sys/amd64/pci/pci_bus.c

   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
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include "opt_cpu.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/bus.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/malloc.h>
  37 #include <sys/module.h>
  38 #include <sys/rman.h>
  39 #include <sys/sysctl.h>
  40
  41 #include <dev/pci/pcivar.h>
  42 #include <dev/pci/pcireg.h>
  43 #include <dev/pci/pcib_private.h>
  44 #include <isa/isavar.h>
  45 #include <machine/legacyvar.h>
  46 #include <machine/pci_cfgreg.h>
  47 #include <machine/resource.h>
  48
  49 #include "pcib_if.h"
  50
  51 int
  52 legacy_pcib_maxslots(device_t dev)
  53 {
  54         return 31;
  55 }
  56
  57 /* read configuration space register */
  58
  59 uint32_t
  60 legacy_pcib_read_config(device_t dev, u_int bus, u_int slot, u_int func,
  61                         u_int reg, int bytes)
  62 {
  63         return(pci_cfgregread(bus, slot, func, reg, bytes));
  64 }
  65
  66 /* write configuration space register */
  67
  68 void
  69 legacy_pcib_write_config(device_t dev, u_int bus, u_int slot, u_int func,
  70                          u_int reg, uint32_t data, int bytes)
  71 {
  72         pci_cfgregwrite(bus, slot, func, reg, data, bytes);
  73 }
  74
  75 /* route interrupt */
  76
  77 static int
  78 legacy_pcib_route_interrupt(device_t pcib, device_t dev, int pin)
  79 {
  80
  81         /* No routing possible */
  82         return (PCI_INVALID_IRQ);
  83 }
  84
  85 /* Pass MSI requests up to the nexus. */
  86
  87 static int
  88 legacy_pcib_alloc_msi(device_t pcib, device_t dev, int count, int maxcount,
  89     int *irqs)
  90 {
  91         device_t bus;
  92
  93         bus = device_get_parent(pcib);
  94         return (PCIB_ALLOC_MSI(device_get_parent(bus), dev, count, maxcount,
  95             irqs));
  96 }
  97
  98 static int
  99 legacy_pcib_alloc_msix(device_t pcib, device_t dev, int *irq)
 100 {
 101         device_t bus;
 102
 103         bus = device_get_parent(pcib);
 104         return (PCIB_ALLOC_MSIX(device_get_parent(bus), dev, irq));
 105 }
 106
 107 static int
 108 legacy_pcib_map_msi(device_t pcib, device_t dev, int irq, uint64_t *addr,
 109     uint32_t *data)
 110 {
 111         device_t bus;
 112
 113         bus = device_get_parent(pcib);
 114         return (PCIB_MAP_MSI(device_get_parent(bus), dev, irq, addr, data));
 115 }
 116
 117 static const char *
 118 legacy_pcib_is_host_bridge(int bus, int slot, int func,
 119                           uint32_t id, uint8_t class, uint8_t subclass,
 120                           uint8_t *busnum)
 121 {
 122         const char *s = NULL;
 123
 124         *busnum = 0;
 125         if (class == PCIC_BRIDGE && subclass == PCIS_BRIDGE_HOST)
 126                 s = "Host to PCI bridge";
 127         return s;
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Scan the first pci bus for host-pci bridges and add pcib instances
 132  * to the nexus for each bridge.
 133  */
 134 static void
 135 legacy_pcib_identify(driver_t *driver, device_t parent)
 136 {
 137         int bus, slot, func;
 138         u_int8_t  hdrtype;
 139         int found = 0;
 140         int pcifunchigh;
 141         int found824xx = 0;
 142         int found_orion = 0;
 143         device_t child;
 144         devclass_t pci_devclass;
 145
 146         if (pci_cfgregopen() == 0)
 147                 return;
 148         /*
 149          * Check to see if we haven't already had a PCI bus added
 150          * via some other means.  If we have, bail since otherwise
 151          * we're going to end up duplicating it.
 152          */
 153         if ((pci_devclass = devclass_find("pci")) &&
 154                 devclass_get_device(pci_devclass, 0))
 155                 return;
 156
 157
 158         bus = 0;
 159  retry:
 160         for (slot = 0; slot <= PCI_SLOTMAX; slot++) {
 161                 func = 0;
 162                 hdrtype = legacy_pcib_read_config(0, bus, slot, func,
 163                                                  PCIR_HDRTYPE, 1);
 164                 /*
 165                  * When enumerating bus devices, the standard says that
 166                  * one should check the header type and ignore the slots whose
 167                  * header types that the software doesn't know about.  We use
 168                  * this to filter out devices.
 169                  */
 170                 if ((hdrtype & PCIM_HDRTYPE) > PCI_MAXHDRTYPE)
 171                         continue;
 172                 if ((hdrtype & PCIM_MFDEV) &&
 173                     (!found_orion || hdrtype != 0xff))
 174                         pcifunchigh = PCI_FUNCMAX;
 175                 else
 176                         pcifunchigh = 0;
 177                 for (func = 0; func <= pcifunchigh; func++) {
 178                         /*
 179                          * Read the IDs and class from the device.
 180                          */
 181                         u_int32_t id;
 182                         u_int8_t class, subclass, busnum;
 183                         const char *s;
 184                         device_t *devs;
 185                         int ndevs, i;
 186
 187                         id = legacy_pcib_read_config(0, bus, slot, func,
 188                                                     PCIR_DEVVENDOR, 4);
 189                         if (id == -1)
 190                                 continue;
 191                         class = legacy_pcib_read_config(0, bus, slot, func,
 192                                                        PCIR_CLASS, 1);
 193                         subclass = legacy_pcib_read_config(0, bus, slot, func,
 194                                                           PCIR_SUBCLASS, 1);
 195
 196                         s = legacy_pcib_is_host_bridge(bus, slot, func,
 197                                                       id, class, subclass,
 198                                                       &busnum);
 199                         if (s == NULL)
 200                                 continue;
 201
 202                         /*
 203                          * Check to see if the physical bus has already
 204                          * been seen.  Eg: hybrid 32 and 64 bit host
 205                          * bridges to the same logical bus.
 206                          */
 207                         if (device_get_children(parent, &devs, &ndevs) == 0) {
 208                                 for (i = 0; s != NULL && i < ndevs; i++) {
 209                                         if (strcmp(device_get_name(devs[i]),
 210                                             "pcib") != 0)
 211                                                 continue;
 212                                         if (legacy_get_pcibus(devs[i]) == busnum)
 213                                                 s = NULL;
 214                                 }
 215                                 free(devs, M_TEMP);
 216                         }
 217
 218                         if (s == NULL)
 219                                 continue;
 220                         /*
 221                          * Add at priority 100 to make sure we
 222                          * go after any motherboard resources
 223                          */
 224                         child = BUS_ADD_CHILD(parent, 100,
 225                                               "pcib", busnum);
 226                         device_set_desc(child, s);
 227                         legacy_set_pcibus(child, busnum);
 228
 229                         found = 1;
 230                         if (id == 0x12258086)
 231                                 found824xx = 1;
 232                         if (id == 0x84c48086)
 233                                 found_orion = 1;
 234                 }
 235         }
 236         if (found824xx && bus == 0) {
 237                 bus++;
 238                 goto retry;
 239         }
 240
 241         /*
 242          * Make sure we add at least one bridge since some old
 243          * hardware doesn't actually have a host-pci bridge device.
 244          * Note that pci_cfgregopen() thinks we have PCI devices..
 245          */
 246         if (!found) {
 247                 if (bootverbose)
 248                         printf(
 249         "legacy_pcib_identify: no bridge found, adding pcib0 anyway\n");
 250                 child = BUS_ADD_CHILD(parent, 100, "pcib", 0);
 251                 legacy_set_pcibus(child, 0);
 252         }
 253 }
 254
 255 static int
 256 legacy_pcib_probe(device_t dev)
 257 {
 258
 259         if (pci_cfgregopen() == 0)
 260                 return ENXIO;
 261         return -100;
 262 }
 263
 264 static int
 265 legacy_pcib_attach(device_t dev)
 266 {
 267         int bus;
 268
 269         bus = pcib_get_bus(dev);
 270         device_add_child(dev, "pci", bus);
 271         return bus_generic_attach(dev);
 272 }
 273
 274 int
 275 legacy_pcib_read_ivar(device_t dev, device_t child, int which,
 276     uintptr_t *result)
 277 {
 278
 279         switch (which) {
 280         case  PCIB_IVAR_DOMAIN:
 281                 *result = 0;
 282                 return 0;
 283         case  PCIB_IVAR_BUS:
 284                 *result = legacy_get_pcibus(dev);
 285                 return 0;
 286         }
 287         return ENOENT;
 288 }
 289
 290 int
 291 legacy_pcib_write_ivar(device_t dev, device_t child, int which,
 292     uintptr_t value)
 293 {
 294
 295         switch (which) {
 296         case  PCIB_IVAR_DOMAIN:
 297                 return EINVAL;
 298         case  PCIB_IVAR_BUS:
 299                 legacy_set_pcibus(dev, value);
 300                 return 0;
 301         }
 302         return ENOENT;
 303 }
 304
 305 SYSCTL_DECL(_hw_pci);
 306
 307 static unsigned long legacy_host_mem_start = 0x80000000;
 308 TUNABLE_ULONG("hw.pci.host_mem_start", &legacy_host_mem_start);
 309 SYSCTL_ULONG(_hw_pci, OID_AUTO, host_mem_start, CTLFLAG_RDTUN,
 310     &legacy_host_mem_start, 0x80000000,
 311     "Limit the host bridge memory to being above this address.  Must be\n\
 312 set at boot via a tunable.");
 313
 314 struct resource *
 315 legacy_pcib_alloc_resource(device_t dev, device_t child, int type, int *rid,
 316     u_long start, u_long end, u_long count, u_int flags)
 317 {
 318     /*
 319      * If no memory preference is given, use upper 32MB slot most
 320      * bioses use for their memory window.  Typically other bridges
 321      * before us get in the way to assert their preferences on memory.
 322      * Hardcoding like this sucks, so a more MD/MI way needs to be
 323      * found to do it.  This is typically only used on older laptops
 324      * that don't have pci busses behind pci bridge, so assuming > 32MB
 325      * is liekly OK.
 326      *
 327      * However, this can cause problems for other chipsets, so we make
 328      * this tunable by hw.pci.host_mem_start.
 329      */
 330     if (type == SYS_RES_MEMORY && start == 0UL && end == ~0UL)
 331         start = legacy_host_mem_start;
 332     if (type == SYS_RES_IOPORT && start == 0UL && end == ~0UL)
 333         start = 0x1000;
 334     return (bus_generic_alloc_resource(dev, child, type, rid, start, end,
 335         count, flags));
 336 }
 337
 338 static device_method_t legacy_pcib_methods[] = {
 339         /* Device interface */
 340         DEVMETHOD(device_identify,      legacy_pcib_identify),
 341         DEVMETHOD(device_probe,         legacy_pcib_probe),
 342         DEVMETHOD(device_attach,        legacy_pcib_attach),
 343         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 344         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 345         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 346
 347         /* Bus interface */
 348         DEVMETHOD(bus_print_child,      bus_generic_print_child),
 349         DEVMETHOD(bus_read_ivar,        legacy_pcib_read_ivar),
 350         DEVMETHOD(bus_write_ivar,       legacy_pcib_write_ivar),
 351         DEVMETHOD(bus_alloc_resource,   legacy_pcib_alloc_resource),
 352         DEVMETHOD(bus_adjust_resource,  bus_generic_adjust_resource),
 353         DEVMETHOD(bus_release_resource, bus_generic_release_resource),
 354         DEVMETHOD(bus_activate_resource, bus_generic_activate_resource),
 355         DEVMETHOD(bus_deactivate_resource, bus_generic_deactivate_resource),
 356         DEVMETHOD(bus_setup_intr,       bus_generic_setup_intr),
 357         DEVMETHOD(bus_teardown_intr,    bus_generic_teardown_intr),
 358
 359         /* pcib interface */
 360         DEVMETHOD(pcib_maxslots,        legacy_pcib_maxslots),
 361         DEVMETHOD(pcib_read_config,     legacy_pcib_read_config),
 362         DEVMETHOD(pcib_write_config,    legacy_pcib_write_config),
 363         DEVMETHOD(pcib_route_interrupt, legacy_pcib_route_interrupt),
 364         DEVMETHOD(pcib_alloc_msi,       legacy_pcib_alloc_msi),
 365         DEVMETHOD(pcib_release_msi,     pcib_release_msi),
 366         DEVMETHOD(pcib_alloc_msix,      legacy_pcib_alloc_msix),
 367         DEVMETHOD(pcib_release_msix,    pcib_release_msix),
 368         DEVMETHOD(pcib_map_msi,         legacy_pcib_map_msi),
 369
 370         { 0, 0 }
 371 };
 372
 373 static devclass_t hostb_devclass;
 374
 375 DEFINE_CLASS_0(pcib, legacy_pcib_driver, legacy_pcib_methods, 1);
 376 DRIVER_MODULE(pcib, legacy, legacy_pcib_driver, hostb_devclass, 0, 0);
 377
 378
 379 /*
 380  * Install placeholder to claim the resources owned by the
 381  * PCI bus interface.  This could be used to extract the
 382  * config space registers in the extreme case where the PnP
 383  * ID is available and the PCI BIOS isn't, but for now we just
 384  * eat the PnP ID and do nothing else.
 385  *
 386  * XXX we should silence this probe, as it will generally confuse
 387  * people.
 388  */
 389 static struct isa_pnp_id pcibus_pnp_ids[] = {
 390         { 0x030ad041 /* PNP0A03 */, "PCI Bus" },
 391         { 0x080ad041 /* PNP0A08 */, "PCIe Bus" },
 392         { 0 }
 393 };
 394
 395 static int
 396 pcibus_pnp_probe(device_t dev)
 397 {
 398         int result;
 399
 400         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, pcibus_pnp_ids)) <= 0)
 401                 device_quiet(dev);
 402         return(result);
 403 }
 404
 405 static int
 406 pcibus_pnp_attach(device_t dev)
 407 {
 408         return(0);
 409 }
 410
 411 static device_method_t pcibus_pnp_methods[] = {
 412         /* Device interface */
 413         DEVMETHOD(device_probe,         pcibus_pnp_probe),
 414         DEVMETHOD(device_attach,        pcibus_pnp_attach),
 415         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
 416         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 417         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 418         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 419         { 0, 0 }
 420 };
 421
 422 static devclass_t pcibus_pnp_devclass;
 423
 424 DEFINE_CLASS_0(pcibus_pnp, pcibus_pnp_driver, pcibus_pnp_methods, 1);
 425 DRIVER_MODULE(pcibus_pnp, isa, pcibus_pnp_driver, pcibus_pnp_devclass, 0, 0);