hc
2024-03-25 edb30157bad0c0001c32b854271ace01d3b9a16a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
/** @file
  16550 and PL011 Serial Port library functions for Raspberry Pi
 
  Copyright (c) 2020, Pete Batard <pete@akeo.ie>
  Copyright (c) 2018, AMD Incorporated. All rights reserved.<BR>
  Copyright (c) 2014, Hewlett-Packard Development Company, L.P.<BR>
  Copyright (c) 2012 - 2016, ARM Ltd. All rights reserved.<BR>
  Copyright (c) 2008 - 2010, Apple Inc. All rights reserved.<BR>
  Copyright (c) 2006 - 2019, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>
 
  SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-Patent
 
**/
 
#include <Base.h>
#include <Library/IoLib.h>
#include <Library/PcdLib.h>
#include <Library/PL011UartClockLib.h>
#include <Library/PL011UartLib.h>
#include <Library/SerialPortLib.h>
 
#include "DualSerialPortLib.h"
 
/**
  Return the baud generator divisor to use for 16650 setup.
 
  @param  SerialBaudRate The desired baud rate.
 
  @return The baud generator divisor.
**/
STATIC
UINT32
SerialPortGetDivisor (
  UINT32  SerialBaudRate
)
{
  UINT32              BaseClockRate;
  UINT32              Divisor;
 
  BaseClockRate = PcdGet32 (PcdSerialClockRate);
 
  //
  // As per the BCM2xxx datasheets:
  // baudrate = system_clock_freq / (8 * (divisor + 1)).
  //
  Divisor = BaseClockRate / (SerialBaudRate * 8);
  if (Divisor != 0) {
    Divisor--;
  }
  return Divisor;
}
 
/**
  Initialize the serial device hardware.
 
  If no initialization is required, then return RETURN_SUCCESS.
  If the serial device was successfully initialized, then return RETURN_SUCCESS.
  If the serial device could not be initialized, then return RETURN_DEVICE_ERROR.
 
  @retval RETURN_SUCCESS        The serial device was initialized.
  @retval RETURN_DEVICE_ERROR   The serial device could not be initialized.
 
**/
RETURN_STATUS
EFIAPI
SerialPortInitialize (
  VOID
  )
{
  UINTN               SerialRegisterBase;
  UINT32              Divisor;
  UINT32              CurrentDivisor;
  BOOLEAN             Initialized;
  UINT64              BaudRate;
  UINT32              ReceiveFifoDepth;
  EFI_PARITY_TYPE     Parity;
  UINT8               DataBits;
  EFI_STOP_BITS_TYPE  StopBits;
 
  //
  // First thing we need to do is determine which of PL011 or miniUART is selected
  //
  if (!UsePl011UartSet) {
    UsePl011Uart = ((MmioRead32(GPIO_BASE_ADDRESS + 4) & 0x0003F000) == 0x00024000);
    UsePl011UartSet = TRUE;
  }
 
  if (UsePl011Uart) {
    BaudRate = FixedPcdGet64 (PcdUartDefaultBaudRate);
    ReceiveFifoDepth = 0;         // Use default FIFO depth
    Parity = (EFI_PARITY_TYPE)FixedPcdGet8 (PcdUartDefaultParity);
    DataBits = FixedPcdGet8 (PcdUartDefaultDataBits);
    StopBits = (EFI_STOP_BITS_TYPE) FixedPcdGet8 (PcdUartDefaultStopBits);
 
    return PL011UartInitializePort (
             PL011_UART_REGISTER_BASE,
             PL011UartClockGetFreq(),
             &BaudRate,
             &ReceiveFifoDepth,
             &Parity,
             &DataBits,
             &StopBits
             );
  } else {
    SerialRegisterBase = MINI_UART_REGISTER_BASE;
    Divisor = SerialPortGetDivisor (PcdGet32 (PcdSerialBaudRate));
 
    //
    // See if the serial port is already initialized
    //
    Initialized = TRUE;
    if ((SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR) & 0x3F) != (PcdGet8 (PcdSerialLineControl) & 0x3F)) {
      Initialized = FALSE;
    }
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR, (UINT8)(SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR) | B_UART_LCR_DLAB));
    CurrentDivisor =  SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_BAUD_HIGH) << 8;
    CurrentDivisor |= (UINT32) SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_BAUD_LOW);
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR, (UINT8)(SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR) & ~B_UART_LCR_DLAB));
    if (CurrentDivisor != Divisor) {
      Initialized = FALSE;
    }
    if (Initialized) {
      return RETURN_SUCCESS;
    }
 
    //
    // Wait for the serial port to be ready.
    // Verify that both the transmit FIFO and the shift register are empty.
    //
    while ((SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LSR) & (B_UART_LSR_TEMT | B_UART_LSR_TXRDY)) != (B_UART_LSR_TEMT | B_UART_LSR_TXRDY));
 
    //
    // Configure baud rate
    //
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR, B_UART_LCR_DLAB);
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_BAUD_HIGH, (UINT8) (Divisor >> 8));
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_BAUD_LOW, (UINT8) (Divisor & 0xff));
 
    //
    // Clear DLAB and configure Data Bits, Parity, and Stop Bits.
    // Strip reserved bits from PcdSerialLineControl
    //
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR, (UINT8)(PcdGet8 (PcdSerialLineControl) & 0x3F));
 
    //
    // Enable and reset FIFOs
    // Strip reserved bits from PcdSerialFifoControl
    //
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_FCR, 0x00);
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_FCR, (UINT8)(PcdGet8 (PcdSerialFifoControl) & (B_UART_FCR_FIFOE | B_UART_FCR_FIFO64)));
 
    //
    // Set FIFO Polled Mode by clearing IER after setting FCR
    //
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_IER, 0x00);
 
    //
    // Put Modem Control Register(MCR) into its reset state of 0x00.
    //
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR, 0x00);
 
    return RETURN_SUCCESS;
  }
}
 
/**
  Reads data from a serial device into a buffer.
 
  @param  Buffer           Pointer to the data buffer to store the data read from the serial device.
  @param  NumberOfBytes    Number of bytes to read from the serial device.
 
  @retval 0                NumberOfBytes is 0.
  @retval >0               The number of bytes read from the serial device.
                           If this value is less than NumberOfBytes, then the read operation failed.
 
**/
UINTN
EFIAPI
SerialPortRead (
  OUT UINT8     *Buffer,
  IN  UINTN     NumberOfBytes
  )
{
  UINTN  SerialRegisterBase;
  UINTN  Result;
  UINT8  Mcr;
 
  if (UsePl011Uart) {
    return PL011UartRead (PL011_UART_REGISTER_BASE, Buffer, NumberOfBytes);
  } else {
    if (NULL == Buffer) {
      return 0;
    }
 
    SerialRegisterBase = MINI_UART_REGISTER_BASE;
 
    Mcr = (UINT8)(SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR) & ~B_UART_MCR_RTS);
 
    for (Result = 0; NumberOfBytes-- != 0; Result++, Buffer++) {
      //
      // Wait for the serial port to have some data.
      //
      while ((SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LSR) & B_UART_LSR_RXRDY) == 0) {
        if (PcdGetBool (PcdSerialUseHardwareFlowControl)) {
          //
          // Set RTS to let the peer send some data
          //
          SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR, (UINT8)(Mcr | B_UART_MCR_RTS));
        }
      }
      if (PcdGetBool (PcdSerialUseHardwareFlowControl)) {
        //
        // Clear RTS to prevent peer from sending data
        //
        SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR, Mcr);
      }
 
      //
      // Read byte from the receive buffer.
      //
      *Buffer = SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_RXBUF);
    }
 
    return Result;
  }
}
 
/**
  Polls a serial device to see if there is any data waiting to be read.
 
  Polls aserial device to see if there is any data waiting to be read.
  If there is data waiting to be read from the serial device, then TRUE is returned.
  If there is no data waiting to be read from the serial device, then FALSE is returned.
 
  @retval TRUE             Data is waiting to be read from the serial device.
  @retval FALSE            There is no data waiting to be read from the serial device.
 
**/
BOOLEAN
EFIAPI
SerialPortPoll (
  VOID
  )
{
  UINTN  SerialRegisterBase;
 
  if (UsePl011Uart) {
    return PL011UartPoll (PL011_UART_REGISTER_BASE);
  } else {
    SerialRegisterBase = MINI_UART_REGISTER_BASE;
 
    //
    // Read the serial port status
    //
    if ((SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LSR) & B_UART_LSR_RXRDY) != 0) {
      if (PcdGetBool (PcdSerialUseHardwareFlowControl)) {
        //
        // Clear RTS to prevent peer from sending data
        //
        SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR, (UINT8)(SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR) & ~B_UART_MCR_RTS));
      }
      return TRUE;
    }
 
    if (PcdGetBool (PcdSerialUseHardwareFlowControl)) {
      //
      // Set RTS to let the peer send some data
      //
      SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR, (UINT8)(SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR) | B_UART_MCR_RTS));
    }
 
    return FALSE;
  }
}
 
/**
  Sets the control bits on a serial device.
 
  @param Control                Sets the bits of Control that are settable.
 
  @retval RETURN_SUCCESS        The new control bits were set on the serial device.
  @retval RETURN_UNSUPPORTED    The serial device does not support this operation.
  @retval RETURN_DEVICE_ERROR   The serial device is not functioning correctly.
 
**/
RETURN_STATUS
EFIAPI
SerialPortSetControl (
  IN UINT32 Control
  )
{
  UINTN SerialRegisterBase;
  UINT8 Mcr;
 
  if (UsePl011Uart) {
    return PL011UartSetControl (PL011_UART_REGISTER_BASE, Control);
  } else {
    //
    // First determine the parameter is invalid.
    //
    if ((Control & (~(EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND | EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY |
                      EFI_SERIAL_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE))) != 0) {
      return RETURN_UNSUPPORTED;
    }
 
    SerialRegisterBase = MINI_UART_REGISTER_BASE;
 
    //
    // Read the Modem Control Register.
    //
    Mcr = SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR);
    Mcr &= (~(B_UART_MCR_DTRC | B_UART_MCR_RTS));
 
    if ((Control & EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY) == EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY) {
      Mcr |= B_UART_MCR_DTRC;
    }
 
    if ((Control & EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND) == EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND) {
      Mcr |= B_UART_MCR_RTS;
    }
 
    //
    // Write the Modem Control Register.
    //
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR, Mcr);
 
    return RETURN_SUCCESS;
  }
}
 
/**
  Retrieve the status of the control bits on a serial device.
 
  @param Control                A pointer to return the current control signals from the serial device.
 
  @retval RETURN_SUCCESS        The control bits were read from the serial device.
  @retval RETURN_UNSUPPORTED    The serial device does not support this operation.
  @retval RETURN_DEVICE_ERROR   The serial device is not functioning correctly.
 
**/
RETURN_STATUS
EFIAPI
SerialPortGetControl (
  OUT UINT32 *Control
  )
{
  UINTN SerialRegisterBase;
  UINT8 Msr;
  UINT8 Mcr;
  UINT8 Lsr;
 
  if (UsePl011Uart) {
    return PL011UartGetControl (PL011_UART_REGISTER_BASE, Control);
  } else {
    SerialRegisterBase = MINI_UART_REGISTER_BASE;
 
    *Control = 0;
 
    //
    // Read the Modem Status Register.
    //
    Msr = SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MSR);
 
    if ((Msr & B_UART_MSR_CTS) == B_UART_MSR_CTS) {
      *Control |= EFI_SERIAL_CLEAR_TO_SEND;
    }
 
    if ((Msr & B_UART_MSR_DSR) == B_UART_MSR_DSR) {
      *Control |= EFI_SERIAL_DATA_SET_READY;
    }
 
    if ((Msr & B_UART_MSR_RI) == B_UART_MSR_RI) {
      *Control |= EFI_SERIAL_RING_INDICATE;
    }
 
    if ((Msr & B_UART_MSR_DCD) == B_UART_MSR_DCD) {
      *Control |= EFI_SERIAL_CARRIER_DETECT;
    }
 
    //
    // Read the Modem Control Register.
    //
    Mcr = SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_MCR);
 
    if ((Mcr & B_UART_MCR_DTRC) == B_UART_MCR_DTRC) {
      *Control |= EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY;
    }
 
    if ((Mcr & B_UART_MCR_RTS) == B_UART_MCR_RTS) {
      *Control |= EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND;
    }
 
    if (PcdGetBool (PcdSerialUseHardwareFlowControl)) {
      *Control |= EFI_SERIAL_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE;
    }
 
    //
    // Read the Line Status Register.
    //
    Lsr = SerialPortReadRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LSR);
 
    if ((Lsr & (B_UART_LSR_TEMT | B_UART_LSR_TXRDY)) == (B_UART_LSR_TEMT | B_UART_LSR_TXRDY)) {
      *Control |= EFI_SERIAL_OUTPUT_BUFFER_EMPTY;
    }
 
    if ((Lsr & B_UART_LSR_RXRDY) == 0) {
      *Control |= EFI_SERIAL_INPUT_BUFFER_EMPTY;
    }
 
    return RETURN_SUCCESS;
  }
}
 
/**
  Sets the baud rate, receive FIFO depth, transmit/receice time out, parity,
  data bits, and stop bits on a serial device.
 
  @param BaudRate           The requested baud rate. A BaudRate value of 0 will use the
                            device's default interface speed.
                            On output, the value actually set.
  @param ReveiveFifoDepth   The requested depth of the FIFO on the receive side of the
                            serial interface. A ReceiveFifoDepth value of 0 will use
                            the device's default FIFO depth.
                            On output, the value actually set.
  @param Timeout            The requested time out for a single character in microseconds.
                            This timeout applies to both the transmit and receive side of the
                            interface. A Timeout value of 0 will use the device's default time
                            out value.
                            On output, the value actually set.
  @param Parity             The type of parity to use on this serial device. A Parity value of
                            DefaultParity will use the device's default parity value.
                            On output, the value actually set.
  @param DataBits           The number of data bits to use on the serial device. A DataBits
                            vaule of 0 will use the device's default data bit setting.
                            On output, the value actually set.
  @param StopBits           The number of stop bits to use on this serial device. A StopBits
                            value of DefaultStopBits will use the device's default number of
                            stop bits.
                            On output, the value actually set.
 
  @retval RETURN_SUCCESS            The new attributes were set on the serial device.
  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The serial device does not support this operation.
  @retval RETURN_INVALID_PARAMETER  One or more of the attributes has an unsupported value.
  @retval RETURN_DEVICE_ERROR       The serial device is not functioning correctly.
 
**/
RETURN_STATUS
EFIAPI
SerialPortSetAttributes (
  IN OUT UINT64             *BaudRate,
  IN OUT UINT32             *ReceiveFifoDepth,
  IN OUT UINT32             *Timeout,
  IN OUT EFI_PARITY_TYPE    *Parity,
  IN OUT UINT8              *DataBits,
  IN OUT EFI_STOP_BITS_TYPE *StopBits
  )
{
  UINTN     SerialRegisterBase;
  UINT32    SerialBaudRate;
  UINTN     Divisor;
  UINT8     Lcr;
  UINT8     LcrData;
  UINT8     LcrParity;
  UINT8     LcrStop;
 
  if (UsePl011Uart) {
    return PL011UartInitializePort (
             PL011_UART_REGISTER_BASE,
             PL011UartClockGetFreq(),
             BaudRate,
             ReceiveFifoDepth,
             Parity,
             DataBits,
             StopBits
             );
  } else {
    SerialRegisterBase = MINI_UART_REGISTER_BASE;
 
    //
    // Check for default settings and fill in actual values.
    //
    if (*BaudRate == 0) {
      *BaudRate = PcdGet32 (PcdSerialBaudRate);
    }
    SerialBaudRate = (UINT32) *BaudRate;
 
    if (*DataBits == 0) {
      LcrData = (UINT8) (PcdGet8 (PcdSerialLineControl) & 0x3);
      *DataBits = LcrData + 5;
    } else {
      if ((*DataBits < 5) || (*DataBits > 8)) {
        return RETURN_INVALID_PARAMETER;
      }
      //
      // Map 5..8 to 0..3
      //
      LcrData = (UINT8) (*DataBits - (UINT8) 5);
    }
 
    if (*Parity == DefaultParity) {
      LcrParity = (UINT8) ((PcdGet8 (PcdSerialLineControl) >> 3) & 0x7);
      switch (LcrParity) {
        case 0:
          *Parity = NoParity;
          break;
 
        case 3:
          *Parity = EvenParity;
          break;
 
        case 1:
          *Parity = OddParity;
          break;
 
        case 7:
          *Parity = SpaceParity;
          break;
 
        case 5:
          *Parity = MarkParity;
          break;
 
        default:
          break;
      }
    } else {
      switch (*Parity) {
        case NoParity:
          LcrParity = 0;
          break;
 
        case EvenParity:
          LcrParity = 3;
          break;
 
        case OddParity:
          LcrParity = 1;
          break;
 
        case SpaceParity:
          LcrParity = 7;
          break;
 
        case MarkParity:
          LcrParity = 5;
          break;
 
        default:
          return RETURN_INVALID_PARAMETER;
      }
    }
 
    if (*StopBits == DefaultStopBits) {
      LcrStop = (UINT8) ((PcdGet8 (PcdSerialLineControl) >> 2) & 0x1);
      switch (LcrStop) {
        case 0:
          *StopBits = OneStopBit;
          break;
 
        case 1:
          if (*DataBits == 5) {
            *StopBits = OneFiveStopBits;
          } else {
            *StopBits = TwoStopBits;
          }
          break;
 
        default:
          break;
      }
    } else {
      switch (*StopBits) {
        case OneStopBit:
          LcrStop = 0;
          break;
 
        case OneFiveStopBits:
        case TwoStopBits:
          LcrStop = 1;
          break;
 
        default:
          return RETURN_INVALID_PARAMETER;
      }
    }
 
    //
    // Configure baud rate
    //
    Divisor = SerialPortGetDivisor (SerialBaudRate);
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR, B_UART_LCR_DLAB);
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_BAUD_HIGH, (UINT8) (Divisor >> 8));
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_BAUD_LOW, (UINT8) (Divisor & 0xff));
 
    //
    // Clear DLAB and configure Data Bits, Parity, and Stop Bits.
    // Strip reserved bits from line control value
    //
    Lcr = (UINT8) ((LcrParity << 3) | (LcrStop << 2) | LcrData);
    SerialPortWriteRegister (SerialRegisterBase, R_UART_LCR, (UINT8) (Lcr & 0x3F));
 
    return RETURN_SUCCESS;
  }
}