sys/dev/agp/agp_ati.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005 Eric Anholt
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * Based on reading the Linux 2.6.8.1 driver by Dave Jones.
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/malloc.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/module.h>
  39 #include <sys/bus.h>
  40 #include <sys/lock.h>
  41 #include <sys/mutex.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43
  44 #include <dev/agp/agppriv.h>
  45 #include <dev/agp/agpreg.h>
  46 #include <dev/pci/pcivar.h>
  47 #include <dev/pci/pcireg.h>
  48
  49 #include <vm/vm.h>
  50 #include <vm/vm_extern.h>
  51 #include <vm/vm_kern.h>
  52 #include <vm/vm_object.h>
  53 #include <vm/pmap.h>
  54 #include <machine/bus.h>
  55 #include <machine/resource.h>
  56 #include <sys/rman.h>
  57
  58 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  59
  60 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  61 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  62
  63 struct agp_ati_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         char            is_rs300;
  70
  71         /* The GATT */
  72         u_int32_t       ag_entries;
  73         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  74         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  75         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  76 };
  77
  78
  79 static const char*
  80 agp_ati_match(device_t dev)
  81 {
  82         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE ||
  83             pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
  84                 return NULL;
  85
  86         if (agp_find_caps(dev) == 0)
  87                 return NULL;
  88
  89         switch (pci_get_devid(dev)) {
  90         case 0xcab01002:
  91                 return ("ATI RS100 AGP bridge");
  92         case 0xcab21002:
  93                 return ("ATI RS200 AGP bridge");
  94         case 0xcbb21002:
  95                 return ("ATI RS200M AGP bridge");
  96         case 0xcab31002:
  97                 return ("ATI RS250 AGP bridge");
  98         case 0x58301002:
  99                 return ("ATI RS300_100 AGP bridge");
 100         case 0x58311002:
 101                 return ("ATI RS300_133 AGP bridge");
 102         case 0x58321002:
 103                 return ("ATI RS300_166 AGP bridge");
 104         case 0x58331002:
 105                 return ("ATI RS300_200 AGP bridge");
 106         }
 107
 108         return NULL;
 109 }
 110
 111 static int
 112 agp_ati_probe(device_t dev)
 113 {
 114         const char *desc;
 115
 116         desc = agp_ati_match(dev);
 117         if (desc) {
 118                 device_set_desc(dev, desc);
 119                 return 0;
 120         }
 121
 122         return ENXIO;
 123 }
 124
 125 static int
 126 agp_ati_alloc_gatt(device_t dev)
 127 {
 128         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 129         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
 130         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
 131         u_int32_t apbase_offset;
 132         int i;
 133
 134         /* Alloc the GATT -- pointers to pages of AGP memory */
 135         sc->ag_entries = entries;
 136         sc->ag_virtual = (void *)kmem_alloc_attr(entries * sizeof(u_int32_t),
 137             M_NOWAIT | M_ZERO, 0, ~0, VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING);
 138         if (sc->ag_virtual == NULL) {
 139                 if (bootverbose)
 140                         device_printf(dev, "GATT allocation failed\n");
 141                 return ENOMEM;
 142         }
 143
 144         /* Alloc the page directory -- pointers to each page of the GATT */
 145         sc->ag_vdir = (void *)kmem_alloc_attr(AGP_PAGE_SIZE, M_NOWAIT | M_ZERO,
 146             0, ~0, VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING);
 147         if (sc->ag_vdir == NULL) {
 148                 if (bootverbose)
 149                         device_printf(dev, "pagedir allocation failed\n");
 150                 kmem_free((vm_offset_t)sc->ag_virtual, entries *
 151                     sizeof(u_int32_t));
 152                 return ENOMEM;
 153         }
 154         sc->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t)sc->ag_vdir);
 155
 156         apbase_offset = pci_read_config(dev, AGP_APBASE, 4) >> 22;
 157         /* Fill in the pagedir's pointers to GATT pages */
 158         for (i = 0; i < sc->ag_entries / 1024; i++) {
 159                 vm_offset_t va;
 160                 vm_offset_t pa;
 161
 162                 va = ((vm_offset_t)sc->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 163                 pa = vtophys(va);
 164                 sc->ag_vdir[apbase_offset + i] = pa | 1;
 165         }
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170
 171 static int
 172 agp_ati_attach(device_t dev)
 173 {
 174         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 175         int error, rid;
 176         u_int32_t temp;
 177         u_int32_t apsize_reg, agpmode_reg;
 178
 179         error = agp_generic_attach(dev);
 180         if (error)
 181                 return error;
 182
 183         switch (pci_get_devid(dev)) {
 184         case 0xcab01002: /* ATI RS100 AGP bridge */
 185         case 0xcab21002: /* ATI RS200 AGP bridge */
 186         case 0xcbb21002: /* ATI RS200M AGP bridge */
 187         case 0xcab31002: /* ATI RS250 AGP bridge */
 188                 sc->is_rs300 = 0;
 189                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 190                 agpmode_reg = ATI_RS100_IG_AGPMODE;
 191                 break;
 192         case 0x58301002: /* ATI RS300_100 AGP bridge */
 193         case 0x58311002: /* ATI RS300_133 AGP bridge */
 194         case 0x58321002: /* ATI RS300_166 AGP bridge */
 195         case 0x58331002: /* ATI RS300_200 AGP bridge */
 196                 sc->is_rs300 = 1;
 197                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 198                 agpmode_reg = ATI_RS300_IG_AGPMODE;
 199                 break;
 200         default:
 201                 /* Unknown chipset */
 202                 return EINVAL;
 203         }
 204
 205         rid = ATI_GART_MMADDR;
 206         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, RF_ACTIVE);
 207         if (!sc->regs) {
 208                 agp_generic_detach(dev);
 209                 return ENOMEM;
 210         }
 211
 212         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 213         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 214
 215         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 216
 217         for (;;) {
 218                 if (agp_ati_alloc_gatt(dev) == 0)
 219                         break;
 220
 221                 /*
 222                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 223                  * aperture so that the gatt size reduces.
 224                  */
 225                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 226                         return ENOMEM;
 227         }
 228
 229         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 230         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp | 1, 4);
 231
 232         pci_write_config(dev, agpmode_reg, 0x20000, 4);
 233
 234         WRITE4(ATI_GART_FEATURE_ID, 0x00060000);
 235
 236         temp = pci_read_config(dev, 4, 4);      /* XXX: Magic reg# */
 237         pci_write_config(dev, 4, temp | (1 << 14), 4);
 238
 239         WRITE4(ATI_GART_BASE, sc->ag_pdir);
 240
 241         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 242
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static int
 247 agp_ati_detach(device_t dev)
 248 {
 249         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 250         u_int32_t apsize_reg, temp;
 251
 252         agp_free_cdev(dev);
 253
 254         if (sc->is_rs300)
 255                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 256         else
 257                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 258
 259         /* Clear the GATT base */
 260         WRITE4(ATI_GART_BASE, 0);
 261
 262         /* Put the aperture back the way it started. */
 263         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 264
 265         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 266         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp & ~1, 4);
 267
 268         kmem_free((vm_offset_t)sc->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
 269         kmem_free((vm_offset_t)sc->ag_virtual, sc->ag_entries *
 270             sizeof(u_int32_t));
 271
 272         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, ATI_GART_MMADDR, sc->regs);
 273         agp_free_res(dev);
 274
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 static u_int32_t
 279 agp_ati_get_aperture(device_t dev)
 280 {
 281         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 282         int size_value;
 283
 284         if (sc->is_rs300)
 285                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS300_APSIZE, 4);
 286         else
 287                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS100_APSIZE, 4);
 288
 289         size_value = (size_value & 0x0000000e) >> 1;
 290         size_value = (32 * 1024 * 1024) << size_value;
 291
 292         return size_value;
 293 }
 294
 295 static int
 296 agp_ati_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 297 {
 298         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 299         int size_value;
 300         u_int32_t apsize_reg;
 301
 302         if (sc->is_rs300)
 303                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 304         else
 305                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 306
 307         size_value = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 308
 309         size_value &= ~0x0000000e;
 310         size_value |= (ffs(aperture / (32 * 1024 * 1024)) - 1) << 1;
 311
 312         pci_write_config(dev, apsize_reg, size_value, 4);
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 static int
 318 agp_ati_bind_page(device_t dev, vm_offset_t offset, vm_offset_t physical)
 319 {
 320         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 321
 322         if (offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 323                 return EINVAL;
 324
 325         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static int
 331 agp_ati_unbind_page(device_t dev, vm_offset_t offset)
 332 {
 333         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 334
 335         if (offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 336                 return EINVAL;
 337
 338         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static void
 343 agp_ati_flush_tlb(device_t dev)
 344 {
 345         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 346
 347         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 348         WRITE4(ATI_GART_CACHE_CNTRL, 1);
 349         (void)READ4(ATI_GART_CACHE_CNTRL);
 350 }
 351
 352 static device_method_t agp_ati_methods[] = {
 353         /* Device interface */
 354         DEVMETHOD(device_probe,         agp_ati_probe),
 355         DEVMETHOD(device_attach,        agp_ati_attach),
 356         DEVMETHOD(device_detach,        agp_ati_detach),
 357         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 358         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 359         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 360
 361         /* AGP interface */
 362         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_ati_get_aperture),
 363         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_ati_set_aperture),
 364         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_ati_bind_page),
 365         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_ati_unbind_page),
 366         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_ati_flush_tlb),
 367         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 368         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 369         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 370         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 371         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 372
 373         { 0, 0 }
 374 };
 375
 376 static driver_t agp_ati_driver = {
 377         "agp",
 378         agp_ati_methods,
 379         sizeof(struct agp_ati_softc),
 380 };
 381
 382 static devclass_t agp_devclass;
 383
 384 DRIVER_MODULE(agp_ati, hostb, agp_ati_driver, agp_devclass, 0, 0);
 385 MODULE_DEPEND(agp_ati, agp, 1, 1, 1);
 386 MODULE_DEPEND(agp_ati, pci, 1, 1, 1);