01c5b56ee91d970478ed16b833ba71ef2e1306ec
[dragonfly.git] / sys / dev / agp / agp_amd.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2000 Doug Rabson
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  *
26  *      $FreeBSD: src/sys/pci/agp_amd.c,v 1.3.2.4 2002/04/25 23:41:36 cokane Exp $
27  *      $DragonFly: src/sys/dev/agp/agp_amd.c,v 1.4 2003/12/09 19:40:56 dillon Exp $
28  */
29
30 #include "opt_bus.h"
31 #include "opt_pci.h"
32
33 #include <sys/param.h>
34 #include <sys/systm.h>
35 #include <sys/malloc.h>
36 #include <sys/kernel.h>
37 #include <sys/bus.h>
38 #include <sys/lock.h>
39
40 #include <bus/pci/pcivar.h>
41 #include <bus/pci/pcireg.h>
42 #include "agppriv.h"
43 #include "agpreg.h"
44
45 #include <vm/vm.h>
46 #include <vm/vm_object.h>
47 #include <vm/pmap.h>
48 #include <machine/clock.h>
49 #include <machine/bus.h>
50 #include <machine/resource.h>
51 #include <sys/rman.h>
52
53 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
54
55 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
56 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
57 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
58 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
59
60 struct agp_amd_gatt {
61         u_int32_t       ag_entries;
62         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
63         vm_offset_t     ag_physical;
64         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
65         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
66 };
67
68 struct agp_amd_softc {
69         struct agp_softc agp;
70         struct resource *regs;  /* memory mapped control registers */
71         bus_space_tag_t bst;    /* bus_space tag */
72         bus_space_handle_t bsh; /* bus_space handle */
73         u_int32_t       initial_aperture; /* aperture size at startup */
74         struct agp_amd_gatt *gatt;
75 };
76
77 static struct agp_amd_gatt *
78 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
79 {
80         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
81         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
82         struct agp_amd_gatt *gatt;
83         int i, npages, pdir_offset;
84
85         if (bootverbose)
86                 device_printf(dev,
87                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
88                               apsize / (1024*1024));
89
90         gatt = malloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_NOWAIT);
91         if (!gatt)
92                 return 0;
93
94         /*
95          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
96          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
97          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
98          * directory.
99          */
100         gatt->ag_entries = entries;
101         gatt->ag_virtual = malloc(entries * sizeof(u_int32_t),
102                                   M_AGP, M_NOWAIT);
103         if (!gatt->ag_virtual) {
104                 if (bootverbose)
105                         device_printf(dev, "allocation failed\n");
106                 free(gatt, M_AGP);
107                 return 0;
108         }
109         bzero(gatt->ag_virtual, entries * sizeof(u_int32_t));
110
111         /*
112          * Allocate the page directory.
113          */
114         gatt->ag_vdir = malloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_NOWAIT);
115
116         if (!gatt->ag_vdir) {
117                 if (bootverbose)
118                         device_printf(dev,
119                                       "failed to allocate page directory\n");
120                 free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
121                 free(gatt, M_AGP);
122                 return 0;
123         }
124         bzero(gatt->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
125         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
126         if(bootverbose)
127                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %8x\n",
128                                 (vm_offset_t)gatt->ag_pdir);
129         /*
130          * Allocate the gatt pages
131          */
132         gatt->ag_entries = entries;
133         if(bootverbose)
134                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n", 
135                         gatt->ag_entries);
136         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
137
138         /*
139          * Map the pages of the GATT into the page directory.
140          *
141          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
142          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
143          * is and offset into the page directory, not an offset added to
144          * the addresses of the gatt pages.
145          */
146
147         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
148
149         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
150                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
151
152         for (i = 0; i < npages; i++) {
153                 vm_offset_t va;
154                 vm_offset_t pa;
155
156                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
157                 pa = vtophys(va);
158                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
159         }
160
161         /*
162          * Make sure the chipset can see everything.
163          */
164         agp_flush_cache();
165
166         return gatt;
167 }
168
169 static void
170 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
171 {
172         free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
173         free(gatt->ag_vdir, M_AGP);
174         free(gatt, M_AGP);
175 }
176
177 static const char*
178 agp_amd_match(device_t dev)
179 {
180         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
181             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
182                 return NULL;
183
184         if (agp_find_caps(dev) == 0)
185                 return NULL;
186
187         switch (pci_get_devid(dev)) {
188
189         case 0x70061022:
190                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
191         
192         case 0x700e1022:
193                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
194
195         case 0x700c1022:
196                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
197
198         };
199
200         return NULL;
201 }
202
203 static int
204 agp_amd_probe(device_t dev)
205 {
206         const char *desc;
207
208         desc = agp_amd_match(dev);
209         if (desc) {
210                 device_verbose(dev);
211                 device_set_desc(dev, desc);
212                 return 0;
213         }
214
215         return ENXIO;
216 }
217
218 static int
219 agp_amd_attach(device_t dev)
220 {
221         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
222         struct agp_amd_gatt *gatt;
223         int error, rid;
224
225         error = agp_generic_attach(dev);
226         if (error)
227                 return error;
228
229         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
230         sc->regs = bus_alloc_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
231                                       0, ~0, 1, RF_ACTIVE);
232         if (!sc->regs) {
233                 agp_generic_detach(dev);
234                 return ENOMEM;
235         }
236
237         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
238         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
239
240         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
241         if (sc->initial_aperture == 0) {
242                 device_printf(dev, "bad initial aperture size, disabling\n");
243                 return ENXIO;
244         }
245
246         for (;;) {
247                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
248                 if (gatt)
249                         break;
250
251                 /*
252                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
253                  * aperture so that the gatt size reduces.
254                  */
255                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
256                         return ENOMEM;
257         }
258         sc->gatt = gatt;
259
260         /* Install the gatt. */
261         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
262         
263         /* Enable synchronisation between host and agp. */
264         pci_write_config(dev,
265                          AGP_AMD751_MODECTRL,
266                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
267
268         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
269         pci_write_config(dev,
270                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
271                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
272
273         /* Enable the TLB and flush */
274         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
275                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
276         AGP_FLUSH_TLB(dev);
277
278         return 0;
279 }
280
281 static int
282 agp_amd_detach(device_t dev)
283 {
284         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
285         int error;
286
287         error = agp_generic_detach(dev);
288         if (error)
289                 return error;
290
291         /* Disable the TLB.. */
292         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
293                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
294         
295         /* Disable host-agp sync */
296         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
297         
298         /* Clear the GATT base */
299         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
300
301         /* Put the aperture back the way it started. */
302         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
303
304         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
305
306         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
307                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
308
309         return 0;
310 }
311
312 static u_int32_t
313 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
314 {
315         int vas;
316
317         /*
318          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
319          */
320         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
321         return (32*1024*1024) << vas;
322 }
323
324 static int
325 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
326 {
327         int vas;
328
329         /*
330          * Check for a power of two and make sure its within the
331          * programmable range.
332          */
333         if (aperture & (aperture - 1)
334             || aperture < 32*1024*1024
335             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
336                 return EINVAL;
337
338         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
339         
340         /* 
341          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
342          * set for the size value to be 'valid'
343          */
344         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
345                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
346                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
347
348         return 0;
349 }
350
351 static int
352 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
353 {
354         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
355
356         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
357                 return EINVAL;
358
359         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
360
361         /* invalidate the cache */
362         AGP_FLUSH_TLB(dev);
363         return 0;
364 }
365
366 static int
367 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
368 {
369         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
370
371         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
372                 return EINVAL;
373
374         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
375         return 0;
376 }
377
378 static void
379 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
380 {
381         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
382
383         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
384         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
385         do {
386                 DELAY(1);
387         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
388 }
389
390 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
391         /* Device interface */
392         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
393         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
394         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
395         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
396         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
397         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
398
399         /* AGP interface */
400         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
401         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
402         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
403         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
404         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
405         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
406         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
407         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
408         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
409         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
410
411         { 0, 0 }
412 };
413
414 static driver_t agp_amd_driver = {
415         "agp",
416         agp_amd_methods,
417         sizeof(struct agp_amd_softc),
418 };
419
420 static devclass_t agp_devclass;
421
422 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, 0, 0);
423 MODULE_DEPEND(agp_amd, agp, 1, 1, 1);
424 MODULE_DEPEND(agp_amd, pci, 1, 1, 1);