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 1.16 2009/03/17 00:48:11 jkim
  27  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/kernel.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/lock.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/memrange.h>
  35
  36 #include <machine/cputypes.h>
  37 #include <machine/md_var.h>
  38 #include <machine/specialreg.h>
  39
  40 /*
  41  * A K6-2 MTRR is defined as the highest 15 bits having the address, the next
  42  * 15 having the mask, the 1st bit being "write-combining" and the 0th bit
  43  * being "uncacheable".
  44  *
  45  *      Address             Mask        WC  UC
  46  * | XXXXXXXXXXXXXXX | XXXXXXXXXXXXXXX | X | X |
  47  *
  48  * There are two of these in the 64-bit UWCCR.
  49  */
  50
  51 #define UWCCR 0xc0000085
  52
  53 #define K6_REG_GET(reg, addr, mask, wc, uc) do {                        \
  54                 addr = (reg) & 0xfffe0000;                              \
  55                 mask = ((reg) & 0x1fffc) >> 2;                          \
  56                 wc = ((reg) & 0x2) >> 1;                                \
  57                 uc = (reg) & 0x1;                                       \
  58         } while (0)
  59
  60 #define K6_REG_MAKE(addr, mask, wc, uc)                                 \
  61         ((addr) | ((mask) << 2) | ((wc) << 1) | uc)
  62
  63 static void     k6_mrinit(struct mem_range_softc *sc);
  64 static int      k6_mrset(struct mem_range_softc *, struct mem_range_desc *,
  65                     int *);
  66 static __inline int k6_mrmake(struct mem_range_desc *, u_int32_t *);
  67 static void     k6_mem_drvinit(void *);
  68
  69 static struct mem_range_ops k6_mrops =
  70 {
  71         k6_mrinit,
  72         k6_mrset,
  73         NULL,
  74         NULL
  75 };
  76
  77 static __inline int
  78 k6_mrmake(struct mem_range_desc *desc, u_int32_t *mtrr)
  79 {
  80         u_int32_t len = 0, wc, uc;
  81         register int bit;
  82
  83         if (desc->mr_base &~ 0xfffe0000)
  84                 return (EINVAL);
  85         if (desc->mr_len < 131072 || !powerof2(desc->mr_len))
  86                 return (EINVAL);
  87         if (desc->mr_flags &~ (MDF_WRITECOMBINE|MDF_UNCACHEABLE|MDF_FORCE))
  88                 return (EOPNOTSUPP);
  89
  90         for (bit = ffs(desc->mr_len >> 17) - 1; bit < 15; bit++)
  91                 len |= 1 << bit;
  92         wc = (desc->mr_flags & MDF_WRITECOMBINE) ? 1 : 0;
  93         uc = (desc->mr_flags & MDF_UNCACHEABLE) ? 1 : 0;
  94
  95         *mtrr = K6_REG_MAKE(desc->mr_base, len, wc, uc);
  96         return (0);
  97 }
  98
  99 static void
 100 k6_mrinit(struct mem_range_softc *sc)
 101 {
 102         u_int64_t reg;
 103         u_int32_t addr, mask, wc, uc;
 104         int d;
 105
 106         sc->mr_cap = 0;
 107         sc->mr_ndesc = 2; /* XXX (BFF) For now, we only have one msr for this */
 108         sc->mr_desc = kmalloc(sc->mr_ndesc * sizeof(struct mem_range_desc),
 109             M_MEMDESC, M_NOWAIT | M_ZERO);
 110         if (sc->mr_desc == NULL)
 111                 panic("k6_mrinit: malloc returns NULL");
 112
 113         reg = rdmsr(UWCCR);
 114         for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++) {
 115                 u_int32_t one = (reg & (0xffffffff << (32 * d))) >> (32 * d);
 116
 117                 K6_REG_GET(one, addr, mask, wc, uc);
 118                 sc->mr_desc[d].mr_base = addr;
 119                 sc->mr_desc[d].mr_len = ffs(mask) << 17;
 120                 if (wc)
 121                         sc->mr_desc[d].mr_flags |= MDF_WRITECOMBINE;
 122                 if (uc)
 123                         sc->mr_desc[d].mr_flags |= MDF_UNCACHEABLE;
 124         }
 125
 126         kprintf("K6-family MTRR support enabled (%d registers)\n", sc->mr_ndesc);
 127 }
 128
 129 static int
 130 k6_mrset(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *desc, int *arg)
 131 {
 132         u_int64_t reg;
 133         u_int32_t mtrr;
 134         int error, d;
 135
 136         switch (*arg) {
 137         case MEMRANGE_SET_UPDATE:
 138                 error = k6_mrmake(desc, &mtrr);
 139                 if (error)
 140                         return (error);
 141                 for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++) {
 142                         if (!sc->mr_desc[d].mr_len) {
 143                                 sc->mr_desc[d] = *desc;
 144                                 goto out;
 145                         }
 146                         if (sc->mr_desc[d].mr_base == desc->mr_base &&
 147                             sc->mr_desc[d].mr_len == desc->mr_len)
 148                                 return (EEXIST);
 149                 }
 150                 return (ENOSPC);
 151         case MEMRANGE_SET_REMOVE:
 152                 mtrr = 0;
 153                 for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++)
 154                         if (sc->mr_desc[d].mr_base == desc->mr_base &&
 155                             sc->mr_desc[d].mr_len == desc->mr_len) {
 156                                 bzero(&sc->mr_desc[d], sizeof(sc->mr_desc[d]));
 157                                 goto out;
 158                         }
 159                 return (ENOENT);
 160         default:
 161                 return (EOPNOTSUPP);
 162         }
 163 out:
 164         mpintr_lock();
 165         wbinvd();
 166         reg = rdmsr(UWCCR);
 167         reg &= ~(0xffffffff << (32 * d));
 168         reg |= mtrr << (32 * d);
 169         wrmsr(UWCCR, reg);
 170         wbinvd();
 171         mpintr_unlock();
 172
 173         return (0);
 174 }
 175
 176 static void
 177 k6_mem_drvinit(void *unused)
 178 {
 179
 180         if (cpu_vendor_id != CPU_VENDOR_AMD)
 181                 return;
 182         if ((cpu_id & 0xf00) != 0x500)
 183                 return;
 184         if ((cpu_id & 0xf0) < 0x80 ||
 185             ((cpu_id & 0xf0) == 0x80 && (cpu_id & 0xf) <= 0x7))
 186                 return;
 187         mem_range_softc.mr_op = &k6_mrops;
 188 }
 189 SYSINIT(k6memdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, k6_mem_drvinit, NULL);