Merge tag 'u-boot-stm32-20200514' of https://gitlab.denx.de/u-boot/custodians/u-boot-stm
[oweals/u-boot.git] / arch / arm / mach-stm32mp / cpu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ OR BSD-3-Clause
2 /*
3  * Copyright (C) 2018, STMicroelectronics - All Rights Reserved
4  */
5 #include <common.h>
6 #include <clk.h>
7 #include <cpu_func.h>
8 #include <debug_uart.h>
9 #include <env.h>
10 #include <misc.h>
11 #include <asm/io.h>
12 #include <asm/arch/stm32.h>
13 #include <asm/arch/sys_proto.h>
14 #include <dm/device.h>
15 #include <dm/uclass.h>
16
17 /* RCC register */
18 #define RCC_TZCR                (STM32_RCC_BASE + 0x00)
19 #define RCC_DBGCFGR             (STM32_RCC_BASE + 0x080C)
20 #define RCC_BDCR                (STM32_RCC_BASE + 0x0140)
21 #define RCC_MP_APB5ENSETR       (STM32_RCC_BASE + 0x0208)
22 #define RCC_MP_AHB5ENSETR       (STM32_RCC_BASE + 0x0210)
23 #define RCC_BDCR_VSWRST         BIT(31)
24 #define RCC_BDCR_RTCSRC         GENMASK(17, 16)
25 #define RCC_DBGCFGR_DBGCKEN     BIT(8)
26
27 /* Security register */
28 #define ETZPC_TZMA1_SIZE        (STM32_ETZPC_BASE + 0x04)
29 #define ETZPC_DECPROT0          (STM32_ETZPC_BASE + 0x10)
30
31 #define TZC_GATE_KEEPER         (STM32_TZC_BASE + 0x008)
32 #define TZC_REGION_ATTRIBUTE0   (STM32_TZC_BASE + 0x110)
33 #define TZC_REGION_ID_ACCESS0   (STM32_TZC_BASE + 0x114)
34
35 #define TAMP_CR1                (STM32_TAMP_BASE + 0x00)
36
37 #define PWR_CR1                 (STM32_PWR_BASE + 0x00)
38 #define PWR_MCUCR               (STM32_PWR_BASE + 0x14)
39 #define PWR_CR1_DBP             BIT(8)
40 #define PWR_MCUCR_SBF           BIT(6)
41
42 /* DBGMCU register */
43 #define DBGMCU_IDC              (STM32_DBGMCU_BASE + 0x00)
44 #define DBGMCU_APB4FZ1          (STM32_DBGMCU_BASE + 0x2C)
45 #define DBGMCU_APB4FZ1_IWDG2    BIT(2)
46 #define DBGMCU_IDC_DEV_ID_MASK  GENMASK(11, 0)
47 #define DBGMCU_IDC_DEV_ID_SHIFT 0
48 #define DBGMCU_IDC_REV_ID_MASK  GENMASK(31, 16)
49 #define DBGMCU_IDC_REV_ID_SHIFT 16
50
51 /* GPIOZ registers */
52 #define GPIOZ_SECCFGR           0x54004030
53
54 /* boot interface from Bootrom
55  * - boot instance = bit 31:16
56  * - boot device = bit 15:0
57  */
58 #define BOOTROM_PARAM_ADDR      0x2FFC0078
59 #define BOOTROM_MODE_MASK       GENMASK(15, 0)
60 #define BOOTROM_MODE_SHIFT      0
61 #define BOOTROM_INSTANCE_MASK    GENMASK(31, 16)
62 #define BOOTROM_INSTANCE_SHIFT  16
63
64 /* Device Part Number (RPN) = OTP_DATA1 lower 8 bits */
65 #define RPN_SHIFT       0
66 #define RPN_MASK        GENMASK(7, 0)
67
68 /* Package = bit 27:29 of OTP16
69  * - 100: LBGA448 (FFI) => AA = LFBGA 18x18mm 448 balls p. 0.8mm
70  * - 011: LBGA354 (LCI) => AB = LFBGA 16x16mm 359 balls p. 0.8mm
71  * - 010: TFBGA361 (FFC) => AC = TFBGA 12x12mm 361 balls p. 0.5mm
72  * - 001: TFBGA257 (LCC) => AD = TFBGA 10x10mm 257 balls p. 0.5mm
73  * - others: Reserved
74  */
75 #define PKG_SHIFT       27
76 #define PKG_MASK        GENMASK(2, 0)
77
78 /*
79  * early TLB into the .data section so that it not get cleared
80  * with 16kB allignment (see TTBR0_BASE_ADDR_MASK)
81  */
82 u8 early_tlb[PGTABLE_SIZE] __section(".data") __aligned(0x4000);
83
84 #if !defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD)
85 #ifndef CONFIG_TFABOOT
86 static void security_init(void)
87 {
88         /* Disable the backup domain write protection */
89         /* the protection is enable at each reset by hardware */
90         /* And must be disable by software */
91         setbits_le32(PWR_CR1, PWR_CR1_DBP);
92
93         while (!(readl(PWR_CR1) & PWR_CR1_DBP))
94                 ;
95
96         /* If RTC clock isn't enable so this is a cold boot then we need
97          * to reset the backup domain
98          */
99         if (!(readl(RCC_BDCR) & RCC_BDCR_RTCSRC)) {
100                 setbits_le32(RCC_BDCR, RCC_BDCR_VSWRST);
101                 while (!(readl(RCC_BDCR) & RCC_BDCR_VSWRST))
102                         ;
103                 clrbits_le32(RCC_BDCR, RCC_BDCR_VSWRST);
104         }
105
106         /* allow non secure access in Write/Read for all peripheral */
107         writel(GENMASK(25, 0), ETZPC_DECPROT0);
108
109         /* Open SYSRAM for no secure access */
110         writel(0x0, ETZPC_TZMA1_SIZE);
111
112         /* enable TZC1 TZC2 clock */
113         writel(BIT(11) | BIT(12), RCC_MP_APB5ENSETR);
114
115         /* Region 0 set to no access by default */
116         /* bit 0 / 16 => nsaid0 read/write Enable
117          * bit 1 / 17 => nsaid1 read/write Enable
118          * ...
119          * bit 15 / 31 => nsaid15 read/write Enable
120          */
121         writel(0xFFFFFFFF, TZC_REGION_ID_ACCESS0);
122         /* bit 30 / 31 => Secure Global Enable : write/read */
123         /* bit 0 / 1 => Region Enable for filter 0/1 */
124         writel(BIT(0) | BIT(1) | BIT(30) | BIT(31), TZC_REGION_ATTRIBUTE0);
125
126         /* Enable Filter 0 and 1 */
127         setbits_le32(TZC_GATE_KEEPER, BIT(0) | BIT(1));
128
129         /* RCC trust zone deactivated */
130         writel(0x0, RCC_TZCR);
131
132         /* TAMP: deactivate the internal tamper
133          * Bit 23 ITAMP8E: monotonic counter overflow
134          * Bit 20 ITAMP5E: RTC calendar overflow
135          * Bit 19 ITAMP4E: HSE monitoring
136          * Bit 18 ITAMP3E: LSE monitoring
137          * Bit 16 ITAMP1E: RTC power domain supply monitoring
138          */
139         writel(0x0, TAMP_CR1);
140
141         /* GPIOZ: deactivate the security */
142         writel(BIT(0), RCC_MP_AHB5ENSETR);
143         writel(0x0, GPIOZ_SECCFGR);
144 }
145 #endif /* CONFIG_TFABOOT */
146
147 /*
148  * Debug init
149  */
150 static void dbgmcu_init(void)
151 {
152         setbits_le32(RCC_DBGCFGR, RCC_DBGCFGR_DBGCKEN);
153
154         /* Freeze IWDG2 if Cortex-A7 is in debug mode */
155         setbits_le32(DBGMCU_APB4FZ1, DBGMCU_APB4FZ1_IWDG2);
156 }
157 #endif /* !defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD) */
158
159 #if !defined(CONFIG_TFABOOT) && \
160         (!defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD))
161 /* get bootmode from ROM code boot context: saved in TAMP register */
162 static void update_bootmode(void)
163 {
164         u32 boot_mode;
165         u32 bootrom_itf = readl(BOOTROM_PARAM_ADDR);
166         u32 bootrom_device, bootrom_instance;
167
168         /* enable TAMP clock = RTCAPBEN */
169         writel(BIT(8), RCC_MP_APB5ENSETR);
170
171         /* read bootrom context */
172         bootrom_device =
173                 (bootrom_itf & BOOTROM_MODE_MASK) >> BOOTROM_MODE_SHIFT;
174         bootrom_instance =
175                 (bootrom_itf & BOOTROM_INSTANCE_MASK) >> BOOTROM_INSTANCE_SHIFT;
176         boot_mode =
177                 ((bootrom_device << BOOT_TYPE_SHIFT) & BOOT_TYPE_MASK) |
178                 ((bootrom_instance << BOOT_INSTANCE_SHIFT) &
179                  BOOT_INSTANCE_MASK);
180
181         /* save the boot mode in TAMP backup register */
182         clrsetbits_le32(TAMP_BOOT_CONTEXT,
183                         TAMP_BOOT_MODE_MASK,
184                         boot_mode << TAMP_BOOT_MODE_SHIFT);
185 }
186 #endif
187
188 u32 get_bootmode(void)
189 {
190         /* read bootmode from TAMP backup register */
191         return (readl(TAMP_BOOT_CONTEXT) & TAMP_BOOT_MODE_MASK) >>
192                     TAMP_BOOT_MODE_SHIFT;
193 }
194
195 /*
196  * initialize the MMU and activate cache in SPL or in U-Boot pre-reloc stage
197  * MMU/TLB is updated in enable_caches() for U-Boot after relocation
198  * or is deactivated in U-Boot entry function start.S::cpu_init_cp15
199  */
200 static void early_enable_caches(void)
201 {
202         /* I-cache is already enabled in start.S: cpu_init_cp15 */
203
204         if (CONFIG_IS_ENABLED(SYS_DCACHE_OFF))
205                 return;
206
207         gd->arch.tlb_size = PGTABLE_SIZE;
208         gd->arch.tlb_addr = (unsigned long)&early_tlb;
209
210         dcache_enable();
211
212         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_BUILD))
213                 mmu_set_region_dcache_behaviour(STM32_SYSRAM_BASE,
214                                                 STM32_SYSRAM_SIZE,
215                                                 DCACHE_DEFAULT_OPTION);
216         else
217                 mmu_set_region_dcache_behaviour(STM32_DDR_BASE, STM32_DDR_SIZE,
218                                                 DCACHE_DEFAULT_OPTION);
219 }
220
221 /*
222  * Early system init
223  */
224 int arch_cpu_init(void)
225 {
226         u32 boot_mode;
227
228         early_enable_caches();
229
230         /* early armv7 timer init: needed for polling */
231         timer_init();
232
233 #if !defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD)
234         dbgmcu_init();
235 #ifndef CONFIG_TFABOOT
236         security_init();
237         update_bootmode();
238 #endif
239         /* Reset Coprocessor state unless it wakes up from Standby power mode */
240         if (!(readl(PWR_MCUCR) & PWR_MCUCR_SBF)) {
241                 writel(TAMP_COPRO_STATE_OFF, TAMP_COPRO_STATE);
242                 writel(0, TAMP_COPRO_RSC_TBL_ADDRESS);
243         }
244 #endif
245
246         boot_mode = get_bootmode();
247
248         if ((boot_mode & TAMP_BOOT_DEVICE_MASK) == BOOT_SERIAL_UART)
249                 gd->flags |= GD_FLG_SILENT | GD_FLG_DISABLE_CONSOLE;
250 #if defined(CONFIG_DEBUG_UART) && \
251         !defined(CONFIG_TFABOOT) && \
252         (!defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD))
253         else
254                 debug_uart_init();
255 #endif
256
257         return 0;
258 }
259
260 void enable_caches(void)
261 {
262         /* I-cache is already enabled in start.S: icache_enable() not needed */
263
264         /* deactivate the data cache, early enabled in arch_cpu_init() */
265         dcache_disable();
266         /*
267          * update MMU after relocation and enable the data cache
268          * warning: the TLB location udpated in board_f.c::reserve_mmu
269          */
270         dcache_enable();
271 }
272
273 static u32 read_idc(void)
274 {
275         setbits_le32(RCC_DBGCFGR, RCC_DBGCFGR_DBGCKEN);
276
277         return readl(DBGMCU_IDC);
278 }
279
280 u32 get_cpu_dev(void)
281 {
282         return (read_idc() & DBGMCU_IDC_DEV_ID_MASK) >> DBGMCU_IDC_DEV_ID_SHIFT;
283 }
284
285 u32 get_cpu_rev(void)
286 {
287         return (read_idc() & DBGMCU_IDC_REV_ID_MASK) >> DBGMCU_IDC_REV_ID_SHIFT;
288 }
289
290 static u32 get_otp(int index, int shift, int mask)
291 {
292         int ret;
293         struct udevice *dev;
294         u32 otp = 0;
295
296         ret = uclass_get_device_by_driver(UCLASS_MISC,
297                                           DM_GET_DRIVER(stm32mp_bsec),
298                                           &dev);
299
300         if (!ret)
301                 ret = misc_read(dev, STM32_BSEC_SHADOW(index),
302                                 &otp, sizeof(otp));
303
304         return (otp >> shift) & mask;
305 }
306
307 /* Get Device Part Number (RPN) from OTP */
308 static u32 get_cpu_rpn(void)
309 {
310         return get_otp(BSEC_OTP_RPN, RPN_SHIFT, RPN_MASK);
311 }
312
313 u32 get_cpu_type(void)
314 {
315         return (get_cpu_dev() << 16) | get_cpu_rpn();
316 }
317
318 /* Get Package options from OTP */
319 u32 get_cpu_package(void)
320 {
321         return get_otp(BSEC_OTP_PKG, PKG_SHIFT, PKG_MASK);
322 }
323
324 void get_soc_name(char name[SOC_NAME_SIZE])
325 {
326         char *cpu_s, *cpu_r, *pkg;
327
328         /* MPUs Part Numbers */
329         switch (get_cpu_type()) {
330         case CPU_STM32MP157Fxx:
331                 cpu_s = "157F";
332                 break;
333         case CPU_STM32MP157Dxx:
334                 cpu_s = "157D";
335                 break;
336         case CPU_STM32MP157Cxx:
337                 cpu_s = "157C";
338                 break;
339         case CPU_STM32MP157Axx:
340                 cpu_s = "157A";
341                 break;
342         case CPU_STM32MP153Fxx:
343                 cpu_s = "153F";
344                 break;
345         case CPU_STM32MP153Dxx:
346                 cpu_s = "153D";
347                 break;
348         case CPU_STM32MP153Cxx:
349                 cpu_s = "153C";
350                 break;
351         case CPU_STM32MP153Axx:
352                 cpu_s = "153A";
353                 break;
354         case CPU_STM32MP151Fxx:
355                 cpu_s = "151F";
356                 break;
357         case CPU_STM32MP151Dxx:
358                 cpu_s = "151D";
359                 break;
360         case CPU_STM32MP151Cxx:
361                 cpu_s = "151C";
362                 break;
363         case CPU_STM32MP151Axx:
364                 cpu_s = "151A";
365                 break;
366         default:
367                 cpu_s = "????";
368                 break;
369         }
370
371         /* Package */
372         switch (get_cpu_package()) {
373         case PKG_AA_LBGA448:
374                 pkg = "AA";
375                 break;
376         case PKG_AB_LBGA354:
377                 pkg = "AB";
378                 break;
379         case PKG_AC_TFBGA361:
380                 pkg = "AC";
381                 break;
382         case PKG_AD_TFBGA257:
383                 pkg = "AD";
384                 break;
385         default:
386                 pkg = "??";
387                 break;
388         }
389
390         /* REVISION */
391         switch (get_cpu_rev()) {
392         case CPU_REVA:
393                 cpu_r = "A";
394                 break;
395         case CPU_REVB:
396                 cpu_r = "B";
397                 break;
398         case CPU_REVZ:
399                 cpu_r = "Z";
400                 break;
401         default:
402                 cpu_r = "?";
403                 break;
404         }
405
406         snprintf(name, SOC_NAME_SIZE, "STM32MP%s%s Rev.%s", cpu_s, pkg, cpu_r);
407 }
408
409 #if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)
410 int print_cpuinfo(void)
411 {
412         char name[SOC_NAME_SIZE];
413
414         get_soc_name(name);
415         printf("CPU: %s\n", name);
416
417         return 0;
418 }
419 #endif /* CONFIG_DISPLAY_CPUINFO */
420
421 static void setup_boot_mode(void)
422 {
423         const u32 serial_addr[] = {
424                 STM32_USART1_BASE,
425                 STM32_USART2_BASE,
426                 STM32_USART3_BASE,
427                 STM32_UART4_BASE,
428                 STM32_UART5_BASE,
429                 STM32_USART6_BASE,
430                 STM32_UART7_BASE,
431                 STM32_UART8_BASE
432         };
433         char cmd[60];
434         u32 boot_ctx = readl(TAMP_BOOT_CONTEXT);
435         u32 boot_mode =
436                 (boot_ctx & TAMP_BOOT_MODE_MASK) >> TAMP_BOOT_MODE_SHIFT;
437         unsigned int instance = (boot_mode & TAMP_BOOT_INSTANCE_MASK) - 1;
438         u32 forced_mode = (boot_ctx & TAMP_BOOT_FORCED_MASK);
439         struct udevice *dev;
440         int alias;
441
442         pr_debug("%s: boot_ctx=0x%x => boot_mode=%x, instance=%d forced=%x\n",
443                  __func__, boot_ctx, boot_mode, instance, forced_mode);
444         switch (boot_mode & TAMP_BOOT_DEVICE_MASK) {
445         case BOOT_SERIAL_UART:
446                 if (instance > ARRAY_SIZE(serial_addr))
447                         break;
448                 /* serial : search associated alias in devicetree */
449                 sprintf(cmd, "serial@%x", serial_addr[instance]);
450                 if (uclass_get_device_by_name(UCLASS_SERIAL, cmd, &dev))
451                         break;
452                 if (fdtdec_get_alias_seq(gd->fdt_blob, "serial",
453                                          dev_of_offset(dev), &alias))
454                         break;
455                 sprintf(cmd, "%d", alias);
456                 env_set("boot_device", "serial");
457                 env_set("boot_instance", cmd);
458
459                 /* restore console on uart when not used */
460                 if (gd->cur_serial_dev != dev) {
461                         gd->flags &= ~(GD_FLG_SILENT |
462                                        GD_FLG_DISABLE_CONSOLE);
463                         printf("serial boot with console enabled!\n");
464                 }
465                 break;
466         case BOOT_SERIAL_USB:
467                 env_set("boot_device", "usb");
468                 env_set("boot_instance", "0");
469                 break;
470         case BOOT_FLASH_SD:
471         case BOOT_FLASH_EMMC:
472                 sprintf(cmd, "%d", instance);
473                 env_set("boot_device", "mmc");
474                 env_set("boot_instance", cmd);
475                 break;
476         case BOOT_FLASH_NAND:
477                 env_set("boot_device", "nand");
478                 env_set("boot_instance", "0");
479                 break;
480         case BOOT_FLASH_SPINAND:
481                 env_set("boot_device", "spi-nand");
482                 env_set("boot_instance", "0");
483                 break;
484         case BOOT_FLASH_NOR:
485                 env_set("boot_device", "nor");
486                 env_set("boot_instance", "0");
487                 break;
488         default:
489                 pr_debug("unexpected boot mode = %x\n", boot_mode);
490                 break;
491         }
492
493         switch (forced_mode) {
494         case BOOT_FASTBOOT:
495                 printf("Enter fastboot!\n");
496                 env_set("preboot", "env set preboot; fastboot 0");
497                 break;
498         case BOOT_STM32PROG:
499                 env_set("boot_device", "usb");
500                 env_set("boot_instance", "0");
501                 break;
502         case BOOT_UMS_MMC0:
503         case BOOT_UMS_MMC1:
504         case BOOT_UMS_MMC2:
505                 printf("Enter UMS!\n");
506                 instance = forced_mode - BOOT_UMS_MMC0;
507                 sprintf(cmd, "env set preboot; ums 0 mmc %d", instance);
508                 env_set("preboot", cmd);
509                 break;
510         case BOOT_RECOVERY:
511                 env_set("preboot", "env set preboot; run altbootcmd");
512                 break;
513         case BOOT_NORMAL:
514                 break;
515         default:
516                 pr_debug("unexpected forced boot mode = %x\n", forced_mode);
517                 break;
518         }
519
520         /* clear TAMP for next reboot */
521         clrsetbits_le32(TAMP_BOOT_CONTEXT, TAMP_BOOT_FORCED_MASK, BOOT_NORMAL);
522 }
523
524 /*
525  * If there is no MAC address in the environment, then it will be initialized
526  * (silently) from the value in the OTP.
527  */
528 __weak int setup_mac_address(void)
529 {
530 #if defined(CONFIG_NET)
531         int ret;
532         int i;
533         u32 otp[2];
534         uchar enetaddr[6];
535         struct udevice *dev;
536
537         /* MAC already in environment */
538         if (eth_env_get_enetaddr("ethaddr", enetaddr))
539                 return 0;
540
541         ret = uclass_get_device_by_driver(UCLASS_MISC,
542                                           DM_GET_DRIVER(stm32mp_bsec),
543                                           &dev);
544         if (ret)
545                 return ret;
546
547         ret = misc_read(dev, STM32_BSEC_SHADOW(BSEC_OTP_MAC),
548                         otp, sizeof(otp));
549         if (ret < 0)
550                 return ret;
551
552         for (i = 0; i < 6; i++)
553                 enetaddr[i] = ((uint8_t *)&otp)[i];
554
555         if (!is_valid_ethaddr(enetaddr)) {
556                 pr_err("invalid MAC address in OTP %pM\n", enetaddr);
557                 return -EINVAL;
558         }
559         pr_debug("OTP MAC address = %pM\n", enetaddr);
560         ret = !eth_env_set_enetaddr("ethaddr", enetaddr);
561         if (!ret)
562                 pr_err("Failed to set mac address %pM from OTP: %d\n",
563                        enetaddr, ret);
564 #endif
565
566         return 0;
567 }
568
569 static int setup_serial_number(void)
570 {
571         char serial_string[25];
572         u32 otp[3] = {0, 0, 0 };
573         struct udevice *dev;
574         int ret;
575
576         if (env_get("serial#"))
577                 return 0;
578
579         ret = uclass_get_device_by_driver(UCLASS_MISC,
580                                           DM_GET_DRIVER(stm32mp_bsec),
581                                           &dev);
582         if (ret)
583                 return ret;
584
585         ret = misc_read(dev, STM32_BSEC_SHADOW(BSEC_OTP_SERIAL),
586                         otp, sizeof(otp));
587         if (ret < 0)
588                 return ret;
589
590         sprintf(serial_string, "%08X%08X%08X", otp[0], otp[1], otp[2]);
591         env_set("serial#", serial_string);
592
593         return 0;
594 }
595
596 int arch_misc_init(void)
597 {
598         setup_boot_mode();
599         setup_mac_address();
600         setup_serial_number();
601
602         return 0;
603 }