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 1.3 2003/08/07 21:16:48 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_NOWAIT);
  91         if (!gatt)
  92                 return 0;
  93
  94         /*
  95          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
  96          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
  97          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
  98          * directory.
  99          */
 100         gatt->ag_entries = entries;
 101         gatt->ag_virtual = malloc(entries * sizeof(u_int32_t),
 102                                   M_AGP, M_NOWAIT);
 103         if (!gatt->ag_virtual) {
 104                 if (bootverbose)
 105                         device_printf(dev, "allocation failed\n");
 106                 free(gatt, M_AGP);
 107                 return 0;
 108         }
 109         bzero(gatt->ag_virtual, entries * sizeof(u_int32_t));
 110
 111         /*
 112          * Allocate the page directory.
 113          */
 114         gatt->ag_vdir = malloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_NOWAIT);
 115
 116         if (!gatt->ag_vdir) {
 117                 if (bootverbose)
 118                         device_printf(dev,
 119                                       "failed to allocate page directory\n");
 120                 free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 121                 free(gatt, M_AGP);
 122                 return 0;
 123         }
 124         bzero(gatt->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
 125         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
 126         if(bootverbose)
 127                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %8x\n",
 128                                 (vm_offset_t)gatt->ag_pdir);
 129         /*
 130          * Allocate the gatt pages
 131          */
 132         gatt->ag_entries = entries;
 133         if(bootverbose)
 134                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n",
 135                         gatt->ag_entries);
 136         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
 137
 138         /*
 139          * Map the pages of the GATT into the page directory.
 140          *
 141          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
 142          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
 143          * is and offset into the page directory, not an offset added to
 144          * the addresses of the gatt pages.
 145          */
 146
 147         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
 148
 149         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
 150                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
 151
 152         for (i = 0; i < npages; i++) {
 153                 vm_offset_t va;
 154                 vm_offset_t pa;
 155
 156                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 157                 pa = vtophys(va);
 158                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
 159         }
 160
 161         /*
 162          * Make sure the chipset can see everything.
 163          */
 164         agp_flush_cache();
 165
 166         return gatt;
 167 }
 168
 169 static void
 170 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
 171 {
 172         free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 173         free(gatt->ag_vdir, M_AGP);
 174         free(gatt, M_AGP);
 175 }
 176
 177 static const char*
 178 agp_amd_match(device_t dev)
 179 {
 180         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
 181             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
 182                 return NULL;
 183
 184         if (agp_find_caps(dev) == 0)
 185                 return NULL;
 186
 187         switch (pci_get_devid(dev)) {
 188
 189         case 0x70061022:
 190                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
 191
 192         case 0x700e1022:
 193                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
 194
 195         case 0x700c1022:
 196                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
 197
 198         };
 199
 200         return NULL;
 201 }
 202
 203 static int
 204 agp_amd_probe(device_t dev)
 205 {
 206         const char *desc;
 207
 208         desc = agp_amd_match(dev);
 209         if (desc) {
 210                 device_verbose(dev);
 211                 device_set_desc(dev, desc);
 212                 return 0;
 213         }
 214
 215         return ENXIO;
 216 }
 217
 218 static int
 219 agp_amd_attach(device_t dev)
 220 {
 221         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 222         struct agp_amd_gatt *gatt;
 223         int error, rid;
 224
 225         error = agp_generic_attach(dev);
 226         if (error)
 227                 return error;
 228
 229         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
 230         sc->regs = bus_alloc_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 231                                       0, ~0, 1, RF_ACTIVE);
 232         if (!sc->regs) {
 233                 agp_generic_detach(dev);
 234                 return ENOMEM;
 235         }
 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         for (;;) {
 243                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
 244                 if (gatt)
 245                         break;
 246
 247                 /*
 248                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 249                  * aperture so that the gatt size reduces.
 250                  */
 251                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 252                         return ENOMEM;
 253         }
 254         sc->gatt = gatt;
 255
 256         /* Install the gatt. */
 257         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
 258
 259         /* Enable synchronisation between host and agp. */
 260         pci_write_config(dev,
 261                          AGP_AMD751_MODECTRL,
 262                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
 263
 264         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
 265         pci_write_config(dev,
 266                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
 267                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
 268
 269         /* Enable the TLB and flush */
 270         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 271                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 272         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 273
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 static int
 278 agp_amd_detach(device_t dev)
 279 {
 280         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 281         int error;
 282
 283         error = agp_generic_detach(dev);
 284         if (error)
 285                 return error;
 286
 287         /* Disable the TLB.. */
 288         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 289                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 290
 291         /* Disable host-agp sync */
 292         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
 293
 294         /* Clear the GATT base */
 295         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
 296
 297         /* Put the aperture back the way it started. */
 298         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 299
 300         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
 301
 302         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
 303                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
 304
 305         return 0;
 306 }
 307
 308 static u_int32_t
 309 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
 310 {
 311         int vas;
 312
 313         /*
 314          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
 315          */
 316         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
 317         return (32*1024*1024) << vas;
 318 }
 319
 320 static int
 321 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 322 {
 323         int vas;
 324
 325         /*
 326          * Check for a power of two and make sure its within the
 327          * programmable range.
 328          */
 329         if (aperture & (aperture - 1)
 330             || aperture < 32*1024*1024
 331             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
 332                 return EINVAL;
 333
 334         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
 335
 336         /*
 337          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
 338          * set for the size value to be 'valid'
 339          */
 340         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
 341                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
 342                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
 343
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 static int
 348 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 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] = physical | 1;
 356
 357         /* invalidate the cache */
 358         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 359         return 0;
 360 }
 361
 362 static int
 363 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
 364 {
 365         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 366
 367         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 368                 return EINVAL;
 369
 370         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static void
 375 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
 376 {
 377         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 378
 379         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 380         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
 381         do {
 382                 DELAY(1);
 383         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
 384 }
 385
 386 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
 387         /* Device interface */
 388         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
 389         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
 390         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
 391         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 392         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 393         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 394
 395         /* AGP interface */
 396         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
 397         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
 398         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
 399         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
 400         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
 401         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 402         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 403         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 404         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 405         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 406
 407         { 0, 0 }
 408 };
 409
 410 static driver_t agp_amd_driver = {
 411         "agp",
 412         agp_amd_methods,
 413         sizeof(struct agp_amd_softc),
 414 };
 415
 416 static devclass_t agp_devclass;
 417
 418 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, 0, 0);