board/armltd/integrator/pci.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2002
   3  * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
   4  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
   5  *
   6  * (C) Copyright 2002
   7  * David Mueller, ELSOFT AG, <d.mueller@elsoft.ch>
   8  *
   9  * (C) Copyright 2003
  10  * Texas Instruments, <www.ti.com>
  11  * Kshitij Gupta <Kshitij@ti.com>
  12  *
  13  * (C) Copyright 2004
  14  * ARM Ltd.
  15  * Philippe Robin, <philippe.robin@arm.com>
  16  *
  17  * (C) Copyright 2011
  18  * Linaro
  19  * Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
  20  *
  21  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
  22  * project.
  23  *
  24  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  25  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  26  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  27  * the License, or (at your option) any later version.
  28  *
  29  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  30  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  31  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  32  * GNU General Public License for more details.
  33  *
  34  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  35  * along with this program; if not, write to the Free Software
  36  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  37  * MA 02111-1307 USA
  38  */
  39 #include <common.h>
  40 #include <pci.h>
  41 #include <asm/io.h>
  42 #include "integrator-sc.h"
  43 #include "pci_v3.h"
  44
  45 #define INTEGRATOR_BOOT_ROM_BASE        0x20000000
  46 #define INTEGRATOR_HDR0_SDRAM_BASE      0x80000000
  47
  48 /*
  49  * These are in the physical addresses on the CPU side, i.e.
  50  * where we read and write stuff - you don't want to try to
  51  * move these around
  52  */
  53 #define PHYS_PCI_MEM_BASE       0x40000000
  54 #define PHYS_PCI_IO_BASE        0x60000000      /* PCI I/O space base */
  55 #define PHYS_PCI_CONFIG_BASE    0x61000000
  56 #define PHYS_PCI_V3_BASE        0x62000000      /* V360EPC registers */
  57 #define SZ_256M                 0x10000000
  58
  59 /*
  60  * These are in the PCI BUS address space
  61  * Set to 0x00000000 in the Linux kernel, 0x40000000 in Boot monitor
  62  * we follow the example of the kernel, because that is the address
  63  * range that devices actually use - what would they be doing at
  64  * 0x40000000?
  65  */
  66 #define PCI_BUS_NONMEM_START    0x00000000
  67 #define PCI_BUS_NONMEM_SIZE     SZ_256M
  68
  69 #define PCI_BUS_PREMEM_START    (PCI_BUS_NONMEM_START + PCI_BUS_NONMEM_SIZE)
  70 #define PCI_BUS_PREMEM_SIZE     SZ_256M
  71
  72 #if PCI_BUS_NONMEM_START & 0x000fffff
  73 #error PCI_BUS_NONMEM_START must be megabyte aligned
  74 #endif
  75 #if PCI_BUS_PREMEM_START & 0x000fffff
  76 #error PCI_BUS_PREMEM_START must be megabyte aligned
  77 #endif
  78
  79 /*
  80  * Initialize PCI Devices, report devices found.
  81  */
  82
  83 #ifndef CONFIG_PCI_PNP
  84 #define PCI_ENET0_IOADDR        0x60000000 /* First card in PCI I/O space */
  85 #define PCI_ENET0_MEMADDR       0x40000000 /* First card in PCI memory space */
  86 static struct pci_config_table pci_integrator_config_table[] = {
  87         { PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0x0f, PCI_ANY_ID,
  88           pci_cfgfunc_config_device, { PCI_ENET0_IOADDR,
  89                                        PCI_ENET0_MEMADDR,
  90                                        PCI_COMMAND_MEMORY | PCI_COMMAND_MASTER }},
  91         { }
  92 };
  93 #endif /* CONFIG_PCI_PNP */
  94
  95 /* V3 access routines */
  96 #define v3_writeb(o, v) __raw_writeb(v, PHYS_PCI_V3_BASE + (unsigned int)(o))
  97 #define v3_readb(o)    (__raw_readb(PHYS_PCI_V3_BASE + (unsigned int)(o)))
  98
  99 #define v3_writew(o, v) __raw_writew(v, PHYS_PCI_V3_BASE + (unsigned int)(o))
 100 #define v3_readw(o)    (__raw_readw(PHYS_PCI_V3_BASE + (unsigned int)(o)))
 101
 102 #define v3_writel(o, v) __raw_writel(v, PHYS_PCI_V3_BASE + (unsigned int)(o))
 103 #define v3_readl(o)    (__raw_readl(PHYS_PCI_V3_BASE + (unsigned int)(o)))
 104
 105 static unsigned long v3_open_config_window(pci_dev_t bdf, int offset)
 106 {
 107         unsigned int address, mapaddress;
 108         unsigned int busnr = PCI_BUS(bdf);
 109         unsigned int devfn = PCI_FUNC(bdf);
 110
 111         /*
 112          * Trap out illegal values
 113          */
 114         if (offset > 255)
 115                 BUG();
 116         if (busnr > 255)
 117                 BUG();
 118         if (devfn > 255)
 119                 BUG();
 120
 121         if (busnr == 0) {
 122                 /*
 123                  * Linux calls the thing U-Boot calls "DEV" "SLOT"
 124                  * instead, but it's the same 5 bits
 125                  */
 126                 int slot = PCI_DEV(bdf);
 127
 128                 /*
 129                  * local bus segment so need a type 0 config cycle
 130                  *
 131                  * build the PCI configuration "address" with one-hot in
 132                  * A31-A11
 133                  *
 134                  * mapaddress:
 135                  *  3:1 = config cycle (101)
 136                  *  0   = PCI A1 & A0 are 0 (0)
 137                  */
 138                 address = PCI_FUNC(bdf) << 8;
 139                 mapaddress = V3_LB_MAP_TYPE_CONFIG;
 140
 141                 if (slot > 12)
 142                         /*
 143                          * high order bits are handled by the MAP register
 144                          */
 145                         mapaddress |= 1 << (slot - 5);
 146                 else
 147                         /*
 148                          * low order bits handled directly in the address
 149                          */
 150                         address |= 1 << (slot + 11);
 151         } else {
 152                 /*
 153                  * not the local bus segment so need a type 1 config cycle
 154                  *
 155                  * address:
 156                  *  23:16 = bus number
 157                  *  15:11 = slot number (7:3 of devfn)
 158                  *  10:8  = func number (2:0 of devfn)
 159                  *
 160                  * mapaddress:
 161                  *  3:1 = config cycle (101)
 162                  *  0   = PCI A1 & A0 from host bus (1)
 163                  */
 164                 mapaddress = V3_LB_MAP_TYPE_CONFIG | V3_LB_MAP_AD_LOW_EN;
 165                 address = (busnr << 16) | (devfn << 8);
 166         }
 167
 168         /*
 169          * Set up base0 to see all 512Mbytes of memory space (not
 170          * prefetchable), this frees up base1 for re-use by
 171          * configuration memory
 172          */
 173         v3_writel(V3_LB_BASE0, v3_addr_to_lb_base(PHYS_PCI_MEM_BASE) |
 174                         V3_LB_BASE_ADR_SIZE_512MB | V3_LB_BASE_ENABLE);
 175
 176         /*
 177          * Set up base1/map1 to point into configuration space.
 178          */
 179         v3_writel(V3_LB_BASE1, v3_addr_to_lb_base(PHYS_PCI_CONFIG_BASE) |
 180                         V3_LB_BASE_ADR_SIZE_16MB | V3_LB_BASE_ENABLE);
 181         v3_writew(V3_LB_MAP1, mapaddress);
 182
 183         return PHYS_PCI_CONFIG_BASE + address + offset;
 184 }
 185
 186 static void v3_close_config_window(void)
 187 {
 188         /*
 189          * Reassign base1 for use by prefetchable PCI memory
 190          */
 191         v3_writel(V3_LB_BASE1, v3_addr_to_lb_base(PHYS_PCI_MEM_BASE + SZ_256M) |
 192                         V3_LB_BASE_ADR_SIZE_256MB | V3_LB_BASE_PREFETCH |
 193                         V3_LB_BASE_ENABLE);
 194         v3_writew(V3_LB_MAP1, v3_addr_to_lb_map(PCI_BUS_PREMEM_START) |
 195                         V3_LB_MAP_TYPE_MEM_MULTIPLE);
 196
 197         /*
 198          * And shrink base0 back to a 256M window (NOTE: MAP0 already correct)
 199          */
 200         v3_writel(V3_LB_BASE0, v3_addr_to_lb_base(PHYS_PCI_MEM_BASE) |
 201                         V3_LB_BASE_ADR_SIZE_256MB | V3_LB_BASE_ENABLE);
 202 }
 203
 204 static int pci_integrator_read_byte(struct pci_controller *hose, pci_dev_t bdf,
 205                                     int offset, unsigned char *val)
 206 {
 207         unsigned long addr;
 208
 209         addr = v3_open_config_window(bdf, offset);
 210         *val = __raw_readb(addr);
 211         v3_close_config_window();
 212         return 0;
 213 }
 214
 215 static int pci_integrator_read__word(struct pci_controller *hose,
 216                                      pci_dev_t bdf, int offset,
 217                                      unsigned short *val)
 218 {
 219         unsigned long addr;
 220
 221         addr = v3_open_config_window(bdf, offset);
 222         *val = __raw_readw(addr);
 223         v3_close_config_window();
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static int pci_integrator_read_dword(struct pci_controller *hose,
 228                                      pci_dev_t bdf, int offset,
 229                                      unsigned int *val)
 230 {
 231         unsigned long addr;
 232
 233         addr = v3_open_config_window(bdf, offset);
 234         *val = __raw_readl(addr);
 235         v3_close_config_window();
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 static int pci_integrator_write_byte(struct pci_controller *hose,
 240                                      pci_dev_t bdf, int offset,
 241                                      unsigned char val)
 242 {
 243         unsigned long addr;
 244
 245         addr = v3_open_config_window(bdf, offset);
 246         __raw_writeb((u8)val, addr);
 247         __raw_readb(addr);
 248         v3_close_config_window();
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static int pci_integrator_write_word(struct pci_controller *hose,
 253                                      pci_dev_t bdf, int offset,
 254                                      unsigned short val)
 255 {
 256         unsigned long addr;
 257
 258         addr = v3_open_config_window(bdf, offset);
 259         __raw_writew((u8)val, addr);
 260         __raw_readw(addr);
 261         v3_close_config_window();
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 static int pci_integrator_write_dword(struct pci_controller *hose,
 266                                       pci_dev_t bdf, int offset,
 267                                       unsigned int val)
 268 {
 269         unsigned long addr;
 270
 271         addr = v3_open_config_window(bdf, offset);
 272         __raw_writel((u8)val, addr);
 273         __raw_readl(addr);
 274         v3_close_config_window();
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 struct pci_controller integrator_hose = {
 279 #ifndef CONFIG_PCI_PNP
 280         config_table: pci_integrator_config_table,
 281 #endif
 282 };
 283
 284 void pci_init_board(void)
 285 {
 286         volatile int i, j;
 287         struct pci_controller *hose = &integrator_hose;
 288         u16 val;
 289
 290         /* setting this register will take the V3 out of reset */
 291         __raw_writel(SC_PCI_PCIEN, SC_PCI);
 292
 293         /* wait a few usecs to settle the device and the PCI bus */
 294
 295         for (i = 0; i < 100; i++)
 296                 j = i + 1;
 297
 298         /* Now write the Base I/O Address Word to PHYS_PCI_V3_BASE + 0x6E */
 299         v3_writew(V3_LB_IO_BASE, (PHYS_PCI_V3_BASE >> 16));
 300
 301         /* Wait for the mailbox to settle */
 302         do {
 303                 v3_writeb(V3_MAIL_DATA, 0xAA);
 304                 v3_writeb(V3_MAIL_DATA + 4, 0x55);
 305         } while (v3_readb(V3_MAIL_DATA) != 0xAA ||
 306                  v3_readb(V3_MAIL_DATA + 4) != 0x55);
 307
 308         /* Make sure that V3 register access is not locked, if it is, unlock it */
 309         if (v3_readw(V3_SYSTEM) & V3_SYSTEM_M_LOCK)
 310                 v3_writew(V3_SYSTEM, 0xA05F);
 311
 312         /*
 313          * Ensure that the slave accesses from PCI are disabled while we
 314          * setup memory windows
 315          */
 316         val = v3_readw(V3_PCI_CMD);
 317         val &= ~(V3_COMMAND_M_MEM_EN | V3_COMMAND_M_IO_EN);
 318         v3_writew(V3_PCI_CMD, val);
 319
 320         /* Clear RST_OUT to 0; keep the PCI bus in reset until we've finished */
 321         val = v3_readw(V3_SYSTEM);
 322         val &= ~V3_SYSTEM_M_RST_OUT;
 323         v3_writew(V3_SYSTEM, val);
 324
 325         /* Make all accesses from PCI space retry until we're ready for them */
 326         val = v3_readw(V3_PCI_CFG);
 327         val |= V3_PCI_CFG_M_RETRY_EN;
 328         v3_writew(V3_PCI_CFG, val);
 329
 330         /*
 331          * Set up any V3 PCI Configuration Registers that we absolutely have to.
 332          * LB_CFG controls Local Bus protocol.
 333          * Enable LocalBus byte strobes for READ accesses too.
 334          * set bit 7 BE_IMODE and bit 6 BE_OMODE
 335          */
 336         val = v3_readw(V3_LB_CFG);
 337         val |= 0x0C0;
 338         v3_writew(V3_LB_CFG, val);
 339
 340         /* PCI_CMD controls overall PCI operation. Enable PCI bus master. */
 341         val = v3_readw(V3_PCI_CMD);
 342         val |= V3_COMMAND_M_MASTER_EN;
 343         v3_writew(V3_PCI_CMD, val);
 344
 345         /*
 346          * PCI_MAP0 controls where the PCI to CPU memory window is on
 347          * Local Bus
 348          */
 349         v3_writel(V3_PCI_MAP0,
 350                   (INTEGRATOR_BOOT_ROM_BASE) | (V3_PCI_MAP_M_ADR_SIZE_512MB |
 351                                                 V3_PCI_MAP_M_REG_EN |
 352                                                 V3_PCI_MAP_M_ENABLE));
 353
 354         /* PCI_BASE0 is the PCI address of the start of the window */
 355         v3_writel(V3_PCI_BASE0, INTEGRATOR_BOOT_ROM_BASE);
 356
 357         /* PCI_MAP1 is LOCAL address of the start of the window */
 358         v3_writel(V3_PCI_MAP1,
 359                   (INTEGRATOR_HDR0_SDRAM_BASE) | (V3_PCI_MAP_M_ADR_SIZE_1GB |
 360                                                   V3_PCI_MAP_M_REG_EN |
 361                                                   V3_PCI_MAP_M_ENABLE));
 362
 363         /* PCI_BASE1 is the PCI address of the start of the window */
 364         v3_writel(V3_PCI_BASE1, INTEGRATOR_HDR0_SDRAM_BASE);
 365
 366         /*
 367          * Set up memory the windows from local bus memory into PCI
 368          * configuration, I/O and Memory regions.
 369          * PCI I/O, LB_BASE2 and LB_MAP2 are used exclusively for this.
 370          */
 371         v3_writew(V3_LB_BASE2,
 372                   v3_addr_to_lb_map(PHYS_PCI_IO_BASE) | V3_LB_BASE_ENABLE);
 373         v3_writew(V3_LB_MAP2, 0);
 374
 375         /* PCI Configuration, use LB_BASE1/LB_MAP1. */
 376
 377         /*
 378          * PCI Memory use LB_BASE0/LB_MAP0 and LB_BASE1/LB_MAP1
 379          * Map first 256Mbytes as non-prefetchable via BASE0/MAP0
 380          */
 381         v3_writel(V3_LB_BASE0, v3_addr_to_lb_base(PHYS_PCI_MEM_BASE) |
 382                         V3_LB_BASE_ADR_SIZE_256MB | V3_LB_BASE_ENABLE);
 383         v3_writew(V3_LB_MAP0,
 384                   v3_addr_to_lb_map(PCI_BUS_NONMEM_START) | V3_LB_MAP_TYPE_MEM);
 385
 386         /* Map second 256 Mbytes as prefetchable via BASE1/MAP1 */
 387         v3_writel(V3_LB_BASE1, v3_addr_to_lb_base(PHYS_PCI_MEM_BASE + SZ_256M) |
 388                         V3_LB_BASE_ADR_SIZE_256MB | V3_LB_BASE_PREFETCH |
 389                         V3_LB_BASE_ENABLE);
 390         v3_writew(V3_LB_MAP1, v3_addr_to_lb_map(PCI_BUS_PREMEM_START) |
 391                         V3_LB_MAP_TYPE_MEM_MULTIPLE);
 392
 393         /* Dump PCI to local address space mappings */
 394         debug("LB_BASE0 = %08x\n", v3_readl(V3_LB_BASE0));
 395         debug("LB_MAP0 = %04x\n", v3_readw(V3_LB_MAP0));
 396         debug("LB_BASE1 = %08x\n", v3_readl(V3_LB_BASE1));
 397         debug("LB_MAP1 = %04x\n", v3_readw(V3_LB_MAP1));
 398         debug("LB_BASE2 = %04x\n", v3_readw(V3_LB_BASE2));
 399         debug("LB_MAP2 = %04x\n", v3_readw(V3_LB_MAP2));
 400         debug("LB_IO_BASE = %04x\n", v3_readw(V3_LB_IO_BASE));
 401
 402         /*
 403          * Allow accesses to PCI Configuration space and set up A1, A0 for
 404          * type 1 config cycles
 405          */
 406         val = v3_readw(V3_PCI_CFG);
 407         val &= ~(V3_PCI_CFG_M_RETRY_EN | V3_PCI_CFG_M_AD_LOW1);
 408         val |= V3_PCI_CFG_M_AD_LOW0;
 409         v3_writew(V3_PCI_CFG, val);
 410
 411         /* now we can allow incoming PCI MEMORY accesses */
 412         val = v3_readw(V3_PCI_CMD);
 413         val |= V3_COMMAND_M_MEM_EN;
 414         v3_writew(V3_PCI_CMD, val);
 415
 416         /*
 417          * Set RST_OUT to take the PCI bus is out of reset, PCI devices can
 418          * now initialise.
 419          */
 420         val = v3_readw(V3_SYSTEM);
 421         val |= V3_SYSTEM_M_RST_OUT;
 422         v3_writew(V3_SYSTEM, val);
 423
 424         /*  Lock the V3 system register so that no one else can play with it */
 425         val = v3_readw(V3_SYSTEM);
 426         val |= V3_SYSTEM_M_LOCK;
 427         v3_writew(V3_SYSTEM, val);
 428
 429         /*
 430          * Configure and register the PCI hose
 431          */
 432         hose->first_busno = 0;
 433         hose->last_busno = 0xff;
 434
 435         /* System memory space, window 0 256 MB non-prefetchable */
 436         pci_set_region(hose->regions + 0,
 437                        PCI_BUS_NONMEM_START, PHYS_PCI_MEM_BASE,
 438                        SZ_256M,
 439                        PCI_REGION_MEM);
 440
 441         /* System memory space, window 1 256 MB prefetchable */
 442         pci_set_region(hose->regions + 1,
 443                        PCI_BUS_PREMEM_START, PHYS_PCI_MEM_BASE + SZ_256M,
 444                        SZ_256M,
 445                        PCI_REGION_MEM |
 446                        PCI_REGION_PREFETCH);
 447
 448         /* PCI I/O space */
 449         pci_set_region(hose->regions + 2,
 450                        0x00000000, PHYS_PCI_IO_BASE, 0x01000000,
 451                        PCI_REGION_IO);
 452
 453         /* PCI Memory - config space */
 454         pci_set_region(hose->regions + 3,
 455                        0x00000000, PHYS_PCI_CONFIG_BASE, 0x01000000,
 456                        PCI_REGION_MEM);
 457         /* PCI V3 regs */
 458         pci_set_region(hose->regions + 4,
 459                        0x00000000, PHYS_PCI_V3_BASE, 0x01000000,
 460                        PCI_REGION_MEM);
 461
 462         hose->region_count = 5;
 463
 464         pci_set_ops(hose,
 465                     pci_integrator_read_byte,
 466                     pci_integrator_read__word,
 467                     pci_integrator_read_dword,
 468                     pci_integrator_write_byte,
 469                     pci_integrator_write_word,
 470                     pci_integrator_write_dword);
 471
 472         pci_register_hose(hose);
 473
 474         pciauto_config_init(hose);
 475         pciauto_config_device(hose, 0);
 476
 477         hose->last_busno = pci_hose_scan(hose);
 478 }