arch/powerpc/cpu/mpc8260/ether_fcc.c

   1 /*
   2  * MPC8260 FCC Fast Ethernet
   3  *
   4  * Copyright (c) 2000 MontaVista Software, Inc.   Dan Malek (dmalek@jlc.net)
   5  *
   6  * (C) Copyright 2000 Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
   7  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
   8  *
   9  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
  10  */
  11
  12 /*
  13  * MPC8260 FCC Fast Ethernet
  14  * Basic ET HW initialization and packet RX/TX routines
  15  *
  16  * This code will not perform the IO port configuration. This should be
  17  * done in the iop_conf_t structure specific for the board.
  18  *
  19  * TODO:
  20  * add a PHY driver to do the negotiation
  21  * reflect negotiation results in FPSMR
  22  * look for ways to configure the board specific stuff elsewhere, eg.
  23  *    config_xxx.h or the board directory
  24  */
  25
  26 #include <common.h>
  27 #include <malloc.h>
  28 #include <asm/cpm_8260.h>
  29 #include <mpc8260.h>
  30 #include <command.h>
  31 #include <config.h>
  32 #include <net.h>
  33
  34 #if defined(CONFIG_MII) || defined(CONFIG_CMD_MII)
  35 #include <miiphy.h>
  36 #endif
  37
  38 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  39
  40 #if defined(CONFIG_ETHER_ON_FCC) && defined(CONFIG_CMD_NET)
  41
  42 static struct ether_fcc_info_s
  43 {
  44         int ether_index;
  45         int proff_enet;
  46         ulong cpm_cr_enet_sblock;
  47         ulong cpm_cr_enet_page;
  48         ulong cmxfcr_mask;
  49         ulong cmxfcr_value;
  50 }
  51         ether_fcc_info[] =
  52 {
  53 #ifdef CONFIG_ETHER_ON_FCC1
  54 {
  55         0,
  56         PROFF_FCC1,
  57         CPM_CR_FCC1_SBLOCK,
  58         CPM_CR_FCC1_PAGE,
  59         CONFIG_SYS_CMXFCR_MASK1,
  60         CONFIG_SYS_CMXFCR_VALUE1
  61 },
  62 #endif
  63
  64 #ifdef CONFIG_ETHER_ON_FCC2
  65 {
  66         1,
  67         PROFF_FCC2,
  68         CPM_CR_FCC2_SBLOCK,
  69         CPM_CR_FCC2_PAGE,
  70         CONFIG_SYS_CMXFCR_MASK2,
  71         CONFIG_SYS_CMXFCR_VALUE2
  72 },
  73 #endif
  74
  75 #ifdef CONFIG_ETHER_ON_FCC3
  76 {
  77         2,
  78         PROFF_FCC3,
  79         CPM_CR_FCC3_SBLOCK,
  80         CPM_CR_FCC3_PAGE,
  81         CONFIG_SYS_CMXFCR_MASK3,
  82         CONFIG_SYS_CMXFCR_VALUE3
  83 },
  84 #endif
  85 };
  86
  87 /*---------------------------------------------------------------------*/
  88
  89 /* Maximum input DMA size.  Must be a should(?) be a multiple of 4. */
  90 #define PKT_MAXDMA_SIZE         1520
  91
  92 /* The FCC stores dest/src/type, data, and checksum for receive packets. */
  93 #define PKT_MAXBUF_SIZE         1518
  94 #define PKT_MINBUF_SIZE         64
  95
  96 /* Maximum input buffer size.  Must be a multiple of 32. */
  97 #define PKT_MAXBLR_SIZE         1536
  98
  99 #define TOUT_LOOP 1000000
 100
 101 #define TX_BUF_CNT 2
 102 #ifdef __GNUC__
 103 static char txbuf[TX_BUF_CNT][PKT_MAXBLR_SIZE] __attribute__ ((aligned(8)));
 104 #else
 105 #error "txbuf must be 64-bit aligned"
 106 #endif
 107
 108 static uint rxIdx;      /* index of the current RX buffer */
 109 static uint txIdx;      /* index of the current TX buffer */
 110
 111 /*
 112  * FCC Ethernet Tx and Rx buffer descriptors.
 113  * Provide for Double Buffering
 114  * Note: PKTBUFSRX is defined in net.h
 115  */
 116
 117 typedef volatile struct rtxbd {
 118     cbd_t rxbd[PKTBUFSRX];
 119     cbd_t txbd[TX_BUF_CNT];
 120 } RTXBD;
 121
 122 /*  Good news: the FCC supports external BDs! */
 123 #ifdef __GNUC__
 124 static RTXBD rtx __attribute__ ((aligned(8)));
 125 #else
 126 #error "rtx must be 64-bit aligned"
 127 #endif
 128
 129 static int fec_send(struct eth_device *dev, void *packet, int length)
 130 {
 131     int i;
 132     int result = 0;
 133
 134     if (length <= 0) {
 135         printf("fec: bad packet size: %d\n", length);
 136         goto out;
 137     }
 138
 139     for(i=0; rtx.txbd[txIdx].cbd_sc & BD_ENET_TX_READY; i++) {
 140         if (i >= TOUT_LOOP) {
 141             puts ("fec: tx buffer not ready\n");
 142             goto out;
 143         }
 144     }
 145
 146     rtx.txbd[txIdx].cbd_bufaddr = (uint)packet;
 147     rtx.txbd[txIdx].cbd_datlen = length;
 148     rtx.txbd[txIdx].cbd_sc |= (BD_ENET_TX_READY | BD_ENET_TX_LAST |
 149                                BD_ENET_TX_WRAP);
 150
 151     for(i=0; rtx.txbd[txIdx].cbd_sc & BD_ENET_TX_READY; i++) {
 152         if (i >= TOUT_LOOP) {
 153             puts ("fec: tx error\n");
 154             goto out;
 155         }
 156     }
 157
 158 #ifdef ET_DEBUG
 159     printf("cycles: %d status: %04x\n", i, rtx.txbd[txIdx].cbd_sc);
 160 #endif
 161
 162     /* return only status bits */
 163     result = rtx.txbd[txIdx].cbd_sc & BD_ENET_TX_STATS;
 164
 165 out:
 166     return result;
 167 }
 168
 169 static int fec_recv(struct eth_device* dev)
 170 {
 171     int length;
 172
 173     for (;;)
 174     {
 175         if (rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc & BD_ENET_RX_EMPTY) {
 176             length = -1;
 177             break;     /* nothing received - leave for() loop */
 178         }
 179         length = rtx.rxbd[rxIdx].cbd_datlen;
 180
 181         if (rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc & 0x003f) {
 182             printf("fec: rx error %04x\n", rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc);
 183         }
 184         else {
 185             /* Pass the packet up to the protocol layers. */
 186             net_process_received_packet(net_rx_packets[rxIdx], length - 4);
 187         }
 188
 189
 190         /* Give the buffer back to the FCC. */
 191         rtx.rxbd[rxIdx].cbd_datlen = 0;
 192
 193         /* wrap around buffer index when necessary */
 194         if ((rxIdx + 1) >= PKTBUFSRX) {
 195             rtx.rxbd[PKTBUFSRX - 1].cbd_sc = (BD_ENET_RX_WRAP | BD_ENET_RX_EMPTY);
 196             rxIdx = 0;
 197         }
 198         else {
 199             rtx.rxbd[rxIdx].cbd_sc = BD_ENET_RX_EMPTY;
 200             rxIdx++;
 201         }
 202     }
 203     return length;
 204 }
 205
 206
 207 static int fec_init(struct eth_device* dev, bd_t *bis)
 208 {
 209     struct ether_fcc_info_s * info = dev->priv;
 210     int i;
 211     volatile immap_t *immr = (immap_t *)CONFIG_SYS_IMMR;
 212     volatile cpm8260_t *cp = &(immr->im_cpm);
 213     fcc_enet_t *pram_ptr;
 214     unsigned long mem_addr;
 215
 216 #if 0
 217     mii_discover_phy();
 218 #endif
 219
 220     /* 28.9 - (1-2): ioports have been set up already */
 221
 222     /* 28.9 - (3): connect FCC's tx and rx clocks */
 223     immr->im_cpmux.cmx_uar = 0;
 224     immr->im_cpmux.cmx_fcr = (immr->im_cpmux.cmx_fcr & ~info->cmxfcr_mask) |
 225                                                         info->cmxfcr_value;
 226
 227     /* 28.9 - (4): GFMR: disable tx/rx, CCITT CRC, Mode Ethernet */
 228     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_gfmr =
 229       FCC_GFMR_MODE_ENET | FCC_GFMR_TCRC_32;
 230
 231     /* 28.9 - (5): FPSMR: enable full duplex, select CCITT CRC for Ethernet */
 232     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fpsmr = CONFIG_SYS_FCC_PSMR | FCC_PSMR_ENCRC;
 233
 234     /* 28.9 - (6): FDSR: Ethernet Syn */
 235     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fdsr = 0xD555;
 236
 237     /* reset indeces to current rx/tx bd (see eth_send()/eth_rx()) */
 238     rxIdx = 0;
 239     txIdx = 0;
 240
 241     /* Setup Receiver Buffer Descriptors */
 242     for (i = 0; i < PKTBUFSRX; i++)
 243     {
 244       rtx.rxbd[i].cbd_sc = BD_ENET_RX_EMPTY;
 245       rtx.rxbd[i].cbd_datlen = 0;
 246       rtx.rxbd[i].cbd_bufaddr = (uint)net_rx_packets[i];
 247     }
 248     rtx.rxbd[PKTBUFSRX - 1].cbd_sc |= BD_ENET_RX_WRAP;
 249
 250     /* Setup Ethernet Transmitter Buffer Descriptors */
 251     for (i = 0; i < TX_BUF_CNT; i++)
 252     {
 253       rtx.txbd[i].cbd_sc = (BD_ENET_TX_PAD | BD_ENET_TX_LAST | BD_ENET_TX_TC);
 254       rtx.txbd[i].cbd_datlen = 0;
 255       rtx.txbd[i].cbd_bufaddr = (uint)&txbuf[i][0];
 256     }
 257     rtx.txbd[TX_BUF_CNT - 1].cbd_sc |= BD_ENET_TX_WRAP;
 258
 259     /* 28.9 - (7): initialise parameter ram */
 260     pram_ptr = (fcc_enet_t *)&(immr->im_dprambase[info->proff_enet]);
 261
 262     /* clear whole structure to make sure all reserved fields are zero */
 263     memset((void*)pram_ptr, 0, sizeof(fcc_enet_t));
 264
 265     /*
 266      * common Parameter RAM area
 267      *
 268      * Allocate space in the reserved FCC area of DPRAM for the
 269      * internal buffers.  No one uses this space (yet), so we
 270      * can do this.  Later, we will add resource management for
 271      * this area.
 272      */
 273     mem_addr = CPM_FCC_SPECIAL_BASE + ((info->ether_index) * 64);
 274     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_riptr = mem_addr;
 275     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tiptr = mem_addr+32;
 276     /*
 277      * Set maximum bytes per receive buffer.
 278      * It must be a multiple of 32.
 279      */
 280     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_mrblr = PKT_MAXBLR_SIZE;
 281     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB |
 282                                        CONFIG_SYS_CPMFCR_RAMTYPE) << 24;
 283     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rbase = (unsigned int)(&rtx.rxbd[rxIdx]);
 284     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB |
 285                                        CONFIG_SYS_CPMFCR_RAMTYPE) << 24;
 286     pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tbase = (unsigned int)(&rtx.txbd[txIdx]);
 287
 288     /* protocol-specific area */
 289     pram_ptr->fen_cmask = 0xdebb20e3;   /* CRC mask */
 290     pram_ptr->fen_cpres = 0xffffffff;   /* CRC preset */
 291     pram_ptr->fen_retlim = 15;          /* Retry limit threshold */
 292     pram_ptr->fen_mflr = PKT_MAXBUF_SIZE;   /* maximum frame length register */
 293     /*
 294      * Set Ethernet station address.
 295      *
 296      * This is supplied in the board information structure, so we
 297      * copy that into the controller.
 298      * So, far we have only been given one Ethernet address. We make
 299      * it unique by setting a few bits in the upper byte of the
 300      * non-static part of the address.
 301      */
 302 #define ea eth_get_ethaddr()
 303     pram_ptr->fen_paddrh = (ea[5] << 8) + ea[4];
 304     pram_ptr->fen_paddrm = (ea[3] << 8) + ea[2];
 305     pram_ptr->fen_paddrl = (ea[1] << 8) + ea[0];
 306 #undef ea
 307     pram_ptr->fen_minflr = PKT_MINBUF_SIZE; /* minimum frame length register */
 308     /* pad pointer. use tiptr since we don't need a specific padding char */
 309     pram_ptr->fen_padptr = pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tiptr;
 310     pram_ptr->fen_maxd1 = PKT_MAXDMA_SIZE;      /* maximum DMA1 length */
 311     pram_ptr->fen_maxd2 = PKT_MAXDMA_SIZE;      /* maximum DMA2 length */
 312     pram_ptr->fen_rfthr = 1;
 313     pram_ptr->fen_rfcnt = 1;
 314 #if 0
 315     printf("pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rbase %08lx\n",
 316         pram_ptr->fen_genfcc.fcc_rbase);
 317     printf("pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tbase %08lx\n",
 318         pram_ptr->fen_genfcc.fcc_tbase);
 319 #endif
 320
 321     /* 28.9 - (8): clear out events in FCCE */
 322     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fcce = ~0x0;
 323
 324     /* 28.9 - (9): FCCM: mask all events */
 325     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_fccm = 0;
 326
 327     /* 28.9 - (10-12): we don't use ethernet interrupts */
 328
 329     /* 28.9 - (13)
 330      *
 331      * Let's re-initialize the channel now.  We have to do it later
 332      * than the manual describes because we have just now finished
 333      * the BD initialization.
 334      */
 335     cp->cp_cpcr = mk_cr_cmd(info->cpm_cr_enet_page,
 336                             info->cpm_cr_enet_sblock,
 337                             0x0c,
 338                             CPM_CR_INIT_TRX) | CPM_CR_FLG;
 339     do {
 340         __asm__ __volatile__ ("eieio");
 341     } while (cp->cp_cpcr & CPM_CR_FLG);
 342
 343     /* 28.9 - (14): enable tx/rx in gfmr */
 344     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_gfmr |= FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR;
 345
 346     return 1;
 347 }
 348
 349 static void fec_halt(struct eth_device* dev)
 350 {
 351     struct ether_fcc_info_s * info = dev->priv;
 352     volatile immap_t *immr = (immap_t *)CONFIG_SYS_IMMR;
 353
 354     /* write GFMR: disable tx/rx */
 355     immr->im_fcc[info->ether_index].fcc_gfmr &=
 356                                                 ~(FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR);
 357 }
 358
 359 int fec_initialize(bd_t *bis)
 360 {
 361         struct eth_device* dev;
 362         int i;
 363
 364         for (i = 0; i < sizeof(ether_fcc_info) / sizeof(ether_fcc_info[0]); i++)
 365         {
 366                 dev = (struct eth_device*) malloc(sizeof *dev);
 367                 memset(dev, 0, sizeof *dev);
 368
 369                 sprintf(dev->name, "FCC%d",
 370                         ether_fcc_info[i].ether_index + 1);
 371                 dev->priv   = &ether_fcc_info[i];
 372                 dev->init   = fec_init;
 373                 dev->halt   = fec_halt;
 374                 dev->send   = fec_send;
 375                 dev->recv   = fec_recv;
 376
 377                 eth_register(dev);
 378
 379 #if (defined(CONFIG_MII) || defined(CONFIG_CMD_MII)) \
 380                 && defined(CONFIG_BITBANGMII)
 381                 miiphy_register(dev->name,
 382                                 bb_miiphy_read, bb_miiphy_write);
 383 #endif
 384         }
 385
 386         return 1;
 387 }
 388
 389 #ifdef CONFIG_ETHER_LOOPBACK_TEST
 390
 391 #define ELBT_BUFSZ      1024    /* must be multiple of 32 */
 392
 393 #define ELBT_CRCSZ      4
 394
 395 #define ELBT_NRXBD      4       /* must be at least 2 */
 396 #define ELBT_NTXBD      4
 397
 398 #define ELBT_MAXRXERR   32
 399 #define ELBT_MAXTXERR   32
 400
 401 #define ELBT_CLSWAIT    1000    /* msec to wait for further input frames */
 402
 403 typedef
 404         struct {
 405                 uint off;
 406                 char *lab;
 407         }
 408 elbt_prdesc;
 409
 410 typedef
 411         struct {
 412                 uint _l, _f, m, bc, mc, lg, no, sh, cr, ov, cl;
 413                 uint badsrc, badtyp, badlen, badbit;
 414         }
 415 elbt_rxeacc;
 416
 417 static elbt_prdesc rxeacc_descs[] = {
 418         { offsetof(elbt_rxeacc, _l),            "Not Last in Frame"     },
 419         { offsetof(elbt_rxeacc, _f),            "Not First in Frame"    },
 420         { offsetof(elbt_rxeacc, m),             "Address Miss"          },
 421         { offsetof(elbt_rxeacc, bc),            "Broadcast Address"     },
 422         { offsetof(elbt_rxeacc, mc),            "Multicast Address"     },
 423         { offsetof(elbt_rxeacc, lg),            "Frame Length Violation"},
 424         { offsetof(elbt_rxeacc, no),            "Non-Octet Alignment"   },
 425         { offsetof(elbt_rxeacc, sh),            "Short Frame"           },
 426         { offsetof(elbt_rxeacc, cr),            "CRC Error"             },
 427         { offsetof(elbt_rxeacc, ov),            "Overrun"               },
 428         { offsetof(elbt_rxeacc, cl),            "Collision"             },
 429         { offsetof(elbt_rxeacc, badsrc),        "Bad Src Address"       },
 430         { offsetof(elbt_rxeacc, badtyp),        "Bad Frame Type"        },
 431         { offsetof(elbt_rxeacc, badlen),        "Bad Frame Length"      },
 432         { offsetof(elbt_rxeacc, badbit),        "Data Compare Errors"   },
 433 };
 434 static int rxeacc_ndesc = sizeof (rxeacc_descs) / sizeof (rxeacc_descs[0]);
 435
 436 typedef
 437         struct {
 438                 uint def, hb, lc, rl, rc, un, csl;
 439         }
 440 elbt_txeacc;
 441
 442 static elbt_prdesc txeacc_descs[] = {
 443         { offsetof(elbt_txeacc, def),           "Defer Indication"      },
 444         { offsetof(elbt_txeacc, hb),            "Heartbeat"             },
 445         { offsetof(elbt_txeacc, lc),            "Late Collision"        },
 446         { offsetof(elbt_txeacc, rl),            "Retransmission Limit"  },
 447         { offsetof(elbt_txeacc, rc),            "Retry Count"           },
 448         { offsetof(elbt_txeacc, un),            "Underrun"              },
 449         { offsetof(elbt_txeacc, csl),           "Carrier Sense Lost"    },
 450 };
 451 static int txeacc_ndesc = sizeof (txeacc_descs) / sizeof (txeacc_descs[0]);
 452
 453 typedef
 454         struct {
 455                 uchar rxbufs[ELBT_NRXBD][ELBT_BUFSZ];
 456                 uchar txbufs[ELBT_NTXBD][ELBT_BUFSZ];
 457                 cbd_t rxbd[ELBT_NRXBD];
 458                 cbd_t txbd[ELBT_NTXBD];
 459                 enum { Idle, Running, Closing, Closed } state;
 460                 int proff, page, sblock;
 461                 uint clstime, nsent, ntxerr, nrcvd, nrxerr;
 462                 ushort rxerrs[ELBT_MAXRXERR], txerrs[ELBT_MAXTXERR];
 463                 elbt_rxeacc rxeacc;
 464                 elbt_txeacc txeacc;
 465         } __attribute__ ((aligned(8)))
 466 elbt_chan;
 467
 468 static uchar patbytes[ELBT_NTXBD] = {
 469         0xff, 0xaa, 0x55, 0x00
 470 };
 471 static uint patwords[ELBT_NTXBD] = {
 472         0xffffffff, 0xaaaaaaaa, 0x55555555, 0x00000000
 473 };
 474
 475 #ifdef __GNUC__
 476 static elbt_chan elbt_chans[3] __attribute__ ((aligned(8)));
 477 #else
 478 #error "elbt_chans must be 64-bit aligned"
 479 #endif
 480
 481 #define CPM_CR_GRACEFUL_STOP_TX ((ushort)0x0005)
 482
 483 static elbt_prdesc epram_descs[] = {
 484         { offsetof(fcc_enet_t, fen_crcec),      "CRC Errors"            },
 485         { offsetof(fcc_enet_t, fen_alec),       "Alignment Errors"      },
 486         { offsetof(fcc_enet_t, fen_disfc),      "Discarded Frames"      },
 487         { offsetof(fcc_enet_t, fen_octc),       "Octets"                },
 488         { offsetof(fcc_enet_t, fen_colc),       "Collisions"            },
 489         { offsetof(fcc_enet_t, fen_broc),       "Broadcast Frames"      },
 490         { offsetof(fcc_enet_t, fen_mulc),       "Multicast Frames"      },
 491         { offsetof(fcc_enet_t, fen_uspc),       "Undersize Frames"      },
 492         { offsetof(fcc_enet_t, fen_frgc),       "Fragments"             },
 493         { offsetof(fcc_enet_t, fen_ospc),       "Oversize Frames"       },
 494         { offsetof(fcc_enet_t, fen_jbrc),       "Jabbers"               },
 495         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p64c),       "64 Octet Frames"       },
 496         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p65c),       "65-127 Octet Frames"   },
 497         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p128c),      "128-255 Octet Frames"  },
 498         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p256c),      "256-511 Octet Frames"  },
 499         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p512c),      "512-1023 Octet Frames" },
 500         { offsetof(fcc_enet_t, fen_p1024c),     "1024-1518 Octet Frames"},
 501 };
 502 static int epram_ndesc = sizeof (epram_descs) / sizeof (epram_descs[0]);
 503
 504 /*
 505  * given an elbt_prdesc array and an array of base addresses, print
 506  * each prdesc down the screen with the values fetched from each
 507  * base address across the screen
 508  */
 509 static void
 510 print_desc (elbt_prdesc descs[], int ndesc, uchar *bases[], int nbase)
 511 {
 512         elbt_prdesc *dp = descs, *edp = dp + ndesc;
 513         int i;
 514
 515         printf ("%32s", "");
 516
 517         for (i = 0; i < nbase; i++)
 518                 printf ("  Channel %d", i);
 519
 520         putc ('\n');
 521
 522         while (dp < edp) {
 523
 524                 printf ("%-32s", dp->lab);
 525
 526                 for (i = 0; i < nbase; i++) {
 527                         uint val = *(uint *)(bases[i] + dp->off);
 528
 529                         printf (" %10u", val);
 530                 }
 531
 532                 putc ('\n');
 533
 534                 dp++;
 535         }
 536 }
 537
 538 /*
 539  * return number of bits that are set in a value; value contains
 540  * nbits (right-justified) bits.
 541  */
 542 static uint __inline__
 543 nbs (uint value, uint nbits)
 544 {
 545         uint cnt = 0;
 546 #if 1
 547         uint pos = sizeof (uint) * 8;
 548
 549         __asm__ __volatile__ ("\
 550         mtctr   %2\n\
 551 1:      rlwnm.  %2,%1,%4,31,31\n\
 552         beq     2f\n\
 553         addi    %0,%0,1\n\
 554 2:      subi    %4,%4,1\n\
 555         bdnz    1b"
 556         : "=r"(cnt)
 557         : "r"(value), "r"(nbits), "r"(cnt), "r"(pos)
 558         : "ctr", "cc" );
 559 #else
 560         uint mask = 1;
 561
 562         do {
 563                 if (value & mask)
 564                         cnt++;
 565                 mask <<= 1;
 566         } while (--nbits);
 567 #endif
 568
 569         return (cnt);
 570 }
 571
 572 static ulong
 573 badbits (uchar *bp, int n, ulong pat)
 574 {
 575         ulong *lp, cnt = 0;
 576         int nl;
 577
 578         while (n > 0 && ((ulong)bp & (sizeof (ulong) - 1)) != 0) {
 579                 uchar diff;
 580
 581                 diff = *bp++ ^ (uchar)pat;
 582
 583                 if (diff)
 584                         cnt += nbs ((ulong)diff, 8);
 585
 586                 n--;
 587         }
 588
 589         lp = (ulong *)bp;
 590         nl = n / sizeof (ulong);
 591         n -= nl * sizeof (ulong);
 592
 593         while (nl > 0) {
 594                 ulong diff;
 595
 596                 diff = *lp++ ^ pat;
 597
 598                 if (diff)
 599                         cnt += nbs (diff, 32);
 600
 601                 nl--;
 602         }
 603
 604         bp = (uchar *)lp;
 605
 606         while (n > 0) {
 607                 uchar diff;
 608
 609                 diff = *bp++ ^ (uchar)pat;
 610
 611                 if (diff)
 612                         cnt += nbs ((ulong)diff, 8);
 613
 614                 n--;
 615         }
 616
 617         return (cnt);
 618 }
 619
 620 static inline unsigned short
 621 swap16 (unsigned short x)
 622 {
 623         return (((x & 0xff) << 8) | ((x & 0xff00) >> 8));
 624 }
 625
 626 /* broadcast is not an error - we send them like that */
 627 #define BD_ENET_RX_ERRS (BD_ENET_RX_STATS & ~BD_ENET_RX_BC)
 628
 629 void
 630 eth_loopback_test (void)
 631 {
 632         volatile immap_t *immr = (immap_t *)CONFIG_SYS_IMMR;
 633         volatile cpm8260_t *cp = &(immr->im_cpm);
 634         int c, nclosed;
 635         ulong runtime, nmsec;
 636         uchar *bases[3];
 637
 638         puts ("FCC Ethernet External loopback test\n");
 639
 640         eth_getenv_enetaddr("ethaddr", net_ethaddr);
 641
 642         /*
 643          * global initialisations for all FCC channels
 644          */
 645
 646         /* 28.9 - (1-2): ioports have been set up already */
 647
 648 #if defined(CONFIG_SACSng)
 649         /*
 650          * Attention: this is board-specific
 651          * 1, FCC2
 652          */
 653 #       define FCC_START_LOOP 1
 654 #       define FCC_END_LOOP   1
 655
 656         /*
 657          * Attention: this is board-specific
 658          * - FCC2 Rx-CLK is CLK13
 659          * - FCC2 Tx-CLK is CLK14
 660          */
 661
 662         /* 28.9 - (3): connect FCC's tx and rx clocks */
 663         immr->im_cpmux.cmx_uar = 0;
 664         immr->im_cpmux.cmx_fcr = CMXFCR_RF2CS_CLK13|CMXFCR_TF2CS_CLK14;
 665 #else
 666 #error "eth_loopback_test not supported on your board"
 667 #endif
 668
 669         puts ("Initialise FCC channels:");
 670
 671         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++) {
 672                 elbt_chan *ecp = &elbt_chans[c];
 673                 volatile fcc_t *fcp = &immr->im_fcc[c];
 674                 volatile fcc_enet_t *fpp;
 675                 int i;
 676                 ulong addr;
 677
 678                 /*
 679                  * initialise channel data
 680                  */
 681
 682                 printf (" %d", c);
 683
 684                 memset ((void *)ecp, 0, sizeof (*ecp));
 685
 686                 ecp->state = Idle;
 687
 688                 switch (c) {
 689
 690                 case 0: /* FCC1 */
 691                         ecp->proff = PROFF_FCC1;
 692                         ecp->page = CPM_CR_FCC1_PAGE;
 693                         ecp->sblock = CPM_CR_FCC1_SBLOCK;
 694                         break;
 695
 696                 case 1: /* FCC2 */
 697                         ecp->proff = PROFF_FCC2;
 698                         ecp->page = CPM_CR_FCC2_PAGE;
 699                         ecp->sblock = CPM_CR_FCC2_SBLOCK;
 700                         break;
 701
 702                 case 2: /* FCC3 */
 703                         ecp->proff = PROFF_FCC3;
 704                         ecp->page = CPM_CR_FCC3_PAGE;
 705                         ecp->sblock = CPM_CR_FCC3_SBLOCK;
 706                         break;
 707                 }
 708
 709                 /*
 710                  * set up tx buffers and bds
 711                  */
 712
 713                 for (i = 0; i < ELBT_NTXBD; i++) {
 714                         cbd_t *bdp = &ecp->txbd[i];
 715                         uchar *bp = &ecp->txbufs[i][0];
 716
 717                         bdp->cbd_bufaddr = (uint)bp;
 718                         /* room for crc */
 719                         bdp->cbd_datlen = ELBT_BUFSZ - ELBT_CRCSZ;
 720                         bdp->cbd_sc = BD_ENET_TX_READY | BD_ENET_TX_PAD | \
 721                                 BD_ENET_TX_LAST | BD_ENET_TX_TC;
 722
 723                         memset((void *)bp, patbytes[i], ELBT_BUFSZ);
 724                         net_set_ether(bp, net_bcast_ethaddr, 0x8000);
 725                 }
 726                 ecp->txbd[ELBT_NTXBD - 1].cbd_sc |= BD_ENET_TX_WRAP;
 727
 728                 /*
 729                  * set up rx buffers and bds
 730                  */
 731
 732                 for (i = 0; i < ELBT_NRXBD; i++) {
 733                     cbd_t *bdp = &ecp->rxbd[i];
 734                     uchar *bp = &ecp->rxbufs[i][0];
 735
 736                     bdp->cbd_bufaddr = (uint)bp;
 737                     bdp->cbd_datlen = 0;
 738                     bdp->cbd_sc = BD_ENET_RX_EMPTY;
 739
 740                     memset ((void *)bp, 0, ELBT_BUFSZ);
 741                 }
 742                 ecp->rxbd[ELBT_NRXBD - 1].cbd_sc |= BD_ENET_RX_WRAP;
 743
 744                 /*
 745                  * set up the FCC channel hardware
 746                  */
 747
 748                 /* 28.9 - (4): GFMR: disable tx/rx, CCITT CRC, Mode Ethernet */
 749                 fcp->fcc_gfmr = FCC_GFMR_MODE_ENET | FCC_GFMR_TCRC_32;
 750
 751                 /* 28.9 - (5): FPSMR: fd, enet CRC, Promis, RMON, Rx SHort */
 752                 fcp->fcc_fpsmr = FCC_PSMR_FDE | FCC_PSMR_LPB | \
 753                         FCC_PSMR_ENCRC | FCC_PSMR_PRO | \
 754                         FCC_PSMR_MON | FCC_PSMR_RSH;
 755
 756                 /* 28.9 - (6): FDSR: Ethernet Syn */
 757                 fcp->fcc_fdsr = 0xD555;
 758
 759                 /* 29.9 - (7): initialise parameter ram */
 760                 fpp = (fcc_enet_t *)&(immr->im_dprambase[ecp->proff]);
 761
 762                 /* clear whole struct to make sure all resv fields are zero */
 763                 memset ((void *)fpp, 0, sizeof (fcc_enet_t));
 764
 765                 /*
 766                  * common Parameter RAM area
 767                  *
 768                  * Allocate space in the reserved FCC area of DPRAM for the
 769                  * internal buffers.  No one uses this space (yet), so we
 770                  * can do this.  Later, we will add resource management for
 771                  * this area.
 772                  */
 773                 addr = CPM_FCC_SPECIAL_BASE + (c * 64);
 774                 fpp->fen_genfcc.fcc_riptr = addr;
 775                 fpp->fen_genfcc.fcc_tiptr = addr + 32;
 776
 777                 /*
 778                  * Set maximum bytes per receive buffer.
 779                  * It must be a multiple of 32.
 780                  * buffers are in 60x bus memory.
 781                  */
 782                 fpp->fen_genfcc.fcc_mrblr = PKT_MAXBLR_SIZE;
 783                 fpp->fen_genfcc.fcc_rstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB) << 24;
 784                 fpp->fen_genfcc.fcc_rbase = (unsigned int)(&ecp->rxbd[0]);
 785                 fpp->fen_genfcc.fcc_tstate = (CPMFCR_GBL | CPMFCR_EB) << 24;
 786                 fpp->fen_genfcc.fcc_tbase = (unsigned int)(&ecp->txbd[0]);
 787
 788                 /* protocol-specific area */
 789                 fpp->fen_cmask = 0xdebb20e3;    /* CRC mask */
 790                 fpp->fen_cpres = 0xffffffff;    /* CRC preset */
 791                 fpp->fen_retlim = 15;           /* Retry limit threshold */
 792                 fpp->fen_mflr = PKT_MAXBUF_SIZE;/* max frame length register */
 793
 794                 /*
 795                  * Set Ethernet station address.
 796                  *
 797                  * This is supplied in the board information structure, so we
 798                  * copy that into the controller.
 799                  * So, far we have only been given one Ethernet address. We use
 800                  * the same address for all channels
 801                  */
 802                 fpp->fen_paddrh = (net_ethaddr[5] << 8) + net_ethaddr[4];
 803                 fpp->fen_paddrm = (net_ethaddr[3] << 8) + net_ethaddr[2];
 804                 fpp->fen_paddrl = (net_ethaddr[1] << 8) + net_ethaddr[0];
 805
 806                 fpp->fen_minflr = PKT_MINBUF_SIZE; /* min frame len register */
 807                 /*
 808                  * pad pointer. use tiptr since we don't need
 809                  * a specific padding char
 810                  */
 811                 fpp->fen_padptr = fpp->fen_genfcc.fcc_tiptr;
 812                 fpp->fen_maxd1 = PKT_MAXDMA_SIZE;       /* max DMA1 length */
 813                 fpp->fen_maxd2 = PKT_MAXDMA_SIZE;       /* max DMA2 length */
 814                 fpp->fen_rfthr = 1;
 815                 fpp->fen_rfcnt = 1;
 816
 817                 /* 28.9 - (8): clear out events in FCCE */
 818                 fcp->fcc_fcce = ~0x0;
 819
 820                 /* 28.9 - (9): FCCM: mask all events */
 821                 fcp->fcc_fccm = 0;
 822
 823                 /* 28.9 - (10-12): we don't use ethernet interrupts */
 824
 825                 /* 28.9 - (13)
 826                  *
 827                  * Let's re-initialize the channel now.  We have to do it later
 828                  * than the manual describes because we have just now finished
 829                  * the BD initialization.
 830                  */
 831                 cp->cp_cpcr = mk_cr_cmd (ecp->page, ecp->sblock, \
 832                         0x0c, CPM_CR_INIT_TRX) | CPM_CR_FLG;
 833                 do {
 834                         __asm__ __volatile__ ("eieio");
 835                 } while (cp->cp_cpcr & CPM_CR_FLG);
 836         }
 837
 838         puts (" done\nStarting test... (Ctrl-C to Finish)\n");
 839
 840         /*
 841          * Note: don't want serial output from here until the end of the
 842          * test - the delays would probably stuff things up.
 843          */
 844
 845         clear_ctrlc ();
 846         runtime = get_timer (0);
 847
 848         do {
 849                 nclosed = 0;
 850
 851                 for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++) {
 852                         volatile fcc_t *fcp = &immr->im_fcc[c];
 853                         elbt_chan *ecp = &elbt_chans[c];
 854                         int i;
 855
 856                         switch (ecp->state) {
 857
 858                         case Idle:
 859                                 /*
 860                                  * set the channel Running ...
 861                                  */
 862
 863                                 /* 28.9 - (14): enable tx/rx in gfmr */
 864                                 fcp->fcc_gfmr |= FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR;
 865
 866                                 ecp->state = Running;
 867                                 break;
 868
 869                         case Running:
 870                                 /*
 871                                  * (while Running only) check for
 872                                  * termination of the test
 873                                  */
 874
 875                                 (void)ctrlc ();
 876
 877                                 if (had_ctrlc ()) {
 878                                         /*
 879                                          * initiate a "graceful stop transmit"
 880                                          * on the channel
 881                                          */
 882                                         cp->cp_cpcr = mk_cr_cmd (ecp->page, \
 883                                                 ecp->sblock, 0x0c, \
 884                                                 CPM_CR_GRACEFUL_STOP_TX) | \
 885                                                 CPM_CR_FLG;
 886                                         do {
 887                                                 __asm__ __volatile__ ("eieio");
 888                                         } while (cp->cp_cpcr & CPM_CR_FLG);
 889
 890                                         ecp->clstime = get_timer (0);
 891                                         ecp->state = Closing;
 892                                 }
 893                                 /* fall through ... */
 894
 895                         case Closing:
 896                                 /*
 897                                  * (while Running or Closing) poll the channel:
 898                                  * - check for any non-READY tx buffers and
 899                                  *   make them ready
 900                                  * - check for any non-EMPTY rx buffers and
 901                                  *   check that they were received correctly,
 902                                  *   adjust counters etc, then make empty
 903                                  */
 904
 905                                 for (i = 0; i < ELBT_NTXBD; i++) {
 906                                         cbd_t *bdp = &ecp->txbd[i];
 907                                         ushort sc = bdp->cbd_sc;
 908
 909                                         if ((sc & BD_ENET_TX_READY) != 0)
 910                                                 continue;
 911
 912                                         /*
 913                                          * this frame has finished
 914                                          * transmitting
 915                                          */
 916                                         ecp->nsent++;
 917
 918                                         if (sc & BD_ENET_TX_STATS) {
 919                                                 ulong n;
 920
 921                                                 /*
 922                                                  * we had an error on
 923                                                  * the transmission
 924                                                  */
 925                                                 n = ecp->ntxerr++;
 926                                                 if (n < ELBT_MAXTXERR)
 927                                                         ecp->txerrs[n] = sc;
 928
 929                                                 if (sc & BD_ENET_TX_DEF)
 930                                                         ecp->txeacc.def++;
 931                                                 if (sc & BD_ENET_TX_HB)
 932                                                         ecp->txeacc.hb++;
 933                                                 if (sc & BD_ENET_TX_LC)
 934                                                         ecp->txeacc.lc++;
 935                                                 if (sc & BD_ENET_TX_RL)
 936                                                         ecp->txeacc.rl++;
 937                                                 if (sc & BD_ENET_TX_RCMASK)
 938                                                         ecp->txeacc.rc++;
 939                                                 if (sc & BD_ENET_TX_UN)
 940                                                         ecp->txeacc.un++;
 941                                                 if (sc & BD_ENET_TX_CSL)
 942                                                         ecp->txeacc.csl++;
 943
 944                                                 bdp->cbd_sc &= \
 945                                                         ~BD_ENET_TX_STATS;
 946                                         }
 947
 948                                         if (ecp->state == Closing)
 949                                                 ecp->clstime = get_timer (0);
 950
 951                                         /* make it ready again */
 952                                         bdp->cbd_sc |= BD_ENET_TX_READY;
 953                                 }
 954
 955                                 for (i = 0; i < ELBT_NRXBD; i++) {
 956                                         cbd_t *bdp = &ecp->rxbd[i];
 957                                         ushort sc = bdp->cbd_sc, mask;
 958
 959                                         if ((sc & BD_ENET_RX_EMPTY) != 0)
 960                                                 continue;
 961
 962                                         /* we have a new frame in this buffer */
 963                                         ecp->nrcvd++;
 964
 965                                         mask = BD_ENET_RX_LAST|BD_ENET_RX_FIRST;
 966                                         if ((sc & mask) != mask) {
 967                                                 /* somethings wrong here ... */
 968                                                 if (!(sc & BD_ENET_RX_LAST))
 969                                                         ecp->rxeacc._l++;
 970                                                 if (!(sc & BD_ENET_RX_FIRST))
 971                                                         ecp->rxeacc._f++;
 972                                         }
 973
 974                                         if (sc & BD_ENET_RX_ERRS) {
 975                                                 ulong n;
 976
 977                                                 /*
 978                                                  * we had some sort of error
 979                                                  * on the frame
 980                                                  */
 981                                                 n = ecp->nrxerr++;
 982                                                 if (n < ELBT_MAXRXERR)
 983                                                         ecp->rxerrs[n] = sc;
 984
 985                                                 if (sc & BD_ENET_RX_MISS)
 986                                                         ecp->rxeacc.m++;
 987                                                 if (sc & BD_ENET_RX_BC)
 988                                                         ecp->rxeacc.bc++;
 989                                                 if (sc & BD_ENET_RX_MC)
 990                                                         ecp->rxeacc.mc++;
 991                                                 if (sc & BD_ENET_RX_LG)
 992                                                         ecp->rxeacc.lg++;
 993                                                 if (sc & BD_ENET_RX_NO)
 994                                                         ecp->rxeacc.no++;
 995                                                 if (sc & BD_ENET_RX_SH)
 996                                                         ecp->rxeacc.sh++;
 997                                                 if (sc & BD_ENET_RX_CR)
 998                                                         ecp->rxeacc.cr++;
 999                                                 if (sc & BD_ENET_RX_OV)
1000                                                         ecp->rxeacc.ov++;
1001                                                 if (sc & BD_ENET_RX_CL)
1002                                                         ecp->rxeacc.cl++;
1003
1004                                                 bdp->cbd_sc &= \
1005                                                         ~BD_ENET_RX_ERRS;
1006                                         }
1007                                         else {
1008                                                 ushort datlen = bdp->cbd_datlen;
1009                                                 struct ethernet_hdr *ehp;
1010                                                 ushort prot;
1011                                                 int ours, tb, n, nbytes;
1012
1013                                                 ehp = (struct ethernet_hdr *) \
1014                                                         &ecp->rxbufs[i][0];
1015
1016                                                 ours = memcmp (ehp->et_src, \
1017                                                         net_ethaddr, 6);
1018
1019                                                 prot = swap16 (ehp->et_protlen);
1020                                                 tb = prot & 0x8000;
1021                                                 n = prot & 0x7fff;
1022
1023                                                 nbytes = ELBT_BUFSZ -
1024                                                         ETHER_HDR_SIZE -
1025                                                         ELBT_CRCSZ;
1026
1027                                                 /* check the frame is correct */
1028                                                 if (datlen != ELBT_BUFSZ)
1029                                                         ecp->rxeacc.badlen++;
1030                                                 else if (!ours)
1031                                                         ecp->rxeacc.badsrc++;
1032                                                 else if (!tb || n >= ELBT_NTXBD)
1033                                                         ecp->rxeacc.badtyp++;
1034                                                 else {
1035                                                         ulong patword = \
1036                                                                 patwords[n];
1037                                                         uint nbb;
1038
1039                                                         nbb = badbits(
1040                                                             ((uchar *)&ehp) +
1041                                                             ETHER_HDR_SIZE,
1042                                                             nbytes, patword);
1043
1044                                                         ecp->rxeacc.badbit += \
1045                                                                 nbb;
1046                                                 }
1047                                         }
1048
1049                                         if (ecp->state == Closing)
1050                                             ecp->clstime = get_timer (0);
1051
1052                                         /* make it empty again */
1053                                         bdp->cbd_sc |= BD_ENET_RX_EMPTY;
1054                                 }
1055
1056                                 if (ecp->state != Closing)
1057                                         break;
1058
1059                                 /*
1060                                  * (while Closing) check to see if
1061                                  * waited long enough
1062                                  */
1063
1064                                 if (get_timer (ecp->clstime) >= ELBT_CLSWAIT) {
1065                                         /* write GFMR: disable tx/rx */
1066                                         fcp->fcc_gfmr &= \
1067                                                 ~(FCC_GFMR_ENT | FCC_GFMR_ENR);
1068                                         ecp->state = Closed;
1069                                 }
1070
1071                                 break;
1072
1073                         case Closed:
1074                                 nclosed++;
1075                                 break;
1076                         }
1077                 }
1078
1079         } while (nclosed < (FCC_END_LOOP - FCC_START_LOOP + 1));
1080
1081         runtime = get_timer (runtime);
1082         if (runtime <= ELBT_CLSWAIT) {
1083                 printf ("Whoops! somehow elapsed time (%ld) is wrong (<= %d)\n",
1084                         runtime, ELBT_CLSWAIT);
1085                 return;
1086         }
1087         nmsec = runtime - ELBT_CLSWAIT;
1088
1089         printf ("Test Finished in %ldms (plus %dms close wait period)!\n\n",
1090                 nmsec, ELBT_CLSWAIT);
1091
1092         /*
1093          * now print stats
1094          */
1095
1096         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++) {
1097                 elbt_chan *ecp = &elbt_chans[c];
1098                 uint rxpps, txpps, nerr;
1099
1100                 rxpps = (ecp->nrcvd * 1000) / nmsec;
1101                 txpps = (ecp->nsent * 1000) / nmsec;
1102
1103                 printf ("Channel %d: %d rcvd (%d pps, %d rxerrs), "
1104                         "%d sent (%d pps, %d txerrs)\n\n", c,
1105                         ecp->nrcvd, rxpps, ecp->nrxerr,
1106                         ecp->nsent, txpps, ecp->ntxerr);
1107
1108                 if ((nerr = ecp->nrxerr) > 0) {
1109                         ulong i;
1110
1111                         printf ("\tFirst %d rx errs:", nerr);
1112                         for (i = 0; i < nerr; i++)
1113                                 printf (" %04x", ecp->rxerrs[i]);
1114                         putc ('\n');
1115                 }
1116
1117                 if ((nerr = ecp->ntxerr) > 0) {
1118                         ulong i;
1119
1120                         printf ("\tFirst %d tx errs:", nerr);
1121                         for (i = 0; i < nerr; i++)
1122                                 printf (" %04x", ecp->txerrs[i]);
1123                         putc ('\n');
1124                 }
1125         }
1126
1127         puts ("Receive Error Counts:\n");
1128         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++)
1129                 bases[c] = (uchar *)&elbt_chans[c].rxeacc;
1130         print_desc (rxeacc_descs, rxeacc_ndesc, bases, 3);
1131
1132         puts ("\nTransmit Error Counts:\n");
1133         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++)
1134                 bases[c] = (uchar *)&elbt_chans[c].txeacc;
1135         print_desc (txeacc_descs, txeacc_ndesc, bases, 3);
1136
1137         puts ("\nRMON(-like) Counters:\n");
1138         for (c = FCC_START_LOOP; c <= FCC_END_LOOP; c++)
1139                 bases[c] = (uchar *)&immr->im_dprambase[elbt_chans[c].proff];
1140         print_desc (epram_descs, epram_ndesc, bases, 3);
1141 }
1142
1143 #endif /* CONFIG_ETHER_LOOPBACK_TEST */
1144
1145 #endif