xref: /optee_os/core/drivers/pl011.c (revision 6d9ff02ee1f327437c52532683b2c80f2363e83c)
11bb92983SJerome Forissier // SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
2db886a7fSJerome Forissier /*
3db886a7fSJerome Forissier  * Copyright (c) 2014, Linaro Limited
4db886a7fSJerome Forissier  */
5f182814bSJerome Forissier #include <assert.h>
6db886a7fSJerome Forissier #include <drivers/pl011.h>
7db886a7fSJerome Forissier #include <io.h>
8*6d9ff02eSJens Wiklander #include <util.h>
98d94060aSEtienne Carriere #include <keep.h>
10ddf45954SJerome Forissier #include <kernel/dt.h>
119e3c57c8SEtienne Carriere #include <kernel/dt_driver.h>
12*6d9ff02eSJens Wiklander #include <kernel/spinlock.h>
13ddf45954SJerome Forissier #include <stdlib.h>
14ddf45954SJerome Forissier #include <trace.h>
15ddf45954SJerome Forissier #include <types_ext.h>
16f182814bSJerome Forissier #include <util.h>
17db886a7fSJerome Forissier 
18db886a7fSJerome Forissier #define UART_DR		0x00 /* data register */
19db886a7fSJerome Forissier #define UART_RSR_ECR	0x04 /* receive status or error clear */
20db886a7fSJerome Forissier #define UART_DMAWM	0x08 /* DMA watermark configure */
21db886a7fSJerome Forissier #define UART_TIMEOUT	0x0C /* Timeout period */
22db886a7fSJerome Forissier /* reserved space */
23db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR		0x18 /* flag register */
24db886a7fSJerome Forissier #define UART_ILPR	0x20 /* IrDA low-poer */
25db886a7fSJerome Forissier #define UART_IBRD	0x24 /* integer baud register */
26db886a7fSJerome Forissier #define UART_FBRD	0x28 /* fractional baud register */
27db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCR_H	0x2C /* line control register */
28db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR		0x30 /* control register */
29db886a7fSJerome Forissier #define UART_IFLS	0x34 /* interrupt FIFO level select */
30db886a7fSJerome Forissier #define UART_IMSC	0x38 /* interrupt mask set/clear */
31db886a7fSJerome Forissier #define UART_RIS	0x3C /* raw interrupt register */
32db886a7fSJerome Forissier #define UART_MIS	0x40 /* masked interrupt register */
33db886a7fSJerome Forissier #define UART_ICR	0x44 /* interrupt clear register */
34db886a7fSJerome Forissier #define UART_DMACR	0x48 /* DMA control register */
35db886a7fSJerome Forissier 
36db886a7fSJerome Forissier /* flag register bits */
37db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_RTXDIS	(1 << 13)
38db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_TERI	(1 << 12)
39db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_DDCD	(1 << 11)
40db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_DDSR	(1 << 10)
41db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_DCTS	(1 << 9)
42db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_RI	(1 << 8)
43db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_TXFE	(1 << 7)
44db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_RXFF	(1 << 6)
45db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_TXFF	(1 << 5)
46db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_RXFE	(1 << 4)
47db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_BUSY	(1 << 3)
48db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_DCD	(1 << 2)
49db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_DSR	(1 << 1)
50db886a7fSJerome Forissier #define UART_FR_CTS	(1 << 0)
51db886a7fSJerome Forissier 
52db886a7fSJerome Forissier /* transmit/receive line register bits */
53db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_SPS		(1 << 7)
54db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_WLEN_8	(3 << 5)
55db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_WLEN_7	(2 << 5)
56db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_WLEN_6	(1 << 5)
57db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_WLEN_5	(0 << 5)
58db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_FEN		(1 << 4)
59db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_STP2		(1 << 3)
60db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_EPS		(1 << 2)
61db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_PEN		(1 << 1)
62db886a7fSJerome Forissier #define UART_LCRH_BRK		(1 << 0)
63db886a7fSJerome Forissier 
64db886a7fSJerome Forissier /* control register bits */
65db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_CTSEN		(1 << 15)
66db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_RTSEN		(1 << 14)
67db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_OUT2		(1 << 13)
68db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_OUT1		(1 << 12)
69db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_RTS		(1 << 11)
70db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_DTR		(1 << 10)
71db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_RXE		(1 << 9)
72db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_TXE		(1 << 8)
73db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_LPE		(1 << 7)
74db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_OVSFACT		(1 << 3)
75db886a7fSJerome Forissier #define UART_CR_UARTEN		(1 << 0)
76db886a7fSJerome Forissier 
773b75106bSJens Wiklander #define UART_IMSC_RTIM		(1 << 6)
78db886a7fSJerome Forissier #define UART_IMSC_RXIM		(1 << 4)
79db886a7fSJerome Forissier 
chip_to_base(struct serial_chip * chip)80f182814bSJerome Forissier static vaddr_t chip_to_base(struct serial_chip *chip)
81db886a7fSJerome Forissier {
82f182814bSJerome Forissier 	struct pl011_data *pd =
83f182814bSJerome Forissier 		container_of(chip, struct pl011_data, chip);
84f182814bSJerome Forissier 
85c2e4eb43SAnton Rybakov 	return io_pa_or_va(&pd->base, PL011_REG_SIZE);
86f182814bSJerome Forissier }
87f182814bSJerome Forissier 
pl011_flush(struct serial_chip * chip)88f182814bSJerome Forissier static void pl011_flush(struct serial_chip *chip)
89f182814bSJerome Forissier {
90f182814bSJerome Forissier 	vaddr_t base = chip_to_base(chip);
91f182814bSJerome Forissier 
92b4121bfbSJerome Forissier 	/*
93b4121bfbSJerome Forissier 	 * Wait for the transmit FIFO to be empty.
94b4121bfbSJerome Forissier 	 * It can happen that Linux initializes the OP-TEE driver with the
95b4121bfbSJerome Forissier 	 * console UART disabled; avoid an infinite loop by checking the UART
96b4121bfbSJerome Forissier 	 * enabled flag. Checking it in the loop makes the code safe against
97b4121bfbSJerome Forissier 	 * asynchronous disable.
98b4121bfbSJerome Forissier 	 */
99918bb3a5SEtienne Carriere 	while ((io_read32(base + UART_CR) & UART_CR_UARTEN) &&
100918bb3a5SEtienne Carriere 	       !(io_read32(base + UART_FR) & UART_FR_TXFE))
101db886a7fSJerome Forissier 		;
102db886a7fSJerome Forissier }
103db886a7fSJerome Forissier 
pl011_have_rx_data(struct serial_chip * chip)104f182814bSJerome Forissier static bool pl011_have_rx_data(struct serial_chip *chip)
105db886a7fSJerome Forissier {
106f182814bSJerome Forissier 	vaddr_t base = chip_to_base(chip);
107f182814bSJerome Forissier 
108918bb3a5SEtienne Carriere 	return !(io_read32(base + UART_FR) & UART_FR_RXFE);
109f182814bSJerome Forissier }
110f182814bSJerome Forissier 
pl011_getchar(struct serial_chip * chip)111f182814bSJerome Forissier static int pl011_getchar(struct serial_chip *chip)
112f182814bSJerome Forissier {
113f182814bSJerome Forissier 	vaddr_t base = chip_to_base(chip);
114f182814bSJerome Forissier 
115f182814bSJerome Forissier 	while (!pl011_have_rx_data(chip))
116f182814bSJerome Forissier 		;
117918bb3a5SEtienne Carriere 	return io_read32(base + UART_DR) & 0xff;
118f182814bSJerome Forissier }
119f182814bSJerome Forissier 
pl011_putc(struct serial_chip * chip,int ch)120f182814bSJerome Forissier static void pl011_putc(struct serial_chip *chip, int ch)
121f182814bSJerome Forissier {
122f182814bSJerome Forissier 	vaddr_t base = chip_to_base(chip);
123f182814bSJerome Forissier 
124b4121bfbSJerome Forissier 	/* Wait until there is space in the FIFO or device is disabled */
125918bb3a5SEtienne Carriere 	while (io_read32(base + UART_FR) & UART_FR_TXFF)
126f182814bSJerome Forissier 		;
127f182814bSJerome Forissier 
128f182814bSJerome Forissier 	/* Send the character */
129918bb3a5SEtienne Carriere 	io_write32(base + UART_DR, ch);
130f182814bSJerome Forissier }
131f182814bSJerome Forissier 
pl011_rx_intr_enable(struct serial_chip * chip)132*6d9ff02eSJens Wiklander static void pl011_rx_intr_enable(struct serial_chip *chip)
133*6d9ff02eSJens Wiklander {
134*6d9ff02eSJens Wiklander 	vaddr_t base = chip_to_base(chip);
135*6d9ff02eSJens Wiklander 
136*6d9ff02eSJens Wiklander 	io_write32(base + UART_IMSC, UART_IMSC_RXIM);
137*6d9ff02eSJens Wiklander }
138*6d9ff02eSJens Wiklander 
pl011_rx_intr_disable(struct serial_chip * chip)139*6d9ff02eSJens Wiklander static void pl011_rx_intr_disable(struct serial_chip *chip)
140*6d9ff02eSJens Wiklander {
141*6d9ff02eSJens Wiklander 	vaddr_t base = chip_to_base(chip);
142*6d9ff02eSJens Wiklander 
143*6d9ff02eSJens Wiklander 	io_write32(base + UART_IMSC, 0);
144*6d9ff02eSJens Wiklander }
145*6d9ff02eSJens Wiklander 
146f182814bSJerome Forissier static const struct serial_ops pl011_ops = {
147f182814bSJerome Forissier 	.flush = pl011_flush,
148f182814bSJerome Forissier 	.getchar = pl011_getchar,
149f182814bSJerome Forissier 	.have_rx_data = pl011_have_rx_data,
150f182814bSJerome Forissier 	.putc = pl011_putc,
151*6d9ff02eSJens Wiklander 	.rx_intr_enable = pl011_rx_intr_enable,
152*6d9ff02eSJens Wiklander 	.rx_intr_disable = pl011_rx_intr_disable,
153f182814bSJerome Forissier };
1543639b55fSJerome Forissier DECLARE_KEEP_PAGER(pl011_ops);
155f182814bSJerome Forissier 
pl011_init(struct pl011_data * pd,paddr_t pbase,uint32_t uart_clk,uint32_t baud_rate)156ddf45954SJerome Forissier void pl011_init(struct pl011_data *pd, paddr_t pbase, uint32_t uart_clk,
157f182814bSJerome Forissier 		uint32_t baud_rate)
158f182814bSJerome Forissier {
159ddf45954SJerome Forissier 	vaddr_t base;
160ddf45954SJerome Forissier 
161ddf45954SJerome Forissier 	pd->base.pa = pbase;
162f182814bSJerome Forissier 	pd->chip.ops = &pl011_ops;
163f182814bSJerome Forissier 
164c2e4eb43SAnton Rybakov 	base = io_pa_or_va(&pd->base, PL011_REG_SIZE);
165ddf45954SJerome Forissier 
1663b75106bSJens Wiklander 	/* Clear all errors */
167918bb3a5SEtienne Carriere 	io_write32(base + UART_RSR_ECR, 0);
1683b75106bSJens Wiklander 	/* Disable everything */
169918bb3a5SEtienne Carriere 	io_write32(base + UART_CR, 0);
1703b75106bSJens Wiklander 
171db886a7fSJerome Forissier 	if (baud_rate) {
172db886a7fSJerome Forissier 		uint32_t divisor = (uart_clk * 4) / baud_rate;
173db886a7fSJerome Forissier 
174918bb3a5SEtienne Carriere 		io_write32(base + UART_IBRD, divisor >> 6);
175918bb3a5SEtienne Carriere 		io_write32(base + UART_FBRD, divisor & 0x3f);
176db886a7fSJerome Forissier 	}
177db886a7fSJerome Forissier 
178db886a7fSJerome Forissier 	/* Configure TX to 8 bits, 1 stop bit, no parity, fifo disabled. */
179918bb3a5SEtienne Carriere 	io_write32(base + UART_LCR_H, UART_LCRH_WLEN_8);
180db886a7fSJerome Forissier 
181*6d9ff02eSJens Wiklander 	/* Enable receive interrupt */
182*6d9ff02eSJens Wiklander 	io_write32(base + UART_IMSC, UART_IMSC_RXIM);
183db886a7fSJerome Forissier 
1843b75106bSJens Wiklander 	/* Enable UART and RX/TX */
185918bb3a5SEtienne Carriere 	io_write32(base + UART_CR, UART_CR_UARTEN | UART_CR_TXE | UART_CR_RXE);
186db886a7fSJerome Forissier 
187f182814bSJerome Forissier 	pl011_flush(&pd->chip);
188db886a7fSJerome Forissier }
189db886a7fSJerome Forissier 
190ddf45954SJerome Forissier #ifdef CFG_DT
191ddf45954SJerome Forissier 
pl011_dev_alloc(void)192ddf45954SJerome Forissier static struct serial_chip *pl011_dev_alloc(void)
193ddf45954SJerome Forissier {
194cebd81a8SVolodymyr Babchuk 	struct pl011_data *pd = nex_calloc(1, sizeof(*pd));
195ddf45954SJerome Forissier 
196ddf45954SJerome Forissier 	if (!pd)
197ddf45954SJerome Forissier 		return NULL;
198ddf45954SJerome Forissier 	return &pd->chip;
199ddf45954SJerome Forissier }
200ddf45954SJerome Forissier 
pl011_dev_init(struct serial_chip * chip,const void * fdt,int offs,const char * parms)201ddf45954SJerome Forissier static int pl011_dev_init(struct serial_chip *chip, const void *fdt, int offs,
202ddf45954SJerome Forissier 			  const char *parms)
203ddf45954SJerome Forissier {
204ddf45954SJerome Forissier 	struct pl011_data *pd = container_of(chip, struct pl011_data, chip);
205ddf45954SJerome Forissier 	vaddr_t vbase;
206ddf45954SJerome Forissier 	paddr_t pbase;
207ddf45954SJerome Forissier 	size_t size;
208ddf45954SJerome Forissier 
209ddf45954SJerome Forissier 	if (parms && parms[0])
210ddf45954SJerome Forissier 		IMSG("pl011: device parameters ignored (%s)", parms);
211ddf45954SJerome Forissier 
212a5d5bbc8SVesa Jääskeläinen 	if (dt_map_dev(fdt, offs, &vbase, &size, DT_MAP_AUTO) < 0)
213ddf45954SJerome Forissier 		return -1;
214ddf45954SJerome Forissier 
215ddf45954SJerome Forissier 	if (size != 0x1000) {
216ddf45954SJerome Forissier 		EMSG("pl011: unexpected register size: %zx", size);
217ddf45954SJerome Forissier 		return -1;
218ddf45954SJerome Forissier 	}
219ddf45954SJerome Forissier 
220ddf45954SJerome Forissier 	pbase = virt_to_phys((void *)vbase);
221ddf45954SJerome Forissier 	pl011_init(pd, pbase, 0, 0);
222ddf45954SJerome Forissier 
223ddf45954SJerome Forissier 	return 0;
224ddf45954SJerome Forissier }
225ddf45954SJerome Forissier 
pl011_dev_free(struct serial_chip * chip)226ddf45954SJerome Forissier static void pl011_dev_free(struct serial_chip *chip)
227ddf45954SJerome Forissier {
228ddf45954SJerome Forissier 	struct pl011_data *pd = container_of(chip, struct pl011_data, chip);
229ddf45954SJerome Forissier 
230cebd81a8SVolodymyr Babchuk 	nex_free(pd);
231ddf45954SJerome Forissier }
232ddf45954SJerome Forissier 
233ddf45954SJerome Forissier static const struct serial_driver pl011_driver = {
234ddf45954SJerome Forissier 	.dev_alloc = pl011_dev_alloc,
235ddf45954SJerome Forissier 	.dev_init = pl011_dev_init,
236ddf45954SJerome Forissier 	.dev_free = pl011_dev_free,
237ddf45954SJerome Forissier };
238ddf45954SJerome Forissier 
239ddf45954SJerome Forissier static const struct dt_device_match pl011_match_table[] = {
240ddf45954SJerome Forissier 	{ .compatible = "arm,pl011" },
241ddf45954SJerome Forissier 	{ 0 }
242ddf45954SJerome Forissier };
243ddf45954SJerome Forissier 
24461bdedeaSJerome Forissier DEFINE_DT_DRIVER(pl011_dt_driver) = {
245ddf45954SJerome Forissier 	.name = "pl011",
2465e588771SClément Léger 	.type = DT_DRIVER_UART,
247ddf45954SJerome Forissier 	.match_table = pl011_match_table,
248ddf45954SJerome Forissier 	.driver = &pl011_driver,
249ddf45954SJerome Forissier };
250ddf45954SJerome Forissier 
251ddf45954SJerome Forissier #endif /* CFG_DT */
252