Quelle  r8a779f0-ether-serdes.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Renesas Ethernet SERDES device driver
 *
 * Copyright (C) 2022 Renesas Electronics Corporation
 */

#include <linux/delay.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/iopoll.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/phy.h>
#include <linux/phy/phy.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/reset.h>

#define R8A779F0_ETH_SERDES_NUM   3
#define R8A779F0_ETH_SERDES_OFFSET  0x0400
#define R8A779F0_ETH_SERDES_BANK_SELECT  0x03fc
#define R8A779F0_ETH_SERDES_TIMEOUT_US  100000
#define R8A779F0_ETH_SERDES_NUM_RETRY_LINKUP 3

struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data;
struct r8a779f0_eth_serdes_channel {
 struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data *dd;
 struct phy *phy;
 void __iomem *addr;
 phy_interface_t phy_interface;
 int speed;
 int index;
};

struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data {
 void __iomem *addr;
 struct platform_device *pdev;
 struct reset_control *reset;
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel channel[R8A779F0_ETH_SERDES_NUM];
 bool initialized;
};

/*
 * The datasheet describes initialization procedure without any information
 * about registers' name/bits. So, this is all black magic to initialize
 * the hardware.
 */
static void r8a779f0_eth_serdes_write32(void __iomem *addr, u32 offs, u32 bank, u32 data)
{
 iowrite32(bank, addr + R8A779F0_ETH_SERDES_BANK_SELECT);
 iowrite32(data, addr + offs);
}

static u32 r8a779f0_eth_serdes_read32(void __iomem *addr, u32 offs,  u32 bank)
{
 iowrite32(bank, addr + R8A779F0_ETH_SERDES_BANK_SELECT);

 return ioread32(addr + offs);
}

static int
r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel,
        u32 offs, u32 bank, u32 mask, u32 expected)
{
 int ret;
 u32 val;

 iowrite32(bank, channel->addr + R8A779F0_ETH_SERDES_BANK_SELECT);

 ret = readl_poll_timeout_atomic(channel->addr + offs, val,
     (val & mask) == expected,
     1, R8A779F0_ETH_SERDES_TIMEOUT_US);
 if (ret)
  dev_dbg(&channel->phy->dev,
   "%s: index %d, offs %x, bank %x, mask %x, expected %x\n",
    __func__, channel->index, offs, bank, mask, expected);

 return ret;
}

static int
r8a779f0_eth_serdes_common_init_ram(struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data *dd)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel;
 int i, ret;

 for (i = 0; i < R8A779F0_ETH_SERDES_NUM; i++) {
  channel = &dd->channel[i];
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x026c, 0x180, BIT(0), 0x01);
  if (ret)
   return ret;
 }

 r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x026c, 0x180, 0x03);

 return ret;
}

static int
r8a779f0_eth_serdes_common_setting(struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data *dd = channel->dd;

 switch (channel->phy_interface) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x0244, 0x180, 0x0097);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x01d0, 0x180, 0x0060);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x01d8, 0x180, 0x2200);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x01d4, 0x180, 0x0000);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x01e0, 0x180, 0x003d);
  return 0;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }
}

static int
r8a779f0_eth_serdes_chan_setting(struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel)
{
 int ret;

 switch (channel->phy_interface) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x380, 0x2000);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x01c0, 0x180, 0x0011);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0248, 0x180, 0x0540);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0258, 0x180, 0x0015);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0144, 0x180, 0x0100);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x01a0, 0x180, 0x0000);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00d0, 0x180, 0x0002);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0150, 0x180, 0x0003);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00c8, 0x180, 0x0100);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0148, 0x180, 0x0100);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0174, 0x180, 0x0000);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0160, 0x180, 0x0007);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x01ac, 0x180, 0x0000);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00c4, 0x180, 0x0310);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00c8, 0x180, 0x0101);
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x00c8, 0x0180, BIT(0), 0);
  if (ret)
   return ret;

  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0148, 0x180, 0x0101);
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0148, 0x0180, BIT(0), 0);
  if (ret)
   return ret;

  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00c4, 0x180, 0x1310);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00d8, 0x180, 0x1800);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00dc, 0x180, 0x0000);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x001c, 0x300, 0x0001);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x380, 0x2100);
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0000, 0x0380, BIT(8), 0);
  if (ret)
   return ret;

  if (channel->speed == 1000)
   r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x1f00, 0x0140);
  else if (channel->speed == 100)
   r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x1f00, 0x2100);

  /* For AN_ON */
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0004, 0x1f80, 0x0005);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0028, 0x1f80, 0x07a1);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x1f80, 0x0208);
  break;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 return 0;
}

static int
r8a779f0_eth_serdes_chan_speed(struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel)
{
 int ret;

 switch (channel->phy_interface) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
  /* For AN_ON */
  if (channel->speed == 1000)
   r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x1f00, 0x1140);
  else if (channel->speed == 100)
   r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0000, 0x1f00, 0x3100);
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0008, 0x1f80, BIT(0), 1);
  if (ret)
   return ret;
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0008, 0x1f80, 0x0000);
  break;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 return 0;
}


static int r8a779f0_eth_serdes_monitor_linkup(struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel)
{
 int i, ret;

 for (i = 0; i < R8A779F0_ETH_SERDES_NUM_RETRY_LINKUP; i++) {
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0004, 0x300,
         BIT(2), BIT(2));
  if (!ret)
   break;

  /* restart */
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0144, 0x180, 0x0100);
  udelay(1);
  r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0144, 0x180, 0x0000);
 }

 return ret;
}

static int r8a779f0_eth_serdes_hw_init(struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data *dd = channel->dd;
 int i, ret;

 if (dd->initialized)
  return 0;

 reset_control_reset(dd->reset);

 usleep_range(1000, 2000);

 ret = r8a779f0_eth_serdes_common_init_ram(dd);
 if (ret)
  return ret;

 for (i = 0; i < R8A779F0_ETH_SERDES_NUM; i++) {
  ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(&dd->channel[i], 0x0000,
         0x300, BIT(15), 0);
  if (ret)
   return ret;
 }

 for (i = 0; i < R8A779F0_ETH_SERDES_NUM; i++)
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->channel[i].addr, 0x03d4, 0x380, 0x0443);

 ret = r8a779f0_eth_serdes_common_setting(channel);
 if (ret)
  return ret;

 for (i = 0; i < R8A779F0_ETH_SERDES_NUM; i++)
  r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->channel[i].addr, 0x03d0, 0x380, 0x0001);


 r8a779f0_eth_serdes_write32(dd->addr, 0x0000, 0x380, 0x8000);

 ret = r8a779f0_eth_serdes_common_init_ram(dd);
 if (ret)
  return ret;

 return r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(&dd->channel[0], 0x0000, 0x380, BIT(15), 0);
}

static int r8a779f0_eth_serdes_init(struct phy *p)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel = phy_get_drvdata(p);
 int ret;

 ret = r8a779f0_eth_serdes_hw_init(channel);
 if (!ret)
  channel->dd->initialized = true;

 return ret;
}

static int r8a779f0_eth_serdes_exit(struct phy *p)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel = phy_get_drvdata(p);

 channel->dd->initialized = false;

 return 0;
}

static int r8a779f0_eth_serdes_hw_init_late(struct r8a779f0_eth_serdes_channel
*channel)
{
 int ret;
 u32 val;

 ret = r8a779f0_eth_serdes_chan_setting(channel);
 if (ret)
  return ret;

 ret = r8a779f0_eth_serdes_chan_speed(channel);
 if (ret)
  return ret;

 r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x03c0, 0x380, 0x0000);

 r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x03d0, 0x380, 0x0000);

 val = r8a779f0_eth_serdes_read32(channel->addr, 0x00c0, 0x180);
 r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00c0, 0x180, val | BIT(8));
 ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0100, 0x180, BIT(0), 1);
 if (ret)
  return ret;
 r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x00c0, 0x180, val & ~BIT(8));
 ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0100, 0x180, BIT(0), 0);
 if (ret)
  return ret;

 val = r8a779f0_eth_serdes_read32(channel->addr, 0x0144, 0x180);
 r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0144, 0x180, val | BIT(4));
 ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0180, 0x180, BIT(0), 1);
 if (ret)
  return ret;
 r8a779f0_eth_serdes_write32(channel->addr, 0x0144, 0x180, val & ~BIT(4));
 ret = r8a779f0_eth_serdes_reg_wait(channel, 0x0180, 0x180, BIT(0), 0);
 if (ret)
  return ret;

 return r8a779f0_eth_serdes_monitor_linkup(channel);
}

static int r8a779f0_eth_serdes_power_on(struct phy *p)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel = phy_get_drvdata(p);

 return r8a779f0_eth_serdes_hw_init_late(channel);
}

static int r8a779f0_eth_serdes_set_mode(struct phy *p, enum phy_mode mode,
     int submode)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel = phy_get_drvdata(p);

 if (mode != PHY_MODE_ETHERNET)
  return -EOPNOTSUPP;

 switch (submode) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_GMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_USXGMII:
  channel->phy_interface = submode;
  return 0;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }
}

static int r8a779f0_eth_serdes_set_speed(struct phy *p, int speed)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel = phy_get_drvdata(p);

 channel->speed = speed;

 return 0;
}

static const struct phy_ops r8a779f0_eth_serdes_ops = {
 .init  = r8a779f0_eth_serdes_init,
 .exit  = r8a779f0_eth_serdes_exit,
 .power_on = r8a779f0_eth_serdes_power_on,
 .set_mode = r8a779f0_eth_serdes_set_mode,
 .set_speed = r8a779f0_eth_serdes_set_speed,
};

static struct phy *r8a779f0_eth_serdes_xlate(struct device *dev,
          const struct of_phandle_args *args)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data *dd = dev_get_drvdata(dev);

 if (args->args[0] >= R8A779F0_ETH_SERDES_NUM)
  return ERR_PTR(-ENODEV);

 return dd->channel[args->args[0]].phy;
}

static const struct of_device_id r8a779f0_eth_serdes_of_table[] = {
 { .compatible = "renesas,r8a779f0-ether-serdes", },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, r8a779f0_eth_serdes_of_table);

static int r8a779f0_eth_serdes_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct r8a779f0_eth_serdes_drv_data *dd;
 struct phy_provider *provider;
 int i;

 dd = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dd), GFP_KERNEL);
 if (!dd)
  return -ENOMEM;

 platform_set_drvdata(pdev, dd);
 dd->pdev = pdev;
 dd->addr = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 if (IS_ERR(dd->addr))
  return PTR_ERR(dd->addr);

 dd->reset = devm_reset_control_get(&pdev->dev, NULL);
 if (IS_ERR(dd->reset))
  return PTR_ERR(dd->reset);

 for (i = 0; i < R8A779F0_ETH_SERDES_NUM; i++) {
  struct r8a779f0_eth_serdes_channel *channel = &dd->channel[i];

  channel->phy = devm_phy_create(&pdev->dev, NULL,
            &r8a779f0_eth_serdes_ops);
  if (IS_ERR(channel->phy))
   return PTR_ERR(channel->phy);
  channel->addr = dd->addr + R8A779F0_ETH_SERDES_OFFSET * i;
  channel->dd = dd;
  channel->index = i;
  phy_set_drvdata(channel->phy, channel);
 }

 provider = devm_of_phy_provider_register(&pdev->dev,
       r8a779f0_eth_serdes_xlate);
 if (IS_ERR(provider))
  return PTR_ERR(provider);

 pm_runtime_enable(&pdev->dev);
 pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);

 return 0;
}

static void r8a779f0_eth_serdes_remove(struct platform_device *pdev)
{
 pm_runtime_put(&pdev->dev);
 pm_runtime_disable(&pdev->dev);

 platform_set_drvdata(pdev, NULL);
}

static struct platform_driver r8a779f0_eth_serdes_driver_platform = {
 .probe = r8a779f0_eth_serdes_probe,
 .remove = r8a779f0_eth_serdes_remove,
 .driver = {
  .name = "r8a779f0_eth_serdes",
  .of_match_table = r8a779f0_eth_serdes_of_table,
 }
};
module_platform_driver(r8a779f0_eth_serdes_driver_platform);
MODULE_AUTHOR("Yoshihiro Shimoda");
MODULE_DESCRIPTION("Renesas Ethernet SERDES device driver");
MODULE_LICENSE("GPL");