GNU Linux-libre 4.14.266-gnu1
[releases.git] / arch / powerpc / kernel / legacy_serial.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/serial.h>
4 #include <linux/serial_8250.h>
5 #include <linux/serial_core.h>
6 #include <linux/console.h>
7 #include <linux/pci.h>
8 #include <linux/of_address.h>
9 #include <linux/of_device.h>
10 #include <linux/serial_reg.h>
11 #include <asm/io.h>
12 #include <asm/mmu.h>
13 #include <asm/prom.h>
14 #include <asm/serial.h>
15 #include <asm/udbg.h>
16 #include <asm/pci-bridge.h>
17 #include <asm/ppc-pci.h>
18
19 #undef DEBUG
20
21 #ifdef DEBUG
22 #define DBG(fmt...) do { printk(fmt); } while(0)
23 #else
24 #define DBG(fmt...) do { } while(0)
25 #endif
26
27 #define MAX_LEGACY_SERIAL_PORTS 8
28
29 static struct plat_serial8250_port
30 legacy_serial_ports[MAX_LEGACY_SERIAL_PORTS+1];
31 static struct legacy_serial_info {
32         struct device_node              *np;
33         unsigned int                    speed;
34         unsigned int                    clock;
35         int                             irq_check_parent;
36         phys_addr_t                     taddr;
37 } legacy_serial_infos[MAX_LEGACY_SERIAL_PORTS];
38
39 static const struct of_device_id legacy_serial_parents[] __initconst = {
40         {.type = "soc",},
41         {.type = "tsi-bridge",},
42         {.type = "opb", },
43         {.compatible = "ibm,opb",},
44         {.compatible = "simple-bus",},
45         {.compatible = "wrs,epld-localbus",},
46         {},
47 };
48
49 static unsigned int legacy_serial_count;
50 static int legacy_serial_console = -1;
51
52 static const upf_t legacy_port_flags = UPF_BOOT_AUTOCONF | UPF_SKIP_TEST |
53         UPF_SHARE_IRQ | UPF_FIXED_PORT;
54
55 static unsigned int tsi_serial_in(struct uart_port *p, int offset)
56 {
57         unsigned int tmp;
58         offset = offset << p->regshift;
59         if (offset == UART_IIR) {
60                 tmp = readl(p->membase + (UART_IIR & ~3));
61                 return (tmp >> 16) & 0xff; /* UART_IIR % 4 == 2 */
62         } else
63                 return readb(p->membase + offset);
64 }
65
66 static void tsi_serial_out(struct uart_port *p, int offset, int value)
67 {
68         offset = offset << p->regshift;
69         if (!((offset == UART_IER) && (value & UART_IER_UUE)))
70                 writeb(value, p->membase + offset);
71 }
72
73 static int __init add_legacy_port(struct device_node *np, int want_index,
74                                   int iotype, phys_addr_t base,
75                                   phys_addr_t taddr, unsigned long irq,
76                                   upf_t flags, int irq_check_parent)
77 {
78         const __be32 *clk, *spd, *rs;
79         u32 clock = BASE_BAUD * 16;
80         u32 shift = 0;
81         int index;
82
83         /* get clock freq. if present */
84         clk = of_get_property(np, "clock-frequency", NULL);
85         if (clk && *clk)
86                 clock = be32_to_cpup(clk);
87
88         /* get default speed if present */
89         spd = of_get_property(np, "current-speed", NULL);
90
91         /* get register shift if present */
92         rs = of_get_property(np, "reg-shift", NULL);
93         if (rs && *rs)
94                 shift = be32_to_cpup(rs);
95
96         /* If we have a location index, then try to use it */
97         if (want_index >= 0 && want_index < MAX_LEGACY_SERIAL_PORTS)
98                 index = want_index;
99         else
100                 index = legacy_serial_count;
101
102         /* if our index is still out of range, that mean that
103          * array is full, we could scan for a free slot but that
104          * make little sense to bother, just skip the port
105          */
106         if (index >= MAX_LEGACY_SERIAL_PORTS)
107                 return -1;
108         if (index >= legacy_serial_count)
109                 legacy_serial_count = index + 1;
110
111         /* Check if there is a port who already claimed our slot */
112         if (legacy_serial_infos[index].np != NULL) {
113                 /* if we still have some room, move it, else override */
114                 if (legacy_serial_count < MAX_LEGACY_SERIAL_PORTS) {
115                         printk(KERN_DEBUG "Moved legacy port %d -> %d\n",
116                                index, legacy_serial_count);
117                         legacy_serial_ports[legacy_serial_count] =
118                                 legacy_serial_ports[index];
119                         legacy_serial_infos[legacy_serial_count] =
120                                 legacy_serial_infos[index];
121                         legacy_serial_count++;
122                 } else {
123                         printk(KERN_DEBUG "Replacing legacy port %d\n", index);
124                 }
125         }
126
127         /* Now fill the entry */
128         memset(&legacy_serial_ports[index], 0,
129                sizeof(struct plat_serial8250_port));
130         if (iotype == UPIO_PORT)
131                 legacy_serial_ports[index].iobase = base;
132         else
133                 legacy_serial_ports[index].mapbase = base;
134
135         legacy_serial_ports[index].iotype = iotype;
136         legacy_serial_ports[index].uartclk = clock;
137         legacy_serial_ports[index].irq = irq;
138         legacy_serial_ports[index].flags = flags;
139         legacy_serial_ports[index].regshift = shift;
140         legacy_serial_infos[index].taddr = taddr;
141         legacy_serial_infos[index].np = of_node_get(np);
142         legacy_serial_infos[index].clock = clock;
143         legacy_serial_infos[index].speed = spd ? be32_to_cpup(spd) : 0;
144         legacy_serial_infos[index].irq_check_parent = irq_check_parent;
145
146         if (iotype == UPIO_TSI) {
147                 legacy_serial_ports[index].serial_in = tsi_serial_in;
148                 legacy_serial_ports[index].serial_out = tsi_serial_out;
149         }
150
151         printk(KERN_DEBUG "Found legacy serial port %d for %pOF\n",
152                index, np);
153         printk(KERN_DEBUG "  %s=%llx, taddr=%llx, irq=%lx, clk=%d, speed=%d\n",
154                (iotype == UPIO_PORT) ? "port" : "mem",
155                (unsigned long long)base, (unsigned long long)taddr, irq,
156                legacy_serial_ports[index].uartclk,
157                legacy_serial_infos[index].speed);
158
159         return index;
160 }
161
162 static int __init add_legacy_soc_port(struct device_node *np,
163                                       struct device_node *soc_dev)
164 {
165         u64 addr;
166         const __be32 *addrp;
167         struct device_node *tsi = of_get_parent(np);
168
169         /* We only support ports that have a clock frequency properly
170          * encoded in the device-tree.
171          */
172         if (of_get_property(np, "clock-frequency", NULL) == NULL)
173                 return -1;
174
175         /* if reg-offset don't try to use it */
176         if ((of_get_property(np, "reg-offset", NULL) != NULL))
177                 return -1;
178
179         /* if rtas uses this device, don't try to use it as well */
180         if (of_get_property(np, "used-by-rtas", NULL) != NULL)
181                 return -1;
182
183         /* Get the address */
184         addrp = of_get_address(soc_dev, 0, NULL, NULL);
185         if (addrp == NULL)
186                 return -1;
187
188         addr = of_translate_address(soc_dev, addrp);
189         if (addr == OF_BAD_ADDR)
190                 return -1;
191
192         /* Add port, irq will be dealt with later. We passed a translated
193          * IO port value. It will be fixed up later along with the irq
194          */
195         if (tsi && !strcmp(tsi->type, "tsi-bridge"))
196                 return add_legacy_port(np, -1, UPIO_TSI, addr, addr,
197                                        0, legacy_port_flags, 0);
198         else
199                 return add_legacy_port(np, -1, UPIO_MEM, addr, addr,
200                                        0, legacy_port_flags, 0);
201 }
202
203 static int __init add_legacy_isa_port(struct device_node *np,
204                                       struct device_node *isa_brg)
205 {
206         const __be32 *reg;
207         const char *typep;
208         int index = -1;
209         u64 taddr;
210
211         DBG(" -> add_legacy_isa_port(%pOF)\n", np);
212
213         /* Get the ISA port number */
214         reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
215         if (reg == NULL)
216                 return -1;
217
218         /* Verify it's an IO port, we don't support anything else */
219         if (!(be32_to_cpu(reg[0]) & 0x00000001))
220                 return -1;
221
222         /* Now look for an "ibm,aix-loc" property that gives us ordering
223          * if any...
224          */
225         typep = of_get_property(np, "ibm,aix-loc", NULL);
226
227         /* If we have a location index, then use it */
228         if (typep && *typep == 'S')
229                 index = simple_strtol(typep+1, NULL, 0) - 1;
230
231         /* Translate ISA address. If it fails, we still register the port
232          * with no translated address so that it can be picked up as an IO
233          * port later by the serial driver
234          *
235          * Note: Don't even try on P8 lpc, we know it's not directly mapped
236          */
237         if (!of_device_is_compatible(isa_brg, "ibm,power8-lpc") ||
238             of_get_property(isa_brg, "ranges", NULL)) {
239                 taddr = of_translate_address(np, reg);
240                 if (taddr == OF_BAD_ADDR)
241                         taddr = 0;
242         } else
243                 taddr = 0;
244
245         /* Add port, irq will be dealt with later */
246         return add_legacy_port(np, index, UPIO_PORT, be32_to_cpu(reg[1]),
247                                taddr, 0, legacy_port_flags, 0);
248
249 }
250
251 #ifdef CONFIG_PCI
252 static int __init add_legacy_pci_port(struct device_node *np,
253                                       struct device_node *pci_dev)
254 {
255         u64 addr, base;
256         const __be32 *addrp;
257         unsigned int flags;
258         int iotype, index = -1, lindex = 0;
259
260         DBG(" -> add_legacy_pci_port(%pOF)\n", np);
261
262         /* We only support ports that have a clock frequency properly
263          * encoded in the device-tree (that is have an fcode). Anything
264          * else can't be used that early and will be normally probed by
265          * the generic 8250_pci driver later on. The reason is that 8250
266          * compatible UARTs on PCI need all sort of quirks (port offsets
267          * etc...) that this code doesn't know about
268          */
269         if (of_get_property(np, "clock-frequency", NULL) == NULL)
270                 return -1;
271
272         /* Get the PCI address. Assume BAR 0 */
273         addrp = of_get_pci_address(pci_dev, 0, NULL, &flags);
274         if (addrp == NULL)
275                 return -1;
276
277         /* We only support BAR 0 for now */
278         iotype = (flags & IORESOURCE_MEM) ? UPIO_MEM : UPIO_PORT;
279         addr = of_translate_address(pci_dev, addrp);
280         if (addr == OF_BAD_ADDR)
281                 return -1;
282
283         /* Set the IO base to the same as the translated address for MMIO,
284          * or to the domain local IO base for PIO (it will be fixed up later)
285          */
286         if (iotype == UPIO_MEM)
287                 base = addr;
288         else
289                 base = of_read_number(&addrp[2], 1);
290
291         /* Try to guess an index... If we have subdevices of the pci dev,
292          * we get to their "reg" property
293          */
294         if (np != pci_dev) {
295                 const __be32 *reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
296                 if (reg && (be32_to_cpup(reg) < 4))
297                         index = lindex = be32_to_cpup(reg);
298         }
299
300         /* Local index means it's the Nth port in the PCI chip. Unfortunately
301          * the offset to add here is device specific. We know about those
302          * EXAR ports and we default to the most common case. If your UART
303          * doesn't work for these settings, you'll have to add your own special
304          * cases here
305          */
306         if (of_device_is_compatible(pci_dev, "pci13a8,152") ||
307             of_device_is_compatible(pci_dev, "pci13a8,154") ||
308             of_device_is_compatible(pci_dev, "pci13a8,158")) {
309                 addr += 0x200 * lindex;
310                 base += 0x200 * lindex;
311         } else {
312                 addr += 8 * lindex;
313                 base += 8 * lindex;
314         }
315
316         /* Add port, irq will be dealt with later. We passed a translated
317          * IO port value. It will be fixed up later along with the irq
318          */
319         return add_legacy_port(np, index, iotype, base, addr, 0,
320                                legacy_port_flags, np != pci_dev);
321 }
322 #endif
323
324 static void __init setup_legacy_serial_console(int console)
325 {
326         struct legacy_serial_info *info = &legacy_serial_infos[console];
327         struct plat_serial8250_port *port = &legacy_serial_ports[console];
328         void __iomem *addr;
329         unsigned int stride;
330
331         stride = 1 << port->regshift;
332
333         /* Check if a translated MMIO address has been found */
334         if (info->taddr) {
335                 addr = ioremap(info->taddr, 0x1000);
336                 if (addr == NULL)
337                         return;
338                 udbg_uart_init_mmio(addr, stride);
339         } else {
340                 /* Check if it's PIO and we support untranslated PIO */
341                 if (port->iotype == UPIO_PORT && isa_io_special)
342                         udbg_uart_init_pio(port->iobase, stride);
343                 else
344                         return;
345         }
346
347         /* Try to query the current speed */
348         if (info->speed == 0)
349                 info->speed = udbg_probe_uart_speed(info->clock);
350
351         /* Set it up */
352         DBG("default console speed = %d\n", info->speed);
353         udbg_uart_setup(info->speed, info->clock);
354 }
355
356 /*
357  * This is called very early, as part of setup_system() or eventually
358  * setup_arch(), basically before anything else in this file. This function
359  * will try to build a list of all the available 8250-compatible serial ports
360  * in the machine using the Open Firmware device-tree. It currently only deals
361  * with ISA and PCI busses but could be extended. It allows a very early boot
362  * console to be initialized, that list is also used later to provide 8250 with
363  * the machine non-PCI ports and to properly pick the default console port
364  */
365 void __init find_legacy_serial_ports(void)
366 {
367         struct device_node *np, *stdout = NULL;
368         const char *path;
369         int index;
370
371         DBG(" -> find_legacy_serial_port()\n");
372
373         /* Now find out if one of these is out firmware console */
374         path = of_get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
375         if (path != NULL) {
376                 stdout = of_find_node_by_path(path);
377                 if (stdout)
378                         DBG("stdout is %pOF\n", stdout);
379         } else {
380                 DBG(" no linux,stdout-path !\n");
381         }
382
383         /* Iterate over all the 16550 ports, looking for known parents */
384         for_each_compatible_node(np, "serial", "ns16550") {
385                 struct device_node *parent = of_get_parent(np);
386                 if (!parent)
387                         continue;
388                 if (of_match_node(legacy_serial_parents, parent) != NULL) {
389                         if (of_device_is_available(np)) {
390                                 index = add_legacy_soc_port(np, np);
391                                 if (index >= 0 && np == stdout)
392                                         legacy_serial_console = index;
393                         }
394                 }
395                 of_node_put(parent);
396         }
397
398         /* Next, fill our array with ISA ports */
399         for_each_node_by_type(np, "serial") {
400                 struct device_node *isa = of_get_parent(np);
401                 if (isa && (!strcmp(isa->name, "isa") ||
402                             !strcmp(isa->name, "lpc"))) {
403                         if (of_device_is_available(np)) {
404                                 index = add_legacy_isa_port(np, isa);
405                                 if (index >= 0 && np == stdout)
406                                         legacy_serial_console = index;
407                         }
408                 }
409                 of_node_put(isa);
410         }
411
412 #ifdef CONFIG_PCI
413         /* Next, try to locate PCI ports */
414         for (np = NULL; (np = of_find_all_nodes(np));) {
415                 struct device_node *pci, *parent = of_get_parent(np);
416                 if (parent && !strcmp(parent->name, "isa")) {
417                         of_node_put(parent);
418                         continue;
419                 }
420                 if (strcmp(np->name, "serial") && strcmp(np->type, "serial")) {
421                         of_node_put(parent);
422                         continue;
423                 }
424                 /* Check for known pciclass, and also check whether we have
425                  * a device with child nodes for ports or not
426                  */
427                 if (of_device_is_compatible(np, "pciclass,0700") ||
428                     of_device_is_compatible(np, "pciclass,070002"))
429                         pci = np;
430                 else if (of_device_is_compatible(parent, "pciclass,0700") ||
431                          of_device_is_compatible(parent, "pciclass,070002"))
432                         pci = parent;
433                 else {
434                         of_node_put(parent);
435                         continue;
436                 }
437                 index = add_legacy_pci_port(np, pci);
438                 if (index >= 0 && np == stdout)
439                         legacy_serial_console = index;
440                 of_node_put(parent);
441         }
442 #endif
443
444         DBG("legacy_serial_console = %d\n", legacy_serial_console);
445         if (legacy_serial_console >= 0)
446                 setup_legacy_serial_console(legacy_serial_console);
447         DBG(" <- find_legacy_serial_port()\n");
448 }
449
450 static struct platform_device serial_device = {
451         .name   = "serial8250",
452         .id     = PLAT8250_DEV_PLATFORM,
453         .dev    = {
454                 .platform_data = legacy_serial_ports,
455         },
456 };
457
458 static void __init fixup_port_irq(int index,
459                                   struct device_node *np,
460                                   struct plat_serial8250_port *port)
461 {
462         unsigned int virq;
463
464         DBG("fixup_port_irq(%d)\n", index);
465
466         virq = irq_of_parse_and_map(np, 0);
467         if (!virq && legacy_serial_infos[index].irq_check_parent) {
468                 np = of_get_parent(np);
469                 if (np == NULL)
470                         return;
471                 virq = irq_of_parse_and_map(np, 0);
472                 of_node_put(np);
473         }
474         if (!virq)
475                 return;
476
477         port->irq = virq;
478
479 #ifdef CONFIG_SERIAL_8250_FSL
480         if (of_device_is_compatible(np, "fsl,ns16550"))
481                 port->handle_irq = fsl8250_handle_irq;
482 #endif
483 }
484
485 static void __init fixup_port_pio(int index,
486                                   struct device_node *np,
487                                   struct plat_serial8250_port *port)
488 {
489 #ifdef CONFIG_PCI
490         struct pci_controller *hose;
491
492         DBG("fixup_port_pio(%d)\n", index);
493
494         hose = pci_find_hose_for_OF_device(np);
495         if (hose) {
496                 unsigned long offset = (unsigned long)hose->io_base_virt -
497 #ifdef CONFIG_PPC64
498                         pci_io_base;
499 #else
500                         isa_io_base;
501 #endif
502                 DBG("port %d, IO %lx -> %lx\n",
503                     index, port->iobase, port->iobase + offset);
504                 port->iobase += offset;
505         }
506 #endif
507 }
508
509 static void __init fixup_port_mmio(int index,
510                                    struct device_node *np,
511                                    struct plat_serial8250_port *port)
512 {
513         DBG("fixup_port_mmio(%d)\n", index);
514
515         port->membase = ioremap(port->mapbase, 0x100);
516 }
517
518 /*
519  * This is called as an arch initcall, hopefully before the PCI bus is
520  * probed and/or the 8250 driver loaded since we need to register our
521  * platform devices before 8250 PCI ones are detected as some of them
522  * must properly "override" the platform ones.
523  *
524  * This function fixes up the interrupt value for platform ports as it
525  * couldn't be done earlier before interrupt maps have been parsed. It
526  * also "corrects" the IO address for PIO ports for the same reason,
527  * since earlier, the PHBs virtual IO space wasn't assigned yet. It then
528  * registers all those platform ports for use by the 8250 driver when it
529  * finally loads.
530  */
531 static int __init serial_dev_init(void)
532 {
533         int i;
534
535         if (legacy_serial_count == 0)
536                 return -ENODEV;
537
538         /*
539          * Before we register the platform serial devices, we need
540          * to fixup their interrupts and their IO ports.
541          */
542         DBG("Fixing serial ports interrupts and IO ports ...\n");
543
544         for (i = 0; i < legacy_serial_count; i++) {
545                 struct plat_serial8250_port *port = &legacy_serial_ports[i];
546                 struct device_node *np = legacy_serial_infos[i].np;
547
548                 if (!port->irq)
549                         fixup_port_irq(i, np, port);
550                 if (port->iotype == UPIO_PORT)
551                         fixup_port_pio(i, np, port);
552                 if ((port->iotype == UPIO_MEM) || (port->iotype == UPIO_TSI))
553                         fixup_port_mmio(i, np, port);
554         }
555
556         DBG("Registering platform serial ports\n");
557
558         return platform_device_register(&serial_device);
559 }
560 device_initcall(serial_dev_init);
561
562
563 #ifdef CONFIG_SERIAL_8250_CONSOLE
564 /*
565  * This is called very early, as part of console_init() (typically just after
566  * time_init()). This function is respondible for trying to find a good
567  * default console on serial ports. It tries to match the open firmware
568  * default output with one of the available serial console drivers that have
569  * been probed earlier by find_legacy_serial_ports()
570  */
571 static int __init check_legacy_serial_console(void)
572 {
573         struct device_node *prom_stdout = NULL;
574         int i, speed = 0, offset = 0;
575         const char *name;
576         const __be32 *spd;
577
578         DBG(" -> check_legacy_serial_console()\n");
579
580         /* The user has requested a console so this is already set up. */
581         if (strstr(boot_command_line, "console=")) {
582                 DBG(" console was specified !\n");
583                 return -EBUSY;
584         }
585
586         if (!of_chosen) {
587                 DBG(" of_chosen is NULL !\n");
588                 return -ENODEV;
589         }
590
591         if (legacy_serial_console < 0) {
592                 DBG(" legacy_serial_console not found !\n");
593                 return -ENODEV;
594         }
595         /* We are getting a weird phandle from OF ... */
596         /* ... So use the full path instead */
597         name = of_get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
598         if (name == NULL) {
599                 DBG(" no linux,stdout-path !\n");
600                 return -ENODEV;
601         }
602         prom_stdout = of_find_node_by_path(name);
603         if (!prom_stdout) {
604                 DBG(" can't find stdout package %s !\n", name);
605                 return -ENODEV;
606         }
607         DBG("stdout is %pOF\n", prom_stdout);
608
609         name = of_get_property(prom_stdout, "name", NULL);
610         if (!name) {
611                 DBG(" stdout package has no name !\n");
612                 goto not_found;
613         }
614         spd = of_get_property(prom_stdout, "current-speed", NULL);
615         if (spd)
616                 speed = be32_to_cpup(spd);
617
618         if (strcmp(name, "serial") != 0)
619                 goto not_found;
620
621         /* Look for it in probed array */
622         for (i = 0; i < legacy_serial_count; i++) {
623                 if (prom_stdout != legacy_serial_infos[i].np)
624                         continue;
625                 offset = i;
626                 speed = legacy_serial_infos[i].speed;
627                 break;
628         }
629         if (i >= legacy_serial_count)
630                 goto not_found;
631
632         of_node_put(prom_stdout);
633
634         DBG("Found serial console at ttyS%d\n", offset);
635
636         if (speed) {
637                 static char __initdata opt[16];
638                 sprintf(opt, "%d", speed);
639                 return add_preferred_console("ttyS", offset, opt);
640         } else
641                 return add_preferred_console("ttyS", offset, NULL);
642
643  not_found:
644         DBG("No preferred console found !\n");
645         of_node_put(prom_stdout);
646         return -ENODEV;
647 }
648 console_initcall(check_legacy_serial_console);
649
650 #endif /* CONFIG_SERIAL_8250_CONSOLE */