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