drivers/net/wan/n2.c

   1 /*
   2  * SDL Inc. RISCom/N2 synchronous serial card driver for Linux
   3  *
   4  * Copyright (C) 1998-2003 Krzysztof Halasa <khc@pm.waw.pl>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of version 2 of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * For information see http://hq.pm.waw.pl/hdlc/
  11  *
  12  * Note: integrated CSU/DSU/DDS are not supported by this driver
  13  *
  14  * Sources of information:
  15  *    Hitachi HD64570 SCA User's Manual
  16  *    SDL Inc. PPP/HDLC/CISCO driver
  17  */
  18
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/fcntl.h>
  24 #include <linux/in.h>
  25 #include <linux/string.h>
  26 #include <linux/errno.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/ioport.h>
  29 #include <linux/moduleparam.h>
  30 #include <linux/netdevice.h>
  31 #include <linux/hdlc.h>
  32 #include <asm/io.h>
  33 #include "hd64570.h"
  34
  35
  36 static const char* version = "SDL RISCom/N2 driver version: 1.15";
  37 static const char* devname = "RISCom/N2";
  38
  39 #undef DEBUG_PKT
  40 #define DEBUG_RINGS
  41
  42 #define USE_WINDOWSIZE 16384
  43 #define USE_BUS16BITS 1
  44 #define CLOCK_BASE 9830400      /* 9.8304 MHz */
  45 #define MAX_PAGES      16       /* 16 RAM pages at max */
  46 #define MAX_RAM_SIZE 0x80000    /* 512 KB */
  47 #if MAX_RAM_SIZE > MAX_PAGES * USE_WINDOWSIZE
  48 #undef MAX_RAM_SIZE
  49 #define MAX_RAM_SIZE (MAX_PAGES * USE_WINDOWSIZE)
  50 #endif
  51 #define N2_IOPORTS 0x10
  52 #define NEED_DETECT_RAM
  53 #define NEED_SCA_MSCI_INTR
  54 #define MAX_TX_BUFFERS 10
  55
  56 static char *hw = NULL; /* pointer to hw=xxx command line string */
  57
  58 /* RISCom/N2 Board Registers */
  59
  60 /* PC Control Register */
  61 #define N2_PCR 0
  62 #define PCR_RUNSCA 1     /* Run 64570 */
  63 #define PCR_VPM    2     /* Enable VPM - needed if using RAM above 1 MB */
  64 #define PCR_ENWIN  4     /* Open window */
  65 #define PCR_BUS16  8     /* 16-bit bus */
  66
  67
  68 /* Memory Base Address Register */
  69 #define N2_BAR 2
  70
  71
  72 /* Page Scan Register  */
  73 #define N2_PSR 4
  74 #define WIN16K       0x00
  75 #define WIN32K       0x20
  76 #define WIN64K       0x40
  77 #define PSR_WINBITS  0x60
  78 #define PSR_DMAEN    0x80
  79 #define PSR_PAGEBITS 0x0F
  80
  81
  82 /* Modem Control Reg */
  83 #define N2_MCR 6
  84 #define CLOCK_OUT_PORT1 0x80
  85 #define CLOCK_OUT_PORT0 0x40
  86 #define TX422_PORT1     0x20
  87 #define TX422_PORT0     0x10
  88 #define DSR_PORT1       0x08
  89 #define DSR_PORT0       0x04
  90 #define DTR_PORT1       0x02
  91 #define DTR_PORT0       0x01
  92
  93
  94 typedef struct port_s {
  95         struct net_device *dev;
  96         struct card_s *card;
  97         spinlock_t lock;        /* TX lock */
  98         sync_serial_settings settings;
  99         int valid;              /* port enabled */
 100         int rxpart;             /* partial frame received, next frame invalid*/
 101         unsigned short encoding;
 102         unsigned short parity;
 103         u16 rxin;               /* rx ring buffer 'in' pointer */
 104         u16 txin;               /* tx ring buffer 'in' and 'last' pointers */
 105         u16 txlast;
 106         u8 rxs, txs, tmc;       /* SCA registers */
 107         u8 phy_node;            /* physical port # - 0 or 1 */
 108         u8 log_node;            /* logical port # */
 109 }port_t;
 110
 111
 112
 113 typedef struct card_s {
 114         u8 *winbase;            /* ISA window base address */
 115         u32 phy_winbase;        /* ISA physical base address */
 116         u32 ram_size;           /* number of bytes */
 117         u16 io;                 /* IO Base address */
 118         u16 buff_offset;        /* offset of first buffer of first channel */
 119         u16 rx_ring_buffers;    /* number of buffers in a ring */
 120         u16 tx_ring_buffers;
 121         u8 irq;                 /* IRQ (3-15) */
 122
 123         port_t ports[2];
 124         struct card_s *next_card;
 125 }card_t;
 126
 127
 128 static card_t *first_card;
 129 static card_t **new_card = &first_card;
 130
 131
 132 #define sca_reg(reg, card) (0x8000 | (card)->io | \
 133                             ((reg) & 0x0F) | (((reg) & 0xF0) << 6))
 134 #define sca_in(reg, card)               inb(sca_reg(reg, card))
 135 #define sca_out(value, reg, card)       outb(value, sca_reg(reg, card))
 136 #define sca_inw(reg, card)              inw(sca_reg(reg, card))
 137 #define sca_outw(value, reg, card)      outw(value, sca_reg(reg, card))
 138
 139 #define port_to_card(port)              ((port)->card)
 140 #define log_node(port)                  ((port)->log_node)
 141 #define phy_node(port)                  ((port)->phy_node)
 142 #define winsize(card)                   (USE_WINDOWSIZE)
 143 #define winbase(card)                   ((card)->winbase)
 144 #define get_port(card, port)            ((card)->ports[port].valid ? \
 145                                          &(card)->ports[port] : NULL)
 146
 147
 148
 149 static __inline__ u8 sca_get_page(card_t *card)
 150 {
 151         return inb(card->io + N2_PSR) & PSR_PAGEBITS;
 152 }
 153
 154
 155 static __inline__ void openwin(card_t *card, u8 page)
 156 {
 157         u8 psr = inb(card->io + N2_PSR);
 158         outb((psr & ~PSR_PAGEBITS) | page, card->io + N2_PSR);
 159 }
 160
 161
 162 static __inline__ void close_windows(card_t *card)
 163 {
 164         outb(inb(card->io + N2_PCR) & ~PCR_ENWIN, card->io + N2_PCR);
 165 }
 166
 167
 168 #include "hd6457x.c"
 169
 170
 171
 172 static void n2_set_iface(port_t *port)
 173 {
 174         card_t *card = port->card;
 175         int io = card->io;
 176         u8 mcr = inb(io + N2_MCR);
 177         u8 msci = get_msci(port);
 178         u8 rxs = port->rxs & CLK_BRG_MASK;
 179         u8 txs = port->txs & CLK_BRG_MASK;
 180
 181         switch(port->settings.clock_type) {
 182         case CLOCK_INT:
 183                 mcr |= port->phy_node ? CLOCK_OUT_PORT1 : CLOCK_OUT_PORT0;
 184                 rxs |= CLK_BRG_RX; /* BRG output */
 185                 txs |= CLK_RXCLK_TX; /* RX clock */
 186                 break;
 187
 188         case CLOCK_TXINT:
 189                 mcr |= port->phy_node ? CLOCK_OUT_PORT1 : CLOCK_OUT_PORT0;
 190                 rxs |= CLK_LINE_RX; /* RXC input */
 191                 txs |= CLK_BRG_TX; /* BRG output */
 192                 break;
 193
 194         case CLOCK_TXFROMRX:
 195                 mcr |= port->phy_node ? CLOCK_OUT_PORT1 : CLOCK_OUT_PORT0;
 196                 rxs |= CLK_LINE_RX; /* RXC input */
 197                 txs |= CLK_RXCLK_TX; /* RX clock */
 198                 break;
 199
 200         default:                /* Clock EXTernal */
 201                 mcr &= port->phy_node ? ~CLOCK_OUT_PORT1 : ~CLOCK_OUT_PORT0;
 202                 rxs |= CLK_LINE_RX; /* RXC input */
 203                 txs |= CLK_LINE_TX; /* TXC input */
 204         }
 205
 206         outb(mcr, io + N2_MCR);
 207         port->rxs = rxs;
 208         port->txs = txs;
 209         sca_out(rxs, msci + RXS, card);
 210         sca_out(txs, msci + TXS, card);
 211         sca_set_port(port);
 212 }
 213
 214
 215
 216 static int n2_open(struct net_device *dev)
 217 {
 218         port_t *port = dev_to_port(dev);
 219         int io = port->card->io;
 220         u8 mcr = inb(io + N2_MCR) | (port->phy_node ? TX422_PORT1:TX422_PORT0);
 221         int result;
 222
 223         result = hdlc_open(dev);
 224         if (result)
 225                 return result;
 226
 227         mcr &= port->phy_node ? ~DTR_PORT1 : ~DTR_PORT0; /* set DTR ON */
 228         outb(mcr, io + N2_MCR);
 229
 230         outb(inb(io + N2_PCR) | PCR_ENWIN, io + N2_PCR); /* open window */
 231         outb(inb(io + N2_PSR) | PSR_DMAEN, io + N2_PSR); /* enable dma */
 232         sca_open(dev);
 233         n2_set_iface(port);
 234         return 0;
 235 }
 236
 237
 238
 239 static int n2_close(struct net_device *dev)
 240 {
 241         port_t *port = dev_to_port(dev);
 242         int io = port->card->io;
 243         u8 mcr = inb(io+N2_MCR) | (port->phy_node ? TX422_PORT1 : TX422_PORT0);
 244
 245         sca_close(dev);
 246         mcr |= port->phy_node ? DTR_PORT1 : DTR_PORT0; /* set DTR OFF */
 247         outb(mcr, io + N2_MCR);
 248         hdlc_close(dev);
 249         return 0;
 250 }
 251
 252
 253
 254 static int n2_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd)
 255 {
 256         const size_t size = sizeof(sync_serial_settings);
 257         sync_serial_settings new_line;
 258         sync_serial_settings __user *line = ifr->ifr_settings.ifs_ifsu.sync;
 259         port_t *port = dev_to_port(dev);
 260
 261 #ifdef DEBUG_RINGS
 262         if (cmd == SIOCDEVPRIVATE) {
 263                 sca_dump_rings(dev);
 264                 return 0;
 265         }
 266 #endif
 267         if (cmd != SIOCWANDEV)
 268                 return hdlc_ioctl(dev, ifr, cmd);
 269
 270         switch(ifr->ifr_settings.type) {
 271         case IF_GET_IFACE:
 272                 ifr->ifr_settings.type = IF_IFACE_SYNC_SERIAL;
 273                 if (ifr->ifr_settings.size < size) {
 274                         ifr->ifr_settings.size = size; /* data size wanted */
 275                         return -ENOBUFS;
 276                 }
 277                 if (copy_to_user(line, &port->settings, size))
 278                         return -EFAULT;
 279                 return 0;
 280
 281         case IF_IFACE_SYNC_SERIAL:
 282                 if(!capable(CAP_NET_ADMIN))
 283                         return -EPERM;
 284
 285                 if (copy_from_user(&new_line, line, size))
 286                         return -EFAULT;
 287
 288                 if (new_line.clock_type != CLOCK_EXT &&
 289                     new_line.clock_type != CLOCK_TXFROMRX &&
 290                     new_line.clock_type != CLOCK_INT &&
 291                     new_line.clock_type != CLOCK_TXINT)
 292                 return -EINVAL; /* No such clock setting */
 293
 294                 if (new_line.loopback != 0 && new_line.loopback != 1)
 295                         return -EINVAL;
 296
 297                 memcpy(&port->settings, &new_line, size); /* Update settings */
 298                 n2_set_iface(port);
 299                 return 0;
 300
 301         default:
 302                 return hdlc_ioctl(dev, ifr, cmd);
 303         }
 304 }
 305
 306
 307
 308 static void n2_destroy_card(card_t *card)
 309 {
 310         int cnt;
 311
 312         for (cnt = 0; cnt < 2; cnt++)
 313                 if (card->ports[cnt].card) {
 314                         struct net_device *dev = port_to_dev(&card->ports[cnt]);
 315                         unregister_hdlc_device(dev);
 316                 }
 317
 318         if (card->irq)
 319                 free_irq(card->irq, card);
 320
 321         if (card->winbase) {
 322                 iounmap(card->winbase);
 323                 release_mem_region(card->phy_winbase, USE_WINDOWSIZE);
 324         }
 325
 326         if (card->io)
 327                 release_region(card->io, N2_IOPORTS);
 328         if (card->ports[0].dev)
 329                 free_netdev(card->ports[0].dev);
 330         if (card->ports[1].dev)
 331                 free_netdev(card->ports[1].dev);
 332         kfree(card);
 333 }
 334
 335
 336
 337 static int __init n2_run(unsigned long io, unsigned long irq,
 338                          unsigned long winbase, long valid0, long valid1)
 339 {
 340         card_t *card;
 341         u8 cnt, pcr;
 342         int i;
 343
 344         if (io < 0x200 || io > 0x3FF || (io % N2_IOPORTS) != 0) {
 345                 printk(KERN_ERR "n2: invalid I/O port value\n");
 346                 return -ENODEV;
 347         }
 348
 349         if (irq < 3 || irq > 15 || irq == 6) /* FIXME */ {
 350                 printk(KERN_ERR "n2: invalid IRQ value\n");
 351                 return -ENODEV;
 352         }
 353
 354         if (winbase < 0xA0000 || winbase > 0xFFFFF || (winbase & 0xFFF) != 0) {
 355                 printk(KERN_ERR "n2: invalid RAM value\n");
 356                 return -ENODEV;
 357         }
 358
 359         card = kmalloc(sizeof(card_t), GFP_KERNEL);
 360         if (card == NULL) {
 361                 printk(KERN_ERR "n2: unable to allocate memory\n");
 362                 return -ENOBUFS;
 363         }
 364         memset(card, 0, sizeof(card_t));
 365
 366         card->ports[0].dev = alloc_hdlcdev(&card->ports[0]);
 367         card->ports[1].dev = alloc_hdlcdev(&card->ports[1]);
 368         if (!card->ports[0].dev || !card->ports[1].dev) {
 369                 printk(KERN_ERR "n2: unable to allocate memory\n");
 370                 n2_destroy_card(card);
 371                 return -ENOMEM;
 372         }
 373
 374         if (!request_region(io, N2_IOPORTS, devname)) {
 375                 printk(KERN_ERR "n2: I/O port region in use\n");
 376                 n2_destroy_card(card);
 377                 return -EBUSY;
 378         }
 379         card->io = io;
 380
 381         if (request_irq(irq, &sca_intr, 0, devname, card)) {
 382                 printk(KERN_ERR "n2: could not allocate IRQ\n");
 383                 n2_destroy_card(card);
 384                 return(-EBUSY);
 385         }
 386         card->irq = irq;
 387
 388         if (!request_mem_region(winbase, USE_WINDOWSIZE, devname)) {
 389                 printk(KERN_ERR "n2: could not request RAM window\n");
 390                 n2_destroy_card(card);
 391                 return(-EBUSY);
 392         }
 393         card->phy_winbase = winbase;
 394         card->winbase = ioremap(winbase, USE_WINDOWSIZE);
 395
 396         outb(0, io + N2_PCR);
 397         outb(winbase >> 12, io + N2_BAR);
 398
 399         switch (USE_WINDOWSIZE) {
 400         case 16384:
 401                 outb(WIN16K, io + N2_PSR);
 402                 break;
 403
 404         case 32768:
 405                 outb(WIN32K, io + N2_PSR);
 406                 break;
 407
 408         case 65536:
 409                 outb(WIN64K, io + N2_PSR);
 410                 break;
 411
 412         default:
 413                 printk(KERN_ERR "n2: invalid window size\n");
 414                 n2_destroy_card(card);
 415                 return -ENODEV;
 416         }
 417
 418         pcr = PCR_ENWIN | PCR_VPM | (USE_BUS16BITS ? PCR_BUS16 : 0);
 419         outb(pcr, io + N2_PCR);
 420
 421         card->ram_size = sca_detect_ram(card, card->winbase, MAX_RAM_SIZE);
 422
 423         /* number of TX + RX buffers for one port */
 424         i = card->ram_size / ((valid0 + valid1) * (sizeof(pkt_desc) +
 425                                                    HDLC_MAX_MRU));
 426
 427         card->tx_ring_buffers = min(i / 2, MAX_TX_BUFFERS);
 428         card->rx_ring_buffers = i - card->tx_ring_buffers;
 429
 430         card->buff_offset = (valid0 + valid1) * sizeof(pkt_desc) *
 431                 (card->tx_ring_buffers + card->rx_ring_buffers);
 432
 433         printk(KERN_INFO "n2: RISCom/N2 %u KB RAM, IRQ%u, "
 434                "using %u TX + %u RX packets rings\n", card->ram_size / 1024,
 435                card->irq, card->tx_ring_buffers, card->rx_ring_buffers);
 436
 437         if (card->tx_ring_buffers < 1) {
 438                 printk(KERN_ERR "n2: RAM test failed\n");
 439                 n2_destroy_card(card);
 440                 return -EIO;
 441         }
 442
 443         pcr |= PCR_RUNSCA;              /* run SCA */
 444         outb(pcr, io + N2_PCR);
 445         outb(0, io + N2_MCR);
 446
 447         sca_init(card, 0);
 448         for (cnt = 0; cnt < 2; cnt++) {
 449                 port_t *port = &card->ports[cnt];
 450                 struct net_device *dev = port_to_dev(port);
 451                 hdlc_device *hdlc = dev_to_hdlc(dev);
 452
 453                 if ((cnt == 0 && !valid0) || (cnt == 1 && !valid1))
 454                         continue;
 455
 456                 port->phy_node = cnt;
 457                 port->valid = 1;
 458
 459                 if ((cnt == 1) && valid0)
 460                         port->log_node = 1;
 461
 462                 spin_lock_init(&port->lock);
 463                 SET_MODULE_OWNER(dev);
 464                 dev->irq = irq;
 465                 dev->mem_start = winbase;
 466                 dev->mem_end = winbase + USE_WINDOWSIZE - 1;
 467                 dev->tx_queue_len = 50;
 468                 dev->do_ioctl = n2_ioctl;
 469                 dev->open = n2_open;
 470                 dev->stop = n2_close;
 471                 hdlc->attach = sca_attach;
 472                 hdlc->xmit = sca_xmit;
 473                 port->settings.clock_type = CLOCK_EXT;
 474                 port->card = card;
 475
 476                 if (register_hdlc_device(dev)) {
 477                         printk(KERN_WARNING "n2: unable to register hdlc "
 478                                "device\n");
 479                         port->card = NULL;
 480                         n2_destroy_card(card);
 481                         return -ENOBUFS;
 482                 }
 483                 sca_init_sync_port(port); /* Set up SCA memory */
 484
 485                 printk(KERN_INFO "%s: RISCom/N2 node %d\n",
 486                        dev->name, port->phy_node);
 487         }
 488
 489         *new_card = card;
 490         new_card = &card->next_card;
 491
 492         return 0;
 493 }
 494
 495
 496
 497 static int __init n2_init(void)
 498 {
 499         if (hw==NULL) {
 500 #ifdef MODULE
 501                 printk(KERN_INFO "n2: no card initialized\n");
 502 #endif
 503                 return -ENOSYS; /* no parameters specified, abort */
 504         }
 505
 506         printk(KERN_INFO "%s\n", version);
 507
 508         do {
 509                 unsigned long io, irq, ram;
 510                 long valid[2] = { 0, 0 }; /* Default = both ports disabled */
 511
 512                 io = simple_strtoul(hw, &hw, 0);
 513
 514                 if (*hw++ != ',')
 515                         break;
 516                 irq = simple_strtoul(hw, &hw, 0);
 517
 518                 if (*hw++ != ',')
 519                         break;
 520                 ram = simple_strtoul(hw, &hw, 0);
 521
 522                 if (*hw++ != ',')
 523                         break;
 524                 while(1) {
 525                         if (*hw == '0' && !valid[0])
 526                                 valid[0] = 1; /* Port 0 enabled */
 527                         else if (*hw == '1' && !valid[1])
 528                                 valid[1] = 1; /* Port 1 enabled */
 529                         else
 530                                 break;
 531                         hw++;
 532                 }
 533
 534                 if (!valid[0] && !valid[1])
 535                         break;  /* at least one port must be used */
 536
 537                 if (*hw == ':' || *hw == '\x0')
 538                         n2_run(io, irq, ram, valid[0], valid[1]);
 539
 540                 if (*hw == '\x0')
 541                         return first_card ? 0 : -ENOSYS;
 542         }while(*hw++ == ':');
 543
 544         printk(KERN_ERR "n2: invalid hardware parameters\n");
 545         return first_card ? 0 : -ENOSYS;
 546 }
 547
 548
 549 static void __exit n2_cleanup(void)
 550 {
 551         card_t *card = first_card;
 552
 553         while (card) {
 554                 card_t *ptr = card;
 555                 card = card->next_card;
 556                 n2_destroy_card(ptr);
 557         }
 558 }
 559
 560
 561 module_init(n2_init);
 562 module_exit(n2_cleanup);
 563
 564 MODULE_AUTHOR("Krzysztof Halasa <khc@pm.waw.pl>");
 565 MODULE_DESCRIPTION("RISCom/N2 serial port driver");
 566 MODULE_LICENSE("GPL v2");
 567 module_param(hw, charp, 0444);  /* hw=io,irq,ram,ports:io,irq,... */