sys/dev/agp/agp_amd.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2000 Doug Rabson
   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/pci/agp_amd.c,v 1.3.2.4 2002/04/25 23:41:36 cokane Exp $
  27  *      $DragonFly: src/sys/dev/agp/agp_amd.c,v 1.5 2004/03/24 20:42:12 dillon Exp $
  28  */
  29
  30 #include "opt_bus.h"
  31 #include "opt_pci.h"
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/kernel.h>
  37 #include <sys/bus.h>
  38 #include <sys/lock.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 <machine/clock.h>
  49 #include <machine/bus.h>
  50 #include <machine/resource.h>
  51 #include <sys/rman.h>
  52
  53 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  54
  55 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
  56 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  57 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  58 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  59
  60 struct agp_amd_gatt {
  61         u_int32_t       ag_entries;
  62         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  63         vm_offset_t     ag_physical;
  64         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  65         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  66 };
  67
  68 struct agp_amd_softc {
  69         struct agp_softc agp;
  70         struct resource *regs;  /* memory mapped control registers */
  71         bus_space_tag_t bst;    /* bus_space tag */
  72         bus_space_handle_t bsh; /* bus_space handle */
  73         u_int32_t       initial_aperture; /* aperture size at startup */
  74         struct agp_amd_gatt *gatt;
  75 };
  76
  77 static struct agp_amd_gatt *
  78 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
  79 {
  80         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
  81         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
  82         struct agp_amd_gatt *gatt;
  83         int i, npages, pdir_offset;
  84
  85         if (bootverbose)
  86                 device_printf(dev,
  87                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
  88                               apsize / (1024*1024));
  89
  90         gatt = malloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_INTWAIT);
  91
  92         /*
  93          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
  94          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
  95          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
  96          * directory.
  97          */
  98         gatt->ag_entries = entries;
  99         gatt->ag_virtual = malloc(entries * sizeof(u_int32_t),
 100                                   M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
 101
 102         /*
 103          * Allocate the page directory.
 104          */
 105         gatt->ag_vdir = malloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
 106         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
 107         if(bootverbose)
 108                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %8x\n",
 109                                 (vm_offset_t)gatt->ag_pdir);
 110         /*
 111          * Allocate the gatt pages
 112          */
 113         gatt->ag_entries = entries;
 114         if(bootverbose)
 115                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n",
 116                         gatt->ag_entries);
 117         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
 118
 119         /*
 120          * Map the pages of the GATT into the page directory.
 121          *
 122          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
 123          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
 124          * is and offset into the page directory, not an offset added to
 125          * the addresses of the gatt pages.
 126          */
 127
 128         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
 129
 130         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
 131                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
 132
 133         for (i = 0; i < npages; i++) {
 134                 vm_offset_t va;
 135                 vm_offset_t pa;
 136
 137                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 138                 pa = vtophys(va);
 139                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
 140         }
 141
 142         /*
 143          * Make sure the chipset can see everything.
 144          */
 145         agp_flush_cache();
 146
 147         return gatt;
 148 }
 149
 150 static void
 151 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
 152 {
 153         free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 154         free(gatt->ag_vdir, M_AGP);
 155         free(gatt, M_AGP);
 156 }
 157
 158 static const char*
 159 agp_amd_match(device_t dev)
 160 {
 161         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
 162             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
 163                 return NULL;
 164
 165         if (agp_find_caps(dev) == 0)
 166                 return NULL;
 167
 168         switch (pci_get_devid(dev)) {
 169
 170         case 0x70061022:
 171                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
 172
 173         case 0x700e1022:
 174                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
 175
 176         case 0x700c1022:
 177                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
 178
 179         };
 180
 181         return NULL;
 182 }
 183
 184 static int
 185 agp_amd_probe(device_t dev)
 186 {
 187         const char *desc;
 188
 189         desc = agp_amd_match(dev);
 190         if (desc) {
 191                 device_verbose(dev);
 192                 device_set_desc(dev, desc);
 193                 return 0;
 194         }
 195
 196         return ENXIO;
 197 }
 198
 199 static int
 200 agp_amd_attach(device_t dev)
 201 {
 202         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 203         struct agp_amd_gatt *gatt;
 204         int error, rid;
 205
 206         error = agp_generic_attach(dev);
 207         if (error)
 208                 return error;
 209
 210         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
 211         sc->regs = bus_alloc_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 212                                       0, ~0, 1, RF_ACTIVE);
 213         if (!sc->regs) {
 214                 agp_generic_detach(dev);
 215                 return ENOMEM;
 216         }
 217
 218         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 219         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 220
 221         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 222         if (sc->initial_aperture == 0) {
 223                 device_printf(dev, "bad initial aperture size, disabling\n");
 224                 return ENXIO;
 225         }
 226
 227         for (;;) {
 228                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
 229                 if (gatt)
 230                         break;
 231
 232                 /*
 233                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 234                  * aperture so that the gatt size reduces.
 235                  */
 236                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 237                         return ENOMEM;
 238         }
 239         sc->gatt = gatt;
 240
 241         /* Install the gatt. */
 242         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
 243
 244         /* Enable synchronisation between host and agp. */
 245         pci_write_config(dev,
 246                          AGP_AMD751_MODECTRL,
 247                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
 248
 249         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
 250         pci_write_config(dev,
 251                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
 252                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
 253
 254         /* Enable the TLB and flush */
 255         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 256                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 257         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 258
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 static int
 263 agp_amd_detach(device_t dev)
 264 {
 265         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 266         int error;
 267
 268         error = agp_generic_detach(dev);
 269         if (error)
 270                 return error;
 271
 272         /* Disable the TLB.. */
 273         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 274                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 275
 276         /* Disable host-agp sync */
 277         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
 278
 279         /* Clear the GATT base */
 280         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
 281
 282         /* Put the aperture back the way it started. */
 283         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 284
 285         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
 286
 287         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
 288                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
 289
 290         return 0;
 291 }
 292
 293 static u_int32_t
 294 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
 295 {
 296         int vas;
 297
 298         /*
 299          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
 300          */
 301         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
 302         return (32*1024*1024) << vas;
 303 }
 304
 305 static int
 306 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 307 {
 308         int vas;
 309
 310         /*
 311          * Check for a power of two and make sure its within the
 312          * programmable range.
 313          */
 314         if (aperture & (aperture - 1)
 315             || aperture < 32*1024*1024
 316             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
 317                 return EINVAL;
 318
 319         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
 320
 321         /*
 322          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
 323          * set for the size value to be 'valid'
 324          */
 325         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
 326                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
 327                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
 328
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 static int
 333 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 334 {
 335         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 336
 337         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 338                 return EINVAL;
 339
 340         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 341
 342         /* invalidate the cache */
 343         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 static int
 348 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
 349 {
 350         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 351
 352         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 353                 return EINVAL;
 354
 355         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static void
 360 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
 361 {
 362         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 363
 364         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 365         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
 366         do {
 367                 DELAY(1);
 368         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
 369 }
 370
 371 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
 372         /* Device interface */
 373         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
 374         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
 375         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
 376         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 377         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 378         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 379
 380         /* AGP interface */
 381         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
 382         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
 383         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
 384         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
 385         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
 386         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 387         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 388         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 389         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 390         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 391
 392         { 0, 0 }
 393 };
 394
 395 static driver_t agp_amd_driver = {
 396         "agp",
 397         agp_amd_methods,
 398         sizeof(struct agp_amd_softc),
 399 };
 400
 401 static devclass_t agp_devclass;
 402
 403 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, 0, 0);
 404 MODULE_DEPEND(agp_amd, agp, 1, 1, 1);
 405 MODULE_DEPEND(agp_amd, pci, 1, 1, 1);