Merge tag 'u-boot-atmel-fixes-2020.07-a' of https://gitlab.denx.de/u-boot/custodians...
[oweals/u-boot.git] / arch / arm / mach-stm32mp / cpu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ OR BSD-3-Clause
2 /*
3  * Copyright (C) 2018, STMicroelectronics - All Rights Reserved
4  */
5 #include <common.h>
6 #include <clk.h>
7 #include <cpu_func.h>
8 #include <debug_uart.h>
9 #include <env.h>
10 #include <init.h>
11 #include <log.h>
12 #include <misc.h>
13 #include <net.h>
14 #include <asm/io.h>
15 #include <asm/arch/stm32.h>
16 #include <asm/arch/sys_proto.h>
17 #include <dm/device.h>
18 #include <dm/uclass.h>
19 #include <linux/bitops.h>
20
21 /* RCC register */
22 #define RCC_TZCR                (STM32_RCC_BASE + 0x00)
23 #define RCC_DBGCFGR             (STM32_RCC_BASE + 0x080C)
24 #define RCC_BDCR                (STM32_RCC_BASE + 0x0140)
25 #define RCC_MP_APB5ENSETR       (STM32_RCC_BASE + 0x0208)
26 #define RCC_MP_AHB5ENSETR       (STM32_RCC_BASE + 0x0210)
27 #define RCC_BDCR_VSWRST         BIT(31)
28 #define RCC_BDCR_RTCSRC         GENMASK(17, 16)
29 #define RCC_DBGCFGR_DBGCKEN     BIT(8)
30
31 /* Security register */
32 #define ETZPC_TZMA1_SIZE        (STM32_ETZPC_BASE + 0x04)
33 #define ETZPC_DECPROT0          (STM32_ETZPC_BASE + 0x10)
34
35 #define TZC_GATE_KEEPER         (STM32_TZC_BASE + 0x008)
36 #define TZC_REGION_ATTRIBUTE0   (STM32_TZC_BASE + 0x110)
37 #define TZC_REGION_ID_ACCESS0   (STM32_TZC_BASE + 0x114)
38
39 #define TAMP_CR1                (STM32_TAMP_BASE + 0x00)
40
41 #define PWR_CR1                 (STM32_PWR_BASE + 0x00)
42 #define PWR_MCUCR               (STM32_PWR_BASE + 0x14)
43 #define PWR_CR1_DBP             BIT(8)
44 #define PWR_MCUCR_SBF           BIT(6)
45
46 /* DBGMCU register */
47 #define DBGMCU_IDC              (STM32_DBGMCU_BASE + 0x00)
48 #define DBGMCU_APB4FZ1          (STM32_DBGMCU_BASE + 0x2C)
49 #define DBGMCU_APB4FZ1_IWDG2    BIT(2)
50 #define DBGMCU_IDC_DEV_ID_MASK  GENMASK(11, 0)
51 #define DBGMCU_IDC_DEV_ID_SHIFT 0
52 #define DBGMCU_IDC_REV_ID_MASK  GENMASK(31, 16)
53 #define DBGMCU_IDC_REV_ID_SHIFT 16
54
55 /* GPIOZ registers */
56 #define GPIOZ_SECCFGR           0x54004030
57
58 /* boot interface from Bootrom
59  * - boot instance = bit 31:16
60  * - boot device = bit 15:0
61  */
62 #define BOOTROM_PARAM_ADDR      0x2FFC0078
63 #define BOOTROM_MODE_MASK       GENMASK(15, 0)
64 #define BOOTROM_MODE_SHIFT      0
65 #define BOOTROM_INSTANCE_MASK    GENMASK(31, 16)
66 #define BOOTROM_INSTANCE_SHIFT  16
67
68 /* Device Part Number (RPN) = OTP_DATA1 lower 8 bits */
69 #define RPN_SHIFT       0
70 #define RPN_MASK        GENMASK(7, 0)
71
72 /* Package = bit 27:29 of OTP16
73  * - 100: LBGA448 (FFI) => AA = LFBGA 18x18mm 448 balls p. 0.8mm
74  * - 011: LBGA354 (LCI) => AB = LFBGA 16x16mm 359 balls p. 0.8mm
75  * - 010: TFBGA361 (FFC) => AC = TFBGA 12x12mm 361 balls p. 0.5mm
76  * - 001: TFBGA257 (LCC) => AD = TFBGA 10x10mm 257 balls p. 0.5mm
77  * - others: Reserved
78  */
79 #define PKG_SHIFT       27
80 #define PKG_MASK        GENMASK(2, 0)
81
82 /*
83  * early TLB into the .data section so that it not get cleared
84  * with 16kB allignment (see TTBR0_BASE_ADDR_MASK)
85  */
86 u8 early_tlb[PGTABLE_SIZE] __section(".data") __aligned(0x4000);
87
88 #if !defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD)
89 #ifndef CONFIG_TFABOOT
90 static void security_init(void)
91 {
92         /* Disable the backup domain write protection */
93         /* the protection is enable at each reset by hardware */
94         /* And must be disable by software */
95         setbits_le32(PWR_CR1, PWR_CR1_DBP);
96
97         while (!(readl(PWR_CR1) & PWR_CR1_DBP))
98                 ;
99
100         /* If RTC clock isn't enable so this is a cold boot then we need
101          * to reset the backup domain
102          */
103         if (!(readl(RCC_BDCR) & RCC_BDCR_RTCSRC)) {
104                 setbits_le32(RCC_BDCR, RCC_BDCR_VSWRST);
105                 while (!(readl(RCC_BDCR) & RCC_BDCR_VSWRST))
106                         ;
107                 clrbits_le32(RCC_BDCR, RCC_BDCR_VSWRST);
108         }
109
110         /* allow non secure access in Write/Read for all peripheral */
111         writel(GENMASK(25, 0), ETZPC_DECPROT0);
112
113         /* Open SYSRAM for no secure access */
114         writel(0x0, ETZPC_TZMA1_SIZE);
115
116         /* enable TZC1 TZC2 clock */
117         writel(BIT(11) | BIT(12), RCC_MP_APB5ENSETR);
118
119         /* Region 0 set to no access by default */
120         /* bit 0 / 16 => nsaid0 read/write Enable
121          * bit 1 / 17 => nsaid1 read/write Enable
122          * ...
123          * bit 15 / 31 => nsaid15 read/write Enable
124          */
125         writel(0xFFFFFFFF, TZC_REGION_ID_ACCESS0);
126         /* bit 30 / 31 => Secure Global Enable : write/read */
127         /* bit 0 / 1 => Region Enable for filter 0/1 */
128         writel(BIT(0) | BIT(1) | BIT(30) | BIT(31), TZC_REGION_ATTRIBUTE0);
129
130         /* Enable Filter 0 and 1 */
131         setbits_le32(TZC_GATE_KEEPER, BIT(0) | BIT(1));
132
133         /* RCC trust zone deactivated */
134         writel(0x0, RCC_TZCR);
135
136         /* TAMP: deactivate the internal tamper
137          * Bit 23 ITAMP8E: monotonic counter overflow
138          * Bit 20 ITAMP5E: RTC calendar overflow
139          * Bit 19 ITAMP4E: HSE monitoring
140          * Bit 18 ITAMP3E: LSE monitoring
141          * Bit 16 ITAMP1E: RTC power domain supply monitoring
142          */
143         writel(0x0, TAMP_CR1);
144
145         /* GPIOZ: deactivate the security */
146         writel(BIT(0), RCC_MP_AHB5ENSETR);
147         writel(0x0, GPIOZ_SECCFGR);
148 }
149 #endif /* CONFIG_TFABOOT */
150
151 /*
152  * Debug init
153  */
154 static void dbgmcu_init(void)
155 {
156         setbits_le32(RCC_DBGCFGR, RCC_DBGCFGR_DBGCKEN);
157
158         /* Freeze IWDG2 if Cortex-A7 is in debug mode */
159         setbits_le32(DBGMCU_APB4FZ1, DBGMCU_APB4FZ1_IWDG2);
160 }
161 #endif /* !defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD) */
162
163 #if !defined(CONFIG_TFABOOT) && \
164         (!defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD))
165 /* get bootmode from ROM code boot context: saved in TAMP register */
166 static void update_bootmode(void)
167 {
168         u32 boot_mode;
169         u32 bootrom_itf = readl(BOOTROM_PARAM_ADDR);
170         u32 bootrom_device, bootrom_instance;
171
172         /* enable TAMP clock = RTCAPBEN */
173         writel(BIT(8), RCC_MP_APB5ENSETR);
174
175         /* read bootrom context */
176         bootrom_device =
177                 (bootrom_itf & BOOTROM_MODE_MASK) >> BOOTROM_MODE_SHIFT;
178         bootrom_instance =
179                 (bootrom_itf & BOOTROM_INSTANCE_MASK) >> BOOTROM_INSTANCE_SHIFT;
180         boot_mode =
181                 ((bootrom_device << BOOT_TYPE_SHIFT) & BOOT_TYPE_MASK) |
182                 ((bootrom_instance << BOOT_INSTANCE_SHIFT) &
183                  BOOT_INSTANCE_MASK);
184
185         /* save the boot mode in TAMP backup register */
186         clrsetbits_le32(TAMP_BOOT_CONTEXT,
187                         TAMP_BOOT_MODE_MASK,
188                         boot_mode << TAMP_BOOT_MODE_SHIFT);
189 }
190 #endif
191
192 u32 get_bootmode(void)
193 {
194         /* read bootmode from TAMP backup register */
195         return (readl(TAMP_BOOT_CONTEXT) & TAMP_BOOT_MODE_MASK) >>
196                     TAMP_BOOT_MODE_SHIFT;
197 }
198
199 /*
200  * initialize the MMU and activate cache in SPL or in U-Boot pre-reloc stage
201  * MMU/TLB is updated in enable_caches() for U-Boot after relocation
202  * or is deactivated in U-Boot entry function start.S::cpu_init_cp15
203  */
204 static void early_enable_caches(void)
205 {
206         /* I-cache is already enabled in start.S: cpu_init_cp15 */
207
208         if (CONFIG_IS_ENABLED(SYS_DCACHE_OFF))
209                 return;
210
211         gd->arch.tlb_size = PGTABLE_SIZE;
212         gd->arch.tlb_addr = (unsigned long)&early_tlb;
213
214         dcache_enable();
215
216         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_BUILD))
217                 mmu_set_region_dcache_behaviour(STM32_SYSRAM_BASE,
218                                                 STM32_SYSRAM_SIZE,
219                                                 DCACHE_DEFAULT_OPTION);
220         else
221                 mmu_set_region_dcache_behaviour(STM32_DDR_BASE, STM32_DDR_SIZE,
222                                                 DCACHE_DEFAULT_OPTION);
223 }
224
225 /*
226  * Early system init
227  */
228 int arch_cpu_init(void)
229 {
230         u32 boot_mode;
231
232         early_enable_caches();
233
234         /* early armv7 timer init: needed for polling */
235         timer_init();
236
237 #if !defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD)
238         dbgmcu_init();
239 #ifndef CONFIG_TFABOOT
240         security_init();
241         update_bootmode();
242 #endif
243         /* Reset Coprocessor state unless it wakes up from Standby power mode */
244         if (!(readl(PWR_MCUCR) & PWR_MCUCR_SBF)) {
245                 writel(TAMP_COPRO_STATE_OFF, TAMP_COPRO_STATE);
246                 writel(0, TAMP_COPRO_RSC_TBL_ADDRESS);
247         }
248 #endif
249
250         boot_mode = get_bootmode();
251
252         if ((boot_mode & TAMP_BOOT_DEVICE_MASK) == BOOT_SERIAL_UART)
253                 gd->flags |= GD_FLG_SILENT | GD_FLG_DISABLE_CONSOLE;
254 #if defined(CONFIG_DEBUG_UART) && \
255         !defined(CONFIG_TFABOOT) && \
256         (!defined(CONFIG_SPL) || defined(CONFIG_SPL_BUILD))
257         else
258                 debug_uart_init();
259 #endif
260
261         return 0;
262 }
263
264 void enable_caches(void)
265 {
266         /* I-cache is already enabled in start.S: icache_enable() not needed */
267
268         /* deactivate the data cache, early enabled in arch_cpu_init() */
269         dcache_disable();
270         /*
271          * update MMU after relocation and enable the data cache
272          * warning: the TLB location udpated in board_f.c::reserve_mmu
273          */
274         dcache_enable();
275 }
276
277 static u32 read_idc(void)
278 {
279         setbits_le32(RCC_DBGCFGR, RCC_DBGCFGR_DBGCKEN);
280
281         return readl(DBGMCU_IDC);
282 }
283
284 u32 get_cpu_dev(void)
285 {
286         return (read_idc() & DBGMCU_IDC_DEV_ID_MASK) >> DBGMCU_IDC_DEV_ID_SHIFT;
287 }
288
289 u32 get_cpu_rev(void)
290 {
291         return (read_idc() & DBGMCU_IDC_REV_ID_MASK) >> DBGMCU_IDC_REV_ID_SHIFT;
292 }
293
294 static u32 get_otp(int index, int shift, int mask)
295 {
296         int ret;
297         struct udevice *dev;
298         u32 otp = 0;
299
300         ret = uclass_get_device_by_driver(UCLASS_MISC,
301                                           DM_GET_DRIVER(stm32mp_bsec),
302                                           &dev);
303
304         if (!ret)
305                 ret = misc_read(dev, STM32_BSEC_SHADOW(index),
306                                 &otp, sizeof(otp));
307
308         return (otp >> shift) & mask;
309 }
310
311 /* Get Device Part Number (RPN) from OTP */
312 static u32 get_cpu_rpn(void)
313 {
314         return get_otp(BSEC_OTP_RPN, RPN_SHIFT, RPN_MASK);
315 }
316
317 u32 get_cpu_type(void)
318 {
319         return (get_cpu_dev() << 16) | get_cpu_rpn();
320 }
321
322 /* Get Package options from OTP */
323 u32 get_cpu_package(void)
324 {
325         return get_otp(BSEC_OTP_PKG, PKG_SHIFT, PKG_MASK);
326 }
327
328 void get_soc_name(char name[SOC_NAME_SIZE])
329 {
330         char *cpu_s, *cpu_r, *pkg;
331
332         /* MPUs Part Numbers */
333         switch (get_cpu_type()) {
334         case CPU_STM32MP157Fxx:
335                 cpu_s = "157F";
336                 break;
337         case CPU_STM32MP157Dxx:
338                 cpu_s = "157D";
339                 break;
340         case CPU_STM32MP157Cxx:
341                 cpu_s = "157C";
342                 break;
343         case CPU_STM32MP157Axx:
344                 cpu_s = "157A";
345                 break;
346         case CPU_STM32MP153Fxx:
347                 cpu_s = "153F";
348                 break;
349         case CPU_STM32MP153Dxx:
350                 cpu_s = "153D";
351                 break;
352         case CPU_STM32MP153Cxx:
353                 cpu_s = "153C";
354                 break;
355         case CPU_STM32MP153Axx:
356                 cpu_s = "153A";
357                 break;
358         case CPU_STM32MP151Fxx:
359                 cpu_s = "151F";
360                 break;
361         case CPU_STM32MP151Dxx:
362                 cpu_s = "151D";
363                 break;
364         case CPU_STM32MP151Cxx:
365                 cpu_s = "151C";
366                 break;
367         case CPU_STM32MP151Axx:
368                 cpu_s = "151A";
369                 break;
370         default:
371                 cpu_s = "????";
372                 break;
373         }
374
375         /* Package */
376         switch (get_cpu_package()) {
377         case PKG_AA_LBGA448:
378                 pkg = "AA";
379                 break;
380         case PKG_AB_LBGA354:
381                 pkg = "AB";
382                 break;
383         case PKG_AC_TFBGA361:
384                 pkg = "AC";
385                 break;
386         case PKG_AD_TFBGA257:
387                 pkg = "AD";
388                 break;
389         default:
390                 pkg = "??";
391                 break;
392         }
393
394         /* REVISION */
395         switch (get_cpu_rev()) {
396         case CPU_REVA:
397                 cpu_r = "A";
398                 break;
399         case CPU_REVB:
400                 cpu_r = "B";
401                 break;
402         case CPU_REVZ:
403                 cpu_r = "Z";
404                 break;
405         default:
406                 cpu_r = "?";
407                 break;
408         }
409
410         snprintf(name, SOC_NAME_SIZE, "STM32MP%s%s Rev.%s", cpu_s, pkg, cpu_r);
411 }
412
413 #if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)
414 int print_cpuinfo(void)
415 {
416         char name[SOC_NAME_SIZE];
417
418         get_soc_name(name);
419         printf("CPU: %s\n", name);
420
421         return 0;
422 }
423 #endif /* CONFIG_DISPLAY_CPUINFO */
424
425 static void setup_boot_mode(void)
426 {
427         const u32 serial_addr[] = {
428                 STM32_USART1_BASE,
429                 STM32_USART2_BASE,
430                 STM32_USART3_BASE,
431                 STM32_UART4_BASE,
432                 STM32_UART5_BASE,
433                 STM32_USART6_BASE,
434                 STM32_UART7_BASE,
435                 STM32_UART8_BASE
436         };
437         char cmd[60];
438         u32 boot_ctx = readl(TAMP_BOOT_CONTEXT);
439         u32 boot_mode =
440                 (boot_ctx & TAMP_BOOT_MODE_MASK) >> TAMP_BOOT_MODE_SHIFT;
441         unsigned int instance = (boot_mode & TAMP_BOOT_INSTANCE_MASK) - 1;
442         u32 forced_mode = (boot_ctx & TAMP_BOOT_FORCED_MASK);
443         struct udevice *dev;
444         int alias;
445
446         pr_debug("%s: boot_ctx=0x%x => boot_mode=%x, instance=%d forced=%x\n",
447                  __func__, boot_ctx, boot_mode, instance, forced_mode);
448         switch (boot_mode & TAMP_BOOT_DEVICE_MASK) {
449         case BOOT_SERIAL_UART:
450                 if (instance > ARRAY_SIZE(serial_addr))
451                         break;
452                 /* serial : search associated alias in devicetree */
453                 sprintf(cmd, "serial@%x", serial_addr[instance]);
454                 if (uclass_get_device_by_name(UCLASS_SERIAL, cmd, &dev))
455                         break;
456                 if (fdtdec_get_alias_seq(gd->fdt_blob, "serial",
457                                          dev_of_offset(dev), &alias))
458                         break;
459                 sprintf(cmd, "%d", alias);
460                 env_set("boot_device", "serial");
461                 env_set("boot_instance", cmd);
462
463                 /* restore console on uart when not used */
464                 if (gd->cur_serial_dev != dev) {
465                         gd->flags &= ~(GD_FLG_SILENT |
466                                        GD_FLG_DISABLE_CONSOLE);
467                         printf("serial boot with console enabled!\n");
468                 }
469                 break;
470         case BOOT_SERIAL_USB:
471                 env_set("boot_device", "usb");
472                 env_set("boot_instance", "0");
473                 break;
474         case BOOT_FLASH_SD:
475         case BOOT_FLASH_EMMC:
476                 sprintf(cmd, "%d", instance);
477                 env_set("boot_device", "mmc");
478                 env_set("boot_instance", cmd);
479                 break;
480         case BOOT_FLASH_NAND:
481                 env_set("boot_device", "nand");
482                 env_set("boot_instance", "0");
483                 break;
484         case BOOT_FLASH_SPINAND:
485                 env_set("boot_device", "spi-nand");
486                 env_set("boot_instance", "0");
487                 break;
488         case BOOT_FLASH_NOR:
489                 env_set("boot_device", "nor");
490                 env_set("boot_instance", "0");
491                 break;
492         default:
493                 pr_debug("unexpected boot mode = %x\n", boot_mode);
494                 break;
495         }
496
497         switch (forced_mode) {
498         case BOOT_FASTBOOT:
499                 printf("Enter fastboot!\n");
500                 env_set("preboot", "env set preboot; fastboot 0");
501                 break;
502         case BOOT_STM32PROG:
503                 env_set("boot_device", "usb");
504                 env_set("boot_instance", "0");
505                 break;
506         case BOOT_UMS_MMC0:
507         case BOOT_UMS_MMC1:
508         case BOOT_UMS_MMC2:
509                 printf("Enter UMS!\n");
510                 instance = forced_mode - BOOT_UMS_MMC0;
511                 sprintf(cmd, "env set preboot; ums 0 mmc %d", instance);
512                 env_set("preboot", cmd);
513                 break;
514         case BOOT_RECOVERY:
515                 env_set("preboot", "env set preboot; run altbootcmd");
516                 break;
517         case BOOT_NORMAL:
518                 break;
519         default:
520                 pr_debug("unexpected forced boot mode = %x\n", forced_mode);
521                 break;
522         }
523
524         /* clear TAMP for next reboot */
525         clrsetbits_le32(TAMP_BOOT_CONTEXT, TAMP_BOOT_FORCED_MASK, BOOT_NORMAL);
526 }
527
528 /*
529  * If there is no MAC address in the environment, then it will be initialized
530  * (silently) from the value in the OTP.
531  */
532 __weak int setup_mac_address(void)
533 {
534 #if defined(CONFIG_NET)
535         int ret;
536         int i;
537         u32 otp[2];
538         uchar enetaddr[6];
539         struct udevice *dev;
540
541         /* MAC already in environment */
542         if (eth_env_get_enetaddr("ethaddr", enetaddr))
543                 return 0;
544
545         ret = uclass_get_device_by_driver(UCLASS_MISC,
546                                           DM_GET_DRIVER(stm32mp_bsec),
547                                           &dev);
548         if (ret)
549                 return ret;
550
551         ret = misc_read(dev, STM32_BSEC_SHADOW(BSEC_OTP_MAC),
552                         otp, sizeof(otp));
553         if (ret < 0)
554                 return ret;
555
556         for (i = 0; i < 6; i++)
557                 enetaddr[i] = ((uint8_t *)&otp)[i];
558
559         if (!is_valid_ethaddr(enetaddr)) {
560                 pr_err("invalid MAC address in OTP %pM\n", enetaddr);
561                 return -EINVAL;
562         }
563         pr_debug("OTP MAC address = %pM\n", enetaddr);
564         ret = !eth_env_set_enetaddr("ethaddr", enetaddr);
565         if (!ret)
566                 pr_err("Failed to set mac address %pM from OTP: %d\n",
567                        enetaddr, ret);
568 #endif
569
570         return 0;
571 }
572
573 static int setup_serial_number(void)
574 {
575         char serial_string[25];
576         u32 otp[3] = {0, 0, 0 };
577         struct udevice *dev;
578         int ret;
579
580         if (env_get("serial#"))
581                 return 0;
582
583         ret = uclass_get_device_by_driver(UCLASS_MISC,
584                                           DM_GET_DRIVER(stm32mp_bsec),
585                                           &dev);
586         if (ret)
587                 return ret;
588
589         ret = misc_read(dev, STM32_BSEC_SHADOW(BSEC_OTP_SERIAL),
590                         otp, sizeof(otp));
591         if (ret < 0)
592                 return ret;
593
594         sprintf(serial_string, "%08X%08X%08X", otp[0], otp[1], otp[2]);
595         env_set("serial#", serial_string);
596
597         return 0;
598 }
599
600 int arch_misc_init(void)
601 {
602         setup_boot_mode();
603         setup_mac_address();
604         setup_serial_number();
605
606         return 0;
607 }