drivers/tty/serial/8250/8250_lpss.c

   1 /*
   2  * 8250_lpss.c - Driver for UART on Intel Braswell and various other Intel SoCs
   3  *
   4  * Copyright (C) 2016 Intel Corporation
   5  * Author: Andy Shevchenko <andriy.shevchenko@linux.intel.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/pci.h>
  15 #include <linux/rational.h>
  16
  17 #include <linux/dmaengine.h>
  18 #include <linux/dma/dw.h>
  19
  20 #include "8250.h"
  21
  22 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_QRK_UARTx   0x0936
  23
  24 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_BYT_UART1   0x0f0a
  25 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_BYT_UART2   0x0f0c
  26
  27 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_BSW_UART1   0x228a
  28 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_BSW_UART2   0x228c
  29
  30 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_BDW_UART1   0x9ce3
  31 #define PCI_DEVICE_ID_INTEL_BDW_UART2   0x9ce4
  32
  33 /* Intel LPSS specific registers */
  34
  35 #define BYT_PRV_CLK                     0x800
  36 #define BYT_PRV_CLK_EN                  BIT(0)
  37 #define BYT_PRV_CLK_M_VAL_SHIFT         1
  38 #define BYT_PRV_CLK_N_VAL_SHIFT         16
  39 #define BYT_PRV_CLK_UPDATE              BIT(31)
  40
  41 #define BYT_TX_OVF_INT                  0x820
  42 #define BYT_TX_OVF_INT_MASK             BIT(1)
  43
  44 struct lpss8250;
  45
  46 struct lpss8250_board {
  47         unsigned long freq;
  48         unsigned int base_baud;
  49         int (*setup)(struct lpss8250 *, struct uart_port *p);
  50         void (*exit)(struct lpss8250 *);
  51 };
  52
  53 struct lpss8250 {
  54         int line;
  55         struct lpss8250_board *board;
  56
  57         /* DMA parameters */
  58         struct uart_8250_dma dma;
  59         struct dw_dma_chip dma_chip;
  60         struct dw_dma_slave dma_param;
  61         u8 dma_maxburst;
  62 };
  63
  64 static void byt_set_termios(struct uart_port *p, struct ktermios *termios,
  65                             struct ktermios *old)
  66 {
  67         unsigned int baud = tty_termios_baud_rate(termios);
  68         struct lpss8250 *lpss = p->private_data;
  69         unsigned long fref = lpss->board->freq, fuart = baud * 16;
  70         unsigned long w = BIT(15) - 1;
  71         unsigned long m, n;
  72         u32 reg;
  73
  74         /* Gracefully handle the B0 case: fall back to B9600 */
  75         fuart = fuart ? fuart : 9600 * 16;
  76
  77         /* Get Fuart closer to Fref */
  78         fuart *= rounddown_pow_of_two(fref / fuart);
  79
  80         /*
  81          * For baud rates 0.5M, 1M, 1.5M, 2M, 2.5M, 3M, 3.5M and 4M the
  82          * dividers must be adjusted.
  83          *
  84          * uartclk = (m / n) * 100 MHz, where m <= n
  85          */
  86         rational_best_approximation(fuart, fref, w, w, &m, &n);
  87         p->uartclk = fuart;
  88
  89         /* Reset the clock */
  90         reg = (m << BYT_PRV_CLK_M_VAL_SHIFT) | (n << BYT_PRV_CLK_N_VAL_SHIFT);
  91         writel(reg, p->membase + BYT_PRV_CLK);
  92         reg |= BYT_PRV_CLK_EN | BYT_PRV_CLK_UPDATE;
  93         writel(reg, p->membase + BYT_PRV_CLK);
  94
  95         p->status &= ~UPSTAT_AUTOCTS;
  96         if (termios->c_cflag & CRTSCTS)
  97                 p->status |= UPSTAT_AUTOCTS;
  98
  99         serial8250_do_set_termios(p, termios, old);
 100 }
 101
 102 static unsigned int byt_get_mctrl(struct uart_port *port)
 103 {
 104         unsigned int ret = serial8250_do_get_mctrl(port);
 105
 106         /* Force DCD and DSR signals to permanently be reported as active */
 107         ret |= TIOCM_CAR | TIOCM_DSR;
 108
 109         return ret;
 110 }
 111
 112 static int byt_serial_setup(struct lpss8250 *lpss, struct uart_port *port)
 113 {
 114         struct dw_dma_slave *param = &lpss->dma_param;
 115         struct uart_8250_port *up = up_to_u8250p(port);
 116         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(port->dev);
 117         unsigned int dma_devfn = PCI_DEVFN(PCI_SLOT(pdev->devfn), 0);
 118         struct pci_dev *dma_dev = pci_get_slot(pdev->bus, dma_devfn);
 119
 120         switch (pdev->device) {
 121         case PCI_DEVICE_ID_INTEL_BYT_UART1:
 122         case PCI_DEVICE_ID_INTEL_BSW_UART1:
 123         case PCI_DEVICE_ID_INTEL_BDW_UART1:
 124                 param->src_id = 3;
 125                 param->dst_id = 2;
 126                 break;
 127         case PCI_DEVICE_ID_INTEL_BYT_UART2:
 128         case PCI_DEVICE_ID_INTEL_BSW_UART2:
 129         case PCI_DEVICE_ID_INTEL_BDW_UART2:
 130                 param->src_id = 5;
 131                 param->dst_id = 4;
 132                 break;
 133         default:
 134                 return -EINVAL;
 135         }
 136
 137         param->dma_dev = &dma_dev->dev;
 138         param->m_master = 0;
 139         param->p_master = 1;
 140
 141         /* TODO: Detect FIFO size automaticaly for DesignWare 8250 */
 142         port->fifosize = 64;
 143         up->tx_loadsz = 64;
 144
 145         lpss->dma_maxburst = 16;
 146
 147         port->set_termios = byt_set_termios;
 148         port->get_mctrl = byt_get_mctrl;
 149
 150         /* Disable TX counter interrupts */
 151         writel(BYT_TX_OVF_INT_MASK, port->membase + BYT_TX_OVF_INT);
 152
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 #ifdef CONFIG_SERIAL_8250_DMA
 157 static const struct dw_dma_platform_data qrk_serial_dma_pdata = {
 158         .nr_channels = 2,
 159         .is_private = true,
 160         .chan_allocation_order = CHAN_ALLOCATION_ASCENDING,
 161         .chan_priority = CHAN_PRIORITY_ASCENDING,
 162         .block_size = 4095,
 163         .nr_masters = 1,
 164         .data_width = {4},
 165         .multi_block = {0},
 166 };
 167
 168 static void qrk_serial_setup_dma(struct lpss8250 *lpss, struct uart_port *port)
 169 {
 170         struct uart_8250_dma *dma = &lpss->dma;
 171         struct dw_dma_chip *chip = &lpss->dma_chip;
 172         struct dw_dma_slave *param = &lpss->dma_param;
 173         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(port->dev);
 174         int ret;
 175
 176         chip->dev = &pdev->dev;
 177         chip->irq = pci_irq_vector(pdev, 0);
 178         chip->regs = pci_ioremap_bar(pdev, 1);
 179         chip->pdata = &qrk_serial_dma_pdata;
 180
 181         /* Falling back to PIO mode if DMA probing fails */
 182         ret = dw_dma_probe(chip);
 183         if (ret)
 184                 return;
 185
 186         pci_try_set_mwi(pdev);
 187
 188         /* Special DMA address for UART */
 189         dma->rx_dma_addr = 0xfffff000;
 190         dma->tx_dma_addr = 0xfffff000;
 191
 192         param->dma_dev = &pdev->dev;
 193         param->src_id = 0;
 194         param->dst_id = 1;
 195         param->hs_polarity = true;
 196
 197         lpss->dma_maxburst = 8;
 198 }
 199
 200 static void qrk_serial_exit_dma(struct lpss8250 *lpss)
 201 {
 202         struct dw_dma_slave *param = &lpss->dma_param;
 203
 204         if (!param->dma_dev)
 205                 return;
 206         dw_dma_remove(&lpss->dma_chip);
 207 }
 208 #else   /* CONFIG_SERIAL_8250_DMA */
 209 static void qrk_serial_setup_dma(struct lpss8250 *lpss, struct uart_port *port) {}
 210 static void qrk_serial_exit_dma(struct lpss8250 *lpss) {}
 211 #endif  /* !CONFIG_SERIAL_8250_DMA */
 212
 213 static int qrk_serial_setup(struct lpss8250 *lpss, struct uart_port *port)
 214 {
 215         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(port->dev);
 216         int ret;
 217
 218         pci_set_master(pdev);
 219
 220         ret = pci_alloc_irq_vectors(pdev, 1, 1, PCI_IRQ_ALL_TYPES);
 221         if (ret < 0)
 222                 return ret;
 223
 224         port->irq = pci_irq_vector(pdev, 0);
 225
 226         qrk_serial_setup_dma(lpss, port);
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 static void qrk_serial_exit(struct lpss8250 *lpss)
 231 {
 232         qrk_serial_exit_dma(lpss);
 233 }
 234
 235 static bool lpss8250_dma_filter(struct dma_chan *chan, void *param)
 236 {
 237         struct dw_dma_slave *dws = param;
 238
 239         if (dws->dma_dev != chan->device->dev)
 240                 return false;
 241
 242         chan->private = dws;
 243         return true;
 244 }
 245
 246 static int lpss8250_dma_setup(struct lpss8250 *lpss, struct uart_8250_port *port)
 247 {
 248         struct uart_8250_dma *dma = &lpss->dma;
 249         struct dw_dma_slave *rx_param, *tx_param;
 250         struct device *dev = port->port.dev;
 251
 252         if (!lpss->dma_param.dma_dev)
 253                 return 0;
 254
 255         rx_param = devm_kzalloc(dev, sizeof(*rx_param), GFP_KERNEL);
 256         if (!rx_param)
 257                 return -ENOMEM;
 258
 259         tx_param = devm_kzalloc(dev, sizeof(*tx_param), GFP_KERNEL);
 260         if (!tx_param)
 261                 return -ENOMEM;
 262
 263         *rx_param = lpss->dma_param;
 264         dma->rxconf.src_maxburst = lpss->dma_maxburst;
 265
 266         *tx_param = lpss->dma_param;
 267         dma->txconf.dst_maxburst = lpss->dma_maxburst;
 268
 269         dma->fn = lpss8250_dma_filter;
 270         dma->rx_param = rx_param;
 271         dma->tx_param = tx_param;
 272
 273         port->dma = dma;
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 static int lpss8250_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
 278 {
 279         struct uart_8250_port uart;
 280         struct lpss8250 *lpss;
 281         int ret;
 282
 283         ret = pcim_enable_device(pdev);
 284         if (ret)
 285                 return ret;
 286
 287         lpss = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*lpss), GFP_KERNEL);
 288         if (!lpss)
 289                 return -ENOMEM;
 290
 291         lpss->board = (struct lpss8250_board *)id->driver_data;
 292
 293         memset(&uart, 0, sizeof(struct uart_8250_port));
 294
 295         uart.port.dev = &pdev->dev;
 296         uart.port.irq = pdev->irq;
 297         uart.port.private_data = lpss;
 298         uart.port.type = PORT_16550A;
 299         uart.port.iotype = UPIO_MEM;
 300         uart.port.regshift = 2;
 301         uart.port.uartclk = lpss->board->base_baud * 16;
 302         uart.port.flags = UPF_SHARE_IRQ | UPF_FIXED_PORT | UPF_FIXED_TYPE;
 303         uart.capabilities = UART_CAP_FIFO | UART_CAP_AFE;
 304         uart.port.mapbase = pci_resource_start(pdev, 0);
 305         uart.port.membase = pcim_iomap(pdev, 0, 0);
 306         if (!uart.port.membase)
 307                 return -ENOMEM;
 308
 309         ret = lpss->board->setup(lpss, &uart.port);
 310         if (ret)
 311                 return ret;
 312
 313         ret = lpss8250_dma_setup(lpss, &uart);
 314         if (ret)
 315                 goto err_exit;
 316
 317         ret = serial8250_register_8250_port(&uart);
 318         if (ret < 0)
 319                 goto err_exit;
 320
 321         lpss->line = ret;
 322
 323         pci_set_drvdata(pdev, lpss);
 324         return 0;
 325
 326 err_exit:
 327         if (lpss->board->exit)
 328                 lpss->board->exit(lpss);
 329         return ret;
 330 }
 331
 332 static void lpss8250_remove(struct pci_dev *pdev)
 333 {
 334         struct lpss8250 *lpss = pci_get_drvdata(pdev);
 335
 336         serial8250_unregister_port(lpss->line);
 337
 338         if (lpss->board->exit)
 339                 lpss->board->exit(lpss);
 340 }
 341
 342 static const struct lpss8250_board byt_board = {
 343         .freq = 100000000,
 344         .base_baud = 2764800,
 345         .setup = byt_serial_setup,
 346 };
 347
 348 static const struct lpss8250_board qrk_board = {
 349         .freq = 44236800,
 350         .base_baud = 2764800,
 351         .setup = qrk_serial_setup,
 352         .exit = qrk_serial_exit,
 353 };
 354
 355 #define LPSS_DEVICE(id, board) { PCI_VDEVICE(INTEL, id), (kernel_ulong_t)&board }
 356
 357 static const struct pci_device_id pci_ids[] = {
 358         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_QRK_UARTx, qrk_board),
 359         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_BYT_UART1, byt_board),
 360         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_BYT_UART2, byt_board),
 361         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_BSW_UART1, byt_board),
 362         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_BSW_UART2, byt_board),
 363         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_BDW_UART1, byt_board),
 364         LPSS_DEVICE(PCI_DEVICE_ID_INTEL_BDW_UART2, byt_board),
 365         { },
 366 };
 367 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pci_ids);
 368
 369 static struct pci_driver lpss8250_pci_driver = {
 370         .name           = "8250_lpss",
 371         .id_table       = pci_ids,
 372         .probe          = lpss8250_probe,
 373         .remove         = lpss8250_remove,
 374 };
 375
 376 module_pci_driver(lpss8250_pci_driver);
 377
 378 MODULE_AUTHOR("Intel Corporation");
 379 MODULE_LICENSE("GPL v2");
 380 MODULE_DESCRIPTION("Intel LPSS UART driver");