x86: ivybridge: Provide a dummy SDRAM init for 64-bit
[oweals/u-boot.git] / arch / x86 / cpu / ivybridge / sdram.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 The Chromium OS Authors.
3  * (C) Copyright 2010,2011
4  * Graeme Russ, <graeme.russ@gmail.com>
5  *
6  * Portions from Coreboot mainboard/google/link/romstage.c
7  * Copyright (C) 2007-2010 coresystems GmbH
8  * Copyright (C) 2011 Google Inc.
9  *
10  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0
11  */
12
13 #include <common.h>
14 #include <errno.h>
15 #include <fdtdec.h>
16 #include <malloc.h>
17 #include <net.h>
18 #include <rtc.h>
19 #include <spi.h>
20 #include <spi_flash.h>
21 #include <syscon.h>
22 #include <asm/cpu.h>
23 #include <asm/processor.h>
24 #include <asm/gpio.h>
25 #include <asm/global_data.h>
26 #include <asm/intel_regs.h>
27 #include <asm/mrccache.h>
28 #include <asm/mrc_common.h>
29 #include <asm/mtrr.h>
30 #include <asm/pci.h>
31 #include <asm/report_platform.h>
32 #include <asm/arch/me.h>
33 #include <asm/arch/pei_data.h>
34 #include <asm/arch/pch.h>
35 #include <asm/post.h>
36 #include <asm/arch/sandybridge.h>
37
38 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
39
40 #define CMOS_OFFSET_MRC_SEED            152
41 #define CMOS_OFFSET_MRC_SEED_S3         156
42 #define CMOS_OFFSET_MRC_SEED_CHK        160
43
44 ulong board_get_usable_ram_top(ulong total_size)
45 {
46         return mrc_common_board_get_usable_ram_top(total_size);
47 }
48
49 void dram_init_banksize(void)
50 {
51         mrc_common_dram_init_banksize();
52 }
53
54 static int read_seed_from_cmos(struct pei_data *pei_data)
55 {
56         u16 c1, c2, checksum, seed_checksum;
57         struct udevice *dev;
58         int ret = 0;
59
60         ret = uclass_get_device(UCLASS_RTC, 0, &dev);
61         if (ret) {
62                 debug("Cannot find RTC: err=%d\n", ret);
63                 return -ENODEV;
64         }
65
66         /*
67          * Read scrambler seeds from CMOS RAM. We don't want to store them in
68          * SPI flash since they change on every boot and that would wear down
69          * the flash too much. So we store these in CMOS and the large MRC
70          * data in SPI flash.
71          */
72         ret = rtc_read32(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED, &pei_data->scrambler_seed);
73         if (!ret) {
74                 ret = rtc_read32(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_S3,
75                                  &pei_data->scrambler_seed_s3);
76         }
77         if (ret) {
78                 debug("Failed to read from RTC %s\n", dev->name);
79                 return ret;
80         }
81
82         debug("Read scrambler seed    0x%08x from CMOS 0x%02x\n",
83               pei_data->scrambler_seed, CMOS_OFFSET_MRC_SEED);
84         debug("Read S3 scrambler seed 0x%08x from CMOS 0x%02x\n",
85               pei_data->scrambler_seed_s3, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_S3);
86
87         /* Compute seed checksum and compare */
88         c1 = compute_ip_checksum((u8 *)&pei_data->scrambler_seed,
89                                  sizeof(u32));
90         c2 = compute_ip_checksum((u8 *)&pei_data->scrambler_seed_s3,
91                                  sizeof(u32));
92         checksum = add_ip_checksums(sizeof(u32), c1, c2);
93
94         seed_checksum = rtc_read8(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_CHK);
95         seed_checksum |= rtc_read8(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_CHK + 1) << 8;
96
97         if (checksum != seed_checksum) {
98                 debug("%s: invalid seed checksum\n", __func__);
99                 pei_data->scrambler_seed = 0;
100                 pei_data->scrambler_seed_s3 = 0;
101                 return -EINVAL;
102         }
103
104         return 0;
105 }
106
107 static int prepare_mrc_cache(struct pei_data *pei_data)
108 {
109         struct mrc_data_container *mrc_cache;
110         struct mrc_region entry;
111         int ret;
112
113         ret = read_seed_from_cmos(pei_data);
114         if (ret)
115                 return ret;
116         ret = mrccache_get_region(NULL, &entry);
117         if (ret)
118                 return ret;
119         mrc_cache = mrccache_find_current(&entry);
120         if (!mrc_cache)
121                 return -ENOENT;
122
123         pei_data->mrc_input = mrc_cache->data;
124         pei_data->mrc_input_len = mrc_cache->data_size;
125         debug("%s: at %p, size %x checksum %04x\n", __func__,
126               pei_data->mrc_input, pei_data->mrc_input_len,
127               mrc_cache->checksum);
128
129         return 0;
130 }
131
132 static int write_seeds_to_cmos(struct pei_data *pei_data)
133 {
134         u16 c1, c2, checksum;
135         struct udevice *dev;
136         int ret = 0;
137
138         ret = uclass_get_device(UCLASS_RTC, 0, &dev);
139         if (ret) {
140                 debug("Cannot find RTC: err=%d\n", ret);
141                 return -ENODEV;
142         }
143
144         /* Save the MRC seed values to CMOS */
145         rtc_write32(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED, pei_data->scrambler_seed);
146         debug("Save scrambler seed    0x%08x to CMOS 0x%02x\n",
147               pei_data->scrambler_seed, CMOS_OFFSET_MRC_SEED);
148
149         rtc_write32(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_S3, pei_data->scrambler_seed_s3);
150         debug("Save s3 scrambler seed 0x%08x to CMOS 0x%02x\n",
151               pei_data->scrambler_seed_s3, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_S3);
152
153         /* Save a simple checksum of the seed values */
154         c1 = compute_ip_checksum((u8 *)&pei_data->scrambler_seed,
155                                  sizeof(u32));
156         c2 = compute_ip_checksum((u8 *)&pei_data->scrambler_seed_s3,
157                                  sizeof(u32));
158         checksum = add_ip_checksums(sizeof(u32), c1, c2);
159
160         rtc_write8(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_CHK, checksum & 0xff);
161         rtc_write8(dev, CMOS_OFFSET_MRC_SEED_CHK + 1, (checksum >> 8) & 0xff);
162
163         return 0;
164 }
165
166 /* Use this hook to save our SDRAM parameters */
167 int misc_init_r(void)
168 {
169         int ret;
170
171         ret = mrccache_save();
172         if (ret)
173                 printf("Unable to save MRC data: %d\n", ret);
174
175         return 0;
176 }
177
178 static void post_system_agent_init(struct udevice *dev, struct udevice *me_dev,
179                                    struct pei_data *pei_data)
180 {
181         uint16_t done;
182
183         /*
184          * Send ME init done for SandyBridge here.  This is done inside the
185          * SystemAgent binary on IvyBridge
186          */
187         dm_pci_read_config16(dev, PCI_DEVICE_ID, &done);
188         done &= BASE_REV_MASK;
189         if (BASE_REV_SNB == done)
190                 intel_early_me_init_done(dev, me_dev, ME_INIT_STATUS_SUCCESS);
191         else
192                 intel_me_status(me_dev);
193
194         /* If PCIe init is skipped, set the PEG clock gating */
195         if (!pei_data->pcie_init)
196                 setbits_le32(MCHBAR_REG(0x7010), 1);
197 }
198
199 static int recovery_mode_enabled(void)
200 {
201         return false;
202 }
203
204 static int copy_spd(struct udevice *dev, struct pei_data *peid)
205 {
206         const void *data;
207         int ret;
208
209         ret = mrc_locate_spd(dev, sizeof(peid->spd_data[0]), &data);
210         if (ret) {
211                 debug("%s: Could not locate SPD (ret=%d)\n", __func__, ret);
212                 return ret;
213         }
214
215         memcpy(peid->spd_data[0], data, sizeof(peid->spd_data[0]));
216
217         return 0;
218 }
219
220 /**
221  * sdram_find() - Find available memory
222  *
223  * This is a bit complicated since on x86 there are system memory holes all
224  * over the place. We create a list of available memory blocks
225  *
226  * @dev:        Northbridge device
227  */
228 static int sdram_find(struct udevice *dev)
229 {
230         struct memory_info *info = &gd->arch.meminfo;
231         uint32_t tseg_base, uma_size, tolud;
232         uint64_t tom, me_base, touud;
233         uint64_t uma_memory_base = 0;
234         uint64_t uma_memory_size;
235         unsigned long long tomk;
236         uint16_t ggc;
237         u32 val;
238
239         /* Total Memory 2GB example:
240          *
241          *  00000000  0000MB-1992MB  1992MB  RAM     (writeback)
242          *  7c800000  1992MB-2000MB     8MB  TSEG    (SMRR)
243          *  7d000000  2000MB-2002MB     2MB  GFX GTT (uncached)
244          *  7d200000  2002MB-2034MB    32MB  GFX UMA (uncached)
245          *  7f200000   2034MB TOLUD
246          *  7f800000   2040MB MEBASE
247          *  7f800000  2040MB-2048MB     8MB  ME UMA  (uncached)
248          *  80000000   2048MB TOM
249          * 100000000  4096MB-4102MB     6MB  RAM     (writeback)
250          *
251          * Total Memory 4GB example:
252          *
253          *  00000000  0000MB-2768MB  2768MB  RAM     (writeback)
254          *  ad000000  2768MB-2776MB     8MB  TSEG    (SMRR)
255          *  ad800000  2776MB-2778MB     2MB  GFX GTT (uncached)
256          *  ada00000  2778MB-2810MB    32MB  GFX UMA (uncached)
257          *  afa00000   2810MB TOLUD
258          *  ff800000   4088MB MEBASE
259          *  ff800000  4088MB-4096MB     8MB  ME UMA  (uncached)
260          * 100000000   4096MB TOM
261          * 100000000  4096MB-5374MB  1278MB  RAM     (writeback)
262          * 14fe00000   5368MB TOUUD
263          */
264
265         /* Top of Upper Usable DRAM, including remap */
266         dm_pci_read_config32(dev, TOUUD + 4, &val);
267         touud = (uint64_t)val << 32;
268         dm_pci_read_config32(dev, TOUUD, &val);
269         touud |= val;
270
271         /* Top of Lower Usable DRAM */
272         dm_pci_read_config32(dev, TOLUD, &tolud);
273
274         /* Top of Memory - does not account for any UMA */
275         dm_pci_read_config32(dev, 0xa4, &val);
276         tom = (uint64_t)val << 32;
277         dm_pci_read_config32(dev, 0xa0, &val);
278         tom |= val;
279
280         debug("TOUUD %llx TOLUD %08x TOM %llx\n", touud, tolud, tom);
281
282         /* ME UMA needs excluding if total memory <4GB */
283         dm_pci_read_config32(dev, 0x74, &val);
284         me_base = (uint64_t)val << 32;
285         dm_pci_read_config32(dev, 0x70, &val);
286         me_base |= val;
287
288         debug("MEBASE %llx\n", me_base);
289
290         /* TODO: Get rid of all this shifting by 10 bits */
291         tomk = tolud >> 10;
292         if (me_base == tolud) {
293                 /* ME is from MEBASE-TOM */
294                 uma_size = (tom - me_base) >> 10;
295                 /* Increment TOLUD to account for ME as RAM */
296                 tolud += uma_size << 10;
297                 /* UMA starts at old TOLUD */
298                 uma_memory_base = tomk * 1024ULL;
299                 uma_memory_size = uma_size * 1024ULL;
300                 debug("ME UMA base %llx size %uM\n", me_base, uma_size >> 10);
301         }
302
303         /* Graphics memory comes next */
304         dm_pci_read_config16(dev, GGC, &ggc);
305         if (!(ggc & 2)) {
306                 debug("IGD decoded, subtracting ");
307
308                 /* Graphics memory */
309                 uma_size = ((ggc >> 3) & 0x1f) * 32 * 1024ULL;
310                 debug("%uM UMA", uma_size >> 10);
311                 tomk -= uma_size;
312                 uma_memory_base = tomk * 1024ULL;
313                 uma_memory_size += uma_size * 1024ULL;
314
315                 /* GTT Graphics Stolen Memory Size (GGMS) */
316                 uma_size = ((ggc >> 8) & 0x3) * 1024ULL;
317                 tomk -= uma_size;
318                 uma_memory_base = tomk * 1024ULL;
319                 uma_memory_size += uma_size * 1024ULL;
320                 debug(" and %uM GTT\n", uma_size >> 10);
321         }
322
323         /* Calculate TSEG size from its base which must be below GTT */
324         dm_pci_read_config32(dev, 0xb8, &tseg_base);
325         uma_size = (uma_memory_base - tseg_base) >> 10;
326         tomk -= uma_size;
327         uma_memory_base = tomk * 1024ULL;
328         uma_memory_size += uma_size * 1024ULL;
329         debug("TSEG base 0x%08x size %uM\n", tseg_base, uma_size >> 10);
330
331         debug("Available memory below 4GB: %lluM\n", tomk >> 10);
332
333         /* Report the memory regions */
334         mrc_add_memory_area(info, 1 << 20, 2 << 28);
335         mrc_add_memory_area(info, (2 << 28) + (2 << 20), 4 << 28);
336         mrc_add_memory_area(info, (4 << 28) + (2 << 20), tseg_base);
337         mrc_add_memory_area(info, 1ULL << 32, touud);
338
339         /* Add MTRRs for memory */
340         mtrr_add_request(MTRR_TYPE_WRBACK, 0, 2ULL << 30);
341         mtrr_add_request(MTRR_TYPE_WRBACK, 2ULL << 30, 512 << 20);
342         mtrr_add_request(MTRR_TYPE_WRBACK, 0xaULL << 28, 256 << 20);
343         mtrr_add_request(MTRR_TYPE_UNCACHEABLE, tseg_base, 16 << 20);
344         mtrr_add_request(MTRR_TYPE_UNCACHEABLE, tseg_base + (16 << 20),
345                          32 << 20);
346
347         /*
348          * If >= 4GB installed then memory from TOLUD to 4GB
349          * is remapped above TOM, TOUUD will account for both
350          */
351         if (touud > (1ULL << 32ULL)) {
352                 debug("Available memory above 4GB: %lluM\n",
353                       (touud >> 20) - 4096);
354         }
355
356         return 0;
357 }
358
359 static void rcba_config(void)
360 {
361         /*
362          *             GFX    INTA -> PIRQA (MSI)
363          * D28IP_P3IP  WLAN   INTA -> PIRQB
364          * D29IP_E1P   EHCI1  INTA -> PIRQD
365          * D26IP_E2P   EHCI2  INTA -> PIRQF
366          * D31IP_SIP   SATA   INTA -> PIRQF (MSI)
367          * D31IP_SMIP  SMBUS  INTB -> PIRQH
368          * D31IP_TTIP  THRT   INTC -> PIRQA
369          * D27IP_ZIP   HDA    INTA -> PIRQA (MSI)
370          *
371          * TRACKPAD                -> PIRQE (Edge Triggered)
372          * TOUCHSCREEN             -> PIRQG (Edge Triggered)
373          */
374
375         /* Device interrupt pin register (board specific) */
376         writel((INTC << D31IP_TTIP) | (NOINT << D31IP_SIP2) |
377                (INTB << D31IP_SMIP) | (INTA << D31IP_SIP), RCB_REG(D31IP));
378         writel(NOINT << D30IP_PIP, RCB_REG(D30IP));
379         writel(INTA << D29IP_E1P, RCB_REG(D29IP));
380         writel(INTA << D28IP_P3IP, RCB_REG(D28IP));
381         writel(INTA << D27IP_ZIP, RCB_REG(D27IP));
382         writel(INTA << D26IP_E2P, RCB_REG(D26IP));
383         writel(NOINT << D25IP_LIP, RCB_REG(D25IP));
384         writel(NOINT << D22IP_MEI1IP, RCB_REG(D22IP));
385
386         /* Device interrupt route registers */
387         writel(DIR_ROUTE(PIRQB, PIRQH, PIRQA, PIRQC), RCB_REG(D31IR));
388         writel(DIR_ROUTE(PIRQD, PIRQE, PIRQF, PIRQG), RCB_REG(D29IR));
389         writel(DIR_ROUTE(PIRQB, PIRQC, PIRQD, PIRQE), RCB_REG(D28IR));
390         writel(DIR_ROUTE(PIRQA, PIRQH, PIRQA, PIRQB), RCB_REG(D27IR));
391         writel(DIR_ROUTE(PIRQF, PIRQE, PIRQG, PIRQH), RCB_REG(D26IR));
392         writel(DIR_ROUTE(PIRQA, PIRQB, PIRQC, PIRQD), RCB_REG(D25IR));
393         writel(DIR_ROUTE(PIRQA, PIRQB, PIRQC, PIRQD), RCB_REG(D22IR));
394
395         /* Enable IOAPIC (generic) */
396         writew(0x0100, RCB_REG(OIC));
397         /* PCH BWG says to read back the IOAPIC enable register */
398         (void)readw(RCB_REG(OIC));
399
400         /* Disable unused devices (board specific) */
401         setbits_le32(RCB_REG(FD), PCH_DISABLE_ALWAYS);
402 }
403
404 int dram_init(void)
405 {
406         struct pei_data _pei_data __aligned(8) = {
407                 .pei_version = PEI_VERSION,
408                 .mchbar = MCH_BASE_ADDRESS,
409                 .dmibar = DEFAULT_DMIBAR,
410                 .epbar = DEFAULT_EPBAR,
411                 .pciexbar = CONFIG_PCIE_ECAM_BASE,
412                 .smbusbar = SMBUS_IO_BASE,
413                 .wdbbar = 0x4000000,
414                 .wdbsize = 0x1000,
415                 .hpet_address = CONFIG_HPET_ADDRESS,
416                 .rcba = DEFAULT_RCBABASE,
417                 .pmbase = DEFAULT_PMBASE,
418                 .gpiobase = DEFAULT_GPIOBASE,
419                 .thermalbase = 0xfed08000,
420                 .system_type = 0, /* 0 Mobile, 1 Desktop/Server */
421                 .tseg_size = CONFIG_SMM_TSEG_SIZE,
422                 .ts_addresses = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
423                 .ec_present = 1,
424                 .ddr3lv_support = 1,
425                 /*
426                  * 0 = leave channel enabled
427                  * 1 = disable dimm 0 on channel
428                  * 2 = disable dimm 1 on channel
429                  * 3 = disable dimm 0+1 on channel
430                  */
431                 .dimm_channel0_disabled = 2,
432                 .dimm_channel1_disabled = 2,
433                 .max_ddr3_freq = 1600,
434                 .usb_port_config = {
435                         /*
436                          * Empty and onboard Ports 0-7, set to un-used pin
437                          * OC3
438                          */
439                         { 0, 3, 0x0000 }, /* P0= Empty */
440                         { 1, 0, 0x0040 }, /* P1= Left USB 1  (OC0) */
441                         { 1, 1, 0x0040 }, /* P2= Left USB 2  (OC1) */
442                         { 1, 3, 0x0040 }, /* P3= SDCARD      (no OC) */
443                         { 0, 3, 0x0000 }, /* P4= Empty */
444                         { 1, 3, 0x0040 }, /* P5= WWAN        (no OC) */
445                         { 0, 3, 0x0000 }, /* P6= Empty */
446                         { 0, 3, 0x0000 }, /* P7= Empty */
447                         /*
448                          * Empty and onboard Ports 8-13, set to un-used pin
449                          * OC4
450                          */
451                         { 1, 4, 0x0040 }, /* P8= Camera      (no OC) */
452                         { 1, 4, 0x0040 }, /* P9= Bluetooth   (no OC) */
453                         { 0, 4, 0x0000 }, /* P10= Empty */
454                         { 0, 4, 0x0000 }, /* P11= Empty */
455                         { 0, 4, 0x0000 }, /* P12= Empty */
456                         { 0, 4, 0x0000 }, /* P13= Empty */
457                 },
458         };
459         struct pei_data *pei_data = &_pei_data;
460         struct udevice *dev, *me_dev;
461         int ret;
462
463         /* We need the pinctrl set up early */
464         ret = syscon_get_by_driver_data(X86_SYSCON_PINCONF, &dev);
465         if (ret) {
466                 debug("%s: Could not get pinconf (ret=%d)\n", __func__, ret);
467                 return ret;
468         }
469
470         ret = uclass_first_device_err(UCLASS_NORTHBRIDGE, &dev);
471         if (ret) {
472                 debug("%s: Could not get northbridge (ret=%d)\n", __func__,
473                       ret);
474                 return ret;
475         }
476         ret = syscon_get_by_driver_data(X86_SYSCON_ME, &me_dev);
477         if (ret) {
478                 debug("%s: Could not get ME (ret=%d)\n", __func__, ret);
479                 return ret;
480         }
481         ret = copy_spd(dev, pei_data);
482         if (ret) {
483                 debug("%s: Could not get SPD (ret=%d)\n", __func__, ret);
484                 return ret;
485         }
486         pei_data->boot_mode = gd->arch.pei_boot_mode;
487         debug("Boot mode %d\n", gd->arch.pei_boot_mode);
488         debug("mrc_input %p\n", pei_data->mrc_input);
489
490         /*
491          * Do not pass MRC data in for recovery mode boot,
492          * Always pass it in for S3 resume.
493          */
494         if (!recovery_mode_enabled() ||
495             pei_data->boot_mode == PEI_BOOT_RESUME) {
496                 ret = prepare_mrc_cache(pei_data);
497                 if (ret)
498                         debug("prepare_mrc_cache failed: %d\n", ret);
499         }
500
501         /* If MRC data is not found we cannot continue S3 resume. */
502         if (pei_data->boot_mode == PEI_BOOT_RESUME && !pei_data->mrc_input) {
503                 debug("Giving up in sdram_initialize: No MRC data\n");
504                 reset_cpu(0);
505         }
506
507         /* Pass console handler in pei_data */
508         pei_data->tx_byte = sdram_console_tx_byte;
509
510         /* Wait for ME to be ready */
511         ret = intel_early_me_init(me_dev);
512         if (ret) {
513                 debug("%s: Could not init ME (ret=%d)\n", __func__, ret);
514                 return ret;
515         }
516         ret = intel_early_me_uma_size(me_dev);
517         if (ret < 0) {
518                 debug("%s: Could not get UMA size (ret=%d)\n", __func__, ret);
519                 return ret;
520         }
521
522         ret = mrc_common_init(dev, pei_data, false);
523         if (ret) {
524                 debug("%s: mrc_common_init() failed (ret=%d)\n", __func__, ret);
525                 return ret;
526         }
527
528         ret = sdram_find(dev);
529         if (ret) {
530                 debug("%s: sdram_find() failed (ret=%d)\n", __func__, ret);
531                 return ret;
532         }
533         gd->ram_size = gd->arch.meminfo.total_32bit_memory;
534
535         debug("MRC output data length %#x at %p\n", pei_data->mrc_output_len,
536               pei_data->mrc_output);
537
538         post_system_agent_init(dev, me_dev, pei_data);
539         report_memory_config();
540
541         /* S3 resume: don't save scrambler seed or MRC data */
542         if (pei_data->boot_mode != PEI_BOOT_RESUME) {
543                 /*
544                  * This will be copied to SDRAM in reserve_arch(), then written
545                  * to SPI flash in mrccache_save()
546                  */
547                 gd->arch.mrc_output = (char *)pei_data->mrc_output;
548                 gd->arch.mrc_output_len = pei_data->mrc_output_len;
549                 ret = write_seeds_to_cmos(pei_data);
550                 if (ret)
551                         debug("Failed to write seeds to CMOS: %d\n", ret);
552         }
553
554         writew(0xCAFE, MCHBAR_REG(SSKPD));
555         if (ret)
556                 return ret;
557
558         rcba_config();
559
560         return 0;
561 }