Quelle  dwmac-meson8b.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Amlogic Meson8b, Meson8m2 and GXBB DWMAC glue layer
 *
 * Copyright (C) 2016 Martin Blumenstingl <martin.blumenstingl@googlemail.com>
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/clk-provider.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/ethtool.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_net.h>
#include <linux/mfd/syscon.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/stmmac.h>

#include "stmmac_platform.h"

#define PRG_ETH0   0x0

#define PRG_ETH0_RGMII_MODE  BIT(0)

#define PRG_ETH0_EXT_PHY_MODE_MASK GENMASK(2, 0)
#define PRG_ETH0_EXT_RGMII_MODE  1
#define PRG_ETH0_EXT_RMII_MODE  4

/* mux to choose between fclk_div2 (bit unset) and mpll2 (bit set) */
#define PRG_ETH0_CLK_M250_SEL_MASK GENMASK(4, 4)

/* TX clock delay in ns = "8ns / 4 * tx_dly_val" (where 8ns are exactly one
 * cycle of the 125MHz RGMII TX clock):
 * 0ns = 0x0, 2ns = 0x1, 4ns = 0x2, 6ns = 0x3
 */
#define PRG_ETH0_TXDLY_MASK  GENMASK(6, 5)

/* divider for the result of m250_sel */
#define PRG_ETH0_CLK_M250_DIV_SHIFT 7
#define PRG_ETH0_CLK_M250_DIV_WIDTH 3

#define PRG_ETH0_RGMII_TX_CLK_EN 10

#define PRG_ETH0_INVERTED_RMII_CLK BIT(11)
#define PRG_ETH0_TX_AND_PHY_REF_CLK BIT(12)

/* Bypass (= 0, the signal from the GPIO input directly connects to the
 * internal sampling) or enable (= 1) the internal logic for RXEN and RXD[3:0]
 * timing tuning.
 */
#define PRG_ETH0_ADJ_ENABLE  BIT(13)
/* Controls whether the RXEN and RXD[3:0] signals should be aligned with the
 * input RX rising/falling edge and sent to the Ethernet internals. This sets
 * the automatically delay and skew automatically (internally).
 */
#define PRG_ETH0_ADJ_SETUP  BIT(14)
/* An internal counter based on the "timing-adjustment" clock. The counter is
 * cleared on both, the falling and rising edge of the RX_CLK. This selects the
 * delay (= the counter value) when to start sampling RXEN and RXD[3:0].
 */
#define PRG_ETH0_ADJ_DELAY  GENMASK(19, 15)
/* Adjusts the skew between each bit of RXEN and RXD[3:0]. If a signal has a
 * large input delay, the bit for that signal (RXEN = bit 0, RXD[3] = bit 1,
 * ...) can be configured to be 1 to compensate for a delay of about 1ns.
 */
#define PRG_ETH0_ADJ_SKEW  GENMASK(24, 20)

#define PRG_ETH1   0x4

/* Defined for adding a delay to the input RX_CLK for better timing.
 * Each step is 200ps. These bits are used with external RGMII PHYs
 * because RGMII RX only has the small window. cfg_rxclk_dly can
 * adjust the window between RX_CLK and RX_DATA and improve the stability
 * of "rx data valid".
 */
#define PRG_ETH1_CFG_RXCLK_DLY  GENMASK(19, 16)

struct meson8b_dwmac;

struct meson8b_dwmac_data {
 int (*set_phy_mode)(struct meson8b_dwmac *dwmac);
 bool has_prg_eth1_rgmii_rx_delay;
};

struct meson8b_dwmac {
 struct device   *dev;
 void __iomem   *regs;

 const struct meson8b_dwmac_data *data;
 phy_interface_t   phy_mode;
 struct clk   *rgmii_tx_clk;
 u32    tx_delay_ns;
 u32    rx_delay_ps;
 struct clk   *timing_adj_clk;
};

struct meson8b_dwmac_clk_configs {
 struct clk_mux  m250_mux;
 struct clk_divider m250_div;
 struct clk_fixed_factor fixed_div2;
 struct clk_gate  rgmii_tx_en;
};

static void meson8b_dwmac_mask_bits(struct meson8b_dwmac *dwmac, u32 reg,
        u32 mask, u32 value)
{
 u32 data;

 data = readl(dwmac->regs + reg);
 data &= ~mask;
 data |= (value & mask);

 writel(data, dwmac->regs + reg);
}

static struct clk *meson8b_dwmac_register_clk(struct meson8b_dwmac *dwmac,
           const char *name_suffix,
           const struct clk_parent_data *parents,
           int num_parents,
           const struct clk_ops *ops,
           struct clk_hw *hw)
{
 struct clk_init_data init = { };
 char clk_name[32];

 snprintf(clk_name, sizeof(clk_name), "%s#%s", dev_name(dwmac->dev),
   name_suffix);

 init.name = clk_name;
 init.ops = ops;
 init.flags = CLK_SET_RATE_PARENT;
 init.parent_data = parents;
 init.num_parents = num_parents;

 hw->init = &init;

 return devm_clk_register(dwmac->dev, hw);
}

static int meson8b_init_rgmii_tx_clk(struct meson8b_dwmac *dwmac)
{
 struct clk *clk;
 struct device *dev = dwmac->dev;
 static const struct clk_parent_data mux_parents[] = {
  { .fw_name = "clkin0", },
  { .index = -1, },
 };
 static const struct clk_div_table div_table[] = {
  { .div = 2, .val = 2, },
  { .div = 3, .val = 3, },
  { .div = 4, .val = 4, },
  { .div = 5, .val = 5, },
  { .div = 6, .val = 6, },
  { .div = 7, .val = 7, },
  { /* end of array */ }
 };
 struct meson8b_dwmac_clk_configs *clk_configs;
 struct clk_parent_data parent_data = { };

 clk_configs = devm_kzalloc(dev, sizeof(*clk_configs), GFP_KERNEL);
 if (!clk_configs)
  return -ENOMEM;

 clk_configs->m250_mux.reg = dwmac->regs + PRG_ETH0;
 clk_configs->m250_mux.shift = __ffs(PRG_ETH0_CLK_M250_SEL_MASK);
 clk_configs->m250_mux.mask = PRG_ETH0_CLK_M250_SEL_MASK >>
         clk_configs->m250_mux.shift;
 clk = meson8b_dwmac_register_clk(dwmac, "m250_sel", mux_parents,
      ARRAY_SIZE(mux_parents), &clk_mux_ops,
      &clk_configs->m250_mux.hw);
 if (WARN_ON(IS_ERR(clk)))
  return PTR_ERR(clk);

 parent_data.hw = &clk_configs->m250_mux.hw;
 clk_configs->m250_div.reg = dwmac->regs + PRG_ETH0;
 clk_configs->m250_div.shift = PRG_ETH0_CLK_M250_DIV_SHIFT;
 clk_configs->m250_div.width = PRG_ETH0_CLK_M250_DIV_WIDTH;
 clk_configs->m250_div.table = div_table;
 clk_configs->m250_div.flags = CLK_DIVIDER_ALLOW_ZERO |
          CLK_DIVIDER_ROUND_CLOSEST;
 clk = meson8b_dwmac_register_clk(dwmac, "m250_div", &parent_data, 1,
      &clk_divider_ops,
      &clk_configs->m250_div.hw);
 if (WARN_ON(IS_ERR(clk)))
  return PTR_ERR(clk);

 parent_data.hw = &clk_configs->m250_div.hw;
 clk_configs->fixed_div2.mult = 1;
 clk_configs->fixed_div2.div = 2;
 clk = meson8b_dwmac_register_clk(dwmac, "fixed_div2", &parent_data, 1,
      &clk_fixed_factor_ops,
      &clk_configs->fixed_div2.hw);
 if (WARN_ON(IS_ERR(clk)))
  return PTR_ERR(clk);

 parent_data.hw = &clk_configs->fixed_div2.hw;
 clk_configs->rgmii_tx_en.reg = dwmac->regs + PRG_ETH0;
 clk_configs->rgmii_tx_en.bit_idx = PRG_ETH0_RGMII_TX_CLK_EN;
 clk = meson8b_dwmac_register_clk(dwmac, "rgmii_tx_en", &parent_data, 1,
      &clk_gate_ops,
      &clk_configs->rgmii_tx_en.hw);
 if (WARN_ON(IS_ERR(clk)))
  return PTR_ERR(clk);

 dwmac->rgmii_tx_clk = clk;

 return 0;
}

static int meson8b_set_phy_mode(struct meson8b_dwmac *dwmac)
{
 switch (dwmac->phy_mode) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_RXID:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_ID:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_TXID:
  /* enable RGMII mode */
  meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0,
     PRG_ETH0_RGMII_MODE,
     PRG_ETH0_RGMII_MODE);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_RMII:
  /* disable RGMII mode -> enables RMII mode */
  meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0,
     PRG_ETH0_RGMII_MODE, 0);
  break;
 default:
  dev_err(dwmac->dev, "fail to set phy-mode %s\n",
   phy_modes(dwmac->phy_mode));
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int meson_axg_set_phy_mode(struct meson8b_dwmac *dwmac)
{
 switch (dwmac->phy_mode) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_RXID:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_ID:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_TXID:
  /* enable RGMII mode */
  meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0,
     PRG_ETH0_EXT_PHY_MODE_MASK,
     PRG_ETH0_EXT_RGMII_MODE);
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_RMII:
  /* disable RGMII mode -> enables RMII mode */
  meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0,
     PRG_ETH0_EXT_PHY_MODE_MASK,
     PRG_ETH0_EXT_RMII_MODE);
  break;
 default:
  dev_err(dwmac->dev, "fail to set phy-mode %s\n",
   phy_modes(dwmac->phy_mode));
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static void meson8b_clk_disable_unprepare(void *data)
{
 clk_disable_unprepare(data);
}

static int meson8b_devm_clk_prepare_enable(struct meson8b_dwmac *dwmac,
        struct clk *clk)
{
 int ret;

 ret = clk_prepare_enable(clk);
 if (ret)
  return ret;

 return devm_add_action_or_reset(dwmac->dev,
     meson8b_clk_disable_unprepare, clk);
}

static int meson8b_init_rgmii_delays(struct meson8b_dwmac *dwmac)
{
 u32 tx_dly_config, rx_adj_config, cfg_rxclk_dly, delay_config;
 int ret;

 rx_adj_config = 0;
 cfg_rxclk_dly = 0;
 tx_dly_config = FIELD_PREP(PRG_ETH0_TXDLY_MASK,
       dwmac->tx_delay_ns >> 1);

 if (dwmac->data->has_prg_eth1_rgmii_rx_delay)
  cfg_rxclk_dly = FIELD_PREP(PRG_ETH1_CFG_RXCLK_DLY,
        dwmac->rx_delay_ps / 200);
 else if (dwmac->rx_delay_ps == 2000)
  rx_adj_config = PRG_ETH0_ADJ_ENABLE | PRG_ETH0_ADJ_SETUP;

 switch (dwmac->phy_mode) {
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
  delay_config = tx_dly_config | rx_adj_config;
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_RXID:
  delay_config = tx_dly_config;
  cfg_rxclk_dly = 0;
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_TXID:
  delay_config = rx_adj_config;
  break;
 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_ID:
 case PHY_INTERFACE_MODE_RMII:
  delay_config = 0;
  cfg_rxclk_dly = 0;
  break;
 default:
  dev_err(dwmac->dev, "unsupported phy-mode %s\n",
   phy_modes(dwmac->phy_mode));
  return -EINVAL;
 }

 if (delay_config & PRG_ETH0_ADJ_ENABLE) {
  if (!dwmac->timing_adj_clk) {
   dev_err(dwmac->dev,
    "The timing-adjustment clock is mandatory for the RX delay re-timing\n");
   return -EINVAL;
  }

  /* The timing adjustment logic is driven by a separate clock */
  ret = meson8b_devm_clk_prepare_enable(dwmac,
            dwmac->timing_adj_clk);
  if (ret) {
   dev_err(dwmac->dev,
    "Failed to enable the timing-adjustment clock\n");
   return ret;
  }
 }

 meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0, PRG_ETH0_TXDLY_MASK |
    PRG_ETH0_ADJ_ENABLE | PRG_ETH0_ADJ_SETUP |
    PRG_ETH0_ADJ_DELAY | PRG_ETH0_ADJ_SKEW,
    delay_config);

 meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH1, PRG_ETH1_CFG_RXCLK_DLY,
    cfg_rxclk_dly);

 return 0;
}

static int meson8b_init_prg_eth(struct meson8b_dwmac *dwmac)
{
 int ret;

 if (phy_interface_mode_is_rgmii(dwmac->phy_mode)) {
  /* only relevant for RMII mode -> disable in RGMII mode */
  meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0,
     PRG_ETH0_INVERTED_RMII_CLK, 0);

  /* Configure the 125MHz RGMII TX clock, the IP block changes
 * the output automatically (= without us having to configure
 * a register) based on the line-speed (125MHz for Gbit speeds,
 * 25MHz for 100Mbit/s and 2.5MHz for 10Mbit/s).
 */
  ret = clk_set_rate(dwmac->rgmii_tx_clk, 125 * 1000 * 1000);
  if (ret) {
   dev_err(dwmac->dev,
    "failed to set RGMII TX clock\n");
   return ret;
  }

  ret = meson8b_devm_clk_prepare_enable(dwmac,
            dwmac->rgmii_tx_clk);
  if (ret) {
   dev_err(dwmac->dev,
    "failed to enable the RGMII TX clock\n");
   return ret;
  }
 } else {
  /* invert internal clk_rmii_i to generate 25/2.5 tx_rx_clk */
  meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0,
     PRG_ETH0_INVERTED_RMII_CLK,
     PRG_ETH0_INVERTED_RMII_CLK);
 }

 /* enable TX_CLK and PHY_REF_CLK generator */
 meson8b_dwmac_mask_bits(dwmac, PRG_ETH0, PRG_ETH0_TX_AND_PHY_REF_CLK,
    PRG_ETH0_TX_AND_PHY_REF_CLK);

 return 0;
}

static int meson8b_dwmac_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct plat_stmmacenet_data *plat_dat;
 struct stmmac_resources stmmac_res;
 struct meson8b_dwmac *dwmac;
 int ret;

 ret = stmmac_get_platform_resources(pdev, &stmmac_res);
 if (ret)
  return ret;

 plat_dat = devm_stmmac_probe_config_dt(pdev, stmmac_res.mac);
 if (IS_ERR(plat_dat))
  return PTR_ERR(plat_dat);

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

 dwmac->data = (const struct meson8b_dwmac_data *)
  of_device_get_match_data(&pdev->dev);
 if (!dwmac->data)
  return -EINVAL;
 dwmac->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 1);
 if (IS_ERR(dwmac->regs))
  return PTR_ERR(dwmac->regs);

 dwmac->dev = &pdev->dev;
 dwmac->phy_mode = plat_dat->phy_interface;

 /* use 2ns as fallback since this value was previously hardcoded */
 if (of_property_read_u32(pdev->dev.of_node, "amlogic,tx-delay-ns",
     &dwmac->tx_delay_ns))
  dwmac->tx_delay_ns = 2;

 /* RX delay defaults to 0ps since this is what many boards use */
 if (of_property_read_u32(pdev->dev.of_node, "rx-internal-delay-ps",
     &dwmac->rx_delay_ps)) {
  if (!of_property_read_u32(pdev->dev.of_node,
       "amlogic,rx-delay-ns",
       &dwmac->rx_delay_ps))
   /* convert ns to ps */
   dwmac->rx_delay_ps *= 1000;
 }

 if (dwmac->data->has_prg_eth1_rgmii_rx_delay) {
  if (dwmac->rx_delay_ps > 3000 || dwmac->rx_delay_ps % 200) {
   dev_err(dwmac->dev,
    "The RGMII RX delay range is 0..3000ps in 200ps steps");
   return -EINVAL;
  }
 } else {
  if (dwmac->rx_delay_ps != 0 && dwmac->rx_delay_ps != 2000) {
   dev_err(dwmac->dev,
    "The only allowed RGMII RX delays values are: 0ps, 2000ps");
   return -EINVAL;
  }
 }

 dwmac->timing_adj_clk = devm_clk_get_optional(dwmac->dev,
            "timing-adjustment");
 if (IS_ERR(dwmac->timing_adj_clk))
  return PTR_ERR(dwmac->timing_adj_clk);

 ret = meson8b_init_rgmii_delays(dwmac);
 if (ret)
  return ret;

 ret = meson8b_init_rgmii_tx_clk(dwmac);
 if (ret)
  return ret;

 ret = dwmac->data->set_phy_mode(dwmac);
 if (ret)
  return ret;

 ret = meson8b_init_prg_eth(dwmac);
 if (ret)
  return ret;

 plat_dat->bsp_priv = dwmac;

 return stmmac_dvr_probe(&pdev->dev, plat_dat, &stmmac_res);
}

static const struct meson8b_dwmac_data meson8b_dwmac_data = {
 .set_phy_mode = meson8b_set_phy_mode,
 .has_prg_eth1_rgmii_rx_delay = false,
};

static const struct meson8b_dwmac_data meson_axg_dwmac_data = {
 .set_phy_mode = meson_axg_set_phy_mode,
 .has_prg_eth1_rgmii_rx_delay = false,
};

static const struct meson8b_dwmac_data meson_g12a_dwmac_data = {
 .set_phy_mode = meson_axg_set_phy_mode,
 .has_prg_eth1_rgmii_rx_delay = true,
};

static const struct of_device_id meson8b_dwmac_match[] = {
 {
  .compatible = "amlogic,meson8b-dwmac",
  .data = &meson8b_dwmac_data,
 },
 {
  .compatible = "amlogic,meson8m2-dwmac",
  .data = &meson8b_dwmac_data,
 },
 {
  .compatible = "amlogic,meson-gxbb-dwmac",
  .data = &meson8b_dwmac_data,
 },
 {
  .compatible = "amlogic,meson-axg-dwmac",
  .data = &meson_axg_dwmac_data,
 },
 {
  .compatible = "amlogic,meson-g12a-dwmac",
  .data = &meson_g12a_dwmac_data,
 },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, meson8b_dwmac_match);

static struct platform_driver meson8b_dwmac_driver = {
 .probe  = meson8b_dwmac_probe,
 .remove = stmmac_pltfr_remove,
 .driver = {
  .name           = "meson8b-dwmac",
  .pm  = &stmmac_pltfr_pm_ops,
  .of_match_table = meson8b_dwmac_match,
 },
};
module_platform_driver(meson8b_dwmac_driver);

MODULE_AUTHOR("Martin Blumenstingl ");
MODULE_DESCRIPTION("Amlogic Meson8b, Meson8m2 and GXBB DWMAC glue layer");
MODULE_LICENSE("GPL v2");