/*      $NetBSD: sdhc_pci.c,v 1.21 2023/01/05 14:50:14 msaitoh Exp $    */
/*      $OpenBSD: sdhc_pci.c,v 1.7 2007/10/30 18:13:45 chl Exp $        */

/*
* Copyright (c) 2006 Uwe Stuehler <[email protected]>
*
* Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
* purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
* copyright notice and this permission notice appear in all copies.
*
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
* WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
* MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
* ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
* WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
* ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
* OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: sdhc_pci.c,v 1.21 2023/01/05 14:50:14 msaitoh Exp $");

#ifdef _KERNEL_OPT
#include "opt_sdmmc.h"
#endif

#include <sys/param.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/malloc.h>
#include <sys/pmf.h>

#include <dev/pci/pcivar.h>
#include <dev/pci/pcidevs.h>

#include <dev/sdmmc/sdhcreg.h>
#include <dev/sdmmc/sdhcvar.h>
#include <dev/sdmmc/sdmmcvar.h>

/* PCI base address registers */
#define SDHC_PCI_BAR_START              PCI_MAPREG_START
#define SDHC_PCI_BAR_END                PCI_MAPREG_END

/* PCI interface classes */
#define SDHC_PCI_INTERFACE_NO_DMA       0x00
#define SDHC_PCI_INTERFACE_DMA          0x01
#define SDHC_PCI_INTERFACE_VENDOR       0x02

/*
* 8-bit PCI configuration register that tells us how many slots there
* are and which BAR entry corresponds to the first slot.
*/
#define SDHC_PCI_CONF_SLOT_INFO         0x40
#define SDHC_PCI_NUM_SLOTS(info)        ((((info) >> 4) & 0x7) + 1)
#define SDHC_PCI_FIRST_BAR(info)        ((info) & 0x7)

struct sdhc_pci_softc {
       struct sdhc_softc sc;
       pci_chipset_tag_t sc_pc;
       void *sc_ih;
};

static int sdhc_pci_match(device_t, cfdata_t, void *);
static void sdhc_pci_attach(device_t, device_t, void *);
static int sdhc_pci_detach(device_t, int);

CFATTACH_DECL_NEW(sdhc_pci, sizeof(struct sdhc_pci_softc),
   sdhc_pci_match, sdhc_pci_attach, sdhc_pci_detach, NULL);

#ifdef SDHC_DEBUG
#define DPRINTF(s)      printf s
#else
#define DPRINTF(s)      /**/
#endif

static const struct sdhc_pci_quirk {
       pci_vendor_id_t         vendor;
       pci_product_id_t        product;
       pci_vendor_id_t         subvendor;
       pci_product_id_t        subproduct;
       u_int                   function;

       uint32_t                flags;
#define SDHC_PCI_QUIRK_FORCE_DMA                __BIT(0)
#define SDHC_PCI_QUIRK_TI_HACK                  __BIT(1)
#define SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0                  __BIT(2)
#define SDHC_PCI_QUIRK_RICOH_LOWER_FREQ_HACK    __BIT(3)
#define SDHC_PCI_QUIRK_RICOH_SLOW_SDR50_HACK    __BIT(4)
#define SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET      __BIT(5)
#define SDHC_PCI_QUIRK_SINGLE_POWER_WRITE       __BIT(6)
#define SDHC_PCI_QUIRK_BROKEN_ADMA              __BIT(7)
} sdhc_pci_quirk_table[] = {
       {
               PCI_VENDOR_TI,
               PCI_PRODUCT_TI_PCI72111SD,
               0xffff,
               0xffff,
               4,
               SDHC_PCI_QUIRK_TI_HACK
       },

       {
               PCI_VENDOR_TI,
               PCI_PRODUCT_TI_PCIXX12SD,
               0xffff,
               0xffff,
               3,
               SDHC_PCI_QUIRK_TI_HACK
       },

       {
               PCI_VENDOR_ENE,
               PCI_PRODUCT_ENE_CB712,
               0xffff,
               0xffff,
               0,
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_RICOH,
               PCI_PRODUCT_RICOH_Rx5U823,
               0xffff,
               0xffff,
               0,
               SDHC_PCI_QUIRK_RICOH_SLOW_SDR50_HACK
               | SDHC_PCI_QUIRK_SINGLE_POWER_WRITE
               | SDHC_PCI_QUIRK_BROKEN_ADMA
       },
       {
               PCI_VENDOR_RICOH,
               PCI_PRODUCT_RICOH_Rx5C822,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_FORCE_DMA
               | SDHC_PCI_QUIRK_BROKEN_ADMA
       },

       {
               PCI_VENDOR_RICOH,
               PCI_PRODUCT_RICOH_Rx5U822,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_FORCE_DMA
               | SDHC_PCI_QUIRK_BROKEN_ADMA
       },

       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_BAYTRAIL_SCC_MMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET
       },

       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_BSW_SCC_MMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },

       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_100SERIES_LP_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET
       },

       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_C3K_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_BAYTRAIL_SCC_MMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_BAYTRAIL_SCC_MMC2,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_APL_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_GLK_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_3HS_U_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_495_YU_PCIE_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_CMTLK_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_JSL_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
       {
               PCI_VENDOR_INTEL,
               PCI_PRODUCT_INTEL_EHL_EMMC,
               0xffff,
               0xffff,
               ~0,
               SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET |
               SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0
       },
};

static void sdhc_pci_quirk_ti_hack(struct pci_attach_args *);
static void sdhc_pci_quirk_ricoh_lower_freq_hack(struct pci_attach_args *);
static void sdhc_pci_intel_emmc_hw_reset(struct sdhc_softc *,
   struct sdhc_host *);

static uint32_t
sdhc_pci_lookup_quirk_flags(struct pci_attach_args *pa)
{
       const struct sdhc_pci_quirk *q;
       pcireg_t id;
       pci_vendor_id_t vendor;
       pci_product_id_t product;
       int i;

       for (i = 0; i < __arraycount(sdhc_pci_quirk_table); i++) {
               q = &sdhc_pci_quirk_table[i];

               if ((PCI_VENDOR(pa->pa_id) == q->vendor)
                && (PCI_PRODUCT(pa->pa_id) == q->product)) {
                       if ((q->function != ~0)
                        && (pa->pa_function != q->function))
                               continue;

                       if ((q->subvendor == 0xffff)
                        && (q->subproduct == 0xffff))
                               return (q->flags);

                       id = pci_conf_read(pa->pa_pc, pa->pa_tag,
                           PCI_SUBSYS_ID_REG);
                       vendor = PCI_VENDOR(id);
                       product = PCI_PRODUCT(id);

                       if ((q->subvendor != 0xffff)
                        && (q->subproduct != 0xffff)) {
                               if ((vendor == q->subvendor)
                                && (product == q->subproduct))
                                       return (q->flags);
                       } else if (q->subvendor != 0xffff) {
                               if (product == q->subproduct)
                                       return (q->flags);
                       } else {
                               if (vendor == q->subvendor)
                                       return (q->flags);
                       }
               }
       }
       return (0);
}

static int
sdhc_pci_match(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       struct pci_attach_args *pa = aux;

       if (PCI_CLASS(pa->pa_class) == PCI_CLASS_SYSTEM &&
           PCI_SUBCLASS(pa->pa_class) == PCI_SUBCLASS_SYSTEM_SDHC)
               return (1);
       if (PCI_VENDOR(pa->pa_id) == PCI_VENDOR_RICOH &&
           (PCI_PRODUCT(pa->pa_id) == PCI_PRODUCT_RICOH_Rx5U822 ||
            PCI_PRODUCT(pa->pa_id) == PCI_PRODUCT_RICOH_Rx5U823))
               return (1);
       return (0);
}

static void
sdhc_pci_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct sdhc_pci_softc *sc = device_private(self);
       struct pci_attach_args *pa = (struct pci_attach_args *)aux;
       pci_chipset_tag_t pc = pa->pa_pc;
       pcitag_t tag = pa->pa_tag;
       pci_intr_handle_t ih;
       pcireg_t csr;
       pcireg_t slotinfo;
       char const *intrstr;
       int nslots;
       int reg;
       int cnt;
       bus_space_tag_t iot;
       bus_space_handle_t ioh;
       bus_size_t size;
       uint32_t flags;
       int width;
       char intrbuf[PCI_INTRSTR_LEN];

       sc->sc.sc_dev = self;
       sc->sc.sc_dmat = pa->pa_dmat;
       sc->sc.sc_host = NULL;

       sc->sc_pc = pc;

       pci_aprint_devinfo(pa, NULL);

       /* Some controllers needs special treatment. */
       flags = sdhc_pci_lookup_quirk_flags(pa);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_TI_HACK))
               sdhc_pci_quirk_ti_hack(pa);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_FORCE_DMA))
               SET(sc->sc.sc_flags, SDHC_FLAG_FORCE_DMA);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_SINGLE_POWER_WRITE))
               SET(sc->sc.sc_flags, SDHC_FLAG_SINGLE_POWER_WRITE);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_NO_PWR0))
               SET(sc->sc.sc_flags, SDHC_FLAG_NO_PWR0);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_BROKEN_ADMA))
               SET(sc->sc.sc_flags, SDHC_FLAG_BROKEN_ADMA);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_RICOH_LOWER_FREQ_HACK))
               sdhc_pci_quirk_ricoh_lower_freq_hack(pa);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_RICOH_SLOW_SDR50_HACK))
               SET(sc->sc.sc_flags, SDHC_FLAG_SLOW_SDR50);
       if (ISSET(flags, SDHC_PCI_QUIRK_INTEL_EMMC_HW_RESET))
               sc->sc.sc_vendor_hw_reset = sdhc_pci_intel_emmc_hw_reset;

       /*
        * Map and attach all hosts supported by the host controller.
        */
       slotinfo = pci_conf_read(pc, tag, SDHC_PCI_CONF_SLOT_INFO);
       nslots = SDHC_PCI_NUM_SLOTS(slotinfo);

       /* Allocate an array big enough to hold all the possible hosts */
       sc->sc.sc_host = malloc(sizeof(struct sdhc_host *) * nslots,
           M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);

       /* Enable the device. */
       csr = pci_conf_read(pc, tag, PCI_COMMAND_STATUS_REG);
       pci_conf_write(pc, tag, PCI_COMMAND_STATUS_REG,
                      csr | PCI_COMMAND_MASTER_ENABLE);

       /* Map and establish the interrupt. */
       if (pci_intr_map(pa, &ih)) {
               aprint_error_dev(self, "couldn't map interrupt\n");
               goto err;
       }

       intrstr = pci_intr_string(pc, ih, intrbuf, sizeof(intrbuf));
       sc->sc_ih = pci_intr_establish_xname(pc, ih, IPL_SDMMC, sdhc_intr,
           &sc->sc, device_xname(self));
       if (sc->sc_ih == NULL) {
               aprint_error_dev(self, "couldn't establish interrupt\n");
               goto err;
       }
       aprint_normal_dev(self, "interrupting at %s\n", intrstr);

       /* Enable use of DMA if supported by the interface. */
       if ((PCI_INTERFACE(pa->pa_class) == SDHC_PCI_INTERFACE_DMA))
               SET(sc->sc.sc_flags, SDHC_FLAG_USE_DMA);

       cnt = 0;
       for (reg = SDHC_PCI_BAR_START + SDHC_PCI_FIRST_BAR(slotinfo) *
                sizeof(uint32_t);
            reg < SDHC_PCI_BAR_END && nslots > 0;
            reg += width, nslots--) {
               pcireg_t type;

               type = pci_mapreg_type(pa->pa_pc, pa->pa_tag, reg);
               if (type == PCI_MAPREG_TYPE_IO)
                       break;
               else if (PCI_MAPREG_MEM_TYPE(type)
                   == PCI_MAPREG_MEM_TYPE_64BIT)
                       width = 8;
               else
                       width = 4;

               if (pci_mapreg_map(pa, reg, type, 0,
                   &iot, &ioh, NULL, &size)) {
                       continue;
               }

               cnt++;
               if (sdhc_host_found(&sc->sc, iot, ioh, size) != 0) {
                       /* XXX: sc->sc_host leak */
                       aprint_error_dev(self,
                           "couldn't initialize host (0x%x)\n", reg);
               }
       }
       if (cnt == 0) {
               aprint_error_dev(self, "couldn't map register\n");
               goto err;
       }

       if (!pmf_device_register1(self, sdhc_suspend, sdhc_resume,
           sdhc_shutdown)) {
               aprint_error_dev(self, "couldn't establish powerhook\n");
       }

       return;

err:
       if (sc->sc.sc_host != NULL) {
               free(sc->sc.sc_host, M_DEVBUF);
               sc->sc.sc_host = NULL;
       }
}

static int
sdhc_pci_detach(device_t self, int flags)
{
       struct sdhc_pci_softc * const sc = device_private(self);
       int rv;

       rv = sdhc_detach(&sc->sc, flags);
       if (rv)
               return rv;

       if (sc->sc_ih != NULL) {
               pci_intr_disestablish(sc->sc_pc, sc->sc_ih);
               sc->sc_ih = NULL;
       }

       if (sc->sc.sc_host != NULL) {
               free(sc->sc.sc_host, M_DEVBUF);
               sc->sc.sc_host = NULL;
       }

       return rv;
}

static void
sdhc_pci_conf_write(struct pci_attach_args *pa, int reg, uint8_t val)
{
       pcireg_t r;

       r = pci_conf_read(pa->pa_pc, pa->pa_tag, reg & ~0x3);
       r &= ~(0xff << ((reg & 0x3) * 8));
       r |= (val << ((reg & 0x3) * 8));
       pci_conf_write(pa->pa_pc, pa->pa_tag, reg & ~0x3, r);
}

/* TI specific register */
#define SDHC_PCI_GENERAL_CTL            0x4c
#define  MMC_SD_DIS                     0x02

static void
sdhc_pci_quirk_ti_hack(struct pci_attach_args *pa)
{
       pci_chipset_tag_t pc = pa->pa_pc;
       pcitag_t tag;
       pcireg_t id, reg;

       /* Look at func - 1 for the flash device */
       tag = pci_make_tag(pc, pa->pa_bus, pa->pa_device, pa->pa_function - 1);
       id = pci_conf_read(pc, tag, PCI_ID_REG);
       if (PCI_VENDOR(id) != PCI_VENDOR_TI) {
               return;
       }
       switch (PCI_PRODUCT(id)) {
       case PCI_PRODUCT_TI_PCI72111FM:
       case PCI_PRODUCT_TI_PCIXX12FM:
               break;
       default:
               return;
       }

       /*
        * Disable MMC/SD on the flash media controller so the
        * SD host takes over.
        */
       reg = pci_conf_read(pc, tag, SDHC_PCI_GENERAL_CTL);
       reg |= MMC_SD_DIS;
       pci_conf_write(pc, tag, SDHC_PCI_GENERAL_CTL, reg);
}

/* Ricoh specific register */
#define SDHC_PCI_MODE_KEY               0xf9
#define SDHC_PCI_MODE                   0x150
#define  SDHC_PCI_MODE_SD20             0x10
#define SDHC_PCI_BASE_FREQ_KEY          0xfc
#define SDHC_PCI_BASE_FREQ              0xe1

/* Some RICOH controllers need to be bumped into the right mode. */
static void
sdhc_pci_quirk_ricoh_lower_freq_hack(struct pci_attach_args *pa)
{
       /* Enable SD2.0 mode. */
       sdhc_pci_conf_write(pa, SDHC_PCI_MODE_KEY, 0xfc);
       sdhc_pci_conf_write(pa, SDHC_PCI_MODE, SDHC_PCI_MODE_SD20);
       sdhc_pci_conf_write(pa, SDHC_PCI_MODE_KEY, 0x00);

       /*
        * Some SD/MMC cards don't work with the default base
        * clock frequency of 200MHz.  Lower it to 50MHz.
        */
       sdhc_pci_conf_write(pa, SDHC_PCI_BASE_FREQ_KEY, 0x01);
       sdhc_pci_conf_write(pa, SDHC_PCI_BASE_FREQ, 50);
       sdhc_pci_conf_write(pa, SDHC_PCI_BASE_FREQ_KEY, 0x00);
}

static void
sdhc_pci_intel_emmc_hw_reset(struct sdhc_softc *sc, struct sdhc_host *hp)
{
       kmutex_t *plock = sdhc_host_lock(hp);
       uint8_t reg;

       mutex_enter(plock);

       reg = sdhc_host_read_1(hp, SDHC_POWER_CTL);
       reg |= 0x10;
       sdhc_host_write_1(hp, SDHC_POWER_CTL, reg);

       sdmmc_delay(10);

       reg &= ~0x10;
       sdhc_host_write_1(hp, SDHC_POWER_CTL, reg);

       sdmmc_delay(1000);

       mutex_exit(plock);
}