xref: /linux/drivers/net/ethernet/marvell/prestera/prestera_pci.c (revision fab183d632628381b466a41479489541ac0e29a0)
1 // SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause OR GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2019-2020 Marvell International Ltd. All rights reserved */
3 
4 #include <linux/bitfield.h>
5 #include <linux/circ_buf.h>
6 #include <linux/device.h>
7 #include <linux/firmware.h>
8 #include <linux/iopoll.h>
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/pci.h>
12 
13 #include "prestera.h"
14 
15 #define PRESTERA_MSG_MAX_SIZE 1500
16 
17 #define PRESTERA_SUPP_FW_MAJ_VER	4
18 #define PRESTERA_SUPP_FW_MIN_VER	1
19 
20 #define PRESTERA_PREV_FW_MAJ_VER	4
21 #define PRESTERA_PREV_FW_MIN_VER	0
22 
23 #define PRESTERA_FW_PATH_FMT	"mrvl/prestera/mvsw_prestera_fw-v%u.%u.img"
24 #define PRESTERA_FW_ARM64_PATH_FMT "mrvl/prestera/mvsw_prestera_fw_arm64-v%u.%u.img"
25 
26 #define PRESTERA_FW_HDR_MAGIC		0x351D9D06
27 #define PRESTERA_FW_DL_TIMEOUT_MS	50000
28 #define PRESTERA_FW_BLK_SZ		1024
29 
30 #define PRESTERA_FW_VER_MAJ_MUL 1000000
31 #define PRESTERA_FW_VER_MIN_MUL 1000
32 
33 #define PRESTERA_FW_VER_MAJ(v)	((v) / PRESTERA_FW_VER_MAJ_MUL)
34 
35 #define PRESTERA_FW_VER_MIN(v) \
36 	(((v) - (PRESTERA_FW_VER_MAJ(v) * PRESTERA_FW_VER_MAJ_MUL)) / \
37 			PRESTERA_FW_VER_MIN_MUL)
38 
39 #define PRESTERA_FW_VER_PATCH(v) \
40 	((v) - (PRESTERA_FW_VER_MAJ(v) * PRESTERA_FW_VER_MAJ_MUL) - \
41 			(PRESTERA_FW_VER_MIN(v) * PRESTERA_FW_VER_MIN_MUL))
42 
43 enum prestera_pci_bar_t {
44 	PRESTERA_PCI_BAR_FW = 2,
45 	PRESTERA_PCI_BAR_PP = 4,
46 };
47 
48 struct prestera_fw_header {
49 	__be32 magic_number;
50 	__be32 version_value;
51 	u8 reserved[8];
52 };
53 
54 struct prestera_ldr_regs {
55 	u32 ldr_ready;
56 	u32 pad1;
57 
58 	u32 ldr_img_size;
59 	u32 ldr_ctl_flags;
60 
61 	u32 ldr_buf_offs;
62 	u32 ldr_buf_size;
63 
64 	u32 ldr_buf_rd;
65 	u32 pad2;
66 	u32 ldr_buf_wr;
67 
68 	u32 ldr_status;
69 };
70 
71 #define PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(f)	offsetof(struct prestera_ldr_regs, f)
72 
73 #define PRESTERA_LDR_READY_MAGIC	0xf00dfeed
74 
75 #define PRESTERA_LDR_STATUS_IMG_DL	BIT(0)
76 #define PRESTERA_LDR_STATUS_START_FW	BIT(1)
77 #define PRESTERA_LDR_STATUS_INVALID_IMG	BIT(2)
78 #define PRESTERA_LDR_STATUS_NOMEM	BIT(3)
79 
80 #define PRESTERA_LDR_REG_BASE(fw)	((fw)->ldr_regs)
81 #define PRESTERA_LDR_REG_ADDR(fw, reg)	(PRESTERA_LDR_REG_BASE(fw) + (reg))
82 
83 /* fw loader registers */
84 #define PRESTERA_LDR_READY_REG		PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_ready)
85 #define PRESTERA_LDR_IMG_SIZE_REG	PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_img_size)
86 #define PRESTERA_LDR_CTL_REG		PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_ctl_flags)
87 #define PRESTERA_LDR_BUF_SIZE_REG	PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_buf_size)
88 #define PRESTERA_LDR_BUF_OFFS_REG	PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_buf_offs)
89 #define PRESTERA_LDR_BUF_RD_REG		PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_buf_rd)
90 #define PRESTERA_LDR_BUF_WR_REG		PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_buf_wr)
91 #define PRESTERA_LDR_STATUS_REG		PRESTERA_LDR_REG_OFFSET(ldr_status)
92 
93 #define PRESTERA_LDR_CTL_DL_START	BIT(0)
94 
95 #define PRESTERA_EVT_QNUM_MAX	4
96 
97 struct prestera_fw_evtq_regs {
98 	u32 rd_idx;
99 	u32 pad1;
100 	u32 wr_idx;
101 	u32 pad2;
102 	u32 offs;
103 	u32 len;
104 };
105 
106 #define PRESTERA_CMD_QNUM_MAX	4
107 
108 struct prestera_fw_cmdq_regs {
109 	u32 req_ctl;
110 	u32 req_len;
111 	u32 rcv_ctl;
112 	u32 rcv_len;
113 	u32 offs;
114 	u32 len;
115 };
116 
117 struct prestera_fw_regs {
118 	u32 fw_ready;
119 	u32 cmd_offs;
120 	u32 cmd_len;
121 	u32 cmd_qnum;
122 	u32 evt_offs;
123 	u32 evt_qnum;
124 
125 	u32 fw_status;
126 	u32 rx_status;
127 
128 	struct prestera_fw_cmdq_regs cmdq_list[PRESTERA_EVT_QNUM_MAX];
129 	struct prestera_fw_evtq_regs evtq_list[PRESTERA_CMD_QNUM_MAX];
130 };
131 
132 #define PRESTERA_FW_REG_OFFSET(f)	offsetof(struct prestera_fw_regs, f)
133 
134 #define PRESTERA_FW_READY_MAGIC		0xcafebabe
135 
136 /* fw registers */
137 #define PRESTERA_FW_READY_REG		PRESTERA_FW_REG_OFFSET(fw_ready)
138 
139 #define PRESTERA_CMD_BUF_OFFS_REG	PRESTERA_FW_REG_OFFSET(cmd_offs)
140 #define PRESTERA_CMD_BUF_LEN_REG	PRESTERA_FW_REG_OFFSET(cmd_len)
141 #define PRESTERA_CMD_QNUM_REG		PRESTERA_FW_REG_OFFSET(cmd_qnum)
142 #define PRESTERA_EVT_BUF_OFFS_REG	PRESTERA_FW_REG_OFFSET(evt_offs)
143 #define PRESTERA_EVT_QNUM_REG		PRESTERA_FW_REG_OFFSET(evt_qnum)
144 
145 #define PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, f)			\
146 	(PRESTERA_FW_REG_OFFSET(cmdq_list) +		\
147 	 (q) * sizeof(struct prestera_fw_cmdq_regs) +	\
148 	 offsetof(struct prestera_fw_cmdq_regs, f))
149 
150 #define PRESTERA_CMDQ_REQ_CTL_REG(q)	PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, req_ctl)
151 #define PRESTERA_CMDQ_REQ_LEN_REG(q)	PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, req_len)
152 #define PRESTERA_CMDQ_RCV_CTL_REG(q)	PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, rcv_ctl)
153 #define PRESTERA_CMDQ_RCV_LEN_REG(q)	PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, rcv_len)
154 #define PRESTERA_CMDQ_OFFS_REG(q)	PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, offs)
155 #define PRESTERA_CMDQ_LEN_REG(q)	PRESTERA_CMDQ_REG_OFFSET(q, len)
156 
157 #define PRESTERA_FW_STATUS_REG		PRESTERA_FW_REG_OFFSET(fw_status)
158 #define PRESTERA_RX_STATUS_REG		PRESTERA_FW_REG_OFFSET(rx_status)
159 
160 /* PRESTERA_CMD_REQ_CTL_REG flags */
161 #define PRESTERA_CMD_F_REQ_SENT		BIT(0)
162 #define PRESTERA_CMD_F_REPL_RCVD	BIT(1)
163 
164 /* PRESTERA_CMD_RCV_CTL_REG flags */
165 #define PRESTERA_CMD_F_REPL_SENT	BIT(0)
166 
167 #define PRESTERA_FW_EVT_CTL_STATUS_MASK	GENMASK(1, 0)
168 
169 #define PRESTERA_FW_EVT_CTL_STATUS_ON	0
170 #define PRESTERA_FW_EVT_CTL_STATUS_OFF	1
171 
172 #define PRESTERA_EVTQ_REG_OFFSET(q, f)			\
173 	(PRESTERA_FW_REG_OFFSET(evtq_list) +		\
174 	 (q) * sizeof(struct prestera_fw_evtq_regs) +	\
175 	 offsetof(struct prestera_fw_evtq_regs, f))
176 
177 #define PRESTERA_EVTQ_RD_IDX_REG(q)	PRESTERA_EVTQ_REG_OFFSET(q, rd_idx)
178 #define PRESTERA_EVTQ_WR_IDX_REG(q)	PRESTERA_EVTQ_REG_OFFSET(q, wr_idx)
179 #define PRESTERA_EVTQ_OFFS_REG(q)	PRESTERA_EVTQ_REG_OFFSET(q, offs)
180 #define PRESTERA_EVTQ_LEN_REG(q)	PRESTERA_EVTQ_REG_OFFSET(q, len)
181 
182 #define PRESTERA_FW_REG_BASE(fw)	((fw)->dev.ctl_regs)
183 #define PRESTERA_FW_REG_ADDR(fw, reg)	PRESTERA_FW_REG_BASE((fw)) + (reg)
184 
185 #define PRESTERA_FW_CMD_DEFAULT_WAIT_MS	30000
186 #define PRESTERA_FW_READY_WAIT_MS	20000
187 
188 #define PRESTERA_DEV_ID_AC3X_98DX_55	0xC804
189 #define PRESTERA_DEV_ID_AC3X_98DX_65	0xC80C
190 #define PRESTERA_DEV_ID_ALDRIN2		0xCC1E
191 #define PRESTERA_DEV_ID_98DX7312M	0x981F
192 #define PRESTERA_DEV_ID_98DX3500	0x9820
193 #define PRESTERA_DEV_ID_98DX3501	0x9826
194 #define PRESTERA_DEV_ID_98DX3510	0x9821
195 #define PRESTERA_DEV_ID_98DX3520	0x9822
196 
197 struct prestera_fw_evtq {
198 	u8 __iomem *addr;
199 	size_t len;
200 };
201 
202 struct prestera_fw_cmdq {
203 	/* serialize access to dev->send_req */
204 	struct mutex cmd_mtx;
205 	u8 __iomem *addr;
206 	size_t len;
207 };
208 
209 struct prestera_fw {
210 	struct prestera_fw_rev rev_supp;
211 	const struct firmware *bin;
212 	struct workqueue_struct *wq;
213 	struct prestera_device dev;
214 	struct pci_dev *pci_dev;
215 	u8 __iomem *ldr_regs;
216 	u8 __iomem *ldr_ring_buf;
217 	u32 ldr_buf_len;
218 	u32 ldr_wr_idx;
219 	size_t cmd_mbox_len;
220 	u8 __iomem *cmd_mbox;
221 	struct prestera_fw_cmdq cmd_queue[PRESTERA_CMD_QNUM_MAX];
222 	u8 cmd_qnum;
223 	struct prestera_fw_evtq evt_queue[PRESTERA_EVT_QNUM_MAX];
224 	u8 evt_qnum;
225 	struct work_struct evt_work;
226 	u8 __iomem *evt_buf;
227 	u8 *evt_msg;
228 };
229 
230 static int prestera_fw_load(struct prestera_fw *fw);
231 
prestera_fw_write(struct prestera_fw * fw,u32 reg,u32 val)232 static void prestera_fw_write(struct prestera_fw *fw, u32 reg, u32 val)
233 {
234 	writel(val, PRESTERA_FW_REG_ADDR(fw, reg));
235 }
236 
prestera_fw_read(struct prestera_fw * fw,u32 reg)237 static u32 prestera_fw_read(struct prestera_fw *fw, u32 reg)
238 {
239 	return readl(PRESTERA_FW_REG_ADDR(fw, reg));
240 }
241 
prestera_fw_evtq_len(struct prestera_fw * fw,u8 qid)242 static u32 prestera_fw_evtq_len(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
243 {
244 	return fw->evt_queue[qid].len;
245 }
246 
prestera_fw_evtq_avail(struct prestera_fw * fw,u8 qid)247 static u32 prestera_fw_evtq_avail(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
248 {
249 	u32 wr_idx = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_WR_IDX_REG(qid));
250 	u32 rd_idx = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_RD_IDX_REG(qid));
251 
252 	return CIRC_CNT(wr_idx, rd_idx, prestera_fw_evtq_len(fw, qid));
253 }
254 
prestera_fw_evtq_rd_set(struct prestera_fw * fw,u8 qid,u32 idx)255 static void prestera_fw_evtq_rd_set(struct prestera_fw *fw,
256 				    u8 qid, u32 idx)
257 {
258 	u32 rd_idx = idx & (prestera_fw_evtq_len(fw, qid) - 1);
259 
260 	prestera_fw_write(fw, PRESTERA_EVTQ_RD_IDX_REG(qid), rd_idx);
261 }
262 
prestera_fw_evtq_buf(struct prestera_fw * fw,u8 qid)263 static u8 __iomem *prestera_fw_evtq_buf(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
264 {
265 	return fw->evt_queue[qid].addr;
266 }
267 
prestera_fw_evtq_read32(struct prestera_fw * fw,u8 qid)268 static u32 prestera_fw_evtq_read32(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
269 {
270 	u32 rd_idx = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_RD_IDX_REG(qid));
271 	u32 val;
272 
273 	val = readl(prestera_fw_evtq_buf(fw, qid) + rd_idx);
274 	prestera_fw_evtq_rd_set(fw, qid, rd_idx + 4);
275 	return val;
276 }
277 
prestera_fw_evtq_read_buf(struct prestera_fw * fw,u8 qid,void * buf,size_t len)278 static ssize_t prestera_fw_evtq_read_buf(struct prestera_fw *fw,
279 					 u8 qid, void *buf, size_t len)
280 {
281 	u32 idx = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_RD_IDX_REG(qid));
282 	u8 __iomem *evtq_addr = prestera_fw_evtq_buf(fw, qid);
283 	u32 *buf32 = buf;
284 	int i;
285 
286 	for (i = 0; i < len / 4; buf32++, i++) {
287 		*buf32 = readl_relaxed(evtq_addr + idx);
288 		idx = (idx + 4) & (prestera_fw_evtq_len(fw, qid) - 1);
289 	}
290 
291 	prestera_fw_evtq_rd_set(fw, qid, idx);
292 
293 	return i;
294 }
295 
prestera_fw_evtq_pick(struct prestera_fw * fw)296 static u8 prestera_fw_evtq_pick(struct prestera_fw *fw)
297 {
298 	int qid;
299 
300 	for (qid = 0; qid < fw->evt_qnum; qid++) {
301 		if (prestera_fw_evtq_avail(fw, qid) >= 4)
302 			return qid;
303 	}
304 
305 	return PRESTERA_EVT_QNUM_MAX;
306 }
307 
prestera_fw_evt_ctl_status_set(struct prestera_fw * fw,u32 val)308 static void prestera_fw_evt_ctl_status_set(struct prestera_fw *fw, u32 val)
309 {
310 	u32 status = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_FW_STATUS_REG);
311 
312 	u32p_replace_bits(&status, val, PRESTERA_FW_EVT_CTL_STATUS_MASK);
313 
314 	prestera_fw_write(fw, PRESTERA_FW_STATUS_REG, status);
315 }
316 
prestera_fw_evt_work_fn(struct work_struct * work)317 static void prestera_fw_evt_work_fn(struct work_struct *work)
318 {
319 	struct prestera_fw *fw;
320 	void *msg;
321 	u8 qid;
322 
323 	fw = container_of(work, struct prestera_fw, evt_work);
324 	msg = fw->evt_msg;
325 
326 	prestera_fw_evt_ctl_status_set(fw, PRESTERA_FW_EVT_CTL_STATUS_OFF);
327 
328 	while ((qid = prestera_fw_evtq_pick(fw)) < PRESTERA_EVT_QNUM_MAX) {
329 		u32 idx;
330 		u32 len;
331 
332 		len = prestera_fw_evtq_read32(fw, qid);
333 		idx = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_RD_IDX_REG(qid));
334 
335 		WARN_ON(prestera_fw_evtq_avail(fw, qid) < len);
336 
337 		if (WARN_ON(len > PRESTERA_MSG_MAX_SIZE)) {
338 			prestera_fw_evtq_rd_set(fw, qid, idx + len);
339 			continue;
340 		}
341 
342 		prestera_fw_evtq_read_buf(fw, qid, msg, len);
343 
344 		if (fw->dev.recv_msg)
345 			fw->dev.recv_msg(&fw->dev, msg, len);
346 	}
347 
348 	prestera_fw_evt_ctl_status_set(fw, PRESTERA_FW_EVT_CTL_STATUS_ON);
349 }
350 
prestera_fw_wait_reg32(struct prestera_fw * fw,u32 reg,u32 cmp,unsigned int waitms)351 static int prestera_fw_wait_reg32(struct prestera_fw *fw, u32 reg, u32 cmp,
352 				  unsigned int waitms)
353 {
354 	u8 __iomem *addr = PRESTERA_FW_REG_ADDR(fw, reg);
355 	u32 val;
356 
357 	return readl_poll_timeout(addr, val, cmp == val,
358 				  1 * USEC_PER_MSEC, waitms * USEC_PER_MSEC);
359 }
360 
prestera_fw_cmdq_lock(struct prestera_fw * fw,u8 qid)361 static void prestera_fw_cmdq_lock(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
362 {
363 	mutex_lock(&fw->cmd_queue[qid].cmd_mtx);
364 }
365 
prestera_fw_cmdq_unlock(struct prestera_fw * fw,u8 qid)366 static void prestera_fw_cmdq_unlock(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
367 {
368 	mutex_unlock(&fw->cmd_queue[qid].cmd_mtx);
369 }
370 
prestera_fw_cmdq_len(struct prestera_fw * fw,u8 qid)371 static u32 prestera_fw_cmdq_len(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
372 {
373 	return fw->cmd_queue[qid].len;
374 }
375 
prestera_fw_cmdq_buf(struct prestera_fw * fw,u8 qid)376 static u8 __iomem *prestera_fw_cmdq_buf(struct prestera_fw *fw, u8 qid)
377 {
378 	return fw->cmd_queue[qid].addr;
379 }
380 
prestera_fw_cmd_send(struct prestera_fw * fw,int qid,void * in_msg,size_t in_size,void * out_msg,size_t out_size,unsigned int waitms)381 static int prestera_fw_cmd_send(struct prestera_fw *fw, int qid,
382 				void *in_msg, size_t in_size,
383 				void *out_msg, size_t out_size,
384 				unsigned int waitms)
385 {
386 	u32 ret_size;
387 	int err;
388 
389 	if (!waitms)
390 		waitms = PRESTERA_FW_CMD_DEFAULT_WAIT_MS;
391 
392 	if (ALIGN(in_size, 4) > prestera_fw_cmdq_len(fw, qid))
393 		return -EMSGSIZE;
394 
395 	/* wait for finish previous reply from FW */
396 	err = prestera_fw_wait_reg32(fw, PRESTERA_CMDQ_RCV_CTL_REG(qid), 0, 30);
397 	if (err) {
398 		dev_err(fw->dev.dev, "finish reply from FW is timed out\n");
399 		return err;
400 	}
401 
402 	prestera_fw_write(fw, PRESTERA_CMDQ_REQ_LEN_REG(qid), in_size);
403 
404 	memcpy_toio(prestera_fw_cmdq_buf(fw, qid), in_msg, in_size);
405 
406 	prestera_fw_write(fw, PRESTERA_CMDQ_REQ_CTL_REG(qid),
407 			  PRESTERA_CMD_F_REQ_SENT);
408 
409 	/* wait for reply from FW */
410 	err = prestera_fw_wait_reg32(fw, PRESTERA_CMDQ_RCV_CTL_REG(qid),
411 				     PRESTERA_CMD_F_REPL_SENT, waitms);
412 	if (err) {
413 		dev_err(fw->dev.dev, "reply from FW is timed out\n");
414 		goto cmd_exit;
415 	}
416 
417 	ret_size = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_CMDQ_RCV_LEN_REG(qid));
418 	if (ret_size > out_size) {
419 		dev_err(fw->dev.dev, "ret_size (%u) > out_len(%zu)\n",
420 			ret_size, out_size);
421 		err = -EMSGSIZE;
422 		goto cmd_exit;
423 	}
424 
425 	memcpy_fromio(out_msg,
426 		      prestera_fw_cmdq_buf(fw, qid) + in_size, ret_size);
427 
428 cmd_exit:
429 	prestera_fw_write(fw, PRESTERA_CMDQ_REQ_CTL_REG(qid),
430 			  PRESTERA_CMD_F_REPL_RCVD);
431 	return err;
432 }
433 
prestera_fw_send_req(struct prestera_device * dev,int qid,void * in_msg,size_t in_size,void * out_msg,size_t out_size,unsigned int waitms)434 static int prestera_fw_send_req(struct prestera_device *dev, int qid,
435 				void *in_msg, size_t in_size, void *out_msg,
436 				size_t out_size, unsigned int waitms)
437 {
438 	struct prestera_fw *fw;
439 	ssize_t ret;
440 
441 	fw = container_of(dev, struct prestera_fw, dev);
442 
443 	prestera_fw_cmdq_lock(fw, qid);
444 	ret = prestera_fw_cmd_send(fw, qid, in_msg, in_size, out_msg, out_size,
445 				   waitms);
446 	prestera_fw_cmdq_unlock(fw, qid);
447 
448 	return ret;
449 }
450 
prestera_fw_init(struct prestera_fw * fw)451 static int prestera_fw_init(struct prestera_fw *fw)
452 {
453 	u8 __iomem *base;
454 	int err;
455 	u8 qid;
456 
457 	fw->dev.send_req = prestera_fw_send_req;
458 	fw->ldr_regs = fw->dev.ctl_regs;
459 
460 	err = prestera_fw_load(fw);
461 	if (err)
462 		return err;
463 
464 	err = prestera_fw_wait_reg32(fw, PRESTERA_FW_READY_REG,
465 				     PRESTERA_FW_READY_MAGIC,
466 				     PRESTERA_FW_READY_WAIT_MS);
467 	if (err) {
468 		dev_err(fw->dev.dev, "FW failed to start\n");
469 		return err;
470 	}
471 
472 	base = fw->dev.ctl_regs;
473 
474 	fw->cmd_mbox = base + prestera_fw_read(fw, PRESTERA_CMD_BUF_OFFS_REG);
475 	fw->cmd_mbox_len = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_CMD_BUF_LEN_REG);
476 	fw->cmd_qnum = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_CMD_QNUM_REG);
477 
478 	for (qid = 0; qid < fw->cmd_qnum; qid++) {
479 		u32 offs = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_CMDQ_OFFS_REG(qid));
480 		struct prestera_fw_cmdq *cmdq = &fw->cmd_queue[qid];
481 
482 		cmdq->len = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_CMDQ_LEN_REG(qid));
483 		cmdq->addr = fw->cmd_mbox + offs;
484 		mutex_init(&cmdq->cmd_mtx);
485 	}
486 
487 	fw->evt_buf = base + prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVT_BUF_OFFS_REG);
488 	fw->evt_qnum = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVT_QNUM_REG);
489 	fw->evt_msg = kmalloc(PRESTERA_MSG_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
490 	if (!fw->evt_msg)
491 		return -ENOMEM;
492 
493 	for (qid = 0; qid < fw->evt_qnum; qid++) {
494 		u32 offs = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_OFFS_REG(qid));
495 		struct prestera_fw_evtq *evtq = &fw->evt_queue[qid];
496 
497 		evtq->len = prestera_fw_read(fw, PRESTERA_EVTQ_LEN_REG(qid));
498 		evtq->addr = fw->evt_buf + offs;
499 	}
500 
501 	return 0;
502 }
503 
prestera_fw_uninit(struct prestera_fw * fw)504 static void prestera_fw_uninit(struct prestera_fw *fw)
505 {
506 	kfree(fw->evt_msg);
507 }
508 
prestera_pci_irq_handler(int irq,void * dev_id)509 static irqreturn_t prestera_pci_irq_handler(int irq, void *dev_id)
510 {
511 	struct prestera_fw *fw = dev_id;
512 
513 	if (prestera_fw_read(fw, PRESTERA_RX_STATUS_REG)) {
514 		prestera_fw_write(fw, PRESTERA_RX_STATUS_REG, 0);
515 
516 		if (fw->dev.recv_pkt)
517 			fw->dev.recv_pkt(&fw->dev);
518 	}
519 
520 	queue_work(fw->wq, &fw->evt_work);
521 
522 	return IRQ_HANDLED;
523 }
524 
prestera_ldr_write(struct prestera_fw * fw,u32 reg,u32 val)525 static void prestera_ldr_write(struct prestera_fw *fw, u32 reg, u32 val)
526 {
527 	writel(val, PRESTERA_LDR_REG_ADDR(fw, reg));
528 }
529 
prestera_ldr_read(struct prestera_fw * fw,u32 reg)530 static u32 prestera_ldr_read(struct prestera_fw *fw, u32 reg)
531 {
532 	return readl(PRESTERA_LDR_REG_ADDR(fw, reg));
533 }
534 
prestera_ldr_wait_reg32(struct prestera_fw * fw,u32 reg,u32 cmp,unsigned int waitms)535 static int prestera_ldr_wait_reg32(struct prestera_fw *fw,
536 				   u32 reg, u32 cmp, unsigned int waitms)
537 {
538 	u8 __iomem *addr = PRESTERA_LDR_REG_ADDR(fw, reg);
539 	u32 val;
540 
541 	return readl_poll_timeout(addr, val, cmp == val,
542 				  10 * USEC_PER_MSEC, waitms * USEC_PER_MSEC);
543 }
544 
prestera_ldr_wait_buf(struct prestera_fw * fw,size_t len)545 static int prestera_ldr_wait_buf(struct prestera_fw *fw, size_t len)
546 {
547 	u8 __iomem *addr = PRESTERA_LDR_REG_ADDR(fw, PRESTERA_LDR_BUF_RD_REG);
548 	u32 buf_len = fw->ldr_buf_len;
549 	u32 wr_idx = fw->ldr_wr_idx;
550 	u32 rd_idx;
551 
552 	return readl_poll_timeout(addr, rd_idx,
553 				 CIRC_SPACE(wr_idx, rd_idx, buf_len) >= len,
554 				 1 * USEC_PER_MSEC, 100 * USEC_PER_MSEC);
555 }
556 
prestera_ldr_wait_dl_finish(struct prestera_fw * fw)557 static int prestera_ldr_wait_dl_finish(struct prestera_fw *fw)
558 {
559 	u8 __iomem *addr = PRESTERA_LDR_REG_ADDR(fw, PRESTERA_LDR_STATUS_REG);
560 	unsigned long mask = ~(PRESTERA_LDR_STATUS_IMG_DL);
561 	u32 val;
562 	int err;
563 
564 	err = readl_poll_timeout(addr, val, val & mask, 10 * USEC_PER_MSEC,
565 				 PRESTERA_FW_DL_TIMEOUT_MS * USEC_PER_MSEC);
566 	if (err) {
567 		dev_err(fw->dev.dev, "Timeout to load FW img [state=%d]",
568 			prestera_ldr_read(fw, PRESTERA_LDR_STATUS_REG));
569 		return err;
570 	}
571 
572 	return 0;
573 }
574 
prestera_ldr_wr_idx_move(struct prestera_fw * fw,unsigned int n)575 static void prestera_ldr_wr_idx_move(struct prestera_fw *fw, unsigned int n)
576 {
577 	fw->ldr_wr_idx = (fw->ldr_wr_idx + (n)) & (fw->ldr_buf_len - 1);
578 }
579 
prestera_ldr_wr_idx_commit(struct prestera_fw * fw)580 static void prestera_ldr_wr_idx_commit(struct prestera_fw *fw)
581 {
582 	prestera_ldr_write(fw, PRESTERA_LDR_BUF_WR_REG, fw->ldr_wr_idx);
583 }
584 
prestera_ldr_wr_ptr(struct prestera_fw * fw)585 static u8 __iomem *prestera_ldr_wr_ptr(struct prestera_fw *fw)
586 {
587 	return fw->ldr_ring_buf + fw->ldr_wr_idx;
588 }
589 
prestera_ldr_send(struct prestera_fw * fw,const u8 * buf,size_t len)590 static int prestera_ldr_send(struct prestera_fw *fw, const u8 *buf, size_t len)
591 {
592 	int err;
593 	int i;
594 
595 	err = prestera_ldr_wait_buf(fw, len);
596 	if (err) {
597 		dev_err(fw->dev.dev, "failed wait for sending firmware\n");
598 		return err;
599 	}
600 
601 	for (i = 0; i < len; i += 4) {
602 		writel_relaxed(*(u32 *)(buf + i), prestera_ldr_wr_ptr(fw));
603 		prestera_ldr_wr_idx_move(fw, 4);
604 	}
605 
606 	prestera_ldr_wr_idx_commit(fw);
607 	return 0;
608 }
609 
prestera_ldr_fw_send(struct prestera_fw * fw,const char * img,u32 fw_size)610 static int prestera_ldr_fw_send(struct prestera_fw *fw,
611 				const char *img, u32 fw_size)
612 {
613 	u32 status;
614 	u32 pos;
615 	int err;
616 
617 	err = prestera_ldr_wait_reg32(fw, PRESTERA_LDR_STATUS_REG,
618 				      PRESTERA_LDR_STATUS_IMG_DL,
619 				      5 * MSEC_PER_SEC);
620 	if (err) {
621 		dev_err(fw->dev.dev, "Loader is not ready to load image\n");
622 		return err;
623 	}
624 
625 	for (pos = 0; pos < fw_size; pos += PRESTERA_FW_BLK_SZ) {
626 		if (pos + PRESTERA_FW_BLK_SZ > fw_size)
627 			break;
628 
629 		err = prestera_ldr_send(fw, img + pos, PRESTERA_FW_BLK_SZ);
630 		if (err)
631 			return err;
632 	}
633 
634 	if (pos < fw_size) {
635 		err = prestera_ldr_send(fw, img + pos, fw_size - pos);
636 		if (err)
637 			return err;
638 	}
639 
640 	err = prestera_ldr_wait_dl_finish(fw);
641 	if (err)
642 		return err;
643 
644 	status = prestera_ldr_read(fw, PRESTERA_LDR_STATUS_REG);
645 
646 	switch (status) {
647 	case PRESTERA_LDR_STATUS_INVALID_IMG:
648 		dev_err(fw->dev.dev, "FW img has bad CRC\n");
649 		return -EINVAL;
650 	case PRESTERA_LDR_STATUS_NOMEM:
651 		dev_err(fw->dev.dev, "Loader has no enough mem\n");
652 		return -ENOMEM;
653 	}
654 
655 	return 0;
656 }
657 
prestera_fw_rev_parse(const struct prestera_fw_header * hdr,struct prestera_fw_rev * rev)658 static void prestera_fw_rev_parse(const struct prestera_fw_header *hdr,
659 				  struct prestera_fw_rev *rev)
660 {
661 	u32 version = be32_to_cpu(hdr->version_value);
662 
663 	rev->maj = PRESTERA_FW_VER_MAJ(version);
664 	rev->min = PRESTERA_FW_VER_MIN(version);
665 	rev->sub = PRESTERA_FW_VER_PATCH(version);
666 }
667 
prestera_fw_rev_check(struct prestera_fw * fw)668 static int prestera_fw_rev_check(struct prestera_fw *fw)
669 {
670 	struct prestera_fw_rev *rev = &fw->dev.fw_rev;
671 
672 	if (rev->maj == fw->rev_supp.maj && rev->min >= fw->rev_supp.min)
673 		return 0;
674 
675 	dev_err(fw->dev.dev, "Driver supports FW version only '%u.%u.x'",
676 		fw->rev_supp.maj, fw->rev_supp.min);
677 
678 	return -EINVAL;
679 }
680 
prestera_fw_hdr_parse(struct prestera_fw * fw)681 static int prestera_fw_hdr_parse(struct prestera_fw *fw)
682 {
683 	struct prestera_fw_rev *rev = &fw->dev.fw_rev;
684 	struct prestera_fw_header *hdr;
685 	u32 magic;
686 
687 	if (fw->bin->size < sizeof(*hdr))
688 		return -EINVAL;
689 
690 	hdr = (struct prestera_fw_header *)fw->bin->data;
691 
692 	magic = be32_to_cpu(hdr->magic_number);
693 	if (magic != PRESTERA_FW_HDR_MAGIC) {
694 		dev_err(fw->dev.dev, "FW img hdr magic is invalid");
695 		return -EINVAL;
696 	}
697 
698 	prestera_fw_rev_parse(hdr, rev);
699 
700 	dev_info(fw->dev.dev, "FW version '%u.%u.%u'\n",
701 		 rev->maj, rev->min, rev->sub);
702 
703 	return prestera_fw_rev_check(fw);
704 }
705 
prestera_fw_path_fmt_get(struct prestera_fw * fw)706 static const char *prestera_fw_path_fmt_get(struct prestera_fw *fw)
707 {
708 	switch (fw->pci_dev->device) {
709 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3500:
710 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3501:
711 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3510:
712 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3520:
713 		return PRESTERA_FW_ARM64_PATH_FMT;
714 
715 	default:
716 		return PRESTERA_FW_PATH_FMT;
717 	}
718 }
719 
prestera_fw_get(struct prestera_fw * fw)720 static int prestera_fw_get(struct prestera_fw *fw)
721 {
722 	int ver_maj = PRESTERA_SUPP_FW_MAJ_VER;
723 	int ver_min = PRESTERA_SUPP_FW_MIN_VER;
724 	char fw_path[128];
725 	int err;
726 
727 pick_fw_ver:
728 	snprintf(fw_path, sizeof(fw_path), prestera_fw_path_fmt_get(fw),
729 		 ver_maj, ver_min);
730 
731 	err = request_firmware_direct(&fw->bin, fw_path, fw->dev.dev);
732 	if (err) {
733 		if (ver_maj != PRESTERA_PREV_FW_MAJ_VER ||
734 		    ver_min != PRESTERA_PREV_FW_MIN_VER) {
735 			ver_maj = PRESTERA_PREV_FW_MAJ_VER;
736 			ver_min = PRESTERA_PREV_FW_MIN_VER;
737 
738 			dev_warn(fw->dev.dev,
739 				 "missing latest %s firmware, fall-back to previous %u.%u version\n",
740 				 fw_path, ver_maj, ver_min);
741 
742 			goto pick_fw_ver;
743 		} else {
744 			dev_err(fw->dev.dev, "failed to request previous firmware: %s\n",
745 				fw_path);
746 			return err;
747 		}
748 	}
749 
750 	dev_info(fw->dev.dev, "Loading %s ...", fw_path);
751 
752 	fw->rev_supp.maj = ver_maj;
753 	fw->rev_supp.min = ver_min;
754 	fw->rev_supp.sub = 0;
755 
756 	return 0;
757 }
758 
prestera_fw_put(struct prestera_fw * fw)759 static void prestera_fw_put(struct prestera_fw *fw)
760 {
761 	release_firmware(fw->bin);
762 }
763 
prestera_fw_load(struct prestera_fw * fw)764 static int prestera_fw_load(struct prestera_fw *fw)
765 {
766 	size_t hlen = sizeof(struct prestera_fw_header);
767 	int err;
768 
769 	err = prestera_ldr_wait_reg32(fw, PRESTERA_LDR_READY_REG,
770 				      PRESTERA_LDR_READY_MAGIC,
771 				      5 * MSEC_PER_SEC);
772 	if (err) {
773 		dev_err(fw->dev.dev, "waiting for FW loader is timed out");
774 		return err;
775 	}
776 
777 	fw->ldr_ring_buf = fw->ldr_regs +
778 		prestera_ldr_read(fw, PRESTERA_LDR_BUF_OFFS_REG);
779 
780 	fw->ldr_buf_len =
781 		prestera_ldr_read(fw, PRESTERA_LDR_BUF_SIZE_REG);
782 
783 	fw->ldr_wr_idx = 0;
784 
785 	err = prestera_fw_get(fw);
786 	if (err)
787 		return err;
788 
789 	err = prestera_fw_hdr_parse(fw);
790 	if (err) {
791 		dev_err(fw->dev.dev, "FW image header is invalid\n");
792 		goto out_release;
793 	}
794 
795 	prestera_ldr_write(fw, PRESTERA_LDR_IMG_SIZE_REG, fw->bin->size - hlen);
796 	prestera_ldr_write(fw, PRESTERA_LDR_CTL_REG, PRESTERA_LDR_CTL_DL_START);
797 
798 	err = prestera_ldr_fw_send(fw, fw->bin->data + hlen,
799 				   fw->bin->size - hlen);
800 
801 out_release:
802 	prestera_fw_put(fw);
803 	return err;
804 }
805 
prestera_pci_pp_use_bar2(struct pci_dev * pdev)806 static bool prestera_pci_pp_use_bar2(struct pci_dev *pdev)
807 {
808 	switch (pdev->device) {
809 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX7312M:
810 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3500:
811 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3501:
812 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3510:
813 	case PRESTERA_DEV_ID_98DX3520:
814 		return true;
815 
816 	default:
817 		return false;
818 	}
819 }
820 
prestera_pci_pp_bar2_offs(struct pci_dev * pdev)821 static u32 prestera_pci_pp_bar2_offs(struct pci_dev *pdev)
822 {
823 	if (pci_resource_len(pdev, 2) == 0x1000000)
824 		return 0x0;
825 	else
826 		return (pci_resource_len(pdev, 2) / 2);
827 }
828 
prestera_pci_fw_bar2_offs(struct pci_dev * pdev)829 static u32 prestera_pci_fw_bar2_offs(struct pci_dev *pdev)
830 {
831 	if (pci_resource_len(pdev, 2) == 0x1000000)
832 		return 0x400000;
833 	else
834 		return 0x0;
835 }
836 
prestera_pci_probe(struct pci_dev * pdev,const struct pci_device_id * id)837 static int prestera_pci_probe(struct pci_dev *pdev,
838 			      const struct pci_device_id *id)
839 {
840 	const char *driver_name = dev_driver_string(&pdev->dev);
841 	u8 __iomem *mem_addr, *pp_addr = NULL;
842 	struct prestera_fw *fw;
843 	int err;
844 
845 	err = pcim_enable_device(pdev);
846 	if (err) {
847 		dev_err(&pdev->dev, "pci_enable_device failed\n");
848 		goto err_pci_enable_device;
849 	}
850 
851 	err = pcim_request_all_regions(pdev, driver_name);
852 	if (err) {
853 		dev_err(&pdev->dev, "pcim_request_all_regions failed\n");
854 		goto err_pci_request_regions;
855 	}
856 
857 	err = dma_set_mask_and_coherent(&pdev->dev, DMA_BIT_MASK(30));
858 	if (err) {
859 		dev_err(&pdev->dev, "fail to set DMA mask\n");
860 		goto err_dma_mask;
861 	}
862 
863 	mem_addr = pcim_iomap(pdev, 2, 0);
864 	if (!mem_addr) {
865 		dev_err(&pdev->dev, "pci mem ioremap failed\n");
866 		err = -EIO;
867 		goto err_mem_ioremap;
868 	}
869 
870 	/* AC5X devices use second half of BAR2 */
871 	if (prestera_pci_pp_use_bar2(pdev)) {
872 		pp_addr = mem_addr + prestera_pci_pp_bar2_offs(pdev);
873 		mem_addr = mem_addr + prestera_pci_fw_bar2_offs(pdev);
874 	} else {
875 		pp_addr = pcim_iomap(pdev, 4, 0);
876 		if (!pp_addr) {
877 			dev_err(&pdev->dev, "pp regs ioremap failed\n");
878 			err = -EIO;
879 			goto err_pp_ioremap;
880 		}
881 	}
882 
883 	pci_set_master(pdev);
884 
885 	fw = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*fw), GFP_KERNEL);
886 	if (!fw) {
887 		err = -ENOMEM;
888 		goto err_pci_dev_alloc;
889 	}
890 
891 	fw->pci_dev = pdev;
892 	fw->dev.ctl_regs = mem_addr;
893 	fw->dev.pp_regs = pp_addr;
894 	fw->dev.dev = &pdev->dev;
895 
896 	pci_set_drvdata(pdev, fw);
897 
898 	err = prestera_fw_init(fw);
899 	if (err)
900 		goto err_prestera_fw_init;
901 
902 	dev_info(fw->dev.dev, "Prestera FW is ready\n");
903 
904 	fw->wq = alloc_workqueue("prestera_fw_wq", WQ_HIGHPRI | WQ_PERCPU, 1);
905 	if (!fw->wq) {
906 		err = -ENOMEM;
907 		goto err_wq_alloc;
908 	}
909 
910 	INIT_WORK(&fw->evt_work, prestera_fw_evt_work_fn);
911 
912 	err = pci_alloc_irq_vectors(pdev, 1, 1, PCI_IRQ_MSI);
913 	if (err < 0) {
914 		dev_err(&pdev->dev, "MSI IRQ init failed\n");
915 		goto err_irq_alloc;
916 	}
917 
918 	err = request_irq(pci_irq_vector(pdev, 0), prestera_pci_irq_handler,
919 			  0, driver_name, fw);
920 	if (err) {
921 		dev_err(&pdev->dev, "fail to request IRQ\n");
922 		goto err_request_irq;
923 	}
924 
925 	err = prestera_device_register(&fw->dev);
926 	if (err)
927 		goto err_prestera_dev_register;
928 
929 	return 0;
930 
931 err_prestera_dev_register:
932 	free_irq(pci_irq_vector(pdev, 0), fw);
933 err_request_irq:
934 	pci_free_irq_vectors(pdev);
935 err_irq_alloc:
936 	destroy_workqueue(fw->wq);
937 err_wq_alloc:
938 	prestera_fw_uninit(fw);
939 err_prestera_fw_init:
940 err_pci_dev_alloc:
941 err_pp_ioremap:
942 err_mem_ioremap:
943 err_dma_mask:
944 err_pci_request_regions:
945 err_pci_enable_device:
946 	return err;
947 }
948 
prestera_pci_remove(struct pci_dev * pdev)949 static void prestera_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
950 {
951 	struct prestera_fw *fw = pci_get_drvdata(pdev);
952 
953 	prestera_device_unregister(&fw->dev);
954 	free_irq(pci_irq_vector(pdev, 0), fw);
955 	pci_free_irq_vectors(pdev);
956 	destroy_workqueue(fw->wq);
957 	prestera_fw_uninit(fw);
958 }
959 
960 static const struct pci_device_id prestera_pci_devices[] = {
961 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_AC3X_98DX_55) },
962 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_AC3X_98DX_65) },
963 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_ALDRIN2) },
964 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_98DX7312M) },
965 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_98DX3500) },
966 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_98DX3501) },
967 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_98DX3510) },
968 	{ PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MARVELL, PRESTERA_DEV_ID_98DX3520) },
969 	{ }
970 };
971 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, prestera_pci_devices);
972 
973 static struct pci_driver prestera_pci_driver = {
974 	.name     = "Prestera DX",
975 	.id_table = prestera_pci_devices,
976 	.probe    = prestera_pci_probe,
977 	.remove   = prestera_pci_remove,
978 };
979 module_pci_driver(prestera_pci_driver);
980 
981 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
982 MODULE_DESCRIPTION("Marvell Prestera switch PCI interface");
983