sys/dev/netif/mii_layer/nsgphy.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2001 Wind River Systems
   3  * Copyright (c) 2001
   4  *      Bill Paul <wpaul@bsdi.com>.  All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  15  *    must display the following acknowledgement:
  16  *      This product includes software developed by Bill Paul.
  17  * 4. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY Bill Paul AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL Bill Paul OR THE VOICES IN HIS HEAD
  25  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  26  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  27  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  28  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  29  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  30  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
  31  * THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * $FreeBSD: src/sys/dev/mii/nsgphy.c,v 1.1.2.3 2002/11/08 21:53:49 semenu Exp $
  34  * $DragonFly: src/sys/dev/netif/mii_layer/nsgphy.c,v 1.12 2005/12/11 01:54:08 swildner Exp $
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Driver for the National Semiconductor DP83891 and DP83861
  39  * 10/100/1000 PHYs.
  40  * Datasheet available at: http://www.national.com/ds/DP/DP83861.pdf
  41  *
  42  * The DP83891 is the older NatSemi gigE PHY which isn't being sold
  43  * anymore. The DP83861 is its replacement, which is an 'enhanced'
  44  * firmware driven component. The major difference between the
  45  * two is that the 83891 can't generate interrupts, while the
  46  * 83861 can. (I think it wasn't originally designed to do this, but
  47  * it can now thanks to firmware updates.) The 83861 also allows
  48  * access to its internal RAM via indirect register access.
  49  */
  50
  51 #include <sys/param.h>
  52 #include <sys/systm.h>
  53 #include <sys/kernel.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/bus.h>
  56
  57 #include <machine/clock.h>
  58
  59 #include <net/if.h>
  60 #include <net/if_media.h>
  61
  62 #include "mii.h"
  63 #include "miivar.h"
  64 #include "miidevs.h"
  65
  66 #include "nsgphyreg.h"
  67
  68 #include "miibus_if.h"
  69
  70 static int nsgphy_probe         (device_t);
  71 static int nsgphy_attach        (device_t);
  72 static int nsgphy_detach        (device_t);
  73
  74 static device_method_t nsgphy_methods[] = {
  75         /* device interface */
  76         DEVMETHOD(device_probe,         nsgphy_probe),
  77         DEVMETHOD(device_attach,        nsgphy_attach),
  78         DEVMETHOD(device_detach,        nsgphy_detach),
  79         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
  80         { 0, 0 }
  81 };
  82
  83 static devclass_t nsgphy_devclass;
  84
  85 static driver_t nsgphy_driver = {
  86         "nsgphy",
  87         nsgphy_methods,
  88         sizeof(struct mii_softc)
  89 };
  90
  91 DRIVER_MODULE(nsgphy, miibus, nsgphy_driver, nsgphy_devclass, 0, 0);
  92
  93 int     nsgphy_service (struct mii_softc *, struct mii_data *, int);
  94 void    nsgphy_status (struct mii_softc *);
  95
  96 static int      nsgphy_mii_phy_auto (struct mii_softc *, int);
  97 extern void     mii_phy_auto_timeout (void *);
  98
  99 static int
 100 nsgphy_probe(device_t dev)
 101 {
 102         struct mii_attach_args *ma;
 103
 104         ma = device_get_ivars(dev);
 105
 106         if (MII_OUI(ma->mii_id1, ma->mii_id2) == MII_OUI_NATSEMI) {
 107                 if (MII_MODEL(ma->mii_id2) == MII_MODEL_NATSEMI_DP83891) {
 108                         device_set_desc(dev, MII_STR_NATSEMI_DP83891);
 109                         return(0);
 110                 }
 111                 if (MII_MODEL(ma->mii_id2) == MII_MODEL_NATSEMI_DP83861) {
 112                         device_set_desc(dev, MII_STR_NATSEMI_DP83861);
 113                         return(0);
 114                 }
 115         }
 116
 117         return(ENXIO);
 118 }
 119
 120 static int
 121 nsgphy_attach(device_t dev)
 122 {
 123         struct mii_softc *sc;
 124         struct mii_attach_args *ma;
 125         struct mii_data *mii;
 126         const char *sep = "";
 127
 128         sc = device_get_softc(dev);
 129         ma = device_get_ivars(dev);
 130         mii_softc_init(sc, ma);
 131         sc->mii_dev = device_get_parent(dev);
 132         mii = device_get_softc(sc->mii_dev);
 133         LIST_INSERT_HEAD(&mii->mii_phys, sc, mii_list);
 134
 135         sc->mii_inst = mii->mii_instance;
 136         sc->mii_service = nsgphy_service;
 137         sc->mii_pdata = mii;
 138
 139         sc->mii_flags |= MIIF_NOISOLATE;
 140         mii->mii_instance++;
 141
 142 #define ADD(m, c)       ifmedia_add(&mii->mii_media, (m), (c), NULL)
 143 #define PRINT(s)        printf("%s%s", sep, s); sep = ", "
 144
 145         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_NONE, 0, sc->mii_inst),
 146             BMCR_ISO);
 147 #if 0
 148         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_100_TX, IFM_LOOP, sc->mii_inst),
 149             BMCR_LOOP|BMCR_S100);
 150 #endif
 151
 152         mii_phy_reset(sc);
 153
 154         device_printf(dev, " ");
 155         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_1000_T, IFM_FDX, sc->mii_inst),
 156             NSGPHY_S1000|NSGPHY_BMCR_FDX);
 157         PRINT("1000baseTX-FDX");
 158         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_1000_T, 0, sc->mii_inst),
 159             NSGPHY_S1000);
 160         PRINT("1000baseTX");
 161         sc->mii_capabilities =
 162             (PHY_READ(sc, MII_BMSR) |
 163             (BMSR_10TFDX|BMSR_10THDX)) & ma->mii_capmask;
 164         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_100_TX, IFM_FDX, sc->mii_inst),
 165             NSGPHY_S100|NSGPHY_BMCR_FDX);
 166         PRINT("100baseTX-FDX");
 167         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_100_TX, 0, sc->mii_inst), NSGPHY_S100);
 168         PRINT("100baseTX");
 169         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_10_T, IFM_FDX, sc->mii_inst),
 170             NSGPHY_S10|NSGPHY_BMCR_FDX);
 171         PRINT("10baseT-FDX");
 172         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_10_T, 0, sc->mii_inst), NSGPHY_S10);
 173         PRINT("10baseT");
 174         ADD(IFM_MAKEWORD(IFM_ETHER, IFM_AUTO, 0, sc->mii_inst), 0);
 175         PRINT("auto");
 176         printf("\n");
 177 #undef ADD
 178 #undef PRINT
 179
 180         MIIBUS_MEDIAINIT(sc->mii_dev);
 181         return(0);
 182 }
 183
 184 static int
 185 nsgphy_detach(device_t dev)
 186 {
 187         struct mii_softc *sc;
 188         struct mii_data *mii;
 189
 190         sc = device_get_softc(dev);
 191         mii = device_get_softc(device_get_parent(dev));
 192         if (sc->mii_flags & MIIF_DOINGAUTO)
 193                 callout_stop(&sc->mii_auto_ch);
 194         sc->mii_dev = NULL;
 195         LIST_REMOVE(sc, mii_list);
 196
 197         return(0);
 198 }
 199
 200 int
 201 nsgphy_service(struct mii_softc *sc, struct mii_data *mii, int cmd)
 202 {
 203         struct ifmedia_entry *ife = mii->mii_media.ifm_cur;
 204         int reg;
 205
 206         switch (cmd) {
 207         case MII_POLLSTAT:
 208                 /*
 209                  * If we're not polling our PHY instance, just return.
 210                  */
 211                 if (IFM_INST(ife->ifm_media) != sc->mii_inst)
 212                         return (0);
 213                 break;
 214
 215         case MII_MEDIACHG:
 216                 /*
 217                  * If the media indicates a different PHY instance,
 218                  * isolate ourselves.
 219                  */
 220                 if (IFM_INST(ife->ifm_media) != sc->mii_inst) {
 221                         reg = PHY_READ(sc, MII_BMCR);
 222                         PHY_WRITE(sc, MII_BMCR, reg | BMCR_ISO);
 223                         return (0);
 224                 }
 225
 226                 /*
 227                  * If the interface is not up, don't do anything.
 228                  */
 229                 if ((mii->mii_ifp->if_flags & IFF_UP) == 0)
 230                         break;
 231
 232
 233                 switch (IFM_SUBTYPE(ife->ifm_media)) {
 234                 case IFM_AUTO:
 235 #ifdef foo
 236                         /*
 237                          * If we're already in auto mode, just return.
 238                          */
 239                         if (PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_BMCR) & NSGPHY_BMCR_AUTOEN)
 240                                 return (0);
 241 #endif
 242                         (void) nsgphy_mii_phy_auto(sc, 0);
 243                         break;
 244                 case IFM_1000_T:
 245                         if ((ife->ifm_media & IFM_GMASK) == IFM_FDX) {
 246                                 PHY_WRITE(sc, NSGPHY_MII_BMCR,
 247                                     NSGPHY_BMCR_FDX|NSGPHY_BMCR_SPD1);
 248                         } else {
 249                                 PHY_WRITE(sc, NSGPHY_MII_BMCR,
 250                                     NSGPHY_BMCR_SPD1);
 251                         }
 252                         PHY_WRITE(sc, NSGPHY_MII_ANAR, NSGPHY_SEL_TYPE);
 253
 254                         /*
 255                          * When setting the link manually, one side must
 256                          * be the master and the other the slave. However
 257                          * ifmedia doesn't give us a good way to specify
 258                          * this, so we fake it by using one of the LINK
 259                          * flags. If LINK0 is set, we program the PHY to
 260                          * be a master, otherwise it's a slave.
 261                          */
 262                         if ((mii->mii_ifp->if_flags & IFF_LINK0)) {
 263                                 PHY_WRITE(sc, NSGPHY_MII_1000CTL,
 264                                     NSGPHY_1000CTL_MSE|NSGPHY_1000CTL_MSC);
 265                         } else {
 266                                 PHY_WRITE(sc, NSGPHY_MII_1000CTL,
 267                                     NSGPHY_1000CTL_MSE);
 268                         }
 269                         break;
 270                 case IFM_100_T4:
 271                         /*
 272                          * XXX Not supported as a manual setting right now.
 273                          */
 274                         return (EINVAL);
 275                 case IFM_NONE:
 276                         PHY_WRITE(sc, MII_BMCR, BMCR_ISO|BMCR_PDOWN);
 277                         break;
 278                 default:
 279                         /*
 280                          * BMCR data is stored in the ifmedia entry.
 281                          */
 282                         PHY_WRITE(sc, MII_ANAR,
 283                             mii_anar(ife->ifm_media));
 284                         PHY_WRITE(sc, MII_BMCR, ife->ifm_data);
 285                         break;
 286                 }
 287                 break;
 288
 289         case MII_TICK:
 290                 /*
 291                  * If we're not currently selected, just return.
 292                  */
 293                 if (IFM_INST(ife->ifm_media) != sc->mii_inst)
 294                         return (0);
 295
 296                 /*
 297                  * Only used for autonegotiation.
 298                  */
 299                 if (IFM_SUBTYPE(ife->ifm_media) != IFM_AUTO)
 300                         return (0);
 301
 302                 /*
 303                  * Is the interface even up?
 304                  */
 305                 if ((mii->mii_ifp->if_flags & IFF_UP) == 0)
 306                         return (0);
 307
 308                 /*
 309                  * Only retry autonegotiation every 17 seconds.
 310                  * Actually, for gigE PHYs, we should wait longer, since
 311                  * 5 seconds is the mimimum time the documentation
 312                  * says to wait for a 1000mbps link to be established.
 313                  */
 314                 if (++sc->mii_ticks != 17)
 315                         return (0);
 316
 317                 sc->mii_ticks = 0;
 318
 319                 /*
 320                  * Check to see if we have link.
 321                  */
 322                 reg = PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_PHYSUP);
 323                 if (reg & NSGPHY_PHYSUP_LNKSTS)
 324                         break;
 325
 326                 mii_phy_reset(sc);
 327                 if (nsgphy_mii_phy_auto(sc, 0) == EJUSTRETURN)
 328                         return(0);
 329                 break;
 330         }
 331
 332         /* Update the media status. */
 333         nsgphy_status(sc);
 334
 335         /* Callback if something changed. */
 336         if (sc->mii_active != mii->mii_media_active || cmd == MII_MEDIACHG) {
 337                 MIIBUS_STATCHG(sc->mii_dev);
 338                 sc->mii_active = mii->mii_media_active;
 339         }
 340         return (0);
 341 }
 342
 343 void
 344 nsgphy_status(struct mii_softc *sc)
 345 {
 346         struct mii_data *mii = sc->mii_pdata;
 347         int bmsr, bmcr, physup, anlpar, gstat;
 348
 349         mii->mii_media_status = IFM_AVALID;
 350         mii->mii_media_active = IFM_ETHER;
 351
 352         bmsr = PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_BMSR);
 353         physup = PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_PHYSUP);
 354         if (physup & NSGPHY_PHYSUP_LNKSTS)
 355                 mii->mii_media_status |= IFM_ACTIVE;
 356
 357         bmcr = PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_BMCR);
 358
 359         if (bmcr & NSGPHY_BMCR_LOOP)
 360                 mii->mii_media_active |= IFM_LOOP;
 361
 362         if (bmcr & NSGPHY_BMCR_AUTOEN) {
 363                 if ((bmsr & NSGPHY_BMSR_ACOMP) == 0) {
 364                         /* Erg, still trying, I guess... */
 365                         mii->mii_media_active |= IFM_NONE;
 366                         return;
 367                 }
 368                 anlpar = PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_ANLPAR);
 369                 gstat = PHY_READ(sc, NSGPHY_MII_1000STS);
 370                 if (gstat & NSGPHY_1000STS_LPFD)
 371                         mii->mii_media_active |= IFM_1000_T | IFM_FDX;
 372                 else if (gstat & NSGPHY_1000STS_LPHD)
 373                         mii->mii_media_active |= IFM_1000_T | IFM_HDX;
 374                 else if (anlpar & NSGPHY_ANLPAR_100T4)
 375                         mii->mii_media_active |= IFM_100_T4;
 376                 else if (anlpar & NSGPHY_ANLPAR_100FDX)
 377                         mii->mii_media_active |= IFM_100_TX|IFM_FDX;
 378                 else if (anlpar & NSGPHY_ANLPAR_100HDX)
 379                         mii->mii_media_active |= IFM_100_TX;
 380                 else if (anlpar & NSGPHY_ANLPAR_10FDX)
 381                         mii->mii_media_active |= IFM_10_T|IFM_FDX;
 382                 else if (anlpar & NSGPHY_ANLPAR_10HDX)
 383                         mii->mii_media_active |= IFM_10_T|IFM_HDX;
 384                 else
 385                         mii->mii_media_active |= IFM_NONE;
 386                 return;
 387         }
 388
 389         switch(bmcr & (NSGPHY_BMCR_SPD1|NSGPHY_BMCR_SPD0)) {
 390         case NSGPHY_S1000:
 391                 mii->mii_media_active |= IFM_1000_T;
 392                 break;
 393         case NSGPHY_S100:
 394                 mii->mii_media_active |= IFM_100_TX;
 395                 break;
 396         case NSGPHY_S10:
 397                 mii->mii_media_active |= IFM_10_T;
 398                 break;
 399         default:
 400                 break;
 401         }
 402
 403         if (bmcr & NSGPHY_BMCR_FDX)
 404                 mii->mii_media_active |= IFM_FDX;
 405         else
 406                 mii->mii_media_active |= IFM_HDX;
 407
 408         return;
 409 }
 410
 411
 412 static int
 413 nsgphy_mii_phy_auto(struct mii_softc *mii, int waitfor)
 414 {
 415         int bmsr, ktcr = 0, i;
 416
 417         if ((mii->mii_flags & MIIF_DOINGAUTO) == 0) {
 418                 mii_phy_reset(mii);
 419                 PHY_WRITE(mii, NSGPHY_MII_BMCR, 0);
 420                 DELAY(1000);
 421                 ktcr = PHY_READ(mii, NSGPHY_MII_1000CTL);
 422                 PHY_WRITE(mii, NSGPHY_MII_1000CTL, ktcr |
 423                     (NSGPHY_1000CTL_AFD|NSGPHY_1000CTL_AHD));
 424                 ktcr = PHY_READ(mii, NSGPHY_MII_1000CTL);
 425                 DELAY(1000);
 426                 PHY_WRITE(mii, NSGPHY_MII_ANAR, mii_bmsr_media_to_anar(mii));
 427                 DELAY(1000);
 428                 PHY_WRITE(mii, NSGPHY_MII_BMCR,
 429                     NSGPHY_BMCR_AUTOEN | NSGPHY_BMCR_STARTNEG);
 430         }
 431
 432         if (waitfor) {
 433                 /* Wait 500ms for it to complete. */
 434                 for (i = 0; i < 500; i++) {
 435                         if ((bmsr = PHY_READ(mii, NSGPHY_MII_BMSR)) &
 436                             NSGPHY_BMSR_ACOMP)
 437                                 return (0);
 438                         DELAY(1000);
 439 #if 0
 440                 if ((bmsr & BMSR_ACOMP) == 0)
 441                         printf("%s: autonegotiation failed to complete\n",
 442                             mii->mii_dev.dv_xname);
 443 #endif
 444                 }
 445
 446                 /*
 447                  * Don't need to worry about clearing MIIF_DOINGAUTO.
 448                  * If that's set, a timeout is pending, and it will
 449                  * clear the flag.
 450                  */
 451                 return (EIO);
 452         }
 453
 454         /*
 455          * Just let it finish asynchronously.  This is for the benefit of
 456          * the tick handler driving autonegotiation.  Don't want 500ms
 457          * delays all the time while the system is running!
 458          */
 459         if ((mii->mii_flags & MIIF_DOINGAUTO) == 0) {
 460                 mii->mii_flags |= MIIF_DOINGAUTO;
 461                 callout_reset(&mii->mii_auto_ch, hz >> 1,
 462                                 mii_phy_auto_timeout, mii);
 463         }
 464         return (EJUSTRETURN);
 465 }