sys/dev/pci/pcivar.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997, Stefan Esser <se@freebsd.org>
   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 unmodified, this list of conditions, and the following
  10  *    disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  *
  28  */
  29
  30 #ifndef _PCIVAR_H_
  31 #define _PCIVAR_H_
  32
  33 #include <sys/queue.h>
  34
  35 /* some PCI bus constants */
  36 #define PCI_MAXMAPS_0   6       /* max. no. of memory/port maps */
  37 #define PCI_MAXMAPS_1   2       /* max. no. of maps for PCI to PCI bridge */
  38 #define PCI_MAXMAPS_2   1       /* max. no. of maps for CardBus bridge */
  39
  40 typedef uint64_t pci_addr_t;
  41
  42 /* Interesting values for PCI power management */
  43 struct pcicfg_pp {
  44     uint16_t    pp_cap;         /* PCI power management capabilities */
  45     uint8_t     pp_status;      /* conf. space addr. of PM control/status reg */
  46     uint8_t     pp_bse;         /* conf. space addr. of PM BSE reg */
  47     uint8_t     pp_data;        /* conf. space addr. of PM data reg */
  48 };
  49
  50 struct pci_map {
  51     pci_addr_t  pm_value;       /* Raw BAR value */
  52     pci_addr_t  pm_size;
  53     uint8_t     pm_reg;
  54     STAILQ_ENTRY(pci_map) pm_link;
  55 };
  56
  57 struct vpd_readonly {
  58     char        keyword[2];
  59     char        *value;
  60     int         len;
  61 };
  62
  63 struct vpd_write {
  64     char        keyword[2];
  65     char        *value;
  66     int         start;
  67     int         len;
  68 };
  69
  70 struct pcicfg_vpd {
  71     uint8_t     vpd_reg;        /* base register, + 2 for addr, + 4 data */
  72     char        vpd_cached;
  73     char        *vpd_ident;     /* string identifier */
  74     int         vpd_rocnt;
  75     struct vpd_readonly *vpd_ros;
  76     int         vpd_wcnt;
  77     struct vpd_write *vpd_w;
  78 };
  79
  80 /* Interesting values for PCI MSI */
  81 struct pcicfg_msi {
  82     uint16_t    msi_ctrl;       /* Message Control */
  83     uint8_t     msi_location;   /* Offset of MSI capability registers. */
  84     uint8_t     msi_msgnum;     /* Number of messages */
  85     int         msi_alloc;      /* Number of allocated messages. */
  86     uint64_t    msi_addr;       /* Contents of address register. */
  87     uint16_t    msi_data;       /* Contents of data register. */
  88     u_int       msi_handlers;
  89 };
  90
  91 /* Interesting values for PCI MSI-X */
  92 struct msix_vector {
  93     uint64_t    mv_address;     /* Contents of address register. */
  94     uint32_t    mv_data;        /* Contents of data register. */
  95     int         mv_irq;
  96 };
  97
  98 struct msix_table_entry {
  99     u_int       mte_vector;     /* 1-based index into msix_vectors array. */
 100     u_int       mte_handlers;
 101 };
 102
 103 struct pcicfg_msix {
 104     uint16_t    msix_ctrl;      /* Message Control */
 105     uint16_t    msix_msgnum;    /* Number of messages */
 106     uint8_t     msix_location;  /* Offset of MSI-X capability registers. */
 107     uint8_t     msix_table_bar; /* BAR containing vector table. */
 108     uint8_t     msix_pba_bar;   /* BAR containing PBA. */
 109     uint32_t    msix_table_offset;
 110     uint32_t    msix_pba_offset;
 111     int         msix_alloc;     /* Number of allocated vectors. */
 112     int         msix_table_len; /* Length of virtual table. */
 113     struct msix_table_entry *msix_table; /* Virtual table. */
 114     struct msix_vector *msix_vectors;   /* Array of allocated vectors. */
 115     struct resource *msix_table_res;    /* Resource containing vector table. */
 116     struct resource *msix_pba_res;      /* Resource containing PBA. */
 117 };
 118
 119 /* Interesting values for HyperTransport */
 120 struct pcicfg_ht {
 121     uint8_t     ht_slave;       /* Non-zero if device is an HT slave. */
 122     uint8_t     ht_msimap;      /* Offset of MSI mapping cap registers. */
 123     uint16_t    ht_msictrl;     /* MSI mapping control */
 124     uint64_t    ht_msiaddr;     /* MSI mapping base address */
 125 };
 126
 127 /* config header information common to all header types */
 128 typedef struct pcicfg {
 129     struct device *dev;         /* device which owns this */
 130
 131     STAILQ_HEAD(, pci_map) maps; /* BARs */
 132
 133     uint16_t    subvendor;      /* card vendor ID */
 134     uint16_t    subdevice;      /* card device ID, assigned by card vendor */
 135     uint16_t    vendor;         /* chip vendor ID */
 136     uint16_t    device;         /* chip device ID, assigned by chip vendor */
 137
 138     uint16_t    cmdreg;         /* disable/enable chip and PCI options */
 139     uint16_t    statreg;        /* supported PCI features and error state */
 140
 141     uint8_t     baseclass;      /* chip PCI class */
 142     uint8_t     subclass;       /* chip PCI subclass */
 143     uint8_t     progif;         /* chip PCI programming interface */
 144     uint8_t     revid;          /* chip revision ID */
 145
 146     uint8_t     hdrtype;        /* chip config header type */
 147     uint8_t     cachelnsz;      /* cache line size in 4byte units */
 148     uint8_t     intpin;         /* PCI interrupt pin */
 149     uint8_t     intline;        /* interrupt line (IRQ for PC arch) */
 150
 151     uint8_t     mingnt;         /* min. useful bus grant time in 250ns units */
 152     uint8_t     maxlat;         /* max. tolerated bus grant latency in 250ns */
 153     uint8_t     lattimer;       /* latency timer in units of 30ns bus cycles */
 154
 155     uint8_t     mfdev;          /* multi-function device (from hdrtype reg) */
 156     uint8_t     nummaps;        /* actual number of PCI maps used */
 157
 158     uint32_t    domain;         /* PCI domain */
 159     uint8_t     bus;            /* config space bus address */
 160     uint8_t     slot;           /* config space slot address */
 161     uint8_t     func;           /* config space function number */
 162
 163     struct pcicfg_pp pp;        /* Power management */
 164     struct pcicfg_vpd vpd;      /* Vital product data */
 165     struct pcicfg_msi msi;      /* PCI MSI */
 166     struct pcicfg_msix msix;    /* PCI MSI-X */
 167     struct pcicfg_ht ht;        /* HyperTransport */
 168 } pcicfgregs;
 169
 170 /* additional type 1 device config header information (PCI to PCI bridge) */
 171
 172 #define PCI_PPBMEMBASE(h,l)  ((((pci_addr_t)(h) << 32) + ((l)<<16)) & ~0xfffff)
 173 #define PCI_PPBMEMLIMIT(h,l) ((((pci_addr_t)(h) << 32) + ((l)<<16)) | 0xfffff)
 174 #define PCI_PPBIOBASE(h,l)   ((((h)<<16) + ((l)<<8)) & ~0xfff)
 175 #define PCI_PPBIOLIMIT(h,l)  ((((h)<<16) + ((l)<<8)) | 0xfff)
 176
 177 typedef struct {
 178     pci_addr_t  pmembase;       /* base address of prefetchable memory */
 179     pci_addr_t  pmemlimit;      /* topmost address of prefetchable memory */
 180     uint32_t    membase;        /* base address of memory window */
 181     uint32_t    memlimit;       /* topmost address of memory window */
 182     uint32_t    iobase;         /* base address of port window */
 183     uint32_t    iolimit;        /* topmost address of port window */
 184     uint16_t    secstat;        /* secondary bus status register */
 185     uint16_t    bridgectl;      /* bridge control register */
 186     uint8_t     seclat;         /* CardBus latency timer */
 187 } pcih1cfgregs;
 188
 189 /* additional type 2 device config header information (CardBus bridge) */
 190
 191 typedef struct {
 192     uint32_t    membase0;       /* base address of memory window */
 193     uint32_t    memlimit0;      /* topmost address of memory window */
 194     uint32_t    membase1;       /* base address of memory window */
 195     uint32_t    memlimit1;      /* topmost address of memory window */
 196     uint32_t    iobase0;        /* base address of port window */
 197     uint32_t    iolimit0;       /* topmost address of port window */
 198     uint32_t    iobase1;        /* base address of port window */
 199     uint32_t    iolimit1;       /* topmost address of port window */
 200     uint32_t    pccardif;       /* PC Card 16bit IF legacy more base addr. */
 201     uint16_t    secstat;        /* secondary bus status register */
 202     uint16_t    bridgectl;      /* bridge control register */
 203     uint8_t     seclat;         /* CardBus latency timer */
 204 } pcih2cfgregs;
 205
 206 extern uint32_t pci_numdevs;
 207
 208 /* Only if the prerequisites are present */
 209 #if defined(_SYS_BUS_H_) && defined(_SYS_PCIIO_H_)
 210 struct pci_devinfo {
 211         STAILQ_ENTRY(pci_devinfo) pci_links;
 212         struct resource_list resources;
 213         pcicfgregs              cfg;
 214         struct pci_conf         conf;
 215 };
 216 #endif
 217
 218 #ifdef _SYS_BUS_H_
 219
 220 #include "pci_if.h"
 221
 222 enum pci_device_ivars {
 223     PCI_IVAR_SUBVENDOR,
 224     PCI_IVAR_SUBDEVICE,
 225     PCI_IVAR_VENDOR,
 226     PCI_IVAR_DEVICE,
 227     PCI_IVAR_DEVID,
 228     PCI_IVAR_CLASS,
 229     PCI_IVAR_SUBCLASS,
 230     PCI_IVAR_PROGIF,
 231     PCI_IVAR_REVID,
 232     PCI_IVAR_INTPIN,
 233     PCI_IVAR_IRQ,
 234     PCI_IVAR_DOMAIN,
 235     PCI_IVAR_BUS,
 236     PCI_IVAR_SLOT,
 237     PCI_IVAR_FUNCTION,
 238     PCI_IVAR_ETHADDR,
 239     PCI_IVAR_CMDREG,
 240     PCI_IVAR_CACHELNSZ,
 241     PCI_IVAR_MINGNT,
 242     PCI_IVAR_MAXLAT,
 243     PCI_IVAR_LATTIMER
 244 };
 245
 246 /*
 247  * Simplified accessors for pci devices
 248  */
 249 #define PCI_ACCESSOR(var, ivar, type)                                   \
 250         __BUS_ACCESSOR(pci, var, PCI, ivar, type)
 251
 252 PCI_ACCESSOR(subvendor,         SUBVENDOR,      uint16_t)
 253 PCI_ACCESSOR(subdevice,         SUBDEVICE,      uint16_t)
 254 PCI_ACCESSOR(vendor,            VENDOR,         uint16_t)
 255 PCI_ACCESSOR(device,            DEVICE,         uint16_t)
 256 PCI_ACCESSOR(devid,             DEVID,          uint32_t)
 257 PCI_ACCESSOR(class,             CLASS,          uint8_t)
 258 PCI_ACCESSOR(subclass,          SUBCLASS,       uint8_t)
 259 PCI_ACCESSOR(progif,            PROGIF,         uint8_t)
 260 PCI_ACCESSOR(revid,             REVID,          uint8_t)
 261 PCI_ACCESSOR(intpin,            INTPIN,         uint8_t)
 262 PCI_ACCESSOR(irq,               IRQ,            uint8_t)
 263 PCI_ACCESSOR(domain,            DOMAIN,         uint32_t)
 264 PCI_ACCESSOR(bus,               BUS,            uint8_t)
 265 PCI_ACCESSOR(slot,              SLOT,           uint8_t)
 266 PCI_ACCESSOR(function,          FUNCTION,       uint8_t)
 267 PCI_ACCESSOR(ether,             ETHADDR,        uint8_t *)
 268 PCI_ACCESSOR(cmdreg,            CMDREG,         uint8_t)
 269 PCI_ACCESSOR(cachelnsz,         CACHELNSZ,      uint8_t)
 270 PCI_ACCESSOR(mingnt,            MINGNT,         uint8_t)
 271 PCI_ACCESSOR(maxlat,            MAXLAT,         uint8_t)
 272 PCI_ACCESSOR(lattimer,          LATTIMER,       uint8_t)
 273
 274 #undef PCI_ACCESSOR
 275
 276 /*
 277  * Operations on configuration space.
 278  */
 279 static __inline uint32_t
 280 pci_read_config(device_t dev, int reg, int width)
 281 {
 282     return PCI_READ_CONFIG(device_get_parent(dev), dev, reg, width);
 283 }
 284
 285 static __inline void
 286 pci_write_config(device_t dev, int reg, uint32_t val, int width)
 287 {
 288     PCI_WRITE_CONFIG(device_get_parent(dev), dev, reg, val, width);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Ivars for pci bridges.
 293  */
 294
 295 /*typedef enum pci_device_ivars pcib_device_ivars;*/
 296 enum pcib_device_ivars {
 297         PCIB_IVAR_DOMAIN,
 298         PCIB_IVAR_BUS
 299 };
 300
 301 #define PCIB_ACCESSOR(var, ivar, type)                                   \
 302     __BUS_ACCESSOR(pcib, var, PCIB, ivar, type)
 303
 304 PCIB_ACCESSOR(domain,           DOMAIN,         uint32_t)
 305 PCIB_ACCESSOR(bus,              BUS,            uint32_t)
 306
 307 #undef PCIB_ACCESSOR
 308
 309 /*
 310  * PCI interrupt validation.  Invalid interrupt values such as 0 or 128
 311  * on i386 or other platforms should be mapped out in the MD pcireadconf
 312  * code and not here, since the only MI invalid IRQ is 255.
 313  */
 314 #define PCI_INVALID_IRQ         255
 315 #define PCI_INTERRUPT_VALID(x)  ((x) != PCI_INVALID_IRQ)
 316
 317 /*
 318  * Convenience functions.
 319  *
 320  * These should be used in preference to manually manipulating
 321  * configuration space.
 322  */
 323 static __inline int
 324 pci_enable_busmaster(device_t dev)
 325 {
 326     return(PCI_ENABLE_BUSMASTER(device_get_parent(dev), dev));
 327 }
 328
 329 static __inline int
 330 pci_disable_busmaster(device_t dev)
 331 {
 332     return(PCI_DISABLE_BUSMASTER(device_get_parent(dev), dev));
 333 }
 334
 335 static __inline int
 336 pci_enable_io(device_t dev, int space)
 337 {
 338     return(PCI_ENABLE_IO(device_get_parent(dev), dev, space));
 339 }
 340
 341 static __inline int
 342 pci_disable_io(device_t dev, int space)
 343 {
 344     return(PCI_DISABLE_IO(device_get_parent(dev), dev, space));
 345 }
 346
 347 static __inline int
 348 pci_get_vpd_ident(device_t dev, const char **identptr)
 349 {
 350     return(PCI_GET_VPD_IDENT(device_get_parent(dev), dev, identptr));
 351 }
 352
 353 static __inline int
 354 pci_get_vpd_readonly(device_t dev, const char *kw, const char **identptr)
 355 {
 356     return(PCI_GET_VPD_READONLY(device_get_parent(dev), dev, kw, identptr));
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Check if the address range falls within the VGA defined address range(s)
 361  */
 362 static __inline int
 363 pci_is_vga_ioport_range(u_long start, u_long end)
 364 {
 365
 366         return (((start >= 0x3b0 && end <= 0x3bb) ||
 367             (start >= 0x3c0 && end <= 0x3df)) ? 1 : 0);
 368 }
 369
 370 static __inline int
 371 pci_is_vga_memory_range(u_long start, u_long end)
 372 {
 373
 374         return ((start >= 0xa0000 && end <= 0xbffff) ? 1 : 0);
 375 }
 376
 377 /*
 378  * PCI power states are as defined by ACPI:
 379  *
 380  * D0   State in which device is on and running.  It is receiving full
 381  *      power from the system and delivering full functionality to the user.
 382  * D1   Class-specific low-power state in which device context may or may not
 383  *      be lost.  Buses in D1 cannot do anything to the bus that would force
 384  *      devices on that bus to lose context.
 385  * D2   Class-specific low-power state in which device context may or may
 386  *      not be lost.  Attains greater power savings than D1.  Buses in D2
 387  *      can cause devices on that bus to lose some context.  Devices in D2
 388  *      must be prepared for the bus to be in D2 or higher.
 389  * D3   State in which the device is off and not running.  Device context is
 390  *      lost.  Power can be removed from the device.
 391  */
 392 #define PCI_POWERSTATE_D0       0
 393 #define PCI_POWERSTATE_D1       1
 394 #define PCI_POWERSTATE_D2       2
 395 #define PCI_POWERSTATE_D3       3
 396 #define PCI_POWERSTATE_UNKNOWN  -1
 397
 398 static __inline int
 399 pci_set_powerstate(device_t dev, int state)
 400 {
 401     return PCI_SET_POWERSTATE(device_get_parent(dev), dev, state);
 402 }
 403
 404 static __inline int
 405 pci_get_powerstate(device_t dev)
 406 {
 407     return PCI_GET_POWERSTATE(device_get_parent(dev), dev);
 408 }
 409
 410 static __inline int
 411 pci_find_cap(device_t dev, int capability, int *capreg)
 412 {
 413     return (PCI_FIND_EXTCAP(device_get_parent(dev), dev, capability, capreg));
 414 }
 415
 416 static __inline int
 417 pci_find_extcap(device_t dev, int capability, int *capreg)
 418 {
 419     return (PCI_FIND_EXTCAP(device_get_parent(dev), dev, capability, capreg));
 420 }
 421
 422 static __inline int
 423 pci_alloc_msi(device_t dev, int *count)
 424 {
 425     return (PCI_ALLOC_MSI(device_get_parent(dev), dev, count));
 426 }
 427
 428 static __inline int
 429 pci_alloc_msix(device_t dev, int *count)
 430 {
 431     return (PCI_ALLOC_MSIX(device_get_parent(dev), dev, count));
 432 }
 433
 434 static __inline int
 435 pci_remap_msix(device_t dev, int count, const u_int *vectors)
 436 {
 437     return (PCI_REMAP_MSIX(device_get_parent(dev), dev, count, vectors));
 438 }
 439
 440 static __inline int
 441 pci_release_msi(device_t dev)
 442 {
 443     return (PCI_RELEASE_MSI(device_get_parent(dev), dev));
 444 }
 445
 446 static __inline int
 447 pci_msi_count(device_t dev)
 448 {
 449     return (PCI_MSI_COUNT(device_get_parent(dev), dev));
 450 }
 451
 452 static __inline int
 453 pci_msix_count(device_t dev)
 454 {
 455     return (PCI_MSIX_COUNT(device_get_parent(dev), dev));
 456 }
 457
 458 device_t pci_find_bsf(uint8_t, uint8_t, uint8_t);
 459 device_t pci_find_dbsf(uint32_t, uint8_t, uint8_t, uint8_t);
 460 device_t pci_find_device(uint16_t, uint16_t);
 461 device_t pci_find_class(uint8_t class, uint8_t subclass);
 462
 463 /* Can be used by drivers to manage the MSI-X table. */
 464 int     pci_pending_msix(device_t dev, u_int index);
 465
 466 int     pci_msi_device_blacklisted(device_t dev);
 467 int     pci_msix_device_blacklisted(device_t dev);
 468
 469 void    pci_ht_map_msi(device_t dev, uint64_t addr);
 470
 471 int     pci_get_max_read_req(device_t dev);
 472 void    pci_restore_state(device_t dev);
 473 void    pci_save_state(device_t dev);
 474 int     pci_set_max_read_req(device_t dev, int size);
 475
 476 #endif  /* _SYS_BUS_H_ */
 477
 478 /*
 479  * cdev switch for control device, initialised in generic PCI code
 480  */
 481 extern struct cdevsw pcicdev;
 482
 483 /*
 484  * List of all PCI devices, generation count for the list.
 485  */
 486 STAILQ_HEAD(devlist, pci_devinfo);
 487
 488 extern struct devlist   pci_devq;
 489 extern uint32_t pci_generation;
 490
 491 struct pci_map *pci_find_bar(device_t dev, int reg);
 492 int     pci_bar_enabled(device_t dev, struct pci_map *pm);
 493 struct pcicfg_vpd *pci_fetch_vpd_list(device_t dev);
 494
 495 #define VGA_PCI_BIOS_SHADOW_ADDR        0xC0000
 496 #define VGA_PCI_BIOS_SHADOW_SIZE        131072
 497
 498 int     vga_pci_is_boot_display(device_t dev);
 499 void *  vga_pci_map_bios(device_t dev, size_t *size);
 500 void    vga_pci_unmap_bios(device_t dev, void *bios);
 501
 502 #endif /* _PCIVAR_H_ */