sys/i386/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/i386/i386/Attic/k6_mem.c,v 1.2 2003/06/17 04:28:35 dillon 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
  38 #include <machine/md_var.h>
  39 #include <machine/specialreg.h>
  40
  41 /*
  42  * A K6-2 MTRR is defined as the highest 15 bits having the address, the next
  43  * 15 having the mask, the 1st bit being "write-combining" and the 0th bit
  44  * being "uncacheable".
  45  *
  46  *      Address             Mask        WC  UC
  47  * | XXXXXXXXXXXXXXX | XXXXXXXXXXXXXXX | X | X |
  48  *
  49  * There are two of these in the 64-bit UWCCR.
  50  */
  51
  52 /*
  53  * NOTE: I do _not_ comment my code unless it's truly necessary. Don't
  54  *       expect anything frivolous here, and do NOT touch my bit-shifts
  55  *       unless you want to break this.
  56  */
  57
  58 #define UWCCR 0xc0000085
  59
  60 #define k6_reg_get(reg, addr, mask, wc, uc)     do {                    \
  61                 addr = (reg) & 0xfffe0000;                              \
  62                 mask = ((reg) & 0x1fffc) >> 2;                          \
  63                 wc = ((reg) & 0x2) >> 1;                                \
  64                 uc = (reg) & 0x1;                                       \
  65         } while (0)
  66
  67 #define k6_reg_make(addr, mask, wc, uc)                                 \
  68                 ((addr) | ((mask) << 2) | ((wc) << 1) | uc)
  69
  70 static void k6_mrinit(struct mem_range_softc *sc);
  71 static int k6_mrset(struct mem_range_softc *, struct mem_range_desc *, int *);
  72 static __inline int k6_mrmake(struct mem_range_desc *, u_int32_t *);
  73 static void k6_mem_drvinit(void *);
  74
  75 static struct mem_range_ops k6_mrops = {
  76         k6_mrinit,
  77         k6_mrset,
  78         NULL
  79 };
  80
  81 static __inline int
  82 k6_mrmake(struct mem_range_desc *desc, u_int32_t *mtrr) {
  83         u_int32_t len = 0, wc, uc;
  84         register int bit;
  85
  86         if (desc->mr_base &~ 0xfffe0000)
  87                 return EINVAL;
  88         if (desc->mr_len < 131072 || !powerof2(desc->mr_len))
  89                 return EINVAL;
  90         if (desc->mr_flags &~ (MDF_WRITECOMBINE|MDF_UNCACHEABLE|MDF_FORCE))
  91                 return EOPNOTSUPP;
  92
  93         for (bit = ffs(desc->mr_len >> 17) - 1; bit < 15; bit++)
  94                 len |= 1 << bit;
  95         wc = (desc->mr_flags & MDF_WRITECOMBINE) ? 1 : 0;
  96         uc = (desc->mr_flags & MDF_UNCACHEABLE) ? 1 : 0;
  97
  98         *mtrr = k6_reg_make(desc->mr_base, len, wc, uc);
  99         return 0;
 100 }
 101
 102 static void
 103 k6_mrinit(struct mem_range_softc *sc) {
 104         u_int64_t reg;
 105         u_int32_t addr, mask, wc, uc;
 106         int d;
 107
 108         sc->mr_cap = 0;
 109         sc->mr_ndesc = 2; /* XXX (BFF) For now, we only have one msr for this */
 110         sc->mr_desc = malloc(sc->mr_ndesc * sizeof(struct mem_range_desc),
 111                              M_MEMDESC, M_NOWAIT);
 112         if (sc->mr_desc == NULL)
 113                 panic("k6_mrinit: malloc returns NULL");
 114         bzero(sc->mr_desc, sc->mr_ndesc * sizeof(struct mem_range_desc));
 115
 116         reg = rdmsr(UWCCR);
 117         for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++) {
 118                 u_int32_t one = (reg & (0xffffffff << (32 * d))) >> (32 * d);
 119
 120                 k6_reg_get(one, addr, mask, wc, uc);
 121                 sc->mr_desc[d].mr_base = addr;
 122                 sc->mr_desc[d].mr_len = ffs(mask) << 17;
 123                 if (wc)
 124                         sc->mr_desc[d].mr_flags |= MDF_WRITECOMBINE;
 125                 if (uc)
 126                         sc->mr_desc[d].mr_flags |= MDF_UNCACHEABLE;
 127         }
 128
 129         printf("K6-family MTRR support enabled (%d registers)\n", sc->mr_ndesc);
 130 }
 131
 132 static int
 133 k6_mrset(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *desc, int *arg) {
 134         u_int64_t reg;
 135         u_int32_t mtrr;
 136         int error, d;
 137
 138         switch (*arg) {
 139         case MEMRANGE_SET_UPDATE:
 140                 error = k6_mrmake(desc, &mtrr);
 141                 if (error)
 142                         return error;
 143                 for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++) {
 144                         if (!sc->mr_desc[d].mr_len) {
 145                                 sc->mr_desc[d] = *desc;
 146                                 goto out;
 147                         }
 148                         if (sc->mr_desc[d].mr_base == desc->mr_base &&
 149                             sc->mr_desc[d].mr_len == desc->mr_len)
 150                                 return EEXIST;
 151                 }
 152
 153                 return ENOSPC;
 154         case MEMRANGE_SET_REMOVE:
 155                 mtrr = 0;
 156                 for (d = 0; d < sc->mr_ndesc; d++)
 157                         if (sc->mr_desc[d].mr_base == desc->mr_base &&
 158                             sc->mr_desc[d].mr_len == desc->mr_len) {
 159                                 bzero(&sc->mr_desc[d], sizeof(sc->mr_desc[d]));
 160                                 goto out;
 161                         }
 162
 163                 return ENOENT;
 164         default:
 165                 return EOPNOTSUPP;
 166         }
 167
 168 out:
 169
 170         disable_intr();
 171         wbinvd();
 172         reg = rdmsr(UWCCR);
 173         reg &= ~(0xffffffff << (32 * d));
 174         reg |= mtrr << (32 * d);
 175         wrmsr(UWCCR, reg);
 176         wbinvd();
 177         enable_intr();
 178
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 static void
 183 k6_mem_drvinit(void *unused) {
 184         if (!strcmp(cpu_vendor, "AuthenticAMD") &&
 185             (cpu_id & 0xf00) == 0x500 &&
 186                 ((cpu_id & 0xf0) > 0x80 ||
 187                     ((cpu_id & 0xf0) == 0x80 &&
 188                      (cpu_id & 0xf) > 0x7))
 189             )
 190                 mem_range_softc.mr_op = &k6_mrops;
 191 }
 192
 193 SYSINIT(k6memdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, k6_mem_drvinit, NULL)