tile PCI RC: support I/O space access
authorChris Metcalf <cmetcalf@tilera.com>
Fri, 2 Aug 2013 20:45:22 +0000 (16:45 -0400)
committerChris Metcalf <cmetcalf@tilera.com>
Tue, 6 Aug 2013 16:55:32 +0000 (12:55 -0400)
To enable this functionality, configure CONFIG_TILE_PCI_IO.  Without
this flag, the kernel still assigns I/O address ranges to the
devices, but no TRIO resource and mapping support is provided.

We assign disjoint I/O address ranges to separate PCIe domains.

Signed-off-by: Chris Metcalf <cmetcalf@tilera.com>
arch/tile/Kconfig
arch/tile/include/asm/io.h
arch/tile/include/asm/pci.h
arch/tile/kernel/pci_gx.c

index 24565a7ffe6d2fa1de2e9bc164b926e66fe6019f..bfff76947f8366d0772d5adbae000b3f6b78dad0 100644 (file)
@@ -396,6 +396,16 @@ config NO_IOMEM
 config NO_IOPORT
        def_bool !PCI
 
+config TILE_PCI_IO
+       bool "PCI I/O space support"
+       default n
+       depends on PCI
+       depends on TILEGX
+       ---help---
+         Enable PCI I/O space support on TILEGx. Since the PCI I/O space
+         is used by few modern PCIe endpoint devices, its support is disabled
+         by default to save the TRIO PIO Region resource for other purposes.
+
 source "drivers/pci/Kconfig"
 
 config TILE_USB
index 31672918064cf781d9cf0197d812237125c4d8d0..73b319e39a3bcc2b2775b8e73d02304c2575a1b7 100644 (file)
@@ -19,7 +19,8 @@
 #include <linux/bug.h>
 #include <asm/page.h>
 
-#define IO_SPACE_LIMIT 0xfffffffful
+/* Maximum PCI I/O space address supported. */
+#define IO_SPACE_LIMIT 0xffffffff
 
 /*
  * Convert a physical pointer to a virtual kernel pointer for /dev/mem
@@ -281,8 +282,108 @@ static inline void memcpy_toio(volatile void __iomem *dst, const void *src,
 
 #endif
 
+#if CHIP_HAS_MMIO() && defined(CONFIG_TILE_PCI_IO)
+
+static inline u8 inb(unsigned long addr)
+{
+       return readb((volatile void __iomem *) addr);
+}
+
+static inline u16 inw(unsigned long addr)
+{
+       return readw((volatile void __iomem *) addr);
+}
+
+static inline u32 inl(unsigned long addr)
+{
+       return readl((volatile void __iomem *) addr);
+}
+
+static inline void outb(u8 b, unsigned long addr)
+{
+       writeb(b, (volatile void __iomem *) addr);
+}
+
+static inline void outw(u16 b, unsigned long addr)
+{
+       writew(b, (volatile void __iomem *) addr);
+}
+
+static inline void outl(u32 b, unsigned long addr)
+{
+       writel(b, (volatile void __iomem *) addr);
+}
+
+static inline void insb(unsigned long addr, void *buffer, int count)
+{
+       if (count) {
+               u8 *buf = buffer;
+               do {
+                       u8 x = inb(addr);
+                       *buf++ = x;
+               } while (--count);
+       }
+}
+
+static inline void insw(unsigned long addr, void *buffer, int count)
+{
+       if (count) {
+               u16 *buf = buffer;
+               do {
+                       u16 x = inw(addr);
+                       *buf++ = x;
+               } while (--count);
+       }
+}
+
+static inline void insl(unsigned long addr, void *buffer, int count)
+{
+       if (count) {
+               u32 *buf = buffer;
+               do {
+                       u32 x = inl(addr);
+                       *buf++ = x;
+               } while (--count);
+       }
+}
+
+static inline void outsb(unsigned long addr, const void *buffer, int count)
+{
+       if (count) {
+               const u8 *buf = buffer;
+               do {
+                       outb(*buf++, addr);
+               } while (--count);
+       }
+}
+
+static inline void outsw(unsigned long addr, const void *buffer, int count)
+{
+       if (count) {
+               const u16 *buf = buffer;
+               do {
+                       outw(*buf++, addr);
+               } while (--count);
+       }
+}
+
+static inline void outsl(unsigned long addr, const void *buffer, int count)
+{
+       if (count) {
+               const u32 *buf = buffer;
+               do {
+                       outl(*buf++, addr);
+               } while (--count);
+       }
+}
+
+extern void __iomem *ioport_map(unsigned long port, unsigned int len);
+extern void ioport_unmap(void __iomem *addr);
+
+#else
+
 /*
- * The Tile architecture does not support IOPORT, even with PCI.
+ * The TilePro architecture does not support IOPORT, even with PCI.
  * Unfortunately we can't yet simply not declare these methods,
  * since some generic code that compiles into the kernel, but
  * we never run, uses them unconditionally.
@@ -290,7 +391,12 @@ static inline void memcpy_toio(volatile void __iomem *dst, const void *src,
 
 static inline long ioport_panic(void)
 {
+#ifdef __tilegx__
+       panic("PCI IO space support is disabled. Configure the kernel with"
+             " CONFIG_TILE_PCI_IO to enable it");
+#else
        panic("inb/outb and friends do not exist on tile");
+#endif
        return 0;
 }
 
@@ -335,13 +441,6 @@ static inline void outl(u32 b, unsigned long addr)
        ioport_panic();
 }
 
-#define inb_p(addr)    inb(addr)
-#define inw_p(addr)    inw(addr)
-#define inl_p(addr)    inl(addr)
-#define outb_p(x, addr)        outb((x), (addr))
-#define outw_p(x, addr)        outw((x), (addr))
-#define outl_p(x, addr)        outl((x), (addr))
-
 static inline void insb(unsigned long addr, void *buffer, int count)
 {
        ioport_panic();
@@ -372,6 +471,15 @@ static inline void outsl(unsigned long addr, const void *buffer, int count)
        ioport_panic();
 }
 
+#endif /* CHIP_HAS_MMIO() && defined(CONFIG_TILE_PCI_IO) */
+
+#define inb_p(addr)    inb(addr)
+#define inw_p(addr)    inw(addr)
+#define inl_p(addr)    inl(addr)
+#define outb_p(x, addr)        outb((x), (addr))
+#define outw_p(x, addr)        outw((x), (addr))
+#define outl_p(x, addr)        outl((x), (addr))
+
 #define ioread16be(addr)       be16_to_cpu(ioread16(addr))
 #define ioread32be(addr)       be32_to_cpu(ioread32(addr))
 #define iowrite16be(v, addr)   iowrite16(be16_to_cpu(v), (addr))
index cd10e654916e3cfe52af68f482abf7d8a5a2fe45..9cf5308b1657081b15754bc72f2109b7a4bcd138 100644 (file)
@@ -144,6 +144,10 @@ struct pci_controller {
 
        int pio_mem_index;      /* PIO region index for memory access */
 
+#ifdef CONFIG_TILE_PCI_IO
+       int pio_io_index;       /* PIO region index for I/O space access */
+#endif
+
        /*
         * Mem-Map regions for all the memory controllers so that Linux can
         * map all of its physical memory space to the PCI bus.
@@ -153,6 +157,10 @@ struct pci_controller {
        int index;              /* PCI domain number */
        struct pci_bus *root_bus;
 
+       /* PCI I/O space resource for this controller. */
+       struct resource io_space;
+       char io_space_name[32];
+
        /* PCI memory space resource for this controller. */
        struct resource mem_space;
        char mem_space_name[32];
@@ -210,7 +218,8 @@ static inline int pcibios_assign_all_busses(void)
 }
 
 #define PCIBIOS_MIN_MEM                0
-#define PCIBIOS_MIN_IO         0
+/* Minimum PCI I/O address, starting at the page boundary. */
+#define PCIBIOS_MIN_IO         PAGE_SIZE
 
 /* Use any cpu for PCI. */
 #define cpumask_of_pcibus(bus) cpu_online_mask
index bf8c69de2792685800fd47ee469d5ee763c67587..fde35891e9a761b820ff1831112985877c2f6952 100644 (file)
@@ -77,6 +77,9 @@ static int rc_delay[TILEGX_NUM_TRIO][TILEGX_TRIO_PCIES];
 /* Default number of seconds that the PCIe RC port probe can be delayed. */
 #define DEFAULT_RC_DELAY       10
 
+/* The PCI I/O space size in each PCI domain. */
+#define IO_SPACE_SIZE          0x10000
+
 /* Array of the PCIe ports configuration info obtained from the BIB. */
 struct pcie_port_property pcie_ports[TILEGX_NUM_TRIO][TILEGX_TRIO_PCIES];
 
@@ -421,6 +424,17 @@ out:
                controller->index = i;
                controller->ops = &tile_cfg_ops;
 
+               controller->io_space.start = PCIBIOS_MIN_IO +
+                       (i * IO_SPACE_SIZE);
+               controller->io_space.end = controller->io_space.start +
+                       IO_SPACE_SIZE - 1;
+               BUG_ON(controller->io_space.end > IO_SPACE_LIMIT);
+               controller->io_space.flags = IORESOURCE_IO;
+               snprintf(controller->io_space_name,
+                        sizeof(controller->io_space_name),
+                        "PCI I/O domain %d", i);
+               controller->io_space.name = controller->io_space_name;
+
                /*
                 * The PCI memory resource is located above the PA space.
                 * For every host bridge, the BAR window or the MMIO aperture
@@ -861,17 +875,16 @@ int __init pcibios_init(void)
                /*
                 * The PCI memory resource is located above the PA space.
                 * The memory range for the PCI root bus should not overlap
-                * with the physical RAM
+                * with the physical RAM.
                 */
                pci_add_resource_offset(&resources, &controller->mem_space,
                                        controller->mem_offset);
-
+               pci_add_resource(&resources, &controller->io_space);
                controller->first_busno = next_busno;
                bus = pci_scan_root_bus(NULL, next_busno, controller->ops,
                                        controller, &resources);
                controller->root_bus = bus;
                next_busno = bus->busn_res.end + 1;
-
        }
 
        /* Do machine dependent PCI interrupt routing */
@@ -915,9 +928,9 @@ int __init pcibios_init(void)
                                pci_controllers[i].mem_resources[0] =
                                        *next_bus->resource[0];
                                pci_controllers[i].mem_resources[1] =
-                                        *next_bus->resource[1];
+                                       *next_bus->resource[1];
                                pci_controllers[i].mem_resources[2] =
-                                        *next_bus->resource[2];
+                                       *next_bus->resource[2];
 
                                break;
                        }
@@ -967,6 +980,39 @@ int __init pcibios_init(void)
                        continue;
                }
 
+#ifdef CONFIG_TILE_PCI_IO
+               /*
+                * Alloc a PIO region for PCI I/O space access for each RC port.
+                */
+               ret = gxio_trio_alloc_pio_regions(trio_context, 1, 0, 0);
+               if (ret < 0) {
+                       pr_err("PCI: I/O PIO alloc failure on TRIO %d mac %d, "
+                               "give up\n", controller->trio_index,
+                               controller->mac);
+
+                       continue;
+               }
+
+               controller->pio_io_index = ret;
+
+               /*
+                * For PIO IO, the bus_address_hi parameter is hard-coded 0
+                * because PCI I/O address space is 32-bit.
+                */
+               ret = gxio_trio_init_pio_region_aux(trio_context,
+                                                   controller->pio_io_index,
+                                                   controller->mac,
+                                                   0,
+                                                   HV_TRIO_PIO_FLAG_IO_SPACE);
+               if (ret < 0) {
+                       pr_err("PCI: I/O PIO init failure on TRIO %d mac %d, "
+                               "give up\n", controller->trio_index,
+                               controller->mac);
+
+                       continue;
+               }
+#endif
+
                /*
                 * Configure a Mem-Map region for each memory controller so
                 * that Linux can map all of its PA space to the PCI bus.
@@ -1052,8 +1098,7 @@ char *pcibios_setup(char *str)
 
 /*
  * Enable memory address decoding, as appropriate, for the
- * device described by the 'dev' struct. The I/O decoding
- * is disabled, though the TILE-Gx supports I/O addressing.
+ * device described by the 'dev' struct.
  *
  * This is called from the generic PCI layer, and can be called
  * for bridges or endpoints.
@@ -1134,10 +1179,77 @@ got_it:
         * We need to keep the PCI bus address's in-page offset in the VA.
         */
        return iorpc_ioremap(trio_fd, offset, size) +
-               (phys_addr & (PAGE_SIZE - 1));
+               (start & (PAGE_SIZE - 1));
 }
 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
 
+#ifdef CONFIG_TILE_PCI_IO
+/* Map a PCI I/O address into VA space. */
+void __iomem *ioport_map(unsigned long port, unsigned int size)
+{
+       struct pci_controller *controller = NULL;
+       resource_size_t bar_start;
+       resource_size_t bar_end;
+       resource_size_t offset;
+       resource_size_t start;
+       resource_size_t end;
+       int trio_fd;
+       int i;
+
+       start = port;
+       end = port + size - 1;
+
+       /*
+        * In the following, each PCI controller's mem_resources[0]
+        * represents its PCI I/O resource. By searching port in each
+        * controller's mem_resources[0], we can determine the controller
+        * that should accept the PCI I/O access.
+        */
+
+       for (i = 0; i < num_rc_controllers; i++) {
+               /*
+                * Skip controllers that are not properly initialized or
+                * have down links.
+                */
+               if (pci_controllers[i].root_bus == NULL)
+                       continue;
+
+               bar_start = pci_controllers[i].mem_resources[0].start;
+               bar_end = pci_controllers[i].mem_resources[0].end;
+
+               if ((start >= bar_start) && (end <= bar_end)) {
+
+                       controller = &pci_controllers[i];
+
+                       goto got_it;
+               }
+       }
+
+       if (controller == NULL)
+               return NULL;
+
+got_it:
+       trio_fd = controller->trio->fd;
+
+       /* Convert the resource start to the bus address offset. */
+       port -= controller->io_space.start;
+
+       offset = HV_TRIO_PIO_OFFSET(controller->pio_io_index) + port;
+
+       /*
+        * We need to keep the PCI bus address's in-page offset in the VA.
+        */
+       return iorpc_ioremap(trio_fd, offset, size) + (port & (PAGE_SIZE - 1));
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioport_map);
+
+void ioport_unmap(void __iomem *addr)
+{
+       iounmap(addr);
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioport_unmap);
+#endif
+
 void pci_iounmap(struct pci_dev *dev, void __iomem *addr)
 {
        iounmap(addr);