board/freescale/corenet_ds/eth_hydra.c

   1 /*
   2  * Copyright 2009-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  * Author: Timur Tabi <timur@freescale.com>
   4  *
   5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   6  */
   7
   8 /*
   9  * This file handles the board muxing between the Fman Ethernet MACs and
  10  * the RGMII/SGMII/XGMII PHYs on a Freescale P3041/P5020 "Hydra" reference
  11  * board. The RGMII PHYs are the two on-board 1Gb ports.  The SGMII PHYs are
  12  * provided by the standard Freescale four-port SGMII riser card.  The 10Gb
  13  * XGMII PHY is provided via the XAUI riser card.  Since there is only one
  14  * Fman device on a P3041 and P5020, we only support one SGMII card and one
  15  * RGMII card.
  16  *
  17  * Muxing is handled via the PIXIS BRDCFG1 register.  The EMI1 bits control
  18  * muxing among the RGMII PHYs and the SGMII PHYs.  The value for RGMII is
  19  * always the same (0).  The value for SGMII depends on which slot the riser is
  20  * inserted in.  The EMI2 bits control muxing for the the XGMII.  Like SGMII,
  21  * the value is based on which slot the XAUI is inserted in.
  22  *
  23  * The SERDES configuration is used to determine where the SGMII and XAUI cards
  24  * exist, and also which Fman MACs are routed to which PHYs.  So for a given
  25  * Fman MAC, there is one and only PHY it connects to.  MACs cannot be routed
  26  * to PHYs dynamically.
  27  *
  28  *
  29  * This file also updates the device tree in three ways:
  30  *
  31  * 1) The status of each virtual MDIO node that is referenced by an Ethernet
  32  *    node is set to "okay".
  33  *
  34  * 2) The phy-handle property of each active Ethernet MAC node is set to the
  35  *    appropriate PHY node.
  36  *
  37  * 3) The "mux value" for each virtual MDIO node is set to the correct value,
  38  *    if necessary.  Some virtual MDIO nodes do not have configurable mux
  39  *    values, so those values are hard-coded in the DTS.  On the HYDRA board,
  40  *    the virtual MDIO node for the SGMII card needs to be updated.
  41  *
  42  * For all this to work, the device tree needs to have the following:
  43  *
  44  * 1) An alias for each PHY node that an Ethernet node could be routed to.
  45  *
  46  * 2) An alias for each real and virtual MDIO node that is disabled by default
  47  * and might need to be enabled, and also might need to have its mux-value
  48  * updated.
  49  */
  50
  51 #include <common.h>
  52 #include <netdev.h>
  53 #include <asm/fsl_serdes.h>
  54 #include <fm_eth.h>
  55 #include <fsl_mdio.h>
  56 #include <malloc.h>
  57 #include <fdt_support.h>
  58 #include <asm/fsl_dtsec.h>
  59
  60 #include "../common/ngpixis.h"
  61 #include "../common/fman.h"
  62
  63 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
  64
  65 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_MASK   0x78
  66 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT1  0x10
  67 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT2  0x20
  68 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT5  0x30
  69 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT6  0x40
  70 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT7  0x50
  71 #define BRDCFG1_EMI1_SEL_RGMII  0x00
  72 #define BRDCFG1_EMI1_EN         0x08
  73 #define BRDCFG1_EMI2_SEL_MASK   0x06
  74 #define BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT1  0x00
  75 #define BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT2  0x02
  76
  77 #define BRDCFG2_REG_GPIO_SEL    0x20
  78
  79 #define PHY_BASE_ADDR           0x00
  80
  81 /*
  82  * BRDCFG1 mask and value for each MAC
  83  *
  84  * This array contains the BRDCFG1 values (in mask/val format) that route the
  85  * MDIO bus to a particular RGMII or SGMII PHY.
  86  */
  87 struct {
  88         u8 mask;
  89         u8 val;
  90 } mdio_mux[NUM_FM_PORTS];
  91
  92 /*
  93  * Mapping of all 18 SERDES lanes to board slots. A value of '0' here means
  94  * that the mapping must be determined dynamically, or that the lane maps to
  95  * something other than a board slot
  96  */
  97 static u8 lane_to_slot[] = {
  98         7, 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 0, 0
  99 };
 100
 101 /*
 102  * Set the board muxing for a given MAC
 103  *
 104  * The MDIO layer calls this function every time it wants to talk to a PHY.
 105  */
 106 void hydra_mux_mdio(u8 mask, u8 val)
 107 {
 108         clrsetbits_8(&pixis->brdcfg1, mask, val);
 109 }
 110
 111 struct hydra_mdio {
 112         u8 mask;
 113         u8 val;
 114         struct mii_dev *realbus;
 115 };
 116
 117 static int hydra_mdio_read(struct mii_dev *bus, int addr, int devad,
 118                                 int regnum)
 119 {
 120         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
 121
 122         hydra_mux_mdio(priv->mask, priv->val);
 123
 124         return priv->realbus->read(priv->realbus, addr, devad, regnum);
 125 }
 126
 127 static int hydra_mdio_write(struct mii_dev *bus, int addr, int devad,
 128                                 int regnum, u16 value)
 129 {
 130         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
 131
 132         hydra_mux_mdio(priv->mask, priv->val);
 133
 134         return priv->realbus->write(priv->realbus, addr, devad, regnum, value);
 135 }
 136
 137 static int hydra_mdio_reset(struct mii_dev *bus)
 138 {
 139         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
 140
 141         return priv->realbus->reset(priv->realbus);
 142 }
 143
 144 static void hydra_mdio_set_mux(char *name, u8 mask, u8 val)
 145 {
 146         struct mii_dev *bus = miiphy_get_dev_by_name(name);
 147         struct hydra_mdio *priv = bus->priv;
 148
 149         priv->mask = mask;
 150         priv->val = val;
 151 }
 152
 153 static int hydra_mdio_init(char *realbusname, char *fakebusname)
 154 {
 155         struct hydra_mdio *hmdio;
 156         struct mii_dev *bus = mdio_alloc();
 157
 158         if (!bus) {
 159                 printf("Failed to allocate Hydra MDIO bus\n");
 160                 return -1;
 161         }
 162
 163         hmdio = malloc(sizeof(*hmdio));
 164         if (!hmdio) {
 165                 printf("Failed to allocate Hydra private data\n");
 166                 free(bus);
 167                 return -1;
 168         }
 169
 170         bus->read = hydra_mdio_read;
 171         bus->write = hydra_mdio_write;
 172         bus->reset = hydra_mdio_reset;
 173         sprintf(bus->name, fakebusname);
 174
 175         hmdio->realbus = miiphy_get_dev_by_name(realbusname);
 176
 177         if (!hmdio->realbus) {
 178                 printf("No bus with name %s\n", realbusname);
 179                 free(bus);
 180                 free(hmdio);
 181                 return -1;
 182         }
 183
 184         bus->priv = hmdio;
 185
 186         return mdio_register(bus);
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Given an alias or a path for a node, set the mux value of that node.
 191  *
 192  * If 'alias' is not a valid alias, then it is treated as a full path to the
 193  * node.  No error checking is performed.
 194  *
 195  * This function is normally called to set the fsl,hydra-mdio-muxval property
 196  * of a virtual MDIO node.
 197  */
 198 static void fdt_set_mdio_mux(void *fdt, const char *alias, u32 mux)
 199 {
 200         const char *path = fdt_get_alias(fdt, alias);
 201
 202         if (!path)
 203                 path = alias;
 204
 205         do_fixup_by_path(fdt, path, "reg",
 206                          &mux, sizeof(mux), 1);
 207         do_fixup_by_path(fdt, path, "fsl,hydra-mdio-muxval",
 208                          &mux, sizeof(mux), 1);
 209 }
 210
 211 /*
 212  * Given the following ...
 213  *
 214  * 1) A pointer to an Fman Ethernet node (as identified by the 'compat'
 215  * compatible string and 'addr' physical address)
 216  *
 217  * 2) An Fman port
 218  *
 219  * ... update the phy-handle property of the Ethernet node to point to the
 220  * right PHY.  This assumes that we already know the PHY for each port.  That
 221  * information is stored in mdio_mux[].
 222  *
 223  * The offset of the Fman Ethernet node is also passed in for convenience, but
 224  * it is not used, and we recalculate the offset anyway.
 225  *
 226  * Note that what we call "Fman ports" (enum fm_port) is really an Fman MAC.
 227  * Inside the Fman, "ports" are things that connect to MACs.  We only call them
 228  * ports in U-Boot because on previous Ethernet devices (e.g. Gianfar), MACs
 229  * and ports are the same thing.
 230  *
 231  * Note that this code would be cleaner if had a function called
 232  * fm_info_get_phy_address(), which returns a value from the fm1_dtsec_info[]
 233  * array.  That's because all we're doing is figuring out the PHY address for
 234  * a given Fman MAC and writing it to the device tree.  Well, we already did
 235  * the hard work to figure that out in board_eth_init(), so it's silly to
 236  * repeat that here.
 237  */
 238 void board_ft_fman_fixup_port(void *fdt, char *compat, phys_addr_t addr,
 239                               enum fm_port port, int offset)
 240 {
 241         unsigned int mux = mdio_mux[port].val & mdio_mux[port].mask;
 242         char phy[16];
 243
 244         if (port == FM1_10GEC1) {
 245                 /* XAUI */
 246                 int lane = serdes_get_first_lane(XAUI_FM1);
 247                 if (lane >= 0) {
 248                         /* The XAUI PHY is identified by the slot */
 249                         sprintf(phy, "phy_xgmii_%u", lane_to_slot[lane]);
 250                         fdt_set_phy_handle(fdt, compat, addr, phy);
 251                 }
 252                 return;
 253         }
 254
 255         if (mux == (BRDCFG1_EMI1_SEL_RGMII | BRDCFG1_EMI1_EN)) {
 256                 /* RGMII */
 257                 /* The RGMII PHY is identified by the MAC connected to it */
 258                 sprintf(phy, "phy_rgmii_%u", port == FM1_DTSEC4 ? 0 : 1);
 259                 fdt_set_phy_handle(fdt, compat, addr, phy);
 260                 return;
 261         }
 262
 263         /* If it's not RGMII or XGMII, it must be SGMII */
 264         if (mux) {
 265                 /* The SGMII PHY is identified by the MAC connected to it */
 266                 sprintf(phy, "phy_sgmii_%x",
 267                         CONFIG_SYS_FM1_DTSEC1_PHY_ADDR + (port - FM1_DTSEC1));
 268                 fdt_set_phy_handle(fdt, compat, addr, phy);
 269         }
 270 }
 271
 272 #define PIXIS_SW2_LANE_23_SEL           0x80
 273 #define PIXIS_SW2_LANE_45_SEL           0x40
 274 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_MASK      0x30
 275 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_5         0x00
 276 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_6         0x20
 277 #define PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_7         0x10
 278 #define PIXIS_SW2_LANE_8_SEL            0x08
 279 #define PIXIS_SW2_LANE_1617_SEL         0x04
 280
 281 /*
 282  * Initialize the lane_to_slot[] array.
 283  *
 284  * On the P4080DS "Expedition" board, the mapping of SERDES lanes to board
 285  * slots is hard-coded.  On the Hydra board, however, the mapping is controlled
 286  * by board switch SW2, so the lane_to_slot[] array needs to be dynamically
 287  * initialized.
 288  */
 289 static void initialize_lane_to_slot(void)
 290 {
 291         u8 sw2 = in_8(&PIXIS_SW(2));
 292
 293         lane_to_slot[2] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_23_SEL) ? 7 : 4;
 294         lane_to_slot[3] = lane_to_slot[2];
 295
 296         lane_to_slot[4] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_45_SEL) ? 7 : 6;
 297         lane_to_slot[5] = lane_to_slot[4];
 298
 299         switch (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_MASK) {
 300         case PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_5:
 301                 lane_to_slot[6] = 5;
 302                 break;
 303         case PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_6:
 304                 lane_to_slot[6] = 6;
 305                 break;
 306         case PIXIS_SW2_LANE_67_SEL_7:
 307                 lane_to_slot[6] = 7;
 308                 break;
 309         }
 310         lane_to_slot[7] = lane_to_slot[6];
 311
 312         lane_to_slot[8] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_8_SEL) ? 3 : 0;
 313
 314         lane_to_slot[16] = (sw2 & PIXIS_SW2_LANE_1617_SEL) ? 1 : 0;
 315         lane_to_slot[17] = lane_to_slot[16];
 316 }
 317
 318 #endif /* #ifdef CONFIG_FMAN_ENET */
 319
 320 /*
 321  * Configure the status for the virtual MDIO nodes
 322  *
 323  * Rather than create the virtual MDIO nodes from scratch for each active
 324  * virtual MDIO, we expect the DTS to have the nodes defined already, and we
 325  * only enable the ones that are actually active.
 326  *
 327  * We assume that the DTS already hard-codes the status for all the
 328  * virtual MDIO nodes to "disabled", so all we need to do is enable the
 329  * active ones.
 330  *
 331  * For SGMII, we also need to set the mux value in the node.
 332  */
 333 void fdt_fixup_board_enet(void *fdt)
 334 {
 335 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
 336         unsigned int i;
 337         int lane;
 338
 339         for (i = FM1_DTSEC1; i < FM1_DTSEC1 + CONFIG_SYS_NUM_FM1_DTSEC; i++) {
 340                 int idx = i - FM1_DTSEC1;
 341
 342                 switch (fm_info_get_enet_if(i)) {
 343                 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 344                         lane = serdes_get_first_lane(SGMII_FM1_DTSEC1 + idx);
 345                         if (lane >= 0) {
 346                                 fdt_status_okay_by_alias(fdt, "emi1_sgmii");
 347                                 /* Also set the MUX value */
 348                                 fdt_set_mdio_mux(fdt, "emi1_sgmii",
 349                                                  mdio_mux[i].val);
 350                         }
 351                         break;
 352                 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
 353                         fdt_status_okay_by_alias(fdt, "emi1_rgmii");
 354                         break;
 355                 default:
 356                         break;
 357                 }
 358         }
 359
 360         lane = serdes_get_first_lane(XAUI_FM1);
 361         if (lane >= 0)
 362                 fdt_status_okay_by_alias(fdt, "emi2_xgmii");
 363 #endif
 364 }
 365
 366 int board_eth_init(bd_t *bis)
 367 {
 368 #ifdef CONFIG_FMAN_ENET
 369         struct fsl_pq_mdio_info dtsec_mdio_info;
 370         struct tgec_mdio_info tgec_mdio_info;
 371         unsigned int i, slot;
 372         int lane;
 373         struct mii_dev *bus;
 374
 375         printf("Initializing Fman\n");
 376
 377         initialize_lane_to_slot();
 378
 379         /* We want to use the PIXIS to configure MUX routing, not GPIOs. */
 380         setbits_8(&pixis->brdcfg2, BRDCFG2_REG_GPIO_SEL);
 381
 382         memset(mdio_mux, 0, sizeof(mdio_mux));
 383
 384         dtsec_mdio_info.regs =
 385                 (struct tsec_mii_mng *)CONFIG_SYS_FM1_DTSEC1_MDIO_ADDR;
 386         dtsec_mdio_info.name = DEFAULT_FM_MDIO_NAME;
 387
 388         /* Register the real 1G MDIO bus */
 389         fsl_pq_mdio_init(bis, &dtsec_mdio_info);
 390
 391         tgec_mdio_info.regs =
 392                 (struct tgec_mdio_controller *)CONFIG_SYS_FM1_TGEC_MDIO_ADDR;
 393         tgec_mdio_info.name = DEFAULT_FM_TGEC_MDIO_NAME;
 394
 395         /* Register the real 10G MDIO bus */
 396         fm_tgec_mdio_init(bis, &tgec_mdio_info);
 397
 398         /* Register the three virtual MDIO front-ends */
 399         hydra_mdio_init(DEFAULT_FM_MDIO_NAME, "HYDRA_RGMII_MDIO");
 400         hydra_mdio_init(DEFAULT_FM_MDIO_NAME, "HYDRA_SGMII_MDIO");
 401
 402         /*
 403          * Program the DTSEC PHY addresses assuming that they are all SGMII.
 404          * For any DTSEC that's RGMII, we'll override its PHY address later.
 405          * We assume that DTSEC5 is only used for RGMII.
 406          */
 407         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC1, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC1_PHY_ADDR);
 408         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC2, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC2_PHY_ADDR);
 409         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC3, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC3_PHY_ADDR);
 410         fm_info_set_phy_address(FM1_DTSEC4, CONFIG_SYS_FM1_DTSEC4_PHY_ADDR);
 411
 412         for (i = FM1_DTSEC1; i < FM1_DTSEC1 + CONFIG_SYS_NUM_FM1_DTSEC; i++) {
 413                 int idx = i - FM1_DTSEC1;
 414
 415                 switch (fm_info_get_enet_if(i)) {
 416                 case PHY_INTERFACE_MODE_SGMII:
 417                         lane = serdes_get_first_lane(SGMII_FM1_DTSEC1 + idx);
 418                         if (lane < 0)
 419                                 break;
 420                         slot = lane_to_slot[lane];
 421                         mdio_mux[i].mask = BRDCFG1_EMI1_SEL_MASK;
 422                         switch (slot) {
 423                         case 1:
 424                                 /* Always DTSEC5 on Bank 3 */
 425                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT1 |
 426                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
 427                                 break;
 428                         case 2:
 429                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT2 |
 430                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
 431                                 break;
 432                         case 5:
 433                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT5 |
 434                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
 435                                 break;
 436                         case 6:
 437                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT6 |
 438                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
 439                                 break;
 440                         case 7:
 441                                 mdio_mux[i].val = BRDCFG1_EMI1_SEL_SLOT7 |
 442                                                   BRDCFG1_EMI1_EN;
 443                                 break;
 444                         };
 445
 446                         hydra_mdio_set_mux("HYDRA_SGMII_MDIO",
 447                                         mdio_mux[i].mask, mdio_mux[i].val);
 448                         fm_info_set_mdio(i,
 449                                 miiphy_get_dev_by_name("HYDRA_SGMII_MDIO"));
 450                         break;
 451                 case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
 452                         /*
 453                          * If DTSEC4 is RGMII, then it's routed via via EC1 to
 454                          * the first on-board RGMII port.  If DTSEC5 is RGMII,
 455                          * then it's routed via via EC2 to the second on-board
 456                          * RGMII port. The other DTSECs cannot be routed to
 457                          * RGMII.
 458                          */
 459                         fm_info_set_phy_address(i, i == FM1_DTSEC4 ? 0 : 1);
 460                         mdio_mux[i].mask = BRDCFG1_EMI1_SEL_MASK;
 461                         mdio_mux[i].val  = BRDCFG1_EMI1_SEL_RGMII |
 462                                            BRDCFG1_EMI1_EN;
 463                         hydra_mdio_set_mux("HYDRA_RGMII_MDIO",
 464                                         mdio_mux[i].mask, mdio_mux[i].val);
 465                         fm_info_set_mdio(i,
 466                                 miiphy_get_dev_by_name("HYDRA_RGMII_MDIO"));
 467                         break;
 468                 case PHY_INTERFACE_MODE_NONE:
 469                         fm_info_set_phy_address(i, 0);
 470                         break;
 471                 default:
 472                         printf("Fman1: DTSEC%u set to unknown interface %i\n",
 473                                idx + 1, fm_info_get_enet_if(i));
 474                         fm_info_set_phy_address(i, 0);
 475                         break;
 476                 }
 477         }
 478
 479         bus = miiphy_get_dev_by_name("HYDRA_SGMII_MDIO");
 480         set_sgmii_phy(bus, FM1_DTSEC1, CONFIG_SYS_NUM_FM1_DTSEC, PHY_BASE_ADDR);
 481
 482         /*
 483          * For 10G, we only support one XAUI card per Fman.  If present, then we
 484          * force its routing and never touch those bits again, which removes the
 485          * need for Linux to do any muxing.  This works because of the way
 486          * BRDCFG1 is defined, but it's a bit hackish.
 487          *
 488          * The PHY address for the XAUI card depends on which slot it's in. The
 489          * macros we use imply that the PHY address is based on which FM, but
 490          * that's not true.  On the P4080DS, FM1 could only use XAUI in slot 5,
 491          * and FM2 could only use a XAUI in slot 4.  On the Hydra board, we
 492          * check the actual slot and just use the macros as-is, even though
 493          * the P3041 and P5020 only have one Fman.
 494          */
 495         lane = serdes_get_first_lane(XAUI_FM1);
 496         if (lane >= 0) {
 497                 slot = lane_to_slot[lane];
 498                 if (slot == 1) {
 499                         /* XAUI card is in slot 1 */
 500                         clrsetbits_8(&pixis->brdcfg1, BRDCFG1_EMI2_SEL_MASK,
 501                                      BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT1);
 502                         fm_info_set_phy_address(FM1_10GEC1,
 503                                                 CONFIG_SYS_FM1_10GEC1_PHY_ADDR);
 504                 } else {
 505                         /* XAUI card is in slot 2 */
 506                         clrsetbits_8(&pixis->brdcfg1, BRDCFG1_EMI2_SEL_MASK,
 507                                      BRDCFG1_EMI2_SEL_SLOT2);
 508                         fm_info_set_phy_address(FM1_10GEC1,
 509                                                 CONFIG_SYS_FM2_10GEC1_PHY_ADDR);
 510                 }
 511         }
 512
 513         fm_info_set_mdio(FM1_10GEC1,
 514                         miiphy_get_dev_by_name(DEFAULT_FM_TGEC_MDIO_NAME));
 515
 516         cpu_eth_init(bis);
 517 #endif
 518
 519         return pci_eth_init(bis);
 520 }