soundwire: intel: revisit SHIM programming sequences.
authorPierre-Louis Bossart <pierre-louis.bossart@linux.intel.com>
Thu, 16 Jul 2020 15:09:40 +0000 (23:09 +0800)
committerVinod Koul <vkoul@kernel.org>
Tue, 21 Jul 2020 10:35:40 +0000 (16:05 +0530)
Somehow the existing code is not aligned with the steps described in
the documentation, refactor code and make sure the register
programming sequences are correct. Also add missing power-up,
power-down and wake capabilities (the last two are used in follow-up
patches but introduced here for consistency).

Some of the SHIM registers exposed fields that are link specific, and
in addition some of the power-related registers (SPA/CPA) take time to
be updated. Uncontrolled access leads to timeouts or errors. Add a
mutex, shared by all links, so that all accesses to such registers are
serialized, and follow a pattern of read-modify-write.

This includes making sure SHIM_SYNC is programmed only once, before
the first master is powered on. We use a 'shim_mask' field, shared
between all links and protected by a mutex, to deal with power-up and
power-down sequences.

Note that the SYNCPRD value is tied only to the XTAL value and not the
current bus frequency or the frame rate.

BugLink: https://github.com/thesofproject/linux/issues/1555
Signed-off-by: Rander Wang <rander.wang@intel.com>
Signed-off-by: Pierre-Louis Bossart <pierre-louis.bossart@linux.intel.com>
Signed-off-by: Bard Liao <yung-chuan.liao@linux.intel.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20200716150947.22119-3-yung-chuan.liao@linux.intel.com
Signed-off-by: Vinod Koul <vkoul@kernel.org>
drivers/soundwire/intel.c
drivers/soundwire/intel.h
drivers/soundwire/intel_init.c
include/linux/soundwire/sdw_intel.h

index 8c7ae07c0fe191785bbc4b3b02666889f1193fa4..4792613e8e5a4773d96c5b9f5f525ab47b2f5af4 100644 (file)
@@ -46,7 +46,8 @@
 #define SDW_SHIM_LCTL_SPA              BIT(0)
 #define SDW_SHIM_LCTL_CPA              BIT(8)
 
-#define SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD_VAL      0x176F
+#define SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD_VAL_24   (24000 / SDW_CADENCE_GSYNC_KHZ - 1)
+#define SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD_VAL_38_4 (38400 / SDW_CADENCE_GSYNC_KHZ - 1)
 #define SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD          GENMASK(14, 0)
 #define SDW_SHIM_SYNC_SYNCCPU          BIT(15)
 #define SDW_SHIM_SYNC_CMDSYNC_MASK     GENMASK(19, 16)
@@ -272,8 +273,46 @@ static int intel_link_power_up(struct sdw_intel *sdw)
 {
        unsigned int link_id = sdw->instance;
        void __iomem *shim = sdw->link_res->shim;
+       u32 *shim_mask = sdw->link_res->shim_mask;
+       struct sdw_bus *bus = &sdw->cdns.bus;
+       struct sdw_master_prop *prop = &bus->prop;
        int spa_mask, cpa_mask;
-       int link_control, ret;
+       int link_control;
+       int ret = 0;
+       u32 syncprd;
+       u32 sync_reg;
+
+       mutex_lock(sdw->link_res->shim_lock);
+
+       /*
+        * The hardware relies on an internal counter, typically 4kHz,
+        * to generate the SoundWire SSP - which defines a 'safe'
+        * synchronization point between commands and audio transport
+        * and allows for multi link synchronization. The SYNCPRD value
+        * is only dependent on the oscillator clock provided to
+        * the IP, so adjust based on _DSD properties reported in DSDT
+        * tables. The values reported are based on either 24MHz
+        * (CNL/CML) or 38.4 MHz (ICL/TGL+).
+        */
+       if (prop->mclk_freq % 6000000)
+               syncprd = SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD_VAL_38_4;
+       else
+               syncprd = SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD_VAL_24;
+
+       if (!*shim_mask) {
+               /* we first need to program the SyncPRD/CPU registers */
+               dev_dbg(sdw->cdns.dev,
+                       "%s: first link up, programming SYNCPRD\n", __func__);
+
+               /* set SyncPRD period */
+               sync_reg = intel_readl(shim, SDW_SHIM_SYNC);
+               sync_reg |= (syncprd <<
+                            SDW_REG_SHIFT(SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD));
+
+               /* Set SyncCPU bit */
+               sync_reg |= SDW_SHIM_SYNC_SYNCCPU;
+               intel_writel(shim, SDW_SHIM_SYNC, sync_reg);
+       }
 
        /* Link power up sequence */
        link_control = intel_readl(shim, SDW_SHIM_LCTL);
@@ -282,68 +321,180 @@ static int intel_link_power_up(struct sdw_intel *sdw)
        link_control |=  spa_mask;
 
        ret = intel_set_bit(shim, SDW_SHIM_LCTL, link_control, cpa_mask);
-       if (ret < 0)
-               return ret;
+       if (ret < 0) {
+               dev_err(sdw->cdns.dev, "Failed to power up link: %d\n", ret);
+               goto out;
+       }
+
+       if (!*shim_mask) {
+               /* SyncCPU will change once link is active */
+               ret = intel_wait_bit(shim, SDW_SHIM_SYNC,
+                                    SDW_SHIM_SYNC_SYNCCPU, 0);
+               if (ret < 0) {
+                       dev_err(sdw->cdns.dev,
+                               "Failed to set SHIM_SYNC: %d\n", ret);
+                       goto out;
+               }
+       }
+
+       *shim_mask |= BIT(link_id);
 
        sdw->cdns.link_up = true;
-       return 0;
+out:
+       mutex_unlock(sdw->link_res->shim_lock);
+
+       return ret;
 }
 
-static int intel_shim_init(struct sdw_intel *sdw)
+/* this needs to be called with shim_lock */
+static void intel_shim_glue_to_master_ip(struct sdw_intel *sdw)
 {
        void __iomem *shim = sdw->link_res->shim;
        unsigned int link_id = sdw->instance;
-       int sync_reg, ret;
-       u16 ioctl = 0, act = 0;
+       u16 ioctl;
 
-       /* Initialize Shim */
-       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_BKE;
+       /* Switch to MIP from Glue logic */
+       ioctl = intel_readw(shim,  SDW_SHIM_IOCTL(link_id));
+
+       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_DOE);
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_WPDD;
+       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_DO);
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_DO;
+       ioctl |= (SDW_SHIM_IOCTL_MIF);
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_DOE;
+       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_BKE);
+       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_COE);
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       /* Switch to MIP from Glue logic */
-       ioctl = intel_readw(shim,  SDW_SHIM_IOCTL(link_id));
+       /* at this point Master IP has full control of the I/Os */
+}
 
-       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_DOE);
+/* this needs to be called with shim_lock */
+static void intel_shim_master_ip_to_glue(struct sdw_intel *sdw)
+{
+       unsigned int link_id = sdw->instance;
+       void __iomem *shim = sdw->link_res->shim;
+       u16 ioctl;
+
+       /* Glue logic */
+       ioctl = intel_readw(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id));
+       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_BKE;
+       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_COE;
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_DO);
+       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_MIF);
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       ioctl |= (SDW_SHIM_IOCTL_MIF);
+       /* at this point Integration Glue has full control of the I/Os */
+}
+
+static int intel_shim_init(struct sdw_intel *sdw, bool clock_stop)
+{
+       void __iomem *shim = sdw->link_res->shim;
+       unsigned int link_id = sdw->instance;
+       int ret = 0;
+       u16 ioctl = 0, act = 0;
+
+       mutex_lock(sdw->link_res->shim_lock);
+
+       /* Initialize Shim */
+       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_BKE;
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_BKE);
-       ioctl &= ~(SDW_SHIM_IOCTL_COE);
+       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_WPDD;
+       intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
 
+       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_DO;
+       intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
+
+       ioctl |= SDW_SHIM_IOCTL_DOE;
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_IOCTL(link_id), ioctl);
+       usleep_range(10, 15);
+
+       intel_shim_glue_to_master_ip(sdw);
 
        act |= 0x1 << SDW_REG_SHIFT(SDW_SHIM_CTMCTL_DOAIS);
        act |= SDW_SHIM_CTMCTL_DACTQE;
        act |= SDW_SHIM_CTMCTL_DODS;
        intel_writew(shim, SDW_SHIM_CTMCTL(link_id), act);
+       usleep_range(10, 15);
 
-       /* Now set SyncPRD period */
-       sync_reg = intel_readl(shim, SDW_SHIM_SYNC);
-       sync_reg |= (SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD_VAL <<
-                       SDW_REG_SHIFT(SDW_SHIM_SYNC_SYNCPRD));
+       mutex_unlock(sdw->link_res->shim_lock);
+
+       return ret;
+}
+
+static void __maybe_unused intel_shim_wake(struct sdw_intel *sdw, bool wake_enable)
+{
+       void __iomem *shim = sdw->link_res->shim;
+       unsigned int link_id = sdw->instance;
+       u16 wake_en, wake_sts;
+
+       mutex_lock(sdw->link_res->shim_lock);
+       wake_en = intel_readw(shim, SDW_SHIM_WAKEEN);
+
+       if (wake_enable) {
+               /* Enable the wakeup */
+               wake_en |= (SDW_SHIM_WAKEEN_ENABLE << link_id);
+               intel_writew(shim, SDW_SHIM_WAKEEN, wake_en);
+       } else {
+               /* Disable the wake up interrupt */
+               wake_en &= ~(SDW_SHIM_WAKEEN_ENABLE << link_id);
+               intel_writew(shim, SDW_SHIM_WAKEEN, wake_en);
+
+               /* Clear wake status */
+               wake_sts = intel_readw(shim, SDW_SHIM_WAKESTS);
+               wake_sts |= (SDW_SHIM_WAKEEN_ENABLE << link_id);
+               intel_writew(shim, SDW_SHIM_WAKESTS_STATUS, wake_sts);
+       }
+       mutex_unlock(sdw->link_res->shim_lock);
+}
+
+static int __maybe_unused intel_link_power_down(struct sdw_intel *sdw)
+{
+       int link_control, spa_mask, cpa_mask;
+       unsigned int link_id = sdw->instance;
+       void __iomem *shim = sdw->link_res->shim;
+       u32 *shim_mask = sdw->link_res->shim_mask;
+       int ret = 0;
+
+       mutex_lock(sdw->link_res->shim_lock);
+
+       intel_shim_master_ip_to_glue(sdw);
+
+       /* Link power down sequence */
+       link_control = intel_readl(shim, SDW_SHIM_LCTL);
+       spa_mask = ~(SDW_SHIM_LCTL_SPA << link_id);
+       cpa_mask = (SDW_SHIM_LCTL_CPA << link_id);
+       link_control &=  spa_mask;
+
+       ret = intel_clear_bit(shim, SDW_SHIM_LCTL, link_control, cpa_mask);
+
+       if (!(*shim_mask & BIT(link_id)))
+               dev_err(sdw->cdns.dev,
+                       "%s: Unbalanced power-up/down calls\n", __func__);
+
+       *shim_mask &= ~BIT(link_id);
+
+       mutex_unlock(sdw->link_res->shim_lock);
 
-       /* Set SyncCPU bit */
-       sync_reg |= SDW_SHIM_SYNC_SYNCCPU;
-       ret = intel_clear_bit(shim, SDW_SHIM_SYNC, sync_reg,
-                             SDW_SHIM_SYNC_SYNCCPU);
        if (ret < 0)
-               dev_err(sdw->cdns.dev, "Failed to set sync period: %d\n", ret);
+               return ret;
 
-       return ret;
+       sdw->cdns.link_up = false;
+       return 0;
 }
 
 /*
@@ -566,11 +717,15 @@ static int intel_pre_bank_switch(struct sdw_bus *bus)
        if (!bus->multi_link)
                return 0;
 
+       mutex_lock(sdw->link_res->shim_lock);
+
        /* Read SYNC register */
        sync_reg = intel_readl(shim, SDW_SHIM_SYNC);
        sync_reg |= SDW_SHIM_SYNC_CMDSYNC << sdw->instance;
        intel_writel(shim, SDW_SHIM_SYNC, sync_reg);
 
+       mutex_unlock(sdw->link_res->shim_lock);
+
        return 0;
 }
 
@@ -585,6 +740,8 @@ static int intel_post_bank_switch(struct sdw_bus *bus)
        if (!bus->multi_link)
                return 0;
 
+       mutex_lock(sdw->link_res->shim_lock);
+
        /* Read SYNC register */
        sync_reg = intel_readl(shim, SDW_SHIM_SYNC);
 
@@ -596,9 +753,10 @@ static int intel_post_bank_switch(struct sdw_bus *bus)
         *
         * So, set the SYNCGO bit only if CMDSYNC bit is set for any Master.
         */
-       if (!(sync_reg & SDW_SHIM_SYNC_CMDSYNC_MASK))
-               return 0;
-
+       if (!(sync_reg & SDW_SHIM_SYNC_CMDSYNC_MASK)) {
+               ret = 0;
+               goto unlock;
+       }
        /*
         * Set SyncGO bit to synchronously trigger a bank switch for
         * all the masters. A write to SYNCGO bit clears CMDSYNC bit for all
@@ -608,6 +766,9 @@ static int intel_post_bank_switch(struct sdw_bus *bus)
 
        ret = intel_clear_bit(shim, SDW_SHIM_SYNC, sync_reg,
                              SDW_SHIM_SYNC_SYNCGO);
+unlock:
+       mutex_unlock(sdw->link_res->shim_lock);
+
        if (ret < 0)
                dev_err(sdw->cdns.dev, "Post bank switch failed: %d\n", ret);
 
@@ -1011,9 +1172,17 @@ static struct sdw_master_ops sdw_intel_ops = {
 
 static int intel_init(struct sdw_intel *sdw)
 {
+       bool clock_stop;
+
        /* Initialize shim and controller */
        intel_link_power_up(sdw);
-       intel_shim_init(sdw);
+
+       clock_stop = sdw_cdns_is_clock_stop(&sdw->cdns);
+
+       intel_shim_init(sdw, clock_stop);
+
+       if (clock_stop)
+               return 0;
 
        return sdw_cdns_init(&sdw->cdns);
 }
index 694117370ac30db3da0f42508b330c3e06b7f1d7..d6bdd4d63e08aa739e8b5b60f23d47ff98600ac3 100644 (file)
@@ -15,6 +15,8 @@
  * @irq: Interrupt line
  * @ops: Shim callback ops
  * @dev: device implementing hw_params and free callbacks
+ * @shim_lock: mutex to handle access to shared SHIM registers
+ * @shim_mask: global pointer to check SHIM register initialization
  */
 struct sdw_intel_link_res {
        struct platform_device *pdev;
@@ -25,6 +27,8 @@ struct sdw_intel_link_res {
        int irq;
        const struct sdw_intel_ops *ops;
        struct device *dev;
+       struct mutex *shim_lock; /* protect shared registers */
+       u32 *shim_mask;
 };
 
 struct sdw_intel {
index 3f2e884b4f6dd71874b76fdd35f97b513b99d336..f50a93130d12f2f054be3c1efb8308f4b054fd74 100644 (file)
@@ -180,6 +180,7 @@ static struct sdw_intel_ctx
        ctx->mmio_base = res->mmio_base;
        ctx->link_mask = res->link_mask;
        ctx->handle = res->handle;
+       mutex_init(&ctx->shim_lock);
 
        link = ctx->links;
        link_mask = ctx->link_mask;
@@ -201,6 +202,9 @@ static struct sdw_intel_ctx
                link->ops = res->ops;
                link->dev = res->dev;
 
+               link->shim_lock = &ctx->shim_lock;
+               link->shim_mask = &ctx->shim_mask;
+
                memset(&pdevinfo, 0, sizeof(pdevinfo));
 
                pdevinfo.parent = res->parent;
index 979b41b5dcb44bcdd647bcfbec0f05b7d43026de..120ffddc03d2cd25253d55e2934832d92ec779a0 100644 (file)
@@ -115,6 +115,7 @@ struct sdw_intel_slave_id {
  * links
  * @link_list: list to handle interrupts across all links
  * @shim_lock: mutex to handle concurrent rmw access to shared SHIM registers.
+ * @shim_mask: flags to track initialization of SHIM shared registers
  */
 struct sdw_intel_ctx {
        int count;
@@ -126,6 +127,7 @@ struct sdw_intel_ctx {
        struct sdw_intel_slave_id *ids;
        struct list_head link_list;
        struct mutex shim_lock; /* lock for access to shared SHIM registers */
+       u32 shim_mask;
 };
 
 /**