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/dev/agp/agp_amd.c,v 1.25 2007/11/12 21:51:36 jhb Exp $
  27  */
  28
  29 #include "opt_bus.h"
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/bus.h>
  36 #include <sys/lock.h>
  37 #include <sys/rman.h>
  38
  39 #include <bus/pci/pcivar.h>
  40 #include <bus/pci/pcireg.h>
  41 #include "agppriv.h"
  42 #include "agpreg.h"
  43
  44 #include <vm/vm.h>
  45 #include <vm/vm_object.h>
  46 #include <vm/pmap.h>
  47
  48 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  49
  50 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
  51 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  52 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  53 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  54
  55 struct agp_amd_gatt {
  56         u_int32_t       ag_entries;
  57         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  58         vm_offset_t     ag_physical;
  59         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  60         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  61 };
  62
  63 struct agp_amd_softc {
  64         struct agp_softc        agp;
  65         struct resource        *regs;   /* memory mapped control registers */
  66         bus_space_tag_t         bst;    /* bus_space tag */
  67         bus_space_handle_t      bsh;    /* bus_space handle */
  68         u_int32_t               initial_aperture; /* aperture size at startup */
  69         struct agp_amd_gatt    *gatt;
  70 };
  71
  72 static struct agp_amd_gatt *
  73 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
  74 {
  75         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
  76         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
  77         struct agp_amd_gatt *gatt;
  78         int i, npages, pdir_offset;
  79
  80         if (bootverbose)
  81                 device_printf(dev,
  82                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
  83                               apsize / (1024*1024));
  84
  85         gatt = kmalloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_INTWAIT);
  86
  87         /*
  88          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
  89          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
  90          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
  91          * directory.
  92          */
  93         gatt->ag_entries = entries;
  94         gatt->ag_virtual = kmalloc(entries * sizeof(u_int32_t),
  95                                   M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
  96
  97         /*
  98          * Allocate the page directory.
  99          */
 100         gatt->ag_vdir = kmalloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
 101
 102         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
 103         if(bootverbose)
 104                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %#lx\n",
 105                     (u_long)gatt->ag_pdir);
 106         /*
 107          * Allocate the gatt pages
 108          */
 109         gatt->ag_entries = entries;
 110         if(bootverbose)
 111                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n",
 112                         gatt->ag_entries);
 113
 114         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
 115
 116         /*
 117          * Map the pages of the GATT into the page directory.
 118          *
 119          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
 120          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
 121          * is and offset into the page directory, not an offset added to
 122          * the addresses of the gatt pages.
 123          */
 124
 125         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
 126
 127         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
 128                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
 129
 130         for (i = 0; i < npages; i++) {
 131                 vm_offset_t va;
 132                 vm_offset_t pa;
 133
 134                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 135                 pa = vtophys(va);
 136                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
 137         }
 138
 139         /*
 140          * Make sure the chipset can see everything.
 141          */
 142         agp_flush_cache();
 143
 144         return gatt;
 145 }
 146
 147 static void
 148 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
 149 {
 150         kfree(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 151         kfree(gatt->ag_vdir, M_AGP);
 152         kfree(gatt, M_AGP);
 153 }
 154
 155 static const char*
 156 agp_amd_match(device_t dev)
 157 {
 158         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
 159             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
 160                 return NULL;
 161
 162         if (agp_find_caps(dev) == 0)
 163                 return NULL;
 164
 165         switch (pci_get_devid(dev)) {
 166         case 0x70061022:
 167                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
 168         case 0x700e1022:
 169                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
 170         case 0x700c1022:
 171                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
 172         };
 173
 174         return NULL;
 175 }
 176
 177 static int
 178 agp_amd_probe(device_t dev)
 179 {
 180         const char *desc;
 181
 182         if (resource_disabled("agp", device_get_unit(dev)))
 183                 return (ENXIO);
 184         desc = agp_amd_match(dev);
 185         if (desc) {
 186                 device_verbose(dev);
 187                 device_set_desc(dev, desc);
 188                 return BUS_PROBE_DEFAULT;
 189         }
 190
 191         return ENXIO;
 192 }
 193
 194 static int
 195 agp_amd_attach(device_t dev)
 196 {
 197         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 198         struct agp_amd_gatt *gatt;
 199         int error, rid;
 200
 201         error = agp_generic_attach(dev);
 202         if (error)
 203                 return error;
 204
 205         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
 206         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 207                                           RF_ACTIVE);
 208         if (!sc->regs) {
 209                 agp_generic_detach(dev);
 210                 return ENOMEM;
 211         }
 212
 213         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 214         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 215
 216         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 217         if (sc->initial_aperture == 0) {
 218                 device_printf(dev, "bad initial aperture size, disabling\n");
 219                 return ENXIO;
 220         }
 221
 222         for (;;) {
 223                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
 224                 if (gatt)
 225                         break;
 226
 227                 /*
 228                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 229                  * aperture so that the gatt size reduces.
 230                  */
 231                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 232                         return ENOMEM;
 233         }
 234         sc->gatt = gatt;
 235
 236         /* Install the gatt. */
 237         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
 238
 239         /* Enable synchronisation between host and agp. */
 240         pci_write_config(dev,
 241                          AGP_AMD751_MODECTRL,
 242                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
 243
 244         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
 245         pci_write_config(dev,
 246                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
 247                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
 248
 249         /* Enable the TLB and flush */
 250         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 251                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 252         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 253
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 static int
 258 agp_amd_detach(device_t dev)
 259 {
 260         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 261
 262         agp_free_cdev(dev);
 263
 264         /* Disable the TLB.. */
 265         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 266                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 267
 268         /* Disable host-agp sync */
 269         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
 270
 271         /* Clear the GATT base */
 272         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
 273
 274         /* Put the aperture back the way it started. */
 275         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 276
 277         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
 278         agp_free_res(dev);
 279
 280         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
 281                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static u_int32_t
 287 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
 288 {
 289         int vas;
 290
 291         /*
 292          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
 293          */
 294         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
 295         return (32*1024*1024) << vas;
 296 }
 297
 298 static int
 299 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 300 {
 301         int vas;
 302
 303         /*
 304          * Check for a power of two and make sure its within the
 305          * programmable range.
 306          */
 307         if (aperture & (aperture - 1)
 308             || aperture < 32*1024*1024
 309             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
 310                 return EINVAL;
 311
 312         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
 313
 314         /*
 315          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
 316          * set for the size value to be 'valid'
 317          */
 318         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
 319                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
 320                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
 321
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 static int
 326 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 327 {
 328         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 329
 330         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 331                 return EINVAL;
 332
 333         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 334
 335         /* invalidate the cache */
 336         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 static int
 341 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
 342 {
 343         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 344
 345         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 346                 return EINVAL;
 347
 348         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 static void
 353 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
 354 {
 355         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 356
 357         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 358         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
 359         do {
 360                 DELAY(1);
 361         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
 362 }
 363
 364 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
 365         /* Device interface */
 366         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
 367         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
 368         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
 369         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 370         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 371         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 372
 373         /* AGP interface */
 374         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
 375         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
 376         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
 377         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
 378         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
 379         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 380         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 381         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 382         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 383         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 384
 385         { 0, 0 }
 386 };
 387
 388 static driver_t agp_amd_driver = {
 389         "agp",
 390         agp_amd_methods,
 391         sizeof(struct agp_amd_softc),
 392 };
 393
 394 static devclass_t agp_devclass;
 395
 396 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, NULL, NULL);
 397 MODULE_DEPEND(agp_amd, agp, 1, 1, 1);
 398 MODULE_DEPEND(agp_amd, pci, 1, 1, 1);