sys/platform/pc32/i386/k6_mem.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1999 Brian Fundakowski Feldman
   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/i386/i386/k6_mem.c,v 1.4.2.2 2002/09/16 21:58:41 dwmalone Exp $
  27  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/k6_mem.c,v 1.8 2006/12/23 00:27:03 swildner Exp $
  28  *
  29  */
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/ioccom.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/memrange.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/thread2.h>
  39
  40 #include <machine/md_var.h>
  41 #include <machine/psl.h>
  42 #include <machine/specialreg.h>
  43 #include <machine/lock.h>
  44
  45 /*
  46  * A K6-2 MTRR is defined as the highest 15 bits having the address, the next
  47  * 15 having the mask, the 1st bit being "write-combining" and the 0th bit
  48  * being "uncacheable".
  49  *
  50  *      Address             Mask        WC  UC
  51  * | XXXXXXXXXXXXXXX | XXXXXXXXXXXXXXX | X | X |
  52  *
  53  * There are two of these in the 64-bit UWCCR.
  54  */
  55
  56 /*
  57  * NOTE: I do _not_ comment my code unless it's truly necessary. Don't
  58  *       expect anything frivolous here, and do NOT touch my bit-shifts
  59  *       unless you want to break this.
  60  */
  61
  62 #define UWCCR 0xc0000085
  63
  64 #define k6_reg_get(reg, addr, mask, wc, uc)     do {                    \
  65                 addr = (reg) & 0xfffe0000;                              \
  66                 mask = ((reg) & 0x1fffc) >> 2;                          \
  67                 wc = ((reg) & 0x2) >> 1;                                \
  68                 uc = (reg) & 0x1;                                       \
  69         } while (0)
  70
  71 #define k6_reg_make(addr, mask, wc, uc)                                 \
  72                 ((addr) | ((mask) << 2) | ((wc) << 1) | uc)
  73
  74 static void k6_mrinit(struct mem_range_softc *sc);
  75 static int k6_mrset(struct mem_range_softc *, struct mem_range_desc *, int *);
  76 static __inline int k6_mrmake(struct mem_range_desc *, u_int32_t *);
  77 static void k6_mem_drvinit(void *);
  78
  79 static struct mem_range_ops k6_mrops = {
  80         k6_mrinit,
  81         k6_mrset,
  82         NULL
  83 };
  84
  85 static __inline int
  86 k6_mrmake(struct mem_range_desc *desc, u_int32_t *mtrr) {
  87         u_int32_t len = 0, wc, uc;
  88         int bit;
  89
  90         if (desc->mr_base &~ 0xfffe0000)
  91                 return EINVAL;
  92         if (desc->mr_len < 131072 || !powerof2(desc->mr_len))
  93                 return EINVAL;
  94         if (desc->mr_flags &~ (MDF_WRITECOMBINE|MDF_UNCACHEABLE|MDF_FORCE))
  95                 return EOPNOTSUPP;
  96
  97         for (bit = ffs(desc->mr_len >> 17) - 1; bit < 15; bit++)
  98                 len |= 1 << bit;
  99         wc = (desc->mr_flags & MDF_WRITECOMBINE) ? 1 : 0;
 100         uc = (desc->mr_flags & MDF_UNCACHEABLE) ? 1 : 0;
 101
 102         *mtrr = k6_reg_make(desc->mr_base, len, wc, uc);
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static void
 107 k6_mrinit(struct mem_range_softc *sc) {
 108         u_int64_t reg;
 109         u_int32_t addr, mask, wc, uc;
 110         int d;
 111
 112         sc->mr_cap = 0;
 113         sc->mr_ndesc = 2; /* XXX (BFF) For now, we only have one msr for this */
 114         sc->mr_desc = kmalloc(sc->mr_ndesc * sizeof(struct mem_range_desc),
 115                              M_MEMDESC, M_WAITOK);
 116         if (sc->mr_desc == NULL)
 117                 panic("k6_mrinit: malloc returns NULL");
 118         bzero(sc->mr_desc, sc->mr_ndesc * sizeof(struct mem_range_desc));
 119
 120         reg = rdmsr(UWCCR);
 121         for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++) {
 122                 u_int32_t one = (reg & (0xffffffff << (32 * d))) >> (32 * d);
 123
 124                 k6_reg_get(one, addr, mask, wc, uc);
 125                 sc->mr_desc[d].mr_base = addr;
 126                 sc->mr_desc[d].mr_len = ffs(mask) << 17;
 127                 if (wc)
 128                         sc->mr_desc[d].mr_flags |= MDF_WRITECOMBINE;
 129                 if (uc)
 130                         sc->mr_desc[d].mr_flags |= MDF_UNCACHEABLE;
 131         }
 132
 133         kprintf("K6-family MTRR support enabled (%d registers)\n", sc->mr_ndesc);
 134 }
 135
 136 static int
 137 k6_mrset(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *desc, int *arg) {
 138         u_int64_t reg;
 139         u_int32_t mtrr;
 140         int error, d;
 141
 142         switch (*arg) {
 143         case MEMRANGE_SET_UPDATE:
 144                 error = k6_mrmake(desc, &mtrr);
 145                 if (error)
 146                         return error;
 147                 for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++) {
 148                         if (!sc->mr_desc[d].mr_len) {
 149                                 sc->mr_desc[d] = *desc;
 150                                 goto out;
 151                         }
 152                         if (sc->mr_desc[d].mr_base == desc->mr_base &&
 153                             sc->mr_desc[d].mr_len == desc->mr_len)
 154                                 return EEXIST;
 155                 }
 156
 157                 return ENOSPC;
 158         case MEMRANGE_SET_REMOVE:
 159                 mtrr = 0;
 160                 for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++)
 161                         if (sc->mr_desc[d].mr_base == desc->mr_base &&
 162                             sc->mr_desc[d].mr_len == desc->mr_len) {
 163                                 bzero(&sc->mr_desc[d], sizeof(sc->mr_desc[d]));
 164                                 goto out;
 165                         }
 166
 167                 return ENOENT;
 168         default:
 169                 return EOPNOTSUPP;
 170         }
 171
 172 out:
 173
 174         mpintr_lock();
 175         wbinvd();
 176         reg = rdmsr(UWCCR);
 177         reg &= ~(0xffffffff << (32 * d));
 178         reg |= mtrr << (32 * d);
 179         wrmsr(UWCCR, reg);
 180         wbinvd();
 181         mpintr_unlock();
 182
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static void
 187 k6_mem_drvinit(void *unused) {
 188         if (!strcmp(cpu_vendor, "AuthenticAMD") &&
 189             (cpu_id & 0xf00) == 0x500 &&
 190                 ((cpu_id & 0xf0) > 0x80 ||
 191                     ((cpu_id & 0xf0) == 0x80 &&
 192                      (cpu_id & 0xf) > 0x7))
 193             )
 194                 mem_range_softc.mr_op = &k6_mrops;
 195 }
 196
 197 SYSINIT(k6memdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, k6_mem_drvinit, NULL)