SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/net/ethoc.c

   1 /*
   2  * linux/drivers/net/ethoc.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007-2008 Avionic Design Development GmbH
   5  * Copyright (C) 2008-2009 Avionic Design GmbH
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * Written by Thierry Reding <thierry.reding@avionic-design.de>
  12  */
  13
  14 #include <linux/etherdevice.h>
  15 #include <linux/crc32.h>
  16 #include <linux/io.h>
  17 #include <linux/mii.h>
  18 #include <linux/phy.h>
  19 #include <linux/platform_device.h>
  20 #include <net/ethoc.h>
  21
  22 static int buffer_size = 0x8000; /* 32 KBytes */
  23 module_param(buffer_size, int, 0);
  24 MODULE_PARM_DESC(buffer_size, "DMA buffer allocation size");
  25
  26 /* register offsets */
  27 #define MODER           0x00
  28 #define INT_SOURCE      0x04
  29 #define INT_MASK        0x08
  30 #define IPGT            0x0c
  31 #define IPGR1           0x10
  32 #define IPGR2           0x14
  33 #define PACKETLEN       0x18
  34 #define COLLCONF        0x1c
  35 #define TX_BD_NUM       0x20
  36 #define CTRLMODER       0x24
  37 #define MIIMODER        0x28
  38 #define MIICOMMAND      0x2c
  39 #define MIIADDRESS      0x30
  40 #define MIITX_DATA      0x34
  41 #define MIIRX_DATA      0x38
  42 #define MIISTATUS       0x3c
  43 #define MAC_ADDR0       0x40
  44 #define MAC_ADDR1       0x44
  45 #define ETH_HASH0       0x48
  46 #define ETH_HASH1       0x4c
  47 #define ETH_TXCTRL      0x50
  48
  49 /* mode register */
  50 #define MODER_RXEN      (1 <<  0) /* receive enable */
  51 #define MODER_TXEN      (1 <<  1) /* transmit enable */
  52 #define MODER_NOPRE     (1 <<  2) /* no preamble */
  53 #define MODER_BRO       (1 <<  3) /* broadcast address */
  54 #define MODER_IAM       (1 <<  4) /* individual address mode */
  55 #define MODER_PRO       (1 <<  5) /* promiscuous mode */
  56 #define MODER_IFG       (1 <<  6) /* interframe gap for incoming frames */
  57 #define MODER_LOOP      (1 <<  7) /* loopback */
  58 #define MODER_NBO       (1 <<  8) /* no back-off */
  59 #define MODER_EDE       (1 <<  9) /* excess defer enable */
  60 #define MODER_FULLD     (1 << 10) /* full duplex */
  61 #define MODER_RESET     (1 << 11) /* FIXME: reset (undocumented) */
  62 #define MODER_DCRC      (1 << 12) /* delayed CRC enable */
  63 #define MODER_CRC       (1 << 13) /* CRC enable */
  64 #define MODER_HUGE      (1 << 14) /* huge packets enable */
  65 #define MODER_PAD       (1 << 15) /* padding enabled */
  66 #define MODER_RSM       (1 << 16) /* receive small packets */
  67
  68 /* interrupt source and mask registers */
  69 #define INT_MASK_TXF    (1 << 0) /* transmit frame */
  70 #define INT_MASK_TXE    (1 << 1) /* transmit error */
  71 #define INT_MASK_RXF    (1 << 2) /* receive frame */
  72 #define INT_MASK_RXE    (1 << 3) /* receive error */
  73 #define INT_MASK_BUSY   (1 << 4)
  74 #define INT_MASK_TXC    (1 << 5) /* transmit control frame */
  75 #define INT_MASK_RXC    (1 << 6) /* receive control frame */
  76
  77 #define INT_MASK_TX     (INT_MASK_TXF | INT_MASK_TXE)
  78 #define INT_MASK_RX     (INT_MASK_RXF | INT_MASK_RXE)
  79
  80 #define INT_MASK_ALL ( \
  81                 INT_MASK_TXF | INT_MASK_TXE | \
  82                 INT_MASK_RXF | INT_MASK_RXE | \
  83                 INT_MASK_TXC | INT_MASK_RXC | \
  84                 INT_MASK_BUSY \
  85         )
  86
  87 /* packet length register */
  88 #define PACKETLEN_MIN(min)              (((min) & 0xffff) << 16)
  89 #define PACKETLEN_MAX(max)              (((max) & 0xffff) <<  0)
  90 #define PACKETLEN_MIN_MAX(min, max)     (PACKETLEN_MIN(min) | \
  91                                         PACKETLEN_MAX(max))
  92
  93 /* transmit buffer number register */
  94 #define TX_BD_NUM_VAL(x)        (((x) <= 0x80) ? (x) : 0x80)
  95
  96 /* control module mode register */
  97 #define CTRLMODER_PASSALL       (1 << 0) /* pass all receive frames */
  98 #define CTRLMODER_RXFLOW        (1 << 1) /* receive control flow */
  99 #define CTRLMODER_TXFLOW        (1 << 2) /* transmit control flow */
 100
 101 /* MII mode register */
 102 #define MIIMODER_CLKDIV(x)      ((x) & 0xfe) /* needs to be an even number */
 103 #define MIIMODER_NOPRE          (1 << 8) /* no preamble */
 104
 105 /* MII command register */
 106 #define MIICOMMAND_SCAN         (1 << 0) /* scan status */
 107 #define MIICOMMAND_READ         (1 << 1) /* read status */
 108 #define MIICOMMAND_WRITE        (1 << 2) /* write control data */
 109
 110 /* MII address register */
 111 #define MIIADDRESS_FIAD(x)              (((x) & 0x1f) << 0)
 112 #define MIIADDRESS_RGAD(x)              (((x) & 0x1f) << 8)
 113 #define MIIADDRESS_ADDR(phy, reg)       (MIIADDRESS_FIAD(phy) | \
 114                                         MIIADDRESS_RGAD(reg))
 115
 116 /* MII transmit data register */
 117 #define MIITX_DATA_VAL(x)       ((x) & 0xffff)
 118
 119 /* MII receive data register */
 120 #define MIIRX_DATA_VAL(x)       ((x) & 0xffff)
 121
 122 /* MII status register */
 123 #define MIISTATUS_LINKFAIL      (1 << 0)
 124 #define MIISTATUS_BUSY          (1 << 1)
 125 #define MIISTATUS_INVALID       (1 << 2)
 126
 127 /* TX buffer descriptor */
 128 #define TX_BD_CS                (1 <<  0) /* carrier sense lost */
 129 #define TX_BD_DF                (1 <<  1) /* defer indication */
 130 #define TX_BD_LC                (1 <<  2) /* late collision */
 131 #define TX_BD_RL                (1 <<  3) /* retransmission limit */
 132 #define TX_BD_RETRY_MASK        (0x00f0)
 133 #define TX_BD_RETRY(x)          (((x) & 0x00f0) >>  4)
 134 #define TX_BD_UR                (1 <<  8) /* transmitter underrun */
 135 #define TX_BD_CRC               (1 << 11) /* TX CRC enable */
 136 #define TX_BD_PAD               (1 << 12) /* pad enable for short packets */
 137 #define TX_BD_WRAP              (1 << 13)
 138 #define TX_BD_IRQ               (1 << 14) /* interrupt request enable */
 139 #define TX_BD_READY             (1 << 15) /* TX buffer ready */
 140 #define TX_BD_LEN(x)            (((x) & 0xffff) << 16)
 141 #define TX_BD_LEN_MASK          (0xffff << 16)
 142
 143 #define TX_BD_STATS             (TX_BD_CS | TX_BD_DF | TX_BD_LC | \
 144                                 TX_BD_RL | TX_BD_RETRY_MASK | TX_BD_UR)
 145
 146 /* RX buffer descriptor */
 147 #define RX_BD_LC        (1 <<  0) /* late collision */
 148 #define RX_BD_CRC       (1 <<  1) /* RX CRC error */
 149 #define RX_BD_SF        (1 <<  2) /* short frame */
 150 #define RX_BD_TL        (1 <<  3) /* too long */
 151 #define RX_BD_DN        (1 <<  4) /* dribble nibble */
 152 #define RX_BD_IS        (1 <<  5) /* invalid symbol */
 153 #define RX_BD_OR        (1 <<  6) /* receiver overrun */
 154 #define RX_BD_MISS      (1 <<  7)
 155 #define RX_BD_CF        (1 <<  8) /* control frame */
 156 #define RX_BD_WRAP      (1 << 13)
 157 #define RX_BD_IRQ       (1 << 14) /* interrupt request enable */
 158 #define RX_BD_EMPTY     (1 << 15)
 159 #define RX_BD_LEN(x)    (((x) & 0xffff) << 16)
 160
 161 #define RX_BD_STATS     (RX_BD_LC | RX_BD_CRC | RX_BD_SF | RX_BD_TL | \
 162                         RX_BD_DN | RX_BD_IS | RX_BD_OR | RX_BD_MISS)
 163
 164 #define ETHOC_BUFSIZ            1536
 165 #define ETHOC_ZLEN              64
 166 #define ETHOC_BD_BASE           0x400
 167 #define ETHOC_TIMEOUT           (HZ / 2)
 168 #define ETHOC_MII_TIMEOUT       (1 + (HZ / 5))
 169
 170 /**
 171  * struct ethoc - driver-private device structure
 172  * @iobase:     pointer to I/O memory region
 173  * @membase:    pointer to buffer memory region
 174  * @dma_alloc:  dma allocated buffer size
 175  * @num_tx:     number of send buffers
 176  * @cur_tx:     last send buffer written
 177  * @dty_tx:     last buffer actually sent
 178  * @num_rx:     number of receive buffers
 179  * @cur_rx:     current receive buffer
 180  * @netdev:     pointer to network device structure
 181  * @napi:       NAPI structure
 182  * @stats:      network device statistics
 183  * @msg_enable: device state flags
 184  * @rx_lock:    receive lock
 185  * @lock:       device lock
 186  * @phy:        attached PHY
 187  * @mdio:       MDIO bus for PHY access
 188  * @phy_id:     address of attached PHY
 189  */
 190 struct ethoc {
 191         void __iomem *iobase;
 192         void __iomem *membase;
 193         int dma_alloc;
 194
 195         unsigned int num_tx;
 196         unsigned int cur_tx;
 197         unsigned int dty_tx;
 198
 199         unsigned int num_rx;
 200         unsigned int cur_rx;
 201
 202         struct net_device *netdev;
 203         struct napi_struct napi;
 204         struct net_device_stats stats;
 205         u32 msg_enable;
 206
 207         spinlock_t rx_lock;
 208         spinlock_t lock;
 209
 210         struct phy_device *phy;
 211         struct mii_bus *mdio;
 212         s8 phy_id;
 213 };
 214
 215 /**
 216  * struct ethoc_bd - buffer descriptor
 217  * @stat:       buffer statistics
 218  * @addr:       physical memory address
 219  */
 220 struct ethoc_bd {
 221         u32 stat;
 222         u32 addr;
 223 };
 224
 225 static u32 ethoc_read(struct ethoc *dev, loff_t offset)
 226 {
 227         return ioread32(dev->iobase + offset);
 228 }
 229
 230 static void ethoc_write(struct ethoc *dev, loff_t offset, u32 data)
 231 {
 232         iowrite32(data, dev->iobase + offset);
 233 }
 234
 235 static void ethoc_read_bd(struct ethoc *dev, int index, struct ethoc_bd *bd)
 236 {
 237         loff_t offset = ETHOC_BD_BASE + (index * sizeof(struct ethoc_bd));
 238         bd->stat = ethoc_read(dev, offset + 0);
 239         bd->addr = ethoc_read(dev, offset + 4);
 240 }
 241
 242 static void ethoc_write_bd(struct ethoc *dev, int index,
 243                 const struct ethoc_bd *bd)
 244 {
 245         loff_t offset = ETHOC_BD_BASE + (index * sizeof(struct ethoc_bd));
 246         ethoc_write(dev, offset + 0, bd->stat);
 247         ethoc_write(dev, offset + 4, bd->addr);
 248 }
 249
 250 static void ethoc_enable_irq(struct ethoc *dev, u32 mask)
 251 {
 252         u32 imask = ethoc_read(dev, INT_MASK);
 253         imask |= mask;
 254         ethoc_write(dev, INT_MASK, imask);
 255 }
 256
 257 static void ethoc_disable_irq(struct ethoc *dev, u32 mask)
 258 {
 259         u32 imask = ethoc_read(dev, INT_MASK);
 260         imask &= ~mask;
 261         ethoc_write(dev, INT_MASK, imask);
 262 }
 263
 264 static void ethoc_ack_irq(struct ethoc *dev, u32 mask)
 265 {
 266         ethoc_write(dev, INT_SOURCE, mask);
 267 }
 268
 269 static void ethoc_enable_rx_and_tx(struct ethoc *dev)
 270 {
 271         u32 mode = ethoc_read(dev, MODER);
 272         mode |= MODER_RXEN | MODER_TXEN;
 273         ethoc_write(dev, MODER, mode);
 274 }
 275
 276 static void ethoc_disable_rx_and_tx(struct ethoc *dev)
 277 {
 278         u32 mode = ethoc_read(dev, MODER);
 279         mode &= ~(MODER_RXEN | MODER_TXEN);
 280         ethoc_write(dev, MODER, mode);
 281 }
 282
 283 static int ethoc_init_ring(struct ethoc *dev)
 284 {
 285         struct ethoc_bd bd;
 286         int i;
 287
 288         dev->cur_tx = 0;
 289         dev->dty_tx = 0;
 290         dev->cur_rx = 0;
 291
 292         /* setup transmission buffers */
 293         bd.addr = virt_to_phys(dev->membase);
 294         bd.stat = TX_BD_IRQ | TX_BD_CRC;
 295
 296         for (i = 0; i < dev->num_tx; i++) {
 297                 if (i == dev->num_tx - 1)
 298                         bd.stat |= TX_BD_WRAP;
 299
 300                 ethoc_write_bd(dev, i, &bd);
 301                 bd.addr += ETHOC_BUFSIZ;
 302         }
 303
 304         bd.stat = RX_BD_EMPTY | RX_BD_IRQ;
 305
 306         for (i = 0; i < dev->num_rx; i++) {
 307                 if (i == dev->num_rx - 1)
 308                         bd.stat |= RX_BD_WRAP;
 309
 310                 ethoc_write_bd(dev, dev->num_tx + i, &bd);
 311                 bd.addr += ETHOC_BUFSIZ;
 312         }
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 static int ethoc_reset(struct ethoc *dev)
 318 {
 319         u32 mode;
 320
 321         /* TODO: reset controller? */
 322
 323         ethoc_disable_rx_and_tx(dev);
 324
 325         /* TODO: setup registers */
 326
 327         /* enable FCS generation and automatic padding */
 328         mode = ethoc_read(dev, MODER);
 329         mode |= MODER_CRC | MODER_PAD;
 330         ethoc_write(dev, MODER, mode);
 331
 332         /* set full-duplex mode */
 333         mode = ethoc_read(dev, MODER);
 334         mode |= MODER_FULLD;
 335         ethoc_write(dev, MODER, mode);
 336         ethoc_write(dev, IPGT, 0x15);
 337
 338         ethoc_ack_irq(dev, INT_MASK_ALL);
 339         ethoc_enable_irq(dev, INT_MASK_ALL);
 340         ethoc_enable_rx_and_tx(dev);
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 static unsigned int ethoc_update_rx_stats(struct ethoc *dev,
 345                 struct ethoc_bd *bd)
 346 {
 347         struct net_device *netdev = dev->netdev;
 348         unsigned int ret = 0;
 349
 350         if (bd->stat & RX_BD_TL) {
 351                 dev_err(&netdev->dev, "RX: frame too long\n");
 352                 dev->stats.rx_length_errors++;
 353                 ret++;
 354         }
 355
 356         if (bd->stat & RX_BD_SF) {
 357                 dev_err(&netdev->dev, "RX: frame too short\n");
 358                 dev->stats.rx_length_errors++;
 359                 ret++;
 360         }
 361
 362         if (bd->stat & RX_BD_DN) {
 363                 dev_err(&netdev->dev, "RX: dribble nibble\n");
 364                 dev->stats.rx_frame_errors++;
 365         }
 366
 367         if (bd->stat & RX_BD_CRC) {
 368                 dev_err(&netdev->dev, "RX: wrong CRC\n");
 369                 dev->stats.rx_crc_errors++;
 370                 ret++;
 371         }
 372
 373         if (bd->stat & RX_BD_OR) {
 374                 dev_err(&netdev->dev, "RX: overrun\n");
 375                 dev->stats.rx_over_errors++;
 376                 ret++;
 377         }
 378
 379         if (bd->stat & RX_BD_MISS)
 380                 dev->stats.rx_missed_errors++;
 381
 382         if (bd->stat & RX_BD_LC) {
 383                 dev_err(&netdev->dev, "RX: late collision\n");
 384                 dev->stats.collisions++;
 385                 ret++;
 386         }
 387
 388         return ret;
 389 }
 390
 391 static int ethoc_rx(struct net_device *dev, int limit)
 392 {
 393         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 394         int count;
 395
 396         for (count = 0; count < limit; ++count) {
 397                 unsigned int entry;
 398                 struct ethoc_bd bd;
 399
 400                 entry = priv->num_tx + (priv->cur_rx % priv->num_rx);
 401                 ethoc_read_bd(priv, entry, &bd);
 402                 if (bd.stat & RX_BD_EMPTY)
 403                         break;
 404
 405                 if (ethoc_update_rx_stats(priv, &bd) == 0) {
 406                         int size = bd.stat >> 16;
 407                         struct sk_buff *skb = netdev_alloc_skb(dev, size);
 408
 409                         size -= 4; /* strip the CRC */
 410                         skb_reserve(skb, 2); /* align TCP/IP header */
 411
 412                         if (likely(skb)) {
 413                                 void *src = phys_to_virt(bd.addr);
 414                                 memcpy_fromio(skb_put(skb, size), src, size);
 415                                 skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 416                                 priv->stats.rx_packets++;
 417                                 priv->stats.rx_bytes += size;
 418                                 netif_receive_skb(skb);
 419                         } else {
 420                                 if (net_ratelimit())
 421                                         dev_warn(&dev->dev, "low on memory - "
 422                                                         "packet dropped\n");
 423
 424                                 priv->stats.rx_dropped++;
 425                                 break;
 426                         }
 427                 }
 428
 429                 /* clear the buffer descriptor so it can be reused */
 430                 bd.stat &= ~RX_BD_STATS;
 431                 bd.stat |=  RX_BD_EMPTY;
 432                 ethoc_write_bd(priv, entry, &bd);
 433                 priv->cur_rx++;
 434         }
 435
 436         return count;
 437 }
 438
 439 static int ethoc_update_tx_stats(struct ethoc *dev, struct ethoc_bd *bd)
 440 {
 441         struct net_device *netdev = dev->netdev;
 442
 443         if (bd->stat & TX_BD_LC) {
 444                 dev_err(&netdev->dev, "TX: late collision\n");
 445                 dev->stats.tx_window_errors++;
 446         }
 447
 448         if (bd->stat & TX_BD_RL) {
 449                 dev_err(&netdev->dev, "TX: retransmit limit\n");
 450                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 451         }
 452
 453         if (bd->stat & TX_BD_UR) {
 454                 dev_err(&netdev->dev, "TX: underrun\n");
 455                 dev->stats.tx_fifo_errors++;
 456         }
 457
 458         if (bd->stat & TX_BD_CS) {
 459                 dev_err(&netdev->dev, "TX: carrier sense lost\n");
 460                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
 461         }
 462
 463         if (bd->stat & TX_BD_STATS)
 464                 dev->stats.tx_errors++;
 465
 466         dev->stats.collisions += (bd->stat >> 4) & 0xf;
 467         dev->stats.tx_bytes += bd->stat >> 16;
 468         dev->stats.tx_packets++;
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 static void ethoc_tx(struct net_device *dev)
 473 {
 474         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 475
 476         spin_lock(&priv->lock);
 477
 478         while (priv->dty_tx != priv->cur_tx) {
 479                 unsigned int entry = priv->dty_tx % priv->num_tx;
 480                 struct ethoc_bd bd;
 481
 482                 ethoc_read_bd(priv, entry, &bd);
 483                 if (bd.stat & TX_BD_READY)
 484                         break;
 485
 486                 entry = (++priv->dty_tx) % priv->num_tx;
 487                 (void)ethoc_update_tx_stats(priv, &bd);
 488         }
 489
 490         if ((priv->cur_tx - priv->dty_tx) <= (priv->num_tx / 2))
 491                 netif_wake_queue(dev);
 492
 493         ethoc_ack_irq(priv, INT_MASK_TX);
 494         spin_unlock(&priv->lock);
 495 }
 496
 497 static irqreturn_t ethoc_interrupt(int irq, void *dev_id)
 498 {
 499         struct net_device *dev = (struct net_device *)dev_id;
 500         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 501         u32 pending;
 502
 503         ethoc_disable_irq(priv, INT_MASK_ALL);
 504         pending = ethoc_read(priv, INT_SOURCE);
 505         if (unlikely(pending == 0)) {
 506                 ethoc_enable_irq(priv, INT_MASK_ALL);
 507                 return IRQ_NONE;
 508         }
 509
 510         ethoc_ack_irq(priv, INT_MASK_ALL);
 511
 512         if (pending & INT_MASK_BUSY) {
 513                 dev_err(&dev->dev, "packet dropped\n");
 514                 priv->stats.rx_dropped++;
 515         }
 516
 517         if (pending & INT_MASK_RX) {
 518                 if (napi_schedule_prep(&priv->napi))
 519                         __napi_schedule(&priv->napi);
 520         } else {
 521                 ethoc_enable_irq(priv, INT_MASK_RX);
 522         }
 523
 524         if (pending & INT_MASK_TX)
 525                 ethoc_tx(dev);
 526
 527         ethoc_enable_irq(priv, INT_MASK_ALL & ~INT_MASK_RX);
 528         return IRQ_HANDLED;
 529 }
 530
 531 static int ethoc_get_mac_address(struct net_device *dev, void *addr)
 532 {
 533         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 534         u8 *mac = (u8 *)addr;
 535         u32 reg;
 536
 537         reg = ethoc_read(priv, MAC_ADDR0);
 538         mac[2] = (reg >> 24) & 0xff;
 539         mac[3] = (reg >> 16) & 0xff;
 540         mac[4] = (reg >>  8) & 0xff;
 541         mac[5] = (reg >>  0) & 0xff;
 542
 543         reg = ethoc_read(priv, MAC_ADDR1);
 544         mac[0] = (reg >>  8) & 0xff;
 545         mac[1] = (reg >>  0) & 0xff;
 546
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static int ethoc_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
 551 {
 552         struct ethoc *priv = container_of(napi, struct ethoc, napi);
 553         int work_done = 0;
 554
 555         work_done = ethoc_rx(priv->netdev, budget);
 556         if (work_done < budget) {
 557                 ethoc_enable_irq(priv, INT_MASK_RX);
 558                 napi_complete(napi);
 559         }
 560
 561         return work_done;
 562 }
 563
 564 static int ethoc_mdio_read(struct mii_bus *bus, int phy, int reg)
 565 {
 566         unsigned long timeout = jiffies + ETHOC_MII_TIMEOUT;
 567         struct ethoc *priv = bus->priv;
 568
 569         ethoc_write(priv, MIIADDRESS, MIIADDRESS_ADDR(phy, reg));
 570         ethoc_write(priv, MIICOMMAND, MIICOMMAND_READ);
 571
 572         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 573                 u32 status = ethoc_read(priv, MIISTATUS);
 574                 if (!(status & MIISTATUS_BUSY)) {
 575                         u32 data = ethoc_read(priv, MIIRX_DATA);
 576                         /* reset MII command register */
 577                         ethoc_write(priv, MIICOMMAND, 0);
 578                         return data;
 579                 }
 580
 581                 schedule();
 582         }
 583
 584         return -EBUSY;
 585 }
 586
 587 static int ethoc_mdio_write(struct mii_bus *bus, int phy, int reg, u16 val)
 588 {
 589         unsigned long timeout = jiffies + ETHOC_MII_TIMEOUT;
 590         struct ethoc *priv = bus->priv;
 591
 592         ethoc_write(priv, MIIADDRESS, MIIADDRESS_ADDR(phy, reg));
 593         ethoc_write(priv, MIITX_DATA, val);
 594         ethoc_write(priv, MIICOMMAND, MIICOMMAND_WRITE);
 595
 596         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 597                 u32 stat = ethoc_read(priv, MIISTATUS);
 598                 if (!(stat & MIISTATUS_BUSY))
 599                         return 0;
 600
 601                 schedule();
 602         }
 603
 604         return -EBUSY;
 605 }
 606
 607 static int ethoc_mdio_reset(struct mii_bus *bus)
 608 {
 609         return 0;
 610 }
 611
 612 static void ethoc_mdio_poll(struct net_device *dev)
 613 {
 614 }
 615
 616 static int ethoc_mdio_probe(struct net_device *dev)
 617 {
 618         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 619         struct phy_device *phy;
 620         int i;
 621
 622         for (i = 0; i < PHY_MAX_ADDR; i++) {
 623                 phy = priv->mdio->phy_map[i];
 624                 if (phy) {
 625                         if (priv->phy_id != -1) {
 626                                 /* attach to specified PHY */
 627                                 if (priv->phy_id == phy->addr)
 628                                         break;
 629                         } else {
 630                                 /* autoselect PHY if none was specified */
 631                                 if (phy->addr != 0)
 632                                         break;
 633                         }
 634                 }
 635         }
 636
 637         if (!phy) {
 638                 dev_err(&dev->dev, "no PHY found\n");
 639                 return -ENXIO;
 640         }
 641
 642         phy = phy_connect(dev, dev_name(&phy->dev), &ethoc_mdio_poll, 0,
 643                         PHY_INTERFACE_MODE_GMII);
 644         if (IS_ERR(phy)) {
 645                 dev_err(&dev->dev, "could not attach to PHY\n");
 646                 return PTR_ERR(phy);
 647         }
 648
 649         priv->phy = phy;
 650         return 0;
 651 }
 652
 653 static int ethoc_open(struct net_device *dev)
 654 {
 655         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 656         unsigned int min_tx = 2;
 657         unsigned int num_bd;
 658         int ret;
 659
 660         ret = request_irq(dev->irq, ethoc_interrupt, IRQF_SHARED,
 661                         dev->name, dev);
 662         if (ret)
 663                 return ret;
 664
 665         /* calculate the number of TX/RX buffers, maximum 128 supported */
 666         num_bd = min_t(unsigned int,
 667                 128, (dev->mem_end - dev->mem_start + 1) / ETHOC_BUFSIZ);
 668         priv->num_tx = max(min_tx, num_bd / 4);
 669         priv->num_rx = num_bd - priv->num_tx;
 670         ethoc_write(priv, TX_BD_NUM, priv->num_tx);
 671
 672         ethoc_init_ring(priv);
 673         ethoc_reset(priv);
 674
 675         if (netif_queue_stopped(dev)) {
 676                 dev_dbg(&dev->dev, " resuming queue\n");
 677                 netif_wake_queue(dev);
 678         } else {
 679                 dev_dbg(&dev->dev, " starting queue\n");
 680                 netif_start_queue(dev);
 681         }
 682
 683         phy_start(priv->phy);
 684         napi_enable(&priv->napi);
 685
 686         if (netif_msg_ifup(priv)) {
 687                 dev_info(&dev->dev, "I/O: %08lx Memory: %08lx-%08lx\n",
 688                                 dev->base_addr, dev->mem_start, dev->mem_end);
 689         }
 690
 691         return 0;
 692 }
 693
 694 static int ethoc_stop(struct net_device *dev)
 695 {
 696         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 697
 698         napi_disable(&priv->napi);
 699
 700         if (priv->phy)
 701                 phy_stop(priv->phy);
 702
 703         ethoc_disable_rx_and_tx(priv);
 704         free_irq(dev->irq, dev);
 705
 706         if (!netif_queue_stopped(dev))
 707                 netif_stop_queue(dev);
 708
 709         return 0;
 710 }
 711
 712 static int ethoc_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd)
 713 {
 714         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 715         struct mii_ioctl_data *mdio = if_mii(ifr);
 716         struct phy_device *phy = NULL;
 717
 718         if (!netif_running(dev))
 719                 return -EINVAL;
 720
 721         if (cmd != SIOCGMIIPHY) {
 722                 if (mdio->phy_id >= PHY_MAX_ADDR)
 723                         return -ERANGE;
 724
 725                 phy = priv->mdio->phy_map[mdio->phy_id];
 726                 if (!phy)
 727                         return -ENODEV;
 728         } else {
 729                 phy = priv->phy;
 730         }
 731
 732         return phy_mii_ioctl(phy, mdio, cmd);
 733 }
 734
 735 static int ethoc_config(struct net_device *dev, struct ifmap *map)
 736 {
 737         return -ENOSYS;
 738 }
 739
 740 static int ethoc_set_mac_address(struct net_device *dev, void *addr)
 741 {
 742         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 743         u8 *mac = (u8 *)addr;
 744
 745         ethoc_write(priv, MAC_ADDR0, (mac[2] << 24) | (mac[3] << 16) |
 746                                      (mac[4] <<  8) | (mac[5] <<  0));
 747         ethoc_write(priv, MAC_ADDR1, (mac[0] <<  8) | (mac[1] <<  0));
 748
 749         return 0;
 750 }
 751
 752 static void ethoc_set_multicast_list(struct net_device *dev)
 753 {
 754         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 755         u32 mode = ethoc_read(priv, MODER);
 756         struct dev_mc_list *mc = NULL;
 757         u32 hash[2] = { 0, 0 };
 758
 759         /* set loopback mode if requested */
 760         if (dev->flags & IFF_LOOPBACK)
 761                 mode |=  MODER_LOOP;
 762         else
 763                 mode &= ~MODER_LOOP;
 764
 765         /* receive broadcast frames if requested */
 766         if (dev->flags & IFF_BROADCAST)
 767                 mode &= ~MODER_BRO;
 768         else
 769                 mode |=  MODER_BRO;
 770
 771         /* enable promiscuous mode if requested */
 772         if (dev->flags & IFF_PROMISC)
 773                 mode |=  MODER_PRO;
 774         else
 775                 mode &= ~MODER_PRO;
 776
 777         ethoc_write(priv, MODER, mode);
 778
 779         /* receive multicast frames */
 780         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI) {
 781                 hash[0] = 0xffffffff;
 782                 hash[1] = 0xffffffff;
 783         } else {
 784                 for (mc = dev->mc_list; mc; mc = mc->next) {
 785                         u32 crc = ether_crc(mc->dmi_addrlen, mc->dmi_addr);
 786                         int bit = (crc >> 26) & 0x3f;
 787                         hash[bit >> 5] |= 1 << (bit & 0x1f);
 788                 }
 789         }
 790
 791         ethoc_write(priv, ETH_HASH0, hash[0]);
 792         ethoc_write(priv, ETH_HASH1, hash[1]);
 793 }
 794
 795 static int ethoc_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
 796 {
 797         return -ENOSYS;
 798 }
 799
 800 static void ethoc_tx_timeout(struct net_device *dev)
 801 {
 802         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 803         u32 pending = ethoc_read(priv, INT_SOURCE);
 804         if (likely(pending))
 805                 ethoc_interrupt(dev->irq, dev);
 806 }
 807
 808 static struct net_device_stats *ethoc_stats(struct net_device *dev)
 809 {
 810         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 811         return &priv->stats;
 812 }
 813
 814 static netdev_tx_t ethoc_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 815 {
 816         struct ethoc *priv = netdev_priv(dev);
 817         struct ethoc_bd bd;
 818         unsigned int entry;
 819         void *dest;
 820
 821         if (unlikely(skb->len > ETHOC_BUFSIZ)) {
 822                 priv->stats.tx_errors++;
 823                 goto out;
 824         }
 825
 826         entry = priv->cur_tx % priv->num_tx;
 827         spin_lock_irq(&priv->lock);
 828         priv->cur_tx++;
 829
 830         ethoc_read_bd(priv, entry, &bd);
 831         if (unlikely(skb->len < ETHOC_ZLEN))
 832                 bd.stat |=  TX_BD_PAD;
 833         else
 834                 bd.stat &= ~TX_BD_PAD;
 835
 836         dest = phys_to_virt(bd.addr);
 837         memcpy_toio(dest, skb->data, skb->len);
 838
 839         bd.stat &= ~(TX_BD_STATS | TX_BD_LEN_MASK);
 840         bd.stat |= TX_BD_LEN(skb->len);
 841         ethoc_write_bd(priv, entry, &bd);
 842
 843         bd.stat |= TX_BD_READY;
 844         ethoc_write_bd(priv, entry, &bd);
 845
 846         if (priv->cur_tx == (priv->dty_tx + priv->num_tx)) {
 847                 dev_dbg(&dev->dev, "stopping queue\n");
 848                 netif_stop_queue(dev);
 849         }
 850
 851         dev->trans_start = jiffies;
 852         spin_unlock_irq(&priv->lock);
 853 out:
 854         dev_kfree_skb(skb);
 855         return NETDEV_TX_OK;
 856 }
 857
 858 static const struct net_device_ops ethoc_netdev_ops = {
 859         .ndo_open = ethoc_open,
 860         .ndo_stop = ethoc_stop,
 861         .ndo_do_ioctl = ethoc_ioctl,
 862         .ndo_set_config = ethoc_config,
 863         .ndo_set_mac_address = ethoc_set_mac_address,
 864         .ndo_set_multicast_list = ethoc_set_multicast_list,
 865         .ndo_change_mtu = ethoc_change_mtu,
 866         .ndo_tx_timeout = ethoc_tx_timeout,
 867         .ndo_get_stats = ethoc_stats,
 868         .ndo_start_xmit = ethoc_start_xmit,
 869 };
 870
 871 /**
 872  * ethoc_probe() - initialize OpenCores ethernet MAC
 873  * pdev:        platform device
 874  */
 875 static int ethoc_probe(struct platform_device *pdev)
 876 {
 877         struct net_device *netdev = NULL;
 878         struct resource *res = NULL;
 879         struct resource *mmio = NULL;
 880         struct resource *mem = NULL;
 881         struct ethoc *priv = NULL;
 882         unsigned int phy;
 883         int ret = 0;
 884
 885         /* allocate networking device */
 886         netdev = alloc_etherdev(sizeof(struct ethoc));
 887         if (!netdev) {
 888                 dev_err(&pdev->dev, "cannot allocate network device\n");
 889                 ret = -ENOMEM;
 890                 goto out;
 891         }
 892
 893         SET_NETDEV_DEV(netdev, &pdev->dev);
 894         platform_set_drvdata(pdev, netdev);
 895
 896         /* obtain I/O memory space */
 897         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 898         if (!res) {
 899                 dev_err(&pdev->dev, "cannot obtain I/O memory space\n");
 900                 ret = -ENXIO;
 901                 goto free;
 902         }
 903
 904         mmio = devm_request_mem_region(&pdev->dev, res->start,
 905                         res->end - res->start + 1, res->name);
 906         if (!mmio) {
 907                 dev_err(&pdev->dev, "cannot request I/O memory space\n");
 908                 ret = -ENXIO;
 909                 goto free;
 910         }
 911
 912         netdev->base_addr = mmio->start;
 913
 914         /* obtain buffer memory space */
 915         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 1);
 916         if (res) {
 917                 mem = devm_request_mem_region(&pdev->dev, res->start,
 918                         res->end - res->start + 1, res->name);
 919                 if (!mem) {
 920                         dev_err(&pdev->dev, "cannot request memory space\n");
 921                         ret = -ENXIO;
 922                         goto free;
 923                 }
 924
 925                 netdev->mem_start = mem->start;
 926                 netdev->mem_end   = mem->end;
 927         }
 928
 929
 930         /* obtain device IRQ number */
 931         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
 932         if (!res) {
 933                 dev_err(&pdev->dev, "cannot obtain IRQ\n");
 934                 ret = -ENXIO;
 935                 goto free;
 936         }
 937
 938         netdev->irq = res->start;
 939
 940         /* setup driver-private data */
 941         priv = netdev_priv(netdev);
 942         priv->netdev = netdev;
 943         priv->dma_alloc = 0;
 944
 945         priv->iobase = devm_ioremap_nocache(&pdev->dev, netdev->base_addr,
 946                         mmio->end - mmio->start + 1);
 947         if (!priv->iobase) {
 948                 dev_err(&pdev->dev, "cannot remap I/O memory space\n");
 949                 ret = -ENXIO;
 950                 goto error;
 951         }
 952
 953         if (netdev->mem_end) {
 954                 priv->membase = devm_ioremap_nocache(&pdev->dev,
 955                         netdev->mem_start, mem->end - mem->start + 1);
 956                 if (!priv->membase) {
 957                         dev_err(&pdev->dev, "cannot remap memory space\n");
 958                         ret = -ENXIO;
 959                         goto error;
 960                 }
 961         } else {
 962                 /* Allocate buffer memory */
 963                 priv->membase = dma_alloc_coherent(NULL,
 964                         buffer_size, (void *)&netdev->mem_start,
 965                         GFP_KERNEL);
 966                 if (!priv->membase) {
 967                         dev_err(&pdev->dev, "cannot allocate %dB buffer\n",
 968                                 buffer_size);
 969                         ret = -ENOMEM;
 970                         goto error;
 971                 }
 972                 netdev->mem_end = netdev->mem_start + buffer_size;
 973                 priv->dma_alloc = buffer_size;
 974         }
 975
 976         /* Allow the platform setup code to pass in a MAC address. */
 977         if (pdev->dev.platform_data) {
 978                 struct ethoc_platform_data *pdata =
 979                         (struct ethoc_platform_data *)pdev->dev.platform_data;
 980                 memcpy(netdev->dev_addr, pdata->hwaddr, IFHWADDRLEN);
 981                 priv->phy_id = pdata->phy_id;
 982         }
 983
 984         /* Check that the given MAC address is valid. If it isn't, read the
 985          * current MAC from the controller. */
 986         if (!is_valid_ether_addr(netdev->dev_addr))
 987                 ethoc_get_mac_address(netdev, netdev->dev_addr);
 988
 989         /* Check the MAC again for validity, if it still isn't choose and
 990          * program a random one. */
 991         if (!is_valid_ether_addr(netdev->dev_addr))
 992                 random_ether_addr(netdev->dev_addr);
 993
 994         ethoc_set_mac_address(netdev, netdev->dev_addr);
 995
 996         /* register MII bus */
 997         priv->mdio = mdiobus_alloc();
 998         if (!priv->mdio) {
 999                 ret = -ENOMEM;
1000                 goto free;
1001         }
1002
1003         priv->mdio->name = "ethoc-mdio";
1004         snprintf(priv->mdio->id, MII_BUS_ID_SIZE, "%s-%d",
1005                         priv->mdio->name, pdev->id);
1006         priv->mdio->read = ethoc_mdio_read;
1007         priv->mdio->write = ethoc_mdio_write;
1008         priv->mdio->reset = ethoc_mdio_reset;
1009         priv->mdio->priv = priv;
1010
1011         priv->mdio->irq = kmalloc(sizeof(int) * PHY_MAX_ADDR, GFP_KERNEL);
1012         if (!priv->mdio->irq) {
1013                 ret = -ENOMEM;
1014                 goto free_mdio;
1015         }
1016
1017         for (phy = 0; phy < PHY_MAX_ADDR; phy++)
1018                 priv->mdio->irq[phy] = PHY_POLL;
1019
1020         ret = mdiobus_register(priv->mdio);
1021         if (ret) {
1022                 dev_err(&netdev->dev, "failed to register MDIO bus\n");
1023                 goto free_mdio;
1024         }
1025
1026         ret = ethoc_mdio_probe(netdev);
1027         if (ret) {
1028                 dev_err(&netdev->dev, "failed to probe MDIO bus\n");
1029                 goto error;
1030         }
1031
1032         ether_setup(netdev);
1033
1034         /* setup the net_device structure */
1035         netdev->netdev_ops = &ethoc_netdev_ops;
1036         netdev->watchdog_timeo = ETHOC_TIMEOUT;
1037         netdev->features |= 0;
1038
1039         /* setup NAPI */
1040         memset(&priv->napi, 0, sizeof(priv->napi));
1041         netif_napi_add(netdev, &priv->napi, ethoc_poll, 64);
1042
1043         spin_lock_init(&priv->rx_lock);
1044         spin_lock_init(&priv->lock);
1045
1046         ret = register_netdev(netdev);
1047         if (ret < 0) {
1048                 dev_err(&netdev->dev, "failed to register interface\n");
1049                 goto error;
1050         }
1051
1052         goto out;
1053
1054 error:
1055         mdiobus_unregister(priv->mdio);
1056 free_mdio:
1057         kfree(priv->mdio->irq);
1058         mdiobus_free(priv->mdio);
1059 free:
1060         if (priv->dma_alloc)
1061                 dma_free_coherent(NULL, priv->dma_alloc, priv->membase,
1062                         netdev->mem_start);
1063         free_netdev(netdev);
1064 out:
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * ethoc_remove() - shutdown OpenCores ethernet MAC
1070  * @pdev:       platform device
1071  */
1072 static int ethoc_remove(struct platform_device *pdev)
1073 {
1074         struct net_device *netdev = platform_get_drvdata(pdev);
1075         struct ethoc *priv = netdev_priv(netdev);
1076
1077         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
1078
1079         if (netdev) {
1080                 phy_disconnect(priv->phy);
1081                 priv->phy = NULL;
1082
1083                 if (priv->mdio) {
1084                         mdiobus_unregister(priv->mdio);
1085                         kfree(priv->mdio->irq);
1086                         mdiobus_free(priv->mdio);
1087                 }
1088                 if (priv->dma_alloc)
1089                         dma_free_coherent(NULL, priv->dma_alloc, priv->membase,
1090                                 netdev->mem_start);
1091                 unregister_netdev(netdev);
1092                 free_netdev(netdev);
1093         }
1094
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 #ifdef CONFIG_PM
1099 static int ethoc_suspend(struct platform_device *pdev, pm_message_t state)
1100 {
1101         return -ENOSYS;
1102 }
1103
1104 static int ethoc_resume(struct platform_device *pdev)
1105 {
1106         return -ENOSYS;
1107 }
1108 #else
1109 # define ethoc_suspend NULL
1110 # define ethoc_resume  NULL
1111 #endif
1112
1113 static struct platform_driver ethoc_driver = {
1114         .probe   = ethoc_probe,
1115         .remove  = ethoc_remove,
1116         .suspend = ethoc_suspend,
1117         .resume  = ethoc_resume,
1118         .driver  = {
1119                 .name = "ethoc",
1120         },
1121 };
1122
1123 static int __init ethoc_init(void)
1124 {
1125         return platform_driver_register(&ethoc_driver);
1126 }
1127
1128 static void __exit ethoc_exit(void)
1129 {
1130         platform_driver_unregister(&ethoc_driver);
1131 }
1132
1133 module_init(ethoc_init);
1134 module_exit(ethoc_exit);
1135
1136 MODULE_AUTHOR("Thierry Reding <thierry.reding@avionic-design.de>");
1137 MODULE_DESCRIPTION("OpenCores Ethernet MAC driver");
1138 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1139