ar71xx: fix MII clock settings for various chips, improves ethernet stability on...
[openwrt.git] / target / linux / ar71xx / files / drivers / net / ethernet / atheros / ag71xx / ag71xx.h
1 /*
2  *  Atheros AR71xx built-in ethernet mac driver
3  *
4  *  Copyright (C) 2008-2010 Gabor Juhos <juhosg@openwrt.org>
5  *  Copyright (C) 2008 Imre Kaloz <kaloz@openwrt.org>
6  *
7  *  Based on Atheros' AG7100 driver
8  *
9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
10  *  under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
11  *  by the Free Software Foundation.
12  */
13
14 #ifndef __AG71XX_H
15 #define __AG71XX_H
16
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/version.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/init.h>
21 #include <linux/types.h>
22 #include <linux/random.h>
23 #include <linux/spinlock.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/platform_device.h>
26 #include <linux/ethtool.h>
27 #include <linux/etherdevice.h>
28 #include <linux/if_vlan.h>
29 #include <linux/phy.h>
30 #include <linux/skbuff.h>
31 #include <linux/dma-mapping.h>
32 #include <linux/workqueue.h>
33
34 #include <linux/bitops.h>
35
36 #include <asm/mach-ath79/ar71xx_regs.h>
37 #include <asm/mach-ath79/ath79.h>
38 #include <asm/mach-ath79/ag71xx_platform.h>
39
40 #define AG71XX_DRV_NAME         "ag71xx"
41 #define AG71XX_DRV_VERSION      "0.5.35"
42
43 #define AG71XX_NAPI_WEIGHT      64
44 #define AG71XX_OOM_REFILL       (1 + HZ/10)
45
46 #define AG71XX_INT_ERR  (AG71XX_INT_RX_BE | AG71XX_INT_TX_BE)
47 #define AG71XX_INT_TX   (AG71XX_INT_TX_PS)
48 #define AG71XX_INT_RX   (AG71XX_INT_RX_PR | AG71XX_INT_RX_OF)
49
50 #define AG71XX_INT_POLL (AG71XX_INT_RX | AG71XX_INT_TX)
51 #define AG71XX_INT_INIT (AG71XX_INT_ERR | AG71XX_INT_POLL)
52
53 #define AG71XX_TX_MTU_LEN       1540
54 #define AG71XX_RX_PKT_SIZE      \
55         (ETH_FRAME_LEN + ETH_FCS_LEN + VLAN_HLEN)
56
57 #define AG71XX_TX_RING_SIZE_DEFAULT     64
58 #define AG71XX_RX_RING_SIZE_DEFAULT     128
59
60 #define AG71XX_TX_RING_SIZE_MAX         256
61 #define AG71XX_RX_RING_SIZE_MAX         256
62
63 #ifdef CONFIG_AG71XX_DEBUG
64 #define DBG(fmt, args...)       pr_debug(fmt, ## args)
65 #else
66 #define DBG(fmt, args...)       do {} while (0)
67 #endif
68
69 #define ag71xx_assert(_cond)                                            \
70 do {                                                                    \
71         if (_cond)                                                      \
72                 break;                                                  \
73         printk("%s,%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__);        \
74         BUG();                                                          \
75 } while (0)
76
77 struct ag71xx_desc {
78         u32     data;
79         u32     ctrl;
80 #define DESC_EMPTY      BIT(31)
81 #define DESC_MORE       BIT(24)
82 #define DESC_PKTLEN_M   0xfff
83         u32     next;
84         u32     pad;
85 } __attribute__((aligned(4)));
86
87 struct ag71xx_buf {
88         struct sk_buff          *skb;
89         struct ag71xx_desc      *desc;
90         dma_addr_t              dma_addr;
91         unsigned long           timestamp;
92 };
93
94 struct ag71xx_ring {
95         struct ag71xx_buf       *buf;
96         u8                      *descs_cpu;
97         dma_addr_t              descs_dma;
98         unsigned int            desc_size;
99         unsigned int            curr;
100         unsigned int            dirty;
101         unsigned int            size;
102 };
103
104 struct ag71xx_mdio {
105         struct mii_bus          *mii_bus;
106         int                     mii_irq[PHY_MAX_ADDR];
107         void __iomem            *mdio_base;
108         struct ag71xx_mdio_platform_data *pdata;
109 };
110
111 struct ag71xx_int_stats {
112         unsigned long           rx_pr;
113         unsigned long           rx_be;
114         unsigned long           rx_of;
115         unsigned long           tx_ps;
116         unsigned long           tx_be;
117         unsigned long           tx_ur;
118         unsigned long           total;
119 };
120
121 struct ag71xx_napi_stats {
122         unsigned long           napi_calls;
123         unsigned long           rx_count;
124         unsigned long           rx_packets;
125         unsigned long           rx_packets_max;
126         unsigned long           tx_count;
127         unsigned long           tx_packets;
128         unsigned long           tx_packets_max;
129
130         unsigned long           rx[AG71XX_NAPI_WEIGHT + 1];
131         unsigned long           tx[AG71XX_NAPI_WEIGHT + 1];
132 };
133
134 struct ag71xx_debug {
135         struct dentry           *debugfs_dir;
136
137         struct ag71xx_int_stats int_stats;
138         struct ag71xx_napi_stats napi_stats;
139 };
140
141 struct ag71xx {
142         void __iomem            *mac_base;
143
144         spinlock_t              lock;
145         struct platform_device  *pdev;
146         struct net_device       *dev;
147         struct napi_struct      napi;
148         u32                     msg_enable;
149
150         struct ag71xx_desc      *stop_desc;
151         dma_addr_t              stop_desc_dma;
152
153         struct ag71xx_ring      rx_ring;
154         struct ag71xx_ring      tx_ring;
155
156         struct mii_bus          *mii_bus;
157         struct phy_device       *phy_dev;
158         void                    *phy_priv;
159
160         unsigned int            link;
161         unsigned int            speed;
162         int                     duplex;
163
164         struct work_struct      restart_work;
165         struct delayed_work     link_work;
166         struct timer_list       oom_timer;
167
168 #ifdef CONFIG_AG71XX_DEBUG_FS
169         struct ag71xx_debug     debug;
170 #endif
171 };
172
173 extern struct ethtool_ops ag71xx_ethtool_ops;
174 void ag71xx_link_adjust(struct ag71xx *ag);
175
176 int ag71xx_mdio_driver_init(void) __init;
177 void ag71xx_mdio_driver_exit(void);
178
179 int ag71xx_phy_connect(struct ag71xx *ag);
180 void ag71xx_phy_disconnect(struct ag71xx *ag);
181 void ag71xx_phy_start(struct ag71xx *ag);
182 void ag71xx_phy_stop(struct ag71xx *ag);
183
184 static inline struct ag71xx_platform_data *ag71xx_get_pdata(struct ag71xx *ag)
185 {
186         return ag->pdev->dev.platform_data;
187 }
188
189 static inline int ag71xx_desc_empty(struct ag71xx_desc *desc)
190 {
191         return (desc->ctrl & DESC_EMPTY) != 0;
192 }
193
194 static inline int ag71xx_desc_pktlen(struct ag71xx_desc *desc)
195 {
196         return desc->ctrl & DESC_PKTLEN_M;
197 }
198
199 /* Register offsets */
200 #define AG71XX_REG_MAC_CFG1     0x0000
201 #define AG71XX_REG_MAC_CFG2     0x0004
202 #define AG71XX_REG_MAC_IPG      0x0008
203 #define AG71XX_REG_MAC_HDX      0x000c
204 #define AG71XX_REG_MAC_MFL      0x0010
205 #define AG71XX_REG_MII_CFG      0x0020
206 #define AG71XX_REG_MII_CMD      0x0024
207 #define AG71XX_REG_MII_ADDR     0x0028
208 #define AG71XX_REG_MII_CTRL     0x002c
209 #define AG71XX_REG_MII_STATUS   0x0030
210 #define AG71XX_REG_MII_IND      0x0034
211 #define AG71XX_REG_MAC_IFCTL    0x0038
212 #define AG71XX_REG_MAC_ADDR1    0x0040
213 #define AG71XX_REG_MAC_ADDR2    0x0044
214 #define AG71XX_REG_FIFO_CFG0    0x0048
215 #define AG71XX_REG_FIFO_CFG1    0x004c
216 #define AG71XX_REG_FIFO_CFG2    0x0050
217 #define AG71XX_REG_FIFO_CFG3    0x0054
218 #define AG71XX_REG_FIFO_CFG4    0x0058
219 #define AG71XX_REG_FIFO_CFG5    0x005c
220 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM0    0x0060
221 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM1    0x0064
222 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM2    0x0068
223 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM3    0x006c
224 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM4    0x0070
225 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM5    0x0074
226 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM6    0x0078
227 #define AG71XX_REG_FIFO_RAM7    0x007c
228
229 #define AG71XX_REG_TX_CTRL      0x0180
230 #define AG71XX_REG_TX_DESC      0x0184
231 #define AG71XX_REG_TX_STATUS    0x0188
232 #define AG71XX_REG_RX_CTRL      0x018c
233 #define AG71XX_REG_RX_DESC      0x0190
234 #define AG71XX_REG_RX_STATUS    0x0194
235 #define AG71XX_REG_INT_ENABLE   0x0198
236 #define AG71XX_REG_INT_STATUS   0x019c
237
238 #define AG71XX_REG_FIFO_DEPTH   0x01a8
239 #define AG71XX_REG_RX_SM        0x01b0
240 #define AG71XX_REG_TX_SM        0x01b4
241
242 #define MAC_CFG1_TXE            BIT(0)  /* Tx Enable */
243 #define MAC_CFG1_STX            BIT(1)  /* Synchronize Tx Enable */
244 #define MAC_CFG1_RXE            BIT(2)  /* Rx Enable */
245 #define MAC_CFG1_SRX            BIT(3)  /* Synchronize Rx Enable */
246 #define MAC_CFG1_TFC            BIT(4)  /* Tx Flow Control Enable */
247 #define MAC_CFG1_RFC            BIT(5)  /* Rx Flow Control Enable */
248 #define MAC_CFG1_LB             BIT(8)  /* Loopback mode */
249 #define MAC_CFG1_SR             BIT(31) /* Soft Reset */
250
251 #define MAC_CFG2_FDX            BIT(0)
252 #define MAC_CFG2_CRC_EN         BIT(1)
253 #define MAC_CFG2_PAD_CRC_EN     BIT(2)
254 #define MAC_CFG2_LEN_CHECK      BIT(4)
255 #define MAC_CFG2_HUGE_FRAME_EN  BIT(5)
256 #define MAC_CFG2_IF_1000        BIT(9)
257 #define MAC_CFG2_IF_10_100      BIT(8)
258
259 #define FIFO_CFG0_WTM           BIT(0)  /* Watermark Module */
260 #define FIFO_CFG0_RXS           BIT(1)  /* Rx System Module */
261 #define FIFO_CFG0_RXF           BIT(2)  /* Rx Fabric Module */
262 #define FIFO_CFG0_TXS           BIT(3)  /* Tx System Module */
263 #define FIFO_CFG0_TXF           BIT(4)  /* Tx Fabric Module */
264 #define FIFO_CFG0_ALL   (FIFO_CFG0_WTM | FIFO_CFG0_RXS | FIFO_CFG0_RXF \
265                         | FIFO_CFG0_TXS | FIFO_CFG0_TXF)
266
267 #define FIFO_CFG0_ENABLE_SHIFT  8
268
269 #define FIFO_CFG4_DE            BIT(0)  /* Drop Event */
270 #define FIFO_CFG4_DV            BIT(1)  /* RX_DV Event */
271 #define FIFO_CFG4_FC            BIT(2)  /* False Carrier */
272 #define FIFO_CFG4_CE            BIT(3)  /* Code Error */
273 #define FIFO_CFG4_CR            BIT(4)  /* CRC error */
274 #define FIFO_CFG4_LM            BIT(5)  /* Length Mismatch */
275 #define FIFO_CFG4_LO            BIT(6)  /* Length out of range */
276 #define FIFO_CFG4_OK            BIT(7)  /* Packet is OK */
277 #define FIFO_CFG4_MC            BIT(8)  /* Multicast Packet */
278 #define FIFO_CFG4_BC            BIT(9)  /* Broadcast Packet */
279 #define FIFO_CFG4_DR            BIT(10) /* Dribble */
280 #define FIFO_CFG4_LE            BIT(11) /* Long Event */
281 #define FIFO_CFG4_CF            BIT(12) /* Control Frame */
282 #define FIFO_CFG4_PF            BIT(13) /* Pause Frame */
283 #define FIFO_CFG4_UO            BIT(14) /* Unsupported Opcode */
284 #define FIFO_CFG4_VT            BIT(15) /* VLAN tag detected */
285 #define FIFO_CFG4_FT            BIT(16) /* Frame Truncated */
286 #define FIFO_CFG4_UC            BIT(17) /* Unicast Packet */
287
288 #define FIFO_CFG5_DE            BIT(0)  /* Drop Event */
289 #define FIFO_CFG5_DV            BIT(1)  /* RX_DV Event */
290 #define FIFO_CFG5_FC            BIT(2)  /* False Carrier */
291 #define FIFO_CFG5_CE            BIT(3)  /* Code Error */
292 #define FIFO_CFG5_LM            BIT(4)  /* Length Mismatch */
293 #define FIFO_CFG5_LO            BIT(5)  /* Length Out of Range */
294 #define FIFO_CFG5_OK            BIT(6)  /* Packet is OK */
295 #define FIFO_CFG5_MC            BIT(7)  /* Multicast Packet */
296 #define FIFO_CFG5_BC            BIT(8)  /* Broadcast Packet */
297 #define FIFO_CFG5_DR            BIT(9)  /* Dribble */
298 #define FIFO_CFG5_CF            BIT(10) /* Control Frame */
299 #define FIFO_CFG5_PF            BIT(11) /* Pause Frame */
300 #define FIFO_CFG5_UO            BIT(12) /* Unsupported Opcode */
301 #define FIFO_CFG5_VT            BIT(13) /* VLAN tag detected */
302 #define FIFO_CFG5_LE            BIT(14) /* Long Event */
303 #define FIFO_CFG5_FT            BIT(15) /* Frame Truncated */
304 #define FIFO_CFG5_16            BIT(16) /* unknown */
305 #define FIFO_CFG5_17            BIT(17) /* unknown */
306 #define FIFO_CFG5_SF            BIT(18) /* Short Frame */
307 #define FIFO_CFG5_BM            BIT(19) /* Byte Mode */
308
309 #define AG71XX_INT_TX_PS        BIT(0)
310 #define AG71XX_INT_TX_UR        BIT(1)
311 #define AG71XX_INT_TX_BE        BIT(3)
312 #define AG71XX_INT_RX_PR        BIT(4)
313 #define AG71XX_INT_RX_OF        BIT(6)
314 #define AG71XX_INT_RX_BE        BIT(7)
315
316 #define MAC_IFCTL_SPEED         BIT(16)
317
318 #define MII_CFG_CLK_DIV_4       0
319 #define MII_CFG_CLK_DIV_6       2
320 #define MII_CFG_CLK_DIV_8       3
321 #define MII_CFG_CLK_DIV_10      4
322 #define MII_CFG_CLK_DIV_14      5
323 #define MII_CFG_CLK_DIV_20      6
324 #define MII_CFG_CLK_DIV_28      7
325 #define MII_CFG_CLK_DIV_34      8
326 #define MII_CFG_CLK_DIV_42      9
327 #define MII_CFG_CLK_DIV_50      10
328 #define MII_CFG_CLK_DIV_58      11
329 #define MII_CFG_CLK_DIV_66      12
330 #define MII_CFG_CLK_DIV_74      13
331 #define MII_CFG_CLK_DIV_82      14
332 #define MII_CFG_CLK_DIV_98      15
333 #define MII_CFG_RESET           BIT(31)
334
335 #define MII_CMD_WRITE           0x0
336 #define MII_CMD_READ            0x1
337 #define MII_ADDR_SHIFT          8
338 #define MII_IND_BUSY            BIT(0)
339 #define MII_IND_INVALID         BIT(2)
340
341 #define TX_CTRL_TXE             BIT(0)  /* Tx Enable */
342
343 #define TX_STATUS_PS            BIT(0)  /* Packet Sent */
344 #define TX_STATUS_UR            BIT(1)  /* Tx Underrun */
345 #define TX_STATUS_BE            BIT(3)  /* Bus Error */
346
347 #define RX_CTRL_RXE             BIT(0)  /* Rx Enable */
348
349 #define RX_STATUS_PR            BIT(0)  /* Packet Received */
350 #define RX_STATUS_OF            BIT(2)  /* Rx Overflow */
351 #define RX_STATUS_BE            BIT(3)  /* Bus Error */
352
353 static inline void ag71xx_check_reg_offset(struct ag71xx *ag, unsigned reg)
354 {
355         switch (reg) {
356         case AG71XX_REG_MAC_CFG1 ... AG71XX_REG_MAC_MFL:
357         case AG71XX_REG_MAC_IFCTL ... AG71XX_REG_TX_SM:
358         case AG71XX_REG_MII_CFG:
359                 break;
360
361         default:
362                 BUG();
363         }
364 }
365
366 static inline void ag71xx_wr(struct ag71xx *ag, unsigned reg, u32 value)
367 {
368         ag71xx_check_reg_offset(ag, reg);
369
370         __raw_writel(value, ag->mac_base + reg);
371         /* flush write */
372         (void) __raw_readl(ag->mac_base + reg);
373 }
374
375 static inline u32 ag71xx_rr(struct ag71xx *ag, unsigned reg)
376 {
377         ag71xx_check_reg_offset(ag, reg);
378
379         return __raw_readl(ag->mac_base + reg);
380 }
381
382 static inline void ag71xx_sb(struct ag71xx *ag, unsigned reg, u32 mask)
383 {
384         void __iomem *r;
385
386         ag71xx_check_reg_offset(ag, reg);
387
388         r = ag->mac_base + reg;
389         __raw_writel(__raw_readl(r) | mask, r);
390         /* flush write */
391         (void)__raw_readl(r);
392 }
393
394 static inline void ag71xx_cb(struct ag71xx *ag, unsigned reg, u32 mask)
395 {
396         void __iomem *r;
397
398         ag71xx_check_reg_offset(ag, reg);
399
400         r = ag->mac_base + reg;
401         __raw_writel(__raw_readl(r) & ~mask, r);
402         /* flush write */
403         (void) __raw_readl(r);
404 }
405
406 static inline void ag71xx_int_enable(struct ag71xx *ag, u32 ints)
407 {
408         ag71xx_sb(ag, AG71XX_REG_INT_ENABLE, ints);
409 }
410
411 static inline void ag71xx_int_disable(struct ag71xx *ag, u32 ints)
412 {
413         ag71xx_cb(ag, AG71XX_REG_INT_ENABLE, ints);
414 }
415
416 #ifdef CONFIG_AG71XX_AR8216_SUPPORT
417 void ag71xx_add_ar8216_header(struct ag71xx *ag, struct sk_buff *skb);
418 int ag71xx_remove_ar8216_header(struct ag71xx *ag, struct sk_buff *skb,
419                                 int pktlen);
420 static inline int ag71xx_has_ar8216(struct ag71xx *ag)
421 {
422         return ag71xx_get_pdata(ag)->has_ar8216;
423 }
424 #else
425 static inline void ag71xx_add_ar8216_header(struct ag71xx *ag,
426                                            struct sk_buff *skb)
427 {
428 }
429
430 static inline int ag71xx_remove_ar8216_header(struct ag71xx *ag,
431                                               struct sk_buff *skb,
432                                               int pktlen)
433 {
434         return 0;
435 }
436 static inline int ag71xx_has_ar8216(struct ag71xx *ag)
437 {
438         return 0;
439 }
440 #endif
441
442 #ifdef CONFIG_AG71XX_DEBUG_FS
443 int ag71xx_debugfs_root_init(void);
444 void ag71xx_debugfs_root_exit(void);
445 int ag71xx_debugfs_init(struct ag71xx *ag);
446 void ag71xx_debugfs_exit(struct ag71xx *ag);
447 void ag71xx_debugfs_update_int_stats(struct ag71xx *ag, u32 status);
448 void ag71xx_debugfs_update_napi_stats(struct ag71xx *ag, int rx, int tx);
449 #else
450 static inline int ag71xx_debugfs_root_init(void) { return 0; }
451 static inline void ag71xx_debugfs_root_exit(void) {}
452 static inline int ag71xx_debugfs_init(struct ag71xx *ag) { return 0; }
453 static inline void ag71xx_debugfs_exit(struct ag71xx *ag) {}
454 static inline void ag71xx_debugfs_update_int_stats(struct ag71xx *ag,
455                                                    u32 status) {}
456 static inline void ag71xx_debugfs_update_napi_stats(struct ag71xx *ag,
457                                                     int rx, int tx) {}
458 #endif /* CONFIG_AG71XX_DEBUG_FS */
459
460 void ag71xx_ar7240_start(struct ag71xx *ag);
461 void ag71xx_ar7240_stop(struct ag71xx *ag);
462 int ag71xx_ar7240_init(struct ag71xx *ag);
463 void ag71xx_ar7240_cleanup(struct ag71xx *ag);
464
465 int ag71xx_mdio_mii_read(struct ag71xx_mdio *am, int addr, int reg);
466 void ag71xx_mdio_mii_write(struct ag71xx_mdio *am, int addr, int reg, u16 val);
467
468 u16 ar7240sw_phy_read(struct mii_bus *mii, unsigned phy_addr,
469                       unsigned reg_addr);
470 int ar7240sw_phy_write(struct mii_bus *mii, unsigned phy_addr,
471                        unsigned reg_addr, u16 reg_val);
472
473 #endif /* _AG71XX_H */