GNU Linux-libre 4.14.290-gnu1
[releases.git] / drivers / pci / host / pcie-rcar.c
1 /*
2  * PCIe driver for Renesas R-Car SoCs
3  *  Copyright (C) 2014 Renesas Electronics Europe Ltd
4  *
5  * Based on:
6  *  arch/sh/drivers/pci/pcie-sh7786.c
7  *  arch/sh/drivers/pci/ops-sh7786.c
8  *  Copyright (C) 2009 - 2011  Paul Mundt
9  *
10  * Author: Phil Edworthy <phil.edworthy@renesas.com>
11  *
12  * This file is licensed under the terms of the GNU General Public
13  * License version 2.  This program is licensed "as is" without any
14  * warranty of any kind, whether express or implied.
15  */
16
17 #include <linux/clk.h>
18 #include <linux/delay.h>
19 #include <linux/interrupt.h>
20 #include <linux/irq.h>
21 #include <linux/irqdomain.h>
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/msi.h>
25 #include <linux/of_address.h>
26 #include <linux/of_irq.h>
27 #include <linux/of_pci.h>
28 #include <linux/of_platform.h>
29 #include <linux/pci.h>
30 #include <linux/platform_device.h>
31 #include <linux/pm_runtime.h>
32 #include <linux/slab.h>
33
34 #define PCIECAR                 0x000010
35 #define PCIECCTLR               0x000018
36 #define  CONFIG_SEND_ENABLE     (1 << 31)
37 #define  TYPE0                  (0 << 8)
38 #define  TYPE1                  (1 << 8)
39 #define PCIECDR                 0x000020
40 #define PCIEMSR                 0x000028
41 #define PCIEINTXR               0x000400
42 #define PCIEMSITXR              0x000840
43
44 /* Transfer control */
45 #define PCIETCTLR               0x02000
46 #define  CFINIT                 1
47 #define PCIETSTR                0x02004
48 #define  DATA_LINK_ACTIVE       1
49 #define PCIEERRFR               0x02020
50 #define  UNSUPPORTED_REQUEST    (1 << 4)
51 #define PCIEMSIFR               0x02044
52 #define PCIEMSIALR              0x02048
53 #define  MSIFE                  1
54 #define PCIEMSIAUR              0x0204c
55 #define PCIEMSIIER              0x02050
56
57 /* root port address */
58 #define PCIEPRAR(x)             (0x02080 + ((x) * 0x4))
59
60 /* local address reg & mask */
61 #define PCIELAR(x)              (0x02200 + ((x) * 0x20))
62 #define PCIELAMR(x)             (0x02208 + ((x) * 0x20))
63 #define  LAM_PREFETCH           (1 << 3)
64 #define  LAM_64BIT              (1 << 2)
65 #define  LAR_ENABLE             (1 << 1)
66
67 /* PCIe address reg & mask */
68 #define PCIEPALR(x)             (0x03400 + ((x) * 0x20))
69 #define PCIEPAUR(x)             (0x03404 + ((x) * 0x20))
70 #define PCIEPAMR(x)             (0x03408 + ((x) * 0x20))
71 #define PCIEPTCTLR(x)           (0x0340c + ((x) * 0x20))
72 #define  PAR_ENABLE             (1 << 31)
73 #define  IO_SPACE               (1 << 8)
74
75 /* Configuration */
76 #define PCICONF(x)              (0x010000 + ((x) * 0x4))
77 #define PMCAP(x)                (0x010040 + ((x) * 0x4))
78 #define EXPCAP(x)               (0x010070 + ((x) * 0x4))
79 #define VCCAP(x)                (0x010100 + ((x) * 0x4))
80
81 /* link layer */
82 #define IDSETR1                 0x011004
83 #define TLCTLR                  0x011048
84 #define MACSR                   0x011054
85 #define  SPCHGFIN               (1 << 4)
86 #define  SPCHGFAIL              (1 << 6)
87 #define  SPCHGSUC               (1 << 7)
88 #define  LINK_SPEED             (0xf << 16)
89 #define  LINK_SPEED_2_5GTS      (1 << 16)
90 #define  LINK_SPEED_5_0GTS      (2 << 16)
91 #define MACCTLR                 0x011058
92 #define  SPEED_CHANGE           (1 << 24)
93 #define  SCRAMBLE_DISABLE       (1 << 27)
94 #define MACS2R                  0x011078
95 #define MACCGSPSETR             0x011084
96 #define  SPCNGRSN               (1 << 31)
97
98 /* R-Car H1 PHY */
99 #define H1_PCIEPHYADRR          0x04000c
100 #define  WRITE_CMD              (1 << 16)
101 #define  PHY_ACK                (1 << 24)
102 #define  RATE_POS               12
103 #define  LANE_POS               8
104 #define  ADR_POS                0
105 #define H1_PCIEPHYDOUTR         0x040014
106 #define H1_PCIEPHYSR            0x040018
107
108 /* R-Car Gen2 PHY */
109 #define GEN2_PCIEPHYADDR        0x780
110 #define GEN2_PCIEPHYDATA        0x784
111 #define GEN2_PCIEPHYCTRL        0x78c
112
113 #define INT_PCI_MSI_NR  32
114
115 #define RCONF(x)        (PCICONF(0)+(x))
116 #define RPMCAP(x)       (PMCAP(0)+(x))
117 #define REXPCAP(x)      (EXPCAP(0)+(x))
118 #define RVCCAP(x)       (VCCAP(0)+(x))
119
120 #define  PCIE_CONF_BUS(b)       (((b) & 0xff) << 24)
121 #define  PCIE_CONF_DEV(d)       (((d) & 0x1f) << 19)
122 #define  PCIE_CONF_FUNC(f)      (((f) & 0x7) << 16)
123
124 #define RCAR_PCI_MAX_RESOURCES 4
125 #define MAX_NR_INBOUND_MAPS 6
126
127 struct rcar_msi {
128         DECLARE_BITMAP(used, INT_PCI_MSI_NR);
129         struct irq_domain *domain;
130         struct msi_controller chip;
131         unsigned long pages;
132         struct mutex lock;
133         int irq1;
134         int irq2;
135 };
136
137 static inline struct rcar_msi *to_rcar_msi(struct msi_controller *chip)
138 {
139         return container_of(chip, struct rcar_msi, chip);
140 }
141
142 /* Structure representing the PCIe interface */
143 struct rcar_pcie {
144         struct device           *dev;
145         void __iomem            *base;
146         struct list_head        resources;
147         int                     root_bus_nr;
148         struct clk              *clk;
149         struct clk              *bus_clk;
150         struct                  rcar_msi msi;
151 };
152
153 static void rcar_pci_write_reg(struct rcar_pcie *pcie, unsigned long val,
154                                unsigned long reg)
155 {
156         writel(val, pcie->base + reg);
157 }
158
159 static unsigned long rcar_pci_read_reg(struct rcar_pcie *pcie,
160                                        unsigned long reg)
161 {
162         return readl(pcie->base + reg);
163 }
164
165 enum {
166         RCAR_PCI_ACCESS_READ,
167         RCAR_PCI_ACCESS_WRITE,
168 };
169
170 static void rcar_rmw32(struct rcar_pcie *pcie, int where, u32 mask, u32 data)
171 {
172         int shift = 8 * (where & 3);
173         u32 val = rcar_pci_read_reg(pcie, where & ~3);
174
175         val &= ~(mask << shift);
176         val |= data << shift;
177         rcar_pci_write_reg(pcie, val, where & ~3);
178 }
179
180 static u32 rcar_read_conf(struct rcar_pcie *pcie, int where)
181 {
182         int shift = 8 * (where & 3);
183         u32 val = rcar_pci_read_reg(pcie, where & ~3);
184
185         return val >> shift;
186 }
187
188 /* Serialization is provided by 'pci_lock' in drivers/pci/access.c */
189 static int rcar_pcie_config_access(struct rcar_pcie *pcie,
190                 unsigned char access_type, struct pci_bus *bus,
191                 unsigned int devfn, int where, u32 *data)
192 {
193         int dev, func, reg, index;
194
195         dev = PCI_SLOT(devfn);
196         func = PCI_FUNC(devfn);
197         reg = where & ~3;
198         index = reg / 4;
199
200         /*
201          * While each channel has its own memory-mapped extended config
202          * space, it's generally only accessible when in endpoint mode.
203          * When in root complex mode, the controller is unable to target
204          * itself with either type 0 or type 1 accesses, and indeed, any
205          * controller initiated target transfer to its own config space
206          * result in a completer abort.
207          *
208          * Each channel effectively only supports a single device, but as
209          * the same channel <-> device access works for any PCI_SLOT()
210          * value, we cheat a bit here and bind the controller's config
211          * space to devfn 0 in order to enable self-enumeration. In this
212          * case the regular ECAR/ECDR path is sidelined and the mangled
213          * config access itself is initiated as an internal bus transaction.
214          */
215         if (pci_is_root_bus(bus)) {
216                 if (dev != 0)
217                         return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
218
219                 if (access_type == RCAR_PCI_ACCESS_READ) {
220                         *data = rcar_pci_read_reg(pcie, PCICONF(index));
221                 } else {
222                         /* Keep an eye out for changes to the root bus number */
223                         if (pci_is_root_bus(bus) && (reg == PCI_PRIMARY_BUS))
224                                 pcie->root_bus_nr = *data & 0xff;
225
226                         rcar_pci_write_reg(pcie, *data, PCICONF(index));
227                 }
228
229                 return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
230         }
231
232         if (pcie->root_bus_nr < 0)
233                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
234
235         /* Clear errors */
236         rcar_pci_write_reg(pcie, rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEERRFR), PCIEERRFR);
237
238         /* Set the PIO address */
239         rcar_pci_write_reg(pcie, PCIE_CONF_BUS(bus->number) |
240                 PCIE_CONF_DEV(dev) | PCIE_CONF_FUNC(func) | reg, PCIECAR);
241
242         /* Enable the configuration access */
243         if (bus->parent->number == pcie->root_bus_nr)
244                 rcar_pci_write_reg(pcie, CONFIG_SEND_ENABLE | TYPE0, PCIECCTLR);
245         else
246                 rcar_pci_write_reg(pcie, CONFIG_SEND_ENABLE | TYPE1, PCIECCTLR);
247
248         /* Check for errors */
249         if (rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEERRFR) & UNSUPPORTED_REQUEST)
250                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
251
252         /* Check for master and target aborts */
253         if (rcar_read_conf(pcie, RCONF(PCI_STATUS)) &
254                 (PCI_STATUS_REC_MASTER_ABORT | PCI_STATUS_REC_TARGET_ABORT))
255                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
256
257         if (access_type == RCAR_PCI_ACCESS_READ)
258                 *data = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIECDR);
259         else
260                 rcar_pci_write_reg(pcie, *data, PCIECDR);
261
262         /* Disable the configuration access */
263         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIECCTLR);
264
265         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
266 }
267
268 static int rcar_pcie_read_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
269                                int where, int size, u32 *val)
270 {
271         struct rcar_pcie *pcie = bus->sysdata;
272         int ret;
273
274         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_READ,
275                                       bus, devfn, where, val);
276         if (ret != PCIBIOS_SUCCESSFUL) {
277                 *val = 0xffffffff;
278                 return ret;
279         }
280
281         if (size == 1)
282                 *val = (*val >> (8 * (where & 3))) & 0xff;
283         else if (size == 2)
284                 *val = (*val >> (8 * (where & 2))) & 0xffff;
285
286         dev_dbg(&bus->dev, "pcie-config-read: bus=%3d devfn=0x%04x where=0x%04x size=%d val=0x%08lx\n",
287                 bus->number, devfn, where, size, (unsigned long)*val);
288
289         return ret;
290 }
291
292 /* Serialization is provided by 'pci_lock' in drivers/pci/access.c */
293 static int rcar_pcie_write_conf(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
294                                 int where, int size, u32 val)
295 {
296         struct rcar_pcie *pcie = bus->sysdata;
297         int shift, ret;
298         u32 data;
299
300         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_READ,
301                                       bus, devfn, where, &data);
302         if (ret != PCIBIOS_SUCCESSFUL)
303                 return ret;
304
305         dev_dbg(&bus->dev, "pcie-config-write: bus=%3d devfn=0x%04x where=0x%04x size=%d val=0x%08lx\n",
306                 bus->number, devfn, where, size, (unsigned long)val);
307
308         if (size == 1) {
309                 shift = 8 * (where & 3);
310                 data &= ~(0xff << shift);
311                 data |= ((val & 0xff) << shift);
312         } else if (size == 2) {
313                 shift = 8 * (where & 2);
314                 data &= ~(0xffff << shift);
315                 data |= ((val & 0xffff) << shift);
316         } else
317                 data = val;
318
319         ret = rcar_pcie_config_access(pcie, RCAR_PCI_ACCESS_WRITE,
320                                       bus, devfn, where, &data);
321
322         return ret;
323 }
324
325 static struct pci_ops rcar_pcie_ops = {
326         .read   = rcar_pcie_read_conf,
327         .write  = rcar_pcie_write_conf,
328 };
329
330 static void rcar_pcie_setup_window(int win, struct rcar_pcie *pcie,
331                                    struct resource_entry *window)
332 {
333         /* Setup PCIe address space mappings for each resource */
334         resource_size_t size;
335         resource_size_t res_start;
336         struct resource *res = window->res;
337         u32 mask;
338
339         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000000, PCIEPTCTLR(win));
340
341         /*
342          * The PAMR mask is calculated in units of 128Bytes, which
343          * keeps things pretty simple.
344          */
345         size = resource_size(res);
346         mask = (roundup_pow_of_two(size) / SZ_128) - 1;
347         rcar_pci_write_reg(pcie, mask << 7, PCIEPAMR(win));
348
349         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
350                 res_start = pci_pio_to_address(res->start) - window->offset;
351         else
352                 res_start = res->start - window->offset;
353
354         rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(res_start), PCIEPAUR(win));
355         rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(res_start) & ~0x7F,
356                            PCIEPALR(win));
357
358         /* First resource is for IO */
359         mask = PAR_ENABLE;
360         if (res->flags & IORESOURCE_IO)
361                 mask |= IO_SPACE;
362
363         rcar_pci_write_reg(pcie, mask, PCIEPTCTLR(win));
364 }
365
366 static int rcar_pcie_setup(struct list_head *resource, struct rcar_pcie *pci)
367 {
368         struct resource_entry *win;
369         int i = 0;
370
371         /* Setup PCI resources */
372         resource_list_for_each_entry(win, &pci->resources) {
373                 struct resource *res = win->res;
374
375                 if (!res->flags)
376                         continue;
377
378                 switch (resource_type(res)) {
379                 case IORESOURCE_IO:
380                 case IORESOURCE_MEM:
381                         rcar_pcie_setup_window(i, pci, win);
382                         i++;
383                         break;
384                 case IORESOURCE_BUS:
385                         pci->root_bus_nr = res->start;
386                         break;
387                 default:
388                         continue;
389                 }
390
391                 pci_add_resource(resource, res);
392         }
393
394         return 1;
395 }
396
397 static void rcar_pcie_force_speedup(struct rcar_pcie *pcie)
398 {
399         struct device *dev = pcie->dev;
400         unsigned int timeout = 1000;
401         u32 macsr;
402
403         if ((rcar_pci_read_reg(pcie, MACS2R) & LINK_SPEED) != LINK_SPEED_5_0GTS)
404                 return;
405
406         if (rcar_pci_read_reg(pcie, MACCTLR) & SPEED_CHANGE) {
407                 dev_err(dev, "Speed change already in progress\n");
408                 return;
409         }
410
411         macsr = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
412         if ((macsr & LINK_SPEED) == LINK_SPEED_5_0GTS)
413                 goto done;
414
415         /* Set target link speed to 5.0 GT/s */
416         rcar_rmw32(pcie, EXPCAP(12), PCI_EXP_LNKSTA_CLS,
417                    PCI_EXP_LNKSTA_CLS_5_0GB);
418
419         /* Set speed change reason as intentional factor */
420         rcar_rmw32(pcie, MACCGSPSETR, SPCNGRSN, 0);
421
422         /* Clear SPCHGFIN, SPCHGSUC, and SPCHGFAIL */
423         if (macsr & (SPCHGFIN | SPCHGSUC | SPCHGFAIL))
424                 rcar_pci_write_reg(pcie, macsr, MACSR);
425
426         /* Start link speed change */
427         rcar_rmw32(pcie, MACCTLR, SPEED_CHANGE, SPEED_CHANGE);
428
429         while (timeout--) {
430                 macsr = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
431                 if (macsr & SPCHGFIN) {
432                         /* Clear the interrupt bits */
433                         rcar_pci_write_reg(pcie, macsr, MACSR);
434
435                         if (macsr & SPCHGFAIL)
436                                 dev_err(dev, "Speed change failed\n");
437
438                         goto done;
439                 }
440
441                 msleep(1);
442         };
443
444         dev_err(dev, "Speed change timed out\n");
445
446 done:
447         dev_info(dev, "Current link speed is %s GT/s\n",
448                  (macsr & LINK_SPEED) == LINK_SPEED_5_0GTS ? "5" : "2.5");
449 }
450
451 static int rcar_pcie_enable(struct rcar_pcie *pcie)
452 {
453         struct device *dev = pcie->dev;
454         struct pci_host_bridge *bridge = pci_host_bridge_from_priv(pcie);
455         struct pci_bus *bus, *child;
456         int ret;
457
458         /* Try setting 5 GT/s link speed */
459         rcar_pcie_force_speedup(pcie);
460
461         rcar_pcie_setup(&bridge->windows, pcie);
462
463         pci_add_flags(PCI_REASSIGN_ALL_RSRC | PCI_REASSIGN_ALL_BUS);
464
465         bridge->dev.parent = dev;
466         bridge->sysdata = pcie;
467         bridge->busnr = pcie->root_bus_nr;
468         bridge->ops = &rcar_pcie_ops;
469         bridge->map_irq = of_irq_parse_and_map_pci;
470         bridge->swizzle_irq = pci_common_swizzle;
471         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
472                 bridge->msi = &pcie->msi.chip;
473
474         ret = pci_scan_root_bus_bridge(bridge);
475         if (ret < 0)
476                 return ret;
477
478         bus = bridge->bus;
479
480         pci_bus_size_bridges(bus);
481         pci_bus_assign_resources(bus);
482
483         list_for_each_entry(child, &bus->children, node)
484                 pcie_bus_configure_settings(child);
485
486         pci_bus_add_devices(bus);
487
488         return 0;
489 }
490
491 static int phy_wait_for_ack(struct rcar_pcie *pcie)
492 {
493         struct device *dev = pcie->dev;
494         unsigned int timeout = 100;
495
496         while (timeout--) {
497                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYADRR) & PHY_ACK)
498                         return 0;
499
500                 udelay(100);
501         }
502
503         dev_err(dev, "Access to PCIe phy timed out\n");
504
505         return -ETIMEDOUT;
506 }
507
508 static void phy_write_reg(struct rcar_pcie *pcie,
509                                  unsigned int rate, unsigned int addr,
510                                  unsigned int lane, unsigned int data)
511 {
512         unsigned long phyaddr;
513
514         phyaddr = WRITE_CMD |
515                 ((rate & 1) << RATE_POS) |
516                 ((lane & 0xf) << LANE_POS) |
517                 ((addr & 0xff) << ADR_POS);
518
519         /* Set write data */
520         rcar_pci_write_reg(pcie, data, H1_PCIEPHYDOUTR);
521         rcar_pci_write_reg(pcie, phyaddr, H1_PCIEPHYADRR);
522
523         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
524         phy_wait_for_ack(pcie);
525
526         /* Clear command */
527         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYDOUTR);
528         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, H1_PCIEPHYADRR);
529
530         /* Ignore errors as they will be dealt with if the data link is down */
531         phy_wait_for_ack(pcie);
532 }
533
534 static int rcar_pcie_wait_for_dl(struct rcar_pcie *pcie)
535 {
536         unsigned int timeout = 10;
537
538         while (timeout--) {
539                 if ((rcar_pci_read_reg(pcie, PCIETSTR) & DATA_LINK_ACTIVE))
540                         return 0;
541
542                 msleep(5);
543         }
544
545         return -ETIMEDOUT;
546 }
547
548 static int rcar_pcie_hw_init(struct rcar_pcie *pcie)
549 {
550         int err;
551
552         /* Begin initialization */
553         rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIETCTLR);
554
555         /* Set mode */
556         rcar_pci_write_reg(pcie, 1, PCIEMSR);
557
558         /*
559          * Initial header for port config space is type 1, set the device
560          * class to match. Hardware takes care of propagating the IDSETR
561          * settings, so there is no need to bother with a quirk.
562          */
563         rcar_pci_write_reg(pcie, PCI_CLASS_BRIDGE_PCI << 16, IDSETR1);
564
565         /*
566          * Setup Secondary Bus Number & Subordinate Bus Number, even though
567          * they aren't used, to avoid bridge being detected as broken.
568          */
569         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SECONDARY_BUS), 0xff, 1);
570         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_SUBORDINATE_BUS), 0xff, 1);
571
572         /* Initialize default capabilities. */
573         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(0), 0xff, PCI_CAP_ID_EXP);
574         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_FLAGS),
575                 PCI_EXP_FLAGS_TYPE, PCI_EXP_TYPE_ROOT_PORT << 4);
576         rcar_rmw32(pcie, RCONF(PCI_HEADER_TYPE), 0x7f,
577                 PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE);
578
579         /* Enable data link layer active state reporting */
580         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_LNKCAP), PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC,
581                 PCI_EXP_LNKCAP_DLLLARC);
582
583         /* Write out the physical slot number = 0 */
584         rcar_rmw32(pcie, REXPCAP(PCI_EXP_SLTCAP), PCI_EXP_SLTCAP_PSN, 0);
585
586         /* Set the completion timer timeout to the maximum 50ms. */
587         rcar_rmw32(pcie, TLCTLR + 1, 0x3f, 50);
588
589         /* Terminate list of capabilities (Next Capability Offset=0) */
590         rcar_rmw32(pcie, RVCCAP(0), 0xfff00000, 0);
591
592         /* Enable MSI */
593         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
594                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0x801f0000, PCIEMSITXR);
595
596         /* Finish initialization - establish a PCI Express link */
597         rcar_pci_write_reg(pcie, CFINIT, PCIETCTLR);
598
599         /* This will timeout if we don't have a link. */
600         err = rcar_pcie_wait_for_dl(pcie);
601         if (err)
602                 return err;
603
604         /* Enable INTx interrupts */
605         rcar_rmw32(pcie, PCIEINTXR, 0, 0xF << 8);
606
607         wmb();
608
609         return 0;
610 }
611
612 static int rcar_pcie_hw_init_h1(struct rcar_pcie *pcie)
613 {
614         unsigned int timeout = 10;
615
616         /* Initialize the phy */
617         phy_write_reg(pcie, 0, 0x42, 0x1, 0x0EC34191);
618         phy_write_reg(pcie, 1, 0x42, 0x1, 0x0EC34180);
619         phy_write_reg(pcie, 0, 0x43, 0x1, 0x00210188);
620         phy_write_reg(pcie, 1, 0x43, 0x1, 0x00210188);
621         phy_write_reg(pcie, 0, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
622         phy_write_reg(pcie, 1, 0x44, 0x1, 0x015C0014);
623         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4C, 0x1, 0x786174A0);
624         phy_write_reg(pcie, 1, 0x4D, 0x1, 0x048000BB);
625         phy_write_reg(pcie, 0, 0x51, 0x1, 0x079EC062);
626         phy_write_reg(pcie, 0, 0x52, 0x1, 0x20000000);
627         phy_write_reg(pcie, 1, 0x52, 0x1, 0x20000000);
628         phy_write_reg(pcie, 1, 0x56, 0x1, 0x00003806);
629
630         phy_write_reg(pcie, 0, 0x60, 0x1, 0x004B03A5);
631         phy_write_reg(pcie, 0, 0x64, 0x1, 0x3F0F1F0F);
632         phy_write_reg(pcie, 0, 0x66, 0x1, 0x00008000);
633
634         while (timeout--) {
635                 if (rcar_pci_read_reg(pcie, H1_PCIEPHYSR))
636                         return rcar_pcie_hw_init(pcie);
637
638                 msleep(5);
639         }
640
641         return -ETIMEDOUT;
642 }
643
644 static int rcar_pcie_hw_init_gen2(struct rcar_pcie *pcie)
645 {
646         /*
647          * These settings come from the R-Car Series, 2nd Generation User's
648          * Manual, section 50.3.1 (2) Initialization of the physical layer.
649          */
650         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x000f0030, GEN2_PCIEPHYADDR);
651         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00381203, GEN2_PCIEPHYDATA);
652         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000001, GEN2_PCIEPHYCTRL);
653         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000006, GEN2_PCIEPHYCTRL);
654
655         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x000f0054, GEN2_PCIEPHYADDR);
656         /* The following value is for DC connection, no termination resistor */
657         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x13802007, GEN2_PCIEPHYDATA);
658         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000001, GEN2_PCIEPHYCTRL);
659         rcar_pci_write_reg(pcie, 0x00000006, GEN2_PCIEPHYCTRL);
660
661         return rcar_pcie_hw_init(pcie);
662 }
663
664 static int rcar_msi_alloc(struct rcar_msi *chip)
665 {
666         int msi;
667
668         mutex_lock(&chip->lock);
669
670         msi = find_first_zero_bit(chip->used, INT_PCI_MSI_NR);
671         if (msi < INT_PCI_MSI_NR)
672                 set_bit(msi, chip->used);
673         else
674                 msi = -ENOSPC;
675
676         mutex_unlock(&chip->lock);
677
678         return msi;
679 }
680
681 static int rcar_msi_alloc_region(struct rcar_msi *chip, int no_irqs)
682 {
683         int msi;
684
685         mutex_lock(&chip->lock);
686         msi = bitmap_find_free_region(chip->used, INT_PCI_MSI_NR,
687                                       order_base_2(no_irqs));
688         mutex_unlock(&chip->lock);
689
690         return msi;
691 }
692
693 static void rcar_msi_free(struct rcar_msi *chip, unsigned long irq)
694 {
695         mutex_lock(&chip->lock);
696         clear_bit(irq, chip->used);
697         mutex_unlock(&chip->lock);
698 }
699
700 static irqreturn_t rcar_pcie_msi_irq(int irq, void *data)
701 {
702         struct rcar_pcie *pcie = data;
703         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
704         struct device *dev = pcie->dev;
705         unsigned long reg;
706
707         reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
708
709         /* MSI & INTx share an interrupt - we only handle MSI here */
710         if (!reg)
711                 return IRQ_NONE;
712
713         while (reg) {
714                 unsigned int index = find_first_bit(&reg, 32);
715                 unsigned int irq;
716
717                 /* clear the interrupt */
718                 rcar_pci_write_reg(pcie, 1 << index, PCIEMSIFR);
719
720                 irq = irq_find_mapping(msi->domain, index);
721                 if (irq) {
722                         if (test_bit(index, msi->used))
723                                 generic_handle_irq(irq);
724                         else
725                                 dev_info(dev, "unhandled MSI\n");
726                 } else {
727                         /* Unknown MSI, just clear it */
728                         dev_dbg(dev, "unexpected MSI\n");
729                 }
730
731                 /* see if there's any more pending in this vector */
732                 reg = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIFR);
733         }
734
735         return IRQ_HANDLED;
736 }
737
738 static int rcar_msi_setup_irq(struct msi_controller *chip, struct pci_dev *pdev,
739                               struct msi_desc *desc)
740 {
741         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
742         struct rcar_pcie *pcie = container_of(chip, struct rcar_pcie, msi.chip);
743         struct msi_msg msg;
744         unsigned int irq;
745         int hwirq;
746
747         hwirq = rcar_msi_alloc(msi);
748         if (hwirq < 0)
749                 return hwirq;
750
751         irq = irq_find_mapping(msi->domain, hwirq);
752         if (!irq) {
753                 rcar_msi_free(msi, hwirq);
754                 return -EINVAL;
755         }
756
757         irq_set_msi_desc(irq, desc);
758
759         msg.address_lo = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIALR) & ~MSIFE;
760         msg.address_hi = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIAUR);
761         msg.data = hwirq;
762
763         pci_write_msi_msg(irq, &msg);
764
765         return 0;
766 }
767
768 static int rcar_msi_setup_irqs(struct msi_controller *chip,
769                                struct pci_dev *pdev, int nvec, int type)
770 {
771         struct rcar_pcie *pcie = container_of(chip, struct rcar_pcie, msi.chip);
772         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
773         struct msi_desc *desc;
774         struct msi_msg msg;
775         unsigned int irq;
776         int hwirq;
777         int i;
778
779         /* MSI-X interrupts are not supported */
780         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX)
781                 return -EINVAL;
782
783         WARN_ON(!list_is_singular(&pdev->dev.msi_list));
784         desc = list_entry(pdev->dev.msi_list.next, struct msi_desc, list);
785
786         hwirq = rcar_msi_alloc_region(msi, nvec);
787         if (hwirq < 0)
788                 return -ENOSPC;
789
790         irq = irq_find_mapping(msi->domain, hwirq);
791         if (!irq)
792                 return -ENOSPC;
793
794         for (i = 0; i < nvec; i++) {
795                 /*
796                  * irq_create_mapping() called from rcar_pcie_probe() pre-
797                  * allocates descs,  so there is no need to allocate descs here.
798                  * We can therefore assume that if irq_find_mapping() above
799                  * returns non-zero, then the descs are also successfully
800                  * allocated.
801                  */
802                 if (irq_set_msi_desc_off(irq, i, desc)) {
803                         /* TODO: clear */
804                         return -EINVAL;
805                 }
806         }
807
808         desc->nvec_used = nvec;
809         desc->msi_attrib.multiple = order_base_2(nvec);
810
811         msg.address_lo = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIALR) & ~MSIFE;
812         msg.address_hi = rcar_pci_read_reg(pcie, PCIEMSIAUR);
813         msg.data = hwirq;
814
815         pci_write_msi_msg(irq, &msg);
816
817         return 0;
818 }
819
820 static void rcar_msi_teardown_irq(struct msi_controller *chip, unsigned int irq)
821 {
822         struct rcar_msi *msi = to_rcar_msi(chip);
823         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
824
825         rcar_msi_free(msi, d->hwirq);
826 }
827
828 static struct irq_chip rcar_msi_irq_chip = {
829         .name = "R-Car PCIe MSI",
830         .irq_enable = pci_msi_unmask_irq,
831         .irq_disable = pci_msi_mask_irq,
832         .irq_mask = pci_msi_mask_irq,
833         .irq_unmask = pci_msi_unmask_irq,
834 };
835
836 static int rcar_msi_map(struct irq_domain *domain, unsigned int irq,
837                         irq_hw_number_t hwirq)
838 {
839         irq_set_chip_and_handler(irq, &rcar_msi_irq_chip, handle_simple_irq);
840         irq_set_chip_data(irq, domain->host_data);
841
842         return 0;
843 }
844
845 static const struct irq_domain_ops msi_domain_ops = {
846         .map = rcar_msi_map,
847 };
848
849 static int rcar_pcie_enable_msi(struct rcar_pcie *pcie)
850 {
851         struct device *dev = pcie->dev;
852         struct rcar_msi *msi = &pcie->msi;
853         phys_addr_t base;
854         int err, i;
855
856         mutex_init(&msi->lock);
857
858         msi->chip.dev = dev;
859         msi->chip.setup_irq = rcar_msi_setup_irq;
860         msi->chip.setup_irqs = rcar_msi_setup_irqs;
861         msi->chip.teardown_irq = rcar_msi_teardown_irq;
862
863         msi->domain = irq_domain_add_linear(dev->of_node, INT_PCI_MSI_NR,
864                                             &msi_domain_ops, &msi->chip);
865         if (!msi->domain) {
866                 dev_err(dev, "failed to create IRQ domain\n");
867                 return -ENOMEM;
868         }
869
870         for (i = 0; i < INT_PCI_MSI_NR; i++)
871                 irq_create_mapping(msi->domain, i);
872
873         /* Two irqs are for MSI, but they are also used for non-MSI irqs */
874         err = devm_request_irq(dev, msi->irq1, rcar_pcie_msi_irq,
875                                IRQF_SHARED | IRQF_NO_THREAD,
876                                rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
877         if (err < 0) {
878                 dev_err(dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
879                 goto err;
880         }
881
882         err = devm_request_irq(dev, msi->irq2, rcar_pcie_msi_irq,
883                                IRQF_SHARED | IRQF_NO_THREAD,
884                                rcar_msi_irq_chip.name, pcie);
885         if (err < 0) {
886                 dev_err(dev, "failed to request IRQ: %d\n", err);
887                 goto err;
888         }
889
890         /* setup MSI data target */
891         msi->pages = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
892         if (!msi->pages) {
893                 err = -ENOMEM;
894                 goto err;
895         }
896         base = virt_to_phys((void *)msi->pages);
897
898         rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(base) | MSIFE, PCIEMSIALR);
899         rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(base), PCIEMSIAUR);
900
901         /* enable all MSI interrupts */
902         rcar_pci_write_reg(pcie, 0xffffffff, PCIEMSIIER);
903
904         return 0;
905
906 err:
907         irq_domain_remove(msi->domain);
908         return err;
909 }
910
911 static int rcar_pcie_get_resources(struct rcar_pcie *pcie)
912 {
913         struct device *dev = pcie->dev;
914         struct resource res;
915         int err, i;
916
917         err = of_address_to_resource(dev->of_node, 0, &res);
918         if (err)
919                 return err;
920
921         pcie->base = devm_ioremap_resource(dev, &res);
922         if (IS_ERR(pcie->base))
923                 return PTR_ERR(pcie->base);
924
925         pcie->clk = devm_clk_get(dev, "pcie");
926         if (IS_ERR(pcie->clk)) {
927                 dev_err(dev, "cannot get platform clock\n");
928                 return PTR_ERR(pcie->clk);
929         }
930         err = clk_prepare_enable(pcie->clk);
931         if (err)
932                 return err;
933
934         pcie->bus_clk = devm_clk_get(dev, "pcie_bus");
935         if (IS_ERR(pcie->bus_clk)) {
936                 dev_err(dev, "cannot get pcie bus clock\n");
937                 err = PTR_ERR(pcie->bus_clk);
938                 goto fail_clk;
939         }
940         err = clk_prepare_enable(pcie->bus_clk);
941         if (err)
942                 goto fail_clk;
943
944         i = irq_of_parse_and_map(dev->of_node, 0);
945         if (!i) {
946                 dev_err(dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
947                 err = -ENOENT;
948                 goto err_map_reg;
949         }
950         pcie->msi.irq1 = i;
951
952         i = irq_of_parse_and_map(dev->of_node, 1);
953         if (!i) {
954                 dev_err(dev, "cannot get platform resources for msi interrupt\n");
955                 err = -ENOENT;
956                 goto err_map_reg;
957         }
958         pcie->msi.irq2 = i;
959
960         return 0;
961
962 err_map_reg:
963         clk_disable_unprepare(pcie->bus_clk);
964 fail_clk:
965         clk_disable_unprepare(pcie->clk);
966
967         return err;
968 }
969
970 static int rcar_pcie_inbound_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
971                                     struct of_pci_range *range,
972                                     int *index)
973 {
974         u64 restype = range->flags;
975         u64 cpu_addr = range->cpu_addr;
976         u64 cpu_end = range->cpu_addr + range->size;
977         u64 pci_addr = range->pci_addr;
978         u32 flags = LAM_64BIT | LAR_ENABLE;
979         u64 mask;
980         u64 size;
981         int idx = *index;
982
983         if (restype & IORESOURCE_PREFETCH)
984                 flags |= LAM_PREFETCH;
985
986         /*
987          * If the size of the range is larger than the alignment of the start
988          * address, we have to use multiple entries to perform the mapping.
989          */
990         if (cpu_addr > 0) {
991                 unsigned long nr_zeros = __ffs64(cpu_addr);
992                 u64 alignment = 1ULL << nr_zeros;
993
994                 size = min(range->size, alignment);
995         } else {
996                 size = range->size;
997         }
998         /* Hardware supports max 4GiB inbound region */
999         size = min(size, 1ULL << 32);
1000
1001         mask = roundup_pow_of_two(size) - 1;
1002         mask &= ~0xf;
1003
1004         while (cpu_addr < cpu_end) {
1005                 /*
1006                  * Set up 64-bit inbound regions as the range parser doesn't
1007                  * distinguish between 32 and 64-bit types.
1008                  */
1009                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(pci_addr),
1010                                    PCIEPRAR(idx));
1011                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(cpu_addr), PCIELAR(idx));
1012                 rcar_pci_write_reg(pcie, lower_32_bits(mask) | flags,
1013                                    PCIELAMR(idx));
1014
1015                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(pci_addr),
1016                                    PCIEPRAR(idx + 1));
1017                 rcar_pci_write_reg(pcie, upper_32_bits(cpu_addr),
1018                                    PCIELAR(idx + 1));
1019                 rcar_pci_write_reg(pcie, 0, PCIELAMR(idx + 1));
1020
1021                 pci_addr += size;
1022                 cpu_addr += size;
1023                 idx += 2;
1024
1025                 if (idx > MAX_NR_INBOUND_MAPS) {
1026                         dev_err(pcie->dev, "Failed to map inbound regions!\n");
1027                         return -EINVAL;
1028                 }
1029         }
1030         *index = idx;
1031
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 static int pci_dma_range_parser_init(struct of_pci_range_parser *parser,
1036                                      struct device_node *node)
1037 {
1038         const int na = 3, ns = 2;
1039         int rlen;
1040
1041         parser->node = node;
1042         parser->pna = of_n_addr_cells(node);
1043         parser->np = parser->pna + na + ns;
1044
1045         parser->range = of_get_property(node, "dma-ranges", &rlen);
1046         if (!parser->range)
1047                 return -ENOENT;
1048
1049         parser->end = parser->range + rlen / sizeof(__be32);
1050         return 0;
1051 }
1052
1053 static int rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(struct rcar_pcie *pcie,
1054                                           struct device_node *np)
1055 {
1056         struct of_pci_range range;
1057         struct of_pci_range_parser parser;
1058         int index = 0;
1059         int err;
1060
1061         if (pci_dma_range_parser_init(&parser, np))
1062                 return -EINVAL;
1063
1064         /* Get the dma-ranges from DT */
1065         for_each_of_pci_range(&parser, &range) {
1066                 u64 end = range.cpu_addr + range.size - 1;
1067
1068                 dev_dbg(pcie->dev, "0x%08x 0x%016llx..0x%016llx -> 0x%016llx\n",
1069                         range.flags, range.cpu_addr, end, range.pci_addr);
1070
1071                 err = rcar_pcie_inbound_ranges(pcie, &range, &index);
1072                 if (err)
1073                         return err;
1074         }
1075
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 static const struct of_device_id rcar_pcie_of_match[] = {
1080         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7779", .data = rcar_pcie_hw_init_h1 },
1081         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7790",
1082           .data = rcar_pcie_hw_init_gen2 },
1083         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7791",
1084           .data = rcar_pcie_hw_init_gen2 },
1085         { .compatible = "renesas,pcie-rcar-gen2",
1086           .data = rcar_pcie_hw_init_gen2 },
1087         { .compatible = "renesas,pcie-r8a7795", .data = rcar_pcie_hw_init },
1088         { .compatible = "renesas,pcie-rcar-gen3", .data = rcar_pcie_hw_init },
1089         {},
1090 };
1091
1092 static int rcar_pcie_parse_request_of_pci_ranges(struct rcar_pcie *pci)
1093 {
1094         int err;
1095         struct device *dev = pci->dev;
1096         struct device_node *np = dev->of_node;
1097         resource_size_t iobase;
1098         struct resource_entry *win, *tmp;
1099
1100         err = of_pci_get_host_bridge_resources(np, 0, 0xff, &pci->resources,
1101                                                &iobase);
1102         if (err)
1103                 return err;
1104
1105         err = devm_request_pci_bus_resources(dev, &pci->resources);
1106         if (err)
1107                 goto out_release_res;
1108
1109         resource_list_for_each_entry_safe(win, tmp, &pci->resources) {
1110                 struct resource *res = win->res;
1111
1112                 if (resource_type(res) == IORESOURCE_IO) {
1113                         err = devm_pci_remap_iospace(dev, res, iobase);
1114                         if (err) {
1115                                 dev_warn(dev, "error %d: failed to map resource %pR\n",
1116                                          err, res);
1117
1118                                 resource_list_destroy_entry(win);
1119                         }
1120                 }
1121         }
1122
1123         return 0;
1124
1125 out_release_res:
1126         pci_free_resource_list(&pci->resources);
1127         return err;
1128 }
1129
1130 static int rcar_pcie_probe(struct platform_device *pdev)
1131 {
1132         struct device *dev = &pdev->dev;
1133         struct rcar_pcie *pcie;
1134         unsigned int data;
1135         int err;
1136         int (*hw_init_fn)(struct rcar_pcie *);
1137         struct pci_host_bridge *bridge;
1138
1139         bridge = pci_alloc_host_bridge(sizeof(*pcie));
1140         if (!bridge)
1141                 return -ENOMEM;
1142
1143         pcie = pci_host_bridge_priv(bridge);
1144
1145         pcie->dev = dev;
1146
1147         INIT_LIST_HEAD(&pcie->resources);
1148
1149         err = rcar_pcie_parse_request_of_pci_ranges(pcie);
1150         if (err)
1151                 goto err_free_bridge;
1152
1153         err = rcar_pcie_get_resources(pcie);
1154         if (err < 0) {
1155                 dev_err(dev, "failed to request resources: %d\n", err);
1156                 goto err_free_resource_list;
1157         }
1158
1159         err = rcar_pcie_parse_map_dma_ranges(pcie, dev->of_node);
1160         if (err)
1161                 goto err_free_resource_list;
1162
1163         pm_runtime_enable(dev);
1164         err = pm_runtime_get_sync(dev);
1165         if (err < 0) {
1166                 dev_err(dev, "pm_runtime_get_sync failed\n");
1167                 goto err_pm_disable;
1168         }
1169
1170         /* Failure to get a link might just be that no cards are inserted */
1171         hw_init_fn = of_device_get_match_data(dev);
1172         err = hw_init_fn(pcie);
1173         if (err) {
1174                 dev_info(dev, "PCIe link down\n");
1175                 err = -ENODEV;
1176                 goto err_pm_put;
1177         }
1178
1179         data = rcar_pci_read_reg(pcie, MACSR);
1180         dev_info(dev, "PCIe x%d: link up\n", (data >> 20) & 0x3f);
1181
1182         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI)) {
1183                 err = rcar_pcie_enable_msi(pcie);
1184                 if (err < 0) {
1185                         dev_err(dev,
1186                                 "failed to enable MSI support: %d\n",
1187                                 err);
1188                         goto err_pm_put;
1189                 }
1190         }
1191
1192         err = rcar_pcie_enable(pcie);
1193         if (err)
1194                 goto err_pm_put;
1195
1196         return 0;
1197
1198 err_pm_put:
1199         pm_runtime_put(dev);
1200
1201 err_pm_disable:
1202         pm_runtime_disable(dev);
1203
1204 err_free_resource_list:
1205         pci_free_resource_list(&pcie->resources);
1206 err_free_bridge:
1207         pci_free_host_bridge(bridge);
1208
1209         return err;
1210 }
1211
1212 static struct platform_driver rcar_pcie_driver = {
1213         .driver = {
1214                 .name = "rcar-pcie",
1215                 .of_match_table = rcar_pcie_of_match,
1216                 .suppress_bind_attrs = true,
1217         },
1218         .probe = rcar_pcie_probe,
1219 };
1220 builtin_platform_driver(rcar_pcie_driver);