, 
757             BUS_DMASYNC_PREREAD);
758
759         sc->rxbuf_map[idx].mbuf = m;
760         ffec_setup_rxdesc(sc, idx, seg.ds_addr);
761         
762         return (0);
763 }
764
765 static struct mbuf *
766 ffec_alloc_mbufcl(struct ffec_softc *sc)
767 {
768         struct mbuf *m;
769
770         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
771         m->m_pkthdr.len = m->m_len = m->m_ext.ext_size;
772
773         return (m);
774 }
775
776 static void
777 ffec_rxfinish_onebuf(struct ffec_softc *sc, int len)
778 {
779         struct mbuf *m, *newmbuf;
780         struct ffec_bufmap *bmap;
781         uint8_t *dst, *src;
782         int error;
783
784         /*
785          *  First try to get a new mbuf to plug into this slot in the rx ring.
786          *  If that fails, drop the current packet and recycle the current
787          *  mbuf, which is still mapped and loaded.
788          */
789         if ((newmbuf = ffec_alloc_mbufcl(sc)) == NULL) {
790                 if_inc_counter(sc->ifp, IFCOUNTER_IQDROPS, 1);
791                 ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx, 
792                     sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
793                 return;
794         }
795
796         /*
797          *  Unfortunately, the protocol headers need to be aligned on a 32-bit
798          *  boundary for the upper layers.  The hardware requires receive
799          *  buffers to be 16-byte aligned.  The ethernet header is 14 bytes,
800          *  leaving the protocol header unaligned.  We used m_adj() after
801          *  allocating the buffer to leave empty space at the start of the
802          *  buffer, now we'll use the alignment agnostic bcopy() routine to
803          *  shuffle all the data backwards 2 bytes and adjust m_data.
804          *
805          *  XXX imx6 hardware is able to do this 2-byte alignment by setting the
806          *  SHIFT16 bit in the RACC register.  Older hardware doesn't have that
807          *  feature, but for them could we speed this up by copying just the
808          *  protocol headers into their own small mbuf then chaining the cluster
809          *  to it?  That way we'd only need to copy like 64 bytes or whatever
810          *  the biggest header is, instead of the whole 1530ish-byte frame.
811          */
812
813         FFEC_UNLOCK(sc);
814
815         bmap = &sc->rxbuf_map[sc->rx_idx];
816         len -= ETHER_CRC_LEN;
817         bus_dmamap_sync(sc->rxbuf_tag, bmap->map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
818         bus_dmamap_unload(sc->rxbuf_tag, bmap->map);
819         m = bmap->mbuf;
820         bmap->mbuf = NULL;
821         m->m_len = len;
822         m->m_pkthdr.len = len;
823         m->m_pkthdr.rcvif = sc->ifp;
824
825         src = mtod(m, uint8_t*);
826         dst = src - ETHER_ALIGN;
827         bcopy(src, dst, len);
828         m->m_data = dst;
829         sc->ifp->if_input(sc->ifp, m);
830
831         FFEC_LOCK(sc);
832
833         if ((error = ffec_setup_rxbuf(sc, sc->rx_idx, newmbuf)) != 0) {
834                 device_printf(sc->dev, "ffec_setup_rxbuf error %d\n", error);
835                 /* XXX Now what?  We've got a hole in the rx ring. */
836         }
837
838 }
839
840 static void
841 ffec_rxfinish_locked(struct ffec_softc *sc)
842 {
843         struct ffec_hwdesc *desc;
844         int len;
845         boolean_t produced_empty_buffer;
846
847         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
848
849         /* XXX Can't set PRE|POST right now, but we need both. */
850         bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, BUS_DMASYNC_PREREAD);
851         bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
852         produced_empty_buffer = false;
853         for (;;) {
854                 desc = &sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx];
855                 if (desc->flags_len & FEC_RXDESC_EMPTY)
856                         break;
857                 produced_empty_buffer = true;
858                 len = (desc->flags_len & FEC_RXDESC_LEN_MASK);
859                 if (len < 64) {
860                         /*
861                          * Just recycle the descriptor and continue.           .
862                          */
863                         ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx,
864                             sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
865                 } else if ((desc->flags_len & FEC_RXDESC_L) == 0) {
866                         /*
867                          * The entire frame is not in this buffer.  Impossible.
868                          * Recycle the descriptor and continue.
869                          *
870                          * XXX what's the right way to handle this? Probably we
871                          * should stop/init the hardware because this should
872                          * just really never happen when we have buffers bigger
873                          * than the maximum frame size.
874                          */
875                         device_printf(sc->dev, 
876                             "fec_rxfinish: received frame without LAST bit set");
877                         ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx, 
878                             sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
879                 } else if (desc->flags_len & FEC_RXDESC_ERROR_BITS) {
880                         /*
881                          *  Something went wrong with receiving the frame, we
882                          *  don't care what (the hardware has counted the error
883                          *  in the stats registers already), we just reuse the
884                          *  same mbuf, which is still dma-mapped, by resetting
885                          *  the rx descriptor.
886                          */
887                         ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx, 
888                             sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
889                 } else {
890                         /*
891                          *  Normal case: a good frame all in one buffer.
892                          */
893                         ffec_rxfinish_onebuf(sc, len);
894                 }
895                 sc->rx_idx = next_rxidx(sc, sc->rx_idx);
896         }
897
898         if (produced_empty_buffer) {
899                 bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
900                 WR4(sc, FEC_RDAR_REG, FEC_RDAR_RDAR);
901                 bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
902         }
903 }
904
905 static void
906 ffec_get_hwaddr(struct ffec_softc *sc, uint8_t *hwaddr)
907 {
908         uint32_t palr, paur, rnd;
909
910         /*
911          * Try to recover a MAC address from the running hardware. If there's
912          * something non-zero there, assume the bootloader did the right thing
913          * and just use it.
914          *
915          * Otherwise, set the address to a convenient locally assigned address,
916          * 'bsd' + random 24 low-order bits.  'b' is 0x62, which has the locally
917          * assigned bit set, and the broadcast/multicast bit clear.
918          */
919         palr = RD4(sc, FEC_PALR_REG);
920         paur = RD4(sc, FEC_PAUR_REG) & FEC_PAUR_PADDR2_MASK;
921         if ((palr | paur) != 0) {
922                 hwaddr[0] = palr >> 24;
923                 hwaddr[1] = palr >> 16;
924                 hwaddr[2] = palr >>  8;
925                 hwaddr[3] = palr >>  0;
926                 hwaddr[4] = paur >> 24;
927                 hwaddr[5] = paur >> 16;
928         } else {
929                 rnd = arc4random() & 0x00ffffff;
930                 hwaddr[0] = 'b';
931                 hwaddr[1] = 's';
932                 hwaddr[2] = 'd';
933                 hwaddr[3] = rnd >> 16;
934                 hwaddr[4] = rnd >>  8;
935                 hwaddr[5] = rnd >>  0;
936         }
937
938         if (bootverbose) {
939                 device_printf(sc->dev,
940                     "MAC address %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:\n",
941                     hwaddr[0], hwaddr[1], hwaddr[2], 
942                     hwaddr[3], hwaddr[4], hwaddr[5]);
943         }
944 }
945
946 static void
947 ffec_setup_rxfilter(struct ffec_softc *sc)
948 {
949         struct ifnet *ifp;
950         struct ifmultiaddr *ifma;
951         uint8_t *eaddr;
952         uint32_t crc;
953         uint64_t ghash, ihash;
954
955         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
956
957         ifp = sc->ifp;
958
959         /*
960          * Set the multicast (group) filter hash.
961          */
962         if ((ifp->if_flags & IFF_ALLMULTI))
963                 ghash = 0xffffffffffffffffLLU;
964         else {
965                 ghash = 0;
966                 if_maddr_rlock(ifp);
967                 TAILQ_FOREACH(ifma, &sc->ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
968                         if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_LINK)
969                                 continue;
970                         /* 6 bits from MSB in LE CRC32 are used for hash. */
971                         crc = ether_crc32_le(LLADDR((struct sockaddr_dl *)
972                             ifma->ifma_addr), ETHER_ADDR_LEN);
973                         ghash |= 1LLU << (((uint8_t *)&crc)[3] >> 2);
974                 }
975                 if_maddr_runlock(ifp);
976         }
977         WR4(sc, FEC_GAUR_REG, (uint32_t)(ghash >> 32));
978         WR4(sc, FEC_GALR_REG, (uint32_t)ghash);
979
980         /*
981          * Set the individual address filter hash.
982          *
983          * XXX Is 0 the right value when promiscuous is off?  This hw feature
984          * seems to support the concept of MAC address aliases, does such a
985          * thing even exist?
986          */
987         if ((ifp->if_flags & IFF_PROMISC))
988                 ihash = 0xffffffffffffffffLLU;
989         else {
990                 ihash = 0;
991         }
992         WR4(sc, FEC_IAUR_REG, (uint32_t)(ihash >> 32));
993         WR4(sc, FEC_IALR_REG, (uint32_t)ihash);
994
995         /*
996          * Set the primary address.
997          */
998         eaddr = IF_LLADDR(ifp);
999         WR4(sc, FEC_PALR_REG, (eaddr[0] << 24) | (eaddr[1] << 16) |
1000             (eaddr[2] <<  8) | eaddr[3]);
1001         WR4(sc, FEC_PAUR_REG, (eaddr[4] << 24) | (eaddr[5] << 16));
1002 }
1003
1004 static void
1005 ffec_stop_locked(struct ffec_softc *sc)
1006 {
1007         struct ifnet *ifp;
1008         struct ffec_hwdesc *desc;
1009         struct ffec_bufmap *bmap;
1010         int idx;
1011
1012         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
1013
1014         ifp = sc->ifp;
1015         ifp->if_drv_flags &= ~(IFF_DRV_RUNNING | IFF_DRV_OACTIVE);
1016         sc->tx_watchdog_count = 0;
1017         sc->stats_harvest_count = 0;
1018
1019         /* 
1020          * Stop the hardware, mask all interrupts, and clear all current
1021          * interrupt status bits.
1022          */
1023         WR4(sc, FEC_ECR_REG, RD4(sc, FEC_ECR_REG) & ~FEC_ECR_ETHEREN);
1024         WR4(sc, FEC_IEM_REG, 0x00000000);
1025         WR4(sc, FEC_IER_REG, 0xffffffff);
1026
1027         /*
1028          * Stop the media-check callout.  Do not use callout_drain() because
1029          * we're holding a mutex the callout acquires, and if it's currently
1030          * waiting to acquire it, we'd deadlock.  If it is waiting now, the
1031          * ffec_tick() routine will return without doing anything when it sees
1032          * that IFF_DRV_RUNNING is not set, so avoiding callout_drain() is safe.
1033          */
1034         callout_stop(&sc->ffec_callout);
1035
1036         /*
1037          * Discard all untransmitted buffers.  Each buffer is simply freed;
1038          * it's as if the bits were transmitted and then lost on the wire.
1039          *
1040          * XXX Is this right?  Or should we use IFQ_DRV_PREPEND() to put them
1041          * back on the queue for when we get restarted later?
1042          */
1043         idx = sc->tx_idx_tail;
1044         while (idx != sc->tx_idx_head) {
1045                 desc = &sc->txdesc_ring[idx];
1046                 bmap = &sc->txbuf_map[idx];
1047                 if (desc->buf_paddr != 0) {
1048                         bus_dmamap_unload(sc->txbuf_tag, bmap->map);
1049                         m_freem(bmap->mbuf);
1050                         bmap->mbuf = NULL;
1051                         ffec_setup_txdesc(sc, idx, 0, 0);
1052                 }
1053                 idx = next_txidx(sc, idx);
1054         }
1055
1056         /*
1057          * Discard all unprocessed receive buffers.  This amounts to just
1058          * pretending that nothing ever got received into them.  We reuse the
1059          * mbuf already mapped for each desc, simply turning the EMPTY flags
1060          * back on so they'll get reused when we start up again.
1061          */
1062         for (idx = 0; idx < RX_DESC_COUNT; ++idx) {
1063                 desc = &sc->rxdesc_ring[idx];
1064                 ffec_setup_rxdesc(sc, idx, desc->buf_paddr);
1065         }
1066 }
1067
1068 static void
1069 ffec_init_locked(struct ffec_softc *sc)
1070 {
1071         struct ifnet *ifp = sc->ifp;
1072         uint32_t maxbuf, maxfl, regval;
1073
1074         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
1075
1076         /*
1077          * The hardware has a limit of 0x7ff as the max frame length (see
1078          * comments for MRBR below), and we use mbuf clusters as receive
1079          * buffers, and we currently are designed to receive an entire frame
1080          * into a single buffer.
1081          *
1082          * We start with a MCLBYTES-sized cluster, but we have to offset into
1083          * the buffer by ETHER_ALIGN to make room for post-receive re-alignment,
1084          * and then that value has to be rounded up to the hardware's DMA
1085          * alignment requirements, so all in all our buffer is that much smaller
1086          * than MCLBYTES.
1087          *
1088          * The resulting value is used as the frame truncation length and the
1089          * max buffer receive buffer size for now.  It'll become more complex
1090          * when we support jumbo frames and receiving fragments of them into
1091          * separate buffers.
1092          */
1093         maxbuf = MCLBYTES - roundup(ETHER_ALIGN, FEC_RXBUF_ALIGN);
1094         maxfl = min(maxbuf, 0x7ff);
1095
1096         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING)
1097                 return;
1098
1099         /* Mask all interrupts and clear all current interrupt status bits. */
1100         WR4(sc, FEC_IEM_REG, 0x00000000);
1101         WR4(sc, FEC_IER_REG, 0xffffffff);
1102
1103         /*
1104          * Go set up palr/puar, galr/gaur, ialr/iaur.
1105          */
1106         ffec_setup_rxfilter(sc);
1107
1108         /*
1109          * TFWR - Transmit FIFO watermark register.
1110          *
1111          * Set the transmit fifo watermark register to "store and forward" mode
1112          * and also set a threshold of 128 bytes in the fifo before transmission
1113          * of a frame begins (to avoid dma underruns).  Recent FEC hardware
1114          * supports STRFWD and when that bit is set, the watermark level in the
1115          * low bits is ignored.  Older hardware doesn't have STRFWD, but writing
1116          * to that bit is innocuous, and the TWFR bits get used instead.
1117          */
1118         WR4(sc, FEC_TFWR_REG, FEC_TFWR_STRFWD | FEC_TFWR_TWFR_128BYTE);
1119
1120         /* RCR - Receive control register.
1121          *
1122          * Set max frame length + clean out anything left from u-boot.
1123          */
1124         WR4(sc, FEC_RCR_REG, (maxfl << FEC_RCR_MAX_FL_SHIFT));
1125
1126         /*
1127          * TCR - Transmit control register.
1128          *
1129          * Clean out anything left from u-boot.  Any necessary values are set in
1130          * ffec_miibus_statchg() based on the media type.
1131          */
1132         WR4(sc, FEC_TCR_REG, 0);
1133         
1134         /*
1135          * OPD - Opcode/pause duration.
1136          *
1137          * XXX These magic numbers come from u-boot.
1138          */
1139         WR4(sc, FEC_OPD_REG, 0x00010020);
1140
1141         /*
1142          * FRSR - Fifo receive start register.
1143          *
1144          * This register does not exist on imx6, it is present on earlier
1145          * hardware. The u-boot code sets this to a non-default value that's 32
1146          * bytes larger than the default, with no clue as to why.  The default
1147          * value should work fine, so there's no code to init it here.
1148          */
1149
1150         /*
1151          *  MRBR - Max RX buffer size.
1152          *
1153          *  Note: For hardware prior to imx6 this value cannot exceed 0x07ff,
1154          *  but the datasheet says no such thing for imx6.  On the imx6, setting
1155          *  this to 2K without setting EN1588 resulted in a crazy runaway
1156          *  receive loop in the hardware, where every rx descriptor in the ring
1157          *  had its EMPTY flag cleared, no completion or error flags set, and a
1158          *  length of zero.  I think maybe you can only exceed it when EN1588 is
1159          *  set, like maybe that's what enables jumbo frames, because in general
1160          *  the EN1588 flag seems to be the "enable new stuff" vs. "be legacy-
1161          *  compatible" flag.
1162          */
1163         WR4(sc, FEC_MRBR_REG, maxfl << FEC_MRBR_R_BUF_SIZE_SHIFT);
1164
1165         /*
1166          * FTRL - Frame truncation length.
1167          *
1168          * Must be greater than or equal to the value set in FEC_RCR_MAXFL.
1169          */
1170         WR4(sc, FEC_FTRL_REG, maxfl);
1171
1172         /*
1173          * RDSR / TDSR descriptor ring pointers.
1174          *
1175          * When we turn on ECR_ETHEREN at the end, the hardware zeroes its
1176          * internal current descriptor index values for both rings, so we zero
1177          * our index values as well.
1178          */
1179         sc->rx_idx = 0;
1180         sc->tx_idx_head = sc->tx_idx_tail = 0;
1181         sc->txcount = 0;
1182         WR4(sc, FEC_RDSR_REG, sc->rxdesc_ring_paddr);
1183         WR4(sc, FEC_TDSR_REG, sc->txdesc_ring_paddr);
1184
1185         /*
1186          * EIM - interrupt mask register.
1187          *
1188          * We always enable the same set of interrupts while running; unlike
1189          * some drivers there's no need to change the mask on the fly depending
1190          * on what operations are in progress.
1191          */
1192         WR4(sc, FEC_IEM_REG, FEC_IER_TXF | FEC_IER_RXF | FEC_IER_EBERR);
1193
1194         /*
1195          * MIBC - MIB control (hardware stats).
1196          */
1197         regval = RD4(sc, FEC_MIBC_REG);
1198         WR4(sc, FEC_MIBC_REG, regval | FEC_MIBC_DIS);
1199         ffec_clear_stats(sc);
1200         WR4(sc, FEC_MIBC_REG, regval & ~FEC_MIBC_DIS);
1201
1202         /*
1203          * ECR - Ethernet control register.
1204          *
1205          * This must happen after all the other config registers are set.  If
1206          * we're running on little-endian hardware, also set the flag for byte-
1207          * swapping descriptor ring entries.  This flag doesn't exist on older
1208          * hardware, but it can be safely set -- the bit position it occupies
1209          * was unused.
1210          */
1211         regval = RD4(sc, FEC_ECR_REG);
1212 #if _BYTE_ORDER == _LITTLE_ENDIAN
1213         regval |= FEC_ECR_DBSWP;
1214 #endif
1215         regval |= FEC_ECR_ETHEREN;
1216         WR4(sc, FEC_ECR_REG, regval);
1217
1218         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
1219
1220        /*
1221         * Call mii_mediachg() which will call back into ffec_miibus_statchg() to
1222         * set up the remaining config registers based on the current media.
1223         */
1224         mii_mediachg(sc->mii_softc);
1225         callout_reset(&sc->ffec_callout, hz, ffec_tick, sc);
1226
1227         /*
1228          * Tell the hardware that receive buffers are available.  They were made
1229          * available in ffec_attach() or ffec_stop().
1230          */
1231         WR4(sc, FEC_RDAR_REG, FEC_RDAR_RDAR);
1232 }
1233
1234 static void
1235 ffec_init(void *if_softc)
1236 {
1237         struct ffec_softc *sc = if_softc;
1238
1239         FFEC_LOCK(sc);
1240         ffec_init_locked(sc);
1241         FFEC_UNLOCK(sc);
1242 }
1243
1244 static void
1245 ffec_intr(void *arg)
1246 {
1247         struct ffec_softc *sc;
1248         uint32_t ier;
1249
1250         sc = arg;
1251
1252         FFEC_LOCK(sc);
1253
1254         ier = RD4(sc, FEC_IER_REG);
1255
1256         if (ier & FEC_IER_TXF) {
1257                 WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_TXF);
1258                 ffec_txfinish_locked(sc);
1259         }
1260
1261         if (ier & FEC_IER_RXF) {
1262                 WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_RXF);
1263                 ffec_rxfinish_locked(sc);
1264         }
1265
1266         /*
1267          * We actually don't care about most errors, because the hardware copes
1268          * with them just fine, discarding the incoming bad frame, or forcing a
1269          * bad CRC onto an outgoing bad frame, and counting the errors in the
1270          * stats registers.  The one that really matters is EBERR (DMA bus
1271          * error) because the hardware automatically clears ECR[ETHEREN] and we
1272          * have to restart it here.  It should never happen.
1273          */
1274         if (ier & FEC_IER_EBERR) {
1275                 WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_EBERR);
1276                 device_printf(sc->dev, 
1277                     "Ethernet DMA error, restarting controller.\n");
1278                 ffec_stop_locked(sc);
1279                 ffec_init_locked(sc);
1280         }
1281
1282         FFEC_UNLOCK(sc);
1283
1284 }
1285
1286 static int
1287 ffec_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data)
1288 {
1289         struct ffec_softc *sc;
1290         struct mii_data *mii;
1291         struct ifreq *ifr;
1292         int mask, error;
1293
1294         sc = ifp->if_softc;
1295         ifr = (struct ifreq *)data;
1296
1297         error = 0;
1298         switch (cmd) {
1299         case SIOCSIFFLAGS:
1300                 FFEC_LOCK(sc);
1301                 if (ifp->if_flags & IFF_UP) {
1302                         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) {
1303                                 if ((ifp->if_flags ^ sc->if_flags) &
1304                                     (IFF_PROMISC | IFF_ALLMULTI))
1305                                         ffec_setup_rxfilter(sc);
1306                         } else {
1307                                 if (!sc->is_detaching)
1308                                         ffec_init_locked(sc);
1309                         }
1310                 } else {
1311                         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING)
1312                                 ffec_stop_locked(sc);
1313                 }
1314                 sc->if_flags = ifp->if_flags;
1315                 FFEC_UNLOCK(sc);
1316                 break;
1317
1318         case SIOCADDMULTI:
1319         case SIOCDELMULTI:
1320                 if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) {
1321                         FFEC_LOCK(sc);
1322                         ffec_setup_rxfilter(sc);
1323                         FFEC_UNLOCK(sc);
1324                 }
1325                 break;
1326
1327         case SIOCSIFMEDIA:
1328         case SIOCGIFMEDIA:
1329                 mii = sc->mii_softc;
1330                 error = ifmedia_ioctl(ifp, ifr, &mii->mii_media, cmd);
1331                 break;
1332
1333         case SIOCSIFCAP:
1334                 mask = ifp->if_capenable ^ ifr->ifr_reqcap;
1335                 if (mask & IFCAP_VLAN_MTU) {
1336                         /* No work to do except acknowledge the change took. */
1337                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_VLAN_MTU;
1338                 }
1339                 break;
1340
1341         default:
1342                 error = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
1343                 break;
1344         }       
1345
1346         return (error);
1347 }
1348
1349 static int
1350 ffec_detach(device_t dev)
1351 {
1352         struct ffec_softc *sc;
1353         bus_dmamap_t map;
1354         int idx;
1355
1356         /*
1357          * NB: This function can be called internally to unwind a failure to
1358          * attach. Make sure a resource got allocated/created before destroying.
1359          */
1360
1361         sc = device_get_softc(dev);
1362
1363         if (sc->is_attached) {
1364                 FFEC_LOCK(sc);
1365                 sc->is_detaching = true;
1366                 ffec_stop_locked(sc);
1367                 FFEC_UNLOCK(sc);
1368                 callout_drain(&sc->ffec_callout);
1369                 ether_ifdetach(sc->ifp);
1370         }
1371
1372         /* XXX no miibus detach? */
1373
1374         /* Clean up RX DMA resources and free mbufs. */
1375         for (idx = 0; idx < RX_DESC_COUNT; ++idx) {
1376                 if ((map = sc->rxbuf_map[idx].map) != NULL) {
1377                         bus_dmamap_unload(sc->rxbuf_tag, map);
1378                         bus_dmamap_destroy(sc->rxbuf_tag, map);
1379                         m_freem(sc->rxbuf_map[idx].mbuf);
1380                 }
1381         }
1382         if (sc->rxbuf_tag != NULL)
1383                 bus_dma_tag_destroy(sc->rxbuf_tag);
1384         if (sc->rxdesc_map != NULL) {
1385                 bus_dmamap_unload(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map);
1386                 bus_dmamap_destroy(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map);
1387         }
1388         if (sc->rxdesc_tag != NULL)
1389         bus_dma_tag_destroy(sc->rxdesc_tag);
1390
1391         /* Clean up TX DMA resources. */
1392         for (idx = 0; idx < TX_DESC_COUNT; ++idx) {
1393                 if ((map = sc->txbuf_map[idx].map) != NULL) {
1394                         /* TX maps are already unloaded. */
1395                         bus_dmamap_destroy(sc->txbuf_tag, map);
1396                 }
1397         }
1398         if (sc->txbuf_tag != NULL)
1399                 bus_dma_tag_destroy(sc->txbuf_tag);
1400         if (sc->txdesc_map != NULL) {
1401                 bus_dmamap_unload(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map);
1402                 bus_dmamap_destroy(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map);
1403         }
1404         if (sc->txdesc_tag != NULL)
1405         bus_dma_tag_destroy(sc->txdesc_tag);
1406
1407         /* Release bus resources. */
1408         if (sc->intr_cookie)
1409                 bus_teardown_intr(dev, sc->irq_res, sc->intr_cookie);
1410
1411         if (sc->irq_res != NULL)
1412                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_IRQ, 0, sc->irq_res);
1413
1414         if (sc->mem_res != NULL)
1415                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, 0, sc->mem_res);
1416
1417         FFEC_LOCK_DESTROY(sc);
1418         return (0);
1419 }
1420
1421 static int
1422 ffec_attach(device_t dev)
1423 {
1424         struct ffec_softc *sc;
1425         struct ifnet *ifp = NULL;
1426         struct mbuf *m;
1427         phandle_t ofw_node;
1428         int error, rid;
1429         uint8_t eaddr[ETHER_ADDR_LEN];
1430         char phy_conn_name[32];
1431         uint32_t idx, mscr;
1432
1433         sc = device_get_softc(dev);
1434         sc->dev = dev;
1435
1436         FFEC_LOCK_INIT(sc);
1437
1438         /*
1439          * There are differences in the implementation and features of the FEC
1440          * hardware on different SoCs, so figure out what type we are.
1441          */
1442         sc->fectype = ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data;
1443
1444         /*
1445          * We have to be told what kind of electrical connection exists between
1446          * the MAC and PHY or we can't operate correctly.
1447          */
1448         if ((ofw_node = ofw_bus_get_node(dev)) == -1) {
1449                 device_printf(dev, "Impossible: Can't find ofw bus node\n");
1450                 error = ENXIO;
1451                 goto out;
1452         }
1453         if (OF_searchprop(ofw_node, "phy-mode", 
1454             phy_conn_name, sizeof(phy_conn_name)) != -1) {
1455                 if (strcasecmp(phy_conn_name, "mii") == 0)
1456                         sc->phy_conn_type = PHY_CONN_MII;
1457                 else if (strcasecmp(phy_conn_name, "rmii") == 0)
1458                         sc->phy_conn_type = PHY_CONN_RMII;
1459                 else if (strcasecmp(phy_conn_name, "rgmii") == 0)
1460                         sc->phy_conn_type = PHY_CONN_RGMII;
1461         }
1462         if (sc->phy_conn_type == PHY_CONN_UNKNOWN) {
1463                 device_printf(sc->dev, "No valid 'phy-mode' "
1464                     "property found in FDT data for device.\n");
1465                 error = ENOATTR;
1466                 goto out;
1467         }
1468
1469         callout_init_mtx(&sc->ffec_callout, &sc->mtx, 0);
1470
1471         /* Allocate bus resources for accessing the hardware. */
1472         rid = 0;
1473         sc->mem_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, 
1474             RF_ACTIVE);
1475         if (sc->mem_res == NULL) {
1476                 device_printf(dev, "could not allocate memory resources.\n");
1477                 error = ENOMEM;
1478                 goto out;
1479         }
1480         rid = 0;
1481         sc->irq_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_IRQ, &rid,
1482             RF_ACTIVE);
1483         if (sc->irq_res == NULL) {
1484                 device_printf(dev, "could not allocate interrupt resources.\n");
1485                 error = ENOMEM;
1486                 goto out;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * Set up TX descriptor ring, descriptors, and dma maps.
1491          */
1492         error = bus_dma_tag_create(
1493             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1494             FEC_DESC_RING_ALIGN, 0,     /* alignment, boundary */
1495             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1496             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1497             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1498             TX_DESC_SIZE, 1,            /* maxsize, nsegments */
1499             TX_DESC_SIZE,               /* maxsegsize */
1500             0,                          /* flags */
1501             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1502             &sc->txdesc_tag);
1503         if (error != 0) {
1504                 device_printf(sc->dev,
1505                     "could not create TX ring DMA tag.\n");
1506                 goto out;
1507         }
1508
1509         error = bus_dmamem_alloc(sc->txdesc_tag, (void**)&sc->txdesc_ring,
1510             BUS_DMA_COHERENT | BUS_DMA_WAITOK | BUS_DMA_ZERO, &sc->txdesc_map);
1511         if (error != 0) {
1512                 device_printf(sc->dev,
1513                     "could not allocate TX descriptor ring.\n");
1514                 goto out;
1515         }
1516
1517         error = bus_dmamap_load(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, sc->txdesc_ring,
1518             TX_DESC_SIZE, ffec_get1paddr, &sc->txdesc_ring_paddr, 0);
1519         if (error != 0) {
1520                 device_printf(sc->dev,
1521                     "could not load TX descriptor ring map.\n");
1522                 goto out;
1523         }
1524
1525         error = bus_dma_tag_create(
1526             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1527             FEC_TXBUF_ALIGN, 0,         /* alignment, boundary */
1528             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1529             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1530             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1531             MCLBYTES, 1,                /* maxsize, nsegments */
1532             MCLBYTES,                   /* maxsegsize */
1533             0,                          /* flags */
1534             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1535             &sc->txbuf_tag);
1536         if (error != 0) {
1537                 device_printf(sc->dev,
1538                     "could not create TX ring DMA tag.\n");
1539                 goto out;
1540         }
1541
1542         for (idx = 0; idx < TX_DESC_COUNT; ++idx) {
1543                 error = bus_dmamap_create(sc->txbuf_tag, 0, 
1544                     &sc->txbuf_map[idx].map);
1545                 if (error != 0) {
1546                         device_printf(sc->dev,
1547                             "could not create TX buffer DMA map.\n");
1548                         goto out;
1549                 }
1550                 ffec_setup_txdesc(sc, idx, 0, 0);
1551         }
1552
1553         /*
1554          * Set up RX descriptor ring, descriptors, dma maps, and mbufs.
1555          */
1556         error = bus_dma_tag_create(
1557             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1558             FEC_DESC_RING_ALIGN, 0,     /* alignment, boundary */
1559             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1560             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1561             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1562             RX_DESC_SIZE, 1,            /* maxsize, nsegments */
1563             RX_DESC_SIZE,               /* maxsegsize */
1564             0,                          /* flags */
1565             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1566             &sc->rxdesc_tag);
1567         if (error != 0) {
1568                 device_printf(sc->dev,
1569                     "could not create RX ring DMA tag.\n");
1570                 goto out;
1571         }
1572
1573         error = bus_dmamem_alloc(sc->rxdesc_tag, (void **)&sc->rxdesc_ring, 
1574             BUS_DMA_COHERENT | BUS_DMA_WAITOK | BUS_DMA_ZERO, &sc->rxdesc_map);
1575         if (error != 0) {
1576                 device_printf(sc->dev,
1577                     "could not allocate RX descriptor ring.\n");
1578                 goto out;
1579         }
1580
1581         error = bus_dmamap_load(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, sc->rxdesc_ring,
1582             RX_DESC_SIZE, ffec_get1paddr, &sc->rxdesc_ring_paddr, 0);
1583         if (error != 0) {
1584                 device_printf(sc->dev,
1585                     "could not load RX descriptor ring map.\n");
1586                 goto out;
1587         }
1588
1589         error = bus_dma_tag_create(
1590             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1591             1, 0,                       /* alignment, boundary */
1592             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1593             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1594             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1595             MCLBYTES, 1,                /* maxsize, nsegments */
1596             MCLBYTES,                   /* maxsegsize */
1597             0,                          /* flags */
1598             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1599             &sc->rxbuf_tag);
1600         if (error != 0) {
1601                 device_printf(sc->dev,
1602                     "could not create RX buf DMA tag.\n");
1603                 goto out;
1604         }
1605
1606         for (idx = 0; idx < RX_DESC_COUNT; ++idx) {
1607                 error = bus_dmamap_create(sc->rxbuf_tag, 0, 
1608                     &sc->rxbuf_map[idx].map);
1609                 if (error != 0) {
1610                         device_printf(sc->dev,
1611                             "could not create RX buffer DMA map.\n");
1612                         goto out;
1613                 }
1614                 if ((m = ffec_alloc_mbufcl(sc)) == NULL) {
1615                         device_printf(dev, "Could not alloc mbuf\n");
1616                         error = ENOMEM;
1617                         goto out;
1618                 }
1619                 if ((error = ffec_setup_rxbuf(sc, idx, m)) != 0) {
1620                         device_printf(sc->dev,
1621                             "could not create new RX buffer.\n");
1622                         goto out;
1623                 }
1624         }
1625
1626         /* Try to get the MAC address from the hardware before resetting it. */
1627         ffec_get_hwaddr(sc, eaddr);
1628
1629         /* Reset the hardware.  Disables all interrupts. */
1630         WR4(sc, FEC_ECR_REG, FEC_ECR_RESET);
1631
1632         /* Setup interrupt handler. */
1633         error = bus_setup_intr(dev, sc->irq_res, INTR_TYPE_NET | INTR_MPSAFE,
1634             NULL, ffec_intr, sc, &sc->intr_cookie);
1635         if (error != 0) {
1636                 device_printf(dev, "could not setup interrupt handler.\n");
1637                 goto out;
1638         }
1639
1640         /*
1641          * Set up the PHY control register.
1642          *
1643          * Speed formula for ENET is md_clock = mac_clock / ((N + 1) * 2).
1644          * Speed formula for FEC is  md_clock = mac_clock / (N * 2)
1645          *
1646          * XXX - Revisit this...
1647          *
1648          * For a Wandboard imx6 (ENET) I was originally using 4, but the uboot
1649          * code uses 10.  Both values seem to work, but I suspect many modern
1650          * PHY parts can do mdio at speeds far above the standard 2.5 MHz.
1651          *
1652          * Different imx manuals use confusingly different terminology (things
1653          * like "system clock" and "internal module clock") with examples that
1654          * use frequencies that have nothing to do with ethernet, giving the
1655          * vague impression that maybe the clock in question is the periphclock
1656          * or something.  In fact, on an imx53 development board (FEC),
1657          * measuring the mdio clock at the pin on the PHY and playing with
1658          * various divisors showed that the root speed was 66 MHz (clk_ipg_root
1659          * aka periphclock) and 13 was the right divisor.
1660          *
1661          * All in all, it seems likely that 13 is a safe divisor for now,
1662          * because if we really do need to base it on the peripheral clock
1663          * speed, then we need a platform-independant get-clock-freq API.
1664          */
1665         mscr = 13 << FEC_MSCR_MII_SPEED_SHIFT;
1666         if (OF_hasprop(ofw_node, "phy-disable-preamble")) {
1667                 mscr |= FEC_MSCR_DIS_PRE;
1668                 if (bootverbose)
1669                         device_printf(dev, "PHY preamble disabled\n");
1670         }
1671         WR4(sc, FEC_MSCR_REG, mscr);
1672
1673         /* Set up the ethernet interface. */
1674         sc->ifp = ifp = if_alloc(IFT_ETHER);
1675
1676         ifp->if_softc = sc;
1677         if_initname(ifp, device_get_name(dev), device_get_unit(dev));
1678         ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
1679         ifp->if_capabilities = IFCAP_VLAN_MTU;
1680         ifp->if_capenable = ifp->if_capabilities;
1681         ifp->if_start = ffec_txstart;
1682         ifp->if_ioctl = ffec_ioctl;
1683         ifp->if_init = ffec_init;
1684         IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, TX_DESC_COUNT - 1);
1685         ifp->if_snd.ifq_drv_maxlen = TX_DESC_COUNT - 1;
1686         IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
1687         ifp->if_hdrlen = sizeof(struct ether_vlan_header);
1688
1689 #if 0 /* XXX The hardware keeps stats we could use for these. */
1690         ifp->if_linkmib = &sc->mibdata;
1691         ifp->if_linkmiblen = sizeof(sc->mibdata);
1692 #endif
1693
1694         /* Set up the miigasket hardware (if any). */
1695         ffec_miigasket_setup(sc);
1696
1697         /* Attach the mii driver. */
1698         error = mii_attach(dev, &sc->miibus, ifp, ffec_media_change,
1699             ffec_media_status, BMSR_DEFCAPMASK, MII_PHY_ANY, MII_OFFSET_ANY,
1700             (sc->fectype & FECTYPE_MVF) ? MIIF_FORCEANEG : 0);
1701         if (error != 0) {
1702                 device_printf(dev, "PHY attach failed\n");
1703                 goto out;
1704         }
1705         sc->mii_softc = device_get_softc(sc->miibus);
1706
1707         /* All ready to run, attach the ethernet interface. */
1708         ether_ifattach(ifp, eaddr);
1709         sc->is_attached = true;
1710
1711         error = 0;
1712 out:
1713
1714         if (error != 0)
1715                 ffec_detach(dev);
1716
1717         return (error);
1718 }
1719
1720 static int
1721 ffec_probe(device_t dev)
1722 {
1723         uintptr_t fectype;
1724
1725         if (!ofw_bus_status_okay(dev))
1726                 return (ENXIO);
1727
1728         fectype = ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data;
1729         if (fectype == FECTYPE_NONE)
1730                 return (ENXIO);
1731
1732         device_set_desc(dev, (fectype & FECFLAG_GBE) ?
1733             "Freescale Gigabit Ethernet Controller" :
1734             "Freescale Fast Ethernet Controller");
1735
1736         return (BUS_PROBE_DEFAULT);
1737 }
1738
1739
1740 static device_method_t ffec_methods[] = {
1741         /* Device interface. */
1742         DEVMETHOD(device_probe,         ffec_probe),
1743         DEVMETHOD(device_attach,        ffec_attach),
1744         DEVMETHOD(device_detach,        ffec_detach),
1745
1746 /*
1747         DEVMETHOD(device_shutdown,      ffec_shutdown),
1748         DEVMETHOD(device_suspend,       ffec_suspend),
1749         DEVMETHOD(device_resume,        ffec_resume),
1750 */
1751
1752         /* MII interface. */
1753         DEVMETHOD(miibus_readreg,       ffec_miibus_readreg),
1754         DEVMETHOD(miibus_writereg,      ffec_miibus_writereg),
1755         DEVMETHOD(miibus_statchg,       ffec_miibus_statchg),
1756
1757         DEVMETHOD_END
1758 };
1759
1760 static driver_t ffec_driver = {
1761         "ffec",
1762         ffec_methods,
1763         sizeof(struct ffec_softc)
1764 };
1765
1766 static devclass_t ffec_devclass;
1767
1768 DRIVER_MODULE(ffec, simplebus, ffec_driver, ffec_devclass, 0, 0);
1769 DRIVER_MODULE(miibus, ffec, miibus_driver, miibus_devclass, 0, 0);
1770
1771 MODULE_DEPEND(ffec, ether, 1, 1, 1);
1772 MODULE_DEPEND(ffec, miibus, 1, 1, 1);