arch/powerpc/cpu/mpc8260/ether_fcc.c

   1 /*
   2  * MPC8260 FCC Fast Ethernet
   3  *
   4  * Copyright (c) 2000 MontaVista Software, Inc.   Dan Malek (dmalek@jlc.net)
   5  *
   6  * (C) Copyright 2000 Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
   7  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
   8  *
   9  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
  10  */
  11
  12 /*
  13  * MPC8260 FCC Fast Ethernet
  14  * Basic ET HW initialization and packet RX/TX routines
  15  *
  16  * This code will not perform the IO port configuration. This should be
  17  * done in the iop_conf_t structure specific for the board.
  18  *
  19  * TODO:
  20  * add a PHY driver to do the negotiation
  21  * reflect negotiation results in FPSMR
  22  * look for ways to configure the board specific stuff elsewhere, eg.
  23  *    config_xxx.h or the board directory
  24  */
  25
  26 #include <common.h>
  27 #include <console.h>
  28 #include <malloc.h>
  29 #include <asm/cpm_8260.h>
  30 #include <mpc8260.h>
  31 #include <command.h>
  32 #include <config.h>
  33 #include <net.h>
  34
  35 #if defined(CONFIG_MII) || defined(CONFIG_CMD_MII)
  36 #include <miiphy.h>
  37 #endif
  38
  39 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  40
  41 #if defined(CONFIG_ETHER_ON_FCC) && defined(CONFIG_CMD_NET)
  42
  43 static struct ether_fcc_info_s
  44 {
  45         int ether_index;
  46         int proff_enet;
  47         ulong cpm_cr_enet_sblock;
  48         ulong cpm_cr_enet_page;
  49         ulong cmxfcr_mask;
  50         ulong cmxfcr_value;
  51 }
  52         ether_fcc_info[] =
  53 {
  54 #ifdef CONFIG_ETHER_ON_FCC1
  55 {
  56         0,
  57         PROFF_FCC1,
  58         CPM_CR_FCC1_SBLOCK,
  59         CPM_CR_FCC1_PAGE,
  60         CONFIG_SYS_CMXFCR_MASK1,
  61         CONFIG_SYS_CMXFCR_VALUE1
  62 },
  63 #endif
  64
  65 #ifdef CONFIG_ETHER_ON_FCC2
  66 {
  67         1,
  68         PROFF_FCC2,
  69         CPM_CR_FCC2_SBLOCK,
  70         CPM_CR_FCC2_PAGE,
  71         CONFIG_SYS_CMXFCR_MASK2,
  72         CONFIG_SYS_CMXFCR_VALUE2
  73 },
  74 #endif
  75
  76 #ifdef CONFIG_ETHER_ON_FCC3
  77 {
  78         2,
  79         PROFF_FCC3,
  80         CPM_CR_FCC3_SBLOCK,
  81         CPM_CR_FCC3_PAGE,
  82         CONFIG_SYS_CMXFCR_MASK3,
  83         CONFIG_SYS_CMXFCR_VALUE3
  84 },
  85 #endif
  86 };
  87
  88 /*---------------------------------------------------------------------*/
  89
  90 /* Maximum input DMA size.  Must be a should(?) be a multiple of 4. */
  91 #define PKT_MAXDMA_SIZE         1520
  92
  93 /* The FCC stores dest/src/type, data, and checksum for receive packets. */
  94 #define PKT_MAXBUF_SIZE         1518
  95 #define PKT_MINBUF_SIZE         64
  96
  97 /* Maximum input buffer size.  Must be a multiple of 32. */
  98 #define PKT_MAXBLR_SIZE         1536
  99
 100 #define TOUT_LOOP 1000000
 101
 102 #define TX_BUF_CNT 2
 103 #ifdef __GNUC__
 104 static char txbuf[TX_BUF_CNT][PKT_MAXBLR_SIZE] __attribute__ ((aligned(8)));
 105 #else
 106 #error "txbuf must be 64-bit aligned"
 107 #endif
 108
 109 static uint rxIdx;      /* index of the current RX buffer */
 110 static uint txIdx;      /* index of the current TX buffer */
 111
 112 /*
 113  * FCC Ethernet Tx and Rx buffer descriptors.
 114  * Provide for Double Buffering
 115  * Note: PKTBUFSRX is defined in net.h
 116  */
 117
 118 typedef volatile struct rtxbd {
 119     cbd_t rxbd[PKTBUFSRX];
 120     cbd_t txbd[TX_BUF_CNT];
 121 } RTXBD;
 122
 123 /*  Good news: the FCC supports external BDs! */
 124 #ifdef __GNUC__
 125 static RTXBD rtx __attribute__ ((aligned(8)));
 126 #else
 127 #error "rtx must be 64-bit aligned"
 128 #endif
 129
 130 static int fec_send(struct eth_device *dev, void *packet, int length)
 131 {
 132     int i;
 133     int result = 0;
 134
 135     if (length <= 0) {
 136         printf("fec: bad packet size: %d\n", length);
 137         goto out;
 138     }
 139
 140     for(i=0; rtx.txbd[txIdx].cbd_sc & BD_ENET_TX_READY; i++) {
 141         if (i >= TOUT_LOOP) {
 142             puts ("fec: tx buffer not ready\n");
 143             goto out;
 144         }
 145     }
 146
 147     rtx.txbd[txIdx].cbd_bufaddr = (uint)packet;
 148     rtx.txbd[txIdx].cbd_datlen = length;
 149     rtx.txbd[txIdx].cbd_sc |= (BD_ENET_TX_READY | BD_ENET_TX_LAST |
 150                                BD_ENET_TX_WRAP);
 151
 152     for(i=0; rtx.txbd[txIdx].cbd_sc & BD_ENET_TX_READY; i++) {
 153         if (i >= TOUT_LOOP) {
 154             puts ("fec: tx error\n");
 155             goto out;
 156         }
 157     }
 158
 159 #ifdef ET_DEBUG
 160     printf("cycles: %d status: %04x\n", i, rtx.txbd[txIdx].cbd_sc);
 161 #endif
 162
 163     /* return only status bits */
 164     result = rtx.txbd[txIdx].cbd_sc & BD_ENET_TX_STATS;
 165
 166 out:
 167     return result;
 168 }
 169
 170 static int fec_recv(struct eth_device* dev)
 171 {
 172     int length;
 173
 174     for (;;)
 175     {
 176         if (rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc & BD_ENET_RX_EMPTY) {
 177             length = -1;
 178             break;     /* nothing received - leave for() loop */
 179         }
 180         length = rtx.rxbd[rxIdx].cbd_datlen;
 181
 182         if (rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc & 0x003f) {
 183             printf("fec: rx error %04x\n", rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc);
 184         }
 185         else {
 186             /* Pass the packet up to the protocol layers. */
 187             net_process_received_packet(net_rx_packets[rxIdx], length - 4);
 188         }
 189
 190
 191         /* Give the buffer back to the FCC. */
 192         rtx.rxbd[rxIdx].cbd_datlen = 0;
 193
 194         /* wrap around buffer index when necessary */
 195         if ((rxIdx + 1) >= PKTBUFSRX) {
 196             rtx.rxbd[PKTBUFSRX - 1].cbd_sc = (BD_ENET_RX_WRAP | BD_ENET_RX_EMPTY);
 197             rxIdx = 0;
 198         }
 199         else {
 200             rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc = BD_ENET_RX_EMPTY;
 201             rxIdx++;
 202         }
 203     }
 204     return length;
 205 }
 206
 207
 208 static int fec_init(struct eth_device* dev, bd_t *bis)
 209 {
 210     struct ether_fcc_info_s * info = dev->priv;
 211     int i;
 212     volatile immap_t *immr = (immap_t *)CONFIG_SYS_IMMR;
 213     volatile cpm8260_t *cp = &(immr->im_cpm);
 214     fcc_enet_t *pram_ptr;
 215     unsigned long mem_addr;
 216
 217 #if 0
 218     mii_discover_phy();
 219 #endif
 220
 221     /* 28.9 - (1-2): ioports have been set up already */
 222
 223     /* 28.9 - (3): connect FCC's tx and rx clocks */
 224     immr->im_cpmux.cmx_uar = 0;
 225     immr->im_cpmux.cmx_fcr = (immr->im_cpmux.cmx_fcr & ~info->cmxfcr_mask) |
 226                                                         info->cmxfcr_value;
 227
 228     /* 28.9 - (4): GFMR: disable tx/rx, CCITT CRC, Mode Ethernet */
 229     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_gfmr =
 230       FCC_GFMR_MODE_ENET | FCC_GFMR_TCRC_32;
 231
 232     /* 28.9 - (5): FPSMR: enable full duplex, select CCITT CRC for Ethernet */
 233     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fpsmr = CONFIG_SYS_FCC_PSMR | FCC_PSMR_ENCRC;
 234
 235     /* 28.9 - (6): FDSR: Ethernet Syn */
 236     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fdsr = 0xD555;
 237
 238     /* reset indeces to current rx/tx bd (see eth_send()/eth_rx()) */
 239     rxIdx = 0;
 240     txIdx = 0;
 241
 242     /* Setup Receiver Buffer Descriptors */
 243     for (i = 0; i < PKTBUFSRX; i++)
 244     {
 245       rtx.rxbd[i].cbd_sc = BD_ENET_RX_EMPTY;
 246       rtx.rxbd[i].cbd_datlen = 0;
 247       rtx.rxbd[i].cbd_bufaddr = (uint)net_rx_packets[i];
 248     }
 249     rtx.rxbd[PKTBUFSRX - 1].cbd_sc |= BD_ENET_RX_WRAP;
 250
 251     /* Setup Ethernet Transmitter Buffer Descriptors */
 252     for (i = 0; i < TX_BUF_CNT; i++)
 253     {
 254       rtx.txbd[i].cbd_sc = (BD_ENET_TX_PAD | BD_ENET_TX_LAST | BD_ENET_TX_TC);
 255       rtx.txbd[i].cbd_datlen = 0;
 256       rtx.txbd[i].cbd_bufaddr = (uint)&txbuf[i][0];
 257     }
 258     rtx.txbd[TX_BUF_CNT - 1].cbd_sc |= BD_ENET_TX_WRAP;
 259
 260     /* 28.9 - (7): initialise parameter ram */
 261     pram_ptr = (fcc_enet_t *)&(immr->im_dprambase[info->proff_enet]);
 262
 263     /* clear whole structure to make sure all reserved fields are zero */
 264     memset((void*)pram_ptr, 0, sizeof(fcc_enet_t));
 265
 266     /*
 267      * common Parameter RAM area
 268      *
 269      * Allocate space in the reserved FCC area of DPRAM for the
 270      * internal buffers.  No one uses this space (yet), so we
 271      * can do this.  Later, we will add resource management for
 272      * this area.
 273      */
 274     mem_addr = CPM_FCC_SPECIAL_BASE + ((info->ether_index) * 64);
 275     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_riptr = mem_addr;
 276     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tiptr = mem_addr+32;
 277     /*
 278      * Set maximum bytes per receive buffer.
 279      * It must be a multiple of 32.
 280      */
 281     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_mrblr = PKT_MAXBLR_SIZE;
 282     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB |
 283                                        CONFIG_SYS_CPMFCR_RAMTYPE) << 24;
 284     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rbase = (unsigned int)(&rtx.rxbd[rxIdx]);
 285     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB |
 286                                        CONFIG_SYS_CPMFCR_RAMTYPE) << 24;
 287     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tbase = (unsigned int)(&rtx.txbd[txIdx]);
 288
 289     /* protocol-specific area */
 290     pram_ptr->fen_cmask = 0xdebb20e3;   /* CRC mask */
 291     pram_ptr->fen_cpres = 0xffffffff;   /* CRC preset */
 292     pram_ptr->fen_retlim = 15;          /* Retry limit threshold */
 293     pram_ptr->fen_mflr = PKT_MAXBUF_SIZE;   /* maximum frame length register */
 294     /*
 295      * Set Ethernet station address.
 296      *
 297      * This is supplied in the board information structure, so we
 298      * copy that into the controller.
 299      * So, far we have only been given one Ethernet address. We make
 300      * it unique by setting a few bits in the upper byte of the
 301      * non-static part of the address.
 302      */
 303 #define ea eth_get_ethaddr()
 304     pram_ptr->fen_paddrh = (ea[5] << 8) + ea[4];
 305     pram_ptr->fen_paddrm = (ea[3] << 8) + ea[2];
 306     pram_ptr->fen_paddrl = (ea[1] << 8) + ea[0];
 307 #undef ea
 308     pram_ptr->fen_minflr = PKT_MINBUF_SIZE; /* minimum frame length register */
 309     /* pad pointer. use tiptr since we don't need a specific padding char */
 310     pram_ptr->fen_padptr = pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tiptr;
 311     pram_ptr->fen_maxd1 = PKT_MAXDMA_SIZE;      /* maximum DMA1 length */
 312     pram_ptr->fen_maxd2 = PKT_MAXDMA_SIZE;      /* maximum DMA2 length */
 313     pram_ptr->fen_rfthr = 1;
 314     pram_ptr->fen_rfcnt = 1;
 315 #if 0
 316     printf("pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rbase %08lx\n",
 317         pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rbase);
 318     printf("pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tbase %08lx\n",
 319         pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tbase);
 320 #endif
 321
 322     /* 28.9 - (8): clear out events in FCCE */
 323     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fcce = ~0x0;
 324
 325     /* 28.9 - (9): FCCM: mask all events */
 326     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fccm = 0;
 327
 328     /* 28.9 - (10-12): we don't use ethernet interrupts */
 329
 330     /* 28.9 - (13)
 331      *
 332      * Let's re-initialize the channel now.  We have to do it later
 333      * than the manual describes because we have just now finished
 334      * the BD initialization.
 335      */
 336     cp->cp_cpcr = mk_cr_cmd(info->cpm_cr_enet_page,
 337                             info->cpm_cr_enet_sblock,
 338                             0x0c,
 339                             CPM_CR_INIT_TRX) | CPM_CR_FLG;
 340     do {
 341         __asm__ __volatile__ ("eieio");
 342     } while (cp->cp_cpcr & CPM_CR_FLG);
 343
 344     /* 28.9 - (14): enable tx/rx in gfmr */
 345     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_gfmr |= FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR;
 346
 347     return 1;
 348 }
 349
 350 static void fec_halt(struct eth_device* dev)
 351 {
 352     struct ether_fcc_info_s * info = dev->priv;
 353     volatile immap_t *immr = (immap_t *)CONFIG_SYS_IMMR;
 354
 355     /* write GFMR: disable tx/rx */
 356     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_gfmr &=
 357                                                 ~(FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR);
 358 }
 359
 360 int fec_initialize(bd_t *bis)
 361 {
 362         struct eth_device* dev;
 363         int i;
 364
 365         for (i = 0; i < sizeof(ether_fcc_info) / sizeof(ether_fcc_info[0]); i++)
 366         {
 367                 dev = (struct eth_device*) malloc(sizeof *dev);
 368                 memset(dev, 0, sizeof *dev);
 369
 370                 sprintf(dev->name, "FCC%d",
 371                         ether_fcc_info[i].ether_index + 1);
 372                 dev->priv   = &ether_fcc_info[i];
 373                 dev->init   = fec_init;
 374                 dev->halt   = fec_halt;
 375                 dev->send   = fec_send;
 376                 dev->recv   = fec_recv;
 377
 378                 eth_register(dev);
 379
 380 #if (defined(CONFIG_MII) || defined(CONFIG_CMD_MII)) \
 381                 && defined(CONFIG_BITBANGMII)
 382                 miiphy_register(dev->name,
 383                                 bb_miiphy_read, bb_miiphy_write);
 384 #endif
 385         }
 386
 387         return 1;
 388 }
 389
 390 #ifdef CONFIG_ETHER_LOOPBACK_TEST
 391
 392 #define ELBT_BUFSZ      1024    /* must be multiple of 32 */
 393
 394 #define ELBT_CRCSZ      4
 395
 396 #define ELBT_NRXBD      4       /* must be at least 2 */
 397 #define ELBT_NTXBD      4
 398
 399 #define ELBT_MAXRXERR   32
 400 #define ELBT_MAXTXERR   32
 401
 402 #define ELBT_CLSWAIT    1000    /* msec to wait for further input frames */
 403
 404 typedef
 405         struct {
 406                 uint off;
 407                 char *lab;
 408         }
 409 elbt_prdesc;
 410
 411 typedef
 412         struct {
 413                 uint _l, _f, m, bc, mc, lg, no, sh, cr, ov, cl;
 414                 uint badsrc, badtyp, badlen, badbit;
 415         }
 416 elbt_rxeacc;
 417
 418 static elbt_prdesc rxeacc_descs[] = {
 419         { offsetof(elbt_rxeacc, _l),            "Not Last in Frame"     },
 420         { offsetof(elbt_rxeacc, _f),            "Not First in Frame"    },
 421         { offsetof(elbt_rxeacc, m),             "Address Miss"          },
 422         { offsetof(elbt_rxeacc, bc),            "Broadcast Address"     },
 423         { offsetof(elbt_rxeacc, mc),            "Multicast Address"     },
 424         { offsetof(elbt_rxeacc, lg),            "Frame Length Violation"},
 425         { offsetof(elbt_rxeacc, no),            "Non-Octet Alignment"   },
 426         { offsetof(elbt_rxeacc, sh),            "Short Frame"           },
 427         { offsetof(elbt_rxeacc, cr),            "CRC Error"             },
 428         { offsetof(elbt_rxeacc, ov),            "Overrun"               },
 429         { offsetof(elbt_rxeacc, cl),            "Collision"             },
 430         { offsetof(elbt_rxeacc, badsrc),        "Bad Src Address"       },
 431         { offsetof(elbt_rxeacc, badtyp),        "Bad Frame Type"        },
 432         { offsetof(elbt_rxeacc, badlen),        "Bad Frame Length"      },
 433         { offsetof(elbt_rxeacc, badbit),        "Data Compare Errors"   },
 434 };
 435 static int rxeacc_ndesc = sizeof (rxeacc_descs) / sizeof (rxeacc_descs[0]);
 436
 437 typedef
 438         struct {
 439                 uint def, hb, lc, rl, rc, un, csl;
 440         }
 441 elbt_txeacc;
 442
 443 static elbt_prdesc txeacc_descs[] = {
 444         { offsetof(elbt_txeacc, def),           "Defer Indication"      },
 445         { offsetof(elbt_txeacc, hb),            "Heartbeat"             },
 446         { offsetof(elbt_txeacc, lc),            "Late Collision"        },
 447         { offsetof(elbt_txeacc, rl),            "Retransmission Limit"  },
 448         { offsetof(elbt_txeacc, rc),            "Retry Count"           },
 449         { offsetof(elbt_txeacc, un),            "Underrun"              },
 450         { offsetof(elbt_txeacc, csl),           "Carrier Sense Lost"    },
 451 };
 452 static int txeacc_ndesc = sizeof (txeacc_descs) / sizeof (txeacc_descs[0]);
 453
 454 typedef
 455         struct {
 456                 uchar rxbufs[ELBT_NRXBD][ELBT_BUFSZ];
 457                 uchar txbufs[ELBT_NTXBD][ELBT_BUFSZ];
 458                 cbd_t rxbd[ELBT_NRXBD];
 459                 cbd_t txbd[ELBT_NTXBD];
 460                 enum { Idle, Running, Closing, Closed } state;
 461                 int proff, page, sblock;
 462                 uint clstime, nsent, ntxerr, nrcvd, nrxerr;
 463                 ushort rxerrs[ELBT_MAXRXERR], txerrs[ELBT_MAXTXERR];
 464                 elbt_rxeacc rxeacc;
 465                 elbt_txeacc txeacc;
 466         } __attribute__ ((aligned(8)))
 467 elbt_chan;
 468
 469 static uchar patbytes[ELBT_NTXBD] = {
 470         0xff, 0xaa, 0x55, 0x00
 471 };
 472 static uint patwords[ELBT_NTXBD] = {
 473         0xffffffff, 0xaaaaaaaa, 0x55555555, 0x00000000
 474 };
 475
 476 #ifdef __GNUC__
 477 static elbt_chan elbt_chans[3] __attribute__ ((aligned(8)));
 478 #else
 479 #error "elbt_chans must be 64-bit aligned"
 480 #endif
 481
 482 #define CPM_CR_GRACEFUL_STOP_TX ((ushort)0x0005)
 483
 484 static elbt_prdesc epram_descs[] = {
 485         { offsetof(fcc_enet_t, fen_crcec),      "CRC Errors"            },
 486         { offsetof(fcc_enet_t, fen_alec),       "Alignment Errors"      },
 487         { offsetof(fcc_enet_t, fen_disfc),      "Discarded Frames"      },
 488         { offsetof(fcc_enet_t, fen_octc),       "Octets"                },
 489         { offsetof(fcc_enet_t, fen_colc),       "Collisions"            },
 490         { offsetof(fcc_enet_t, fen_broc),       "Broadcast Frames"      },
 491         { offsetof(fcc_enet_t, fen_mulc),       "Multicast Frames"      },
 492         { offsetof(fcc_enet_t, fen_uspc),       "Undersize Frames"      },
 493         { offsetof(fcc_enet_t, fen_frgc),       "Fragments"             },
 494         { offsetof(fcc_enet_t, fen_ospc),       "Oversize Frames"       },
 495         { offsetof(fcc_enet_t, fen_jbrc),       "Jabbers"               },
 496         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p64c),       "64 Octet Frames"       },
 497         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p65c),       "65-127 Octet Frames"   },
 498         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p128c),      "128-255 Octet Frames"  },
 499         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p256c),      "256-511 Octet Frames"  },
 500         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p512c),      "512-1023 Octet Frames" },
 501         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p1024c),     "1024-1518 Octet Frames"},
 502 };
 503 static int epram_ndesc = sizeof (epram_descs) / sizeof (epram_descs[0]);
 504
 505 /*
 506  * given an elbt_prdesc array and an array of base addresses, print
 507  * each prdesc down the screen with the values fetched from each
 508  * base address across the screen
 509  */
 510 static void
 511 print_desc (elbt_prdesc descs[], int ndesc, uchar *bases[], int nbase)
 512 {
 513         elbt_prdesc *dp = descs, *edp = dp + ndesc;
 514         int i;
 515
 516         printf ("%32s", "");
 517
 518         for (i = 0; i < nbase; i++)
 519                 printf ("  Channel %d", i);
 520
 521         putc ('\n');
 522
 523         while (dp < edp) {
 524
 525                 printf ("%-32s", dp->lab);
 526
 527                 for (i = 0; i < nbase; i++) {
 528                         uint val = *(uint *)(bases[i] + dp->off);
 529
 530                         printf (" %10u", val);
 531                 }
 532
 533                 putc ('\n');
 534
 535                 dp++;
 536         }
 537 }
 538
 539 /*
 540  * return number of bits that are set in a value; value contains
 541  * nbits (right-justified) bits.
 542  */
 543 static uint __inline__
 544 nbs (uint value, uint nbits)
 545 {
 546         uint cnt = 0;
 547 #if 1
 548         uint pos = sizeof (uint) * 8;
 549
 550         __asm__ __volatile__ ("\
 551         mtctr   %2\n\
 552 1:      rlwnm.  %2,%1,%4,31,31\n\
 553         beq     2f\n\
 554         addi    %0,%0,1\n\
 555 2:      subi    %4,%4,1\n\
 556         bdnz    1b"
 557         : "=r"(cnt)
 558         : "r"(value), "r"(nbits), "r"(cnt), "r"(pos)
 559         : "ctr", "cc" );
 560 #else
 561         uint mask = 1;
 562
 563         do {
 564                 if (value & mask)
 565                         cnt++;
 566                 mask <<= 1;
 567         } while (--nbits);
 568 #endif
 569
 570         return (cnt);
 571 }
 572
 573 static ulong
 574 badbits (uchar *bp, int n, ulong pat)
 575 {
 576         ulong *lp, cnt = 0;
 577         int nl;
 578
 579         while (n > 0 && ((ulong)bp & (sizeof (ulong) - 1)) != 0) {
 580                 uchar diff;
 581
 582                 diff = *bp++ ^ (uchar)pat;
 583
 584                 if (diff)
 585                         cnt += nbs ((ulong)diff, 8);
 586
 587                 n--;
 588         }
 589
 590         lp = (ulong *)bp;
 591         nl = n / sizeof (ulong);
 592         n -= nl * sizeof (ulong);
 593
 594         while (nl > 0) {
 595                 ulong diff;
 596
 597                 diff = *lp++ ^ pat;
 598
 599                 if (diff)
 600                         cnt += nbs (diff, 32);
 601
 602                 nl--;
 603         }
 604
 605         bp = (uchar *)lp;
 606
 607         while (n > 0) {
 608                 uchar diff;
 609
 610                 diff = *bp++ ^ (uchar)pat;
 611
 612                 if (diff)
 613                         cnt += nbs ((ulong)diff, 8);
 614
 615                 n--;
 616         }
 617
 618         return (cnt);
 619 }
 620
 621 static inline unsigned short
 622 swap16 (unsigned short x)
 623 {
 624         return (((x & 0xff) << 8) | ((x & 0xff00) >> 8));
 625 }
 626
 627 /* broadcast is not an error - we send them like that */
 628 #define BD_ENET_RX_ERRS (BD_ENET_RX_STATS & ~BD_ENET_RX_BC)
 629
 630 void
 631 eth_loopback_test (void)
 632 {
 633         volatile immap_t *immr = (immap_t *)CONFIG_SYS_IMMR;
 634         volatile cpm8260_t *cp = &(immr->im_cpm);
 635         int c, nclosed;
 636         ulong runtime, nmsec;
 637         uchar *bases[3];
 638
 639         puts ("FCC Ethernet External loopback test\n");
 640
 641         eth_getenv_enetaddr("ethaddr", net_ethaddr);
 642
 643         /*
 644          * global initialisations for all FCC channels
 645          */
 646
 647         /* 28.9 - (1-2): ioports have been set up already */
 648
 649 #if defined(CONFIG_SACSng)
 650         /*
 651          * Attention: this is board-specific
 652          * 1, FCC2
 653          */
 654 #       define FCC_START_LOOP 1
 655 #       define FCC_END_LOOP   1
 656
 657         /*
 658          * Attention: this is board-specific
 659          * - FCC2 Rx-CLK is CLK13
 660          * - FCC2 Tx-CLK is CLK14
 661          */
 662
 663         /* 28.9 - (3): connect FCC's tx and rx clocks */
 664         immr->im_cpmux.cmx_uar = 0;
 665         immr->im_cpmux.cmx_fcr = CMXFCR_RF2CS_CLK13|CMXFCR_TF2CS_CLK14;
 666 #else
 667 #error "eth_loopback_test not supported on your board"
 668 #endif
 669
 670         puts ("Initialise FCC channels:");
 671
 672         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++) {
 673                 elbt_chan *ecp = &elbt_chans[c];
 674                 volatile fcc_t *fcp = &immr->im_fcc[c];
 675                 volatile fcc_enet_t *fpp;
 676                 int i;
 677                 ulong addr;
 678
 679                 /*
 680                  * initialise channel data
 681                  */
 682
 683                 printf (" %d", c);
 684
 685                 memset ((void *)ecp, 0, sizeof (*ecp));
 686
 687                 ecp->state = Idle;
 688
 689                 switch (c) {
 690
 691                 case 0: /* FCC1 */
 692                         ecp->proff = PROFF_FCC1;
 693                         ecp->page = CPM_CR_FCC1_PAGE;
 694                         ecp->sblock = CPM_CR_FCC1_SBLOCK;
 695                         break;
 696
 697                 case 1: /* FCC2 */
 698                         ecp->proff = PROFF_FCC2;
 699                         ecp->page = CPM_CR_FCC2_PAGE;
 700                         ecp->sblock = CPM_CR_FCC2_SBLOCK;
 701                         break;
 702
 703                 case 2: /* FCC3 */
 704                         ecp->proff = PROFF_FCC3;
 705                         ecp->page = CPM_CR_FCC3_PAGE;
 706                         ecp->sblock = CPM_CR_FCC3_SBLOCK;
 707                         break;
 708                 }
 709
 710                 /*
 711                  * set up tx buffers and bds
 712                  */
 713
 714                 for (i = 0; i < ELBT_NTXBD; i++) {
 715                         cbd_t *bdp = &ecp->txbd[i];
 716                         uchar *bp = &ecp->txbufs[i][0];
 717
 718                         bdp->cbd_bufaddr = (uint)bp;
 719                         /* room for crc */
 720                         bdp->cbd_datlen = ELBT_BUFSZ - ELBT_CRCSZ;
 721                         bdp->cbd_sc = BD_ENET_TX_READY | BD_ENET_TX_PAD | \
 722                                 BD_ENET_TX_LAST | BD_ENET_TX_TC;
 723
 724                         memset((void *)bp, patbytes[i], ELBT_BUFSZ);
 725                         net_set_ether(bp, net_bcast_ethaddr, 0x8000);
 726                 }
 727                 ecp->txbd[ELBT_NTXBD - 1].cbd_sc |= BD_ENET_TX_WRAP;
 728
 729                 /*
 730                  * set up rx buffers and bds
 731                  */
 732
 733                 for (i = 0; i < ELBT_NRXBD; i++) {
 734                     cbd_t *bdp = &ecp->rxbd[i];
 735                     uchar *bp = &ecp->rxbufs[i][0];
 736
 737                     bdp->cbd_bufaddr = (uint)bp;
 738                     bdp->cbd_datlen = 0;
 739                     bdp->cbd_sc = BD_ENET_RX_EMPTY;
 740
 741                     memset ((void *)bp, 0, ELBT_BUFSZ);
 742                 }
 743                 ecp->rxbd[ELBT_NRXBD - 1].cbd_sc |= BD_ENET_RX_WRAP;
 744
 745                 /*
 746                  * set up the FCC channel hardware
 747                  */
 748
 749                 /* 28.9 - (4): GFMR: disable tx/rx, CCITT CRC, Mode Ethernet */
 750                 fcp->fcc_gfmr = FCC_GFMR_MODE_ENET | FCC_GFMR_TCRC_32;
 751
 752                 /* 28.9 - (5): FPSMR: fd, enet CRC, Promis, RMON, Rx SHort */
 753                 fcp->fcc_fpsmr = FCC_PSMR_FDE | FCC_PSMR_LPB | \
 754                         FCC_PSMR_ENCRC | FCC_PSMR_PRO | \
 755                         FCC_PSMR_MON | FCC_PSMR_RSH;
 756
 757                 /* 28.9 - (6): FDSR: Ethernet Syn */
 758                 fcp->fcc_fdsr = 0xD555;
 759
 760                 /* 29.9 - (7): initialise parameter ram */
 761                 fpp = (fcc_enet_t *)&(immr->im_dprambase[ecp->proff]);
 762
 763                 /* clear whole struct to make sure all resv fields are zero */
 764                 memset ((void *)fpp, 0, sizeof (fcc_enet_t));
 765
 766                 /*
 767                  * common Parameter RAM area
 768                  *
 769                  * Allocate space in the reserved FCC area of DPRAM for the
 770                  * internal buffers.  No one uses this space (yet), so we
 771                  * can do this.  Later, we will add resource management for
 772                  * this area.
 773                  */
 774                 addr = CPM_FCC_SPECIAL_BASE + (c * 64);
 775                 fpp->fen_genfcc.fcc_riptr = addr;
 776                 fpp->fen_genfcc.fcc_tiptr = addr + 32;
 777
 778                 /*
 779                  * Set maximum bytes per receive buffer.
 780                  * It must be a multiple of 32.
 781                  * buffers are in 60x bus memory.
 782                  */
 783                 fpp->fen_genfcc.fcc_mrblr = PKT_MAXBLR_SIZE;
 784                 fpp->fen_genfcc.fcc_rstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB) << 24;
 785                 fpp->fen_genfcc.fcc_rbase = (unsigned int)(&ecp->rxbd[0]);
 786                 fpp->fen_genfcc.fcc_tstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB) << 24;
 787                 fpp->fen_genfcc.fcc_tbase = (unsigned int)(&ecp->txbd[0]);
 788
 789                 /* protocol-specific area */
 790                 fpp->fen_cmask = 0xdebb20e3;    /* CRC mask */
 791                 fpp->fen_cpres = 0xffffffff;    /* CRC preset */
 792                 fpp->fen_retlim = 15;           /* Retry limit threshold */
 793                 fpp->fen_mflr = PKT_MAXBUF_SIZE;/* max frame length register */
 794
 795                 /*
 796                  * Set Ethernet station address.
 797                  *
 798                  * This is supplied in the board information structure, so we
 799                  * copy that into the controller.
 800                  * So, far we have only been given one Ethernet address. We use
 801                  * the same address for all channels
 802                  */
 803                 fpp->fen_paddrh = (net_ethaddr[5] << 8) + net_ethaddr[4];
 804                 fpp->fen_paddrm = (net_ethaddr[3] << 8) + net_ethaddr[2];
 805                 fpp->fen_paddrl = (net_ethaddr[1] << 8) + net_ethaddr[0];
 806
 807                 fpp->fen_minflr = PKT_MINBUF_SIZE; /* min frame len register */
 808                 /*
 809                  * pad pointer. use tiptr since we don't need
 810                  * a specific padding char
 811                  */
 812                 fpp->fen_padptr = fpp->fen_genfcc.fcc_tiptr;
 813                 fpp->fen_maxd1 = PKT_MAXDMA_SIZE;       /* max DMA1 length */
 814                 fpp->fen_maxd2 = PKT_MAXDMA_SIZE;       /* max DMA2 length */
 815                 fpp->fen_rfthr = 1;
 816                 fpp->fen_rfcnt = 1;
 817
 818                 /* 28.9 - (8): clear out events in FCCE */
 819                 fcp->fcc_fcce = ~0x0;
 820
 821                 /* 28.9 - (9): FCCM: mask all events */
 822                 fcp->fcc_fccm = 0;
 823
 824                 /* 28.9 - (10-12): we don't use ethernet interrupts */
 825
 826                 /* 28.9 - (13)
 827                  *
 828                  * Let's re-initialize the channel now.  We have to do it later
 829                  * than the manual describes because we have just now finished
 830                  * the BD initialization.
 831                  */
 832                 cp->cp_cpcr = mk_cr_cmd (ecp->page, ecp->sblock, \
 833                         0x0c, CPM_CR_INIT_TRX) | CPM_CR_FLG;
 834                 do {
 835                         __asm__ __volatile__ ("eieio");
 836                 } while (cp->cp_cpcr & CPM_CR_FLG);
 837         }
 838
 839         puts (" done\nStarting test... (Ctrl-C to Finish)\n");
 840
 841         /*
 842          * Note: don't want serial output from here until the end of the
 843          * test - the delays would probably stuff things up.
 844          */
 845
 846         clear_ctrlc ();
 847         runtime = get_timer (0);
 848
 849         do {
 850                 nclosed = 0;
 851
 852                 for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++) {
 853                         volatile fcc_t *fcp = &immr->im_fcc[c];
 854                         elbt_chan *ecp = &elbt_chans[c];
 855                         int i;
 856
 857                         switch (ecp->state) {
 858
 859                         case Idle:
 860                                 /*
 861                                  * set the channel Running ...
 862                                  */
 863
 864                                 /* 28.9 - (14): enable tx/rx in gfmr */
 865                                 fcp->fcc_gfmr |= FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR;
 866
 867                                 ecp->state = Running;
 868                                 break;
 869
 870                         case Running:
 871                                 /*
 872                                  * (while Running only) check for
 873                                  * termination of the test
 874                                  */
 875
 876                                 (void)ctrlc ();
 877
 878                                 if (had_ctrlc ()) {
 879                                         /*
 880                                          * initiate a "graceful stop transmit"
 881                                          * on the channel
 882                                          */
 883                                         cp->cp_cpcr = mk_cr_cmd (ecp->page, \
 884                                                 ecp->sblock, 0x0c, \
 885                                                 CPM_CR_GRACEFUL_STOP_TX) | \
 886                                                 CPM_CR_FLG;
 887                                         do {
 888                                                 __asm__ __volatile__ ("eieio");
 889                                         } while (cp->cp_cpcr & CPM_CR_FLG);
 890
 891                                         ecp->clstime = get_timer (0);
 892                                         ecp->state = Closing;
 893                                 }
 894                                 /* fall through ... */
 895
 896                         case Closing:
 897                                 /*
 898                                  * (while Running or Closing) poll the channel:
 899                                  * - check for any non-READY tx buffers and
 900                                  *   make them ready
 901                                  * - check for any non-EMPTY rx buffers and
 902                                  *   check that they were received correctly,
 903                                  *   adjust counters etc, then make empty
 904                                  */
 905
 906                                 for (i = 0; i < ELBT_NTXBD; i++) {
 907                                         cbd_t *bdp = &ecp->txbd[i];
 908                                         ushort sc = bdp->cbd_sc;
 909
 910                                         if ((sc & BD_ENET_TX_READY) != 0)
 911                                                 continue;
 912
 913                                         /*
 914                                          * this frame has finished
 915                                          * transmitting
 916                                          */
 917                                         ecp->nsent++;
 918
 919                                         if (sc & BD_ENET_TX_STATS) {
 920                                                 ulong n;
 921
 922                                                 /*
 923                                                  * we had an error on
 924                                                  * the transmission
 925                                                  */
 926                                                 n = ecp->ntxerr++;
 927                                                 if (n < ELBT_MAXTXERR)
 928                                                         ecp->txerrs[n] = sc;
 929
 930                                                 if (sc & BD_ENET_TX_DEF)
 931                                                         ecp->txeacc.def++;
 932                                                 if (sc & BD_ENET_TX_HB)
 933                                                         ecp->txeacc.hb++;
 934                                                 if (sc & BD_ENET_TX_LC)
 935                                                         ecp->txeacc.lc++;
 936                                                 if (sc & BD_ENET_TX_RL)
 937                                                         ecp->txeacc.rl++;
 938                                                 if (sc & BD_ENET_TX_RCMASK)
 939                                                         ecp->txeacc.rc++;
 940                                                 if (sc & BD_ENET_TX_UN)
 941                                                         ecp->txeacc.un++;
 942                                                 if (sc & BD_ENET_TX_CSL)
 943                                                         ecp->txeacc.csl++;
 944
 945                                                 bdp->cbd_sc &= \
 946                                                         ~BD_ENET_TX_STATS;
 947                                         }
 948
 949                                         if (ecp->state == Closing)
 950                                                 ecp->clstime = get_timer (0);
 951
 952                                         /* make it ready again */
 953                                         bdp->cbd_sc |= BD_ENET_TX_READY;
 954                                 }
 955
 956                                 for (i = 0; i < ELBT_NRXBD; i++) {
 957                                         cbd_t *bdp = &ecp->rxbd[i];
 958                                         ushort sc = bdp->cbd_sc, mask;
 959
 960                                         if ((sc & BD_ENET_RX_EMPTY) != 0)
 961                                                 continue;
 962
 963                                         /* we have a new frame in this buffer */
 964                                         ecp->nrcvd++;
 965
 966                                         mask = BD_ENET_RX_LAST|BD_ENET_RX_FIRST;
 967                                         if ((sc & mask) != mask) {
 968                                                 /* somethings wrong here ... */
 969                                                 if (!(sc & BD_ENET_RX_LAST))
 970                                                         ecp->rxeacc._l++;
 971                                                 if (!(sc & BD_ENET_RX_FIRST))
 972                                                         ecp->rxeacc._f++;
 973                                         }
 974
 975                                         if (sc & BD_ENET_RX_ERRS) {
 976                                                 ulong n;
 977
 978                                                 /*
 979                                                  * we had some sort of error
 980                                                  * on the frame
 981                                                  */
 982                                                 n = ecp->nrxerr++;
 983                                                 if (n < ELBT_MAXRXERR)
 984                                                         ecp->rxerrs[n] = sc;
 985
 986                                                 if (sc & BD_ENET_RX_MISS)
 987                                                         ecp->rxeacc.m++;
 988                                                 if (sc & BD_ENET_RX_BC)
 989                                                         ecp->rxeacc.bc++;
 990                                                 if (sc & BD_ENET_RX_MC)
 991                                                         ecp->rxeacc.mc++;
 992                                                 if (sc & BD_ENET_RX_LG)
 993                                                         ecp->rxeacc.lg++;
 994                                                 if (sc & BD_ENET_RX_NO)
 995                                                         ecp->rxeacc.no++;
 996                                                 if (sc & BD_ENET_RX_SH)
 997                                                         ecp->rxeacc.sh++;
 998                                                 if (sc & BD_ENET_RX_CR)
 999                                                         ecp->rxeacc.cr++;
1000                                                 if (sc & BD_ENET_RX_OV)
1001                                                         ecp->rxeacc.ov++;
1002                                                 if (sc & BD_ENET_RX_CL)
1003                                                         ecp->rxeacc.cl++;
1004
1005                                                 bdp->cbd_sc &= \
1006                                                         ~BD_ENET_RX_ERRS;
1007                                         }
1008                                         else {
1009                                                 ushort datlen = bdp->cbd_datlen;
1010                                                 struct ethernet_hdr *ehp;
1011                                                 ushort prot;
1012                                                 int ours, tb, n, nbytes;
1013
1014                                                 ehp = (struct ethernet_hdr *) \
1015                                                         &ecp->rxbufs[i][0];
1016
1017                                                 ours = memcmp (ehp->et_src, \
1018                                                         net_ethaddr, 6);
1019
1020                                                 prot = swap16 (ehp->et_protlen);
1021                                                 tb = prot & 0x8000;
1022                                                 n = prot & 0x7fff;
1023
1024                                                 nbytes = ELBT_BUFSZ -
1025                                                         ETHER_HDR_SIZE -
1026                                                         ELBT_CRCSZ;
1027
1028                                                 /* check the frame is correct */
1029                                                 if (datlen != ELBT_BUFSZ)
1030                                                         ecp->rxeacc.badlen++;
1031                                                 else if (!ours)
1032                                                         ecp->rxeacc.badsrc++;
1033                                                 else if (!tb || n >= ELBT_NTXBD)
1034                                                         ecp->rxeacc.badtyp++;
1035                                                 else {
1036                                                         ulong patword = \
1037                                                                 patwords[n];
1038                                                         uint nbb;
1039
1040                                                         nbb = badbits(
1041                                                             ((uchar *)&ehp) +
1042                                                             ETHER_HDR_SIZE,
1043                                                             nbytes, patword);
1044
1045                                                         ecp->rxeacc.badbit += \
1046                                                                 nbb;
1047                                                 }
1048                                         }
1049
1050                                         if (ecp->state == Closing)
1051                                             ecp->clstime = get_timer (0);
1052
1053                                         /* make it empty again */
1054                                         bdp->cbd_sc |= BD_ENET_RX_EMPTY;
1055                                 }
1056
1057                                 if (ecp->state != Closing)
1058                                         break;
1059
1060                                 /*
1061                                  * (while Closing) check to see if
1062                                  * waited long enough
1063                                  */
1064
1065                                 if (get_timer (ecp->clstime) >= ELBT_CLSWAIT) {
1066                                         /* write GFMR: disable tx/rx */
1067                                         fcp->fcc_gfmr &= \
1068                                                 ~(FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR);
1069                                         ecp->state = Closed;
1070                                 }
1071
1072                                 break;
1073
1074                         case Closed:
1075                                 nclosed++;
1076                                 break;
1077                         }
1078                 }
1079
1080         } while (nclosed < (FCC_END_LOOP - FCC_START_LOOP + 1));
1081
1082         runtime = get_timer (runtime);
1083         if (runtime <= ELBT_CLSWAIT) {
1084                 printf ("Whoops! somehow elapsed time (%ld) is wrong (<= %d)\n",
1085                         runtime, ELBT_CLSWAIT);
1086                 return;
1087         }
1088         nmsec = runtime - ELBT_CLSWAIT;
1089
1090         printf ("Test Finished in %ldms (plus %dms close wait period)!\n\n",
1091                 nmsec, ELBT_CLSWAIT);
1092
1093         /*
1094          * now print stats
1095          */
1096
1097         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++) {
1098                 elbt_chan *ecp = &elbt_chans[c];
1099                 uint rxpps, txpps, nerr;
1100
1101                 rxpps = (ecp->nrcvd * 1000) / nmsec;
1102                 txpps = (ecp->nsent * 1000) / nmsec;
1103
1104                 printf ("Channel %d: %d rcvd (%d pps, %d rxerrs), "
1105                         "%d sent (%d pps, %d txerrs)\n\n", c,
1106                         ecp->nrcvd, rxpps, ecp->nrxerr,
1107                         ecp->nsent, txpps, ecp->ntxerr);
1108
1109                 if ((nerr = ecp->nrxerr) > 0) {
1110                         ulong i;
1111
1112                         printf ("\tFirst %d rx errs:", nerr);
1113                         for (i = 0; i < nerr; i++)
1114                                 printf (" %04x", ecp->rxerrs[i]);
1115                         putc ('\n');
1116                 }
1117
1118                 if ((nerr = ecp->ntxerr) > 0) {
1119                         ulong i;
1120
1121                         printf ("\tFirst %d tx errs:", nerr);
1122                         for (i = 0; i < nerr; i++)
1123                                 printf (" %04x", ecp->txerrs[i]);
1124                         putc ('\n');
1125                 }
1126         }
1127
1128         puts ("Receive Error Counts:\n");
1129         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++)
1130                 bases[c] = (uchar *)&elbt_chans[c].rxeacc;
1131         print_desc (rxeacc_descs, rxeacc_ndesc, bases, 3);
1132
1133         puts ("\nTransmit Error Counts:\n");
1134         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++)
1135                 bases[c] = (uchar *)&elbt_chans[c].txeacc;
1136         print_desc (txeacc_descs, txeacc_ndesc, bases, 3);
1137
1138         puts ("\nRMON(-like) Counters:\n");
1139         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++)
1140                 bases[c] = (uchar *)&immr->im_dprambase[elbt_chans[c].proff];
1141         print_desc (epram_descs, epram_ndesc, bases, 3);
1142 }
1143
1144 #endif /* CONFIG_ETHER_LOOPBACK_TEST */
1145
1146 #endif