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  */
  28
  29 #include "opt_bus.h"
  30 #include "opt_pci.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/bus.h>
  37 #include <sys/lock.h>
  38
  39 #include <pci/pcivar.h>
  40 #include <pci/pcireg.h>
  41 #include <pci/agppriv.h>
  42 #include <pci/agpreg.h>
  43
  44 #include <vm/vm.h>
  45 #include <vm/vm_object.h>
  46 #include <vm/pmap.h>
  47 #include <machine/clock.h>
  48 #include <machine/bus.h>
  49 #include <machine/resource.h>
  50 #include <sys/rman.h>
  51
  52 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  53
  54 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
  55 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  56 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  57 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  58
  59 struct agp_amd_gatt {
  60         u_int32_t       ag_entries;
  61         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  62         vm_offset_t     ag_physical;
  63         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  64         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  65 };
  66
  67 struct agp_amd_softc {
  68         struct agp_softc agp;
  69         struct resource *regs;  /* memory mapped control registers */
  70         bus_space_tag_t bst;    /* bus_space tag */
  71         bus_space_handle_t bsh; /* bus_space handle */
  72         u_int32_t       initial_aperture; /* aperture size at startup */
  73         struct agp_amd_gatt *gatt;
  74 };
  75
  76 static struct agp_amd_gatt *
  77 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
  78 {
  79         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
  80         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
  81         struct agp_amd_gatt *gatt;
  82         int i, npages, pdir_offset;
  83
  84         if (bootverbose)
  85                 device_printf(dev,
  86                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
  87                               apsize / (1024*1024));
  88
  89         gatt = malloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_NOWAIT);
  90         if (!gatt)
  91                 return 0;
  92
  93         /*
  94          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
  95          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
  96          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
  97          * directory.
  98          */
  99         gatt->ag_entries = entries;
 100         gatt->ag_virtual = malloc(entries * sizeof(u_int32_t),
 101                                   M_AGP, M_NOWAIT);
 102         if (!gatt->ag_virtual) {
 103                 if (bootverbose)
 104                         device_printf(dev, "allocation failed\n");
 105                 free(gatt, M_AGP);
 106                 return 0;
 107         }
 108         bzero(gatt->ag_virtual, entries * sizeof(u_int32_t));
 109
 110         /*
 111          * Allocate the page directory.
 112          */
 113         gatt->ag_vdir = malloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_NOWAIT);
 114
 115         if (!gatt->ag_vdir) {
 116                 if (bootverbose)
 117                         device_printf(dev,
 118                                       "failed to allocate page directory\n");
 119                 free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 120                 free(gatt, M_AGP);
 121                 return 0;
 122         }
 123         bzero(gatt->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
 124         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
 125         if(bootverbose)
 126                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %8x\n",
 127                                 (vm_offset_t)gatt->ag_pdir);
 128         /*
 129          * Allocate the gatt pages
 130          */
 131         gatt->ag_entries = entries;
 132         if(bootverbose)
 133                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n",
 134                         gatt->ag_entries);
 135         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
 136
 137         /*
 138          * Map the pages of the GATT into the page directory.
 139          *
 140          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
 141          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
 142          * is and offset into the page directory, not an offset added to
 143          * the addresses of the gatt pages.
 144          */
 145
 146         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
 147
 148         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
 149                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
 150
 151         for (i = 0; i < npages; i++) {
 152                 vm_offset_t va;
 153                 vm_offset_t pa;
 154
 155                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 156                 pa = vtophys(va);
 157                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
 158         }
 159
 160         /*
 161          * Make sure the chipset can see everything.
 162          */
 163         agp_flush_cache();
 164
 165         return gatt;
 166 }
 167
 168 static void
 169 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
 170 {
 171         free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 172         free(gatt->ag_vdir, M_AGP);
 173         free(gatt, M_AGP);
 174 }
 175
 176 static const char*
 177 agp_amd_match(device_t dev)
 178 {
 179         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
 180             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
 181                 return NULL;
 182
 183         if (agp_find_caps(dev) == 0)
 184                 return NULL;
 185
 186         switch (pci_get_devid(dev)) {
 187
 188         case 0x70061022:
 189                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
 190
 191         case 0x700e1022:
 192                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
 193
 194         case 0x700c1022:
 195                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
 196
 197         };
 198
 199         return NULL;
 200 }
 201
 202 static int
 203 agp_amd_probe(device_t dev)
 204 {
 205         const char *desc;
 206
 207         desc = agp_amd_match(dev);
 208         if (desc) {
 209                 device_verbose(dev);
 210                 device_set_desc(dev, desc);
 211                 return 0;
 212         }
 213
 214         return ENXIO;
 215 }
 216
 217 static int
 218 agp_amd_attach(device_t dev)
 219 {
 220         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 221         struct agp_amd_gatt *gatt;
 222         int error, rid;
 223
 224         error = agp_generic_attach(dev);
 225         if (error)
 226                 return error;
 227
 228         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
 229         sc->regs = bus_alloc_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 230                                       0, ~0, 1, RF_ACTIVE);
 231         if (!sc->regs) {
 232                 agp_generic_detach(dev);
 233                 return ENOMEM;
 234         }
 235
 236         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 237         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 238
 239         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 240
 241         for (;;) {
 242                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
 243                 if (gatt)
 244                         break;
 245
 246                 /*
 247                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 248                  * aperture so that the gatt size reduces.
 249                  */
 250                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 251                         return ENOMEM;
 252         }
 253         sc->gatt = gatt;
 254
 255         /* Install the gatt. */
 256         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
 257
 258         /* Enable synchronisation between host and agp. */
 259         pci_write_config(dev,
 260                          AGP_AMD751_MODECTRL,
 261                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
 262
 263         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
 264         pci_write_config(dev,
 265                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
 266                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
 267
 268         /* Enable the TLB and flush */
 269         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 270                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 271         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 272
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 static int
 277 agp_amd_detach(device_t dev)
 278 {
 279         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 280         int error;
 281
 282         error = agp_generic_detach(dev);
 283         if (error)
 284                 return error;
 285
 286         /* Disable the TLB.. */
 287         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 288                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 289
 290         /* Disable host-agp sync */
 291         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
 292
 293         /* Clear the GATT base */
 294         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
 295
 296         /* Put the aperture back the way it started. */
 297         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 298
 299         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
 300
 301         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
 302                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
 303
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 static u_int32_t
 308 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
 309 {
 310         int vas;
 311
 312         /*
 313          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
 314          */
 315         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
 316         return (32*1024*1024) << vas;
 317 }
 318
 319 static int
 320 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 321 {
 322         int vas;
 323
 324         /*
 325          * Check for a power of two and make sure its within the
 326          * programmable range.
 327          */
 328         if (aperture & (aperture - 1)
 329             || aperture < 32*1024*1024
 330             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
 331                 return EINVAL;
 332
 333         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
 334
 335         /*
 336          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
 337          * set for the size value to be 'valid'
 338          */
 339         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
 340                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
 341                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 static int
 347 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 348 {
 349         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 350
 351         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 352                 return EINVAL;
 353
 354         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 355
 356         /* invalidate the cache */
 357         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 358         return 0;
 359 }
 360
 361 static int
 362 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
 363 {
 364         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 365
 366         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 367                 return EINVAL;
 368
 369         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 static void
 374 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
 375 {
 376         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 377
 378         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 379         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
 380         do {
 381                 DELAY(1);
 382         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
 383 }
 384
 385 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
 386         /* Device interface */
 387         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
 388         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
 389         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
 390         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 391         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 392         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 393
 394         /* AGP interface */
 395         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
 396         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
 397         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
 398         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
 399         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
 400         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 401         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 402         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 403         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 404         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 405
 406         { 0, 0 }
 407 };
 408
 409 static driver_t agp_amd_driver = {
 410         "agp",
 411         agp_amd_methods,
 412         sizeof(struct agp_amd_softc),
 413 };
 414
 415 static devclass_t agp_devclass;
 416
 417 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, 0, 0);