drivers/net/phy/mdio_bus.c

   1 /* MDIO Bus interface
   2  *
   3  * Author: Andy Fleming
   4  *
   5  * Copyright (c) 2004 Freescale Semiconductor, Inc.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
   8  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
  10  * option) any later version.
  11  *
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/unistd.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/interrupt.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include <linux/device.h>
  25 #include <linux/of_device.h>
  26 #include <linux/of_mdio.h>
  27 #include <linux/netdevice.h>
  28 #include <linux/etherdevice.h>
  29 #include <linux/skbuff.h>
  30 #include <linux/spinlock.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <linux/mii.h>
  34 #include <linux/ethtool.h>
  35 #include <linux/phy.h>
  36 #include <linux/io.h>
  37 #include <linux/uaccess.h>
  38
  39 #include <asm/irq.h>
  40
  41 /**
  42  * mdiobus_alloc_size - allocate a mii_bus structure
  43  * @size: extra amount of memory to allocate for private storage.
  44  * If non-zero, then bus->priv is points to that memory.
  45  *
  46  * Description: called by a bus driver to allocate an mii_bus
  47  * structure to fill in.
  48  */
  49 struct mii_bus *mdiobus_alloc_size(size_t size)
  50 {
  51         struct mii_bus *bus;
  52         size_t aligned_size = ALIGN(sizeof(*bus), NETDEV_ALIGN);
  53         size_t alloc_size;
  54
  55         /* If we alloc extra space, it should be aligned */
  56         if (size)
  57                 alloc_size = aligned_size + size;
  58         else
  59                 alloc_size = sizeof(*bus);
  60
  61         bus = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
  62         if (bus) {
  63                 bus->state = MDIOBUS_ALLOCATED;
  64                 if (size)
  65                         bus->priv = (void *)bus + aligned_size;
  66         }
  67
  68         return bus;
  69 }
  70 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_alloc_size);
  71
  72 static void _devm_mdiobus_free(struct device *dev, void *res)
  73 {
  74         mdiobus_free(*(struct mii_bus **)res);
  75 }
  76
  77 static int devm_mdiobus_match(struct device *dev, void *res, void *data)
  78 {
  79         struct mii_bus **r = res;
  80
  81         if (WARN_ON(!r || !*r))
  82                 return 0;
  83
  84         return *r == data;
  85 }
  86
  87 /**
  88  * devm_mdiobus_alloc_size - Resource-managed mdiobus_alloc_size()
  89  * @dev:                Device to allocate mii_bus for
  90  * @sizeof_priv:        Space to allocate for private structure.
  91  *
  92  * Managed mdiobus_alloc_size. mii_bus allocated with this function is
  93  * automatically freed on driver detach.
  94  *
  95  * If an mii_bus allocated with this function needs to be freed separately,
  96  * devm_mdiobus_free() must be used.
  97  *
  98  * RETURNS:
  99  * Pointer to allocated mii_bus on success, NULL on failure.
 100  */
 101 struct mii_bus *devm_mdiobus_alloc_size(struct device *dev, int sizeof_priv)
 102 {
 103         struct mii_bus **ptr, *bus;
 104
 105         ptr = devres_alloc(_devm_mdiobus_free, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
 106         if (!ptr)
 107                 return NULL;
 108
 109         /* use raw alloc_dr for kmalloc caller tracing */
 110         bus = mdiobus_alloc_size(sizeof_priv);
 111         if (bus) {
 112                 *ptr = bus;
 113                 devres_add(dev, ptr);
 114         } else {
 115                 devres_free(ptr);
 116         }
 117
 118         return bus;
 119 }
 120 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_mdiobus_alloc_size);
 121
 122 /**
 123  * devm_mdiobus_free - Resource-managed mdiobus_free()
 124  * @dev:                Device this mii_bus belongs to
 125  * @bus:                the mii_bus associated with the device
 126  *
 127  * Free mii_bus allocated with devm_mdiobus_alloc_size().
 128  */
 129 void devm_mdiobus_free(struct device *dev, struct mii_bus *bus)
 130 {
 131         int rc;
 132
 133         rc = devres_release(dev, _devm_mdiobus_free,
 134                             devm_mdiobus_match, bus);
 135         WARN_ON(rc);
 136 }
 137 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_mdiobus_free);
 138
 139 /**
 140  * mdiobus_release - mii_bus device release callback
 141  * @d: the target struct device that contains the mii_bus
 142  *
 143  * Description: called when the last reference to an mii_bus is
 144  * dropped, to free the underlying memory.
 145  */
 146 static void mdiobus_release(struct device *d)
 147 {
 148         struct mii_bus *bus = to_mii_bus(d);
 149         BUG_ON(bus->state != MDIOBUS_RELEASED &&
 150                /* for compatibility with error handling in drivers */
 151                bus->state != MDIOBUS_ALLOCATED);
 152         kfree(bus);
 153 }
 154
 155 static struct class mdio_bus_class = {
 156         .name           = "mdio_bus",
 157         .dev_release    = mdiobus_release,
 158 };
 159
 160 #if IS_ENABLED(CONFIG_OF_MDIO)
 161 /* Helper function for of_mdio_find_bus */
 162 static int of_mdio_bus_match(struct device *dev, const void *mdio_bus_np)
 163 {
 164         return dev->of_node == mdio_bus_np;
 165 }
 166 /**
 167  * of_mdio_find_bus - Given an mii_bus node, find the mii_bus.
 168  * @mdio_bus_np: Pointer to the mii_bus.
 169  *
 170  * Returns a reference to the mii_bus, or NULL if none found.  The
 171  * embedded struct device will have its reference count incremented,
 172  * and this must be put once the bus is finished with.
 173  *
 174  * Because the association of a device_node and mii_bus is made via
 175  * of_mdiobus_register(), the mii_bus cannot be found before it is
 176  * registered with of_mdiobus_register().
 177  *
 178  */
 179 struct mii_bus *of_mdio_find_bus(struct device_node *mdio_bus_np)
 180 {
 181         struct device *d;
 182
 183         if (!mdio_bus_np)
 184                 return NULL;
 185
 186         d = class_find_device(&mdio_bus_class, NULL,  mdio_bus_np,
 187                               of_mdio_bus_match);
 188
 189         return d ? to_mii_bus(d) : NULL;
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(of_mdio_find_bus);
 192
 193 /* Walk the list of subnodes of a mdio bus and look for a node that matches the
 194  * phy's address with its 'reg' property. If found, set the of_node pointer for
 195  * the phy. This allows auto-probed pyh devices to be supplied with information
 196  * passed in via DT.
 197  */
 198 static void of_mdiobus_link_phydev(struct mii_bus *mdio,
 199                                    struct phy_device *phydev)
 200 {
 201         struct device *dev = &phydev->dev;
 202         struct device_node *child;
 203
 204         if (dev->of_node || !mdio->dev.of_node)
 205                 return;
 206
 207         for_each_available_child_of_node(mdio->dev.of_node, child) {
 208                 int addr;
 209                 int ret;
 210
 211                 ret = of_property_read_u32(child, "reg", &addr);
 212                 if (ret < 0) {
 213                         dev_err(dev, "%s has invalid PHY address\n",
 214                                 child->full_name);
 215                         continue;
 216                 }
 217
 218                 /* A PHY must have a reg property in the range [0-31] */
 219                 if (addr >= PHY_MAX_ADDR) {
 220                         dev_err(dev, "%s PHY address %i is too large\n",
 221                                 child->full_name, addr);
 222                         continue;
 223                 }
 224
 225                 if (addr == phydev->addr) {
 226                         dev->of_node = child;
 227                         return;
 228                 }
 229         }
 230 }
 231 #else /* !IS_ENABLED(CONFIG_OF_MDIO) */
 232 static inline void of_mdiobus_link_phydev(struct mii_bus *mdio,
 233                                           struct phy_device *phydev)
 234 {
 235 }
 236 #endif
 237
 238 /**
 239  * mdiobus_register - bring up all the PHYs on a given bus and attach them to bus
 240  * @bus: target mii_bus
 241  *
 242  * Description: Called by a bus driver to bring up all the PHYs
 243  *   on a given bus, and attach them to the bus.
 244  *
 245  * Returns 0 on success or < 0 on error.
 246  */
 247 int mdiobus_register(struct mii_bus *bus)
 248 {
 249         int i, err;
 250
 251         if (NULL == bus || NULL == bus->name ||
 252             NULL == bus->read || NULL == bus->write)
 253                 return -EINVAL;
 254
 255         BUG_ON(bus->state != MDIOBUS_ALLOCATED &&
 256                bus->state != MDIOBUS_UNREGISTERED);
 257
 258         bus->dev.parent = bus->parent;
 259         bus->dev.class = &mdio_bus_class;
 260         bus->dev.groups = NULL;
 261         dev_set_name(&bus->dev, "%s", bus->id);
 262
 263         err = device_register(&bus->dev);
 264         if (err) {
 265                 pr_err("mii_bus %s failed to register\n", bus->id);
 266                 put_device(&bus->dev);
 267                 return -EINVAL;
 268         }
 269
 270         mutex_init(&bus->mdio_lock);
 271
 272         if (bus->reset)
 273                 bus->reset(bus);
 274
 275         for (i = 0; i < PHY_MAX_ADDR; i++) {
 276                 if ((bus->phy_mask & (1 << i)) == 0) {
 277                         struct phy_device *phydev;
 278
 279                         phydev = mdiobus_scan(bus, i);
 280                         if (IS_ERR(phydev)) {
 281                                 err = PTR_ERR(phydev);
 282                                 goto error;
 283                         }
 284                 }
 285         }
 286
 287         bus->state = MDIOBUS_REGISTERED;
 288         pr_info("%s: probed\n", bus->name);
 289         return 0;
 290
 291 error:
 292         while (--i >= 0) {
 293                 if (bus->phy_map[i])
 294                         device_unregister(&bus->phy_map[i]->dev);
 295         }
 296         device_del(&bus->dev);
 297         return err;
 298 }
 299 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_register);
 300
 301 void mdiobus_unregister(struct mii_bus *bus)
 302 {
 303         int i;
 304
 305         BUG_ON(bus->state != MDIOBUS_REGISTERED);
 306         bus->state = MDIOBUS_UNREGISTERED;
 307
 308         for (i = 0; i < PHY_MAX_ADDR; i++) {
 309                 if (bus->phy_map[i])
 310                         device_unregister(&bus->phy_map[i]->dev);
 311                 bus->phy_map[i] = NULL;
 312         }
 313         device_del(&bus->dev);
 314 }
 315 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_unregister);
 316
 317 /**
 318  * mdiobus_free - free a struct mii_bus
 319  * @bus: mii_bus to free
 320  *
 321  * This function releases the reference to the underlying device
 322  * object in the mii_bus.  If this is the last reference, the mii_bus
 323  * will be freed.
 324  */
 325 void mdiobus_free(struct mii_bus *bus)
 326 {
 327         /* For compatibility with error handling in drivers. */
 328         if (bus->state == MDIOBUS_ALLOCATED) {
 329                 kfree(bus);
 330                 return;
 331         }
 332
 333         BUG_ON(bus->state != MDIOBUS_UNREGISTERED);
 334         bus->state = MDIOBUS_RELEASED;
 335
 336         put_device(&bus->dev);
 337 }
 338 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_free);
 339
 340 struct phy_device *mdiobus_scan(struct mii_bus *bus, int addr)
 341 {
 342         struct phy_device *phydev;
 343         int err;
 344
 345         phydev = get_phy_device(bus, addr, false);
 346         if (IS_ERR(phydev) || phydev == NULL)
 347                 return phydev;
 348
 349         /*
 350          * For DT, see if the auto-probed phy has a correspoding child
 351          * in the bus node, and set the of_node pointer in this case.
 352          */
 353         of_mdiobus_link_phydev(bus, phydev);
 354
 355         err = phy_device_register(phydev);
 356         if (err) {
 357                 phy_device_free(phydev);
 358                 return NULL;
 359         }
 360
 361         return phydev;
 362 }
 363 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_scan);
 364
 365 /**
 366  * mdiobus_read - Convenience function for reading a given MII mgmt register
 367  * @bus: the mii_bus struct
 368  * @addr: the phy address
 369  * @regnum: register number to read
 370  *
 371  * NOTE: MUST NOT be called from interrupt context,
 372  * because the bus read/write functions may wait for an interrupt
 373  * to conclude the operation.
 374  */
 375 int mdiobus_read(struct mii_bus *bus, int addr, u32 regnum)
 376 {
 377         int retval;
 378
 379         BUG_ON(in_interrupt());
 380
 381         mutex_lock(&bus->mdio_lock);
 382         retval = bus->read(bus, addr, regnum);
 383         mutex_unlock(&bus->mdio_lock);
 384
 385         return retval;
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_read);
 388
 389 /**
 390  * mdiobus_write - Convenience function for writing a given MII mgmt register
 391  * @bus: the mii_bus struct
 392  * @addr: the phy address
 393  * @regnum: register number to write
 394  * @val: value to write to @regnum
 395  *
 396  * NOTE: MUST NOT be called from interrupt context,
 397  * because the bus read/write functions may wait for an interrupt
 398  * to conclude the operation.
 399  */
 400 int mdiobus_write(struct mii_bus *bus, int addr, u32 regnum, u16 val)
 401 {
 402         int err;
 403
 404         BUG_ON(in_interrupt());
 405
 406         mutex_lock(&bus->mdio_lock);
 407         err = bus->write(bus, addr, regnum, val);
 408         mutex_unlock(&bus->mdio_lock);
 409
 410         return err;
 411 }
 412 EXPORT_SYMBOL(mdiobus_write);
 413
 414 /**
 415  * mdio_bus_match - determine if given PHY driver supports the given PHY device
 416  * @dev: target PHY device
 417  * @drv: given PHY driver
 418  *
 419  * Description: Given a PHY device, and a PHY driver, return 1 if
 420  *   the driver supports the device.  Otherwise, return 0.
 421  */
 422 static int mdio_bus_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
 423 {
 424         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 425         struct phy_driver *phydrv = to_phy_driver(drv);
 426         const int num_ids = ARRAY_SIZE(phydev->c45_ids.device_ids);
 427         int i;
 428
 429         if (of_driver_match_device(dev, drv))
 430                 return 1;
 431
 432         if (phydrv->match_phy_device)
 433                 return phydrv->match_phy_device(phydev);
 434
 435         if (phydev->is_c45) {
 436                 for (i = 1; i < num_ids; i++) {
 437                         if (!(phydev->c45_ids.devices_in_package & (1 << i)))
 438                                 continue;
 439
 440                         if ((phydrv->phy_id & phydrv->phy_id_mask) ==
 441                             (phydev->c45_ids.device_ids[i] &
 442                              phydrv->phy_id_mask))
 443                                 return 1;
 444                 }
 445                 return 0;
 446         } else {
 447                 return (phydrv->phy_id & phydrv->phy_id_mask) ==
 448                         (phydev->phy_id & phydrv->phy_id_mask);
 449         }
 450 }
 451
 452 #ifdef CONFIG_PM
 453
 454 static bool mdio_bus_phy_may_suspend(struct phy_device *phydev)
 455 {
 456         struct device_driver *drv = phydev->dev.driver;
 457         struct phy_driver *phydrv = to_phy_driver(drv);
 458         struct net_device *netdev = phydev->attached_dev;
 459
 460         if (!drv || !phydrv->suspend)
 461                 return false;
 462
 463         /* PHY not attached? May suspend if the PHY has not already been
 464          * suspended as part of a prior call to phy_disconnect() ->
 465          * phy_detach() -> phy_suspend() because the parent netdev might be the
 466          * MDIO bus driver and clock gated at this point.
 467          */
 468         if (!netdev)
 469                 return !phydev->suspended;
 470
 471         /* Don't suspend PHY if the attched netdev parent may wakeup.
 472          * The parent may point to a PCI device, as in tg3 driver.
 473          */
 474         if (netdev->dev.parent && device_may_wakeup(netdev->dev.parent))
 475                 return false;
 476
 477         /* Also don't suspend PHY if the netdev itself may wakeup. This
 478          * is the case for devices w/o underlaying pwr. mgmt. aware bus,
 479          * e.g. SoC devices.
 480          */
 481         if (device_may_wakeup(&netdev->dev))
 482                 return false;
 483
 484         return true;
 485 }
 486
 487 static int mdio_bus_suspend(struct device *dev)
 488 {
 489         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 490
 491         /* We must stop the state machine manually, otherwise it stops out of
 492          * control, possibly with the phydev->lock held. Upon resume, netdev
 493          * may call phy routines that try to grab the same lock, and that may
 494          * lead to a deadlock.
 495          */
 496         if (phydev->attached_dev && phydev->adjust_link)
 497                 phy_stop_machine(phydev);
 498
 499         if (!mdio_bus_phy_may_suspend(phydev))
 500                 return 0;
 501
 502         return phy_suspend(phydev);
 503 }
 504
 505 static int mdio_bus_resume(struct device *dev)
 506 {
 507         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 508         int ret;
 509
 510         if (!mdio_bus_phy_may_suspend(phydev))
 511                 goto no_resume;
 512
 513         ret = phy_resume(phydev);
 514         if (ret < 0)
 515                 return ret;
 516
 517 no_resume:
 518         if (phydev->attached_dev && phydev->adjust_link)
 519                 phy_start_machine(phydev);
 520
 521         return 0;
 522 }
 523
 524 static int mdio_bus_restore(struct device *dev)
 525 {
 526         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 527         struct net_device *netdev = phydev->attached_dev;
 528         int ret;
 529
 530         if (!netdev)
 531                 return 0;
 532
 533         ret = phy_init_hw(phydev);
 534         if (ret < 0)
 535                 return ret;
 536
 537         /* The PHY needs to renegotiate. */
 538         phydev->link = 0;
 539         phydev->state = PHY_UP;
 540
 541         phy_start_machine(phydev);
 542
 543         return 0;
 544 }
 545
 546 static const struct dev_pm_ops mdio_bus_pm_ops = {
 547         .suspend = mdio_bus_suspend,
 548         .resume = mdio_bus_resume,
 549         .freeze = mdio_bus_suspend,
 550         .thaw = mdio_bus_resume,
 551         .restore = mdio_bus_restore,
 552 };
 553
 554 #define MDIO_BUS_PM_OPS (&mdio_bus_pm_ops)
 555
 556 #else
 557
 558 #define MDIO_BUS_PM_OPS NULL
 559
 560 #endif /* CONFIG_PM */
 561
 562 static ssize_t
 563 phy_id_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
 564 {
 565         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 566
 567         return sprintf(buf, "0x%.8lx\n", (unsigned long)phydev->phy_id);
 568 }
 569 static DEVICE_ATTR_RO(phy_id);
 570
 571 static ssize_t
 572 phy_interface_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
 573 {
 574         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 575         const char *mode = NULL;
 576
 577         if (phy_is_internal(phydev))
 578                 mode = "internal";
 579         else
 580                 mode = phy_modes(phydev->interface);
 581
 582         return sprintf(buf, "%s\n", mode);
 583 }
 584 static DEVICE_ATTR_RO(phy_interface);
 585
 586 static ssize_t
 587 phy_has_fixups_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
 588 {
 589         struct phy_device *phydev = to_phy_device(dev);
 590
 591         return sprintf(buf, "%d\n", phydev->has_fixups);
 592 }
 593 static DEVICE_ATTR_RO(phy_has_fixups);
 594
 595 static struct attribute *mdio_dev_attrs[] = {
 596         &dev_attr_phy_id.attr,
 597         &dev_attr_phy_interface.attr,
 598         &dev_attr_phy_has_fixups.attr,
 599         NULL,
 600 };
 601 ATTRIBUTE_GROUPS(mdio_dev);
 602
 603 struct bus_type mdio_bus_type = {
 604         .name           = "mdio_bus",
 605         .match          = mdio_bus_match,
 606         .pm             = MDIO_BUS_PM_OPS,
 607         .dev_groups     = mdio_dev_groups,
 608 };
 609 EXPORT_SYMBOL(mdio_bus_type);
 610
 611 int __init mdio_bus_init(void)
 612 {
 613         int ret;
 614
 615         ret = class_register(&mdio_bus_class);
 616         if (!ret) {
 617                 ret = bus_register(&mdio_bus_type);
 618                 if (ret)
 619                         class_unregister(&mdio_bus_class);
 620         }
 621
 622         return ret;
 623 }
 624
 625 void mdio_bus_exit(void)
 626 {
 627         class_unregister(&mdio_bus_class);
 628         bus_unregister(&mdio_bus_type);
 629 }