xref: /qemu/hw/misc/aspeed_sdmc.c (revision a7b4569a4dddf0255d29ec56045c65f9bcb60919)
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 
2633883ce8SJoel Stanley /* Control/Status Register #1 (ast2500) */
2733883ce8SJoel Stanley #define R_STATUS1         (0x60 / 4)
2833883ce8SJoel Stanley #define   PHY_BUSY_STATE      BIT(0)
2933883ce8SJoel Stanley 
30*a7b4569aSJoel Stanley #define R_ECC_TEST_CTRL   (0x70 / 4)
31*a7b4569aSJoel Stanley #define   ECC_TEST_FINISHED   BIT(12)
32*a7b4569aSJoel Stanley #define   ECC_TEST_FAIL       BIT(13)
33*a7b4569aSJoel Stanley 
34c2da8a8bSCédric Le Goater /*
35c2da8a8bSCédric Le Goater  * Configuration register Ox4 (for Aspeed AST2400 SOC)
36c2da8a8bSCédric Le Goater  *
37c2da8a8bSCédric Le Goater  * These are for the record and future use. ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE is
38c2da8a8bSCédric Le Goater  * what we care about right now as it is checked by U-Boot to
39c2da8a8bSCédric Le Goater  * determine the RAM size.
40c2da8a8bSCédric Le Goater  */
41c2da8a8bSCédric Le Goater 
42c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_RESERVED            0xFFFFF800 /* 31:11 reserved */
43c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_AST2300_COMPAT      (1 << 10)
44c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_SCRAMBLE_PATTERN    (1 << 9)
45c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DATA_SCRAMBLE       (1 << 8)
46c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_ECC_ENABLE          (1 << 7)
47c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT          (1 << 6) /* readonly */
48c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_BANK           (1 << 5)
49c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_BURST          (1 << 4)
50c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(x)     ((x & 0x3) << 2) /* readonly */
51c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_8MB             0x0
52c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_16MB            0x1
53c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_32MB            0x2
54c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_VGA_64MB            0x3
55c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE(x)        (x & 0x3)
56c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_64MB           0x0
57c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_128MB          0x1
58c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_256MB          0x2
59c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_DRAM_512MB          0x3
60c2da8a8bSCédric Le Goater 
61c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_READONLY_MASK                       \
62c2da8a8bSCédric Le Goater     (ASPEED_SDMC_RESERVED | ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT |    \
63c2da8a8bSCédric Le Goater      ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(ASPEED_SDMC_VGA_64MB))
64c2da8a8bSCédric Le Goater /*
65c2da8a8bSCédric Le Goater  * Configuration register Ox4 (for Aspeed AST2500 SOC and higher)
66c2da8a8bSCédric Le Goater  *
67c2da8a8bSCédric Le Goater  * Incompatibilities are annotated in the list. ASPEED_SDMC_HW_VERSION
68c2da8a8bSCédric Le Goater  * should be set to 1 for the AST2500 SOC.
69c2da8a8bSCédric Le Goater  */
70c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_HW_VERSION(x)       ((x & 0xf) << 28) /* readonly */
71c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_SW_VERSION          ((x & 0xff) << 20)
72c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL_DONE  (1 << 19)  /* readonly */
73c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_AST2500_RESERVED    0x7C000 /* 18:14 reserved */
74c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_DDR4_CONF     (1 << 13)
75c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL       (1 << 12)
76c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_RANGE_CTRL    (1 << 11)
77c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_CACHE_ENABLE        (1 << 10) /* differs from AST2400 */
78c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_DRAM_TYPE           (1 << 4)  /* differs from AST2400 */
79c2da8a8bSCédric Le Goater 
80c2da8a8bSCédric Le Goater /* DRAM size definitions differs */
81c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_128MB       0x0
82c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_256MB       0x1
83c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_512MB       0x2
84c2da8a8bSCédric Le Goater #define     ASPEED_SDMC_AST2500_1024MB      0x3
85c2da8a8bSCédric Le Goater 
86c2da8a8bSCédric Le Goater #define ASPEED_SDMC_AST2500_READONLY_MASK                               \
87c2da8a8bSCédric Le Goater     (ASPEED_SDMC_HW_VERSION(0xf) | ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL_DONE |     \
88c2da8a8bSCédric Le Goater      ASPEED_SDMC_AST2500_RESERVED | ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT |            \
89c2da8a8bSCédric Le Goater      ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(ASPEED_SDMC_VGA_64MB))
90c2da8a8bSCédric Le Goater 
91c2da8a8bSCédric Le Goater static uint64_t aspeed_sdmc_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned size)
92c2da8a8bSCédric Le Goater {
93c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(opaque);
94c2da8a8bSCédric Le Goater 
95c2da8a8bSCédric Le Goater     addr >>= 2;
96c2da8a8bSCédric Le Goater 
97c2da8a8bSCédric Le Goater     if (addr >= ARRAY_SIZE(s->regs)) {
98c2da8a8bSCédric Le Goater         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
99c2da8a8bSCédric Le Goater                       "%s: Out-of-bounds read at offset 0x%" HWADDR_PRIx "\n",
100c2da8a8bSCédric Le Goater                       __func__, addr);
101c2da8a8bSCédric Le Goater         return 0;
102c2da8a8bSCédric Le Goater     }
103c2da8a8bSCédric Le Goater 
104c2da8a8bSCédric Le Goater     return s->regs[addr];
105c2da8a8bSCédric Le Goater }
106c2da8a8bSCédric Le Goater 
107c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t data,
108c2da8a8bSCédric Le Goater                              unsigned int size)
109c2da8a8bSCédric Le Goater {
110c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(opaque);
111c2da8a8bSCédric Le Goater 
112c2da8a8bSCédric Le Goater     addr >>= 2;
113c2da8a8bSCédric Le Goater 
114c2da8a8bSCédric Le Goater     if (addr >= ARRAY_SIZE(s->regs)) {
115c2da8a8bSCédric Le Goater         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
116c2da8a8bSCédric Le Goater                       "%s: Out-of-bounds write at offset 0x%" HWADDR_PRIx "\n",
117c2da8a8bSCédric Le Goater                       __func__, addr);
118c2da8a8bSCédric Le Goater         return;
119c2da8a8bSCédric Le Goater     }
120c2da8a8bSCédric Le Goater 
1215c1d3a2bSHugo Landau     if (addr == R_PROT) {
1225c1d3a2bSHugo Landau         s->regs[addr] = (data == PROT_KEY_UNLOCK) ? 1 : 0;
1235c1d3a2bSHugo Landau         return;
1245c1d3a2bSHugo Landau     }
1255c1d3a2bSHugo Landau 
1265c1d3a2bSHugo Landau     if (!s->regs[R_PROT]) {
127c2da8a8bSCédric Le Goater         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: SDMC is locked!\n", __func__);
128c2da8a8bSCédric Le Goater         return;
129c2da8a8bSCédric Le Goater     }
130c2da8a8bSCédric Le Goater 
131c2da8a8bSCédric Le Goater     if (addr == R_CONF) {
132c2da8a8bSCédric Le Goater         /* Make sure readonly bits are kept */
133c2da8a8bSCédric Le Goater         switch (s->silicon_rev) {
134c2da8a8bSCédric Le Goater         case AST2400_A0_SILICON_REV:
1356efbac90SCédric Le Goater         case AST2400_A1_SILICON_REV:
136c2da8a8bSCédric Le Goater             data &= ~ASPEED_SDMC_READONLY_MASK;
137d131bc28SJoel Stanley             data |= s->fixed_conf;
138c2da8a8bSCédric Le Goater             break;
139c2da8a8bSCédric Le Goater         case AST2500_A0_SILICON_REV:
1405c1d3a2bSHugo Landau         case AST2500_A1_SILICON_REV:
141c2da8a8bSCédric Le Goater             data &= ~ASPEED_SDMC_AST2500_READONLY_MASK;
142d131bc28SJoel Stanley             data |= s->fixed_conf;
143c2da8a8bSCédric Le Goater             break;
144c2da8a8bSCédric Le Goater         default:
145c2da8a8bSCédric Le Goater             g_assert_not_reached();
146c2da8a8bSCédric Le Goater         }
147c2da8a8bSCédric Le Goater     }
14833883ce8SJoel Stanley     if (s->silicon_rev == AST2500_A0_SILICON_REV ||
14933883ce8SJoel Stanley             s->silicon_rev == AST2500_A1_SILICON_REV) {
15033883ce8SJoel Stanley         switch (addr) {
15133883ce8SJoel Stanley         case R_STATUS1:
15233883ce8SJoel Stanley             /* Will never return 'busy' */
15333883ce8SJoel Stanley             data &= ~PHY_BUSY_STATE;
15433883ce8SJoel Stanley             break;
155*a7b4569aSJoel Stanley         case R_ECC_TEST_CTRL:
156*a7b4569aSJoel Stanley             /* Always done, always happy */
157*a7b4569aSJoel Stanley             data |= ECC_TEST_FINISHED;
158*a7b4569aSJoel Stanley             data &= ~ECC_TEST_FAIL;
159*a7b4569aSJoel Stanley             break;
16033883ce8SJoel Stanley         default:
16133883ce8SJoel Stanley             break;
16233883ce8SJoel Stanley         }
16333883ce8SJoel Stanley     }
164c2da8a8bSCédric Le Goater 
165c2da8a8bSCédric Le Goater     s->regs[addr] = data;
166c2da8a8bSCédric Le Goater }
167c2da8a8bSCédric Le Goater 
168c2da8a8bSCédric Le Goater static const MemoryRegionOps aspeed_sdmc_ops = {
169c2da8a8bSCédric Le Goater     .read = aspeed_sdmc_read,
170c2da8a8bSCédric Le Goater     .write = aspeed_sdmc_write,
171c2da8a8bSCédric Le Goater     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
172c2da8a8bSCédric Le Goater     .valid.min_access_size = 4,
173c2da8a8bSCédric Le Goater     .valid.max_access_size = 4,
174c2da8a8bSCédric Le Goater };
175c2da8a8bSCédric Le Goater 
176c6c7cfb0SCédric Le Goater static int ast2400_rambits(AspeedSDMCState *s)
177c2da8a8bSCédric Le Goater {
178c6c7cfb0SCédric Le Goater     switch (s->ram_size >> 20) {
179c2da8a8bSCédric Le Goater     case 64:
180c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_64MB;
181c2da8a8bSCédric Le Goater     case 128:
182c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_128MB;
183c2da8a8bSCédric Le Goater     case 256:
184c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_256MB;
185c2da8a8bSCédric Le Goater     case 512:
186c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_DRAM_512MB;
187c2da8a8bSCédric Le Goater     default:
188c2da8a8bSCédric Le Goater         break;
189c2da8a8bSCédric Le Goater     }
190c2da8a8bSCédric Le Goater 
191b2fd4545SCédric Le Goater     /* use a common default */
1923dc6f869SAlistair Francis     warn_report("Invalid RAM size 0x%" PRIx64 ". Using default 256M",
1933dc6f869SAlistair Francis                 s->ram_size);
194c6c7cfb0SCédric Le Goater     s->ram_size = 256 << 20;
195b2fd4545SCédric Le Goater     return ASPEED_SDMC_DRAM_256MB;
196c2da8a8bSCédric Le Goater }
197c2da8a8bSCédric Le Goater 
198c6c7cfb0SCédric Le Goater static int ast2500_rambits(AspeedSDMCState *s)
199c2da8a8bSCédric Le Goater {
200c6c7cfb0SCédric Le Goater     switch (s->ram_size >> 20) {
201c2da8a8bSCédric Le Goater     case 128:
202c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_128MB;
203c2da8a8bSCédric Le Goater     case 256:
204c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_256MB;
205c2da8a8bSCédric Le Goater     case 512:
206c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_512MB;
207c2da8a8bSCédric Le Goater     case 1024:
208c2da8a8bSCédric Le Goater         return ASPEED_SDMC_AST2500_1024MB;
209c2da8a8bSCédric Le Goater     default:
210c2da8a8bSCédric Le Goater         break;
211c2da8a8bSCédric Le Goater     }
212c2da8a8bSCédric Le Goater 
213b2fd4545SCédric Le Goater     /* use a common default */
2143dc6f869SAlistair Francis     warn_report("Invalid RAM size 0x%" PRIx64 ". Using default 512M",
2153dc6f869SAlistair Francis                 s->ram_size);
216c6c7cfb0SCédric Le Goater     s->ram_size = 512 << 20;
217b2fd4545SCédric Le Goater     return ASPEED_SDMC_AST2500_512MB;
218c2da8a8bSCédric Le Goater }
219c2da8a8bSCédric Le Goater 
220c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_reset(DeviceState *dev)
221c2da8a8bSCédric Le Goater {
222c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(dev);
223c2da8a8bSCédric Le Goater 
224c2da8a8bSCédric Le Goater     memset(s->regs, 0, sizeof(s->regs));
225c2da8a8bSCédric Le Goater 
226c2da8a8bSCédric Le Goater     /* Set ram size bit and defaults values */
227d131bc28SJoel Stanley     s->regs[R_CONF] = s->fixed_conf;
228c2da8a8bSCédric Le Goater }
229c2da8a8bSCédric Le Goater 
230c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
231c2da8a8bSCédric Le Goater {
232c2da8a8bSCédric Le Goater     SysBusDevice *sbd = SYS_BUS_DEVICE(dev);
233c2da8a8bSCédric Le Goater     AspeedSDMCState *s = ASPEED_SDMC(dev);
234c2da8a8bSCédric Le Goater 
235c2da8a8bSCédric Le Goater     if (!is_supported_silicon_rev(s->silicon_rev)) {
236c2da8a8bSCédric Le Goater         error_setg(errp, "Unknown silicon revision: 0x%" PRIx32,
237c2da8a8bSCédric Le Goater                 s->silicon_rev);
238c2da8a8bSCédric Le Goater         return;
239c2da8a8bSCédric Le Goater     }
240c2da8a8bSCédric Le Goater 
2413755f9e3SCédric Le Goater     switch (s->silicon_rev) {
2423755f9e3SCédric Le Goater     case AST2400_A0_SILICON_REV:
2436efbac90SCédric Le Goater     case AST2400_A1_SILICON_REV:
244c6c7cfb0SCédric Le Goater         s->ram_bits = ast2400_rambits(s);
245d131bc28SJoel Stanley         s->fixed_conf = ASPEED_SDMC_VGA_COMPAT |
246d131bc28SJoel Stanley             ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE(s->ram_bits);
2473755f9e3SCédric Le Goater         break;
2483755f9e3SCédric Le Goater     case AST2500_A0_SILICON_REV:
2493755f9e3SCédric Le Goater     case AST2500_A1_SILICON_REV:
250c6c7cfb0SCédric Le Goater         s->ram_bits = ast2500_rambits(s);
251d131bc28SJoel Stanley         s->fixed_conf = ASPEED_SDMC_HW_VERSION(1) |
252d131bc28SJoel Stanley             ASPEED_SDMC_VGA_APERTURE(ASPEED_SDMC_VGA_64MB) |
253b33f1e0bSJoel Stanley             ASPEED_SDMC_CACHE_INITIAL_DONE |
254d131bc28SJoel Stanley             ASPEED_SDMC_DRAM_SIZE(s->ram_bits);
2553755f9e3SCédric Le Goater         break;
2563755f9e3SCédric Le Goater     default:
2573755f9e3SCédric Le Goater         g_assert_not_reached();
2583755f9e3SCédric Le Goater     }
2593755f9e3SCédric Le Goater 
260c2da8a8bSCédric Le Goater     memory_region_init_io(&s->iomem, OBJECT(s), &aspeed_sdmc_ops, s,
261c2da8a8bSCédric Le Goater                           TYPE_ASPEED_SDMC, 0x1000);
262c2da8a8bSCédric Le Goater     sysbus_init_mmio(sbd, &s->iomem);
263c2da8a8bSCédric Le Goater }
264c2da8a8bSCédric Le Goater 
265c2da8a8bSCédric Le Goater static const VMStateDescription vmstate_aspeed_sdmc = {
266c2da8a8bSCédric Le Goater     .name = "aspeed.sdmc",
267c2da8a8bSCédric Le Goater     .version_id = 1,
268c2da8a8bSCédric Le Goater     .minimum_version_id = 1,
269c2da8a8bSCédric Le Goater     .fields = (VMStateField[]) {
270c2da8a8bSCédric Le Goater         VMSTATE_UINT32_ARRAY(regs, AspeedSDMCState, ASPEED_SDMC_NR_REGS),
271c2da8a8bSCédric Le Goater         VMSTATE_END_OF_LIST()
272c2da8a8bSCédric Le Goater     }
273c2da8a8bSCédric Le Goater };
274c2da8a8bSCédric Le Goater 
275c2da8a8bSCédric Le Goater static Property aspeed_sdmc_properties[] = {
276c2da8a8bSCédric Le Goater     DEFINE_PROP_UINT32("silicon-rev", AspeedSDMCState, silicon_rev, 0),
277c6c7cfb0SCédric Le Goater     DEFINE_PROP_UINT64("ram-size", AspeedSDMCState, ram_size, 0),
278c2da8a8bSCédric Le Goater     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
279c2da8a8bSCédric Le Goater };
280c2da8a8bSCédric Le Goater 
281c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
282c2da8a8bSCédric Le Goater {
283c2da8a8bSCédric Le Goater     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
284c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->realize = aspeed_sdmc_realize;
285c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->reset = aspeed_sdmc_reset;
286c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->desc = "ASPEED SDRAM Memory Controller";
287c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->vmsd = &vmstate_aspeed_sdmc;
288c2da8a8bSCédric Le Goater     dc->props = aspeed_sdmc_properties;
289c2da8a8bSCédric Le Goater }
290c2da8a8bSCédric Le Goater 
291c2da8a8bSCédric Le Goater static const TypeInfo aspeed_sdmc_info = {
292c2da8a8bSCédric Le Goater     .name = TYPE_ASPEED_SDMC,
293c2da8a8bSCédric Le Goater     .parent = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
294c2da8a8bSCédric Le Goater     .instance_size = sizeof(AspeedSDMCState),
295c2da8a8bSCédric Le Goater     .class_init = aspeed_sdmc_class_init,
296c2da8a8bSCédric Le Goater };
297c2da8a8bSCédric Le Goater 
298c2da8a8bSCédric Le Goater static void aspeed_sdmc_register_types(void)
299c2da8a8bSCédric Le Goater {
300c2da8a8bSCédric Le Goater     type_register_static(&aspeed_sdmc_info);
301c2da8a8bSCédric Le Goater }
302c2da8a8bSCédric Le Goater 
303c2da8a8bSCédric Le Goater type_init(aspeed_sdmc_register_types);
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