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