sys/i386/i386/legacy.c

   1 /*
   2  * Copyright 1998 Massachusetts Institute of Technology
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and
   5  * its documentation for any purpose and without fee is hereby
   6  * granted, provided that both the above copyright notice and this
   7  * permission notice appear in all copies, that both the above
   8  * copyright notice and this permission notice appear in all
   9  * supporting documentation, and that the name of M.I.T. not be used
  10  * in advertising or publicity pertaining to distribution of the
  11  * software without specific, written prior permission.  M.I.T. makes
  12  * no representations about the suitability of this software for any
  13  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied
  14  * warranty.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY M.I.T. ``AS IS''.  M.I.T. DISCLAIMS
  17  * ALL EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
  18  * INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
  19  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. IN NO EVENT
  20  * SHALL M.I.T. BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  21  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
  23  * USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  24  * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  25  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  26  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD$
  30  */
  31
  32 /*
  33  * This code implements a `root nexus' for Intel Architecture
  34  * machines.  The function of the root nexus is to serve as an
  35  * attachment point for both processors and buses, and to manage
  36  * resources which are common to all of them.  In particular,
  37  * this code implements the core resource managers for interrupt
  38  * requests, DMA requests (which rightfully should be a part of the
  39  * ISA code but it's easier to do it here for now), I/O port addresses,
  40  * and I/O memory address space.
  41  */
  42
  43 #include "opt_smp.h"
  44 #include "mca.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/bus.h>
  49 #include <sys/kernel.h>
  50 #include <sys/module.h>
  51 #include <machine/bus.h>
  52 #include <sys/rman.h>
  53
  54 #include <machine/vmparam.h>
  55 #include <vm/vm.h>
  56 #include <vm/pmap.h>
  57 #include <machine/pmap.h>
  58
  59 #include <machine/resource.h>
  60 #ifdef APIC_IO
  61 #include <machine/smp.h>
  62 #include <machine/mpapic.h>
  63 #endif
  64
  65 #ifdef PC98
  66 #include <pc98/pc98/pc98.h>
  67 #else
  68 #include <i386/isa/isa.h>
  69 #endif
  70 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
  71
  72 static struct rman irq_rman, drq_rman, port_rman, mem_rman;
  73
  74 static  int nexus_probe(device_t);
  75 static  int nexus_attach(device_t);
  76 static  int nexus_print_child(device_t, device_t);
  77 static device_t nexus_add_child(device_t bus, int order, const char *name,
  78                                 int unit);
  79 static  struct resource *nexus_alloc_resource(device_t, device_t, int, int *,
  80                                               u_long, u_long, u_long, u_int);
  81 static  int nexus_activate_resource(device_t, device_t, int, int,
  82                                     struct resource *);
  83 static  int nexus_deactivate_resource(device_t, device_t, int, int,
  84                                       struct resource *);
  85 static  int nexus_release_resource(device_t, device_t, int, int,
  86                                    struct resource *);
  87 static  int nexus_setup_intr(device_t, device_t, struct resource *, int flags,
  88                              void (*)(void *), void *, void **);
  89 static  int nexus_teardown_intr(device_t, device_t, struct resource *,
  90                                 void *);
  91
  92 static device_method_t nexus_methods[] = {
  93         /* Device interface */
  94         DEVMETHOD(device_probe,         nexus_probe),
  95         DEVMETHOD(device_attach,        nexus_attach),
  96         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
  97         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
  98         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
  99         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 100
 101         /* Bus interface */
 102         DEVMETHOD(bus_print_child,      nexus_print_child),
 103         DEVMETHOD(bus_add_child,        nexus_add_child),
 104         DEVMETHOD(bus_read_ivar,        bus_generic_read_ivar),
 105         DEVMETHOD(bus_write_ivar,       bus_generic_write_ivar),
 106         DEVMETHOD(bus_alloc_resource,   nexus_alloc_resource),
 107         DEVMETHOD(bus_release_resource, nexus_release_resource),
 108         DEVMETHOD(bus_activate_resource, nexus_activate_resource),
 109         DEVMETHOD(bus_deactivate_resource, nexus_deactivate_resource),
 110         DEVMETHOD(bus_setup_intr,       nexus_setup_intr),
 111         DEVMETHOD(bus_teardown_intr,    nexus_teardown_intr),
 112
 113         { 0, 0 }
 114 };
 115
 116 static driver_t nexus_driver = {
 117         "nexus",
 118         nexus_methods,
 119         1,                      /* no softc */
 120 };
 121 static devclass_t nexus_devclass;
 122
 123 DRIVER_MODULE(nexus, root, nexus_driver, nexus_devclass, 0, 0);
 124
 125 static int
 126 nexus_probe(device_t dev)
 127 {
 128
 129         device_quiet(dev);      /* suppress attach message for neatness */
 130
 131         /*
 132          * IRQ's are on the mainboard on old systems, but on the ISA part
 133          * of PCI->ISA bridges.  There would be multiple sets of IRQs on
 134          * multi-ISA-bus systems.  PCI interrupts are routed to the ISA
 135          * component, so in a way, PCI can be a partial child of an ISA bus(!).
 136          * APIC interrupts are global though.
 137          * In the non-APIC case, disallow the use of IRQ 2.
 138          */
 139         irq_rman.rm_start = 0;
 140         irq_rman.rm_type = RMAN_ARRAY;
 141         irq_rman.rm_descr = "Interrupt request lines";
 142 #ifdef APIC_IO
 143         irq_rman.rm_end = APIC_INTMAPSIZE - 1;
 144         if (rman_init(&irq_rman)
 145             || rman_manage_region(&irq_rman,
 146                                   irq_rman.rm_start, irq_rman.rm_end))
 147                 panic("nexus_probe irq_rman");
 148 #else
 149         irq_rman.rm_end = 15;
 150         if (rman_init(&irq_rman)
 151             || rman_manage_region(&irq_rman, irq_rman.rm_start, 1)
 152             || rman_manage_region(&irq_rman, 3, irq_rman.rm_end))
 153                 panic("nexus_probe irq_rman");
 154 #endif
 155
 156         /*
 157          * ISA DMA on PCI systems is implemented in the ISA part of each
 158          * PCI->ISA bridge and the channels can be duplicated if there are
 159          * multiple bridges.  (eg: laptops with docking stations)
 160          */
 161         drq_rman.rm_start = 0;
 162         drq_rman.rm_end = 7;
 163         drq_rman.rm_type = RMAN_ARRAY;
 164         drq_rman.rm_descr = "DMA request lines";
 165         /* XXX drq 0 not available on some machines */
 166         if (rman_init(&drq_rman)
 167             || rman_manage_region(&drq_rman, 0, 7))
 168                 panic("nexus_probe drq_rman");
 169
 170         /*
 171          * However, IO ports and Memory truely are global at this level,
 172          * as are APIC interrupts (however many IO APICS there turn out
 173          * to be on large systems..)
 174          */
 175         port_rman.rm_start = 0;
 176         port_rman.rm_end = 0xffff;
 177         port_rman.rm_type = RMAN_ARRAY;
 178         port_rman.rm_descr = "I/O ports";
 179         if (rman_init(&port_rman)
 180             || rman_manage_region(&port_rman, 0, 0xffff))
 181                 panic("nexus_probe port_rman");
 182
 183         mem_rman.rm_start = 0;
 184         mem_rman.rm_end = ~0u;
 185         mem_rman.rm_type = RMAN_ARRAY;
 186         mem_rman.rm_descr = "I/O memory addresses";
 187         if (rman_init(&mem_rman)
 188             || rman_manage_region(&mem_rman, 0, ~0))
 189                 panic("nexus_probe mem_rman");
 190
 191         return bus_generic_probe(dev);
 192 }
 193
 194 static int
 195 nexus_attach(device_t dev)
 196 {
 197         device_t        child;
 198
 199         /*
 200          * First, deal with the children we know about already
 201          */
 202         bus_generic_attach(dev);
 203         /*
 204          * And if we didn't see EISA or ISA on a pci bridge, create some
 205          * connection points now so they show up "on motherboard".
 206          */
 207         if (!devclass_get_device(devclass_find("eisa"), 0)) {
 208                 child = device_add_child(dev, "eisa", 0);
 209                 if (child == NULL)
 210                         panic("nexus_attach eisa");
 211                 device_probe_and_attach(child);
 212         }
 213 #if NMCA > 0
 214         if (!devclass_get_device(devclass_find("mca"), 0)) {
 215                 child = device_add_child(dev, "mca", 0);
 216                 if (child == 0)
 217                         panic("nexus_probe mca");
 218                 device_probe_and_attach(child);
 219         }
 220 #endif
 221         if (!devclass_get_device(devclass_find("isa"), 0)) {
 222                 child = device_add_child(dev, "isa", 0);
 223                 if (child == NULL)
 224                         panic("nexus_attach isa");
 225                 device_probe_and_attach(child);
 226         }
 227
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 static int
 232 nexus_print_child(device_t bus, device_t child)
 233 {
 234         int retval = 0;
 235
 236         retval += bus_print_child_header(bus, child);
 237         retval += printf(" on motherboard\n");
 238
 239         return (retval);
 240 }
 241
 242 static device_t
 243 nexus_add_child(device_t bus, int order, const char *name, int unit)
 244 {
 245         return device_add_child_ordered(bus, order, name, unit);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Allocate a resource on behalf of child.  NB: child is usually going to be a
 250  * child of one of our descendants, not a direct child of nexus0.
 251  * (Exceptions include npx.)
 252  */
 253 static struct resource *
 254 nexus_alloc_resource(device_t bus, device_t child, int type, int *rid,
 255                      u_long start, u_long end, u_long count, u_int flags)
 256 {
 257         struct  resource *rv;
 258         struct  rman *rm;
 259         int needactivate = flags & RF_ACTIVE;
 260
 261         flags &= ~RF_ACTIVE;
 262
 263         switch (type) {
 264         case SYS_RES_IRQ:
 265                 rm = &irq_rman;
 266                 break;
 267
 268         case SYS_RES_DRQ:
 269                 rm = &drq_rman;
 270                 break;
 271
 272         case SYS_RES_IOPORT:
 273                 rm = &port_rman;
 274                 break;
 275
 276         case SYS_RES_MEMORY:
 277                 rm = &mem_rman;
 278                 break;
 279
 280         default:
 281                 return 0;
 282         }
 283
 284         rv = rman_reserve_resource(rm, start, end, count, flags, child);
 285         if (rv == 0)
 286                 return 0;
 287
 288         if (type == SYS_RES_MEMORY) {
 289                 rman_set_bustag(rv, I386_BUS_SPACE_MEM);
 290         } else if (type == SYS_RES_IOPORT) {
 291                 rman_set_bustag(rv, I386_BUS_SPACE_IO);
 292 #ifdef PC98
 293                 /* PC-98: the type of bus_space_handle_t is the structure. */
 294                 rv->r_bushandle.bsh_base = rv->r_start;
 295                 rv->r_bushandle.bsh_iat = NULL;
 296                 rv->r_bushandle.bsh_iatsz = 0;
 297                 rv->r_bushandle.bsh_res = NULL;
 298                 rv->r_bushandle.bsh_ressz = 0;
 299 #else
 300                 /* IBM-PC: the type of bus_space_handle_t is u_int */
 301                 rman_set_bushandle(rv, rv->r_start);
 302 #endif
 303         }
 304
 305         if (needactivate) {
 306                 if (bus_activate_resource(child, type, *rid, rv)) {
 307                         rman_release_resource(rv);
 308                         return 0;
 309                 }
 310         }
 311
 312         return rv;
 313 }
 314
 315 static int
 316 nexus_activate_resource(device_t bus, device_t child, int type, int rid,
 317                         struct resource *r)
 318 {
 319         /*
 320          * If this is a memory resource, map it into the kernel.
 321          */
 322         if (rman_get_bustag(r) == I386_BUS_SPACE_MEM) {
 323                 caddr_t vaddr = 0;
 324
 325                 if (r->r_end < 1024 * 1024) {
 326                         /*
 327                          * The first 1Mb is mapped at KERNBASE.
 328                          */
 329                         vaddr = (caddr_t)(uintptr_t)(KERNBASE + r->r_start);
 330                 } else {
 331                         u_int32_t paddr;
 332                         u_int32_t psize;
 333                         u_int32_t poffs;
 334
 335                         paddr = r->r_start;
 336                         psize = r->r_end - r->r_start;
 337
 338                         poffs = paddr - trunc_page(paddr);
 339                         vaddr = (caddr_t) pmap_mapdev(paddr-poffs, psize+poffs) + poffs;
 340                 }
 341                 rman_set_virtual(r, vaddr);
 342 #ifdef PC98
 343                 /* PC-98: the type of bus_space_handle_t is the structure. */
 344                 r->r_bushandle.bsh_base = (bus_addr_t) vaddr;
 345                 r->r_bushandle.bsh_iat = NULL;
 346                 r->r_bushandle.bsh_iatsz = 0;
 347                 r->r_bushandle.bsh_res = NULL;
 348                 r->r_bushandle.bsh_ressz = 0;
 349 #else
 350                 /* IBM-PC: the type of bus_space_handle_t is u_int */
 351                 rman_set_bushandle(r, (bus_space_handle_t) vaddr);
 352 #endif
 353         }
 354         return (rman_activate_resource(r));
 355 }
 356
 357 static int
 358 nexus_deactivate_resource(device_t bus, device_t child, int type, int rid,
 359                           struct resource *r)
 360 {
 361         /*
 362          * If this is a memory resource, unmap it.
 363          */
 364         if ((rman_get_bustag(r) == I386_BUS_SPACE_MEM) && (r->r_end >= 1024 * 1024)) {
 365                 u_int32_t psize;
 366
 367                 psize = r->r_end - r->r_start;
 368                 pmap_unmapdev((vm_offset_t)rman_get_virtual(r), psize);
 369         }
 370
 371         return (rman_deactivate_resource(r));
 372 }
 373
 374 static int
 375 nexus_release_resource(device_t bus, device_t child, int type, int rid,
 376                        struct resource *r)
 377 {
 378         if (r->r_flags & RF_ACTIVE) {
 379                 int error = bus_deactivate_resource(child, type, rid, r);
 380                 if (error)
 381                         return error;
 382         }
 383         return (rman_release_resource(r));
 384 }
 385
 386 /*
 387  * Currently this uses the really grody interface from kern/kern_intr.c
 388  * (which really doesn't belong in kern/anything.c).  Eventually, all of
 389  * the code in kern_intr.c and machdep_intr.c should get moved here, since
 390  * this is going to be the official interface.
 391  */
 392 static int
 393 nexus_setup_intr(device_t bus, device_t child, struct resource *irq,
 394                  int flags, void (*ihand)(void *), void *arg, void **cookiep)
 395 {
 396         intrmask_t      *mask;
 397         driver_t        *driver;
 398         int     error, icflags;
 399
 400         /* somebody tried to setup an irq that failed to allocate! */
 401         if (irq == NULL)
 402                 panic("nexus_setup_intr: NULL irq resource!");
 403
 404         *cookiep = 0;
 405         if (irq->r_flags & RF_SHAREABLE)
 406                 icflags = 0;
 407         else
 408                 icflags = INTR_EXCL;
 409
 410         driver = device_get_driver(child);
 411         switch (flags) {
 412         case INTR_TYPE_TTY:
 413                 mask = &tty_imask;
 414                 break;
 415         case (INTR_TYPE_TTY | INTR_TYPE_FAST):
 416                 mask = &tty_imask;
 417                 icflags |= INTR_FAST;
 418                 break;
 419         case INTR_TYPE_BIO:
 420                 mask = &bio_imask;
 421                 break;
 422         case INTR_TYPE_NET:
 423                 mask = &net_imask;
 424                 break;
 425         case INTR_TYPE_CAM:
 426                 mask = &cam_imask;
 427                 break;
 428         case INTR_TYPE_MISC:
 429                 mask = 0;
 430                 break;
 431         default:
 432                 panic("still using grody create_intr interface");
 433         }
 434
 435         /*
 436          * We depend here on rman_activate_resource() being idempotent.
 437          */
 438         error = rman_activate_resource(irq);
 439         if (error)
 440                 return (error);
 441
 442         *cookiep = inthand_add(device_get_nameunit(child), irq->r_start,
 443             ihand, arg, mask, icflags);
 444         if (*cookiep == NULL)
 445                 error = EINVAL; /* XXX ??? */
 446
 447         return (error);
 448 }
 449
 450 static int
 451 nexus_teardown_intr(device_t dev, device_t child, struct resource *r, void *ih)
 452 {
 453         return (inthand_remove(ih));
 454 }