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/dev/agp/agp_amd.c,v 1.25 2007/11/12 21:51:36 jhb Exp $
  27  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/systm.h>
  31 #include <sys/malloc.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/bus.h>
  34 #include <sys/lock.h>
  35 #include <sys/rman.h>
  36
  37 #include <bus/pci/pcivar.h>
  38 #include <bus/pci/pcireg.h>
  39 #include "agppriv.h"
  40 #include "agpreg.h"
  41
  42 #include <vm/vm.h>
  43 #include <vm/vm_object.h>
  44 #include <vm/pmap.h>
  45
  46 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  47
  48 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
  49 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  50 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  51 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  52
  53 struct agp_amd_gatt {
  54         u_int32_t       ag_entries;
  55         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  56         vm_offset_t     ag_physical;
  57         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  58         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  59 };
  60
  61 struct agp_amd_softc {
  62         struct agp_softc        agp;
  63         struct resource        *regs;   /* memory mapped control registers */
  64         bus_space_tag_t         bst;    /* bus_space tag */
  65         bus_space_handle_t      bsh;    /* bus_space handle */
  66         u_int32_t               initial_aperture; /* aperture size at startup */
  67         struct agp_amd_gatt    *gatt;
  68 };
  69
  70 static struct agp_amd_gatt *
  71 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
  72 {
  73         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
  74         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
  75         struct agp_amd_gatt *gatt;
  76         int i, npages, pdir_offset;
  77
  78         if (bootverbose)
  79                 device_printf(dev,
  80                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
  81                               apsize / (1024*1024));
  82
  83         gatt = kmalloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_INTWAIT);
  84
  85         /*
  86          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
  87          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
  88          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
  89          * directory.
  90          */
  91         gatt->ag_entries = entries;
  92         gatt->ag_virtual = kmalloc(entries * sizeof(u_int32_t),
  93                                   M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
  94
  95         /*
  96          * Allocate the page directory.
  97          */
  98         gatt->ag_vdir = kmalloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
  99
 100         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
 101         if(bootverbose)
 102                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %#lx\n",
 103                     (u_long)gatt->ag_pdir);
 104         /*
 105          * Allocate the gatt pages
 106          */
 107         gatt->ag_entries = entries;
 108         if(bootverbose)
 109                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n",
 110                         gatt->ag_entries);
 111
 112         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
 113
 114         /*
 115          * Map the pages of the GATT into the page directory.
 116          *
 117          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
 118          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
 119          * is and offset into the page directory, not an offset added to
 120          * the addresses of the gatt pages.
 121          */
 122
 123         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
 124
 125         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
 126                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
 127
 128         for (i = 0; i < npages; i++) {
 129                 vm_offset_t va;
 130                 vm_offset_t pa;
 131
 132                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 133                 pa = vtophys(va);
 134                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
 135         }
 136
 137         /*
 138          * Make sure the chipset can see everything.
 139          */
 140         agp_flush_cache();
 141
 142         return gatt;
 143 }
 144
 145 static void
 146 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
 147 {
 148         kfree(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 149         kfree(gatt->ag_vdir, M_AGP);
 150         kfree(gatt, M_AGP);
 151 }
 152
 153 static const char*
 154 agp_amd_match(device_t dev)
 155 {
 156         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
 157             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
 158                 return NULL;
 159
 160         if (agp_find_caps(dev) == 0)
 161                 return NULL;
 162
 163         switch (pci_get_devid(dev)) {
 164         case 0x70061022:
 165                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
 166         case 0x700e1022:
 167                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
 168         case 0x700c1022:
 169                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
 170         };
 171
 172         return NULL;
 173 }
 174
 175 static int
 176 agp_amd_probe(device_t dev)
 177 {
 178         const char *desc;
 179
 180         if (resource_disabled("agp", device_get_unit(dev)))
 181                 return (ENXIO);
 182         desc = agp_amd_match(dev);
 183         if (desc) {
 184                 device_verbose(dev);
 185                 device_set_desc(dev, desc);
 186                 return BUS_PROBE_DEFAULT;
 187         }
 188
 189         return ENXIO;
 190 }
 191
 192 static int
 193 agp_amd_attach(device_t dev)
 194 {
 195         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 196         struct agp_amd_gatt *gatt;
 197         int error, rid;
 198
 199         error = agp_generic_attach(dev);
 200         if (error)
 201                 return error;
 202
 203         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
 204         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 205                                           RF_ACTIVE);
 206         if (!sc->regs) {
 207                 agp_generic_detach(dev);
 208                 return ENOMEM;
 209         }
 210
 211         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 212         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 213
 214         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 215         if (sc->initial_aperture == 0) {
 216                 device_printf(dev, "bad initial aperture size, disabling\n");
 217                 return ENXIO;
 218         }
 219
 220         for (;;) {
 221                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
 222                 if (gatt)
 223                         break;
 224
 225                 /*
 226                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 227                  * aperture so that the gatt size reduces.
 228                  */
 229                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 230                         return ENOMEM;
 231         }
 232         sc->gatt = gatt;
 233
 234         /* Install the gatt. */
 235         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
 236
 237         /* Enable synchronisation between host and agp. */
 238         pci_write_config(dev,
 239                          AGP_AMD751_MODECTRL,
 240                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
 241
 242         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
 243         pci_write_config(dev,
 244                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
 245                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
 246
 247         /* Enable the TLB and flush */
 248         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 249                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 250         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 251
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 static int
 256 agp_amd_detach(device_t dev)
 257 {
 258         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 259
 260         agp_free_cdev(dev);
 261
 262         /* Disable the TLB.. */
 263         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 264                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 265
 266         /* Disable host-agp sync */
 267         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
 268
 269         /* Clear the GATT base */
 270         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
 271
 272         /* Put the aperture back the way it started. */
 273         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 274
 275         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
 276         agp_free_res(dev);
 277
 278         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
 279                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 static u_int32_t
 285 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
 286 {
 287         int vas;
 288
 289         /*
 290          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
 291          */
 292         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
 293         return (32*1024*1024) << vas;
 294 }
 295
 296 static int
 297 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 298 {
 299         int vas;
 300
 301         /*
 302          * Check for a power of two and make sure its within the
 303          * programmable range.
 304          */
 305         if (aperture & (aperture - 1)
 306             || aperture < 32*1024*1024
 307             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
 308                 return EINVAL;
 309
 310         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
 311
 312         /*
 313          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
 314          * set for the size value to be 'valid'
 315          */
 316         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
 317                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
 318                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
 319
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 static int
 324 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 325 {
 326         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 327
 328         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 329                 return EINVAL;
 330
 331         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 332
 333         /* invalidate the cache */
 334         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 static int
 339 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
 340 {
 341         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 342
 343         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 344                 return EINVAL;
 345
 346         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 static void
 351 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
 352 {
 353         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 354
 355         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 356         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
 357         do {
 358                 DELAY(1);
 359         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
 360 }
 361
 362 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
 363         /* Device interface */
 364         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
 365         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
 366         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
 367         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 368         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 369         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 370
 371         /* AGP interface */
 372         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
 373         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
 374         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
 375         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
 376         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
 377         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 378         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 379         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 380         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 381         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 382
 383         { 0, 0 }
 384 };
 385
 386 static driver_t agp_amd_driver = {
 387         "agp",
 388         agp_amd_methods,
 389         sizeof(struct agp_amd_softc),
 390 };
 391
 392 static devclass_t agp_devclass;
 393
 394 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, NULL, NULL);
 395 MODULE_DEPEND(agp_amd, agp, 1, 1, 1);
 396 MODULE_DEPEND(agp_amd, pci, 1, 1, 1);