sys/dev/agp/agp_ati.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2005 Eric Anholt
   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  * Based on reading the Linux 2.6.8.1 driver by Dave Jones.
  27  *
  28  * $FreeBSD: src/sys/dev/agp/agp_ati.c,v 1.5 2007/11/12 21:51:36 jhb Exp $
  29  */
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/module.h>
  36 #include <sys/bus.h>
  37 #include <sys/lock.h>
  38 #include <sys/proc.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 <sys/bus.h>
  49 #include <sys/rman.h>
  50
  51 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  52
  53 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  54 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  55
  56 struct agp_ati_softc {
  57         struct agp_softc agp;
  58         struct resource *regs;  /* memory mapped control registers */
  59         bus_space_tag_t bst;    /* bus_space tag */
  60         bus_space_handle_t bsh; /* bus_space handle */
  61         u_int32_t       initial_aperture; /* aperture size at startup */
  62         char            is_rs300;
  63
  64         /* The GATT */
  65         u_int32_t       ag_entries;
  66         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  67         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  68         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  69 };
  70
  71
  72 static const char*
  73 agp_ati_match(device_t dev)
  74 {
  75         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE ||
  76             pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
  77                 return NULL;
  78
  79         if (agp_find_caps(dev) == 0)
  80                 return NULL;
  81
  82         switch (pci_get_devid(dev)) {
  83         case 0xcab01002:
  84                 return ("ATI RS100 AGP bridge");
  85         case 0xcab21002:
  86                 return ("ATI RS200 AGP bridge");
  87         case 0xcbb21002:
  88                 return ("ATI RS200M AGP bridge");
  89         case 0xcab31002:
  90                 return ("ATI RS250 AGP bridge");
  91         case 0x58301002:
  92                 return ("ATI RS300_100 AGP bridge");
  93         case 0x58311002:
  94                 return ("ATI RS300_133 AGP bridge");
  95         case 0x58321002:
  96                 return ("ATI RS300_166 AGP bridge");
  97         case 0x58331002:
  98                 return ("ATI RS300_200 AGP bridge");
  99         };
 100
 101         return NULL;
 102 }
 103
 104 static int
 105 agp_ati_probe(device_t dev)
 106 {
 107         const char *desc;
 108
 109         desc = agp_ati_match(dev);
 110         if (desc) {
 111                 device_verbose(dev);
 112                 device_set_desc(dev, desc);
 113                 return 0;
 114         }
 115
 116         return ENXIO;
 117 }
 118
 119 static int
 120 agp_ati_alloc_gatt(device_t dev)
 121 {
 122         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 123         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
 124         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
 125         u_int32_t apbase_offset;
 126         int i;
 127
 128         /* Alloc the GATT -- pointers to pages of AGP memory */
 129         sc->ag_entries = entries;
 130         sc->ag_virtual = kmalloc(entries * sizeof(u_int32_t), M_AGP,
 131             M_NOWAIT | M_ZERO);
 132         if (sc->ag_virtual == NULL) {
 133                 if (bootverbose)
 134                         device_printf(dev, "aperture allocation failed\n");
 135                 return ENOMEM;
 136         }
 137
 138         /* Alloc the page directory -- pointers to each page of the GATT */
 139         sc->ag_vdir = kmalloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_NOWAIT | M_ZERO);
 140         if (sc->ag_vdir == NULL) {
 141                 if (bootverbose)
 142                         device_printf(dev, "pagedir allocation failed\n");
 143                 kfree(sc->ag_virtual, M_AGP);
 144                 return ENOMEM;
 145         }
 146         sc->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t)sc->ag_vdir);
 147
 148         apbase_offset = pci_read_config(dev, AGP_APBASE, 4) >> 22;
 149         /* Fill in the pagedir's pointers to GATT pages */
 150         for (i = 0; i < sc->ag_entries / 1024; i++) {
 151                 vm_offset_t va;
 152                 vm_offset_t pa;
 153
 154                 va = ((vm_offset_t)sc->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 155                 pa = vtophys(va);
 156                 sc->ag_vdir[apbase_offset + i] = pa | 1;
 157         }
 158
 159         /*
 160          * Make sure the chipset can see everything.
 161          */
 162         agp_flush_cache();
 163
 164         return 0;
 165 }
 166
 167
 168 static int
 169 agp_ati_attach(device_t dev)
 170 {
 171         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 172         int error, rid;
 173         u_int32_t temp;
 174         u_int32_t apsize_reg, agpmode_reg;
 175
 176         error = agp_generic_attach(dev);
 177         if (error)
 178                 return error;
 179
 180         switch (pci_get_devid(dev)) {
 181         case 0xcab01002: /* ATI RS100 AGP bridge */
 182         case 0xcab21002: /* ATI RS200 AGP bridge */
 183         case 0xcbb21002: /* ATI RS200M AGP bridge */
 184         case 0xcab31002: /* ATI RS250 AGP bridge */
 185                 sc->is_rs300 = 0;
 186                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 187                 agpmode_reg = ATI_RS100_IG_AGPMODE;
 188                 break;
 189         case 0x58301002: /* ATI RS300_100 AGP bridge */
 190         case 0x58311002: /* ATI RS300_133 AGP bridge */
 191         case 0x58321002: /* ATI RS300_166 AGP bridge */
 192         case 0x58331002: /* ATI RS300_200 AGP bridge */
 193                 sc->is_rs300 = 1;
 194                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 195                 agpmode_reg = ATI_RS300_IG_AGPMODE;
 196                 break;
 197         default:
 198                 /* Unknown chipset */
 199                 return EINVAL;
 200         };
 201
 202         rid = ATI_GART_MMADDR;
 203         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, RF_ACTIVE);
 204         if (!sc->regs) {
 205                 agp_generic_detach(dev);
 206                 return ENOMEM;
 207         }
 208
 209         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 210         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 211
 212         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 213         if (sc->initial_aperture == 0) {
 214                 device_printf(dev, "bad initial aperture size, disabling\n");
 215                 return ENXIO;
 216         }
 217
 218         for (;;) {
 219                 if (agp_ati_alloc_gatt(dev) == 0)
 220                         break;
 221
 222                 /*
 223                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 224                  * aperture so that the gatt size reduces.
 225                  */
 226                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 227                         return ENOMEM;
 228         }
 229
 230         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 231         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp | 1, 4);
 232
 233         pci_write_config(dev, agpmode_reg, 0x20000, 4);
 234
 235         WRITE4(ATI_GART_FEATURE_ID, 0x00060000);
 236
 237         temp = pci_read_config(dev, 4, 4);      /* XXX: Magic reg# */
 238         pci_write_config(dev, 4, temp | (1 << 14), 4);
 239
 240         WRITE4(ATI_GART_BASE, sc->ag_pdir);
 241
 242         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 243
 244         return 0;
 245 }
 246
 247 static int
 248 agp_ati_detach(device_t dev)
 249 {
 250         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 251         u_int32_t apsize_reg, temp;
 252
 253         agp_free_cdev(dev);
 254
 255         if (sc->is_rs300)
 256                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 257         else
 258                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 259
 260         /* Clear the GATT base */
 261         WRITE4(ATI_GART_BASE, 0);
 262
 263         /* Put the aperture back the way it started. */
 264         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 265
 266         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 267         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp & ~1, 4);
 268
 269         kfree(sc->ag_vdir, M_AGP);
 270         kfree(sc->ag_virtual, M_AGP);
 271
 272         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, ATI_GART_MMADDR, sc->regs);
 273         agp_free_res(dev);
 274
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 static u_int32_t
 279 agp_ati_get_aperture(device_t dev)
 280 {
 281         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 282         int size_value;
 283
 284         if (sc->is_rs300)
 285                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS300_APSIZE, 4);
 286         else
 287                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS100_APSIZE, 4);
 288
 289         size_value = (size_value & 0x0000000e) >> 1;
 290         size_value = (32 * 1024 * 1024) << size_value;
 291
 292         return size_value;
 293 }
 294
 295 static int
 296 agp_ati_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 297 {
 298         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 299         int size_value;
 300         u_int32_t apsize_reg;
 301
 302         if (sc->is_rs300)
 303                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 304         else
 305                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 306
 307         size_value = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 308
 309         size_value &= ~0x0000000e;
 310         size_value |= (ffs(aperture / (32 * 1024 * 1024)) - 1) << 1;
 311
 312         pci_write_config(dev, apsize_reg, size_value, 4);
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 static int
 318 agp_ati_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 319 {
 320         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 321
 322         if (offset < 0 || offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 323                 return EINVAL;
 324
 325         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static int
 331 agp_ati_unbind_page(device_t dev, int offset)
 332 {
 333         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 334
 335         if (offset < 0 || offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 336                 return EINVAL;
 337
 338         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static void
 343 agp_ati_flush_tlb(device_t dev)
 344 {
 345         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 346
 347         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 348         WRITE4(ATI_GART_CACHE_CNTRL, 1);
 349         (void)READ4(ATI_GART_CACHE_CNTRL);
 350 }
 351
 352 static device_method_t agp_ati_methods[] = {
 353         /* Device interface */
 354         DEVMETHOD(device_probe,         agp_ati_probe),
 355         DEVMETHOD(device_attach,        agp_ati_attach),
 356         DEVMETHOD(device_detach,        agp_ati_detach),
 357         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 358         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 359         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 360
 361         /* AGP interface */
 362         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_ati_get_aperture),
 363         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_ati_set_aperture),
 364         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_ati_bind_page),
 365         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_ati_unbind_page),
 366         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_ati_flush_tlb),
 367         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 368         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 369         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 370         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 371         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 372
 373         { 0, 0 }
 374 };
 375
 376 static driver_t agp_ati_driver = {
 377         "agp",
 378         agp_ati_methods,
 379         sizeof(struct agp_ati_softc),
 380 };
 381
 382 static devclass_t agp_devclass;
 383
 384 DRIVER_MODULE(agp_ati, pci, agp_ati_driver, agp_devclass, NULL, NULL);
 385 MODULE_DEPEND(agp_ati, agp, 1, 1, 1);
 386 MODULE_DEPEND(agp_ati, pci, 1, 1, 1);