Update the agp(4) code to the latest one from FreeBSD HEAD. This brings in
[dragonfly.git] / 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 1.23 2005/12/20 21:12:26 jhb Exp $
27  *      $DragonFly: src/sys/dev/agp/agp_amd.c,v 1.9 2007/09/12 08:31:43 hasso Exp $
28  */
29
30 #include "opt_bus.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 #include <sys/rman.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
49 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
50
51 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
52 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
53 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
54 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
55
56 struct agp_amd_gatt {
57         u_int32_t       ag_entries;
58         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
59         vm_offset_t     ag_physical;
60         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
61         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
62 };
63
64 struct agp_amd_softc {
65         struct agp_softc        agp;
66         struct resource        *regs;   /* memory mapped control registers */
67         bus_space_tag_t         bst;    /* bus_space tag */
68         bus_space_handle_t      bsh;    /* bus_space handle */
69         u_int32_t               initial_aperture; /* aperture size at startup */
70         struct agp_amd_gatt    *gatt;
71 };
72
73 static struct agp_amd_gatt *
74 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
75 {
76         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
77         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
78         struct agp_amd_gatt *gatt;
79         int i, npages, pdir_offset;
80
81         if (bootverbose)
82                 device_printf(dev,
83                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
84                               apsize / (1024*1024));
85
86         gatt = kmalloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_INTWAIT);
87
88         /*
89          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
90          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
91          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
92          * directory.
93          */
94         gatt->ag_entries = entries;
95         gatt->ag_virtual = kmalloc(entries * sizeof(u_int32_t),
96                                   M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
97
98         /*
99          * Allocate the page directory.
100          */
101         gatt->ag_vdir = kmalloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_INTWAIT | M_ZERO);
102
103         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
104         if(bootverbose)
105                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %#lx\n",
106                     (u_long)gatt->ag_pdir);
107         /*
108          * Allocate the gatt pages
109          */
110         gatt->ag_entries = entries;
111         if(bootverbose)
112                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n", 
113                         gatt->ag_entries);
114
115         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
116
117         /*
118          * Map the pages of the GATT into the page directory.
119          *
120          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
121          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
122          * is and offset into the page directory, not an offset added to
123          * the addresses of the gatt pages.
124          */
125
126         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
127
128         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
129                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
130
131         for (i = 0; i < npages; i++) {
132                 vm_offset_t va;
133                 vm_offset_t pa;
134
135                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
136                 pa = vtophys(va);
137                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
138         }
139
140         /*
141          * Make sure the chipset can see everything.
142          */
143         agp_flush_cache();
144
145         return gatt;
146 }
147
148 static void
149 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
150 {
151         kfree(gatt->ag_virtual, M_AGP);
152         kfree(gatt->ag_vdir, M_AGP);
153         kfree(gatt, M_AGP);
154 }
155
156 static const char*
157 agp_amd_match(device_t dev)
158 {
159         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
160             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
161                 return NULL;
162
163         if (agp_find_caps(dev) == 0)
164                 return NULL;
165
166         switch (pci_get_devid(dev)) {
167         case 0x70061022:
168                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
169         case 0x700e1022:
170                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
171         case 0x700c1022:
172                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
173         };
174
175         return NULL;
176 }
177
178 static int
179 agp_amd_probe(device_t dev)
180 {
181         const char *desc;
182
183         if (resource_disabled("agp", device_get_unit(dev)))
184                 return (ENXIO);
185         desc = agp_amd_match(dev);
186         if (desc) {
187                 device_verbose(dev);
188                 device_set_desc(dev, desc);
189                 return BUS_PROBE_DEFAULT;
190         }
191
192         return ENXIO;
193 }
194
195 static int
196 agp_amd_attach(device_t dev)
197 {
198         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
199         struct agp_amd_gatt *gatt;
200         int error, rid;
201
202         error = agp_generic_attach(dev);
203         if (error)
204                 return error;
205
206         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
207         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
208                                           RF_ACTIVE);
209         if (!sc->regs) {
210                 agp_generic_detach(dev);
211                 return ENOMEM;
212         }
213
214         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
215         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
216
217         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
218         if (sc->initial_aperture == 0) {
219                 device_printf(dev, "bad initial aperture size, disabling\n");
220                 return ENXIO;
221         }
222
223         for (;;) {
224                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
225                 if (gatt)
226                         break;
227
228                 /*
229                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
230                  * aperture so that the gatt size reduces.
231                  */
232                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
233                         return ENOMEM;
234         }
235         sc->gatt = gatt;
236
237         /* Install the gatt. */
238         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
239         
240         /* Enable synchronisation between host and agp. */
241         pci_write_config(dev,
242                          AGP_AMD751_MODECTRL,
243                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
244
245         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
246         pci_write_config(dev,
247                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
248                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
249
250         /* Enable the TLB and flush */
251         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
252                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
253         AGP_FLUSH_TLB(dev);
254
255         return 0;
256 }
257
258 static int
259 agp_amd_detach(device_t dev)
260 {
261         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
262         int error;
263
264         error = agp_generic_detach(dev);
265         if (error)
266                 return error;
267
268         /* Disable the TLB.. */
269         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
270                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
271         
272         /* Disable host-agp sync */
273         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
274         
275         /* Clear the GATT base */
276         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
277
278         /* Put the aperture back the way it started. */
279         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
280
281         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
282
283         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
284                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
285
286         return 0;
287 }
288
289 static u_int32_t
290 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
291 {
292         int vas;
293
294         /*
295          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
296          */
297         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
298         return (32*1024*1024) << vas;
299 }
300
301 static int
302 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
303 {
304         int vas;
305
306         /*
307          * Check for a power of two and make sure its within the
308          * programmable range.
309          */
310         if (aperture & (aperture - 1)
311             || aperture < 32*1024*1024
312             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
313                 return EINVAL;
314
315         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
316         
317         /* 
318          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
319          * set for the size value to be 'valid'
320          */
321         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
322                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
323                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
324
325         return 0;
326 }
327
328 static int
329 agp_amd_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
330 {
331         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
332
333         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
334                 return EINVAL;
335
336         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
337
338         /* invalidate the cache */
339         AGP_FLUSH_TLB(dev);
340         return 0;
341 }
342
343 static int
344 agp_amd_unbind_page(device_t dev, int offset)
345 {
346         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
347
348         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
349                 return EINVAL;
350
351         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
352         return 0;
353 }
354
355 static void
356 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
357 {
358         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
359
360         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
361         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
362         do {
363                 DELAY(1);
364         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
365 }
366
367 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
368         /* Device interface */
369         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
370         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
371         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
372         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
373         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
374         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
375
376         /* AGP interface */
377         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
378         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
379         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
380         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
381         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
382         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
383         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
384         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
385         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
386         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
387
388         { 0, 0 }
389 };
390
391 static driver_t agp_amd_driver = {
392         "agp",
393         agp_amd_methods,
394         sizeof(struct agp_amd_softc),
395 };
396
397 static devclass_t agp_devclass;
398
399 DRIVER_MODULE(agp_amd, pci, agp_amd_driver, agp_devclass, 0, 0);
400 MODULE_DEPEND(agp_amd, agp, 1, 1, 1);
401 MODULE_DEPEND(agp_amd, pci, 1, 1, 1);