Revert "net: macb: Fixed reading MII_LPA register"
[oweals/u-boot.git] / 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 /*
49  * These buffer sizes must be power of 2 and divisible
50  * by RX_BUFFER_MULTIPLE
51  */
52 #define MACB_RX_BUFFER_SIZE             128
53 #define GEM_RX_BUFFER_SIZE              2048
54 #define RX_BUFFER_MULTIPLE              64
55
56 #define MACB_RX_RING_SIZE               32
57 #define MACB_TX_RING_SIZE               16
58
59 #define MACB_TX_TIMEOUT         1000
60 #define MACB_AUTONEG_TIMEOUT    5000000
61
62 #ifdef CONFIG_MACB_ZYNQ
63 /* INCR4 AHB bursts */
64 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_BLENGTH             0x00000004
65 /* Use full configured addressable space (8 Kb) */
66 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXSIZE              0x00000300
67 /* Use full configured addressable space (4 Kb) */
68 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_TXSIZE              0x00000400
69 /* Set RXBUF with use of 128 byte */
70 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXBUF               0x00020000
71 #define MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_INIT \
72                                 (MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_BLENGTH | \
73                                 MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXSIZE | \
74                                 MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_TXSIZE | \
75                                 MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_RXBUF)
76 #endif
77
78 struct macb_dma_desc {
79         u32     addr;
80         u32     ctrl;
81 };
82
83 #define DMA_DESC_BYTES(n)       (n * sizeof(struct macb_dma_desc))
84 #define MACB_TX_DMA_DESC_SIZE   (DMA_DESC_BYTES(MACB_TX_RING_SIZE))
85 #define MACB_RX_DMA_DESC_SIZE   (DMA_DESC_BYTES(MACB_RX_RING_SIZE))
86 #define MACB_TX_DUMMY_DMA_DESC_SIZE     (DMA_DESC_BYTES(1))
87
88 #define RXBUF_FRMLEN_MASK       0x00000fff
89 #define TXBUF_FRMLEN_MASK       0x000007ff
90
91 struct macb_device {
92         void                    *regs;
93
94         bool                    is_big_endian;
95
96         const struct macb_config *config;
97
98         unsigned int            rx_tail;
99         unsigned int            tx_head;
100         unsigned int            tx_tail;
101         unsigned int            next_rx_tail;
102         bool                    wrapped;
103
104         void                    *rx_buffer;
105         void                    *tx_buffer;
106         struct macb_dma_desc    *rx_ring;
107         struct macb_dma_desc    *tx_ring;
108         size_t                  rx_buffer_size;
109
110         unsigned long           rx_buffer_dma;
111         unsigned long           rx_ring_dma;
112         unsigned long           tx_ring_dma;
113
114         struct macb_dma_desc    *dummy_desc;
115         unsigned long           dummy_desc_dma;
116
117         const struct device     *dev;
118 #ifndef CONFIG_DM_ETH
119         struct eth_device       netdev;
120 #endif
121         unsigned short          phy_addr;
122         struct mii_dev          *bus;
123 #ifdef CONFIG_PHYLIB
124         struct phy_device       *phydev;
125 #endif
126
127 #ifdef CONFIG_DM_ETH
128 #ifdef CONFIG_CLK
129         unsigned long           pclk_rate;
130 #endif
131         phy_interface_t         phy_interface;
132 #endif
133 };
134
135 struct macb_config {
136         unsigned int            dma_burst_length;
137
138         int                     (*clk_init)(struct udevice *dev, ulong rate);
139 };
140
141 #ifndef CONFIG_DM_ETH
142 #define to_macb(_nd) container_of(_nd, struct macb_device, netdev)
143 #endif
144
145 static int macb_is_gem(struct macb_device *macb)
146 {
147         return MACB_BFEXT(IDNUM, macb_readl(macb, MID)) >= 0x2;
148 }
149
150 #ifndef cpu_is_sama5d2
151 #define cpu_is_sama5d2() 0
152 #endif
153
154 #ifndef cpu_is_sama5d4
155 #define cpu_is_sama5d4() 0
156 #endif
157
158 static int gem_is_gigabit_capable(struct macb_device *macb)
159 {
160         /*
161          * The GEM controllers embedded in SAMA5D2 and SAMA5D4 are
162          * configured to support only 10/100.
163          */
164         return macb_is_gem(macb) && !cpu_is_sama5d2() && !cpu_is_sama5d4();
165 }
166
167 static void macb_mdio_write(struct macb_device *macb, u8 reg, u16 value)
168 {
169         unsigned long netctl;
170         unsigned long netstat;
171         unsigned long frame;
172
173         netctl = macb_readl(macb, NCR);
174         netctl |= MACB_BIT(MPE);
175         macb_writel(macb, NCR, netctl);
176
177         frame = (MACB_BF(SOF, 1)
178                  | MACB_BF(RW, 1)
179                  | MACB_BF(PHYA, macb->phy_addr)
180                  | MACB_BF(REGA, reg)
181                  | MACB_BF(CODE, 2)
182                  | MACB_BF(DATA, value));
183         macb_writel(macb, MAN, frame);
184
185         do {
186                 netstat = macb_readl(macb, NSR);
187         } while (!(netstat & MACB_BIT(IDLE)));
188
189         netctl = macb_readl(macb, NCR);
190         netctl &= ~MACB_BIT(MPE);
191         macb_writel(macb, NCR, netctl);
192 }
193
194 static u16 macb_mdio_read(struct macb_device *macb, u8 reg)
195 {
196         unsigned long netctl;
197         unsigned long netstat;
198         unsigned long frame;
199
200         netctl = macb_readl(macb, NCR);
201         netctl |= MACB_BIT(MPE);
202         macb_writel(macb, NCR, netctl);
203
204         frame = (MACB_BF(SOF, 1)
205                  | MACB_BF(RW, 2)
206                  | MACB_BF(PHYA, macb->phy_addr)
207                  | MACB_BF(REGA, reg)
208                  | MACB_BF(CODE, 2));
209         macb_writel(macb, MAN, frame);
210
211         do {
212                 netstat = macb_readl(macb, NSR);
213         } while (!(netstat & MACB_BIT(IDLE)));
214
215         frame = macb_readl(macb, MAN);
216
217         netctl = macb_readl(macb, NCR);
218         netctl &= ~MACB_BIT(MPE);
219         macb_writel(macb, NCR, netctl);
220
221         return MACB_BFEXT(DATA, frame);
222 }
223
224 void __weak arch_get_mdio_control(const char *name)
225 {
226         return;
227 }
228
229 #if defined(CONFIG_CMD_MII) || defined(CONFIG_PHYLIB)
230
231 int macb_miiphy_read(struct mii_dev *bus, int phy_adr, int devad, int reg)
232 {
233         u16 value = 0;
234 #ifdef CONFIG_DM_ETH
235         struct udevice *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
236         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
237 #else
238         struct eth_device *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
239         struct macb_device *macb = to_macb(dev);
240 #endif
241
242         if (macb->phy_addr != phy_adr)
243                 return -1;
244
245         arch_get_mdio_control(bus->name);
246         value = macb_mdio_read(macb, reg);
247
248         return value;
249 }
250
251 int macb_miiphy_write(struct mii_dev *bus, int phy_adr, int devad, int reg,
252                       u16 value)
253 {
254 #ifdef CONFIG_DM_ETH
255         struct udevice *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
256         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
257 #else
258         struct eth_device *dev = eth_get_dev_by_name(bus->name);
259         struct macb_device *macb = to_macb(dev);
260 #endif
261
262         if (macb->phy_addr != phy_adr)
263                 return -1;
264
265         arch_get_mdio_control(bus->name);
266         macb_mdio_write(macb, reg, value);
267
268         return 0;
269 }
270 #endif
271
272 #define RX      1
273 #define TX      0
274 static inline void macb_invalidate_ring_desc(struct macb_device *macb, bool rx)
275 {
276         if (rx)
277                 invalidate_dcache_range(macb->rx_ring_dma,
278                         ALIGN(macb->rx_ring_dma + MACB_RX_DMA_DESC_SIZE,
279                               PKTALIGN));
280         else
281                 invalidate_dcache_range(macb->tx_ring_dma,
282                         ALIGN(macb->tx_ring_dma + MACB_TX_DMA_DESC_SIZE,
283                               PKTALIGN));
284 }
285
286 static inline void macb_flush_ring_desc(struct macb_device *macb, bool rx)
287 {
288         if (rx)
289                 flush_dcache_range(macb->rx_ring_dma, macb->rx_ring_dma +
290                                    ALIGN(MACB_RX_DMA_DESC_SIZE, PKTALIGN));
291         else
292                 flush_dcache_range(macb->tx_ring_dma, macb->tx_ring_dma +
293                                    ALIGN(MACB_TX_DMA_DESC_SIZE, PKTALIGN));
294 }
295
296 static inline void macb_flush_rx_buffer(struct macb_device *macb)
297 {
298         flush_dcache_range(macb->rx_buffer_dma, macb->rx_buffer_dma +
299                            ALIGN(MACB_RX_BUFFER_SIZE, PKTALIGN));
300 }
301
302 static inline void macb_invalidate_rx_buffer(struct macb_device *macb)
303 {
304         invalidate_dcache_range(macb->rx_buffer_dma, macb->rx_buffer_dma +
305                                 ALIGN(MACB_RX_BUFFER_SIZE, PKTALIGN));
306 }
307
308 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
309
310 static int _macb_send(struct macb_device *macb, const char *name, void *packet,
311                       int length)
312 {
313         unsigned long paddr, ctrl;
314         unsigned int tx_head = macb->tx_head;
315         int i;
316
317         paddr = dma_map_single(packet, length, DMA_TO_DEVICE);
318
319         ctrl = length & TXBUF_FRMLEN_MASK;
320         ctrl |= MACB_BIT(TX_LAST);
321         if (tx_head == (MACB_TX_RING_SIZE - 1)) {
322                 ctrl |= MACB_BIT(TX_WRAP);
323                 macb->tx_head = 0;
324         } else {
325                 macb->tx_head++;
326         }
327
328         macb->tx_ring[tx_head].ctrl = ctrl;
329         macb->tx_ring[tx_head].addr = paddr;
330         barrier();
331         macb_flush_ring_desc(macb, TX);
332         /* Do we need check paddr and length is dcache line aligned? */
333         flush_dcache_range(paddr, paddr + ALIGN(length, ARCH_DMA_MINALIGN));
334         macb_writel(macb, NCR, MACB_BIT(TE) | MACB_BIT(RE) | MACB_BIT(TSTART));
335
336         /*
337          * I guess this is necessary because the networking core may
338          * re-use the transmit buffer as soon as we return...
339          */
340         for (i = 0; i <= MACB_TX_TIMEOUT; i++) {
341                 barrier();
342                 macb_invalidate_ring_desc(macb, TX);
343                 ctrl = macb->tx_ring[tx_head].ctrl;
344                 if (ctrl & MACB_BIT(TX_USED))
345                         break;
346                 udelay(1);
347         }
348
349         dma_unmap_single(packet, length, paddr);
350
351         if (i <= MACB_TX_TIMEOUT) {
352                 if (ctrl & MACB_BIT(TX_UNDERRUN))
353                         printf("%s: TX underrun\n", name);
354                 if (ctrl & MACB_BIT(TX_BUF_EXHAUSTED))
355                         printf("%s: TX buffers exhausted in mid frame\n", name);
356         } else {
357                 printf("%s: TX timeout\n", name);
358         }
359
360         /* No one cares anyway */
361         return 0;
362 }
363
364 static void reclaim_rx_buffers(struct macb_device *macb,
365                                unsigned int new_tail)
366 {
367         unsigned int i;
368
369         i = macb->rx_tail;
370
371         macb_invalidate_ring_desc(macb, RX);
372         while (i > new_tail) {
373                 macb->rx_ring[i].addr &= ~MACB_BIT(RX_USED);
374                 i++;
375                 if (i > MACB_RX_RING_SIZE)
376                         i = 0;
377         }
378
379         while (i < new_tail) {
380                 macb->rx_ring[i].addr &= ~MACB_BIT(RX_USED);
381                 i++;
382         }
383
384         barrier();
385         macb_flush_ring_desc(macb, RX);
386         macb->rx_tail = new_tail;
387 }
388
389 static int _macb_recv(struct macb_device *macb, uchar **packetp)
390 {
391         unsigned int next_rx_tail = macb->next_rx_tail;
392         void *buffer;
393         int length;
394         u32 status;
395
396         macb->wrapped = false;
397         for (;;) {
398                 macb_invalidate_ring_desc(macb, RX);
399
400                 if (!(macb->rx_ring[next_rx_tail].addr & MACB_BIT(RX_USED)))
401                         return -EAGAIN;
402
403                 status = macb->rx_ring[next_rx_tail].ctrl;
404                 if (status & MACB_BIT(RX_SOF)) {
405                         if (next_rx_tail != macb->rx_tail)
406                                 reclaim_rx_buffers(macb, next_rx_tail);
407                         macb->wrapped = false;
408                 }
409
410                 if (status & MACB_BIT(RX_EOF)) {
411                         buffer = macb->rx_buffer +
412                                 macb->rx_buffer_size * macb->rx_tail;
413                         length = status & RXBUF_FRMLEN_MASK;
414
415                         macb_invalidate_rx_buffer(macb);
416                         if (macb->wrapped) {
417                                 unsigned int headlen, taillen;
418
419                                 headlen = macb->rx_buffer_size *
420                                         (MACB_RX_RING_SIZE - macb->rx_tail);
421                                 taillen = length - headlen;
422                                 memcpy((void *)net_rx_packets[0],
423                                        buffer, headlen);
424                                 memcpy((void *)net_rx_packets[0] + headlen,
425                                        macb->rx_buffer, taillen);
426                                 *packetp = (void *)net_rx_packets[0];
427                         } else {
428                                 *packetp = buffer;
429                         }
430
431                         if (++next_rx_tail >= MACB_RX_RING_SIZE)
432                                 next_rx_tail = 0;
433                         macb->next_rx_tail = next_rx_tail;
434                         return length;
435                 } else {
436                         if (++next_rx_tail >= MACB_RX_RING_SIZE) {
437                                 macb->wrapped = true;
438                                 next_rx_tail = 0;
439                         }
440                 }
441                 barrier();
442         }
443 }
444
445 static void macb_phy_reset(struct macb_device *macb, const char *name)
446 {
447         int i;
448         u16 status, adv;
449
450         adv = ADVERTISE_CSMA | ADVERTISE_ALL;
451         macb_mdio_write(macb, MII_ADVERTISE, adv);
452         printf("%s: Starting autonegotiation...\n", name);
453         macb_mdio_write(macb, MII_BMCR, (BMCR_ANENABLE
454                                          | BMCR_ANRESTART));
455
456         for (i = 0; i < MACB_AUTONEG_TIMEOUT / 100; i++) {
457                 status = macb_mdio_read(macb, MII_BMSR);
458                 if (status & BMSR_ANEGCOMPLETE)
459                         break;
460                 udelay(100);
461         }
462
463         if (status & BMSR_ANEGCOMPLETE)
464                 printf("%s: Autonegotiation complete\n", name);
465         else
466                 printf("%s: Autonegotiation timed out (status=0x%04x)\n",
467                        name, status);
468 }
469
470 static int macb_phy_find(struct macb_device *macb, const char *name)
471 {
472         int i;
473         u16 phy_id;
474
475         /* Search for PHY... */
476         for (i = 0; i < 32; i++) {
477                 macb->phy_addr = i;
478                 phy_id = macb_mdio_read(macb, MII_PHYSID1);
479                 if (phy_id != 0xffff) {
480                         printf("%s: PHY present at %d\n", name, i);
481                         return 0;
482                 }
483         }
484
485         /* PHY isn't up to snuff */
486         printf("%s: PHY not found\n", name);
487
488         return -ENODEV;
489 }
490
491 /**
492  * macb_linkspd_cb - Linkspeed change callback function
493  * @dev/@regs:  MACB udevice (DM version) or
494  *              Base Register of MACB devices (non-DM version)
495  * @speed:      Linkspeed
496  * Returns 0 when operation success and negative errno number
497  * when operation failed.
498  */
499 #ifdef CONFIG_DM_ETH
500 static int macb_sifive_clk_init(struct udevice *dev, ulong rate)
501 {
502         fdt_addr_t addr;
503         void *gemgxl_regs;
504
505         addr = dev_read_addr_index(dev, 1);
506         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
507                 return -ENODEV;
508
509         gemgxl_regs = (void __iomem *)addr;
510         if (!gemgxl_regs)
511                 return -ENODEV;
512
513         /*
514          * SiFive GEMGXL TX clock operation mode:
515          *
516          * 0 = GMII mode. Use 125 MHz gemgxlclk from PRCI in TX logic
517          *     and output clock on GMII output signal GTX_CLK
518          * 1 = MII mode. Use MII input signal TX_CLK in TX logic
519          */
520         writel(rate != 125000000, gemgxl_regs);
521         return 0;
522 }
523
524 int __weak macb_linkspd_cb(struct udevice *dev, unsigned int speed)
525 {
526 #ifdef CONFIG_CLK
527         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
528         struct clk tx_clk;
529         ulong rate;
530         int ret;
531
532         switch (speed) {
533         case _10BASET:
534                 rate = 2500000;         /* 2.5 MHz */
535                 break;
536         case _100BASET:
537                 rate = 25000000;        /* 25 MHz */
538                 break;
539         case _1000BASET:
540                 rate = 125000000;       /* 125 MHz */
541                 break;
542         default:
543                 /* does not change anything */
544                 return 0;
545         }
546
547         if (macb->config->clk_init)
548                 return macb->config->clk_init(dev, rate);
549
550         /*
551          * "tx_clk" is an optional clock source for MACB.
552          * Ignore if it does not exist in DT.
553          */
554         ret = clk_get_by_name(dev, "tx_clk", &tx_clk);
555         if (ret)
556                 return 0;
557
558         if (tx_clk.dev) {
559                 ret = clk_set_rate(&tx_clk, rate);
560                 if (ret)
561                         return ret;
562         }
563 #endif
564
565         return 0;
566 }
567 #else
568 int __weak macb_linkspd_cb(void *regs, unsigned int speed)
569 {
570         return 0;
571 }
572 #endif
573
574 #ifdef CONFIG_DM_ETH
575 static int macb_phy_init(struct udevice *dev, const char *name)
576 #else
577 static int macb_phy_init(struct macb_device *macb, const char *name)
578 #endif
579 {
580 #ifdef CONFIG_DM_ETH
581         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
582 #endif
583         u32 ncfgr;
584         u16 phy_id, status, adv, lpa;
585         int media, speed, duplex;
586         int ret;
587         int i;
588
589         arch_get_mdio_control(name);
590         /* Auto-detect phy_addr */
591         ret = macb_phy_find(macb, name);
592         if (ret)
593                 return ret;
594
595         /* Check if the PHY is up to snuff... */
596         phy_id = macb_mdio_read(macb, MII_PHYSID1);
597         if (phy_id == 0xffff) {
598                 printf("%s: No PHY present\n", name);
599                 return -ENODEV;
600         }
601
602 #ifdef CONFIG_PHYLIB
603 #ifdef CONFIG_DM_ETH
604         macb->phydev = phy_connect(macb->bus, macb->phy_addr, dev,
605                              macb->phy_interface);
606 #else
607         /* need to consider other phy interface mode */
608         macb->phydev = phy_connect(macb->bus, macb->phy_addr, &macb->netdev,
609                              PHY_INTERFACE_MODE_RGMII);
610 #endif
611         if (!macb->phydev) {
612                 printf("phy_connect failed\n");
613                 return -ENODEV;
614         }
615
616         phy_config(macb->phydev);
617 #endif
618
619         status = macb_mdio_read(macb, MII_BMSR);
620         if (!(status & BMSR_LSTATUS)) {
621                 /* Try to re-negotiate if we don't have link already. */
622                 macb_phy_reset(macb, name);
623
624                 for (i = 0; i < MACB_AUTONEG_TIMEOUT / 100; i++) {
625                         status = macb_mdio_read(macb, MII_BMSR);
626                         if (status & BMSR_LSTATUS) {
627                                 /*
628                                  * Delay a bit after the link is established,
629                                  * so that the next xfer does not fail
630                                  */
631                                 mdelay(10);
632                                 break;
633                         }
634                         udelay(100);
635                 }
636         }
637
638         if (!(status & BMSR_LSTATUS)) {
639                 printf("%s: link down (status: 0x%04x)\n",
640                        name, status);
641                 return -ENETDOWN;
642         }
643
644         /* First check for GMAC and that it is GiB capable */
645         if (gem_is_gigabit_capable(macb)) {
646                 lpa = macb_mdio_read(macb, MII_STAT1000);
647
648                 if (lpa & (LPA_1000FULL | LPA_1000HALF | LPA_1000XFULL |
649                                         LPA_1000XHALF)) {
650                         duplex = ((lpa & (LPA_1000FULL | LPA_1000XFULL)) ?
651                                         1 : 0);
652
653                         printf("%s: link up, 1000Mbps %s-duplex (lpa: 0x%04x)\n",
654                                name,
655                                duplex ? "full" : "half",
656                                lpa);
657
658                         ncfgr = macb_readl(macb, NCFGR);
659                         ncfgr &= ~(MACB_BIT(SPD) | MACB_BIT(FD));
660                         ncfgr |= GEM_BIT(GBE);
661
662                         if (duplex)
663                                 ncfgr |= MACB_BIT(FD);
664
665                         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
666
667 #ifdef CONFIG_DM_ETH
668                         ret = macb_linkspd_cb(dev, _1000BASET);
669 #else
670                         ret = macb_linkspd_cb(macb->regs, _1000BASET);
671 #endif
672                         if (ret)
673                                 return ret;
674
675                         return 0;
676                 }
677         }
678
679         /* fall back for EMAC checking */
680         adv = macb_mdio_read(macb, MII_ADVERTISE);
681         lpa = macb_mdio_read(macb, MII_LPA);
682         media = mii_nway_result(lpa & adv);
683         speed = (media & (ADVERTISE_100FULL | ADVERTISE_100HALF)
684                  ? 1 : 0);
685         duplex = (media & ADVERTISE_FULL) ? 1 : 0;
686         printf("%s: link up, %sMbps %s-duplex (lpa: 0x%04x)\n",
687                name,
688                speed ? "100" : "10",
689                duplex ? "full" : "half",
690                lpa);
691
692         ncfgr = macb_readl(macb, NCFGR);
693         ncfgr &= ~(MACB_BIT(SPD) | MACB_BIT(FD) | GEM_BIT(GBE));
694         if (speed) {
695                 ncfgr |= MACB_BIT(SPD);
696 #ifdef CONFIG_DM_ETH
697                 ret = macb_linkspd_cb(dev, _100BASET);
698 #else
699                 ret = macb_linkspd_cb(macb->regs, _100BASET);
700 #endif
701         } else {
702 #ifdef CONFIG_DM_ETH
703                 ret = macb_linkspd_cb(dev, _10BASET);
704 #else
705                 ret = macb_linkspd_cb(macb->regs, _10BASET);
706 #endif
707         }
708
709         if (ret)
710                 return ret;
711
712         if (duplex)
713                 ncfgr |= MACB_BIT(FD);
714         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
715
716         return 0;
717 }
718
719 static int gmac_init_multi_queues(struct macb_device *macb)
720 {
721         int i, num_queues = 1;
722         u32 queue_mask;
723
724         /* bit 0 is never set but queue 0 always exists */
725         queue_mask = gem_readl(macb, DCFG6) & 0xff;
726         queue_mask |= 0x1;
727
728         for (i = 1; i < MACB_MAX_QUEUES; i++)
729                 if (queue_mask & (1 << i))
730                         num_queues++;
731
732         macb->dummy_desc->ctrl = MACB_BIT(TX_USED);
733         macb->dummy_desc->addr = 0;
734         flush_dcache_range(macb->dummy_desc_dma, macb->dummy_desc_dma +
735                         ALIGN(MACB_TX_DUMMY_DMA_DESC_SIZE, PKTALIGN));
736
737         for (i = 1; i < num_queues; i++)
738                 gem_writel_queue_TBQP(macb, macb->dummy_desc_dma, i - 1);
739
740         return 0;
741 }
742
743 static void gmac_configure_dma(struct macb_device *macb)
744 {
745         u32 buffer_size;
746         u32 dmacfg;
747
748         buffer_size = macb->rx_buffer_size / RX_BUFFER_MULTIPLE;
749         dmacfg = gem_readl(macb, DMACFG) & ~GEM_BF(RXBS, -1L);
750         dmacfg |= GEM_BF(RXBS, buffer_size);
751
752         if (macb->config->dma_burst_length)
753                 dmacfg = GEM_BFINS(FBLDO,
754                                    macb->config->dma_burst_length, dmacfg);
755
756         dmacfg |= GEM_BIT(TXPBMS) | GEM_BF(RXBMS, -1L);
757         dmacfg &= ~GEM_BIT(ENDIA_PKT);
758
759         if (macb->is_big_endian)
760                 dmacfg |= GEM_BIT(ENDIA_DESC); /* CPU in big endian */
761         else
762                 dmacfg &= ~GEM_BIT(ENDIA_DESC);
763
764         dmacfg &= ~GEM_BIT(ADDR64);
765         gem_writel(macb, DMACFG, dmacfg);
766 }
767
768 #ifdef CONFIG_DM_ETH
769 static int _macb_init(struct udevice *dev, const char *name)
770 #else
771 static int _macb_init(struct macb_device *macb, const char *name)
772 #endif
773 {
774 #ifdef CONFIG_DM_ETH
775         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
776 #endif
777         unsigned long paddr;
778         int ret;
779         int i;
780
781         /*
782          * macb_halt should have been called at some point before now,
783          * so we'll assume the controller is idle.
784          */
785
786         /* initialize DMA descriptors */
787         paddr = macb->rx_buffer_dma;
788         for (i = 0; i < MACB_RX_RING_SIZE; i++) {
789                 if (i == (MACB_RX_RING_SIZE - 1))
790                         paddr |= MACB_BIT(RX_WRAP);
791                 macb->rx_ring[i].addr = paddr;
792                 macb->rx_ring[i].ctrl = 0;
793                 paddr += macb->rx_buffer_size;
794         }
795         macb_flush_ring_desc(macb, RX);
796         macb_flush_rx_buffer(macb);
797
798         for (i = 0; i < MACB_TX_RING_SIZE; i++) {
799                 macb->tx_ring[i].addr = 0;
800                 if (i == (MACB_TX_RING_SIZE - 1))
801                         macb->tx_ring[i].ctrl = MACB_BIT(TX_USED) |
802                                 MACB_BIT(TX_WRAP);
803                 else
804                         macb->tx_ring[i].ctrl = MACB_BIT(TX_USED);
805         }
806         macb_flush_ring_desc(macb, TX);
807
808         macb->rx_tail = 0;
809         macb->tx_head = 0;
810         macb->tx_tail = 0;
811         macb->next_rx_tail = 0;
812
813 #ifdef CONFIG_MACB_ZYNQ
814         macb_writel(macb, DMACFG, MACB_ZYNQ_GEM_DMACR_INIT);
815 #endif
816
817         macb_writel(macb, RBQP, macb->rx_ring_dma);
818         macb_writel(macb, TBQP, macb->tx_ring_dma);
819
820         if (macb_is_gem(macb)) {
821                 /* Initialize DMA properties */
822                 gmac_configure_dma(macb);
823                 /* Check the multi queue and initialize the queue for tx */
824                 gmac_init_multi_queues(macb);
825
826                 /*
827                  * When the GMAC IP with GE feature, this bit is used to
828                  * select interface between RGMII and GMII.
829                  * When the GMAC IP without GE feature, this bit is used
830                  * to select interface between RMII and MII.
831                  */
832 #ifdef CONFIG_DM_ETH
833                 if ((macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RMII) ||
834                     (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RGMII))
835                         gem_writel(macb, USRIO, GEM_BIT(RGMII));
836                 else
837                         gem_writel(macb, USRIO, 0);
838
839                 if (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_SGMII) {
840                         unsigned int ncfgr = macb_readl(macb, NCFGR);
841
842                         ncfgr |= GEM_BIT(SGMIIEN) | GEM_BIT(PCSSEL);
843                         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
844                 }
845 #else
846 #if defined(CONFIG_RGMII) || defined(CONFIG_RMII)
847                 gem_writel(macb, USRIO, GEM_BIT(RGMII));
848 #else
849                 gem_writel(macb, USRIO, 0);
850 #endif
851 #endif
852         } else {
853         /* choose RMII or MII mode. This depends on the board */
854 #ifdef CONFIG_DM_ETH
855 #ifdef CONFIG_AT91FAMILY
856                 if (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RMII) {
857                         macb_writel(macb, USRIO,
858                                     MACB_BIT(RMII) | MACB_BIT(CLKEN));
859                 } else {
860                         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(CLKEN));
861                 }
862 #else
863                 if (macb->phy_interface == PHY_INTERFACE_MODE_RMII)
864                         macb_writel(macb, USRIO, 0);
865                 else
866                         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(MII));
867 #endif
868 #else
869 #ifdef CONFIG_RMII
870 #ifdef CONFIG_AT91FAMILY
871         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(RMII) | MACB_BIT(CLKEN));
872 #else
873         macb_writel(macb, USRIO, 0);
874 #endif
875 #else
876 #ifdef CONFIG_AT91FAMILY
877         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(CLKEN));
878 #else
879         macb_writel(macb, USRIO, MACB_BIT(MII));
880 #endif
881 #endif /* CONFIG_RMII */
882 #endif
883         }
884
885 #ifdef CONFIG_DM_ETH
886         ret = macb_phy_init(dev, name);
887 #else
888         ret = macb_phy_init(macb, name);
889 #endif
890         if (ret)
891                 return ret;
892
893         /* Enable TX and RX */
894         macb_writel(macb, NCR, MACB_BIT(TE) | MACB_BIT(RE));
895
896         return 0;
897 }
898
899 static void _macb_halt(struct macb_device *macb)
900 {
901         u32 ncr, tsr;
902
903         /* Halt the controller and wait for any ongoing transmission to end. */
904         ncr = macb_readl(macb, NCR);
905         ncr |= MACB_BIT(THALT);
906         macb_writel(macb, NCR, ncr);
907
908         do {
909                 tsr = macb_readl(macb, TSR);
910         } while (tsr & MACB_BIT(TGO));
911
912         /* Disable TX and RX, and clear statistics */
913         macb_writel(macb, NCR, MACB_BIT(CLRSTAT));
914 }
915
916 static int _macb_write_hwaddr(struct macb_device *macb, unsigned char *enetaddr)
917 {
918         u32 hwaddr_bottom;
919         u16 hwaddr_top;
920
921         /* set hardware address */
922         hwaddr_bottom = enetaddr[0] | enetaddr[1] << 8 |
923                         enetaddr[2] << 16 | enetaddr[3] << 24;
924         macb_writel(macb, SA1B, hwaddr_bottom);
925         hwaddr_top = enetaddr[4] | enetaddr[5] << 8;
926         macb_writel(macb, SA1T, hwaddr_top);
927         return 0;
928 }
929
930 static u32 macb_mdc_clk_div(int id, struct macb_device *macb)
931 {
932         u32 config;
933 #if defined(CONFIG_DM_ETH) && defined(CONFIG_CLK)
934         unsigned long macb_hz = macb->pclk_rate;
935 #else
936         unsigned long macb_hz = get_macb_pclk_rate(id);
937 #endif
938
939         if (macb_hz < 20000000)
940                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV8);
941         else if (macb_hz < 40000000)
942                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV16);
943         else if (macb_hz < 80000000)
944                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV32);
945         else
946                 config = MACB_BF(CLK, MACB_CLK_DIV64);
947
948         return config;
949 }
950
951 static u32 gem_mdc_clk_div(int id, struct macb_device *macb)
952 {
953         u32 config;
954
955 #if defined(CONFIG_DM_ETH) && defined(CONFIG_CLK)
956         unsigned long macb_hz = macb->pclk_rate;
957 #else
958         unsigned long macb_hz = get_macb_pclk_rate(id);
959 #endif
960
961         if (macb_hz < 20000000)
962                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV8);
963         else if (macb_hz < 40000000)
964                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV16);
965         else if (macb_hz < 80000000)
966                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV32);
967         else if (macb_hz < 120000000)
968                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV48);
969         else if (macb_hz < 160000000)
970                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV64);
971         else if (macb_hz < 240000000)
972                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV96);
973         else if (macb_hz < 320000000)
974                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV128);
975         else
976                 config = GEM_BF(CLK, GEM_CLK_DIV224);
977
978         return config;
979 }
980
981 /*
982  * Get the DMA bus width field of the network configuration register that we
983  * should program. We find the width from decoding the design configuration
984  * register to find the maximum supported data bus width.
985  */
986 static u32 macb_dbw(struct macb_device *macb)
987 {
988         switch (GEM_BFEXT(DBWDEF, gem_readl(macb, DCFG1))) {
989         case 4:
990                 return GEM_BF(DBW, GEM_DBW128);
991         case 2:
992                 return GEM_BF(DBW, GEM_DBW64);
993         case 1:
994         default:
995                 return GEM_BF(DBW, GEM_DBW32);
996         }
997 }
998
999 static void _macb_eth_initialize(struct macb_device *macb)
1000 {
1001         int id = 0;     /* This is not used by functions we call */
1002         u32 ncfgr;
1003
1004         if (macb_is_gem(macb))
1005                 macb->rx_buffer_size = GEM_RX_BUFFER_SIZE;
1006         else
1007                 macb->rx_buffer_size = MACB_RX_BUFFER_SIZE;
1008
1009         /* TODO: we need check the rx/tx_ring_dma is dcache line aligned */
1010         macb->rx_buffer = dma_alloc_coherent(macb->rx_buffer_size *
1011                                              MACB_RX_RING_SIZE,
1012                                              &macb->rx_buffer_dma);
1013         macb->rx_ring = dma_alloc_coherent(MACB_RX_DMA_DESC_SIZE,
1014                                            &macb->rx_ring_dma);
1015         macb->tx_ring = dma_alloc_coherent(MACB_TX_DMA_DESC_SIZE,
1016                                            &macb->tx_ring_dma);
1017         macb->dummy_desc = dma_alloc_coherent(MACB_TX_DUMMY_DMA_DESC_SIZE,
1018                                            &macb->dummy_desc_dma);
1019
1020         /*
1021          * Do some basic initialization so that we at least can talk
1022          * to the PHY
1023          */
1024         if (macb_is_gem(macb)) {
1025                 ncfgr = gem_mdc_clk_div(id, macb);
1026                 ncfgr |= macb_dbw(macb);
1027         } else {
1028                 ncfgr = macb_mdc_clk_div(id, macb);
1029         }
1030
1031         macb_writel(macb, NCFGR, ncfgr);
1032 }
1033
1034 #ifndef CONFIG_DM_ETH
1035 static int macb_send(struct eth_device *netdev, void *packet, int length)
1036 {
1037         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
1038
1039         return _macb_send(macb, netdev->name, packet, length);
1040 }
1041
1042 static int macb_recv(struct eth_device *netdev)
1043 {
1044         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
1045         uchar *packet;
1046         int length;
1047
1048         macb->wrapped = false;
1049         for (;;) {
1050                 macb->next_rx_tail = macb->rx_tail;
1051                 length = _macb_recv(macb, &packet);
1052                 if (length >= 0) {
1053                         net_process_received_packet(packet, length);
1054                         reclaim_rx_buffers(macb, macb->next_rx_tail);
1055                 } else {
1056                         return length;
1057                 }
1058         }
1059 }
1060
1061 static int macb_init(struct eth_device *netdev, bd_t *bd)
1062 {
1063         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
1064
1065         return _macb_init(macb, netdev->name);
1066 }
1067
1068 static void macb_halt(struct eth_device *netdev)
1069 {
1070         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
1071
1072         return _macb_halt(macb);
1073 }
1074
1075 static int macb_write_hwaddr(struct eth_device *netdev)
1076 {
1077         struct macb_device *macb = to_macb(netdev);
1078
1079         return _macb_write_hwaddr(macb, netdev->enetaddr);
1080 }
1081
1082 int macb_eth_initialize(int id, void *regs, unsigned int phy_addr)
1083 {
1084         struct macb_device *macb;
1085         struct eth_device *netdev;
1086
1087         macb = malloc(sizeof(struct macb_device));
1088         if (!macb) {
1089                 printf("Error: Failed to allocate memory for MACB%d\n", id);
1090                 return -1;
1091         }
1092         memset(macb, 0, sizeof(struct macb_device));
1093
1094         netdev = &macb->netdev;
1095
1096         macb->regs = regs;
1097         macb->phy_addr = phy_addr;
1098
1099         if (macb_is_gem(macb))
1100                 sprintf(netdev->name, "gmac%d", id);
1101         else
1102                 sprintf(netdev->name, "macb%d", id);
1103
1104         netdev->init = macb_init;
1105         netdev->halt = macb_halt;
1106         netdev->send = macb_send;
1107         netdev->recv = macb_recv;
1108         netdev->write_hwaddr = macb_write_hwaddr;
1109
1110         _macb_eth_initialize(macb);
1111
1112         eth_register(netdev);
1113
1114 #if defined(CONFIG_CMD_MII) || defined(CONFIG_PHYLIB)
1115         int retval;
1116         struct mii_dev *mdiodev = mdio_alloc();
1117         if (!mdiodev)
1118                 return -ENOMEM;
1119         strncpy(mdiodev->name, netdev->name, MDIO_NAME_LEN);
1120         mdiodev->read = macb_miiphy_read;
1121         mdiodev->write = macb_miiphy_write;
1122
1123         retval = mdio_register(mdiodev);
1124         if (retval < 0)
1125                 return retval;
1126         macb->bus = miiphy_get_dev_by_name(netdev->name);
1127 #endif
1128         return 0;
1129 }
1130 #endif /* !CONFIG_DM_ETH */
1131
1132 #ifdef CONFIG_DM_ETH
1133
1134 static int macb_start(struct udevice *dev)
1135 {
1136         return _macb_init(dev, dev->name);
1137 }
1138
1139 static int macb_send(struct udevice *dev, void *packet, int length)
1140 {
1141         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1142
1143         return _macb_send(macb, dev->name, packet, length);
1144 }
1145
1146 static int macb_recv(struct udevice *dev, int flags, uchar **packetp)
1147 {
1148         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1149
1150         macb->next_rx_tail = macb->rx_tail;
1151         macb->wrapped = false;
1152
1153         return _macb_recv(macb, packetp);
1154 }
1155
1156 static int macb_free_pkt(struct udevice *dev, uchar *packet, int length)
1157 {
1158         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1159
1160         reclaim_rx_buffers(macb, macb->next_rx_tail);
1161
1162         return 0;
1163 }
1164
1165 static void macb_stop(struct udevice *dev)
1166 {
1167         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1168
1169         _macb_halt(macb);
1170 }
1171
1172 static int macb_write_hwaddr(struct udevice *dev)
1173 {
1174         struct eth_pdata *plat = dev_get_platdata(dev);
1175         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1176
1177         return _macb_write_hwaddr(macb, plat->enetaddr);
1178 }
1179
1180 static const struct eth_ops macb_eth_ops = {
1181         .start  = macb_start,
1182         .send   = macb_send,
1183         .recv   = macb_recv,
1184         .stop   = macb_stop,
1185         .free_pkt       = macb_free_pkt,
1186         .write_hwaddr   = macb_write_hwaddr,
1187 };
1188
1189 #ifdef CONFIG_CLK
1190 static int macb_enable_clk(struct udevice *dev)
1191 {
1192         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1193         struct clk clk;
1194         ulong clk_rate;
1195         int ret;
1196
1197         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &clk);
1198         if (ret)
1199                 return -EINVAL;
1200
1201         /*
1202          * If clock driver didn't support enable or disable then
1203          * we get -ENOSYS from clk_enable(). To handle this, we
1204          * don't fail for ret == -ENOSYS.
1205          */
1206         ret = clk_enable(&clk);
1207         if (ret && ret != -ENOSYS)
1208                 return ret;
1209
1210         clk_rate = clk_get_rate(&clk);
1211         if (!clk_rate)
1212                 return -EINVAL;
1213
1214         macb->pclk_rate = clk_rate;
1215
1216         return 0;
1217 }
1218 #endif
1219
1220 static const struct macb_config default_gem_config = {
1221         .dma_burst_length = 16,
1222         .clk_init = NULL,
1223 };
1224
1225 static int macb_eth_probe(struct udevice *dev)
1226 {
1227         struct eth_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
1228         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1229         const char *phy_mode;
1230         int ret;
1231
1232         phy_mode = fdt_getprop(gd->fdt_blob, dev_of_offset(dev), "phy-mode",
1233                                NULL);
1234         if (phy_mode)
1235                 macb->phy_interface = phy_get_interface_by_name(phy_mode);
1236         if (macb->phy_interface == -1) {
1237                 debug("%s: Invalid PHY interface '%s'\n", __func__, phy_mode);
1238                 return -EINVAL;
1239         }
1240
1241         macb->regs = (void *)pdata->iobase;
1242
1243         macb->is_big_endian = (cpu_to_be32(0x12345678) == 0x12345678);
1244
1245         macb->config = (struct macb_config *)dev_get_driver_data(dev);
1246         if (!macb->config)
1247                 macb->config = &default_gem_config;
1248
1249 #ifdef CONFIG_CLK
1250         ret = macb_enable_clk(dev);
1251         if (ret)
1252                 return ret;
1253 #endif
1254
1255         _macb_eth_initialize(macb);
1256
1257 #if defined(CONFIG_CMD_MII) || defined(CONFIG_PHYLIB)
1258         macb->bus = mdio_alloc();
1259         if (!macb->bus)
1260                 return -ENOMEM;
1261         strncpy(macb->bus->name, dev->name, MDIO_NAME_LEN);
1262         macb->bus->read = macb_miiphy_read;
1263         macb->bus->write = macb_miiphy_write;
1264
1265         ret = mdio_register(macb->bus);
1266         if (ret < 0)
1267                 return ret;
1268         macb->bus = miiphy_get_dev_by_name(dev->name);
1269 #endif
1270
1271         return 0;
1272 }
1273
1274 static int macb_eth_remove(struct udevice *dev)
1275 {
1276         struct macb_device *macb = dev_get_priv(dev);
1277
1278 #ifdef CONFIG_PHYLIB
1279         free(macb->phydev);
1280 #endif
1281         mdio_unregister(macb->bus);
1282         mdio_free(macb->bus);
1283
1284         return 0;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * macb_late_eth_ofdata_to_platdata
1289  * @dev:        udevice struct
1290  * Returns 0 when operation success and negative errno number
1291  * when operation failed.
1292  */
1293 int __weak macb_late_eth_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
1294 {
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 static int macb_eth_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
1299 {
1300         struct eth_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
1301
1302         pdata->iobase = (phys_addr_t)dev_remap_addr(dev);
1303         if (!pdata->iobase)
1304                 return -EINVAL;
1305
1306         return macb_late_eth_ofdata_to_platdata(dev);
1307 }
1308
1309 static const struct macb_config sama5d4_config = {
1310         .dma_burst_length = 4,
1311         .clk_init = NULL,
1312 };
1313
1314 static const struct macb_config sifive_config = {
1315         .dma_burst_length = 16,
1316         .clk_init = macb_sifive_clk_init,
1317 };
1318
1319 static const struct udevice_id macb_eth_ids[] = {
1320         { .compatible = "cdns,macb" },
1321         { .compatible = "cdns,at91sam9260-macb" },
1322         { .compatible = "atmel,sama5d2-gem" },
1323         { .compatible = "atmel,sama5d3-gem" },
1324         { .compatible = "atmel,sama5d4-gem", .data = (ulong)&sama5d4_config },
1325         { .compatible = "cdns,zynq-gem" },
1326         { .compatible = "sifive,fu540-c000-gem",
1327           .data = (ulong)&sifive_config },
1328         { }
1329 };
1330
1331 U_BOOT_DRIVER(eth_macb) = {
1332         .name   = "eth_macb",
1333         .id     = UCLASS_ETH,
1334         .of_match = macb_eth_ids,
1335         .ofdata_to_platdata = macb_eth_ofdata_to_platdata,
1336         .probe  = macb_eth_probe,
1337         .remove = macb_eth_remove,
1338         .ops    = &macb_eth_ops,
1339         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct macb_device),
1340         .platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct eth_pdata),
1341 };
1342 #endif
1343
1344 #endif