drivers/net/macb.c

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