drivers/net/macb.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2005-2006 Atmel Corporation
   4  */
   5 #include <common.h>
   6 #include <clk.h>
   7 #include <dm.h>
   8
   9 /*
  10  * The u-boot networking stack is a little weird.  It seems like the
  11  * networking core allocates receive buffers up front without any
  12  * regard to the hardware that's supposed to actually receive those
  13  * packets.
  14  *
  15  * The MACB receives packets into 128-byte receive buffers, so the
  16  * buffers allocated by the core isn't very practical to use.  We'll
  17  * allocate our own, but we need one such buffer in case a packet
  18  * wraps around the DMA ring so that we have to copy it.
  19  *
  20  * Therefore, define CONFIG_SYS_RX_ETH_BUFFER to 1 in the board-specific
  21  * configuration header.  This way, the core allocates one RX buffer
  22  * and one TX buffer, each of which can hold a ethernet packet of
  23  * maximum size.
  24  *
  25  * For some reason, the networking core unconditionally specifies a
  26  * 32-byte packet "alignment" (which really should be called
  27  * "padding").  MACB shouldn't need that, but we'll refrain from any
  28  * core modifications here...
  29  */
  30
  31 #include <net.h>
  32 #ifndef CONFIG_DM_ETH
  33 #include <netdev.h>
  34 #endif
  35 #include <malloc.h>
  36 #include <miiphy.h>
  37
  38 #include <linux/mii.h>
  39 #include <asm/io.h>
  40 #include <asm/dma-mapping.h>
  41 #include <asm/arch/clk.h>
  42 #include <linux/errno.h>
  43
  44 #include "macb.h"
  45
  46 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  47
  48 #define MACB_RX_BUFFER_SIZE             4096
  49 #define MACB_RX_RING_SIZE               (MACB_RX_BUFFER_SIZE / 128)
  50 #define MACB_TX_RING_SIZE               16
  51 #define MACB_TX_TIMEOUT         1000
  52 #define MACB_AUTONEG_TIMEOUT    5000000
  53
  54 #ifdef CONFIG_MACB_ZYNQ
  55 /* INCR4 AHB bursts */
  56 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_BLENGTH             0x00000004
  57 /* Use full configured addressable space (8 Kb) */
  58 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXSIZE              0x00000300
  59 /* Use full configured addressable space (4 Kb) */
  60 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_TXSIZE              0x00000400
  61 /* Set RXBUF with use of 128 byte */
  62 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXBUF               0x00020000
  63 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_INIT \
  64                                 (MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_BLENGTH | \
  65                                 MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXSIZE | \
  66                                 MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_TXSIZE | \
  67                                 MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXBUF)
  68 #endif
  69
  70 struct macb_dma_desc {
  71         u32     addr;
  72         u32     ctrl;
  73 };
  74
  75 #define DMA_DESC_BYTES(n)       (n * sizeof(struct macb_dma_desc))
  76 #define MACB_TX_DMA_DESC_SIZE   (DMA_DESC_BYTES(MACB_TX_RING_SIZE))
  77 #define MACB_RX_DMA_DESC_SIZE   (DMA_DESC_BYTES(MACB_RX_RING_SIZE))
  78 #define MACB_TX_DUMMY_DMA_DESC_SIZE     (DMA_DESC_BYTES(1))
  79
  80 #define RXADDR_USED             0x00000001
  81 #define RXADDR_WRAP             0x00000002
  82
  83 #define RXBUF_FRMLEN_MASK       0x00000fff
  84 #define RXBUF_FRAME_START       0x00004000
  85 #define RXBUF_FRAME_END         0x00008000
  86 #define RXBUF_TYPEID_MATCH      0x00400000
  87 #define RXBUF_ADDR4_MATCH       0x00800000
  88 #define RXBUF_ADDR3_MATCH       0x01000000
  89 #define RXBUF_ADDR2_MATCH       0x02000000
  90 #define RXBUF_ADDR1_MATCH       0x04000000
  91 #define RXBUF_BROADCAST         0x80000000
  92
  93 #define TXBUF_FRMLEN_MASK       0x000007ff
  94 #define TXBUF_FRAME_END         0x00008000
  95 #define TXBUF_NOCRC             0x00010000
  96 #define TXBUF_EXHAUSTED         0x08000000
  97 #define TXBUF_UNDERRUN          0x10000000
  98 #define TXBUF_MAXRETRY          0x20000000
  99 #define TXBUF_WRAP              0x40000000
 100 #define TXBUF_USED              0x80000000
 101
 102 struct macb_device {
 103         void                    *regs;
 104
 105         unsigned int            rx_tail;
 106         unsigned int            tx_head;
 107         unsigned int            tx_tail;
 108         unsigned int            next_rx_tail;
 109         bool                    wrapped;
 110
 111         void                    *rx_buffer;
 112         void                    *tx_buffer;
 113         struct macb_dma_desc    *rx_ring;
 114         struct macb_dma_desc    *tx_ring;
 115
 116         unsigned long           rx_buffer_dma;
 117         unsigned long           rx_ring_dma;
 118         unsigned long           tx_ring_dma;
 119
 120         struct macb_dma_desc    *dummy_desc;
 121         unsigned long           dummy_desc_dma;
 122
 123         const struct device     *dev;
 124 #ifndef CONFIG_DM_ETH
 125         struct eth_device       netdev;
 126 #endif
 127         unsigned short          phy_addr;
 128         struct mii_dev          *bus;
 129 #ifdef CONFIG_PHYLIB
 130         struct phy_device       *phydev;
 131 #endif
 132
 133 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 134 #ifdef CONFIG_CLK
 135         unsigned long           pclk_rate;
 136 #endif
 137         phy_interface_t         phy_interface;
 138 #endif
 139 };
 140 #ifndef CONFIG_DM_ETH
 141 #define to_macb(_nd) container_of(_nd, struct macb_device, netdev)
 142 #endif
 143
 144 static int macb_is_gem(struct macb_device *macb)
 145 {
 146         return MACB_BFEXT(IDNUM, macb_readl(macb, MID)) >= 0x2;
 147 }
 148
 149 #ifndef cpu_is_sama5d2
 150 #define cpu_is_sama5d2() 0
 151 #endif
 152
 153 #ifndef cpu_is_sama5d4
 154 #define cpu_is_sama5d4() 0
 155 #endif
 156
 157 static int gem_is_gigabit_capable(struct macb_device *macb)
 158 {
 159         /*
 160          * The GEM controllers embedded in SAMA5D2 and SAMA5D4 are
 161          * configured to support only 10/100.
 162          */
 163         return macb_is_gem(macb) && !cpu_is_sama5d2() && !cpu_is_sama5d4();
 164 }
 165
 166 static void macb_mdio_write(struct macb_device *macb, u8 reg, u16 value)
 167 {
 168         unsigned long netctl;
 169         unsigned long netstat;
 170         unsigned long frame;
 171
 172         netctl = macb_readl(macb, NCR);
 173         netctl |= MACB_BIT(MPE);
 174         macb_writel(macb, NCR, netctl);
 175
 176         frame = (MACB_BF(SOF, 1)
 177                  | MACB_BF(RW, 1)
 178                  | MACB_BF(PHYA, macb->phy_addr)
 179                  | MACB_BF(REGA, reg)
 180                  | MACB_BF(CODE, 2)
 181                  | MACB_BF(DATA, value));
 182         macb_writel(macb, MAN, frame);
 183
 184         do {
 185                 netstat = macb_readl(macb, NSR);
 186         } while (!(netstat & MACB_BIT(IDLE)));
 187
 188         netctl = macb_readl(macb, NCR);
 189         netctl &= ~MACB_BIT(MPE);
 190         macb_writel(macb, NCR, netctl);
 191 }
 192
 193 static u16 macb_mdio_read(struct macb_device *macb, u8 reg)
 194 {
 195         unsigned long netctl;
 196         unsigned long netstat;
 197         unsigned long frame;
 198
 199         netctl = macb_readl(macb, NCR);
 200         netctl |= MACB_BIT(MPE);
 201         macb_writel(macb, NCR, netctl);
 202
 203         frame = (MACB_BF(SOF, 1)
 204                  | MACB_BF(RW, 2)
 205                  | MACB_BF(PHYA, macb->phy_addr)
 206                  | MACB_BF(REGA, reg)
 207                  | MACB_BF(CODE, 2));
 208         macb_writel(macb, MAN, frame);
 209
 210         do {
 211                 netstat = macb_readl(macb, NSR);
 212         } while (!(netstat & MACB_BIT(IDLE)));
 213
 214         frame = macb_readl(macb, MAN);
 215
 216         netctl = macb_readl(macb, NCR);
 217         netctl &= ~MACB_BIT(MPE);
 218         macb_writel(macb, NCR, netctl);
 219
 220         return MACB_BFEXT(DATA, frame);
 221 }
 222
 223 void __weak arch_get_mdio_control(const char *name)
 224 {
 225         return;
 226 }
 227
 228 #if defined(CONFIG_CMD_MII) || defined(CONFIG_PHYLIB)
 229
 230 int macb_miiphy_read(struct mii_dev *bus, int phy_adr, int devad, int reg)
 231 {
 232         u16 value = 0;
 233 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 234         struct udevice *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
 235         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
 236 #else
 237         struct eth_device *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
 238         struct macb_device *macb = to_macb(dev);
 239 #endif
 240
 241         if (macb->phy_addr != phy_adr)
 242                 return -1;
 243
 244         arch_get_mdio_control(bus->name);
 245         value = macb_mdio_read(macb, reg);
 246
 247         return value;
 248 }
 249
 250 int macb_miiphy_write(struct mii_dev *bus, int phy_adr, int devad, int reg,
 251                       u16 value)
 252 {
 253 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 254         struct udevice *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
 255         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
 256 #else
 257         struct eth_device *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
 258         struct macb_device *macb = to_macb(dev);
 259 #endif
 260
 261         if (macb->phy_addr != phy_adr)
 262                 return -1;
 263
 264         arch_get_mdio_control(bus->name);
 265         macb_mdio_write(macb, reg, value);
 266
 267         return 0;
 268 }
 269 #endif
 270
 271 #define RX      1
 272 #define TX      0
 273 static inline void macb_invalidate_ring_desc(struct macb_device *macb, bool rx)
 274 {
 275         if (rx)
 276                 invalidate_dcache_range(macb->rx_ring_dma,
 277                         ALIGN(macb->rx_ring_dma + MACB_RX_DMA_DESC_SIZE,
 278                               PKTALIGN));
 279         else
 280                 invalidate_dcache_range(macb->tx_ring_dma,
 281                         ALIGN(macb->tx_ring_dma + MACB_TX_DMA_DESC_SIZE,
 282                               PKTALIGN));
 283 }
 284
 285 static inline void macb_flush_ring_desc(struct macb_device *macb, bool rx)
 286 {
 287         if (rx)
 288                 flush_dcache_range(macb->rx_ring_dma, macb->rx_ring_dma +
 289                                    ALIGN(MACB_RX_DMA_DESC_SIZE, PKTALIGN));
 290         else
 291                 flush_dcache_range(macb->tx_ring_dma, macb->tx_ring_dma +
 292                                    ALIGN(MACB_TX_DMA_DESC_SIZE, PKTALIGN));
 293 }
 294
 295 static inline void macb_flush_rx_buffer(struct macb_device *macb)
 296 {
 297         flush_dcache_range(macb->rx_buffer_dma, macb->rx_buffer_dma +
 298                            ALIGN(MACB_RX_BUFFER_SIZE, PKTALIGN));
 299 }
 300
 301 static inline void macb_invalidate_rx_buffer(struct macb_device *macb)
 302 {
 303         invalidate_dcache_range(macb->rx_buffer_dma, macb->rx_buffer_dma +
 304                                 ALIGN(MACB_RX_BUFFER_SIZE, PKTALIGN));
 305 }
 306
 307 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 308
 309 static int _macb_send(struct macb_device *macb, const char *name, void *packet,
 310                       int length)
 311 {
 312         unsigned long paddr, ctrl;
 313         unsigned int tx_head = macb->tx_head;
 314         int i;
 315
 316         paddr = dma_map_single(packet, length, DMA_TO_DEVICE);
 317
 318         ctrl = length & TXBUF_FRMLEN_MASK;
 319         ctrl |= TXBUF_FRAME_END;
 320         if (tx_head == (MACB_TX_RING_SIZE - 1)) {
 321                 ctrl |= TXBUF_WRAP;
 322                 macb->tx_head = 0;
 323         } else {
 324                 macb->tx_head++;
 325         }
 326
 327         macb->tx_ring[tx_head].ctrl = ctrl;
 328         macb->tx_ring[tx_head].addr = paddr;
 329         barrier();
 330         macb_flush_ring_desc(macb, TX);
 331         /* Do we need check paddr and length is dcache line aligned? */
 332         flush_dcache_range(paddr, paddr + ALIGN(length, ARCH_DMA_MINALIGN));
 333         macb_writel(macb, NCR, MACB_BIT(TE) | MACB_BIT(RE) | MACB_BIT(TSTART));
 334
 335         /*
 336          * I guess this is necessary because the networking core may
 337          * re-use the transmit buffer as soon as we return...
 338          */
 339         for (i = 0; i <= MACB_TX_TIMEOUT; i++) {
 340                 barrier();
 341                 macb_invalidate_ring_desc(macb, TX);
 342                 ctrl = macb->tx_ring[tx_head].ctrl;
 343                 if (ctrl & TXBUF_USED)
 344                         break;
 345                 udelay(1);
 346         }
 347
 348         dma_unmap_single(packet, length, paddr);
 349
 350         if (i <= MACB_TX_TIMEOUT) {
 351                 if (ctrl & TXBUF_UNDERRUN)
 352                         printf("%s: TX underrun\n", name);
 353                 if (ctrl & TXBUF_EXHAUSTED)
 354                         printf("%s: TX buffers exhausted in mid frame\n", name);
 355         } else {
 356                 printf("%s: TX timeout\n", name);
 357         }
 358
 359         /* No one cares anyway */
 360         return 0;
 361 }
 362
 363 static void reclaim_rx_buffers(struct macb_device *macb,
 364                                unsigned int new_tail)
 365 {
 366         unsigned int i;
 367
 368         i = macb->rx_tail;
 369
 370         macb_invalidate_ring_desc(macb, RX);
 371         while (i > new_tail) {
 372                 macb->rx_ring[i].addr &= ~RXADDR_USED;
 373                 i++;
 374                 if (i > MACB_RX_RING_SIZE)
 375                         i = 0;
 376         }
 377
 378         while (i < new_tail) {
 379                 macb->rx_ring[i].addr &= ~RXADDR_USED;
 380                 i++;
 381         }
 382
 383         barrier();
 384         macb_flush_ring_desc(macb, RX);
 385         macb->rx_tail = new_tail;
 386 }
 387
 388 static int _macb_recv(struct macb_device *macb, uchar **packetp)
 389 {
 390         unsigned int next_rx_tail = macb->next_rx_tail;
 391         void *buffer;
 392         int length;
 393         u32 status;
 394
 395         macb->wrapped = false;
 396         for (;;) {
 397                 macb_invalidate_ring_desc(macb, RX);
 398
 399                 if (!(macb->rx_ring[next_rx_tail].addr & RXADDR_USED))
 400                         return -EAGAIN;
 401
 402                 status = macb->rx_ring[next_rx_tail].ctrl;
 403                 if (status & RXBUF_FRAME_START) {
 404                         if (next_rx_tail != macb->rx_tail)
 405                                 reclaim_rx_buffers(macb, next_rx_tail);
 406                         macb->wrapped = false;
 407                 }
 408
 409                 if (status & RXBUF_FRAME_END) {
 410                         buffer = macb->rx_buffer + 128 * macb->rx_tail;
 411                         length = status & RXBUF_FRMLEN_MASK;
 412
 413                         macb_invalidate_rx_buffer(macb);
 414                         if (macb->wrapped) {
 415                                 unsigned int headlen, taillen;
 416
 417                                 headlen = 128 * (MACB_RX_RING_SIZE
 418                                                  - macb->rx_tail);
 419                                 taillen = length - headlen;
 420                                 memcpy((void *)net_rx_packets[0],
 421                                        buffer, headlen);
 422                                 memcpy((void *)net_rx_packets[0] + headlen,
 423                                        macb->rx_buffer, taillen);
 424                                 *packetp = (void *)net_rx_packets[0];
 425                         } else {
 426                                 *packetp = buffer;
 427                         }
 428
 429                         if (++next_rx_tail >= MACB_RX_RING_SIZE)
 430                                 next_rx_tail = 0;
 431                         macb->next_rx_tail = next_rx_tail;
 432                         return length;
 433                 } else {
 434                         if (++next_rx_tail >= MACB_RX_RING_SIZE) {
 435                                 macb->wrapped = true;
 436                                 next_rx_tail = 0;
 437                         }
 438                 }
 439                 barrier();
 440         }
 441 }
 442
 443 static void macb_phy_reset(struct macb_device *macb, const char *name)
 444 {
 445         int i;
 446         u16 status, adv;
 447
 448         adv = ADVERTISE_CSMA | ADVERTISE_ALL;
 449         macb_mdio_write(macb, MII_ADVERTISE, adv);
 450         printf("%s: Starting autonegotiation...\n", name);
 451         macb_mdio_write(macb, MII_BMCR, (BMCR_ANENABLE
 452                                          | BMCR_ANRESTART));
 453
 454         for (i = 0; i < MACB_AUTONEG_TIMEOUT / 100; i++) {
 455                 status = macb_mdio_read(macb, MII_BMSR);
 456                 if (status & BMSR_ANEGCOMPLETE)
 457                         break;
 458                 udelay(100);
 459         }
 460
 461         if (status & BMSR_ANEGCOMPLETE)
 462                 printf("%s: Autonegotiation complete\n", name);
 463         else
 464                 printf("%s: Autonegotiation timed out (status=0x%04x)\n",
 465                        name, status);
 466 }
 467
 468 static int macb_phy_find(struct macb_device *macb, const char *name)
 469 {
 470         int i;
 471         u16 phy_id;
 472
 473         /* Search for PHY... */
 474         for (i = 0; i < 32; i++) {
 475                 macb->phy_addr = i;
 476                 phy_id = macb_mdio_read(macb, MII_PHYSID1);
 477                 if (phy_id != 0xffff) {
 478                         printf("%s: PHY present at %d\n", name, i);
 479                         return 0;
 480                 }
 481         }
 482
 483         /* PHY isn't up to snuff */
 484         printf("%s: PHY not found\n", name);
 485
 486         return -ENODEV;
 487 }
 488
 489 /**
 490  * macb_linkspd_cb - Linkspeed change callback function
 491  * @regs:       Base Register of MACB devices
 492  * @speed:      Linkspeed
 493  * Returns 0 when operation success and negative errno number
 494  * when operation failed.
 495  */
 496 int __weak macb_linkspd_cb(void *regs, unsigned int speed)
 497 {
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 502 static int macb_phy_init(struct udevice *dev, const char *name)
 503 #else
 504 static int macb_phy_init(struct macb_device *macb, const char *name)
 505 #endif
 506 {
 507 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 508         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
 509 #endif
 510         u32 ncfgr;
 511         u16 phy_id, status, adv, lpa;
 512         int media, speed, duplex;
 513         int ret;
 514         int i;
 515
 516         arch_get_mdio_control(name);
 517         /* Auto-detect phy_addr */
 518         ret = macb_phy_find(macb, name);
 519         if (ret)
 520                 return ret;
 521
 522         /* Check if the PHY is up to snuff... */
 523         phy_id = macb_mdio_read(macb, MII_PHYSID1);
 524         if (phy_id == 0xffff) {
 525                 printf("%s: No PHY present\n", name);
 526                 return -ENODEV;
 527         }
 528
 529 #ifdef CONFIG_PHYLIB
 530 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 531         macb->phydev = phy_connect(macb->bus, macb->phy_addr, dev,
 532                              macb->phy_interface);
 533 #else
 534         /* need to consider other phy interface mode */
 535         macb->phydev = phy_connect(macb->bus, macb->phy_addr, &macb->netdev,
 536                              PHY_INTERFACE_MODE_RGMII);
 537 #endif
 538         if (!macb->phydev) {
 539                 printf("phy_connect failed\n");
 540                 return -ENODEV;
 541         }
 542
 543         phy_config(macb->phydev);
 544 #endif
 545
 546         status = macb_mdio_read(macb, MII_BMSR);
 547         if (!(status & BMSR_LSTATUS)) {
 548                 /* Try to re-negotiate if we don't have link already. */
 549                 macb_phy_reset(macb, name);
 550
 551                 for (i = 0; i < MACB_AUTONEG_TIMEOUT / 100; i++) {
 552                         status = macb_mdio_read(macb, MII_BMSR);
 553                         if (status & BMSR_LSTATUS) {
 554                                 /*
 555                                  * Delay a bit after the link is established,
 556                                  * so that the next xfer does not fail
 557                                  */
 558                                 mdelay(10);
 559                                 break;
 560                         }
 561                         udelay(100);
 562                 }
 563         }
 564
 565         if (!(status & BMSR_LSTATUS)) {
 566                 printf("%s: link down (status: 0x%04x)\n",
 567                        name, status);
 568                 return -ENETDOWN;
 569         }
 570
 571         /* First check for GMAC and that it is GiB capable */
 572         if (gem_is_gigabit_capable(macb)) {
 573                 lpa = macb_mdio_read(macb, MII_STAT1000);
 574
 575                 if (lpa & (LPA_1000FULL | LPA_1000HALF)) {
 576                         duplex = ((lpa & LPA_1000FULL) ? 1 : 0);
 577
 578                         printf("%s: link up, 1000Mbps %s-duplex (lpa: 0x%04x)\n",
 579                                name,
 580                                duplex ? "full" : "half",
 581                                lpa);
 582
 583                         ncfgr = macb_readl(macb, NCFGR);
 584                         ncfgr &= ~(MACB_BIT(SPD) | MACB_BIT(FD));
 585                         ncfgr |= GEM_BIT(GBE);
 586
 587                         if (duplex)
 588                                 ncfgr |= MACB_BIT(FD);
 589
 590                         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
 591
 592                         ret = macb_linkspd_cb(macb->regs, _1000BASET);
 593                         if (ret)
 594                                 return ret;
 595
 596                         return 0;
 597                 }
 598         }
 599
 600         /* fall back for EMAC checking */
 601         adv = macb_mdio_read(macb, MII_ADVERTISE);
 602         lpa = macb_mdio_read(macb, MII_LPA);
 603         media = mii_nway_result(lpa & adv);
 604         speed = (media & (ADVERTISE_100FULL | ADVERTISE_100HALF)
 605                  ? 1 : 0);
 606         duplex = (media & ADVERTISE_FULL) ? 1 : 0;
 607         printf("%s: link up, %sMbps %s-duplex (lpa: 0x%04x)\n",
 608                name,
 609                speed ? "100" : "10",
 610                duplex ? "full" : "half",
 611                lpa);
 612
 613         ncfgr = macb_readl(macb, NCFGR);
 614         ncfgr &= ~(MACB_BIT(SPD) | MACB_BIT(FD) | GEM_BIT(GBE));
 615         if (speed) {
 616                 ncfgr |= MACB_BIT(SPD);
 617                 ret = macb_linkspd_cb(macb->regs, _100BASET);
 618         } else {
 619                 ret = macb_linkspd_cb(macb->regs, _10BASET);
 620         }
 621
 622         if (ret)
 623                 return ret;
 624
 625         if (duplex)
 626                 ncfgr |= MACB_BIT(FD);
 627         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 static int gmac_init_multi_queues(struct macb_device *macb)
 633 {
 634         int i, num_queues = 1;
 635         u32 queue_mask;
 636
 637         /* bit 0 is never set but queue 0 always exists */
 638         queue_mask = gem_readl(macb, DCFG6) & 0xff;
 639         queue_mask |= 0x1;
 640
 641         for (i = 1; i < MACB_MAX_QUEUES; i++)
 642                 if (queue_mask & (1 << i))
 643                         num_queues++;
 644
 645         macb->dummy_desc->ctrl = TXBUF_USED;
 646         macb->dummy_desc->addr = 0;
 647         flush_dcache_range(macb->dummy_desc_dma, macb->dummy_desc_dma +
 648                         ALIGN(MACB_TX_DUMMY_DMA_DESC_SIZE, PKTALIGN));
 649
 650         for (i = 1; i < num_queues; i++)
 651                 gem_writel_queue_TBQP(macb, macb->dummy_desc_dma, i - 1);
 652
 653         return 0;
 654 }
 655
 656 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 657 static int _macb_init(struct udevice *dev, const char *name)
 658 #else
 659 static int _macb_init(struct macb_device *macb, const char *name)
 660 #endif
 661 {
 662 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 663         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
 664 #endif
 665         unsigned long paddr;
 666         int ret;
 667         int i;
 668
 669         /*
 670          * macb_halt should have been called at some point before now,
 671          * so we'll assume the controller is idle.
 672          */
 673
 674         /* initialize DMA descriptors */
 675         paddr = macb->rx_buffer_dma;
 676         for (i = 0; i < MACB_RX_RING_SIZE; i++) {
 677                 if (i == (MACB_RX_RING_SIZE - 1))
 678                         paddr |= RXADDR_WRAP;
 679                 macb->rx_ring[i].addr = paddr;
 680                 macb->rx_ring[i].ctrl = 0;
 681                 paddr += 128;
 682         }
 683         macb_flush_ring_desc(macb, RX);
 684         macb_flush_rx_buffer(macb);
 685
 686         for (i = 0; i < MACB_TX_RING_SIZE; i++) {
 687                 macb->tx_ring[i].addr = 0;
 688                 if (i == (MACB_TX_RING_SIZE - 1))
 689                         macb->tx_ring[i].ctrl = TXBUF_USED | TXBUF_WRAP;
 690                 else
 691                         macb->tx_ring[i].ctrl = TXBUF_USED;
 692         }
 693         macb_flush_ring_desc(macb, TX);
 694
 695         macb->rx_tail = 0;
 696         macb->tx_head = 0;
 697         macb->tx_tail = 0;
 698         macb->next_rx_tail = 0;
 699
 700 #ifdef CONFIG_MACB_ZYNQ
 701         macb_writel(macb, DMACFG, MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_INIT);
 702 #endif
 703
 704         macb_writel(macb, RBQP, macb->rx_ring_dma);
 705         macb_writel(macb, TBQP, macb->tx_ring_dma);
 706
 707         if (macb_is_gem(macb)) {
 708                 /* Check the multi queue and initialize the queue for tx */
 709                 gmac_init_multi_queues(macb);
 710
 711                 /*
 712                  * When the GMAC IP with GE feature, this bit is used to
 713                  * select interface between RGMII and GMII.
 714                  * When the GMAC IP without GE feature, this bit is used
 715                  * to select interface between RMII and MII.
 716                  */
 717 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 718                 if ((macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RMII) ||
 719                     (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RGMII))
 720                         gem_writel(macb, UR, GEM_BIT(RGMII));
 721                 else
 722                         gem_writel(macb, UR, 0);
 723 #else
 724 #if defined(CONFIG_RGMII) || defined(CONFIG_RMII)
 725                 gem_writel(macb, UR, GEM_BIT(RGMII));
 726 #else
 727                 gem_writel(macb, UR, 0);
 728 #endif
 729 #endif
 730         } else {
 731         /* choose RMII or MII mode. This depends on the board */
 732 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 733 #ifdef CONFIG_AT91FAMILY
 734                 if (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RMII) {
 735                         macb_writel(macb, USRIO,
 736                                     MACB_BIT(RMII) | MACB_BIT(CLKEN));
 737                 } else {
 738                         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(CLKEN));
 739                 }
 740 #else
 741                 if (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RMII)
 742                         macb_writel(macb, USRIO, 0);
 743                 else
 744                         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(MII));
 745 #endif
 746 #else
 747 #ifdef CONFIG_RMII
 748 #ifdef CONFIG_AT91FAMILY
 749         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(RMII) | MACB_BIT(CLKEN));
 750 #else
 751         macb_writel(macb, USRIO, 0);
 752 #endif
 753 #else
 754 #ifdef CONFIG_AT91FAMILY
 755         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(CLKEN));
 756 #else
 757         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(MII));
 758 #endif
 759 #endif /* CONFIG_RMII */
 760 #endif
 761         }
 762
 763 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 764         ret = macb_phy_init(dev, name);
 765 #else
 766         ret = macb_phy_init(macb, name);
 767 #endif
 768         if (ret)
 769                 return ret;
 770
 771         /* Enable TX and RX */
 772         macb_writel(macb, NCR, MACB_BIT(TE) | MACB_BIT(RE));
 773
 774         return 0;
 775 }
 776
 777 static void _macb_halt(struct macb_device *macb)
 778 {
 779         u32 ncr, tsr;
 780
 781         /* Halt the controller and wait for any ongoing transmission to end. */
 782         ncr = macb_readl(macb, NCR);
 783         ncr |= MACB_BIT(THALT);
 784         macb_writel(macb, NCR, ncr);
 785
 786         do {
 787                 tsr = macb_readl(macb, TSR);
 788         } while (tsr & MACB_BIT(TGO));
 789
 790         /* Disable TX and RX, and clear statistics */
 791         macb_writel(macb, NCR, MACB_BIT(CLRSTAT));
 792 }
 793
 794 static int _macb_write_hwaddr(struct macb_device *macb, unsigned char *enetaddr)
 795 {
 796         u32 hwaddr_bottom;
 797         u16 hwaddr_top;
 798
 799         /* set hardware address */
 800         hwaddr_bottom = enetaddr[0] | enetaddr[1] << 8 |
 801                         enetaddr[2] << 16 | enetaddr[3] << 24;
 802         macb_writel(macb, SA1B, hwaddr_bottom);
 803         hwaddr_top = enetaddr[4] | enetaddr[5] << 8;
 804         macb_writel(macb, SA1T, hwaddr_top);
 805         return 0;
 806 }
 807
 808 static u32 macb_mdc_clk_div(int id, struct macb_device *macb)
 809 {
 810         u32 config;
 811 #if defined(CONFIG_DM_ETH) && defined(CONFIG_CLK)
 812         unsigned long macb_hz = macb->pclk_rate;
 813 #else
 814         unsigned long macb_hz = get_macb_pclk_rate(id);
 815 #endif
 816
 817         if (macb_hz < 20000000)
 818                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV8);
 819         else if (macb_hz < 40000000)
 820                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV16);
 821         else if (macb_hz < 80000000)
 822                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV32);
 823         else
 824                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV64);
 825
 826         return config;
 827 }
 828
 829 static u32 gem_mdc_clk_div(int id, struct macb_device *macb)
 830 {
 831         u32 config;
 832
 833 #if defined(CONFIG_DM_ETH) && defined(CONFIG_CLK)
 834         unsigned long macb_hz = macb->pclk_rate;
 835 #else
 836         unsigned long macb_hz = get_macb_pclk_rate(id);
 837 #endif
 838
 839         if (macb_hz < 20000000)
 840                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV8);
 841         else if (macb_hz < 40000000)
 842                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV16);
 843         else if (macb_hz < 80000000)
 844                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV32);
 845         else if (macb_hz < 120000000)
 846                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV48);
 847         else if (macb_hz < 160000000)
 848                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV64);
 849         else
 850                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV96);
 851
 852         return config;
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Get the DMA bus width field of the network configuration register that we
 857  * should program. We find the width from decoding the design configuration
 858  * register to find the maximum supported data bus width.
 859  */
 860 static u32 macb_dbw(struct macb_device *macb)
 861 {
 862         switch (GEM_BFEXT(DBWDEF, gem_readl(macb, DCFG1))) {
 863         case 4:
 864                 return GEM_BF(DBW, GEM_DBW128);
 865         case 2:
 866                 return GEM_BF(DBW, GEM_DBW64);
 867         case 1:
 868         default:
 869                 return GEM_BF(DBW, GEM_DBW32);
 870         }
 871 }
 872
 873 static void _macb_eth_initialize(struct macb_device *macb)
 874 {
 875         int id = 0;     /* This is not used by functions we call */
 876         u32 ncfgr;
 877
 878         /* TODO: we need check the rx/tx_ring_dma is dcache line aligned */
 879         macb->rx_buffer = dma_alloc_coherent(MACB_RX_BUFFER_SIZE,
 880                                              &macb->rx_buffer_dma);
 881         macb->rx_ring = dma_alloc_coherent(MACB_RX_DMA_DESC_SIZE,
 882                                            &macb->rx_ring_dma);
 883         macb->tx_ring = dma_alloc_coherent(MACB_TX_DMA_DESC_SIZE,
 884                                            &macb->tx_ring_dma);
 885         macb->dummy_desc = dma_alloc_coherent(MACB_TX_DUMMY_DMA_DESC_SIZE,
 886                                            &macb->dummy_desc_dma);
 887
 888         /*
 889          * Do some basic initialization so that we at least can talk
 890          * to the PHY
 891          */
 892         if (macb_is_gem(macb)) {
 893                 ncfgr = gem_mdc_clk_div(id, macb);
 894                 ncfgr |= macb_dbw(macb);
 895         } else {
 896                 ncfgr = macb_mdc_clk_div(id, macb);
 897         }
 898
 899         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
 900 }
 901
 902 #ifndef CONFIG_DM_ETH
 903 static int macb_send(struct eth_device *netdev, void *packet, int length)
 904 {
 905         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
 906
 907         return _macb_send(macb, netdev->name, packet, length);
 908 }
 909
 910 static int macb_recv(struct eth_device *netdev)
 911 {
 912         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
 913         uchar *packet;
 914         int length;
 915
 916         macb->wrapped = false;
 917         for (;;) {
 918                 macb->next_rx_tail = macb->rx_tail;
 919                 length = _macb_recv(macb, &packet);
 920                 if (length >= 0) {
 921                         net_process_received_packet(packet, length);
 922                         reclaim_rx_buffers(macb, macb->next_rx_tail);
 923                 } else {
 924                         return length;
 925                 }
 926         }
 927 }
 928
 929 static int macb_init(struct eth_device *netdev, bd_t *bd)
 930 {
 931         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
 932
 933         return _macb_init(macb, netdev->name);
 934 }
 935
 936 static void macb_halt(struct eth_device *netdev)
 937 {
 938         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
 939
 940         return _macb_halt(macb);
 941 }
 942
 943 static int macb_write_hwaddr(struct eth_device *netdev)
 944 {
 945         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
 946
 947         return _macb_write_hwaddr(macb, netdev->enetaddr);
 948 }
 949
 950 int macb_eth_initialize(int id, void *regs, unsigned int phy_addr)
 951 {
 952         struct macb_device *macb;
 953         struct eth_device *netdev;
 954
 955         macb = malloc(sizeof(struct macb_device));
 956         if (!macb) {
 957                 printf("Error: Failed to allocate memory for MACB%d\n", id);
 958                 return -1;
 959         }
 960         memset(macb, 0, sizeof(struct macb_device));
 961
 962         netdev = &macb->netdev;
 963
 964         macb->regs = regs;
 965         macb->phy_addr = phy_addr;
 966
 967         if (macb_is_gem(macb))
 968                 sprintf(netdev->name, "gmac%d", id);
 969         else
 970                 sprintf(netdev->name, "macb%d", id);
 971
 972         netdev->init = macb_init;
 973         netdev->halt = macb_halt;
 974         netdev->send = macb_send;
 975         netdev->recv = macb_recv;
 976         netdev->write_hwaddr = macb_write_hwaddr;
 977
 978         _macb_eth_initialize(macb);
 979
 980         eth_register(netdev);
 981
 982 #if defined(CONFIG_CMD_MII) || defined(CONFIG_PHYLIB)
 983         int retval;
 984         struct mii_dev *mdiodev = mdio_alloc();
 985         if (!mdiodev)
 986                 return -ENOMEM;
 987         strncpy(mdiodev->name, netdev->name, MDIO_NAME_LEN);
 988         mdiodev->read = macb_miiphy_read;
 989         mdiodev->write = macb_miiphy_write;
 990
 991         retval = mdio_register(mdiodev);
 992         if (retval < 0)
 993                 return retval;
 994         macb->bus = miiphy_get_dev_by_name(netdev->name);
 995 #endif
 996         return 0;
 997 }
 998 #endif /* !CONFIG_DM_ETH */
 999
1000 #ifdef CONFIG_DM_ETH
1001
1002 static int macb_start(struct udevice *dev)
1003 {
1004         return _macb_init(dev, dev->name);
1005 }
1006
1007 static int macb_send(struct udevice *dev, void *packet, int length)
1008 {
1009         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1010
1011         return _macb_send(macb, dev->name, packet, length);
1012 }
1013
1014 static int macb_recv(struct udevice *dev, int flags, uchar **packetp)
1015 {
1016         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1017
1018         macb->next_rx_tail = macb->rx_tail;
1019         macb->wrapped = false;
1020
1021         return _macb_recv(macb, packetp);
1022 }
1023
1024 static int macb_free_pkt(struct udevice *dev, uchar *packet, int length)
1025 {
1026         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1027
1028         reclaim_rx_buffers(macb, macb->next_rx_tail);
1029
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 static void macb_stop(struct udevice *dev)
1034 {
1035         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1036
1037         _macb_halt(macb);
1038 }
1039
1040 static int macb_write_hwaddr(struct udevice *dev)
1041 {
1042         struct eth_pdata *plat = dev_get_platdata(dev);
1043         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1044
1045         return _macb_write_hwaddr(macb, plat->enetaddr);
1046 }
1047
1048 static const struct eth_ops macb_eth_ops = {
1049         .start  = macb_start,
1050         .send   = macb_send,
1051         .recv   = macb_recv,
1052         .stop   = macb_stop,
1053         .free_pkt       = macb_free_pkt,
1054         .write_hwaddr   = macb_write_hwaddr,
1055 };
1056
1057 #ifdef CONFIG_CLK
1058 static int macb_enable_clk(struct udevice *dev)
1059 {
1060         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1061         struct clk clk;
1062         ulong clk_rate;
1063         int ret;
1064
1065         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &clk);
1066         if (ret)
1067                 return -EINVAL;
1068
1069         /*
1070          * If clock driver didn't support enable or disable then
1071          * we get -ENOSYS from clk_enable(). To handle this, we
1072          * don't fail for ret == -ENOSYS.
1073          */
1074         ret = clk_enable(&clk);
1075         if (ret && ret != -ENOSYS)
1076                 return ret;
1077
1078         clk_rate = clk_get_rate(&clk);
1079         if (!clk_rate)
1080                 return -EINVAL;
1081
1082         macb->pclk_rate = clk_rate;
1083
1084         return 0;
1085 }
1086 #endif
1087
1088 static int macb_eth_probe(struct udevice *dev)
1089 {
1090         struct eth_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
1091         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1092         const char *phy_mode;
1093         __maybe_unused int ret;
1094
1095         phy_mode = fdt_getprop(gd->fdt_blob, dev_of_offset(dev), "phy-mode",
1096                                NULL);
1097         if (phy_mode)
1098                 macb->phy_interface = phy_get_interface_by_name(phy_mode);
1099         if (macb->phy_interface == -1) {
1100                 debug("%s: Invalid PHY interface '%s'\n", __func__, phy_mode);
1101                 return -EINVAL;
1102         }
1103
1104         macb->regs = (void *)pdata->iobase;
1105
1106 #ifdef CONFIG_CLK
1107         ret = macb_enable_clk(dev);
1108         if (ret)
1109                 return ret;
1110 #endif
1111
1112         _macb_eth_initialize(macb);
1113
1114 #if defined(CONFIG_CMD_MII) || defined(CONFIG_PHYLIB)
1115         macb->bus = mdio_alloc();
1116         if (!macb->bus)
1117                 return -ENOMEM;
1118         strncpy(macb->bus->name, dev->name, MDIO_NAME_LEN);
1119         macb->bus->read = macb_miiphy_read;
1120         macb->bus->write = macb_miiphy_write;
1121
1122         ret = mdio_register(macb->bus);
1123         if (ret < 0)
1124                 return ret;
1125         macb->bus = miiphy_get_dev_by_name(dev->name);
1126 #endif
1127
1128         return 0;
1129 }
1130
1131 static int macb_eth_remove(struct udevice *dev)
1132 {
1133         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1134
1135 #ifdef CONFIG_PHYLIB
1136         free(macb->phydev);
1137 #endif
1138         mdio_unregister(macb->bus);
1139         mdio_free(macb->bus);
1140
1141         return 0;
1142 }
1143
1144 /**
1145  * macb_late_eth_ofdata_to_platdata
1146  * @dev:        udevice struct
1147  * Returns 0 when operation success and negative errno number
1148  * when operation failed.
1149  */
1150 int __weak macb_late_eth_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
1151 {
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 static int macb_eth_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
1156 {
1157         struct eth_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
1158
1159         pdata->iobase = (phys_addr_t)dev_remap_addr(dev);
1160         if (!pdata->iobase)
1161                 return -EINVAL;
1162
1163         return macb_late_eth_ofdata_to_platdata(dev);
1164 }
1165
1166 static const struct udevice_id macb_eth_ids[] = {
1167         { .compatible = "cdns,macb" },
1168         { .compatible = "cdns,at91sam9260-macb" },
1169         { .compatible = "atmel,sama5d2-gem" },
1170         { .compatible = "atmel,sama5d3-gem" },
1171         { .compatible = "atmel,sama5d4-gem" },
1172         { .compatible = "cdns,zynq-gem" },
1173         { }
1174 };
1175
1176 U_BOOT_DRIVER(eth_macb) = {
1177         .name   = "eth_macb",
1178         .id     = UCLASS_ETH,
1179         .of_match = macb_eth_ids,
1180         .ofdata_to_platdata = macb_eth_ofdata_to_platdata,
1181         .probe  = macb_eth_probe,
1182         .remove = macb_eth_remove,
1183         .ops    = &macb_eth_ops,
1184         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct macb_device),
1185         .platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct eth_pdata),
1186 };
1187 #endif
1188
1189 #endif