NET: am79c961: fix assembler warnings
[linux-2.6.git] / drivers / net / gianfar_ptp.c
1 /*
2  * PTP 1588 clock using the eTSEC
3  *
4  * Copyright (C) 2010 OMICRON electronics GmbH
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  *  (at your option) any later version.
10  *
11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  *  GNU General Public License for more details.
15  *
16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
18  *  Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
19  */
20 #include <linux/device.h>
21 #include <linux/hrtimer.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/of.h>
27 #include <linux/of_platform.h>
28 #include <linux/timex.h>
29 #include <linux/io.h>
30
31 #include <linux/ptp_clock_kernel.h>
32
33 #include "gianfar.h"
34
35 /*
36  * gianfar ptp registers
37  * Generated by regen.tcl on Thu May 13 01:38:57 PM CEST 2010
38  */
39 struct gianfar_ptp_registers {
40         u32 tmr_ctrl;     /* Timer control register */
41         u32 tmr_tevent;   /* Timestamp event register */
42         u32 tmr_temask;   /* Timer event mask register */
43         u32 tmr_pevent;   /* Timestamp event register */
44         u32 tmr_pemask;   /* Timer event mask register */
45         u32 tmr_stat;     /* Timestamp status register */
46         u32 tmr_cnt_h;    /* Timer counter high register */
47         u32 tmr_cnt_l;    /* Timer counter low register */
48         u32 tmr_add;      /* Timer drift compensation addend register */
49         u32 tmr_acc;      /* Timer accumulator register */
50         u32 tmr_prsc;     /* Timer prescale */
51         u8  res1[4];
52         u32 tmroff_h;     /* Timer offset high */
53         u32 tmroff_l;     /* Timer offset low */
54         u8  res2[8];
55         u32 tmr_alarm1_h; /* Timer alarm 1 high register */
56         u32 tmr_alarm1_l; /* Timer alarm 1 high register */
57         u32 tmr_alarm2_h; /* Timer alarm 2 high register */
58         u32 tmr_alarm2_l; /* Timer alarm 2 high register */
59         u8  res3[48];
60         u32 tmr_fiper1;   /* Timer fixed period interval */
61         u32 tmr_fiper2;   /* Timer fixed period interval */
62         u32 tmr_fiper3;   /* Timer fixed period interval */
63         u8  res4[20];
64         u32 tmr_etts1_h;  /* Timestamp of general purpose external trigger */
65         u32 tmr_etts1_l;  /* Timestamp of general purpose external trigger */
66         u32 tmr_etts2_h;  /* Timestamp of general purpose external trigger */
67         u32 tmr_etts2_l;  /* Timestamp of general purpose external trigger */
68 };
69
70 /* Bit definitions for the TMR_CTRL register */
71 #define ALM1P                 (1<<31) /* Alarm1 output polarity */
72 #define ALM2P                 (1<<30) /* Alarm2 output polarity */
73 #define FS                    (1<<28) /* FIPER start indication */
74 #define PP1L                  (1<<27) /* Fiper1 pulse loopback mode enabled. */
75 #define PP2L                  (1<<26) /* Fiper2 pulse loopback mode enabled. */
76 #define TCLK_PERIOD_SHIFT     (16) /* 1588 timer reference clock period. */
77 #define TCLK_PERIOD_MASK      (0x3ff)
78 #define RTPE                  (1<<15) /* Record Tx Timestamp to PAL Enable. */
79 #define FRD                   (1<<14) /* FIPER Realignment Disable */
80 #define ESFDP                 (1<<11) /* External Tx/Rx SFD Polarity. */
81 #define ESFDE                 (1<<10) /* External Tx/Rx SFD Enable. */
82 #define ETEP2                 (1<<9) /* External trigger 2 edge polarity */
83 #define ETEP1                 (1<<8) /* External trigger 1 edge polarity */
84 #define COPH                  (1<<7) /* Generated clock output phase. */
85 #define CIPH                  (1<<6) /* External oscillator input clock phase */
86 #define TMSR                  (1<<5) /* Timer soft reset. */
87 #define BYP                   (1<<3) /* Bypass drift compensated clock */
88 #define TE                    (1<<2) /* 1588 timer enable. */
89 #define CKSEL_SHIFT           (0)    /* 1588 Timer reference clock source */
90 #define CKSEL_MASK            (0x3)
91
92 /* Bit definitions for the TMR_TEVENT register */
93 #define ETS2                  (1<<25) /* External trigger 2 timestamp sampled */
94 #define ETS1                  (1<<24) /* External trigger 1 timestamp sampled */
95 #define ALM2                  (1<<17) /* Current time = alarm time register 2 */
96 #define ALM1                  (1<<16) /* Current time = alarm time register 1 */
97 #define PP1                   (1<<7)  /* periodic pulse generated on FIPER1 */
98 #define PP2                   (1<<6)  /* periodic pulse generated on FIPER2 */
99 #define PP3                   (1<<5)  /* periodic pulse generated on FIPER3 */
100
101 /* Bit definitions for the TMR_TEMASK register */
102 #define ETS2EN                (1<<25) /* External trigger 2 timestamp enable */
103 #define ETS1EN                (1<<24) /* External trigger 1 timestamp enable */
104 #define ALM2EN                (1<<17) /* Timer ALM2 event enable */
105 #define ALM1EN                (1<<16) /* Timer ALM1 event enable */
106 #define PP1EN                 (1<<7) /* Periodic pulse event 1 enable */
107 #define PP2EN                 (1<<6) /* Periodic pulse event 2 enable */
108
109 /* Bit definitions for the TMR_PEVENT register */
110 #define TXP2                  (1<<9) /* PTP transmitted timestamp im TXTS2 */
111 #define TXP1                  (1<<8) /* PTP transmitted timestamp in TXTS1 */
112 #define RXP                   (1<<0) /* PTP frame has been received */
113
114 /* Bit definitions for the TMR_PEMASK register */
115 #define TXP2EN                (1<<9) /* Transmit PTP packet event 2 enable */
116 #define TXP1EN                (1<<8) /* Transmit PTP packet event 1 enable */
117 #define RXPEN                 (1<<0) /* Receive PTP packet event enable */
118
119 /* Bit definitions for the TMR_STAT register */
120 #define STAT_VEC_SHIFT        (0) /* Timer general purpose status vector */
121 #define STAT_VEC_MASK         (0x3f)
122
123 /* Bit definitions for the TMR_PRSC register */
124 #define PRSC_OCK_SHIFT        (0) /* Output clock division/prescale factor. */
125 #define PRSC_OCK_MASK         (0xffff)
126
127
128 #define DRIVER          "gianfar_ptp"
129 #define DEFAULT_CKSEL   1
130 #define N_ALARM         1 /* first alarm is used internally to reset fipers */
131 #define N_EXT_TS        2
132 #define REG_SIZE        sizeof(struct gianfar_ptp_registers)
133
134 struct etsects {
135         struct gianfar_ptp_registers *regs;
136         spinlock_t lock; /* protects regs */
137         struct ptp_clock *clock;
138         struct ptp_clock_info caps;
139         struct resource *rsrc;
140         int irq;
141         u64 alarm_interval; /* for periodic alarm */
142         u64 alarm_value;
143         u32 tclk_period;  /* nanoseconds */
144         u32 tmr_prsc;
145         u32 tmr_add;
146         u32 cksel;
147         u32 tmr_fiper1;
148         u32 tmr_fiper2;
149 };
150
151 /*
152  * Register access functions
153  */
154
155 /* Caller must hold etsects->lock. */
156 static u64 tmr_cnt_read(struct etsects *etsects)
157 {
158         u64 ns;
159         u32 lo, hi;
160
161         lo = gfar_read(&etsects->regs->tmr_cnt_l);
162         hi = gfar_read(&etsects->regs->tmr_cnt_h);
163         ns = ((u64) hi) << 32;
164         ns |= lo;
165         return ns;
166 }
167
168 /* Caller must hold etsects->lock. */
169 static void tmr_cnt_write(struct etsects *etsects, u64 ns)
170 {
171         u32 hi = ns >> 32;
172         u32 lo = ns & 0xffffffff;
173
174         gfar_write(&etsects->regs->tmr_cnt_l, lo);
175         gfar_write(&etsects->regs->tmr_cnt_h, hi);
176 }
177
178 /* Caller must hold etsects->lock. */
179 static void set_alarm(struct etsects *etsects)
180 {
181         u64 ns;
182         u32 lo, hi;
183
184         ns = tmr_cnt_read(etsects) + 1500000000ULL;
185         ns = div_u64(ns, 1000000000UL) * 1000000000ULL;
186         ns -= etsects->tclk_period;
187         hi = ns >> 32;
188         lo = ns & 0xffffffff;
189         gfar_write(&etsects->regs->tmr_alarm1_l, lo);
190         gfar_write(&etsects->regs->tmr_alarm1_h, hi);
191 }
192
193 /* Caller must hold etsects->lock. */
194 static void set_fipers(struct etsects *etsects)
195 {
196         u32 tmr_ctrl = gfar_read(&etsects->regs->tmr_ctrl);
197
198         gfar_write(&etsects->regs->tmr_ctrl,   tmr_ctrl & (~TE));
199         gfar_write(&etsects->regs->tmr_prsc,   etsects->tmr_prsc);
200         gfar_write(&etsects->regs->tmr_fiper1, etsects->tmr_fiper1);
201         gfar_write(&etsects->regs->tmr_fiper2, etsects->tmr_fiper2);
202         set_alarm(etsects);
203         gfar_write(&etsects->regs->tmr_ctrl,   tmr_ctrl|TE);
204 }
205
206 /*
207  * Interrupt service routine
208  */
209
210 static irqreturn_t isr(int irq, void *priv)
211 {
212         struct etsects *etsects = priv;
213         struct ptp_clock_event event;
214         u64 ns;
215         u32 ack = 0, lo, hi, mask, val;
216
217         val = gfar_read(&etsects->regs->tmr_tevent);
218
219         if (val & ETS1) {
220                 ack |= ETS1;
221                 hi = gfar_read(&etsects->regs->tmr_etts1_h);
222                 lo = gfar_read(&etsects->regs->tmr_etts1_l);
223                 event.type = PTP_CLOCK_EXTTS;
224                 event.index = 0;
225                 event.timestamp = ((u64) hi) << 32;
226                 event.timestamp |= lo;
227                 ptp_clock_event(etsects->clock, &event);
228         }
229
230         if (val & ETS2) {
231                 ack |= ETS2;
232                 hi = gfar_read(&etsects->regs->tmr_etts2_h);
233                 lo = gfar_read(&etsects->regs->tmr_etts2_l);
234                 event.type = PTP_CLOCK_EXTTS;
235                 event.index = 1;
236                 event.timestamp = ((u64) hi) << 32;
237                 event.timestamp |= lo;
238                 ptp_clock_event(etsects->clock, &event);
239         }
240
241         if (val & ALM2) {
242                 ack |= ALM2;
243                 if (etsects->alarm_value) {
244                         event.type = PTP_CLOCK_ALARM;
245                         event.index = 0;
246                         event.timestamp = etsects->alarm_value;
247                         ptp_clock_event(etsects->clock, &event);
248                 }
249                 if (etsects->alarm_interval) {
250                         ns = etsects->alarm_value + etsects->alarm_interval;
251                         hi = ns >> 32;
252                         lo = ns & 0xffffffff;
253                         spin_lock(&etsects->lock);
254                         gfar_write(&etsects->regs->tmr_alarm2_l, lo);
255                         gfar_write(&etsects->regs->tmr_alarm2_h, hi);
256                         spin_unlock(&etsects->lock);
257                         etsects->alarm_value = ns;
258                 } else {
259                         gfar_write(&etsects->regs->tmr_tevent, ALM2);
260                         spin_lock(&etsects->lock);
261                         mask = gfar_read(&etsects->regs->tmr_temask);
262                         mask &= ~ALM2EN;
263                         gfar_write(&etsects->regs->tmr_temask, mask);
264                         spin_unlock(&etsects->lock);
265                         etsects->alarm_value = 0;
266                         etsects->alarm_interval = 0;
267                 }
268         }
269
270         if (val & PP1) {
271                 ack |= PP1;
272                 event.type = PTP_CLOCK_PPS;
273                 ptp_clock_event(etsects->clock, &event);
274         }
275
276         if (ack) {
277                 gfar_write(&etsects->regs->tmr_tevent, ack);
278                 return IRQ_HANDLED;
279         } else
280                 return IRQ_NONE;
281 }
282
283 /*
284  * PTP clock operations
285  */
286
287 static int ptp_gianfar_adjfreq(struct ptp_clock_info *ptp, s32 ppb)
288 {
289         u64 adj;
290         u32 diff, tmr_add;
291         int neg_adj = 0;
292         struct etsects *etsects = container_of(ptp, struct etsects, caps);
293
294         if (ppb < 0) {
295                 neg_adj = 1;
296                 ppb = -ppb;
297         }
298         tmr_add = etsects->tmr_add;
299         adj = tmr_add;
300         adj *= ppb;
301         diff = div_u64(adj, 1000000000ULL);
302
303         tmr_add = neg_adj ? tmr_add - diff : tmr_add + diff;
304
305         gfar_write(&etsects->regs->tmr_add, tmr_add);
306
307         return 0;
308 }
309
310 static int ptp_gianfar_adjtime(struct ptp_clock_info *ptp, s64 delta)
311 {
312         s64 now;
313         unsigned long flags;
314         struct etsects *etsects = container_of(ptp, struct etsects, caps);
315
316         spin_lock_irqsave(&etsects->lock, flags);
317
318         now = tmr_cnt_read(etsects);
319         now += delta;
320         tmr_cnt_write(etsects, now);
321
322         spin_unlock_irqrestore(&etsects->lock, flags);
323
324         set_fipers(etsects);
325
326         return 0;
327 }
328
329 static int ptp_gianfar_gettime(struct ptp_clock_info *ptp, struct timespec *ts)
330 {
331         u64 ns;
332         u32 remainder;
333         unsigned long flags;
334         struct etsects *etsects = container_of(ptp, struct etsects, caps);
335
336         spin_lock_irqsave(&etsects->lock, flags);
337
338         ns = tmr_cnt_read(etsects);
339
340         spin_unlock_irqrestore(&etsects->lock, flags);
341
342         ts->tv_sec = div_u64_rem(ns, 1000000000, &remainder);
343         ts->tv_nsec = remainder;
344         return 0;
345 }
346
347 static int ptp_gianfar_settime(struct ptp_clock_info *ptp,
348                                const struct timespec *ts)
349 {
350         u64 ns;
351         unsigned long flags;
352         struct etsects *etsects = container_of(ptp, struct etsects, caps);
353
354         ns = ts->tv_sec * 1000000000ULL;
355         ns += ts->tv_nsec;
356
357         spin_lock_irqsave(&etsects->lock, flags);
358
359         tmr_cnt_write(etsects, ns);
360         set_fipers(etsects);
361
362         spin_unlock_irqrestore(&etsects->lock, flags);
363
364         return 0;
365 }
366
367 static int ptp_gianfar_enable(struct ptp_clock_info *ptp,
368                               struct ptp_clock_request *rq, int on)
369 {
370         struct etsects *etsects = container_of(ptp, struct etsects, caps);
371         unsigned long flags;
372         u32 bit, mask;
373
374         switch (rq->type) {
375         case PTP_CLK_REQ_EXTTS:
376                 switch (rq->extts.index) {
377                 case 0:
378                         bit = ETS1EN;
379                         break;
380                 case 1:
381                         bit = ETS2EN;
382                         break;
383                 default:
384                         return -EINVAL;
385                 }
386                 spin_lock_irqsave(&etsects->lock, flags);
387                 mask = gfar_read(&etsects->regs->tmr_temask);
388                 if (on)
389                         mask |= bit;
390                 else
391                         mask &= ~bit;
392                 gfar_write(&etsects->regs->tmr_temask, mask);
393                 spin_unlock_irqrestore(&etsects->lock, flags);
394                 return 0;
395
396         case PTP_CLK_REQ_PPS:
397                 spin_lock_irqsave(&etsects->lock, flags);
398                 mask = gfar_read(&etsects->regs->tmr_temask);
399                 if (on)
400                         mask |= PP1EN;
401                 else
402                         mask &= ~PP1EN;
403                 gfar_write(&etsects->regs->tmr_temask, mask);
404                 spin_unlock_irqrestore(&etsects->lock, flags);
405                 return 0;
406
407         default:
408                 break;
409         }
410
411         return -EOPNOTSUPP;
412 }
413
414 static struct ptp_clock_info ptp_gianfar_caps = {
415         .owner          = THIS_MODULE,
416         .name           = "gianfar clock",
417         .max_adj        = 512000,
418         .n_alarm        = N_ALARM,
419         .n_ext_ts       = N_EXT_TS,
420         .n_per_out      = 0,
421         .pps            = 1,
422         .adjfreq        = ptp_gianfar_adjfreq,
423         .adjtime        = ptp_gianfar_adjtime,
424         .gettime        = ptp_gianfar_gettime,
425         .settime        = ptp_gianfar_settime,
426         .enable         = ptp_gianfar_enable,
427 };
428
429 /* OF device tree */
430
431 static int get_of_u32(struct device_node *node, char *str, u32 *val)
432 {
433         int plen;
434         const u32 *prop = of_get_property(node, str, &plen);
435
436         if (!prop || plen != sizeof(*prop))
437                 return -1;
438         *val = *prop;
439         return 0;
440 }
441
442 static int gianfar_ptp_probe(struct platform_device *dev)
443 {
444         struct device_node *node = dev->dev.of_node;
445         struct etsects *etsects;
446         struct timespec now;
447         int err = -ENOMEM;
448         u32 tmr_ctrl;
449         unsigned long flags;
450
451         etsects = kzalloc(sizeof(*etsects), GFP_KERNEL);
452         if (!etsects)
453                 goto no_memory;
454
455         err = -ENODEV;
456
457         etsects->caps = ptp_gianfar_caps;
458         etsects->cksel = DEFAULT_CKSEL;
459
460         if (get_of_u32(node, "fsl,tclk-period", &etsects->tclk_period) ||
461             get_of_u32(node, "fsl,tmr-prsc", &etsects->tmr_prsc) ||
462             get_of_u32(node, "fsl,tmr-add", &etsects->tmr_add) ||
463             get_of_u32(node, "fsl,tmr-fiper1", &etsects->tmr_fiper1) ||
464             get_of_u32(node, "fsl,tmr-fiper2", &etsects->tmr_fiper2) ||
465             get_of_u32(node, "fsl,max-adj", &etsects->caps.max_adj)) {
466                 pr_err("device tree node missing required elements\n");
467                 goto no_node;
468         }
469
470         etsects->irq = platform_get_irq(dev, 0);
471
472         if (etsects->irq == NO_IRQ) {
473                 pr_err("irq not in device tree\n");
474                 goto no_node;
475         }
476         if (request_irq(etsects->irq, isr, 0, DRIVER, etsects)) {
477                 pr_err("request_irq failed\n");
478                 goto no_node;
479         }
480
481         etsects->rsrc = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, 0);
482         if (!etsects->rsrc) {
483                 pr_err("no resource\n");
484                 goto no_resource;
485         }
486         if (request_resource(&ioport_resource, etsects->rsrc)) {
487                 pr_err("resource busy\n");
488                 goto no_resource;
489         }
490
491         spin_lock_init(&etsects->lock);
492
493         etsects->regs = ioremap(etsects->rsrc->start,
494                                 1 + etsects->rsrc->end - etsects->rsrc->start);
495         if (!etsects->regs) {
496                 pr_err("ioremap ptp registers failed\n");
497                 goto no_ioremap;
498         }
499         getnstimeofday(&now);
500         ptp_gianfar_settime(&etsects->caps, &now);
501
502         tmr_ctrl =
503           (etsects->tclk_period & TCLK_PERIOD_MASK) << TCLK_PERIOD_SHIFT |
504           (etsects->cksel & CKSEL_MASK) << CKSEL_SHIFT;
505
506         spin_lock_irqsave(&etsects->lock, flags);
507
508         gfar_write(&etsects->regs->tmr_ctrl,   tmr_ctrl);
509         gfar_write(&etsects->regs->tmr_add,    etsects->tmr_add);
510         gfar_write(&etsects->regs->tmr_prsc,   etsects->tmr_prsc);
511         gfar_write(&etsects->regs->tmr_fiper1, etsects->tmr_fiper1);
512         gfar_write(&etsects->regs->tmr_fiper2, etsects->tmr_fiper2);
513         set_alarm(etsects);
514         gfar_write(&etsects->regs->tmr_ctrl,   tmr_ctrl|FS|RTPE|TE);
515
516         spin_unlock_irqrestore(&etsects->lock, flags);
517
518         etsects->clock = ptp_clock_register(&etsects->caps);
519         if (IS_ERR(etsects->clock)) {
520                 err = PTR_ERR(etsects->clock);
521                 goto no_clock;
522         }
523
524         dev_set_drvdata(&dev->dev, etsects);
525
526         return 0;
527
528 no_clock:
529 no_ioremap:
530         release_resource(etsects->rsrc);
531 no_resource:
532         free_irq(etsects->irq, etsects);
533 no_node:
534         kfree(etsects);
535 no_memory:
536         return err;
537 }
538
539 static int gianfar_ptp_remove(struct platform_device *dev)
540 {
541         struct etsects *etsects = dev_get_drvdata(&dev->dev);
542
543         gfar_write(&etsects->regs->tmr_temask, 0);
544         gfar_write(&etsects->regs->tmr_ctrl,   0);
545
546         ptp_clock_unregister(etsects->clock);
547         iounmap(etsects->regs);
548         release_resource(etsects->rsrc);
549         free_irq(etsects->irq, etsects);
550         kfree(etsects);
551
552         return 0;
553 }
554
555 static struct of_device_id match_table[] = {
556         { .compatible = "fsl,etsec-ptp" },
557         {},
558 };
559
560 static struct platform_driver gianfar_ptp_driver = {
561         .driver = {
562                 .name           = "gianfar_ptp",
563                 .of_match_table = match_table,
564                 .owner          = THIS_MODULE,
565         },
566         .probe       = gianfar_ptp_probe,
567         .remove      = gianfar_ptp_remove,
568 };
569
570 /* module operations */
571
572 static int __init ptp_gianfar_init(void)
573 {
574         return platform_driver_register(&gianfar_ptp_driver);
575 }
576
577 module_init(ptp_gianfar_init);
578
579 static void __exit ptp_gianfar_exit(void)
580 {
581         platform_driver_unregister(&gianfar_ptp_driver);
582 }
583
584 module_exit(ptp_gianfar_exit);
585
586 MODULE_AUTHOR("Richard Cochran <richard.cochran@omicron.at>");
587 MODULE_DESCRIPTION("PTP clock using the eTSEC");
588 MODULE_LICENSE("GPL");