Quelle  pcs-lynx.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0+ OR BSD-3-Clause)
/* Copyright 2020 NXP
 * Lynx PCS MDIO helpers
 */

#include <linux/mdio.h>
#include <linux/phylink.h>
#include <linux/pcs-lynx.h>
#include <linux/property.h>

#define SGMII_CLOCK_PERIOD_NS  8 /* PCS is clocked at 125 MHz */
#define LINK_TIMER_VAL(ns)  ((u32)((ns) / SGMII_CLOCK_PERIOD_NS))

#define LINK_TIMER_LO   0x12
#define LINK_TIMER_HI   0x13
#define IF_MODE    0x14
#define IF_MODE_SGMII_EN  BIT(0)
#define IF_MODE_USE_SGMII_AN  BIT(1)
#define IF_MODE_SPEED(x)  (((x) << 2) & GENMASK(3, 2))
#define IF_MODE_SPEED_MSK  GENMASK(3, 2)
#define IF_MODE_HALF_DUPLEX  BIT(4)

struct lynx_pcs {
 struct phylink_pcs pcs;
 struct mdio_device *mdio;
};

enum sgmii_speed {
 SGMII_SPEED_10  = 0,
 SGMII_SPEED_100  = 1,
 SGMII_SPEED_1000 = 2,
 SGMII_SPEED_2500 = 2,
};

#define phylink_pcs_to_lynx(pl_pcs) container_of((pl_pcs), struct lynx_pcs, pcs)
#define lynx_to_phylink_pcs(lynx) (&(lynx)->pcs)

static unsigned int lynx_pcs_inband_caps(struct phylink_pcs *pcs,
      phy_interface_t interface)
{
 switch (interface) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_1000BASEX:
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_QSGMII:
  return LINK_INBAND_DISABLE | LINK_INBAND_ENABLE;

 case PHY_INTERFACE_MODE_10GBASER:
 case PHY_INTERFACE_MODE_2500BASEX:
  return LINK_INBAND_DISABLE;

 case PHY_INTERFACE_MODE_USXGMII:
  return LINK_INBAND_ENABLE;

 default:
  return 0;
 }
}

static void lynx_pcs_get_state_usxgmii(struct mdio_device *pcs,
           struct phylink_link_state *state)
{
 struct mii_bus *bus = pcs->bus;
 int addr = pcs->addr;
 int status, lpa;

 status = mdiobus_c45_read(bus, addr, MDIO_MMD_VEND2, MII_BMSR);
 if (status < 0)
  return;

 state->link = !!(status & MDIO_STAT1_LSTATUS);
 state->an_complete = !!(status & MDIO_AN_STAT1_COMPLETE);
 if (!state->link || !state->an_complete)
  return;

 lpa = mdiobus_c45_read(bus, addr, MDIO_MMD_VEND2, MII_LPA);
 if (lpa < 0)
  return;

 phylink_decode_usxgmii_word(state, lpa);
}

static void lynx_pcs_get_state_2500basex(struct mdio_device *pcs,
      struct phylink_link_state *state)
{
 int bmsr;

 bmsr = mdiodev_read(pcs, MII_BMSR);
 if (bmsr < 0) {
  state->link = false;
  return;
 }

 state->link = !!(bmsr & BMSR_LSTATUS);
 state->an_complete = !!(bmsr & BMSR_ANEGCOMPLETE);
 if (!state->link)
  return;

 state->speed = SPEED_2500;
 state->pause |= MLO_PAUSE_TX | MLO_PAUSE_RX;
 state->duplex = DUPLEX_FULL;
}

static void lynx_pcs_get_state(struct phylink_pcs *pcs, unsigned int neg_mode,
          struct phylink_link_state *state)
{
 struct lynx_pcs *lynx = phylink_pcs_to_lynx(pcs);

 switch (state->interface) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_1000BASEX:
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_QSGMII:
  phylink_mii_c22_pcs_get_state(lynx->mdio, neg_mode, state);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_2500BASEX:
  lynx_pcs_get_state_2500basex(lynx->mdio, state);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_USXGMII:
  lynx_pcs_get_state_usxgmii(lynx->mdio, state);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_10GBASER:
  phylink_mii_c45_pcs_get_state(lynx->mdio, state);
  break;
 default:
  break;
 }

 dev_dbg(&lynx->mdio->dev,
  "mode=%s/%s/%s link=%u an_complete=%u\n",
  phy_modes(state->interface),
  phy_speed_to_str(state->speed),
  phy_duplex_to_str(state->duplex),
  state->link, state->an_complete);
}

static int lynx_pcs_config_giga(struct mdio_device *pcs,
    phy_interface_t interface,
    const unsigned long *advertising,
    unsigned int neg_mode)
{
 int link_timer_ns;
 u32 link_timer;
 u16 if_mode;
 int err;

 link_timer_ns = phylink_get_link_timer_ns(interface);
 if (link_timer_ns > 0) {
  link_timer = LINK_TIMER_VAL(link_timer_ns);

  mdiodev_write(pcs, LINK_TIMER_LO, link_timer & 0xffff);
  mdiodev_write(pcs, LINK_TIMER_HI, link_timer >> 16);
 }

 if (interface == PHY_INTERFACE_MODE_1000BASEX) {
  if_mode = 0;
 } else {
  /* SGMII and QSGMII */
  if_mode = IF_MODE_SGMII_EN;
  if (neg_mode == PHYLINK_PCS_NEG_INBAND_ENABLED)
   if_mode |= IF_MODE_USE_SGMII_AN;
 }

 err = mdiodev_modify(pcs, IF_MODE,
        IF_MODE_SGMII_EN | IF_MODE_USE_SGMII_AN,
        if_mode);
 if (err)
  return err;

 return phylink_mii_c22_pcs_config(pcs, interface, advertising,
       neg_mode);
}

static int lynx_pcs_config_usxgmii(struct mdio_device *pcs,
       const unsigned long *advertising,
       unsigned int neg_mode)
{
 struct mii_bus *bus = pcs->bus;
 int addr = pcs->addr;

 if (neg_mode != PHYLINK_PCS_NEG_INBAND_ENABLED) {
  dev_err(&pcs->dev, "USXGMII only supports in-band AN for now\n");
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 /* Configure device ability for the USXGMII Replicator */
 return mdiobus_c45_write(bus, addr, MDIO_MMD_VEND2, MII_ADVERTISE,
     MDIO_USXGMII_10G | MDIO_USXGMII_LINK |
     MDIO_USXGMII_FULL_DUPLEX |
     ADVERTISE_SGMII | ADVERTISE_LPACK);
}

static int lynx_pcs_config(struct phylink_pcs *pcs, unsigned int neg_mode,
      phy_interface_t ifmode,
      const unsigned long *advertising, bool permit)
{
 struct lynx_pcs *lynx = phylink_pcs_to_lynx(pcs);

 switch (ifmode) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_1000BASEX:
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_QSGMII:
  return lynx_pcs_config_giga(lynx->mdio, ifmode, advertising,
         neg_mode);
 case PHY_INTERFACE_MODE_2500BASEX:
  if (neg_mode == PHYLINK_PCS_NEG_INBAND_ENABLED) {
   dev_err(&lynx->mdio->dev,
    "AN not supported on 3.125GHz SerDes lane\n");
   return -EOPNOTSUPP;
  }
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_USXGMII:
  return lynx_pcs_config_usxgmii(lynx->mdio, advertising,
            neg_mode);
 case PHY_INTERFACE_MODE_10GBASER:
  /* Nothing to do here for 10GBASER */
  break;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 return 0;
}

static void lynx_pcs_an_restart(struct phylink_pcs *pcs)
{
 struct lynx_pcs *lynx = phylink_pcs_to_lynx(pcs);

 phylink_mii_c22_pcs_an_restart(lynx->mdio);
}

static void lynx_pcs_link_up_sgmii(struct mdio_device *pcs,
       unsigned int neg_mode,
       int speed, int duplex)
{
 u16 if_mode = 0, sgmii_speed;

 /* The PCS needs to be configured manually only
  * when not operating on in-band mode
 */
 if (neg_mode == PHYLINK_PCS_NEG_INBAND_ENABLED)
  return;

 if (duplex == DUPLEX_HALF)
  if_mode |= IF_MODE_HALF_DUPLEX;

 switch (speed) {
 case SPEED_1000:
  sgmii_speed = SGMII_SPEED_1000;
  break;
 case SPEED_100:
  sgmii_speed = SGMII_SPEED_100;
  break;
 case SPEED_10:
  sgmii_speed = SGMII_SPEED_10;
  break;
 case SPEED_UNKNOWN:
  /* Silently don't do anything */
  return;
 default:
  dev_err(&pcs->dev, "Invalid PCS speed %d\n", speed);
  return;
 }
 if_mode |= IF_MODE_SPEED(sgmii_speed);

 mdiodev_modify(pcs, IF_MODE,
         IF_MODE_HALF_DUPLEX | IF_MODE_SPEED_MSK,
         if_mode);
}

/* 2500Base-X is SerDes protocol 7 on Felix and 6 on ENETC. It is a SerDes lane
 * clocked at 3.125 GHz which encodes symbols with 8b/10b and does not have
 * auto-negotiation of any link parameters. Electrically it is compatible with
 * a single lane of XAUI.
 * The hardware reference manual wants to call this mode SGMII, but it isn't
 * really, since the fundamental features of SGMII:
 * - Downgrading the link speed by duplicating symbols
 * - Auto-negotiation
 * are not there.
 * The speed is configured at 1000 in the IF_MODE because the clock frequency
 * is actually given by a PLL configured in the Reset Configuration Word (RCW).
 * Since there is no difference between fixed speed SGMII w/o AN and 802.3z w/o
 * AN, we call this PHY interface type 2500Base-X. In case a PHY negotiates a
 * lower link speed on line side, the system-side interface remains fixed at
 * 2500 Mbps and we do rate adaptation through pause frames.
 */
static void lynx_pcs_link_up_2500basex(struct mdio_device *pcs,
           unsigned int neg_mode,
           int speed, int duplex)
{
 u16 if_mode = 0;

 if (neg_mode == PHYLINK_PCS_NEG_INBAND_ENABLED) {
  dev_err(&pcs->dev, "AN not supported for 2500BaseX\n");
  return;
 }

 if (duplex == DUPLEX_HALF)
  if_mode |= IF_MODE_HALF_DUPLEX;
 if_mode |= IF_MODE_SPEED(SGMII_SPEED_2500);

 mdiodev_modify(pcs, IF_MODE,
         IF_MODE_HALF_DUPLEX | IF_MODE_SPEED_MSK,
         if_mode);
}

static void lynx_pcs_link_up(struct phylink_pcs *pcs, unsigned int neg_mode,
        phy_interface_t interface,
        int speed, int duplex)
{
 struct lynx_pcs *lynx = phylink_pcs_to_lynx(pcs);

 switch (interface) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_QSGMII:
  lynx_pcs_link_up_sgmii(lynx->mdio, neg_mode, speed, duplex);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_2500BASEX:
  lynx_pcs_link_up_2500basex(lynx->mdio, neg_mode, speed, duplex);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_USXGMII:
  /* At the moment, only in-band AN is supported for USXGMII
   * so nothing to do in link_up
 */
  break;
 default:
  break;
 }
}

static const struct phylink_pcs_ops lynx_pcs_phylink_ops = {
 .pcs_inband_caps = lynx_pcs_inband_caps,
 .pcs_get_state = lynx_pcs_get_state,
 .pcs_config = lynx_pcs_config,
 .pcs_an_restart = lynx_pcs_an_restart,
 .pcs_link_up = lynx_pcs_link_up,
};

static const phy_interface_t lynx_interfaces[] = {
 PHY_INTERFACE_MODE_SGMII,
 PHY_INTERFACE_MODE_QSGMII,
 PHY_INTERFACE_MODE_1000BASEX,
 PHY_INTERFACE_MODE_2500BASEX,
 PHY_INTERFACE_MODE_10GBASER,
 PHY_INTERFACE_MODE_USXGMII,
};

static struct phylink_pcs *lynx_pcs_create(struct mdio_device *mdio)
{
 struct lynx_pcs *lynx;
 int i;

 lynx = kzalloc(sizeof(*lynx), GFP_KERNEL);
 if (!lynx)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 mdio_device_get(mdio);
 lynx->mdio = mdio;
 lynx->pcs.ops = &lynx_pcs_phylink_ops;
 lynx->pcs.poll = true;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(lynx_interfaces); i++)
  __set_bit(lynx_interfaces[i], lynx->pcs.supported_interfaces);

 return lynx_to_phylink_pcs(lynx);
}

struct phylink_pcs *lynx_pcs_create_mdiodev(struct mii_bus *bus, int addr)
{
 struct mdio_device *mdio;
 struct phylink_pcs *pcs;

 mdio = mdio_device_create(bus, addr);
 if (IS_ERR(mdio))
  return ERR_CAST(mdio);

 pcs = lynx_pcs_create(mdio);

 /* lynx_create() has taken a refcount on the mdiodev if it was
  * successful. If lynx_create() fails, this will free the mdio
  * device here. In any case, we don't need to hold our reference
  * anymore, and putting it here will allow mdio_device_put() in
  * lynx_destroy() to automatically free the mdio device.
 */
 mdio_device_put(mdio);

 return pcs;
}
EXPORT_SYMBOL(lynx_pcs_create_mdiodev);

/*
 * lynx_pcs_create_fwnode() creates a lynx PCS instance from the fwnode
 * device indicated by node.
 *
 * Returns:
 *  -ENODEV if the fwnode is marked unavailable
 *  -EPROBE_DEFER if we fail to find the device
 *  -ENOMEM if we fail to allocate memory
 *  pointer to a phylink_pcs on success
 */
struct phylink_pcs *lynx_pcs_create_fwnode(struct fwnode_handle *node)
{
 struct mdio_device *mdio;
 struct phylink_pcs *pcs;

 if (!fwnode_device_is_available(node))
  return ERR_PTR(-ENODEV);

 mdio = fwnode_mdio_find_device(node);
 if (!mdio)
  return ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);

 pcs = lynx_pcs_create(mdio);

 /* lynx_create() has taken a refcount on the mdiodev if it was
  * successful. If lynx_create() fails, this will free the mdio
  * device here. In any case, we don't need to hold our reference
  * anymore, and putting it here will allow mdio_device_put() in
  * lynx_destroy() to automatically free the mdio device.
 */
 mdio_device_put(mdio);

 return pcs;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(lynx_pcs_create_fwnode);

void lynx_pcs_destroy(struct phylink_pcs *pcs)
{
 struct lynx_pcs *lynx = phylink_pcs_to_lynx(pcs);

 mdio_device_put(lynx->mdio);
 kfree(lynx);
}
EXPORT_SYMBOL(lynx_pcs_destroy);

MODULE_DESCRIPTION("NXP Lynx PCS phylink library");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");