]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-uboot.git/blob - board/freescale/corenet_ds/eth_hydra.c
powerpc/hydra: Add ethernet support on P5020/P3041 DS boards
[karo-tx-uboot.git] / board / freescale / corenet_ds / eth_hydra.c
1 /*
2  * Copyright 2009-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
3  * Author: Timur Tabi <timur@freescale.com>
4  *
5  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
6  * project.
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
11  * the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
21  * MA 02111-1307 USA
22  */
23
24 /*
25  * This file handles the board muxing between the Fman Ethernet MACs and
26  * the RGMII/SGMII/XGMII PHYs on a Freescale P3041/P5020 "Hydra" reference
27  * board. The RGMII PHYs are the two on-board 1Gb ports.  The SGMII PHYs are
28  * provided by the standard Freescale four-port SGMII riser card.  The 10Gb
29  * XGMII PHY is provided via the XAUI riser card.  Since there is only one
30  * Fman device on a P3041 and P5020, we only support one SGMII card and one
31  * RGMII card.
32  *
33  * Muxing is handled via the PIXIS BRDCFG1 register.  The EMI1 bits control
34  * muxing among the RGMII PHYs and the SGMII PHYs.  The value for RGMII is
35  * always the same (0).  The value for SGMII depends on which slot the riser is
36  * inserted in.  The EMI2 bits control muxing for the the XGMII.  Like SGMII,
37  * the value is based on which slot the XAUI is inserted in.
38  *
39  * The SERDES configuration is used to determine where the SGMII and XAUI cards
40  * exist, and also which Fman MACs are routed to which PHYs.  So for a given
41  * Fman MAC, there is one and only PHY it connects to.  MACs cannot be routed
42  * to PHYs dynamically.
43  *
44  *
45  * This file also updates the device tree in three ways:
46  *
47  * 1) The status of each virtual MDIO node that is referenced by an Ethernet
48  *    node is set to "okay".
49  *
50  * 2) The phy-handle property of each active Ethernet MAC node is set to the
51  *    appropriate PHY node.
52  *
53  * 3) The "mux value" for each virtual MDIO node is set to the correct value,
54  *    if necessary.  Some virtual MDIO nodes do not have configurable mux
55  *    values, so those values are hard-coded in the DTS.  On the HYDRA board,
56  *    the virtual MDIO node for the SGMII card needs to be updated.
57  *
58  * For all this to work, the device tree needs to have the following:
59  *
60  * 1) An alias for each PHY node that an Ethernet node could be routed to.
61  *
62  * 2) An alias for each real and virtual MDIO node that is disabled by default
63  * and might need to be enabled, and also might need to have its mux-value
64  * updated.
65  */
66
67 #include <common.h>
68 #include <netdev.h>
69 #include <asm/fsl_serdes.h>
70 #include <fm_eth.h>
71 #include <fsl_mdio.h>
72 #include <malloc.h>
73 #include <asm/fsl_dtsec.h>
74
75 #include "../common/ngpixis.h"
76 #include "../common/fman.h"
77
78 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
79
80 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_MASK   0x70
81 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT1  0x10
82 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT2  0x20
83 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT5  0x30
84 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT6  0x40
85 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT7  0x50
86 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_RGMII  0x00
87 #define BRDCFG1_EMI1_EN         0x08
88 #define BRDCFG1_EMI2_SEL_MASK   0x06
89 #define BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT1  0x00
90 #define BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT2  0x02
91
92 #define BRDCFG2_REG_GPIO_SEL    0x20
93
94 /*
95  * BRDCFG1 mask and value for each MAC
96  *
97  * This array contains the BRDCFG1 values (in mask/val format) that route the
98  * MDIO bus to a particular RGMII or SGMII PHY.
99  */
100 struct {
101         u8 mask;
102         u8 val;
103 } mdio_mux[NUM_FM_PORTS];
104
105 /*
106  * Mapping of all 18 SERDES lanes to board slots. A value of '0' here means
107  * that the mapping must be determined dynamically, or that the lane maps to
108  * something other than a board slot
109  */
110 static u8 lane_to_slot[] = {
111         7, 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 0, 0
112 };
113
114 /*
115  * Set the board muxing for a given MAC
116  *
117  * The MDIO layer calls this function every time it wants to talk to a PHY.
118  */
119 void hydra_mux_mdio(u8 mask, u8 val)
120 {
121         clrsetbits_8(&pixis->brdcfg1, mask, val);
122 }
123
124 struct hydra_mdio {
125         u8 mask;
126         u8 val;
127         struct mii_dev *realbus;
128 };
129
130 static int hydra_mdio_read(struct mii_dev *bus, int addr, int devad,
131                                 int regnum)
132 {
133         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
134
135         hydra_mux_mdio(priv->mask, priv->val);
136
137         return priv->realbus->read(priv->realbus, addr, devad, regnum);
138 }
139
140 static int hydra_mdio_write(struct mii_dev *bus, int addr, int devad,
141                                 int regnum, u16 value)
142 {
143         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
144
145         hydra_mux_mdio(priv->mask, priv->val);
146
147         return priv->realbus->write(priv->realbus, addr, devad, regnum, value);
148 }
149
150 static int hydra_mdio_reset(struct mii_dev *bus)
151 {
152         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
153
154         return priv->realbus->reset(priv->realbus);
155 }
156
157 static void hydra_mdio_set_mux(char *name, u8 mask, u8 val)
158 {
159         struct mii_dev *bus = miiphy_get_dev_by_name(name);
160         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
161
162         priv->mask = mask;
163         priv->val = val;
164 }
165
166 static int hydra_mdio_init(char *realbusname, char *fakebusname)
167 {
168         struct hydra_mdio *hmdio;
169         struct mii_dev *bus = mdio_alloc();
170
171         if (!bus) {
172                 printf("Failed to allocate Hydra MDIO bus\n");
173                 return -1;
174         }
175
176         hmdio = malloc(sizeof(*hmdio));
177         if (!hmdio) {
178                 printf("Failed to allocate Hydra private data\n");
179                 free(bus);
180                 return -1;
181         }
182
183         bus->read = hydra_mdio_read;
184         bus->write = hydra_mdio_write;
185         bus->reset = hydra_mdio_reset;
186         sprintf(bus->name, fakebusname);
187
188         hmdio->realbus = miiphy_get_dev_by_name(realbusname);
189
190         if (!hmdio->realbus) {
191                 printf("No bus with name %s\n", realbusname);
192                 free(bus);
193                 free(hmdio);
194                 return -1;
195         }
196
197         bus->priv = hmdio;
198
199         return mdio_register(bus);
200 }
201
202 /*
203  * Given an alias or a path for a node, set the status of that node.
204  *
205  * If 'alias' is not a valid alias, then it is treated as a full path to the
206  * node.  No error checking is performed.
207  *
208  * This function is normally called to set the status for a virtual MDIO node.
209  */
210 static void fdt_set_node_status(void *fdt, const char *alias,
211                                 const char *status)
212 {
213         const char *path = fdt_get_alias(fdt, alias);
214
215         if (!path)
216                 path = alias;
217
218         do_fixup_by_path(fdt, path, "status", status, strlen(status) + 1, 1);
219 }
220
221 /*
222  * Given an alias or a path for a node, set the mux value of that node.
223  *
224  * If 'alias' is not a valid alias, then it is treated as a full path to the
225  * node.  No error checking is performed.
226  *
227  * This function is normally called to set the fsl,hydra-mdio-muxval property
228  * of a virtual MDIO node.
229  */
230 static void fdt_set_mdio_mux(void *fdt, const char *alias, u32 mux)
231 {
232         const char *path = fdt_get_alias(fdt, alias);
233
234         if (!path)
235                 path = alias;
236
237         do_fixup_by_path(fdt, path, "fsl,hydra-mdio-muxval",
238                          &mux, sizeof(mux), 1);
239 }
240
241 /*
242  * Given the following ...
243  *
244  * 1) A pointer to an Fman Ethernet node (as identified by the 'compat'
245  * compatible string and 'addr' physical address)
246  *
247  * 2) An Fman port
248  *
249  * ... update the phy-handle property of the Ethernet node to point to the
250  * right PHY.  This assumes that we already know the PHY for each port.  That
251  * information is stored in mdio_mux[].
252  *
253  * The offset of the Fman Ethernet node is also passed in for convenience, but
254  * it is not used, and we recalculate the offset anyway.
255  *
256  * Note that what we call "Fman ports" (enum fm_port) is really an Fman MAC.
257  * Inside the Fman, "ports" are things that connect to MACs.  We only call them
258  * ports in U-Boot because on previous Ethernet devices (e.g. Gianfar), MACs
259  * and ports are the same thing.
260  *
261  * Note that this code would be cleaner if had a function called
262  * fm_info_get_phy_address(), which returns a value from the fm1_dtsec_info[]
263  * array.  That's because all we're doing is figuring out the PHY address for
264  * a given Fman MAC and writing it to the device tree.  Well, we already did
265  * the hard work to figure that out in board_eth_init(), so it's silly to
266  * repeat that here.
267  */
268 void board_ft_fman_fixup_port(void *fdt, char *compat, phys_addr_t addr,
269                               enum fm_port port, int offset)
270 {
271         unsigned int mux = mdio_mux[port].val & mdio_mux[port].mask;
272         char phy[16];
273
274         if (port == FM1_10GEC1) {
275                 /* XAUI */
276                 int lane = serdes_get_first_lane(XAUI_FM1);
277                 if (lane >= 0) {
278                         /* The XAUI PHY is identified by the slot */
279                         sprintf(phy, "phy_xgmii_%u", lane_to_slot[lane]);
280                         fdt_set_phy_handle(fdt, compat, addr, phy);
281                 }
282                 return;
283         }
284
285         if (mux == BRDCFG1_EMI1_SEL_RGMII) {
286                 /* RGMII */
287                 /* The RGMII PHY is identified by the MAC connected to it */
288                 sprintf(phy, "phy_rgmii_%u", port == FM1_DTSEC4 ? 0 : 1);
289                 fdt_set_phy_handle(fdt, compat, addr, phy);
290         }
291
292         /* If it's not RGMII or XGMII, it must be SGMII */
293         if (mux) {
294                 /* The SGMII PHY is identified by the MAC connected to it */
295                 sprintf(phy, "phy_sgmii_%x",
296                         CONFIG_SYS_FM1_DTSEC1_PHY_ADDR + (port - FM1_DTSEC1));
297                 fdt_set_phy_handle(fdt, compat, addr, phy);
298         }
299 }
300
301 #define PIXIS_SW2_LANE_23_SEL           0x80
302 #define PIXIS_SW2_LANE_45_SEL           0x40
303 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_MASK      0x30
304 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_5         0x00
305 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_6         0x20
306 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_7         0x10
307 #define PIXIS_SW2_LANE_8_SEL            0x08
308 #define PIXIS_SW2_LANE_1617_SEL         0x04
309
310 /*
311  * Initialize the lane_to_slot[] array.
312  *
313  * On the P4080DS "Expedition" board, the mapping of SERDES lanes to board
314  * slots is hard-coded.  On the Hydra board, however, the mapping is controlled
315  * by board switch SW2, so the lane_to_slot[] array needs to be dynamically
316  * initialized.
317  */
318 static void initialize_lane_to_slot(void)
319 {
320         u8 sw2 = in_8(&PIXIS_SW(2));
321
322         lane_to_slot[2] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_23_SEL) ? 7 : 4;
323         lane_to_slot[3] = lane_to_slot[2];
324
325         lane_to_slot[4] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_45_SEL) ? 7 : 6;
326         lane_to_slot[5] = lane_to_slot[4];
327
328         switch (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_MASK) {
329         case PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_5:
330                 lane_to_slot[6] = 5;
331                 break;
332         case PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_6:
333                 lane_to_slot[6] = 6;
334                 break;
335         case PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_7:
336                 lane_to_slot[6] = 7;
337                 break;
338         }
339         lane_to_slot[7] = lane_to_slot[6];
340
341         lane_to_slot[8] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_8_SEL) ? 3 : 0;
342
343         lane_to_slot[16] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_1617_SEL) ? 1 : 0;
344         lane_to_slot[17] = lane_to_slot[16];
345 }
346
347 #endif /* #ifdef CONFIG_FMAN_ENET */
348
349 /*
350  * Configure the status for the virtual MDIO nodes
351  *
352  * Rather than create the virtual MDIO nodes from scratch for each active
353  * virtual MDIO, we expect the DTS to have the nodes defined already, and we
354  * only enable the ones that are actually active.
355  *
356  * We assume that the DTS already hard-codes the status for all the
357  * virtual MDIO nodes to "disabled", so all we need to do is enable the
358  * active ones.
359  *
360  * For SGMII, we also need to set the mux value in the node.
361  */
362 void fdt_fixup_board_enet(void *fdt)
363 {
364 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
365         unsigned int i;
366         int lane;
367
368         for (i = FM1_DTSEC1; i < FM1_DTSEC1 + CONFIG_SYS_NUM_FM1_DTSEC; i++) {
369                 int idx = i - FM1_DTSEC1;
370
371                 switch (fm_info_get_enet_if(i)) {
372                 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
373                         lane = serdes_get_first_lane(SGMII_FM1_DTSEC1 + idx);
374                         if (lane >= 0) {
375                                 fdt_set_node_status(fdt, "emi1_sgmii", "okay");
376                                 /* Also set the MUX value */
377                                 fdt_set_mdio_mux(fdt, "emi1_sgmii",
378                                                  mdio_mux[i].val);
379                         }
380                         break;
381                 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
382                         fdt_set_node_status(fdt, "emi1_rgmii", "okay");
383                         break;
384                 default:
385                         break;
386                 }
387         }
388
389         lane = serdes_get_first_lane(XAUI_FM1);
390         if (lane >= 0)
391                 fdt_set_node_status(fdt, "emi2_xgmii", "okay");
392 #endif
393 }
394
395 int board_eth_init(bd_t *bis)
396 {
397 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
398         struct dtsec *tsec = (void *)CONFIG_SYS_FSL_FM1_DTSEC1_ADDR;
399         struct fsl_pq_mdio_info dtsec_mdio_info;
400         struct tgec_mdio_info tgec_mdio_info;
401         unsigned int i, slot;
402         int lane;
403
404         printf("Initializing Fman\n");
405
406         initialize_lane_to_slot();
407
408         /*
409          * Set TBIPA on FM1@DTSEC1.  This is needed for configurations
410          * where FM1@DTSEC1 isn't used directly, since it provides
411          * MDIO for other ports.
412          */
413         out_be32(&tsec->tbipa, CONFIG_SYS_TBIPA_VALUE);
414
415         /* We want to use the PIXIS to configure MUX routing, not GPIOs. */
416         setbits_8(&pixis->brdcfg2, BRDCFG2_REG_GPIO_SEL);
417
418         memset(mdio_mux, 0, sizeof(mdio_mux));
419
420         dtsec_mdio_info.regs =
421                 (struct tsec_mii_mng *)CONFIG_SYS_FM1_DTSEC1_MDIO_ADDR;
422         dtsec_mdio_info.name = DEFAULT_FM_MDIO_NAME;
423
424         /* Register the real 1G MDIO bus */
425         fsl_pq_mdio_init(bis, &dtsec_mdio_info);
426
427         tgec_mdio_info.regs =
428                 (struct tgec_mdio_controller *)CONFIG_SYS_FM1_TGEC_MDIO_ADDR;
429         tgec_mdio_info.name = DEFAULT_FM_TGEC_MDIO_NAME;
430
431         /* Register the real 10G MDIO bus */
432         fm_tgec_mdio_init(bis, &tgec_mdio_info);
433
434         /* Register the three virtual MDIO front-ends */
435         hydra_mdio_init(DEFAULT_FM_MDIO_NAME, "HYDRA_RGMII_MDIO");
436         hydra_mdio_init(DEFAULT_FM_MDIO_NAME, "HYDRA_SGMII_MDIO");
437
438         /*
439          * Program the DTSEC PHY addresses assuming that they are all SGMII.
440          * For any DTSEC that's RGMII, we'll override its PHY address later.
441          * We assume that DTSEC5 is only used for RGMII.
442          */
443         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC1, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC1_PHY_ADDR);
444         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC2, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC2_PHY_ADDR);
445         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC3, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC3_PHY_ADDR);
446         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC4, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC4_PHY_ADDR);
447
448         for (i = FM1_DTSEC1; i < FM1_DTSEC1 + CONFIG_SYS_NUM_FM1_DTSEC; i++) {
449                 int idx = i - FM1_DTSEC1;
450
451                 switch (fm_info_get_enet_if(i)) {
452                 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
453                         lane = serdes_get_first_lane(SGMII_FM1_DTSEC1 + idx);
454                         if (lane < 0)
455                                 break;
456                         slot = lane_to_slot[lane];
457                         mdio_mux[i].mask = BRDCFG1_EMI1_SEL_MASK;
458                         switch (slot) {
459                         case 1:
460                                 /* Always DTSEC5 on Bank 3 */
461                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT1 |
462                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
463                                 break;
464                         case 2:
465                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT2 |
466                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
467                                 break;
468                         case 5:
469                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT5 |
470                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
471                                 break;
472                         case 6:
473                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT6 |
474                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
475                                 break;
476                         case 7:
477                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT7 |
478                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
479                                 break;
480                         };
481
482                         hydra_mdio_set_mux("HYDRA_SGMII_MDIO",
483                                         mdio_mux[i].mask, mdio_mux[i].val);
484                         fm_info_set_mdio(i,
485                                 miiphy_get_dev_by_name("HYDRA_SGMII_MDIO"));
486                         break;
487                 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
488                         /*
489                          * If DTSEC4 is RGMII, then it's routed via via EC1 to
490                          * the first on-board RGMII port.  If DTSEC5 is RGMII,
491                          * then it's routed via via EC2 to the second on-board
492                          * RGMII port. The other DTSECs cannot be routed to
493                          * RGMII.
494                          */
495                         fm_info_set_phy_address(i, i == FM1_DTSEC4 ? 0 : 1);
496                         mdio_mux[i].mask = BRDCFG1_EMI1_SEL_MASK;
497                         mdio_mux[i].val  = BRDCFG1_EMI1_SEL_RGMII |
498                                            BRDCFG1_EMI1_EN;
499                         hydra_mdio_set_mux("HYDRA_RGMII_MDIO",
500                                         mdio_mux[i].mask, mdio_mux[i].val);
501                         fm_info_set_mdio(i,
502                                 miiphy_get_dev_by_name("HYDRA_RGMII_MDIO"));
503                         break;
504                 case PHY_INTERFACE_MODE_NONE:
505                         fm_info_set_phy_address(i, 0);
506                         break;
507                 default:
508                         printf("Fman1: DTSEC%u set to unknown interface %i\n",
509                                idx + 1, fm_info_get_enet_if(i));
510                         fm_info_set_phy_address(i, 0);
511                         break;
512                 }
513         }
514
515         /*
516          * For 10G, we only support one XAUI card per Fman.  If present, then we
517          * force its routing and never touch those bits again, which removes the
518          * need for Linux to do any muxing.  This works because of the way
519          * BRDCFG1 is defined, but it's a bit hackish.
520          *
521          * The PHY address for the XAUI card depends on which slot it's in. The
522          * macros we use imply that the PHY address is based on which FM, but
523          * that's not true.  On the P4080DS, FM1 could only use XAUI in slot 5,
524          * and FM2 could only use a XAUI in slot 4.  On the Hydra board, we
525          * check the actual slot and just use the macros as-is, even though
526          * the P3041 and P5020 only have one Fman.
527          */
528         lane = serdes_get_first_lane(XAUI_FM1);
529         if (lane >= 0) {
530                 slot = lane_to_slot[lane];
531                 if (slot == 1) {
532                         /* XAUI card is in slot 1 */
533                         clrsetbits_8(&pixis->brdcfg1, BRDCFG1_EMI2_SEL_MASK,
534                                      BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT1);
535                         fm_info_set_phy_address(FM1_10GEC1,
536                                                 CONFIG_SYS_FM1_10GEC1_PHY_ADDR);
537                 } else {
538                         /* XAUI card is in slot 2 */
539                         clrsetbits_8(&pixis->brdcfg1, BRDCFG1_EMI2_SEL_MASK,
540                                      BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT2);
541                         fm_info_set_phy_address(FM1_10GEC1,
542                                                 CONFIG_SYS_FM2_10GEC1_PHY_ADDR);
543                 }
544         }
545
546         fm_info_set_mdio(FM1_10GEC1,
547                         miiphy_get_dev_by_name(DEFAULT_FM_TGEC_MDIO_NAME));
548
549         cpu_eth_init(bis);
550 #endif
551
552         return pci_eth_init(bis);
553 }