xref: /qemu/hw/misc/aspeed_sdmc.c (revision 33883ce840b291f4f5767aea911b56acae8dfb66)
1c2da8a8bSCédric Le Goater /*
2c2da8a8bSCédric Le Goater  * ASPEED SDRAM Memory Controller
3c2da8a8bSCédric Le Goater  *
4c2da8a8bSCédric Le Goater  * Copyright (C) 2016 IBM Corp.
5c2da8a8bSCédric Le Goater  *
6c2da8a8bSCédric Le Goater  * This code is licensed under the GPL version 2 or later.  See
7c2da8a8bSCédric Le Goater  * the COPYING file in the top-level directory.
8c2da8a8bSCédric Le Goater  */
9c2da8a8bSCédric Le Goater 
10c2da8a8bSCédric Le Goater #include "qemu/osdep.h"
11c2da8a8bSCédric Le Goater #include "qemu/log.h"
12b2fd4545SCédric Le Goater #include "qemu/error-report.h"
13c2da8a8bSCédric Le Goater #include "hw/misc/aspeed_sdmc.h"
14c2da8a8bSCédric Le Goater #include "hw/misc/aspeed_scu.h"
15c2da8a8bSCédric Le Goater #include "hw/qdev-properties.h"
16c2da8a8bSCédric Le Goater #include "qapi/error.h"
17c2da8a8bSCédric Le Goater #include "trace.h"
18c2da8a8bSCédric Le Goater 
19c2da8a8bSCédric Le Goater /* Protection Key Register */
20c2da8a8bSCédric Le Goater #define R_PROT            (0x00 / 4)
21c2da8a8bSCédric Le Goater #define   PROT_KEY_UNLOCK     0xFC600309
22c2da8a8bSCédric Le Goater 
23c2da8a8bSCédric Le Goater /* Configuration Register */
24c2da8a8bSCédric Le Goater #define R_CONF            (0x04 / 4)
25c2da8a8bSCédric Le Goater 
26*33883ce8SJoel Stanley /* Control/Status Register #1 (ast2500) */
27*33883ce8SJoel Stanley #define R_STATUS1         (0x60 / 4)
28*33883ce8SJoel Stanley #define   PHY_BUSY_STATE      BIT(0)
29*33883ce8SJoel Stanley 
30c2da8a8bSCédric Le Goater /*
31c2da8a8bSCédric Le Goater  * Configuration register Ox4 (for Aspeed AST2400 SOC)
32c2da8a8bSCédric Le Goater  *
33c2da8a8bSCédric Le Goater  * These are for the record and future use. ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE is
34c2da8a8bSCédric Le Goater  * what we care about right now as it is checked by U-Boot to
35c2da8a8bSCédric Le Goater  * determine the RAM size.
36c2da8a8bSCédric Le Goater  */
37c2da8a8bSCédric Le Goater 
38c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_RESERVED            0xFFFFF800 /* 31:11 reserved */
39c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_AST2300_COMPAT      (1 << 10)
40c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_SCRAMBLE_PATTERN    (1 << 9)
41c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DATA_SCRAMBLE       (1 << 8)
42c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_ECC_ENABLE          (1 << 7)
43c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT          (1 << 6) /* readonly */
44c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_BANK           (1 << 5)
45c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_BURST          (1 << 4)
46c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(x)     ((x & 0x3) << 2) /* readonly */
47c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_8MB             0x0
48c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_16MB            0x1
49c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_32MB            0x2
50c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_64MB            0x3
51c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE(x)        (x & 0x3)
52c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_64MB           0x0
53c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_128MB          0x1
54c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_256MB          0x2
55c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_512MB          0x3
56c2da8a8bSCédric Le Goater 
57c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_READONLY_MASK                       \
58c2da8a8bSCédric Le Goater     (ASPEED_SDMC_RESERVED | ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT |    \
59c2da8a8bSCédric Le Goater      ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(ASPEED_SDMC_VGA_64MB))
60c2da8a8bSCédric Le Goater /*
61c2da8a8bSCédric Le Goater  * Configuration register Ox4 (for Aspeed AST2500 SOC and higher)
62c2da8a8bSCédric Le Goater  *
63c2da8a8bSCédric Le Goater  * Incompatibilities are annotated in the list. ASPEED_SDMC_HW_VERSION
64c2da8a8bSCédric Le Goater  * should be set to 1 for the AST2500 SOC.
65c2da8a8bSCédric Le Goater  */
66c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_HW_VERSION(x)       ((x & 0xf) << 28) /* readonly */
67c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_SW_VERSION          ((x & 0xff) << 20)
68c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL_DONE  (1 << 19)  /* readonly */
69c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_AST2500_RESERVED    0x7C000 /* 18:14 reserved */
70c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_DDR4_CONF     (1 << 13)
71c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL       (1 << 12)
72c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_RANGE_CTRL    (1 << 11)
73c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_ENABLE        (1 << 10) /* differs from AST2400 */
74c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_TYPE           (1 << 4)  /* differs from AST2400 */
75c2da8a8bSCédric Le Goater 
76c2da8a8bSCédric Le Goater /* DRAM size definitions differs */
77c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_128MB       0x0
78c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_256MB       0x1
79c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_512MB       0x2
80c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_1024MB      0x3
81c2da8a8bSCédric Le Goater 
82c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_AST2500_READONLY_MASK                               \
83c2da8a8bSCédric Le Goater     (ASPEED_SDMC_HW_VERSION(0xf) | ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL_DONE |     \
84c2da8a8bSCédric Le Goater      ASPEED_SDMC_AST2500_RESERVED | ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT |            \
85c2da8a8bSCédric Le Goater      ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(ASPEED_SDMC_VGA_64MB))
86c2da8a8bSCédric Le Goater 
87c2da8a8bSCédric Le Goater static uint64_t aspeed_sdmc_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned size)
88c2da8a8bSCédric Le Goater {
89c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(opaque);
90c2da8a8bSCédric Le Goater 
91c2da8a8bSCédric Le Goater     addr >>= 2;
92c2da8a8bSCédric Le Goater 
93c2da8a8bSCédric Le Goater     if (addr >= ARRAY_SIZE(s->regs)) {
94c2da8a8bSCédric Le Goater         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
95c2da8a8bSCédric Le Goater                       "%s: Out-of-bounds read at offset 0x%" HWADDR_PRIx "\n",
96c2da8a8bSCédric Le Goater                       __func__, addr);
97c2da8a8bSCédric Le Goater         return 0;
98c2da8a8bSCédric Le Goater     }
99c2da8a8bSCédric Le Goater 
100c2da8a8bSCédric Le Goater     return s->regs[addr];
101c2da8a8bSCédric Le Goater }
102c2da8a8bSCédric Le Goater 
103c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t data,
104c2da8a8bSCédric Le Goater                              unsigned int size)
105c2da8a8bSCédric Le Goater {
106c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(opaque);
107c2da8a8bSCédric Le Goater 
108c2da8a8bSCédric Le Goater     addr >>= 2;
109c2da8a8bSCédric Le Goater 
110c2da8a8bSCédric Le Goater     if (addr >= ARRAY_SIZE(s->regs)) {
111c2da8a8bSCédric Le Goater         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
112c2da8a8bSCédric Le Goater                       "%s: Out-of-bounds write at offset 0x%" HWADDR_PRIx "\n",
113c2da8a8bSCédric Le Goater                       __func__, addr);
114c2da8a8bSCédric Le Goater         return;
115c2da8a8bSCédric Le Goater     }
116c2da8a8bSCédric Le Goater 
1175c1d3a2bSHugo Landau     if (addr == R_PROT) {
1185c1d3a2bSHugo Landau         s->regs[addr] = (data == PROT_KEY_UNLOCK) ? 1 : 0;
1195c1d3a2bSHugo Landau         return;
1205c1d3a2bSHugo Landau     }
1215c1d3a2bSHugo Landau 
1225c1d3a2bSHugo Landau     if (!s->regs[R_PROT]) {
123c2da8a8bSCédric Le Goater         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: SDMC is locked!\n", __func__);
124c2da8a8bSCédric Le Goater         return;
125c2da8a8bSCédric Le Goater     }
126c2da8a8bSCédric Le Goater 
127c2da8a8bSCédric Le Goater     if (addr == R_CONF) {
128c2da8a8bSCédric Le Goater         /* Make sure readonly bits are kept */
129c2da8a8bSCédric Le Goater         switch (s->silicon_rev) {
130c2da8a8bSCédric Le Goater         case AST2400_A0_SILICON_REV:
1316efbac90SCédric Le Goater         case AST2400_A1_SILICON_REV:
132c2da8a8bSCédric Le Goater             data &= ~ASPEED_SDMC_READONLY_MASK;
133d131bc28SJoel Stanley             data |= s->fixed_conf;
134c2da8a8bSCédric Le Goater             break;
135c2da8a8bSCédric Le Goater         case AST2500_A0_SILICON_REV:
1365c1d3a2bSHugo Landau         case AST2500_A1_SILICON_REV:
137c2da8a8bSCédric Le Goater             data &= ~ASPEED_SDMC_AST2500_READONLY_MASK;
138d131bc28SJoel Stanley             data |= s->fixed_conf;
139c2da8a8bSCédric Le Goater             break;
140c2da8a8bSCédric Le Goater         default:
141c2da8a8bSCédric Le Goater             g_assert_not_reached();
142c2da8a8bSCédric Le Goater         }
143c2da8a8bSCédric Le Goater     }
144*33883ce8SJoel Stanley     if (s->silicon_rev == AST2500_A0_SILICON_REV ||
145*33883ce8SJoel Stanley             s->silicon_rev == AST2500_A1_SILICON_REV) {
146*33883ce8SJoel Stanley         switch (addr) {
147*33883ce8SJoel Stanley         case R_STATUS1:
148*33883ce8SJoel Stanley             /* Will never return 'busy' */
149*33883ce8SJoel Stanley             data &= ~PHY_BUSY_STATE;
150*33883ce8SJoel Stanley             break;
151*33883ce8SJoel Stanley         default:
152*33883ce8SJoel Stanley             break;
153*33883ce8SJoel Stanley         }
154*33883ce8SJoel Stanley     }
155c2da8a8bSCédric Le Goater 
156c2da8a8bSCédric Le Goater     s->regs[addr] = data;
157c2da8a8bSCédric Le Goater }
158c2da8a8bSCédric Le Goater 
159c2da8a8bSCédric Le Goater static const MemoryRegionOps aspeed_sdmc_ops = {
160c2da8a8bSCédric Le Goater     .read = aspeed_sdmc_read,
161c2da8a8bSCédric Le Goater     .write = aspeed_sdmc_write,
162c2da8a8bSCédric Le Goater     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
163c2da8a8bSCédric Le Goater     .valid.min_access_size = 4,
164c2da8a8bSCédric Le Goater     .valid.max_access_size = 4,
165c2da8a8bSCédric Le Goater };
166c2da8a8bSCédric Le Goater 
167c6c7cfb0SCédric Le Goater static int ast2400_rambits(AspeedSDMCState *s)
168c2da8a8bSCédric Le Goater {
169c6c7cfb0SCédric Le Goater     switch (s->ram_size >> 20) {
170c2da8a8bSCédric Le Goater     case 64:
171c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_64MB;
172c2da8a8bSCédric Le Goater     case 128:
173c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_128MB;
174c2da8a8bSCédric Le Goater     case 256:
175c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_256MB;
176c2da8a8bSCédric Le Goater     case 512:
177c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_512MB;
178c2da8a8bSCédric Le Goater     default:
179c2da8a8bSCédric Le Goater         break;
180c2da8a8bSCédric Le Goater     }
181c2da8a8bSCédric Le Goater 
182b2fd4545SCédric Le Goater     /* use a common default */
1833dc6f869SAlistair Francis     warn_report("Invalid RAM size 0x%" PRIx64 ". Using default 256M",
1843dc6f869SAlistair Francis                 s->ram_size);
185c6c7cfb0SCédric Le Goater     s->ram_size = 256 << 20;
186b2fd4545SCédric Le Goater     return ASPEED_SDMC_DRAM_256MB;
187c2da8a8bSCédric Le Goater }
188c2da8a8bSCédric Le Goater 
189c6c7cfb0SCédric Le Goater static int ast2500_rambits(AspeedSDMCState *s)
190c2da8a8bSCédric Le Goater {
191c6c7cfb0SCédric Le Goater     switch (s->ram_size >> 20) {
192c2da8a8bSCédric Le Goater     case 128:
193c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_128MB;
194c2da8a8bSCédric Le Goater     case 256:
195c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_256MB;
196c2da8a8bSCédric Le Goater     case 512:
197c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_512MB;
198c2da8a8bSCédric Le Goater     case 1024:
199c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_1024MB;
200c2da8a8bSCédric Le Goater     default:
201c2da8a8bSCédric Le Goater         break;
202c2da8a8bSCédric Le Goater     }
203c2da8a8bSCédric Le Goater 
204b2fd4545SCédric Le Goater     /* use a common default */
2053dc6f869SAlistair Francis     warn_report("Invalid RAM size 0x%" PRIx64 ". Using default 512M",
2063dc6f869SAlistair Francis                 s->ram_size);
207c6c7cfb0SCédric Le Goater     s->ram_size = 512 << 20;
208b2fd4545SCédric Le Goater     return ASPEED_SDMC_AST2500_512MB;
209c2da8a8bSCédric Le Goater }
210c2da8a8bSCédric Le Goater 
211c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_reset(DeviceState *dev)
212c2da8a8bSCédric Le Goater {
213c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(dev);
214c2da8a8bSCédric Le Goater 
215c2da8a8bSCédric Le Goater     memset(s->regs, 0, sizeof(s->regs));
216c2da8a8bSCédric Le Goater 
217c2da8a8bSCédric Le Goater     /* Set ram size bit and defaults values */
218d131bc28SJoel Stanley     s->regs[R_CONF] = s->fixed_conf;
219c2da8a8bSCédric Le Goater }
220c2da8a8bSCédric Le Goater 
221c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
222c2da8a8bSCédric Le Goater {
223c2da8a8bSCédric Le Goater     SysBusDevice *sbd = SYS_BUS_DEVICE(dev);
224c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(dev);
225c2da8a8bSCédric Le Goater 
226c2da8a8bSCédric Le Goater     if (!is_supported_silicon_rev(s->silicon_rev)) {
227c2da8a8bSCédric Le Goater         error_setg(errp, "Unknown silicon revision: 0x%" PRIx32,
228c2da8a8bSCédric Le Goater                 s->silicon_rev);
229c2da8a8bSCédric Le Goater         return;
230c2da8a8bSCédric Le Goater     }
231c2da8a8bSCédric Le Goater 
2323755f9e3SCédric Le Goater     switch (s->silicon_rev) {
2333755f9e3SCédric Le Goater     case AST2400_A0_SILICON_REV:
2346efbac90SCédric Le Goater     case AST2400_A1_SILICON_REV:
235c6c7cfb0SCédric Le Goater         s->ram_bits = ast2400_rambits(s);
236d131bc28SJoel Stanley         s->fixed_conf = ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT |
237d131bc28SJoel Stanley             ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE(s->ram_bits);
2383755f9e3SCédric Le Goater         break;
2393755f9e3SCédric Le Goater     case AST2500_A0_SILICON_REV:
2403755f9e3SCédric Le Goater     case AST2500_A1_SILICON_REV:
241c6c7cfb0SCédric Le Goater         s->ram_bits = ast2500_rambits(s);
242d131bc28SJoel Stanley         s->fixed_conf = ASPEED_SDMC_HW_VERSION(1) |
243d131bc28SJoel Stanley             ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(ASPEED_SDMC_VGA_64MB) |
244b33f1e0bSJoel Stanley             ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL_DONE |
245d131bc28SJoel Stanley             ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE(s->ram_bits);
2463755f9e3SCédric Le Goater         break;
2473755f9e3SCédric Le Goater     default:
2483755f9e3SCédric Le Goater         g_assert_not_reached();
2493755f9e3SCédric Le Goater     }
2503755f9e3SCédric Le Goater 
251c2da8a8bSCédric Le Goater     memory_region_init_io(&s->iomem, OBJECT(s), &aspeed_sdmc_ops, s,
252c2da8a8bSCédric Le Goater                           TYPE_ASPEED_SDMC, 0x1000);
253c2da8a8bSCédric Le Goater     sysbus_init_mmio(sbd, &s->iomem);
254c2da8a8bSCédric Le Goater }
255c2da8a8bSCédric Le Goater 
256c2da8a8bSCédric Le Goater static const VMStateDescription vmstate_aspeed_sdmc = {
257c2da8a8bSCédric Le Goater     .name = "aspeed.sdmc",
258c2da8a8bSCédric Le Goater     .version_id = 1,
259c2da8a8bSCédric Le Goater     .minimum_version_id = 1,
260c2da8a8bSCédric Le Goater     .fields = (VMStateField[]) {
261c2da8a8bSCédric Le Goater         VMSTATE_UINT32_ARRAY(regs, AspeedSDMCState, ASPEED_SDMC_NR_REGS),
262c2da8a8bSCédric Le Goater         VMSTATE_END_OF_LIST()
263c2da8a8bSCédric Le Goater     }
264c2da8a8bSCédric Le Goater };
265c2da8a8bSCédric Le Goater 
266c2da8a8bSCédric Le Goater static Property aspeed_sdmc_properties[] = {
267c2da8a8bSCédric Le Goater     DEFINE_PROP_UINT32("silicon-rev", AspeedSDMCState, silicon_rev, 0),
268c6c7cfb0SCédric Le Goater     DEFINE_PROP_UINT64("ram-size", AspeedSDMCState, ram_size, 0),
269c2da8a8bSCédric Le Goater     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
270c2da8a8bSCédric Le Goater };
271c2da8a8bSCédric Le Goater 
272c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
273c2da8a8bSCédric Le Goater {
274c2da8a8bSCédric Le Goater     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
275c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->realize = aspeed_sdmc_realize;
276c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->reset = aspeed_sdmc_reset;
277c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->desc = "ASPEED SDRAM Memory Controller";
278c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->vmsd = &vmstate_aspeed_sdmc;
279c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->props = aspeed_sdmc_properties;
280c2da8a8bSCédric Le Goater }
281c2da8a8bSCédric Le Goater 
282c2da8a8bSCédric Le Goater static const TypeInfo aspeed_sdmc_info = {
283c2da8a8bSCédric Le Goater     .name = TYPE_ASPEED_SDMC,
284c2da8a8bSCédric Le Goater     .parent = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
285c2da8a8bSCédric Le Goater     .instance_size = sizeof(AspeedSDMCState),
286c2da8a8bSCédric Le Goater     .class_init = aspeed_sdmc_class_init,
287c2da8a8bSCédric Le Goater };
288c2da8a8bSCédric Le Goater 
289c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_register_types(void)
290c2da8a8bSCédric Le Goater {
291c2da8a8bSCédric Le Goater     type_register_static(&aspeed_sdmc_info);
292c2da8a8bSCédric Le Goater }
293c2da8a8bSCédric Le Goater 
294c2da8a8bSCédric Le Goater type_init(aspeed_sdmc_register_types);
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