sys/dev/mii/ciphy.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004
   3  *      Bill Paul <wpaul@windriver.com>.  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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by Bill Paul.
  16  * 4. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY Bill Paul AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL Bill Paul OR THE VOICES IN HIS HEAD
  24  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  25  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  26  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  27  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  28  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  29  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
  30  * THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #include <sys/cdefs.h>
  34 __FBSDID("$FreeBSD$");
  35
  36 /*
  37  * Driver for the Cicada CS8201 10/100/1000 copper PHY.
  38  */
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/kernel.h>
  43 #include <sys/module.h>
  44 #include <sys/socket.h>
  45 #include <sys/bus.h>
  46
  47 #include <net/if.h>
  48 #include <net/if_arp.h>
  49 #include <net/if_media.h>
  50
  51 #include <dev/mii/mii.h>
  52 #include <dev/mii/miivar.h>
  53 #include "miidevs.h"
  54
  55 #include <dev/mii/ciphyreg.h>
  56
  57 #include "miibus_if.h"
  58
  59 #include <machine/bus.h>
  60 /*
  61 #include <dev/vge/if_vgereg.h>
  62 */
  63 static int ciphy_probe(device_t);
  64 static int ciphy_attach(device_t);
  65
  66 static device_method_t ciphy_methods[] = {
  67         /* device interface */
  68         DEVMETHOD(device_probe,         ciphy_probe),
  69         DEVMETHOD(device_attach,        ciphy_attach),
  70         DEVMETHOD(device_detach,        mii_phy_detach),
  71         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
  72         { 0, 0 }
  73 };
  74
  75 static devclass_t ciphy_devclass;
  76
  77 static driver_t ciphy_driver = {
  78         "ciphy",
  79         ciphy_methods,
  80         sizeof(struct mii_softc)
  81 };
  82
  83 DRIVER_MODULE(ciphy, miibus, ciphy_driver, ciphy_devclass, 0, 0);
  84
  85 static int      ciphy_service(struct mii_softc *, struct mii_data *, int);
  86 static void     ciphy_status(struct mii_softc *);
  87 static void     ciphy_reset(struct mii_softc *);
  88 static void     ciphy_fixup(struct mii_softc *);
  89
  90 static const struct mii_phydesc ciphys[] = {
  91         MII_PHY_DESC(CICADA, CS8201),
  92         MII_PHY_DESC(CICADA, CS8201A),
  93         MII_PHY_DESC(CICADA, CS8201B),
  94         MII_PHY_DESC(CICADA, VSC8211),
  95         MII_PHY_DESC(VITESSE, VSC8601),
  96         MII_PHY_END
  97 };
  98
  99 static int
 100 ciphy_probe(device_t dev)
 101 {
 102
 103         return (mii_phy_dev_probe(dev, ciphys, BUS_PROBE_DEFAULT));
 104 }
 105
 106 static int
 107 ciphy_attach(device_t dev)
 108 {
 109         struct mii_softc *sc;
 110         struct mii_attach_args *ma;
 111         struct mii_data *mii;
 112
 113         sc = device_get_softc(dev);
 114         ma = device_get_ivars(dev);
 115         sc->mii_dev = device_get_parent(dev);
 116         mii = device_get_softc(sc->mii_dev);
 117         LIST_INSERT_HEAD(&mii->mii_phys, sc, mii_list);
 118
 119         sc->mii_inst = mii->mii_instance;
 120         sc->mii_phy = ma->mii_phyno;
 121         sc->mii_service = ciphy_service;
 122         sc->mii_pdata = mii;
 123
 124         sc->mii_flags |= MIIF_NOISOLATE;
 125         mii->mii_instance++;
 126
 127         ciphy_reset(sc);
 128
 129         sc->mii_capabilities =
 130             PHY_READ(sc, MII_BMSR) & ma->mii_capmask;
 131         if (sc->mii_capabilities & BMSR_EXTSTAT)
 132                 sc->mii_extcapabilities = PHY_READ(sc, MII_EXTSR);
 133         device_printf(dev, " ");
 134         mii_phy_add_media(sc);
 135         printf("\n");
 136
 137         MIIBUS_MEDIAINIT(sc->mii_dev);
 138         return (0);
 139 }
 140
 141 static int
 142 ciphy_service(struct mii_softc *sc, struct mii_data *mii, int cmd)
 143 {
 144         struct ifmedia_entry *ife = mii->mii_media.ifm_cur;
 145         int reg, speed, gig;
 146
 147         switch (cmd) {
 148         case MII_POLLSTAT:
 149                 /*
 150                  * If we're not polling our PHY instance, just return.
 151                  */
 152                 if (IFM_INST(ife->ifm_media) != sc->mii_inst)
 153                         return (0);
 154                 break;
 155
 156         case MII_MEDIACHG:
 157                 /*
 158                  * If the media indicates a different PHY instance,
 159                  * isolate ourselves.
 160                  */
 161                 if (IFM_INST(ife->ifm_media) != sc->mii_inst) {
 162                         reg = PHY_READ(sc, MII_BMCR);
 163                         PHY_WRITE(sc, MII_BMCR, reg | BMCR_ISO);
 164                         return (0);
 165                 }
 166
 167                 /*
 168                  * If the interface is not up, don't do anything.
 169                  */
 170                 if ((mii->mii_ifp->if_flags & IFF_UP) == 0)
 171                         break;
 172
 173                 ciphy_fixup(sc);        /* XXX hardware bug work-around */
 174
 175                 switch (IFM_SUBTYPE(ife->ifm_media)) {
 176                 case IFM_AUTO:
 177 #ifdef foo
 178                         /*
 179                          * If we're already in auto mode, just return.
 180                          */
 181                         if (PHY_READ(sc, CIPHY_MII_BMCR) & CIPHY_BMCR_AUTOEN)
 182                                 return (0);
 183 #endif
 184                         (void) mii_phy_auto(sc);
 185                         break;
 186                 case IFM_1000_T:
 187                         speed = CIPHY_S1000;
 188                         goto setit;
 189                 case IFM_100_TX:
 190                         speed = CIPHY_S100;
 191                         goto setit;
 192                 case IFM_10_T:
 193                         speed = CIPHY_S10;
 194 setit:
 195                         if ((ife->ifm_media & IFM_GMASK) == IFM_FDX) {
 196                                 speed |= CIPHY_BMCR_FDX;
 197                                 gig = CIPHY_1000CTL_AFD;
 198                         } else {
 199                                 gig = CIPHY_1000CTL_AHD;
 200                         }
 201
 202                         PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_1000CTL, 0);
 203                         PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_BMCR, speed);
 204                         PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_ANAR, CIPHY_SEL_TYPE);
 205
 206                         if (IFM_SUBTYPE(ife->ifm_media) != IFM_1000_T)
 207                                 break;
 208
 209                         PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_1000CTL, gig);
 210                         PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_BMCR,
 211                             speed|CIPHY_BMCR_AUTOEN|CIPHY_BMCR_STARTNEG);
 212
 213                         /*
 214                          * When setting the link manually, one side must
 215                          * be the master and the other the slave. However
 216                          * ifmedia doesn't give us a good way to specify
 217                          * this, so we fake it by using one of the LINK
 218                          * flags. If LINK0 is set, we program the PHY to
 219                          * be a master, otherwise it's a slave.
 220                          */
 221                         if ((mii->mii_ifp->if_flags & IFF_LINK0)) {
 222                                 PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_1000CTL,
 223                                     gig|CIPHY_1000CTL_MSE|CIPHY_1000CTL_MSC);
 224                         } else {
 225                                 PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_1000CTL,
 226                                     gig|CIPHY_1000CTL_MSE);
 227                         }
 228                         break;
 229                 case IFM_NONE:
 230                         PHY_WRITE(sc, MII_BMCR, BMCR_ISO|BMCR_PDOWN);
 231                         break;
 232                 case IFM_100_T4:
 233                 default:
 234                         return (EINVAL);
 235                 }
 236                 break;
 237
 238         case MII_TICK:
 239                 /*
 240                  * If we're not currently selected, just return.
 241                  */
 242                 if (IFM_INST(ife->ifm_media) != sc->mii_inst)
 243                         return (0);
 244
 245                 /*
 246                  * Is the interface even up?
 247                  */
 248                 if ((mii->mii_ifp->if_flags & IFF_UP) == 0)
 249                         return (0);
 250
 251                 /*
 252                  * Only used for autonegotiation.
 253                  */
 254                 if (IFM_SUBTYPE(ife->ifm_media) != IFM_AUTO)
 255                         break;
 256
 257                 /*
 258                  * Check to see if we have link.  If we do, we don't
 259                  * need to restart the autonegotiation process.  Read
 260                  * the BMSR twice in case it's latched.
 261                  */
 262                 reg = PHY_READ(sc, MII_BMSR) | PHY_READ(sc, MII_BMSR);
 263                 if (reg & BMSR_LINK)
 264                         break;
 265
 266                 /* Announce link loss right after it happens. */
 267                 if (++sc->mii_ticks == 0)
 268                         break;
 269                 /*
 270                  * Only retry autonegotiation every mii_anegticks seconds.
 271                  */
 272                 if (sc->mii_ticks <= sc->mii_anegticks)
 273                         break;
 274
 275                 sc->mii_ticks = 0;
 276                 mii_phy_auto(sc);
 277                 break;
 278         }
 279
 280         /* Update the media status. */
 281         ciphy_status(sc);
 282
 283         /*
 284          * Callback if something changed. Note that we need to poke
 285          * apply fixups for certain PHY revs.
 286          */
 287         if (sc->mii_media_active != mii->mii_media_active ||
 288             sc->mii_media_status != mii->mii_media_status ||
 289             cmd == MII_MEDIACHG) {
 290                 ciphy_fixup(sc);
 291         }
 292         mii_phy_update(sc, cmd);
 293         return (0);
 294 }
 295
 296 static void
 297 ciphy_status(struct mii_softc *sc)
 298 {
 299         struct mii_data *mii = sc->mii_pdata;
 300         int bmsr, bmcr;
 301
 302         mii->mii_media_status = IFM_AVALID;
 303         mii->mii_media_active = IFM_ETHER;
 304
 305         bmsr = PHY_READ(sc, MII_BMSR) | PHY_READ(sc, MII_BMSR);
 306
 307         if (bmsr & BMSR_LINK)
 308                 mii->mii_media_status |= IFM_ACTIVE;
 309
 310         bmcr = PHY_READ(sc, CIPHY_MII_BMCR);
 311
 312         if (bmcr & CIPHY_BMCR_LOOP)
 313                 mii->mii_media_active |= IFM_LOOP;
 314
 315         if (bmcr & CIPHY_BMCR_AUTOEN) {
 316                 if ((bmsr & CIPHY_BMSR_ACOMP) == 0) {
 317                         /* Erg, still trying, I guess... */
 318                         mii->mii_media_active |= IFM_NONE;
 319                         return;
 320                 }
 321         }
 322
 323         bmsr = PHY_READ(sc, CIPHY_MII_AUXCSR);
 324         switch (bmsr & CIPHY_AUXCSR_SPEED) {
 325         case CIPHY_SPEED10:
 326                 mii->mii_media_active |= IFM_10_T;
 327                 break;
 328         case CIPHY_SPEED100:
 329                 mii->mii_media_active |= IFM_100_TX;
 330                 break;
 331         case CIPHY_SPEED1000:
 332                 mii->mii_media_active |= IFM_1000_T;
 333                 break;
 334         default:
 335                 device_printf(sc->mii_dev, "unknown PHY speed %x\n",
 336                     bmsr & CIPHY_AUXCSR_SPEED);
 337                 break;
 338         }
 339
 340         if (bmsr & CIPHY_AUXCSR_FDX)
 341                 mii->mii_media_active |= IFM_FDX;
 342         else
 343                 mii->mii_media_active |= IFM_HDX;
 344 }
 345
 346 static void
 347 ciphy_reset(struct mii_softc *sc)
 348 {
 349
 350         mii_phy_reset(sc);
 351         DELAY(1000);
 352 }
 353
 354 #define PHY_SETBIT(x, y, z) \
 355         PHY_WRITE(x, y, (PHY_READ(x, y) | (z)))
 356 #define PHY_CLRBIT(x, y, z) \
 357         PHY_WRITE(x, y, (PHY_READ(x, y) & ~(z)))
 358
 359 static void
 360 ciphy_fixup(struct mii_softc *sc)
 361 {
 362         uint16_t                model;
 363         uint16_t                status, speed;
 364         uint16_t                val;
 365
 366         model = MII_MODEL(PHY_READ(sc, CIPHY_MII_PHYIDR2));
 367         status = PHY_READ(sc, CIPHY_MII_AUXCSR);
 368         speed = status & CIPHY_AUXCSR_SPEED;
 369
 370         if (strcmp(device_get_name(device_get_parent(sc->mii_dev)),
 371             "nfe") == 0) {
 372                 /* need to set for 2.5V RGMII for NVIDIA adapters */
 373                 val = PHY_READ(sc, CIPHY_MII_ECTL1);
 374                 val &= ~(CIPHY_ECTL1_IOVOL | CIPHY_ECTL1_INTSEL);
 375                 val |= (CIPHY_IOVOL_2500MV | CIPHY_INTSEL_RGMII);
 376                 PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_ECTL1, val);
 377                 /* From Linux. */
 378                 val = PHY_READ(sc, CIPHY_MII_AUXCSR);
 379                 val |= CIPHY_AUXCSR_MDPPS;
 380                 PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_AUXCSR, val);
 381                 val = PHY_READ(sc, CIPHY_MII_10BTCSR);
 382                 val |= CIPHY_10BTCSR_ECHO;
 383                 PHY_WRITE(sc, CIPHY_MII_10BTCSR, val);
 384         }
 385
 386         switch (model) {
 387         case MII_MODEL_CICADA_CS8201:
 388
 389                 /* Turn off "aux mode" (whatever that means) */
 390                 PHY_SETBIT(sc, CIPHY_MII_AUXCSR, CIPHY_AUXCSR_MDPPS);
 391
 392                 /*
 393                  * Work around speed polling bug in VT3119/VT3216
 394                  * when using MII in full duplex mode.
 395                  */
 396                 if ((speed == CIPHY_SPEED10 || speed == CIPHY_SPEED100) &&
 397                     (status & CIPHY_AUXCSR_FDX)) {
 398                         PHY_SETBIT(sc, CIPHY_MII_10BTCSR, CIPHY_10BTCSR_ECHO);
 399                 } else {
 400                         PHY_CLRBIT(sc, CIPHY_MII_10BTCSR, CIPHY_10BTCSR_ECHO);
 401                 }
 402
 403                 /* Enable link/activity LED blink. */
 404                 PHY_SETBIT(sc, CIPHY_MII_LED, CIPHY_LED_LINKACTBLINK);
 405
 406                 break;
 407
 408         case MII_MODEL_CICADA_CS8201A:
 409         case MII_MODEL_CICADA_CS8201B:
 410
 411                 /*
 412                  * Work around speed polling bug in VT3119/VT3216
 413                  * when using MII in full duplex mode.
 414                  */
 415                 if ((speed == CIPHY_SPEED10 || speed == CIPHY_SPEED100) &&
 416                     (status & CIPHY_AUXCSR_FDX)) {
 417                         PHY_SETBIT(sc, CIPHY_MII_10BTCSR, CIPHY_10BTCSR_ECHO);
 418                 } else {
 419                         PHY_CLRBIT(sc, CIPHY_MII_10BTCSR, CIPHY_10BTCSR_ECHO);
 420                 }
 421
 422                 break;
 423         case MII_MODEL_CICADA_VSC8211:
 424         case MII_MODEL_VITESSE_VSC8601:
 425                 break;
 426         default:
 427                 device_printf(sc->mii_dev, "unknown CICADA PHY model %x\n",
 428                     model);
 429                 break;
 430         }
 431 }