]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.2.git/blob - sys/dev/ffec/if_ffec.c
- Copy stable/10@285827 to releng/10.2 in preparation for 10.2-RC1
[FreeBSD/releng/10.2.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 };
100
101 /*
102  * Flags that describe general differences between the FEC hardware in various
103  * SoCs.  These are ORed into the FECTYPE enum values.
104  */
105 #define FECTYPE_MASK            0x0000ffff
106 #define FECFLAG_GBE             (0x0001 << 16)
107
108 /*
109  * Table of supported FDT compat strings and their associated FECTYPE values.
110  */
111 static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
112         {"fsl,imx51-fec",       FECTYPE_GENERIC},
113         {"fsl,imx53-fec",       FECTYPE_IMX53},
114         {"fsl,imx6q-fec",       FECTYPE_IMX6 | FECFLAG_GBE},
115         {"fsl,mvf600-fec",      FECTYPE_GENERIC},
116         {"fsl,vf-fec",          FECTYPE_GENERIC},
117         {NULL,                  FECTYPE_NONE},
118 };
119
120 /*
121  * Driver data and defines.
122  */
123 #define RX_DESC_COUNT   64
124 #define RX_DESC_SIZE    (sizeof(struct ffec_hwdesc) * RX_DESC_COUNT)
125 #define TX_DESC_COUNT   64
126 #define TX_DESC_SIZE    (sizeof(struct ffec_hwdesc) * TX_DESC_COUNT)
127
128 #define WATCHDOG_TIMEOUT_SECS   5
129 #define STATS_HARVEST_INTERVAL  3
130
131 struct ffec_bufmap {
132         struct mbuf     *mbuf;
133         bus_dmamap_t    map;
134 };
135
136 enum {
137         PHY_CONN_UNKNOWN,
138         PHY_CONN_MII,
139         PHY_CONN_RMII,
140         PHY_CONN_RGMII
141 };
142
143 struct ffec_softc {
144         device_t                dev;
145         device_t                miibus;
146         struct mii_data *       mii_softc;
147         struct ifnet            *ifp;
148         int                     if_flags;
149         struct mtx              mtx;
150         struct resource         *irq_res;
151         struct resource         *mem_res;
152         void *                  intr_cookie;
153         struct callout          ffec_callout;
154         uint8_t                 phy_conn_type;
155         uint8_t                 fectype;
156         boolean_t               link_is_up;
157         boolean_t               is_attached;
158         boolean_t               is_detaching;
159         int                     tx_watchdog_count;
160         int                     stats_harvest_count;
161
162         bus_dma_tag_t           rxdesc_tag;
163         bus_dmamap_t            rxdesc_map;
164         struct ffec_hwdesc      *rxdesc_ring;
165         bus_addr_t              rxdesc_ring_paddr;
166         bus_dma_tag_t           rxbuf_tag;
167         struct ffec_bufmap      rxbuf_map[RX_DESC_COUNT];
168         uint32_t                rx_idx;
169
170         bus_dma_tag_t           txdesc_tag;
171         bus_dmamap_t            txdesc_map;
172         struct ffec_hwdesc      *txdesc_ring;
173         bus_addr_t              txdesc_ring_paddr;
174         bus_dma_tag_t           txbuf_tag;
175         struct ffec_bufmap      txbuf_map[RX_DESC_COUNT];
176         uint32_t                tx_idx_head;
177         uint32_t                tx_idx_tail;
178         int                     txcount;
179 };
180
181 #define FFEC_LOCK(sc)                   mtx_lock(&(sc)->mtx)
182 #define FFEC_UNLOCK(sc)                 mtx_unlock(&(sc)->mtx)
183 #define FFEC_LOCK_INIT(sc)              mtx_init(&(sc)->mtx, \
184             device_get_nameunit((sc)->dev), MTX_NETWORK_LOCK, MTX_DEF)
185 #define FFEC_LOCK_DESTROY(sc)           mtx_destroy(&(sc)->mtx);
186 #define FFEC_ASSERT_LOCKED(sc)          mtx_assert(&(sc)->mtx, MA_OWNED);
187 #define FFEC_ASSERT_UNLOCKED(sc)        mtx_assert(&(sc)->mtx, MA_NOTOWNED);
188
189 static void ffec_init_locked(struct ffec_softc *sc);
190 static void ffec_stop_locked(struct ffec_softc *sc);
191 static void ffec_txstart_locked(struct ffec_softc *sc);
192 static void ffec_txfinish_locked(struct ffec_softc *sc);
193
194 static inline uint16_t
195 RD2(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off)
196 {
197
198         return (bus_read_2(sc->mem_res, off));
199 }
200
201 static inline void
202 WR2(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off, uint16_t val)
203 {
204
205         bus_write_2(sc->mem_res, off, val);
206 }
207
208 static inline uint32_t
209 RD4(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off)
210 {
211
212         return (bus_read_4(sc->mem_res, off));
213 }
214
215 static inline void
216 WR4(struct ffec_softc *sc, bus_size_t off, uint32_t val)
217 {
218
219         bus_write_4(sc->mem_res, off, val);
220 }
221
222 static inline uint32_t
223 next_rxidx(struct ffec_softc *sc, uint32_t curidx)
224 {
225
226         return ((curidx == RX_DESC_COUNT - 1) ? 0 : curidx + 1);
227 }
228
229 static inline uint32_t
230 next_txidx(struct ffec_softc *sc, uint32_t curidx)
231 {
232
233         return ((curidx == TX_DESC_COUNT - 1) ? 0 : curidx + 1);
234 }
235
236 static void
237 ffec_get1paddr(void *arg, bus_dma_segment_t *segs, int nsegs, int error)
238 {
239
240         if (error != 0)
241                 return;
242         *(bus_addr_t *)arg = segs[0].ds_addr;
243 }
244
245 static void
246 ffec_miigasket_setup(struct ffec_softc *sc)
247 {
248         uint32_t ifmode;
249
250         /*
251          * We only need the gasket for MII and RMII connections on certain SoCs.
252          */
253
254         switch (sc->fectype & FECTYPE_MASK)
255         {
256         case FECTYPE_IMX53:
257                 break;
258         default:
259                 return;
260         }
261
262         switch (sc->phy_conn_type)
263         {
264         case PHY_CONN_MII:
265                 ifmode = 0;
266                 break;
267         case PHY_CONN_RMII:
268                 ifmode = FEC_MIIGSK_CFGR_IF_MODE_RMII;
269                 break;
270         default:
271                 return;
272         }
273
274         /*
275          * Disable the gasket, configure for either MII or RMII, then enable.
276          */
277
278         WR2(sc, FEC_MIIGSK_ENR, 0);
279         while (RD2(sc, FEC_MIIGSK_ENR) & FEC_MIIGSK_ENR_READY)
280                 continue;
281
282         WR2(sc, FEC_MIIGSK_CFGR, ifmode);
283
284         WR2(sc, FEC_MIIGSK_ENR, FEC_MIIGSK_ENR_EN);
285         while (!(RD2(sc, FEC_MIIGSK_ENR) & FEC_MIIGSK_ENR_READY))
286                 continue;
287 }
288
289 static boolean_t
290 ffec_miibus_iowait(struct ffec_softc *sc)
291 {
292         uint32_t timeout;
293
294         for (timeout = 10000; timeout != 0; --timeout)
295                 if (RD4(sc, FEC_IER_REG) & FEC_IER_MII)
296                         return (true);
297
298         return (false);
299 }
300
301 static int
302 ffec_miibus_readreg(device_t dev, int phy, int reg)
303 {
304         struct ffec_softc *sc;
305         int val;
306
307         sc = device_get_softc(dev);
308
309         WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_MII);
310
311         WR4(sc, FEC_MMFR_REG, FEC_MMFR_OP_READ |
312             FEC_MMFR_ST_VALUE | FEC_MMFR_TA_VALUE |
313             ((phy << FEC_MMFR_PA_SHIFT) & FEC_MMFR_PA_MASK) |
314             ((reg << FEC_MMFR_RA_SHIFT) & FEC_MMFR_RA_MASK));
315
316         if (!ffec_miibus_iowait(sc)) {
317                 device_printf(dev, "timeout waiting for mii read\n");
318                 return (-1); /* All-ones is a symptom of bad mdio. */
319         }
320
321         val = RD4(sc, FEC_MMFR_REG) & FEC_MMFR_DATA_MASK;
322
323         return (val);
324 }
325
326 static int
327 ffec_miibus_writereg(device_t dev, int phy, int reg, int val)
328 {
329         struct ffec_softc *sc;
330
331         sc = device_get_softc(dev);
332
333         WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_MII);
334
335         WR4(sc, FEC_MMFR_REG, FEC_MMFR_OP_WRITE |
336             FEC_MMFR_ST_VALUE | FEC_MMFR_TA_VALUE |
337             ((phy << FEC_MMFR_PA_SHIFT) & FEC_MMFR_PA_MASK) |
338             ((reg << FEC_MMFR_RA_SHIFT) & FEC_MMFR_RA_MASK) |
339             (val & FEC_MMFR_DATA_MASK));
340
341         if (!ffec_miibus_iowait(sc)) {
342                 device_printf(dev, "timeout waiting for mii write\n");
343                 return (-1);
344         }
345
346         return (0);
347 }
348
349 static void
350 ffec_miibus_statchg(device_t dev)
351 {
352         struct ffec_softc *sc;
353         struct mii_data *mii;
354         uint32_t ecr, rcr, tcr;
355
356         /*
357          * Called by the MII bus driver when the PHY establishes link to set the
358          * MAC interface registers.
359          */
360
361         sc = device_get_softc(dev);
362
363         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
364
365         mii = sc->mii_softc;
366
367         if (mii->mii_media_status & IFM_ACTIVE)
368                 sc->link_is_up = true;
369         else
370                 sc->link_is_up = false;
371
372         ecr = RD4(sc, FEC_ECR_REG) & ~FEC_ECR_SPEED;
373         rcr = RD4(sc, FEC_RCR_REG) & ~(FEC_RCR_RMII_10T | FEC_RCR_RMII_MODE |
374             FEC_RCR_RGMII_EN | FEC_RCR_DRT | FEC_RCR_FCE);
375         tcr = RD4(sc, FEC_TCR_REG) & ~FEC_TCR_FDEN;
376
377         rcr |= FEC_RCR_MII_MODE; /* Must always be on even for R[G]MII. */
378         switch (sc->phy_conn_type) {
379         case PHY_CONN_MII:
380                 break;
381         case PHY_CONN_RMII:
382                 rcr |= FEC_RCR_RMII_MODE;
383                 break;
384         case PHY_CONN_RGMII:
385                 rcr |= FEC_RCR_RGMII_EN;
386                 break;
387         }
388
389         switch (IFM_SUBTYPE(mii->mii_media_active)) {
390         case IFM_1000_T:
391         case IFM_1000_SX:
392                 ecr |= FEC_ECR_SPEED;
393                 break;
394         case IFM_100_TX:
395                 /* Not-FEC_ECR_SPEED + not-FEC_RCR_RMII_10T means 100TX */
396                 break;
397         case IFM_10_T:
398                 rcr |= FEC_RCR_RMII_10T;
399                 break;
400         case IFM_NONE:
401                 sc->link_is_up = false;
402                 return;
403         default:
404                 sc->link_is_up = false;
405                 device_printf(dev, "Unsupported media %u\n",
406                     IFM_SUBTYPE(mii->mii_media_active));
407                 return;
408         }
409
410         if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_FDX) != 0)
411                 tcr |= FEC_TCR_FDEN;
412         else
413                 rcr |= FEC_RCR_DRT;
414
415         if ((IFM_OPTIONS(mii->mii_media_active) & IFM_FLOW) != 0)
416                 rcr |= FEC_RCR_FCE;
417
418         WR4(sc, FEC_RCR_REG, rcr);
419         WR4(sc, FEC_TCR_REG, tcr);
420         WR4(sc, FEC_ECR_REG, ecr);
421 }
422
423 static void
424 ffec_media_status(struct ifnet * ifp, struct ifmediareq *ifmr)
425 {
426         struct ffec_softc *sc;
427         struct mii_data *mii;
428
429
430         sc = ifp->if_softc;
431         mii = sc->mii_softc;
432         FFEC_LOCK(sc);
433         mii_pollstat(mii);
434         ifmr->ifm_active = mii->mii_media_active;
435         ifmr->ifm_status = mii->mii_media_status;
436         FFEC_UNLOCK(sc);
437 }
438
439 static int
440 ffec_media_change_locked(struct ffec_softc *sc)
441 {
442
443         return (mii_mediachg(sc->mii_softc));
444 }
445
446 static int
447 ffec_media_change(struct ifnet * ifp)
448 {
449         struct ffec_softc *sc;
450         int error;
451
452         sc = ifp->if_softc;
453
454         FFEC_LOCK(sc);
455         error = ffec_media_change_locked(sc);
456         FFEC_UNLOCK(sc);
457         return (error);
458 }
459
460 static void ffec_clear_stats(struct ffec_softc *sc)
461 {
462
463         WR4(sc, FEC_RMON_R_PACKETS, 0);
464         WR4(sc, FEC_RMON_R_MC_PKT, 0);
465         WR4(sc, FEC_RMON_R_CRC_ALIGN, 0);
466         WR4(sc, FEC_RMON_R_UNDERSIZE, 0);
467         WR4(sc, FEC_RMON_R_OVERSIZE, 0);
468         WR4(sc, FEC_RMON_R_FRAG, 0);
469         WR4(sc, FEC_RMON_R_JAB, 0);
470         WR4(sc, FEC_RMON_T_PACKETS, 0);
471         WR4(sc, FEC_RMON_T_MC_PKT, 0);
472         WR4(sc, FEC_RMON_T_CRC_ALIGN, 0);
473         WR4(sc, FEC_RMON_T_UNDERSIZE, 0);
474         WR4(sc, FEC_RMON_T_OVERSIZE , 0);
475         WR4(sc, FEC_RMON_T_FRAG, 0);
476         WR4(sc, FEC_RMON_T_JAB, 0);
477         WR4(sc, FEC_RMON_T_COL, 0);
478 }
479
480 static void
481 ffec_harvest_stats(struct ffec_softc *sc)
482 {
483         struct ifnet *ifp;
484
485         /* We don't need to harvest too often. */
486         if (++sc->stats_harvest_count < STATS_HARVEST_INTERVAL)
487                 return;
488
489         /*
490          * Try to avoid harvesting unless the IDLE flag is on, but if it has
491          * been too long just go ahead and do it anyway, the worst that'll
492          * happen is we'll lose a packet count or two as we clear at the end.
493          */
494         if (sc->stats_harvest_count < (2 * STATS_HARVEST_INTERVAL) &&
495             ((RD4(sc, FEC_MIBC_REG) & FEC_MIBC_IDLE) == 0))
496                 return;
497
498         sc->stats_harvest_count = 0;
499         ifp = sc->ifp;
500
501         ifp->if_ipackets   += RD4(sc, FEC_RMON_R_PACKETS);
502         ifp->if_imcasts    += RD4(sc, FEC_RMON_R_MC_PKT);
503         ifp->if_ierrors    += RD4(sc, FEC_RMON_R_CRC_ALIGN);
504         ifp->if_ierrors    += RD4(sc, FEC_RMON_R_UNDERSIZE);
505         ifp->if_ierrors    += RD4(sc, FEC_RMON_R_OVERSIZE);
506         ifp->if_ierrors    += RD4(sc, FEC_RMON_R_FRAG);
507         ifp->if_ierrors    += RD4(sc, FEC_RMON_R_JAB);
508
509         ifp->if_opackets   += RD4(sc, FEC_RMON_T_PACKETS);
510         ifp->if_omcasts    += RD4(sc, FEC_RMON_T_MC_PKT);
511         ifp->if_oerrors    += RD4(sc, FEC_RMON_T_CRC_ALIGN);
512         ifp->if_oerrors    += RD4(sc, FEC_RMON_T_UNDERSIZE);
513         ifp->if_oerrors    += RD4(sc, FEC_RMON_T_OVERSIZE );
514         ifp->if_oerrors    += RD4(sc, FEC_RMON_T_FRAG);
515         ifp->if_oerrors    += RD4(sc, FEC_RMON_T_JAB);
516
517         ifp->if_collisions += RD4(sc, FEC_RMON_T_COL);
518
519         ffec_clear_stats(sc);
520 }
521
522 static void
523 ffec_tick(void *arg)
524 {
525         struct ffec_softc *sc;
526         struct ifnet *ifp;
527         int link_was_up;
528
529         sc = arg;
530
531         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
532
533         ifp = sc->ifp;
534
535         if (!(ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING))
536             return;
537
538         /*
539          * Typical tx watchdog.  If this fires it indicates that we enqueued
540          * packets for output and never got a txdone interrupt for them.  Maybe
541          * it's a missed interrupt somehow, just pretend we got one.
542          */
543         if (sc->tx_watchdog_count > 0) {
544                 if (--sc->tx_watchdog_count == 0) {
545                         ffec_txfinish_locked(sc);
546                 }
547         }
548
549         /* Gather stats from hardware counters. */
550         ffec_harvest_stats(sc);
551
552         /* Check the media status. */
553         link_was_up = sc->link_is_up;
554         mii_tick(sc->mii_softc);
555         if (sc->link_is_up && !link_was_up)
556                 ffec_txstart_locked(sc);
557
558         /* Schedule another check one second from now. */
559         callout_reset(&sc->ffec_callout, hz, ffec_tick, sc);
560 }
561
562 inline static uint32_t
563 ffec_setup_txdesc(struct ffec_softc *sc, int idx, bus_addr_t paddr, 
564     uint32_t len)
565 {
566         uint32_t nidx;
567         uint32_t flags;
568
569         nidx = next_txidx(sc, idx);
570
571         /* Addr/len 0 means we're clearing the descriptor after xmit done. */
572         if (paddr == 0 || len == 0) {
573                 flags = 0;
574                 --sc->txcount;
575         } else {
576                 flags = FEC_TXDESC_READY | FEC_TXDESC_L | FEC_TXDESC_TC;
577                 ++sc->txcount;
578         }
579         if (nidx == 0)
580                 flags |= FEC_TXDESC_WRAP;
581
582         /*
583          * The hardware requires 32-bit physical addresses.  We set up the dma
584          * tag to indicate that, so the cast to uint32_t should never lose
585          * significant bits.
586          */
587         sc->txdesc_ring[idx].buf_paddr = (uint32_t)paddr;
588         sc->txdesc_ring[idx].flags_len = flags | len; /* Must be set last! */
589
590         return (nidx);
591 }
592
593 static int
594 ffec_setup_txbuf(struct ffec_softc *sc, int idx, struct mbuf **mp)
595 {
596         struct mbuf * m;
597         int error, nsegs;
598         struct bus_dma_segment seg;
599
600         if ((m = m_defrag(*mp, M_NOWAIT)) == NULL)
601                 return (ENOMEM);
602         *mp = m;
603
604         error = bus_dmamap_load_mbuf_sg(sc->txbuf_tag, sc->txbuf_map[idx].map,
605             m, &seg, &nsegs, 0);
606         if (error != 0) {
607                 return (ENOMEM);
608         }
609         bus_dmamap_sync(sc->txbuf_tag, sc->txbuf_map[idx].map, 
610             BUS_DMASYNC_PREWRITE);
611
612         sc->txbuf_map[idx].mbuf = m;
613         ffec_setup_txdesc(sc, idx, seg.ds_addr, seg.ds_len);
614
615         return (0);
616
617 }
618
619 static void
620 ffec_txstart_locked(struct ffec_softc *sc)
621 {
622         struct ifnet *ifp;
623         struct mbuf *m;
624         int enqueued;
625
626         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
627
628         if (!sc->link_is_up)
629                 return;
630
631         ifp = sc->ifp;
632
633         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_OACTIVE)
634                 return;
635
636         enqueued = 0;
637
638         for (;;) {
639                 if (sc->txcount == (TX_DESC_COUNT-1)) {
640                         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_OACTIVE;
641                         break;
642                 }
643                 IFQ_DRV_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
644                 if (m == NULL)
645                         break;
646                 if (ffec_setup_txbuf(sc, sc->tx_idx_head, &m) != 0) {
647                         IFQ_DRV_PREPEND(&ifp->if_snd, m);
648                         break;
649                 }
650                 BPF_MTAP(ifp, m);
651                 sc->tx_idx_head = next_txidx(sc, sc->tx_idx_head);
652                 ++enqueued;
653         }
654
655         if (enqueued != 0) {
656                 bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
657                 WR4(sc, FEC_TDAR_REG, FEC_TDAR_TDAR);
658                 bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
659                 sc->tx_watchdog_count = WATCHDOG_TIMEOUT_SECS;
660         }
661 }
662
663 static void
664 ffec_txstart(struct ifnet *ifp)
665 {
666         struct ffec_softc *sc = ifp->if_softc;
667
668         FFEC_LOCK(sc);
669         ffec_txstart_locked(sc);
670         FFEC_UNLOCK(sc);
671 }
672
673 static void
674 ffec_txfinish_locked(struct ffec_softc *sc)
675 {
676         struct ifnet *ifp;
677         struct ffec_hwdesc *desc;
678         struct ffec_bufmap *bmap;
679         boolean_t retired_buffer;
680
681         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
682
683         /* XXX Can't set PRE|POST right now, but we need both. */
684         bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_PREREAD);
685         bus_dmamap_sync(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
686         ifp = sc->ifp;
687         retired_buffer = false;
688         while (sc->tx_idx_tail != sc->tx_idx_head) {
689                 desc = &sc->txdesc_ring[sc->tx_idx_tail];
690                 if (desc->flags_len & FEC_TXDESC_READY)
691                         break;
692                 retired_buffer = true;
693                 bmap = &sc->txbuf_map[sc->tx_idx_tail];
694                 bus_dmamap_sync(sc->txbuf_tag, bmap->map, 
695                     BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
696                 bus_dmamap_unload(sc->txbuf_tag, bmap->map);
697                 m_freem(bmap->mbuf);
698                 bmap->mbuf = NULL;
699                 ffec_setup_txdesc(sc, sc->tx_idx_tail, 0, 0);
700                 sc->tx_idx_tail = next_txidx(sc, sc->tx_idx_tail);
701         }
702
703         /*
704          * If we retired any buffers, there will be open tx slots available in
705          * the descriptor ring, go try to start some new output.
706          */
707         if (retired_buffer) {
708                 ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_OACTIVE;
709                 ffec_txstart_locked(sc);
710         }
711
712         /* If there are no buffers outstanding, muzzle the watchdog. */
713         if (sc->tx_idx_tail == sc->tx_idx_head) {
714                 sc->tx_watchdog_count = 0;
715         }
716 }
717
718 inline static uint32_t
719 ffec_setup_rxdesc(struct ffec_softc *sc, int idx, bus_addr_t paddr)
720 {
721         uint32_t nidx;
722
723         /*
724          * The hardware requires 32-bit physical addresses.  We set up the dma
725          * tag to indicate that, so the cast to uint32_t should never lose
726          * significant bits.
727          */
728         nidx = next_rxidx(sc, idx);
729         sc->rxdesc_ring[idx].buf_paddr = (uint32_t)paddr;
730         sc->rxdesc_ring[idx].flags_len = FEC_RXDESC_EMPTY | 
731                 ((nidx == 0) ? FEC_RXDESC_WRAP : 0);
732
733         return (nidx);
734 }
735
736 static int
737 ffec_setup_rxbuf(struct ffec_softc *sc, int idx, struct mbuf * m)
738 {
739         int error, nsegs;
740         struct bus_dma_segment seg;
741
742         /*
743          * We need to leave at least ETHER_ALIGN bytes free at the beginning of
744          * the buffer to allow the data to be re-aligned after receiving it (by
745          * copying it backwards ETHER_ALIGN bytes in the same buffer).  We also
746          * have to ensure that the beginning of the buffer is aligned to the
747          * hardware's requirements.
748          */
749         m_adj(m, roundup(ETHER_ALIGN, FEC_RXBUF_ALIGN));
750
751         error = bus_dmamap_load_mbuf_sg(sc->rxbuf_tag, sc->rxbuf_map[idx].map,
752             m, &seg, &nsegs, 0);
753         if (error != 0) {
754                 return (error);
755         }
756
757         bus_dmamap_sync(sc->rxbuf_tag, sc->rxbuf_map[idx].map, 
758             BUS_DMASYNC_PREREAD);
759
760         sc->rxbuf_map[idx].mbuf = m;
761         ffec_setup_rxdesc(sc, idx, seg.ds_addr);
762         
763         return (0);
764 }
765
766 static struct mbuf *
767 ffec_alloc_mbufcl(struct ffec_softc *sc)
768 {
769         struct mbuf *m;
770
771         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
772         m->m_pkthdr.len = m->m_len = m->m_ext.ext_size;
773
774         return (m);
775 }
776
777 static void
778 ffec_rxfinish_onebuf(struct ffec_softc *sc, int len)
779 {
780         struct mbuf *m, *newmbuf;
781         struct ffec_bufmap *bmap;
782         uint8_t *dst, *src;
783         int error;
784
785         /*
786          *  First try to get a new mbuf to plug into this slot in the rx ring.
787          *  If that fails, drop the current packet and recycle the current
788          *  mbuf, which is still mapped and loaded.
789          */
790         if ((newmbuf = ffec_alloc_mbufcl(sc)) == NULL) {
791                 ++sc->ifp->if_iqdrops;
792                 ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx, 
793                     sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
794                 return;
795         }
796
797         /*
798          *  Unfortunately, the protocol headers need to be aligned on a 32-bit
799          *  boundary for the upper layers.  The hardware requires receive
800          *  buffers to be 16-byte aligned.  The ethernet header is 14 bytes,
801          *  leaving the protocol header unaligned.  We used m_adj() after
802          *  allocating the buffer to leave empty space at the start of the
803          *  buffer, now we'll use the alignment agnostic bcopy() routine to
804          *  shuffle all the data backwards 2 bytes and adjust m_data.
805          *
806          *  XXX imx6 hardware is able to do this 2-byte alignment by setting the
807          *  SHIFT16 bit in the RACC register.  Older hardware doesn't have that
808          *  feature, but for them could we speed this up by copying just the
809          *  protocol headers into their own small mbuf then chaining the cluster
810          *  to it?  That way we'd only need to copy like 64 bytes or whatever
811          *  the biggest header is, instead of the whole 1530ish-byte frame.
812          */
813
814         FFEC_UNLOCK(sc);
815
816         bmap = &sc->rxbuf_map[sc->rx_idx];
817         len -= ETHER_CRC_LEN;
818         bus_dmamap_sync(sc->rxbuf_tag, bmap->map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
819         bus_dmamap_unload(sc->rxbuf_tag, bmap->map);
820         m = bmap->mbuf;
821         bmap->mbuf = NULL;
822         m->m_len = len;
823         m->m_pkthdr.len = len;
824         m->m_pkthdr.rcvif = sc->ifp;
825
826         src = mtod(m, uint8_t*);
827         dst = src - ETHER_ALIGN;
828         bcopy(src, dst, len);
829         m->m_data = dst;
830         sc->ifp->if_input(sc->ifp, m);
831
832         FFEC_LOCK(sc);
833
834         if ((error = ffec_setup_rxbuf(sc, sc->rx_idx, newmbuf)) != 0) {
835                 device_printf(sc->dev, "ffec_setup_rxbuf error %d\n", error);
836                 /* XXX Now what?  We've got a hole in the rx ring. */
837         }
838
839 }
840
841 static void
842 ffec_rxfinish_locked(struct ffec_softc *sc)
843 {
844         struct ffec_hwdesc *desc;
845         int len;
846         boolean_t produced_empty_buffer;
847
848         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
849
850         /* XXX Can't set PRE|POST right now, but we need both. */
851         bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, BUS_DMASYNC_PREREAD);
852         bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
853         produced_empty_buffer = false;
854         for (;;) {
855                 desc = &sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx];
856                 if (desc->flags_len & FEC_RXDESC_EMPTY)
857                         break;
858                 produced_empty_buffer = true;
859                 len = (desc->flags_len & FEC_RXDESC_LEN_MASK);
860                 if (len < 64) {
861                         /*
862                          * Just recycle the descriptor and continue.           .
863                          */
864                         ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx,
865                             sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
866                 } else if ((desc->flags_len & FEC_RXDESC_L) == 0) {
867                         /*
868                          * The entire frame is not in this buffer.  Impossible.
869                          * Recycle the descriptor and continue.
870                          *
871                          * XXX what's the right way to handle this? Probably we
872                          * should stop/init the hardware because this should
873                          * just really never happen when we have buffers bigger
874                          * than the maximum frame size.
875                          */
876                         device_printf(sc->dev, 
877                             "fec_rxfinish: received frame without LAST bit set");
878                         ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx, 
879                             sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
880                 } else if (desc->flags_len & FEC_RXDESC_ERROR_BITS) {
881                         /*
882                          *  Something went wrong with receiving the frame, we
883                          *  don't care what (the hardware has counted the error
884                          *  in the stats registers already), we just reuse the
885                          *  same mbuf, which is still dma-mapped, by resetting
886                          *  the rx descriptor.
887                          */
888                         ffec_setup_rxdesc(sc, sc->rx_idx, 
889                             sc->rxdesc_ring[sc->rx_idx].buf_paddr);
890                 } else {
891                         /*
892                          *  Normal case: a good frame all in one buffer.
893                          */
894                         ffec_rxfinish_onebuf(sc, len);
895                 }
896                 sc->rx_idx = next_rxidx(sc, sc->rx_idx);
897         }
898
899         if (produced_empty_buffer) {
900                 bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
901                 WR4(sc, FEC_RDAR_REG, FEC_RDAR_RDAR);
902                 bus_dmamap_sync(sc->rxdesc_tag, sc->txdesc_map, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
903         }
904 }
905
906 static void
907 ffec_get_hwaddr(struct ffec_softc *sc, uint8_t *hwaddr)
908 {
909         uint32_t palr, paur, rnd;
910
911         /*
912          * Try to recover a MAC address from the running hardware. If there's
913          * something non-zero there, assume the bootloader did the right thing
914          * and just use it.
915          *
916          * Otherwise, set the address to a convenient locally assigned address,
917          * 'bsd' + random 24 low-order bits.  'b' is 0x62, which has the locally
918          * assigned bit set, and the broadcast/multicast bit clear.
919          */
920         palr = RD4(sc, FEC_PALR_REG);
921         paur = RD4(sc, FEC_PAUR_REG) & FEC_PAUR_PADDR2_MASK;
922         if ((palr | paur) != 0) {
923                 hwaddr[0] = palr >> 24;
924                 hwaddr[1] = palr >> 16;
925                 hwaddr[2] = palr >>  8;
926                 hwaddr[3] = palr >>  0;
927                 hwaddr[4] = paur >> 24;
928                 hwaddr[5] = paur >> 16;
929         } else {
930                 rnd = arc4random() & 0x00ffffff;
931                 hwaddr[0] = 'b';
932                 hwaddr[1] = 's';
933                 hwaddr[2] = 'd';
934                 hwaddr[3] = rnd >> 16;
935                 hwaddr[4] = rnd >>  8;
936                 hwaddr[5] = rnd >>  0;
937         }
938
939         if (bootverbose) {
940                 device_printf(sc->dev,
941                     "MAC address %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:\n",
942                     hwaddr[0], hwaddr[1], hwaddr[2], 
943                     hwaddr[3], hwaddr[4], hwaddr[5]);
944         }
945 }
946
947 static void
948 ffec_setup_rxfilter(struct ffec_softc *sc)
949 {
950         struct ifnet *ifp;
951         struct ifmultiaddr *ifma;
952         uint8_t *eaddr;
953         uint32_t crc;
954         uint64_t ghash, ihash;
955
956         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
957
958         ifp = sc->ifp;
959
960         /*
961          * Set the multicast (group) filter hash.
962          */
963         if ((ifp->if_flags & IFF_ALLMULTI))
964                 ghash = 0xffffffffffffffffLLU;
965         else {
966                 ghash = 0;
967                 if_maddr_rlock(ifp);
968                 TAILQ_FOREACH(ifma, &sc->ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
969                         if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_LINK)
970                                 continue;
971                         /* 6 bits from MSB in LE CRC32 are used for hash. */
972                         crc = ether_crc32_le(LLADDR((struct sockaddr_dl *)
973                             ifma->ifma_addr), ETHER_ADDR_LEN);
974                         ghash |= 1LLU << (((uint8_t *)&crc)[3] >> 2);
975                 }
976                 if_maddr_runlock(ifp);
977         }
978         WR4(sc, FEC_GAUR_REG, (uint32_t)(ghash >> 32));
979         WR4(sc, FEC_GALR_REG, (uint32_t)ghash);
980
981         /*
982          * Set the individual address filter hash.
983          *
984          * XXX Is 0 the right value when promiscuous is off?  This hw feature
985          * seems to support the concept of MAC address aliases, does such a
986          * thing even exist?
987          */
988         if ((ifp->if_flags & IFF_PROMISC))
989                 ihash = 0xffffffffffffffffLLU;
990         else {
991                 ihash = 0;
992         }
993         WR4(sc, FEC_IAUR_REG, (uint32_t)(ihash >> 32));
994         WR4(sc, FEC_IALR_REG, (uint32_t)ihash);
995
996         /*
997          * Set the primary address.
998          */
999         eaddr = IF_LLADDR(ifp);
1000         WR4(sc, FEC_PALR_REG, (eaddr[0] << 24) | (eaddr[1] << 16) |
1001             (eaddr[2] <<  8) | eaddr[3]);
1002         WR4(sc, FEC_PAUR_REG, (eaddr[4] << 24) | (eaddr[5] << 16));
1003 }
1004
1005 static void
1006 ffec_stop_locked(struct ffec_softc *sc)
1007 {
1008         struct ifnet *ifp;
1009         struct ffec_hwdesc *desc;
1010         struct ffec_bufmap *bmap;
1011         int idx;
1012
1013         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
1014
1015         ifp = sc->ifp;
1016         ifp->if_drv_flags &= ~(IFF_DRV_RUNNING | IFF_DRV_OACTIVE);
1017         sc->tx_watchdog_count = 0;
1018         sc->stats_harvest_count = 0;
1019
1020         /* 
1021          * Stop the hardware, mask all interrupts, and clear all current
1022          * interrupt status bits.
1023          */
1024         WR4(sc, FEC_ECR_REG, RD4(sc, FEC_ECR_REG) & ~FEC_ECR_ETHEREN);
1025         WR4(sc, FEC_IEM_REG, 0x00000000);
1026         WR4(sc, FEC_IER_REG, 0xffffffff);
1027
1028         /*
1029          * Stop the media-check callout.  Do not use callout_drain() because
1030          * we're holding a mutex the callout acquires, and if it's currently
1031          * waiting to acquire it, we'd deadlock.  If it is waiting now, the
1032          * ffec_tick() routine will return without doing anything when it sees
1033          * that IFF_DRV_RUNNING is not set, so avoiding callout_drain() is safe.
1034          */
1035         callout_stop(&sc->ffec_callout);
1036
1037         /*
1038          * Discard all untransmitted buffers.  Each buffer is simply freed;
1039          * it's as if the bits were transmitted and then lost on the wire.
1040          *
1041          * XXX Is this right?  Or should we use IFQ_DRV_PREPEND() to put them
1042          * back on the queue for when we get restarted later?
1043          */
1044         idx = sc->tx_idx_tail;
1045         while (idx != sc->tx_idx_head) {
1046                 desc = &sc->txdesc_ring[idx];
1047                 bmap = &sc->txbuf_map[idx];
1048                 if (desc->buf_paddr != 0) {
1049                         bus_dmamap_unload(sc->txbuf_tag, bmap->map);
1050                         m_freem(bmap->mbuf);
1051                         bmap->mbuf = NULL;
1052                         ffec_setup_txdesc(sc, idx, 0, 0);
1053                 }
1054                 idx = next_txidx(sc, idx);
1055         }
1056
1057         /*
1058          * Discard all unprocessed receive buffers.  This amounts to just
1059          * pretending that nothing ever got received into them.  We reuse the
1060          * mbuf already mapped for each desc, simply turning the EMPTY flags
1061          * back on so they'll get reused when we start up again.
1062          */
1063         for (idx = 0; idx < RX_DESC_COUNT; ++idx) {
1064                 desc = &sc->rxdesc_ring[idx];
1065                 ffec_setup_rxdesc(sc, idx, desc->buf_paddr);
1066         }
1067 }
1068
1069 static void
1070 ffec_init_locked(struct ffec_softc *sc)
1071 {
1072         struct ifnet *ifp = sc->ifp;
1073         uint32_t maxbuf, maxfl, regval;
1074
1075         FFEC_ASSERT_LOCKED(sc);
1076
1077         /*
1078          * The hardware has a limit of 0x7ff as the max frame length (see
1079          * comments for MRBR below), and we use mbuf clusters as receive
1080          * buffers, and we currently are designed to receive an entire frame
1081          * into a single buffer.
1082          *
1083          * We start with a MCLBYTES-sized cluster, but we have to offset into
1084          * the buffer by ETHER_ALIGN to make room for post-receive re-alignment,
1085          * and then that value has to be rounded up to the hardware's DMA
1086          * alignment requirements, so all in all our buffer is that much smaller
1087          * than MCLBYTES.
1088          *
1089          * The resulting value is used as the frame truncation length and the
1090          * max buffer receive buffer size for now.  It'll become more complex
1091          * when we support jumbo frames and receiving fragments of them into
1092          * separate buffers.
1093          */
1094         maxbuf = MCLBYTES - roundup(ETHER_ALIGN, FEC_RXBUF_ALIGN);
1095         maxfl = min(maxbuf, 0x7ff);
1096
1097         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING)
1098                 return;
1099
1100         /* Mask all interrupts and clear all current interrupt status bits. */
1101         WR4(sc, FEC_IEM_REG, 0x00000000);
1102         WR4(sc, FEC_IER_REG, 0xffffffff);
1103
1104         /*
1105          * Go set up palr/puar, galr/gaur, ialr/iaur.
1106          */
1107         ffec_setup_rxfilter(sc);
1108
1109         /*
1110          * TFWR - Transmit FIFO watermark register.
1111          *
1112          * Set the transmit fifo watermark register to "store and forward" mode
1113          * and also set a threshold of 128 bytes in the fifo before transmission
1114          * of a frame begins (to avoid dma underruns).  Recent FEC hardware
1115          * supports STRFWD and when that bit is set, the watermark level in the
1116          * low bits is ignored.  Older hardware doesn't have STRFWD, but writing
1117          * to that bit is innocuous, and the TWFR bits get used instead.
1118          */
1119         WR4(sc, FEC_TFWR_REG, FEC_TFWR_STRFWD | FEC_TFWR_TWFR_128BYTE);
1120
1121         /* RCR - Receive control register.
1122          *
1123          * Set max frame length + clean out anything left from u-boot.
1124          */
1125         WR4(sc, FEC_RCR_REG, (maxfl << FEC_RCR_MAX_FL_SHIFT));
1126
1127         /*
1128          * TCR - Transmit control register.
1129          *
1130          * Clean out anything left from u-boot.  Any necessary values are set in
1131          * ffec_miibus_statchg() based on the media type.
1132          */
1133         WR4(sc, FEC_TCR_REG, 0);
1134         
1135         /*
1136          * OPD - Opcode/pause duration.
1137          *
1138          * XXX These magic numbers come from u-boot.
1139          */
1140         WR4(sc, FEC_OPD_REG, 0x00010020);
1141
1142         /*
1143          * FRSR - Fifo receive start register.
1144          *
1145          * This register does not exist on imx6, it is present on earlier
1146          * hardware. The u-boot code sets this to a non-default value that's 32
1147          * bytes larger than the default, with no clue as to why.  The default
1148          * value should work fine, so there's no code to init it here.
1149          */
1150
1151         /*
1152          *  MRBR - Max RX buffer size.
1153          *
1154          *  Note: For hardware prior to imx6 this value cannot exceed 0x07ff,
1155          *  but the datasheet says no such thing for imx6.  On the imx6, setting
1156          *  this to 2K without setting EN1588 resulted in a crazy runaway
1157          *  receive loop in the hardware, where every rx descriptor in the ring
1158          *  had its EMPTY flag cleared, no completion or error flags set, and a
1159          *  length of zero.  I think maybe you can only exceed it when EN1588 is
1160          *  set, like maybe that's what enables jumbo frames, because in general
1161          *  the EN1588 flag seems to be the "enable new stuff" vs. "be legacy-
1162          *  compatible" flag.
1163          */
1164         WR4(sc, FEC_MRBR_REG, maxfl << FEC_MRBR_R_BUF_SIZE_SHIFT);
1165
1166         /*
1167          * FTRL - Frame truncation length.
1168          *
1169          * Must be greater than or equal to the value set in FEC_RCR_MAXFL.
1170          */
1171         WR4(sc, FEC_FTRL_REG, maxfl);
1172
1173         /*
1174          * RDSR / TDSR descriptor ring pointers.
1175          *
1176          * When we turn on ECR_ETHEREN at the end, the hardware zeroes its
1177          * internal current descriptor index values for both rings, so we zero
1178          * our index values as well.
1179          */
1180         sc->rx_idx = 0;
1181         sc->tx_idx_head = sc->tx_idx_tail = 0;
1182         sc->txcount = 0;
1183         WR4(sc, FEC_RDSR_REG, sc->rxdesc_ring_paddr);
1184         WR4(sc, FEC_TDSR_REG, sc->txdesc_ring_paddr);
1185
1186         /*
1187          * EIM - interrupt mask register.
1188          *
1189          * We always enable the same set of interrupts while running; unlike
1190          * some drivers there's no need to change the mask on the fly depending
1191          * on what operations are in progress.
1192          */
1193         WR4(sc, FEC_IEM_REG, FEC_IER_TXF | FEC_IER_RXF | FEC_IER_EBERR);
1194
1195         /*
1196          * MIBC - MIB control (hardware stats).
1197          */
1198         regval = RD4(sc, FEC_MIBC_REG);
1199         WR4(sc, FEC_MIBC_REG, regval | FEC_MIBC_DIS);
1200         ffec_clear_stats(sc);
1201         WR4(sc, FEC_MIBC_REG, regval & ~FEC_MIBC_DIS);
1202
1203         /*
1204          * ECR - Ethernet control register.
1205          *
1206          * This must happen after all the other config registers are set.  If
1207          * we're running on little-endian hardware, also set the flag for byte-
1208          * swapping descriptor ring entries.  This flag doesn't exist on older
1209          * hardware, but it can be safely set -- the bit position it occupies
1210          * was unused.
1211          */
1212         regval = RD4(sc, FEC_ECR_REG);
1213 #if _BYTE_ORDER == _LITTLE_ENDIAN
1214         regval |= FEC_ECR_DBSWP;
1215 #endif
1216         regval |= FEC_ECR_ETHEREN;
1217         WR4(sc, FEC_ECR_REG, regval);
1218
1219         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
1220
1221        /*
1222         * Call mii_mediachg() which will call back into ffec_miibus_statchg() to
1223         * set up the remaining config registers based on the current media.
1224         */
1225         mii_mediachg(sc->mii_softc);
1226         callout_reset(&sc->ffec_callout, hz, ffec_tick, sc);
1227
1228         /*
1229          * Tell the hardware that receive buffers are available.  They were made
1230          * available in ffec_attach() or ffec_stop().
1231          */
1232         WR4(sc, FEC_RDAR_REG, FEC_RDAR_RDAR);
1233 }
1234
1235 static void
1236 ffec_init(void *if_softc)
1237 {
1238         struct ffec_softc *sc = if_softc;
1239
1240         FFEC_LOCK(sc);
1241         ffec_init_locked(sc);
1242         FFEC_UNLOCK(sc);
1243 }
1244
1245 static void
1246 ffec_intr(void *arg)
1247 {
1248         struct ffec_softc *sc;
1249         uint32_t ier;
1250
1251         sc = arg;
1252
1253         FFEC_LOCK(sc);
1254
1255         ier = RD4(sc, FEC_IER_REG);
1256
1257         if (ier & FEC_IER_TXF) {
1258                 WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_TXF);
1259                 ffec_txfinish_locked(sc);
1260         }
1261
1262         if (ier & FEC_IER_RXF) {
1263                 WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_RXF);
1264                 ffec_rxfinish_locked(sc);
1265         }
1266
1267         /*
1268          * We actually don't care about most errors, because the hardware copes
1269          * with them just fine, discarding the incoming bad frame, or forcing a
1270          * bad CRC onto an outgoing bad frame, and counting the errors in the
1271          * stats registers.  The one that really matters is EBERR (DMA bus
1272          * error) because the hardware automatically clears ECR[ETHEREN] and we
1273          * have to restart it here.  It should never happen.
1274          */
1275         if (ier & FEC_IER_EBERR) {
1276                 WR4(sc, FEC_IER_REG, FEC_IER_EBERR);
1277                 device_printf(sc->dev, 
1278                     "Ethernet DMA error, restarting controller.\n");
1279                 ffec_stop_locked(sc);
1280                 ffec_init_locked(sc);
1281         }
1282
1283         FFEC_UNLOCK(sc);
1284
1285 }
1286
1287 static int
1288 ffec_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data)
1289 {
1290         struct ffec_softc *sc;
1291         struct mii_data *mii;
1292         struct ifreq *ifr;
1293         int mask, error;
1294
1295         sc = ifp->if_softc;
1296         ifr = (struct ifreq *)data;
1297
1298         error = 0;
1299         switch (cmd) {
1300         case SIOCSIFFLAGS:
1301                 FFEC_LOCK(sc);
1302                 if (ifp->if_flags & IFF_UP) {
1303                         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) {
1304                                 if ((ifp->if_flags ^ sc->if_flags) &
1305                                     (IFF_PROMISC | IFF_ALLMULTI))
1306                                         ffec_setup_rxfilter(sc);
1307                         } else {
1308                                 if (!sc->is_detaching)
1309                                         ffec_init_locked(sc);
1310                         }
1311                 } else {
1312                         if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING)
1313                                 ffec_stop_locked(sc);
1314                 }
1315                 sc->if_flags = ifp->if_flags;
1316                 FFEC_UNLOCK(sc);
1317                 break;
1318
1319         case SIOCADDMULTI:
1320         case SIOCDELMULTI:
1321                 if (ifp->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) {
1322                         FFEC_LOCK(sc);
1323                         ffec_setup_rxfilter(sc);
1324                         FFEC_UNLOCK(sc);
1325                 }
1326                 break;
1327
1328         case SIOCSIFMEDIA:
1329         case SIOCGIFMEDIA:
1330                 mii = sc->mii_softc;
1331                 error = ifmedia_ioctl(ifp, ifr, &mii->mii_media, cmd);
1332                 break;
1333
1334         case SIOCSIFCAP:
1335                 mask = ifp->if_capenable ^ ifr->ifr_reqcap;
1336                 if (mask & IFCAP_VLAN_MTU) {
1337                         /* No work to do except acknowledge the change took. */
1338                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_VLAN_MTU;
1339                 }
1340                 break;
1341
1342         default:
1343                 error = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
1344                 break;
1345         }       
1346
1347         return (error);
1348 }
1349
1350 static int
1351 ffec_detach(device_t dev)
1352 {
1353         struct ffec_softc *sc;
1354         bus_dmamap_t map;
1355         int idx;
1356
1357         /*
1358          * NB: This function can be called internally to unwind a failure to
1359          * attach. Make sure a resource got allocated/created before destroying.
1360          */
1361
1362         sc = device_get_softc(dev);
1363
1364         if (sc->is_attached) {
1365                 FFEC_LOCK(sc);
1366                 sc->is_detaching = true;
1367                 ffec_stop_locked(sc);
1368                 FFEC_UNLOCK(sc);
1369                 callout_drain(&sc->ffec_callout);
1370                 ether_ifdetach(sc->ifp);
1371         }
1372
1373         /* XXX no miibus detach? */
1374
1375         /* Clean up RX DMA resources and free mbufs. */
1376         for (idx = 0; idx < RX_DESC_COUNT; ++idx) {
1377                 if ((map = sc->rxbuf_map[idx].map) != NULL) {
1378                         bus_dmamap_unload(sc->rxbuf_tag, map);
1379                         bus_dmamap_destroy(sc->rxbuf_tag, map);
1380                         m_freem(sc->rxbuf_map[idx].mbuf);
1381                 }
1382         }
1383         if (sc->rxbuf_tag != NULL)
1384                 bus_dma_tag_destroy(sc->rxbuf_tag);
1385         if (sc->rxdesc_map != NULL) {
1386                 bus_dmamap_unload(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map);
1387                 bus_dmamap_destroy(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map);
1388         }
1389         if (sc->rxdesc_tag != NULL)
1390         bus_dma_tag_destroy(sc->rxdesc_tag);
1391
1392         /* Clean up TX DMA resources. */
1393         for (idx = 0; idx < TX_DESC_COUNT; ++idx) {
1394                 if ((map = sc->txbuf_map[idx].map) != NULL) {
1395                         /* TX maps are already unloaded. */
1396                         bus_dmamap_destroy(sc->txbuf_tag, map);
1397                 }
1398         }
1399         if (sc->txbuf_tag != NULL)
1400                 bus_dma_tag_destroy(sc->txbuf_tag);
1401         if (sc->txdesc_map != NULL) {
1402                 bus_dmamap_unload(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map);
1403                 bus_dmamap_destroy(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map);
1404         }
1405         if (sc->txdesc_tag != NULL)
1406         bus_dma_tag_destroy(sc->txdesc_tag);
1407
1408         /* Release bus resources. */
1409         if (sc->intr_cookie)
1410                 bus_teardown_intr(dev, sc->irq_res, sc->intr_cookie);
1411
1412         if (sc->irq_res != NULL)
1413                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_IRQ, 0, sc->irq_res);
1414
1415         if (sc->mem_res != NULL)
1416                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, 0, sc->mem_res);
1417
1418         FFEC_LOCK_DESTROY(sc);
1419         return (0);
1420 }
1421
1422 static int
1423 ffec_attach(device_t dev)
1424 {
1425         struct ffec_softc *sc;
1426         struct ifnet *ifp = NULL;
1427         struct mbuf *m;
1428         phandle_t ofw_node;
1429         int error, rid;
1430         uint8_t eaddr[ETHER_ADDR_LEN];
1431         char phy_conn_name[32];
1432         uint32_t idx, mscr;
1433
1434         sc = device_get_softc(dev);
1435         sc->dev = dev;
1436
1437         FFEC_LOCK_INIT(sc);
1438
1439         /*
1440          * There are differences in the implementation and features of the FEC
1441          * hardware on different SoCs, so figure out what type we are.
1442          */
1443         sc->fectype = ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data;
1444
1445         /*
1446          * We have to be told what kind of electrical connection exists between
1447          * the MAC and PHY or we can't operate correctly.
1448          */
1449         if ((ofw_node = ofw_bus_get_node(dev)) == -1) {
1450                 device_printf(dev, "Impossible: Can't find ofw bus node\n");
1451                 error = ENXIO;
1452                 goto out;
1453         }
1454         if (OF_searchprop(ofw_node, "phy-mode", 
1455             phy_conn_name, sizeof(phy_conn_name)) != -1) {
1456                 if (strcasecmp(phy_conn_name, "mii") == 0)
1457                         sc->phy_conn_type = PHY_CONN_MII;
1458                 else if (strcasecmp(phy_conn_name, "rmii") == 0)
1459                         sc->phy_conn_type = PHY_CONN_RMII;
1460                 else if (strcasecmp(phy_conn_name, "rgmii") == 0)
1461                         sc->phy_conn_type = PHY_CONN_RGMII;
1462         }
1463         if (sc->phy_conn_type == PHY_CONN_UNKNOWN) {
1464                 device_printf(sc->dev, "No valid 'phy-mode' "
1465                     "property found in FDT data for device.\n");
1466                 error = ENOATTR;
1467                 goto out;
1468         }
1469
1470         callout_init_mtx(&sc->ffec_callout, &sc->mtx, 0);
1471
1472         /* Allocate bus resources for accessing the hardware. */
1473         rid = 0;
1474         sc->mem_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, 
1475             RF_ACTIVE);
1476         if (sc->mem_res == NULL) {
1477                 device_printf(dev, "could not allocate memory resources.\n");
1478                 error = ENOMEM;
1479                 goto out;
1480         }
1481         rid = 0;
1482         sc->irq_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_IRQ, &rid,
1483             RF_ACTIVE);
1484         if (sc->irq_res == NULL) {
1485                 device_printf(dev, "could not allocate interrupt resources.\n");
1486                 error = ENOMEM;
1487                 goto out;
1488         }
1489
1490         /*
1491          * Set up TX descriptor ring, descriptors, and dma maps.
1492          */
1493         error = bus_dma_tag_create(
1494             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1495             FEC_DESC_RING_ALIGN, 0,     /* alignment, boundary */
1496             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1497             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1498             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1499             TX_DESC_SIZE, 1,            /* maxsize, nsegments */
1500             TX_DESC_SIZE,               /* maxsegsize */
1501             0,                          /* flags */
1502             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1503             &sc->txdesc_tag);
1504         if (error != 0) {
1505                 device_printf(sc->dev,
1506                     "could not create TX ring DMA tag.\n");
1507                 goto out;
1508         }
1509
1510         error = bus_dmamem_alloc(sc->txdesc_tag, (void**)&sc->txdesc_ring,
1511             BUS_DMA_COHERENT | BUS_DMA_WAITOK | BUS_DMA_ZERO, &sc->txdesc_map);
1512         if (error != 0) {
1513                 device_printf(sc->dev,
1514                     "could not allocate TX descriptor ring.\n");
1515                 goto out;
1516         }
1517
1518         error = bus_dmamap_load(sc->txdesc_tag, sc->txdesc_map, sc->txdesc_ring,
1519             TX_DESC_SIZE, ffec_get1paddr, &sc->txdesc_ring_paddr, 0);
1520         if (error != 0) {
1521                 device_printf(sc->dev,
1522                     "could not load TX descriptor ring map.\n");
1523                 goto out;
1524         }
1525
1526         error = bus_dma_tag_create(
1527             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1528             FEC_TXBUF_ALIGN, 0,         /* alignment, boundary */
1529             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1530             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1531             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1532             MCLBYTES, 1,                /* maxsize, nsegments */
1533             MCLBYTES,                   /* maxsegsize */
1534             0,                          /* flags */
1535             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1536             &sc->txbuf_tag);
1537         if (error != 0) {
1538                 device_printf(sc->dev,
1539                     "could not create TX ring DMA tag.\n");
1540                 goto out;
1541         }
1542
1543         for (idx = 0; idx < TX_DESC_COUNT; ++idx) {
1544                 error = bus_dmamap_create(sc->txbuf_tag, 0, 
1545                     &sc->txbuf_map[idx].map);
1546                 if (error != 0) {
1547                         device_printf(sc->dev,
1548                             "could not create TX buffer DMA map.\n");
1549                         goto out;
1550                 }
1551                 ffec_setup_txdesc(sc, idx, 0, 0);
1552         }
1553
1554         /*
1555          * Set up RX descriptor ring, descriptors, dma maps, and mbufs.
1556          */
1557         error = bus_dma_tag_create(
1558             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1559             FEC_DESC_RING_ALIGN, 0,     /* alignment, boundary */
1560             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1561             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1562             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1563             RX_DESC_SIZE, 1,            /* maxsize, nsegments */
1564             RX_DESC_SIZE,               /* maxsegsize */
1565             0,                          /* flags */
1566             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1567             &sc->rxdesc_tag);
1568         if (error != 0) {
1569                 device_printf(sc->dev,
1570                     "could not create RX ring DMA tag.\n");
1571                 goto out;
1572         }
1573
1574         error = bus_dmamem_alloc(sc->rxdesc_tag, (void **)&sc->rxdesc_ring, 
1575             BUS_DMA_COHERENT | BUS_DMA_WAITOK | BUS_DMA_ZERO, &sc->rxdesc_map);
1576         if (error != 0) {
1577                 device_printf(sc->dev,
1578                     "could not allocate RX descriptor ring.\n");
1579                 goto out;
1580         }
1581
1582         error = bus_dmamap_load(sc->rxdesc_tag, sc->rxdesc_map, sc->rxdesc_ring,
1583             RX_DESC_SIZE, ffec_get1paddr, &sc->rxdesc_ring_paddr, 0);
1584         if (error != 0) {
1585                 device_printf(sc->dev,
1586                     "could not load RX descriptor ring map.\n");
1587                 goto out;
1588         }
1589
1590         error = bus_dma_tag_create(
1591             bus_get_dma_tag(dev),       /* Parent tag. */
1592             1, 0,                       /* alignment, boundary */
1593             BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT,    /* lowaddr */
1594             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
1595             NULL, NULL,                 /* filter, filterarg */
1596             MCLBYTES, 1,                /* maxsize, nsegments */
1597             MCLBYTES,                   /* maxsegsize */
1598             0,                          /* flags */
1599             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockarg */
1600             &sc->rxbuf_tag);
1601         if (error != 0) {
1602                 device_printf(sc->dev,
1603                     "could not create RX buf DMA tag.\n");
1604                 goto out;
1605         }
1606
1607         for (idx = 0; idx < RX_DESC_COUNT; ++idx) {
1608                 error = bus_dmamap_create(sc->rxbuf_tag, 0, 
1609                     &sc->rxbuf_map[idx].map);
1610                 if (error != 0) {
1611                         device_printf(sc->dev,
1612                             "could not create RX buffer DMA map.\n");
1613                         goto out;
1614                 }
1615                 if ((m = ffec_alloc_mbufcl(sc)) == NULL) {
1616                         device_printf(dev, "Could not alloc mbuf\n");
1617                         error = ENOMEM;
1618                         goto out;
1619                 }
1620                 if ((error = ffec_setup_rxbuf(sc, idx, m)) != 0) {
1621                         device_printf(sc->dev,
1622                             "could not create new RX buffer.\n");
1623                         goto out;
1624                 }
1625         }
1626
1627         /* Try to get the MAC address from the hardware before resetting it. */
1628         ffec_get_hwaddr(sc, eaddr);
1629
1630         /* Reset the hardware.  Disables all interrupts. */
1631         WR4(sc, FEC_ECR_REG, FEC_ECR_RESET);
1632
1633         /* Setup interrupt handler. */
1634         error = bus_setup_intr(dev, sc->irq_res, INTR_TYPE_NET | INTR_MPSAFE,
1635             NULL, ffec_intr, sc, &sc->intr_cookie);
1636         if (error != 0) {
1637                 device_printf(dev, "could not setup interrupt handler.\n");
1638                 goto out;
1639         }
1640
1641         /*
1642          * Set up the PHY control register.
1643          *
1644          * Speed formula for ENET is md_clock = mac_clock / ((N + 1) * 2).
1645          * Speed formula for FEC is  md_clock = mac_clock / (N * 2)
1646          *
1647          * XXX - Revisit this...
1648          *
1649          * For a Wandboard imx6 (ENET) I was originally using 4, but the uboot
1650          * code uses 10.  Both values seem to work, but I suspect many modern
1651          * PHY parts can do mdio at speeds far above the standard 2.5 MHz.
1652          *
1653          * Different imx manuals use confusingly different terminology (things
1654          * like "system clock" and "internal module clock") with examples that
1655          * use frequencies that have nothing to do with ethernet, giving the
1656          * vague impression that maybe the clock in question is the periphclock
1657          * or something.  In fact, on an imx53 development board (FEC),
1658          * measuring the mdio clock at the pin on the PHY and playing with
1659          * various divisors showed that the root speed was 66 MHz (clk_ipg_root
1660          * aka periphclock) and 13 was the right divisor.
1661          *
1662          * All in all, it seems likely that 13 is a safe divisor for now,
1663          * because if we really do need to base it on the peripheral clock
1664          * speed, then we need a platform-independant get-clock-freq API.
1665          */
1666         mscr = 13 << FEC_MSCR_MII_SPEED_SHIFT;
1667         if (OF_hasprop(ofw_node, "phy-disable-preamble")) {
1668                 mscr |= FEC_MSCR_DIS_PRE;
1669                 if (bootverbose)
1670                         device_printf(dev, "PHY preamble disabled\n");
1671         }
1672         WR4(sc, FEC_MSCR_REG, mscr);
1673
1674         /* Set up the ethernet interface. */
1675         sc->ifp = ifp = if_alloc(IFT_ETHER);
1676
1677         ifp->if_softc = sc;
1678         if_initname(ifp, device_get_name(dev), device_get_unit(dev));
1679         ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
1680         ifp->if_capabilities = IFCAP_VLAN_MTU;
1681         ifp->if_capenable = ifp->if_capabilities;
1682         ifp->if_start = ffec_txstart;
1683         ifp->if_ioctl = ffec_ioctl;
1684         ifp->if_init = ffec_init;
1685         IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, TX_DESC_COUNT - 1);
1686         ifp->if_snd.ifq_drv_maxlen = TX_DESC_COUNT - 1;
1687         IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
1688         ifp->if_data.ifi_hdrlen = sizeof(struct ether_vlan_header);
1689
1690 #if 0 /* XXX The hardware keeps stats we could use for these. */
1691         ifp->if_linkmib = &sc->mibdata;
1692         ifp->if_linkmiblen = sizeof(sc->mibdata);
1693 #endif
1694
1695         /* Set up the miigasket hardware (if any). */
1696         ffec_miigasket_setup(sc);
1697
1698         /* Attach the mii driver. */
1699         error = mii_attach(dev, &sc->miibus, ifp, ffec_media_change,
1700             ffec_media_status, BMSR_DEFCAPMASK, MII_PHY_ANY, MII_OFFSET_ANY, 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);