sys/dev/usb/controller/ehci_imx.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2010-2012 Semihalf
   3  * Copyright (c) 2012 The FreeBSD Foundation
   4  * Copyright (c) 2013 Ian Lepore <ian@freebsd.org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Portions of this software were developed by Oleksandr Rybalko
   8  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 /*
  36  * EHCI driver for Freescale i.MX SoCs which incorporate the USBOH3 controller.
  37  */
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/module.h>
  43 #include <sys/bus.h>
  44 #include <sys/condvar.h>
  45 #include <sys/rman.h>
  46
  47 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  48 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
  49
  50 #include <dev/usb/usb.h>
  51 #include <dev/usb/usbdi.h>
  52 #include <dev/usb/usb_busdma.h>
  53 #include <dev/usb/usb_process.h>
  54 #include <dev/usb/usb_controller.h>
  55 #include <dev/usb/usb_bus.h>
  56 #include <dev/usb/controller/ehci.h>
  57 #include <dev/usb/controller/ehcireg.h>
  58 #include "usbdevs.h"
  59
  60 #include <machine/bus.h>
  61 #include <machine/resource.h>
  62
  63 #include <arm/freescale/imx/imx_ccmvar.h>
  64
  65 #include "opt_platform.h"
  66
  67 /*
  68  * Notes on the hardware and related FDT data seen in the wild.
  69  *
  70  * There are two sets of registers in the USBOH3 implementation; documentation
  71  * refers to them as "core" and "non-core" registers.  A set of core register
  72  * exists for each OTG or EHCI device.  There is a single set of non-core
  73  * registers per USBOH3, and they control aspects of operation not directly
  74  * related to the USB specs, such as whether interrupts from each of the core
  75  * devices are able to generate a SoC wakeup event.
  76  *
  77  * In the FreeBSD universe we might be inclined to describe the core and
  78  * non-core registers by using a pair of resource address/size values (two
  79  * entries in the reg property for each core).  However, we have to work with
  80  * existing FDT data (which mostly comes from the linux universe), and the way
  81  * they've chosen to represent this is with an entry for a "usbmisc" device
  82  * whose reg property describes the non-core registers. The way we handle FDT
  83  * data, this means that the resources (memory-mapped register range) for the
  84  * non-core registers belongs to a device other than the echi devices.
  85  *
  86  * At the moment we have no need to access the non-core registers, so all of
  87  * this amounts to documenting what's known.  The following compat strings have
  88  * been seen in existing FDT data:
  89  *   - "fsl,imx25-usbmisc"
  90  *   - "fsl,imx51-usbmisc";
  91  *   - "fsl,imx6q-usbmisc";
  92  *
  93  * In addition to the single usbmisc device, the existing FDT data defines a
  94  * separate device for each of the OTG or EHCI cores within the USBOH3.  Each of
  95  * those devices has a set of core registers described by the reg property.
  96  *
  97  * The core registers for each of the four cores in the USBOH3 are divided into
  98  * two parts: a set of imx-specific registers at an offset of 0 from the
  99  * beginning of the register range, and the standard USB (EHCI or OTG) registers
 100  * at an offset of 0x100 from the beginning of the register range.  The FreeBSD
 101  * way of dealing with this might be to map out two ranges in the reg property,
 102  * but that's not what the alternate universe has done.  To work with existing
 103  * FDT data, we acquire the resource that maps all the core registers, then use
 104  * bus_space_subregion() to create another resource that maps just the standard
 105  * USB registers, which we provide to the standard USB code in the ehci_softc.
 106  *
 107  * The following compat strings have been seen for the OTG and EHCI cores.  The
 108  * FDT compat table in this driver contains all these strings, but as of this
 109  * writing, not all of these SoCs have been tested with the driver.  The fact
 110  * that imx27 is common to all of them gives some hope that the driver will work
 111  * on all these SoCs.
 112  *   - "fsl,imx23-usb", "fsl,imx27-usb";
 113  *   - "fsl,imx25-usb", "fsl,imx27-usb";
 114  *   - "fsl,imx28-usb", "fsl,imx27-usb";
 115  *   - "fsl,imx51-usb", "fsl,imx27-usb";
 116  *   - "fsl,imx53-usb", "fsl,imx27-usb";
 117  *   - "fsl,imx6q-usb", "fsl,imx27-usb";
 118  *
 119  * The FDT data for some SoCs contains the following properties, which we don't
 120  * currently do anything with:
 121  *   - fsl,usbmisc = <&usbmisc 0>;
 122  *   - fsl,usbphy = <&usbphy0>;
 123  *
 124  * Some imx SoCs have FDT data related to USB PHY, some don't.  We have separate
 125  * usbphy drivers where needed; this data is mentioned here just to keep all the
 126  * imx-FDT-usb-related info in one place.  Here are the usbphy compat strings
 127  * known to exist:
 128  *   - "nop-usbphy"
 129  *   - "usb-nop-xceiv";
 130  *   - "fsl,imx23-usbphy"
 131  *   - "fsl,imx28-usbphy", "fsl,imx23-usbphy";
 132  *   - "fsl,imx6q-usbphy", "fsl,imx23-usbphy";
 133  *
 134  */
 135
 136 static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
 137         {"fsl,imx6q-usb",       1},
 138         {"fsl,imx53-usb",       1},
 139         {"fsl,imx51-usb",       1},
 140         {"fsl,imx28-usb",       1},
 141         {"fsl,imx27-usb",       1},
 142         {"fsl,imx25-usb",       1},
 143         {"fsl,imx23-usb",       1},
 144         {NULL,                  0},
 145 };
 146
 147 /*
 148  * Each EHCI device in the SoC has some SoC-specific per-device registers at an
 149  * offset of 0, then the standard EHCI registers begin at an offset of 0x100.
 150  */
 151 #define IMX_EHCI_REG_OFF        0x100
 152 #define IMX_EHCI_REG_SIZE       0x100
 153
 154 struct imx_ehci_softc {
 155         ehci_softc_t    ehci_softc;
 156         struct resource *ehci_mem_res;  /* EHCI core regs. */
 157         struct resource *ehci_irq_res;  /* EHCI core IRQ. */
 158 };
 159
 160 static int
 161 imx_ehci_probe(device_t dev)
 162 {
 163
 164         if (!ofw_bus_status_okay(dev))
 165                 return (ENXIO);
 166
 167         if (ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data != 0) {
 168                 device_set_desc(dev, "Freescale i.MX integrated USB controller");
 169                 return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 170         }
 171         return (ENXIO);
 172 }
 173
 174 static int
 175 imx_ehci_detach(device_t dev)
 176 {
 177         struct imx_ehci_softc *sc;
 178         ehci_softc_t *esc;
 179
 180         sc = device_get_softc(dev);
 181
 182         esc = &sc->ehci_softc;
 183
 184         if (esc->sc_bus.bdev != NULL)
 185                 device_delete_child(dev, esc->sc_bus.bdev);
 186         if (esc->sc_flags & EHCI_SCFLG_DONEINIT)
 187                 ehci_detach(esc);
 188         if (esc->sc_intr_hdl != NULL)
 189                 bus_teardown_intr(dev, esc->sc_irq_res,
 190                     esc->sc_intr_hdl);
 191         if (sc->ehci_irq_res != NULL)
 192                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_IRQ, 0,
 193                     sc->ehci_irq_res);
 194         if (sc->ehci_mem_res != NULL)
 195                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, 0,
 196                     sc->ehci_mem_res);
 197
 198         usb_bus_mem_free_all(&esc->sc_bus, &ehci_iterate_hw_softc);
 199
 200         /* During module unload there are lots of children leftover */
 201         device_delete_children(dev);
 202
 203         return (0);
 204 }
 205
 206 static int
 207 imx_ehci_attach(device_t dev)
 208 {
 209         struct imx_ehci_softc *sc;
 210         ehci_softc_t *esc;
 211         int err, rid;
 212
 213         sc = device_get_softc(dev);
 214         esc = &sc->ehci_softc;
 215         err = 0;
 216
 217         /* Allocate bus_space resources. */
 218         rid = 0;
 219         sc->ehci_mem_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 220             RF_ACTIVE);
 221         if (sc->ehci_mem_res == NULL) {
 222                 device_printf(dev, "Cannot allocate memory resources\n");
 223                 err = ENXIO;
 224                 goto out;
 225         }
 226
 227         rid = 0;
 228         sc->ehci_irq_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_IRQ, &rid,
 229             RF_ACTIVE);
 230         if (sc->ehci_irq_res == NULL) {
 231                 device_printf(dev, "Cannot allocate IRQ resources\n");
 232                 err = ENXIO;
 233                 goto out;
 234         }
 235
 236         esc->sc_io_tag = rman_get_bustag(sc->ehci_mem_res);
 237         esc->sc_bus.parent = dev;
 238         esc->sc_bus.devices = esc->sc_devices;
 239         esc->sc_bus.devices_max = EHCI_MAX_DEVICES;
 240         esc->sc_bus.dma_bits = 32;
 241
 242         /* allocate all DMA memory */
 243         if (usb_bus_mem_alloc_all(&esc->sc_bus, USB_GET_DMA_TAG(dev),
 244             &ehci_iterate_hw_softc) != 0) {
 245                 device_printf(dev, "usb_bus_mem_alloc_all() failed\n");
 246                 err = ENOMEM;
 247                 goto out;
 248         }
 249
 250         /*
 251          * Set handle to USB related registers subregion used by
 252          * generic EHCI driver.
 253          */
 254         err = bus_space_subregion(esc->sc_io_tag,
 255             rman_get_bushandle(sc->ehci_mem_res),
 256             IMX_EHCI_REG_OFF, IMX_EHCI_REG_SIZE, &esc->sc_io_hdl);
 257         if (err != 0) {
 258                 device_printf(dev, "bus_space_subregion() failed\n");
 259                 err = ENXIO;
 260                 goto out;
 261         }
 262
 263         /* Setup interrupt handler. */
 264         err = bus_setup_intr(dev, sc->ehci_irq_res, INTR_TYPE_BIO, NULL,
 265             (driver_intr_t *)ehci_interrupt, esc, &esc->sc_intr_hdl);
 266         if (err != 0) {
 267                 device_printf(dev, "Could not setup IRQ\n");
 268                 goto out;
 269         }
 270
 271         /* Turn on clocks. */
 272         imx_ccm_usb_enable(dev);
 273
 274         /* Add USB bus device. */
 275         esc->sc_bus.bdev = device_add_child(dev, "usbus", -1);
 276         if (esc->sc_bus.bdev == NULL) {
 277                 device_printf(dev, "Could not add USB device\n");
 278                 goto out;
 279         }
 280         device_set_ivars(esc->sc_bus.bdev, &esc->sc_bus);
 281
 282         esc->sc_id_vendor = USB_VENDOR_FREESCALE;
 283         strlcpy(esc->sc_vendor, "Freescale", sizeof(esc->sc_vendor));
 284
 285         /* Set flags that affect ehci_init() behavior. */
 286         esc->sc_flags |= EHCI_SCFLG_DONTRESET | EHCI_SCFLG_NORESTERM;
 287         err = ehci_init(esc);
 288         if (err != 0) {
 289                 device_printf(dev, "USB init failed, usb_err_t=%d\n",
 290                     err);
 291                 goto out;
 292         }
 293         esc->sc_flags |= EHCI_SCFLG_DONEINIT;
 294
 295         /* Probe the bus. */
 296         err = device_probe_and_attach(esc->sc_bus.bdev);
 297         if (err != 0) {
 298                 device_printf(dev,
 299                     "device_probe_and_attach() failed\n");
 300                 goto out;
 301         }
 302
 303         err = 0;
 304
 305 out:
 306
 307         if (err != 0)
 308                 imx_ehci_detach(dev);
 309
 310         return (err);
 311 }
 312
 313 static device_method_t ehci_methods[] = {
 314         /* Device interface */
 315         DEVMETHOD(device_probe, imx_ehci_probe),
 316         DEVMETHOD(device_attach, imx_ehci_attach),
 317         DEVMETHOD(device_detach, imx_ehci_detach),
 318         DEVMETHOD(device_suspend, bus_generic_suspend),
 319         DEVMETHOD(device_resume, bus_generic_resume),
 320         DEVMETHOD(device_shutdown, bus_generic_shutdown),
 321
 322         /* Bus interface */
 323         DEVMETHOD(bus_print_child, bus_generic_print_child),
 324
 325         DEVMETHOD_END
 326 };
 327
 328 static driver_t ehci_driver = {
 329         "ehci",
 330         ehci_methods,
 331         sizeof(struct imx_ehci_softc)
 332 };
 333
 334 static devclass_t ehci_devclass;
 335
 336 DRIVER_MODULE(ehci, simplebus, ehci_driver, ehci_devclass, 0, 0);
 337 MODULE_DEPEND(ehci, usb, 1, 1, 1);