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(kernel_arena,
 137             entries * sizeof(u_int32_t), M_NOWAIT | M_ZERO, 0, ~0,
 138             VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING);
 139         if (sc->ag_virtual == NULL) {
 140                 if (bootverbose)
 141                         device_printf(dev, "GATT allocation failed\n");
 142                 return ENOMEM;
 143         }
 144
 145         /* Alloc the page directory -- pointers to each page of the GATT */
 146         sc->ag_vdir = (void *)kmem_alloc_attr(kernel_arena, AGP_PAGE_SIZE,
 147             M_NOWAIT | M_ZERO, 0, ~0, VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING);
 148         if (sc->ag_vdir == NULL) {
 149                 if (bootverbose)
 150                         device_printf(dev, "pagedir allocation failed\n");
 151                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)sc->ag_virtual,
 152                     entries * sizeof(u_int32_t));
 153                 return ENOMEM;
 154         }
 155         sc->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t)sc->ag_vdir);
 156
 157         apbase_offset = pci_read_config(dev, AGP_APBASE, 4) >> 22;
 158         /* Fill in the pagedir's pointers to GATT pages */
 159         for (i = 0; i < sc->ag_entries / 1024; i++) {
 160                 vm_offset_t va;
 161                 vm_offset_t pa;
 162
 163                 va = ((vm_offset_t)sc->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 164                 pa = vtophys(va);
 165                 sc->ag_vdir[apbase_offset + i] = pa | 1;
 166         }
 167
 168         return 0;
 169 }
 170
 171
 172 static int
 173 agp_ati_attach(device_t dev)
 174 {
 175         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 176         int error, rid;
 177         u_int32_t temp;
 178         u_int32_t apsize_reg, agpmode_reg;
 179
 180         error = agp_generic_attach(dev);
 181         if (error)
 182                 return error;
 183
 184         switch (pci_get_devid(dev)) {
 185         case 0xcab01002: /* ATI RS100 AGP bridge */
 186         case 0xcab21002: /* ATI RS200 AGP bridge */
 187         case 0xcbb21002: /* ATI RS200M AGP bridge */
 188         case 0xcab31002: /* ATI RS250 AGP bridge */
 189                 sc->is_rs300 = 0;
 190                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 191                 agpmode_reg = ATI_RS100_IG_AGPMODE;
 192                 break;
 193         case 0x58301002: /* ATI RS300_100 AGP bridge */
 194         case 0x58311002: /* ATI RS300_133 AGP bridge */
 195         case 0x58321002: /* ATI RS300_166 AGP bridge */
 196         case 0x58331002: /* ATI RS300_200 AGP bridge */
 197                 sc->is_rs300 = 1;
 198                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 199                 agpmode_reg = ATI_RS300_IG_AGPMODE;
 200                 break;
 201         default:
 202                 /* Unknown chipset */
 203                 return EINVAL;
 204         }
 205
 206         rid = ATI_GART_MMADDR;
 207         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, RF_ACTIVE);
 208         if (!sc->regs) {
 209                 agp_generic_detach(dev);
 210                 return ENOMEM;
 211         }
 212
 213         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 214         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 215
 216         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 217
 218         for (;;) {
 219                 if (agp_ati_alloc_gatt(dev) == 0)
 220                         break;
 221
 222                 /*
 223                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 224                  * aperture so that the gatt size reduces.
 225                  */
 226                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 227                         return ENOMEM;
 228         }
 229
 230         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 231         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp | 1, 4);
 232
 233         pci_write_config(dev, agpmode_reg, 0x20000, 4);
 234
 235         WRITE4(ATI_GART_FEATURE_ID, 0x00060000);
 236
 237         temp = pci_read_config(dev, 4, 4);      /* XXX: Magic reg# */
 238         pci_write_config(dev, 4, temp | (1 << 14), 4);
 239
 240         WRITE4(ATI_GART_BASE, sc->ag_pdir);
 241
 242         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 243
 244         return 0;
 245 }
 246
 247 static int
 248 agp_ati_detach(device_t dev)
 249 {
 250         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 251         u_int32_t apsize_reg, temp;
 252
 253         agp_free_cdev(dev);
 254
 255         if (sc->is_rs300)
 256                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 257         else
 258                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 259
 260         /* Clear the GATT base */
 261         WRITE4(ATI_GART_BASE, 0);
 262
 263         /* Put the aperture back the way it started. */
 264         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 265
 266         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 267         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp & ~1, 4);
 268
 269         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)sc->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
 270         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)sc->ag_virtual,
 271             sc->ag_entries * sizeof(u_int32_t));
 272
 273         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, ATI_GART_MMADDR, sc->regs);
 274         agp_free_res(dev);
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 static u_int32_t
 280 agp_ati_get_aperture(device_t dev)
 281 {
 282         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 283         int size_value;
 284
 285         if (sc->is_rs300)
 286                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS300_APSIZE, 4);
 287         else
 288                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS100_APSIZE, 4);
 289
 290         size_value = (size_value & 0x0000000e) >> 1;
 291         size_value = (32 * 1024 * 1024) << size_value;
 292
 293         return size_value;
 294 }
 295
 296 static int
 297 agp_ati_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 298 {
 299         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 300         int size_value;
 301         u_int32_t apsize_reg;
 302
 303         if (sc->is_rs300)
 304                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 305         else
 306                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 307
 308         size_value = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 309
 310         size_value &= ~0x0000000e;
 311         size_value |= (ffs(aperture / (32 * 1024 * 1024)) - 1) << 1;
 312
 313         pci_write_config(dev, apsize_reg, size_value, 4);
 314
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 static int
 319 agp_ati_bind_page(device_t dev, vm_offset_t offset, vm_offset_t physical)
 320 {
 321         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 322
 323         if (offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 324                 return EINVAL;
 325
 326         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 327
 328         return 0;
 329 }
 330
 331 static int
 332 agp_ati_unbind_page(device_t dev, vm_offset_t offset)
 333 {
 334         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 335
 336         if (offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 337                 return EINVAL;
 338
 339         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 static void
 344 agp_ati_flush_tlb(device_t dev)
 345 {
 346         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 347
 348         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 349         WRITE4(ATI_GART_CACHE_CNTRL, 1);
 350         (void)READ4(ATI_GART_CACHE_CNTRL);
 351 }
 352
 353 static device_method_t agp_ati_methods[] = {
 354         /* Device interface */
 355         DEVMETHOD(device_probe,         agp_ati_probe),
 356         DEVMETHOD(device_attach,        agp_ati_attach),
 357         DEVMETHOD(device_detach,        agp_ati_detach),
 358         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 359         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 360         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 361
 362         /* AGP interface */
 363         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_ati_get_aperture),
 364         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_ati_set_aperture),
 365         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_ati_bind_page),
 366         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_ati_unbind_page),
 367         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_ati_flush_tlb),
 368         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 369         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 370         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 371         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 372         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 373
 374         { 0, 0 }
 375 };
 376
 377 static driver_t agp_ati_driver = {
 378         "agp",
 379         agp_ati_methods,
 380         sizeof(struct agp_ati_softc),
 381 };
 382
 383 static devclass_t agp_devclass;
 384
 385 DRIVER_MODULE(agp_ati, hostb, agp_ati_driver, agp_devclass, 0, 0);
 386 MODULE_DEPEND(agp_ati, agp, 1, 1, 1);
 387 MODULE_DEPEND(agp_ati, pci, 1, 1, 1);