Initial import from FreeBSD RELENG_4:
[dragonfly.git] / sys / dev / agp / agp_i810.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2000 Doug Rabson
3  * Copyright (c) 2000 Ruslan Ermilov
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25  * SUCH DAMAGE.
26  *
27  *      $FreeBSD: src/sys/pci/agp_i810.c,v 1.1.2.5 2002/09/15 08:45:41 anholt Exp $
28  */
29
30 /*
31  * Fixes for 830/845G support: David Dawes <dawes@xfree86.org>
32  */
33
34 #include "opt_bus.h"
35 #include "opt_pci.h"
36
37 #include <sys/param.h>
38 #include <sys/systm.h>
39 #include <sys/malloc.h>
40 #include <sys/kernel.h>
41 #include <sys/bus.h>
42 #include <sys/lock.h>
43
44 #include <pci/pcivar.h>
45 #include <pci/pcireg.h>
46 #include <pci/agppriv.h>
47 #include <pci/agpreg.h>
48
49 #include <vm/vm.h>
50 #include <vm/vm_object.h>
51 #include <vm/vm_page.h>
52 #include <vm/vm_pageout.h>
53 #include <vm/pmap.h>
54
55 #include <machine/bus.h>
56 #include <machine/resource.h>
57 #include <sys/rman.h>
58
59 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
60
61 #define READ1(off)      bus_space_read_1(sc->bst, sc->bsh, off)
62 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
63 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
64
65 #define CHIP_I810 0     /* i810/i815 */
66 #define CHIP_I830 1     /* i830/i845 */
67
68 struct agp_i810_softc {
69         struct agp_softc agp;
70         u_int32_t initial_aperture;     /* aperture size at startup */
71         struct agp_gatt *gatt;
72         int chiptype;                   /* i810-like or i830 */
73         u_int32_t dcache_size;          /* i810 only */
74         u_int32_t stolen;               /* number of i830/845 gtt entries for stolen memory */
75         device_t bdev;                  /* bridge device */
76         struct resource *regs;          /* memory mapped GC registers */
77         bus_space_tag_t bst;            /* bus_space tag */
78         bus_space_handle_t bsh;         /* bus_space handle */
79 };
80
81 static const char*
82 agp_i810_match(device_t dev)
83 {
84         if (pci_get_class(dev) != PCIC_DISPLAY
85             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_DISPLAY_VGA)
86                 return NULL;
87
88         switch (pci_get_devid(dev)) {
89         case 0x71218086:
90                 return ("Intel 82810 (i810 GMCH) SVGA controller");
91
92         case 0x71238086:
93                 return ("Intel 82810-DC100 (i810-DC100 GMCH) SVGA controller");
94
95         case 0x71258086:
96                 return ("Intel 82810E (i810E GMCH) SVGA controller");
97
98         case 0x11328086:
99                 return ("Intel 82815 (i815 GMCH) SVGA controller");
100
101         case 0x35778086:
102                 return ("Intel 82830 (i830M GMCH) SVGA controller");
103
104         case 0x25628086:
105                 return ("Intel 82845 (i845 GMCH) SVGA controller");
106         };
107
108         return NULL;
109 }
110
111 /*
112  * Find bridge device.
113  */
114 static device_t
115 agp_i810_find_bridge(device_t dev)
116 {
117         device_t *children, child;
118         int nchildren, i;
119         u_int32_t devid;
120
121         /*
122          * Calculate bridge device's ID.
123          */
124         devid = pci_get_devid(dev);
125         switch (devid) {
126         case 0x71218086:
127         case 0x71238086:
128         case 0x71258086:
129                 devid -= 0x10000;
130                 break;
131
132         case 0x11328086:
133         case 0x35778086:
134         case 0x25628086:
135                 devid -= 0x20000;
136                 break;
137         };
138         if (device_get_children(device_get_parent(dev), &children, &nchildren))
139                 return 0;
140
141         for (i = 0; i < nchildren; i++) {
142                 child = children[i];
143
144                 if (pci_get_devid(child) == devid) {
145                         free(children, M_TEMP);
146                         return child;
147                 }
148         }
149         free(children, M_TEMP);
150         return 0;
151 }
152
153 static int
154 agp_i810_probe(device_t dev)
155 {
156         const char *desc;
157
158         desc = agp_i810_match(dev);
159         if (desc) {
160                 device_t bdev;
161                 u_int8_t smram;
162                 int devid = pci_get_devid(dev);
163
164                 bdev = agp_i810_find_bridge(dev);
165                 if (!bdev) {
166                         if (bootverbose)
167                                 printf("I810: can't find bridge device\n");
168                         return ENXIO;
169                 }
170
171                 /*
172                  * checking whether internal graphics device has been activated.
173                  */
174                 if ( (devid != 0x35778086 ) &&
175                      (devid != 0x25628086 ) ) {
176                         smram = pci_read_config(bdev, AGP_I810_SMRAM, 1);
177                         if ((smram & AGP_I810_SMRAM_GMS)
178                             == AGP_I810_SMRAM_GMS_DISABLED) {
179                                 if (bootverbose)
180                                         printf("I810: disabled, not probing\n");
181                                 return ENXIO;
182                         }
183                 } else {        /* I830MG */
184                         unsigned int gcc1;
185                         gcc1 = pci_read_config(bdev, AGP_I830_GCC1, 1);
186                         if ((gcc1 & AGP_I830_GCC1_DEV2) == AGP_I830_GCC1_DEV2_DISABLED) {
187                                 if (bootverbose)
188                                         printf("I830: disabled, not probing\n");
189                                         return ENXIO;
190                         }
191                 }
192
193                 device_verbose(dev);
194                 device_set_desc(dev, desc);
195                 return 0;
196         }
197
198         return ENXIO;
199 }
200
201 static int
202 agp_i810_attach(device_t dev)
203 {
204         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
205         struct agp_gatt *gatt;
206         int error, rid;
207
208         sc->bdev = agp_i810_find_bridge(dev);
209         if (!sc->bdev)
210                 return ENOENT;
211
212         error = agp_generic_attach(dev);
213         if (error)
214                 return error;
215
216         switch (pci_get_devid(dev)) {
217         case 0x71218086:
218         case 0x71238086:
219         case 0x71258086:
220         case 0x11328086:
221                 sc->chiptype = CHIP_I810;
222                 break;
223         case 0x35778086:
224         case 0x25628086:
225                 sc->chiptype = CHIP_I830;
226                 break;
227         };
228
229         /* Same for i810 and i830 */
230         rid = AGP_I810_MMADR;
231         sc->regs = bus_alloc_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
232                                       0, ~0, 1, RF_ACTIVE);
233         if (!sc->regs) {
234                 agp_generic_detach(dev);
235                 return ENOMEM;
236         }
237         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
238         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
239
240         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
241
242         gatt = malloc( sizeof(struct agp_gatt), M_AGP, M_NOWAIT);
243         if (!gatt) {
244                 agp_generic_detach(dev);
245                 return ENOMEM;
246         }
247         sc->gatt = gatt;
248
249         gatt->ag_entries = AGP_GET_APERTURE(dev) >> AGP_PAGE_SHIFT;
250
251         if ( sc->chiptype == CHIP_I810 ) {
252                 /* Some i810s have on-chip memory called dcache */
253                 if (READ1(AGP_I810_DRT) & AGP_I810_DRT_POPULATED)
254                         sc->dcache_size = 4 * 1024 * 1024;
255                 else
256                         sc->dcache_size = 0;
257
258                 /* According to the specs the gatt on the i810 must be 64k */
259                 gatt->ag_virtual = contigmalloc( 64 * 1024, M_AGP, 0, 
260                                         0, ~0, PAGE_SIZE, 0);
261                 if (!gatt->ag_virtual) {
262                         if (bootverbose)
263                                 device_printf(dev, "contiguous allocation failed\n");
264                         free(gatt, M_AGP);
265                         agp_generic_detach(dev);
266                         return ENOMEM;
267                 }
268                 bzero(gatt->ag_virtual, gatt->ag_entries * sizeof(u_int32_t));
269         
270                 gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
271                 agp_flush_cache();
272                 /* Install the GATT. */
273                 WRITE4(AGP_I810_PGTBL_CTL, gatt->ag_physical | 1);
274         } else {
275                 /* The i830 automatically initializes the 128k gatt on boot. */
276                 unsigned int gcc1, pgtblctl;
277                 
278                 gcc1 = pci_read_config(sc->bdev, AGP_I830_GCC1, 1);
279                 switch (gcc1 & AGP_I830_GCC1_GMS) {
280                         case AGP_I830_GCC1_GMS_STOLEN_512:
281                                 sc->stolen = (512 - 132) * 1024 / 4096;
282                                 break;
283                         case AGP_I830_GCC1_GMS_STOLEN_1024: 
284                                 sc->stolen = (1024 - 132) * 1024 / 4096;
285                                 break;
286                         case AGP_I830_GCC1_GMS_STOLEN_8192: 
287                                 sc->stolen = (8192 - 132) * 1024 / 4096;
288                                 break;
289                         default:
290                                 sc->stolen = 0;
291                                 device_printf(dev, "unknown memory configuration, disabling\n");
292                                 agp_generic_detach(dev);
293                                 return EINVAL;
294                 }
295                 if (sc->stolen > 0)
296                         device_printf(dev, "detected %dk stolen memory\n", sc->stolen * 4);
297                 device_printf(dev, "aperture size is %dM\n", sc->initial_aperture / 1024 / 1024);
298
299                 /* GATT address is already in there, make sure it's enabled */
300                 pgtblctl = READ4(AGP_I810_PGTBL_CTL);
301 #if 0
302                 device_printf(dev, "PGTBL_CTL is 0x%08x\n", pgtblctl);
303 #endif
304                 pgtblctl |= 1;
305                 WRITE4(AGP_I810_PGTBL_CTL, pgtblctl);
306
307                 gatt->ag_physical = pgtblctl & ~1;
308         }
309
310         /*
311          * Make sure the chipset can see everything.
312          */
313         agp_flush_cache();
314
315         return 0;
316 }
317
318 static int
319 agp_i810_detach(device_t dev)
320 {
321         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
322         int error;
323
324         error = agp_generic_detach(dev);
325         if (error)
326                 return error;
327
328         /* Clear the GATT base. */
329         if ( sc->chiptype == CHIP_I810 ) {
330                 WRITE4(AGP_I810_PGTBL_CTL, 0);
331         } else {
332                 unsigned int pgtblctl;
333                 pgtblctl = READ4(AGP_I810_PGTBL_CTL);
334                 pgtblctl &= ~1;
335                 WRITE4(AGP_I810_PGTBL_CTL, pgtblctl);
336         }
337
338         /* Put the aperture back the way it started. */
339         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
340
341         if ( sc->chiptype == CHIP_I810 ) {
342                 contigfree(sc->gatt->ag_virtual, 64 * 1024, M_AGP);
343         }
344         free(sc->gatt, M_AGP);
345
346         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
347                              AGP_I810_MMADR, sc->regs);
348
349         return 0;
350 }
351
352 static u_int32_t
353 agp_i810_get_aperture(device_t dev)
354 {
355         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
356
357         if ( sc->chiptype == CHIP_I810 ) {
358                 u_int16_t miscc;
359                 miscc = pci_read_config(sc->bdev, AGP_I810_MISCC, 2);
360                 if ((miscc & AGP_I810_MISCC_WINSIZE) == AGP_I810_MISCC_WINSIZE_32)
361                         return 32 * 1024 * 1024;
362                 else
363                         return 64 * 1024 * 1024;
364         } else {        /* I830 */
365                 unsigned int gcc1;
366
367                 gcc1 = pci_read_config(sc->bdev, AGP_I830_GCC1, 2);
368                 if ((gcc1 & AGP_I830_GCC1_GMASIZE) == AGP_I830_GCC1_GMASIZE_64)
369                         return 64 * 1024 * 1024;
370                 else
371                         return 128 * 1024 * 1024;
372         }
373 }
374
375 static int
376 agp_i810_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
377 {
378         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
379         u_int16_t miscc;
380
381         if ( sc->chiptype == CHIP_I810 ) {
382                 /*
383                  * Double check for sanity.
384                  */
385                 if (aperture != 32 * 1024 * 1024 && aperture != 64 * 1024 * 1024) {
386                         device_printf(dev, "bad aperture size %d\n", aperture);
387                         return EINVAL;
388                 }
389         
390                 miscc = pci_read_config(sc->bdev, AGP_I810_MISCC, 2);
391                 miscc &= ~AGP_I810_MISCC_WINSIZE;
392                 if (aperture == 32 * 1024 * 1024)
393                         miscc |= AGP_I810_MISCC_WINSIZE_32;
394                 else
395                         miscc |= AGP_I810_MISCC_WINSIZE_64;
396         
397                 pci_write_config(sc->bdev, AGP_I810_MISCC, miscc, 2);
398         } else {        /* I830 */
399                 unsigned int gcc1;
400
401                 if (aperture != 64 * 1024 * 1024 && aperture != 128 * 1024 * 1024) {
402                         device_printf(dev, "bad aperture size %d\n", aperture);
403                         return EINVAL;
404                 }
405                 gcc1 = pci_read_config(sc->bdev, AGP_I830_GCC1, 2);
406                 gcc1 &= ~AGP_I830_GCC1_GMASIZE;
407                 if (aperture == 64 * 1024 * 1024)
408                         gcc1 |= AGP_I830_GCC1_GMASIZE_64;
409                 else
410                         gcc1 |= AGP_I830_GCC1_GMASIZE_128;
411
412                 pci_write_config(sc->bdev, AGP_I830_GCC1, gcc1, 2);
413         }
414
415         return 0;
416 }
417
418 static int
419 agp_i810_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
420 {
421         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
422
423         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT)) {
424                 device_printf(dev, "failed: offset is 0x%08x, shift is %d, entries is %d\n", offset, AGP_PAGE_SHIFT, sc->gatt->ag_entries);
425                 return EINVAL;
426         }
427
428         if ( sc->chiptype == CHIP_I830 ) {
429                 if ( (offset >> AGP_PAGE_SHIFT) < sc->stolen ) {
430                         device_printf(dev, "trying to bind into stolen memory");
431                         return EINVAL;
432                 }
433         }
434
435         WRITE4(AGP_I810_GTT + (offset >> AGP_PAGE_SHIFT) * 4, physical | 1);
436         return 0;
437 }
438
439 static int
440 agp_i810_unbind_page(device_t dev, int offset)
441 {
442         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
443
444         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
445                 return EINVAL;
446
447         if ( sc->chiptype == CHIP_I830 ) {
448                 if ( (offset >> AGP_PAGE_SHIFT) < sc->stolen ) {
449                         device_printf(dev, "trying to unbind from stolen memory");
450                         return EINVAL;
451                 }
452         }
453
454         WRITE4(AGP_I810_GTT + (offset >> AGP_PAGE_SHIFT) * 4, 0);
455         return 0;
456 }
457
458 /*
459  * Writing via memory mapped registers already flushes all TLBs.
460  */
461 static void
462 agp_i810_flush_tlb(device_t dev)
463 {
464 }
465
466 static int
467 agp_i810_enable(device_t dev, u_int32_t mode)
468 {
469
470         return 0;
471 }
472
473 static struct agp_memory *
474 agp_i810_alloc_memory(device_t dev, int type, vm_size_t size)
475 {
476         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
477         struct agp_memory *mem;
478
479         if ((size & (AGP_PAGE_SIZE - 1)) != 0)
480                 return 0;
481
482         if (sc->agp.as_allocated + size > sc->agp.as_maxmem)
483                 return 0;
484
485         if (type == 1) {
486                 /*
487                  * Mapping local DRAM into GATT.
488                  */
489                 if ( sc->chiptype == CHIP_I830 )
490                         return 0;
491                 if (size != sc->dcache_size)
492                         return 0;
493         } else if (type == 2) {
494                 /*
495                  * Bogus mapping of a single page for the hardware cursor.
496                  */
497                 if (size != AGP_PAGE_SIZE)
498                         return 0;
499         }
500
501         mem = malloc(sizeof *mem, M_AGP, M_WAITOK);
502         mem->am_id = sc->agp.as_nextid++;
503         mem->am_size = size;
504         mem->am_type = type;
505         if (type != 1)
506                 mem->am_obj = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT,
507                                                  atop(round_page(size)));
508         else
509                 mem->am_obj = 0;
510
511         if (type == 2) {
512                 /*
513                  * Allocate and wire down the page now so that we can
514                  * get its physical address.
515                  */
516                 vm_page_t m;
517                 m = vm_page_grab(mem->am_obj, 0, VM_ALLOC_ZERO|VM_ALLOC_RETRY);
518                 if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
519                         vm_page_zero_fill(m);
520                 vm_page_wire(m);
521                 mem->am_physical = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
522                 vm_page_wakeup(m);
523         } else {
524                 mem->am_physical = 0;
525         }
526
527         mem->am_offset = 0;
528         mem->am_is_bound = 0;
529         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->agp.as_memory, mem, am_link);
530         sc->agp.as_allocated += size;
531
532         return mem;
533 }
534
535 static int
536 agp_i810_free_memory(device_t dev, struct agp_memory *mem)
537 {
538         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
539
540         if (mem->am_is_bound)
541                 return EBUSY;
542
543         if (mem->am_type == 2) {
544                 /*
545                  * Unwire the page which we wired in alloc_memory.
546                  */
547                 vm_page_t m = vm_page_lookup(mem->am_obj, 0);
548                 vm_page_unwire(m, 0);
549         }
550
551         sc->agp.as_allocated -= mem->am_size;
552         TAILQ_REMOVE(&sc->agp.as_memory, mem, am_link);
553         if (mem->am_obj)
554                 vm_object_deallocate(mem->am_obj);
555         free(mem, M_AGP);
556         return 0;
557 }
558
559 static int
560 agp_i810_bind_memory(device_t dev, struct agp_memory *mem,
561                      vm_offset_t offset)
562 {
563         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
564         vm_offset_t i;
565
566         if (mem->am_type != 1)
567                 return agp_generic_bind_memory(dev, mem, offset);
568
569         if ( sc->chiptype == CHIP_I830 )
570                 return EINVAL;
571
572         for (i = 0; i < mem->am_size; i += AGP_PAGE_SIZE) {
573                 WRITE4(AGP_I810_GTT + (offset >> AGP_PAGE_SHIFT) * 4,
574                        i | 3);
575         }
576
577         return 0;
578 }
579
580 static int
581 agp_i810_unbind_memory(device_t dev, struct agp_memory *mem)
582 {
583         struct agp_i810_softc *sc = device_get_softc(dev);
584         vm_offset_t i;
585
586         if (mem->am_type != 1)
587                 return agp_generic_unbind_memory(dev, mem);
588
589         if ( sc->chiptype == CHIP_I830 )
590                 return EINVAL;
591
592         for (i = 0; i < mem->am_size; i += AGP_PAGE_SIZE)
593                 WRITE4(AGP_I810_GTT + (i >> AGP_PAGE_SHIFT) * 4, 0);
594
595         return 0;
596 }
597
598 static device_method_t agp_i810_methods[] = {
599         /* Device interface */
600         DEVMETHOD(device_probe,         agp_i810_probe),
601         DEVMETHOD(device_attach,        agp_i810_attach),
602         DEVMETHOD(device_detach,        agp_i810_detach),
603         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
604         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
605         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
606
607         /* AGP interface */
608         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_i810_get_aperture),
609         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_i810_set_aperture),
610         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_i810_bind_page),
611         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_i810_unbind_page),
612         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_i810_flush_tlb),
613         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_i810_enable),
614         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_i810_alloc_memory),
615         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_i810_free_memory),
616         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_i810_bind_memory),
617         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_i810_unbind_memory),
618
619         { 0, 0 }
620 };
621
622 static driver_t agp_i810_driver = {
623         "agp",
624         agp_i810_methods,
625         sizeof(struct agp_i810_softc),
626 };
627
628 static devclass_t agp_devclass;
629
630 DRIVER_MODULE(agp_i810, pci, agp_i810_driver, agp_devclass, 0, 0);