treewide: remove redundant IS_ERR() before error code check
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / networking / sfp-phylink.rst
blobd753a309f9d120bb58ef5c5e996209278889ec90
1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
3 =======
4 phylink
5 =======
7 Overview
8 ========
10 phylink is a mechanism to support hot-pluggable networking modules
11 directly connected to a MAC without needing to re-initialise the
12 adapter on hot-plug events.
14 phylink supports conventional phylib-based setups, fixed link setups
15 and SFP (Small Formfactor Pluggable) modules at present.
17 Modes of operation
18 ==================
20 phylink has several modes of operation, which depend on the firmware
21 settings.
23 1. PHY mode
25    In PHY mode, we use phylib to read the current link settings from
26    the PHY, and pass them to the MAC driver.  We expect the MAC driver
27    to configure exactly the modes that are specified without any
28    negotiation being enabled on the link.
30 2. Fixed mode
32    Fixed mode is the same as PHY mode as far as the MAC driver is
33    concerned.
35 3. In-band mode
37    In-band mode is used with 802.3z, SGMII and similar interface modes,
38    and we are expecting to use and honor the in-band negotiation or
39    control word sent across the serdes channel.
41 By example, what this means is that:
43 .. code-block:: none
45   &eth {
46     phy = <&phy>;
47     phy-mode = "sgmii";
48   };
50 does not use in-band SGMII signalling.  The PHY is expected to follow
51 exactly the settings given to it in its :c:func:`mac_config` function.
52 The link should be forced up or down appropriately in the
53 :c:func:`mac_link_up` and :c:func:`mac_link_down` functions.
55 .. code-block:: none
57   &eth {
58     managed = "in-band-status";
59     phy = <&phy>;
60     phy-mode = "sgmii";
61   };
63 uses in-band mode, where results from the PHY's negotiation are passed
64 to the MAC through the SGMII control word, and the MAC is expected to
65 acknowledge the control word.  The :c:func:`mac_link_up` and
66 :c:func:`mac_link_down` functions must not force the MAC side link
67 up and down.
69 Rough guide to converting a network driver to sfp/phylink
70 =========================================================
72 This guide briefly describes how to convert a network driver from
73 phylib to the sfp/phylink support.  Please send patches to improve
74 this documentation.
76 1. Optionally split the network driver's phylib update function into
77    three parts dealing with link-down, link-up and reconfiguring the
78    MAC settings. This can be done as a separate preparation commit.
80    An example of this preparation can be found in git commit fc548b991fb0.
82 2. Replace::
84         select FIXED_PHY
85         select PHYLIB
87    with::
89         select PHYLINK
91    in the driver's Kconfig stanza.
93 3. Add::
95         #include <linux/phylink.h>
97    to the driver's list of header files.
99 4. Add::
101         struct phylink *phylink;
102         struct phylink_config phylink_config;
104    to the driver's private data structure.  We shall refer to the
105    driver's private data pointer as ``priv`` below, and the driver's
106    private data structure as ``struct foo_priv``.
108 5. Replace the following functions:
110    .. flat-table::
111     :header-rows: 1
112     :widths: 1 1
113     :stub-columns: 0
115     * - Original function
116       - Replacement function
117     * - phy_start(phydev)
118       - phylink_start(priv->phylink)
119     * - phy_stop(phydev)
120       - phylink_stop(priv->phylink)
121     * - phy_mii_ioctl(phydev, ifr, cmd)
122       - phylink_mii_ioctl(priv->phylink, ifr, cmd)
123     * - phy_ethtool_get_wol(phydev, wol)
124       - phylink_ethtool_get_wol(priv->phylink, wol)
125     * - phy_ethtool_set_wol(phydev, wol)
126       - phylink_ethtool_set_wol(priv->phylink, wol)
127     * - phy_disconnect(phydev)
128       - phylink_disconnect_phy(priv->phylink)
130    Please note that some of these functions must be called under the
131    rtnl lock, and will warn if not. This will normally be the case,
132    except if these are called from the driver suspend/resume paths.
134 6. Add/replace ksettings get/set methods with:
136    .. code-block:: c
138     static int foo_ethtool_set_link_ksettings(struct net_device *dev,
139                                              const struct ethtool_link_ksettings *cmd)
140     {
141         struct foo_priv *priv = netdev_priv(dev);
143         return phylink_ethtool_ksettings_set(priv->phylink, cmd);
144     }
146     static int foo_ethtool_get_link_ksettings(struct net_device *dev,
147                                              struct ethtool_link_ksettings *cmd)
148     {
149         struct foo_priv *priv = netdev_priv(dev);
151         return phylink_ethtool_ksettings_get(priv->phylink, cmd);
152     }
154 7. Replace the call to:
156         phy_dev = of_phy_connect(dev, node, link_func, flags, phy_interface);
158    and associated code with a call to:
160         err = phylink_of_phy_connect(priv->phylink, node, flags);
162    For the most part, ``flags`` can be zero; these flags are passed to
163    the of_phy_attach() inside this function call if a PHY is specified
164    in the DT node ``node``.
166    ``node`` should be the DT node which contains the network phy property,
167    fixed link properties, and will also contain the sfp property.
169    The setup of fixed links should also be removed; these are handled
170    internally by phylink.
172    of_phy_connect() was also passed a function pointer for link updates.
173    This function is replaced by a different form of MAC updates
174    described below in (8).
176    Manipulation of the PHY's supported/advertised happens within phylink
177    based on the validate callback, see below in (8).
179    Note that the driver no longer needs to store the ``phy_interface``,
180    and also note that ``phy_interface`` becomes a dynamic property,
181    just like the speed, duplex etc. settings.
183    Finally, note that the MAC driver has no direct access to the PHY
184    anymore; that is because in the phylink model, the PHY can be
185    dynamic.
187 8. Add a :c:type:`struct phylink_mac_ops <phylink_mac_ops>` instance to
188    the driver, which is a table of function pointers, and implement
189    these functions. The old link update function for
190    :c:func:`of_phy_connect` becomes three methods: :c:func:`mac_link_up`,
191    :c:func:`mac_link_down`, and :c:func:`mac_config`. If step 1 was
192    performed, then the functionality will have been split there.
194    It is important that if in-band negotiation is used,
195    :c:func:`mac_link_up` and :c:func:`mac_link_down` do not prevent the
196    in-band negotiation from completing, since these functions are called
197    when the in-band link state changes - otherwise the link will never
198    come up.
200    The :c:func:`validate` method should mask the supplied supported mask,
201    and ``state->advertising`` with the supported ethtool link modes.
202    These are the new ethtool link modes, so bitmask operations must be
203    used. For an example, see drivers/net/ethernet/marvell/mvneta.c.
205    The :c:func:`mac_link_state` method is used to read the link state
206    from the MAC, and report back the settings that the MAC is currently
207    using. This is particularly important for in-band negotiation
208    methods such as 1000base-X and SGMII.
210    The :c:func:`mac_config` method is used to update the MAC with the
211    requested state, and must avoid unnecessarily taking the link down
212    when making changes to the MAC configuration.  This means the
213    function should modify the state and only take the link down when
214    absolutely necessary to change the MAC configuration.  An example
215    of how to do this can be found in :c:func:`mvneta_mac_config` in
216    drivers/net/ethernet/marvell/mvneta.c.
218    For further information on these methods, please see the inline
219    documentation in :c:type:`struct phylink_mac_ops <phylink_mac_ops>`.
221 9. Remove calls to of_parse_phandle() for the PHY,
222    of_phy_register_fixed_link() for fixed links etc. from the probe
223    function, and replace with:
225    .. code-block:: c
227         struct phylink *phylink;
228         priv->phylink_config.dev = &dev.dev;
229         priv->phylink_config.type = PHYLINK_NETDEV;
231         phylink = phylink_create(&priv->phylink_config, node, phy_mode, &phylink_ops);
232         if (IS_ERR(phylink)) {
233                 err = PTR_ERR(phylink);
234                 fail probe;
235         }
237         priv->phylink = phylink;
239    and arrange to destroy the phylink in the probe failure path as
240    appropriate and the removal path too by calling:
242    .. code-block:: c
244         phylink_destroy(priv->phylink);
246 10. Arrange for MAC link state interrupts to be forwarded into
247     phylink, via:
249     .. code-block:: c
251         phylink_mac_change(priv->phylink, link_is_up);
253     where ``link_is_up`` is true if the link is currently up or false
254     otherwise. If a MAC is unable to provide these interrupts, then
255     it should set ``priv->phylink_config.pcs_poll = true;`` in step 9.
257 11. Verify that the driver does not call::
259         netif_carrier_on()
260         netif_carrier_off()
262    as these will interfere with phylink's tracking of the link state,
263    and cause phylink to omit calls via the :c:func:`mac_link_up` and
264    :c:func:`mac_link_down` methods.
266 Network drivers should call phylink_stop() and phylink_start() via their
267 suspend/resume paths, which ensures that the appropriate
268 :c:type:`struct phylink_mac_ops <phylink_mac_ops>` methods are called
269 as necessary.
271 For information describing the SFP cage in DT, please see the binding
272 documentation in the kernel source tree
273 ``Documentation/devicetree/bindings/net/sff,sfp.txt``