sys/pci/agp_amd64.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004, 2005 Jung-uk Kim <jkim@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, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include "opt_bus.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/module.h>
  37 #include <sys/bus.h>
  38 #include <sys/lock.h>
  39 #include <sys/mutex.h>
  40 #include <sys/proc.h>
  41
  42 #include <dev/pci/pcivar.h>
  43 #include <dev/pci/pcireg.h>
  44 #include <pci/agppriv.h>
  45 #include <pci/agpreg.h>
  46
  47 #include <vm/vm.h>
  48 #include <vm/vm_object.h>
  49 #include <vm/pmap.h>
  50 #include <machine/bus.h>
  51 #include <machine/resource.h>
  52 #include <sys/rman.h>
  53
  54 /* XXX */
  55 extern void pci_cfgregwrite(int, int, int, int, uint32_t, int);
  56 extern uint32_t pci_cfgregread(int, int, int, int, int);
  57
  58 static void agp_amd64_apbase_fixup(device_t);
  59
  60 static void agp_amd64_uli_init(device_t);
  61 static int agp_amd64_uli_set_aperture(device_t, uint32_t);
  62
  63 static int agp_amd64_nvidia_match(uint16_t);
  64 static void agp_amd64_nvidia_init(device_t);
  65 static int agp_amd64_nvidia_set_aperture(device_t, uint32_t);
  66
  67 static int agp_amd64_via_match(void);
  68 static void agp_amd64_via_init(device_t);
  69 static int agp_amd64_via_set_aperture(device_t, uint32_t);
  70
  71 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  72
  73 #define AMD64_MAX_MCTRL         8
  74
  75 struct agp_amd64_softc {
  76         struct agp_softc        agp;
  77         uint32_t                initial_aperture;
  78         struct agp_gatt         *gatt;
  79         uint32_t                apbase;
  80         int                     mctrl[AMD64_MAX_MCTRL];
  81         int                     n_mctrl;
  82         int                     via_agp;
  83 };
  84
  85 static const char*
  86 agp_amd64_match(device_t dev)
  87 {
  88         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE ||
  89             pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST ||
  90             agp_find_caps(dev) == 0)
  91                 return (NULL);
  92
  93         switch (pci_get_devid(dev)) {
  94         case 0x74541022:
  95                 return ("AMD 8151 AGP graphics tunnel");
  96         case 0x07551039:
  97                 return ("SiS 755 host to AGP bridge");
  98         case 0x07601039:
  99                 return ("SiS 760 host to AGP bridge");
 100         case 0x168910b9:
 101                 return ("ULi M1689 AGP Controller");
 102         case 0x00d110de:
 103                 if (agp_amd64_nvidia_match(0x00d2))
 104                         return (NULL);
 105                 return ("NVIDIA nForce3 AGP Controller");
 106         case 0x00e110de:
 107                 if (agp_amd64_nvidia_match(0x00e2))
 108                         return (NULL);
 109                 return ("NVIDIA nForce3-250 AGP Controller");
 110         case 0x02041106:
 111                 return ("VIA 8380 host to PCI bridge");
 112         case 0x02381106:
 113                 return ("VIA 3238 host to PCI bridge");
 114         case 0x02821106:
 115                 return ("VIA K8T800Pro host to PCI bridge");
 116         case 0x31881106:
 117                 return ("VIA 8385 host to PCI bridge");
 118         };
 119
 120         return (NULL);
 121 }
 122
 123 static int
 124 agp_amd64_nvidia_match(uint16_t devid)
 125 {
 126         /* XXX nForce3 requires secondary AGP bridge at 0:11:0. */
 127         if (pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_CLASS, 1) != PCIC_BRIDGE ||
 128             pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_SUBCLASS, 1) != PCIS_BRIDGE_PCI ||
 129             pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_VENDOR, 2) != 0x10de ||
 130             pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_DEVICE, 2) != devid)
 131                 return (ENXIO);
 132
 133         return (0);
 134 }
 135
 136 static int
 137 agp_amd64_via_match(void)
 138 {
 139         /* XXX Some VIA bridge requires secondary AGP bridge at 0:1:0. */
 140         if (pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_CLASS, 1) != PCIC_BRIDGE ||
 141             pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_SUBCLASS, 1) != PCIS_BRIDGE_PCI ||
 142             pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_VENDOR, 2) != 0x1106 ||
 143             pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_DEVICE, 2) != 0xb188 ||
 144             (pci_cfgregread(0, 1, 0, AGP_VIA_AGPSEL, 1) & 2))
 145                 return (0);
 146
 147         return (1);
 148 }
 149
 150 static int
 151 agp_amd64_probe(device_t dev)
 152 {
 153         const char *desc;
 154
 155         if (resource_disabled("agp", device_get_unit(dev)))
 156                 return (ENXIO);
 157         if ((desc = agp_amd64_match(dev))) {
 158                 device_set_desc(dev, desc);
 159                 return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 160         }
 161
 162         return (ENXIO);
 163 }
 164
 165 static int
 166 agp_amd64_attach(device_t dev)
 167 {
 168         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 169         struct agp_gatt *gatt;
 170         int i, n, error;
 171
 172         for (i = 0, n = 0; i < PCI_SLOTMAX && n < AMD64_MAX_MCTRL; i++)
 173                 if (pci_cfgregread(0, i, 3, 0, 4) == 0x11031022) {
 174                         sc->mctrl[n] = i;
 175                         n++;
 176                 }
 177
 178         if (n == 0)
 179                 return (ENXIO);
 180
 181         sc->n_mctrl = n;
 182
 183         if (bootverbose)
 184                 device_printf(dev, "%d Miscellaneous Control unit(s) found.\n",
 185                     sc->n_mctrl);
 186
 187         if ((error = agp_generic_attach(dev)))
 188                 return (error);
 189
 190         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 191
 192         for (;;) {
 193                 gatt = agp_alloc_gatt(dev);
 194                 if (gatt)
 195                         break;
 196
 197                 /*
 198                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 199                  * aperture so that the gatt size reduces.
 200                  */
 201                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2)) {
 202                         agp_generic_detach(dev);
 203                         return (ENOMEM);
 204                 }
 205         }
 206         sc->gatt = gatt;
 207
 208         switch (pci_get_vendor(dev)) {
 209         case 0x10b9:    /* ULi */
 210                 agp_amd64_uli_init(dev);
 211                 if (agp_amd64_uli_set_aperture(dev, sc->initial_aperture))
 212                         return (ENXIO);
 213                 break;
 214
 215         case 0x10de:    /* nVidia */
 216                 agp_amd64_nvidia_init(dev);
 217                 if (agp_amd64_nvidia_set_aperture(dev, sc->initial_aperture))
 218                         return (ENXIO);
 219                 break;
 220
 221         case 0x1106:    /* VIA */
 222                 sc->via_agp = agp_amd64_via_match();
 223                 if (sc->via_agp) {
 224                         agp_amd64_via_init(dev);
 225                         if (agp_amd64_via_set_aperture(dev,
 226                             sc->initial_aperture))
 227                                 return (ENXIO);
 228                 }
 229                 break;
 230         }
 231
 232         /* Install the gatt and enable aperture. */
 233         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++) {
 234                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_ATTBASE,
 235                     (uint32_t)(gatt->ag_physical >> 8) & AGP_AMD64_ATTBASE_MASK,
 236                     4);
 237                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_APCTRL,
 238                     (pci_cfgregread(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) |
 239                     AGP_AMD64_APCTRL_GARTEN) &
 240                     ~(AGP_AMD64_APCTRL_DISGARTCPU | AGP_AMD64_APCTRL_DISGARTIO),
 241                     4);
 242         }
 243
 244         agp_flush_cache();
 245
 246         return (0);
 247 }
 248
 249 static int
 250 agp_amd64_detach(device_t dev)
 251 {
 252         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 253         int i, error;
 254
 255         if ((error = agp_generic_detach(dev)))
 256                 return (error);
 257
 258         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++)
 259                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_APCTRL,
 260                     pci_cfgregread(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) &
 261                     ~AGP_AMD64_APCTRL_GARTEN, 4);
 262
 263         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 264         agp_free_gatt(sc->gatt);
 265
 266         return (0);
 267 }
 268
 269 static uint32_t agp_amd64_table[] = {
 270         0x02000000,     /*   32 MB */
 271         0x04000000,     /*   64 MB */
 272         0x08000000,     /*  128 MB */
 273         0x10000000,     /*  256 MB */
 274         0x20000000,     /*  512 MB */
 275         0x40000000,     /* 1024 MB */
 276         0x80000000,     /* 2048 MB */
 277 };
 278
 279 #define AGP_AMD64_TABLE_SIZE \
 280         (sizeof(agp_amd64_table) / sizeof(agp_amd64_table[0]))
 281
 282 static uint32_t
 283 agp_amd64_get_aperture(device_t dev)
 284 {
 285         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 286         uint32_t i;
 287
 288         i = (pci_cfgregread(0, sc->mctrl[0], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) &
 289                 AGP_AMD64_APCTRL_SIZE_MASK) >> 1;
 290
 291         if (i >= AGP_AMD64_TABLE_SIZE)
 292                 return (0);
 293
 294         return (agp_amd64_table[i]);
 295 }
 296
 297 static int
 298 agp_amd64_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 299 {
 300         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 301         uint32_t i;
 302         int j;
 303
 304         for (i = 0; i < AGP_AMD64_TABLE_SIZE; i++)
 305                 if (agp_amd64_table[i] == aperture)
 306                         break;
 307         if (i >= AGP_AMD64_TABLE_SIZE)
 308                 return (EINVAL);
 309
 310         for (j = 0; j < sc->n_mctrl; j++)
 311                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[j], 3, AGP_AMD64_APCTRL,
 312                     (pci_cfgregread(0, sc->mctrl[j], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) &
 313                     ~(AGP_AMD64_APCTRL_SIZE_MASK)) | (i << 1), 4);
 314
 315         switch (pci_get_vendor(dev)) {
 316         case 0x10b9:    /* ULi */
 317                 return (agp_amd64_uli_set_aperture(dev, aperture));
 318                 break;
 319
 320         case 0x10de:    /* nVidia */
 321                 return (agp_amd64_nvidia_set_aperture(dev, aperture));
 322                 break;
 323
 324         case 0x1106:    /* VIA */
 325                 if (sc->via_agp)
 326                         return (agp_amd64_via_set_aperture(dev, aperture));
 327                 break;
 328         }
 329
 330         return (0);
 331 }
 332
 333 static int
 334 agp_amd64_bind_page(device_t dev, int offset, vm_offset_t physical)
 335 {
 336         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 337
 338         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 339                 return (EINVAL);
 340
 341         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] =
 342             (physical & 0xfffff000) | ((physical >> 28) & 0x00000ff0) | 3;
 343
 344         return (0);
 345 }
 346
 347 static int
 348 agp_amd64_unbind_page(device_t dev, int offset)
 349 {
 350         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 351
 352         if (offset < 0 || offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 353                 return (EINVAL);
 354
 355         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 356
 357         return (0);
 358 }
 359
 360 static void
 361 agp_amd64_flush_tlb(device_t dev)
 362 {
 363         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 364         int i;
 365
 366         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++)
 367                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_CACHECTRL,
 368                     pci_cfgregread(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_CACHECTRL, 4) |
 369                     AGP_AMD64_CACHECTRL_INVGART, 4);
 370 }
 371
 372 static void
 373 agp_amd64_apbase_fixup(device_t dev)
 374 {
 375         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 376         uint32_t apbase;
 377         int i;
 378
 379         sc->apbase = rman_get_start(sc->agp.as_aperture);
 380         apbase = (sc->apbase >> 25) & AGP_AMD64_APBASE_MASK;
 381         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++)
 382                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3,
 383                     AGP_AMD64_APBASE, apbase, 4);
 384 }
 385
 386 static void
 387 agp_amd64_uli_init(device_t dev)
 388 {
 389         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 390
 391         agp_amd64_apbase_fixup(dev);
 392         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_ULI_APBASE,
 393             (pci_read_config(dev, AGP_AMD64_ULI_APBASE, 4) & 0x0000000f) |
 394             sc->apbase, 4);
 395         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_ULI_HTT_FEATURE, sc->apbase, 4);
 396 }
 397
 398 static int
 399 agp_amd64_uli_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 400 {
 401         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 402
 403         switch (aperture) {
 404         case 0x02000000:        /*  32 MB */
 405         case 0x04000000:        /*  64 MB */
 406         case 0x08000000:        /* 128 MB */
 407         case 0x10000000:        /* 256 MB */
 408                 break;
 409         default:
 410                 return (EINVAL);
 411         }
 412
 413         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_ULI_ENU_SCR,
 414             sc->apbase + aperture - 1, 4);
 415
 416         return (0);
 417 }
 418
 419 static void
 420 agp_amd64_nvidia_init(device_t dev)
 421 {
 422         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 423
 424         agp_amd64_apbase_fixup(dev);
 425         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_NVIDIA_0_APBASE,
 426             (pci_read_config(dev, AGP_AMD64_NVIDIA_0_APBASE, 4) & 0x0000000f) |
 427             sc->apbase, 4);
 428         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APBASE1, sc->apbase, 4);
 429         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APBASE2, sc->apbase, 4);
 430 }
 431
 432 static int
 433 agp_amd64_nvidia_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 434 {
 435         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 436         uint32_t apsize;
 437
 438         switch (aperture) {
 439         case 0x02000000:        apsize = 0x0f;  break;  /*  32 MB */
 440         case 0x04000000:        apsize = 0x0e;  break;  /*  64 MB */
 441         case 0x08000000:        apsize = 0x0c;  break;  /* 128 MB */
 442         case 0x10000000:        apsize = 0x08;  break;  /* 256 MB */
 443         case 0x20000000:        apsize = 0x00;  break;  /* 512 MB */
 444         default:
 445                 return (EINVAL);
 446         }
 447
 448         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APSIZE,
 449             (pci_cfgregread(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APSIZE, 4) &
 450             0xfffffff0) | apsize, 4);
 451         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APLIMIT1,
 452             sc->apbase + aperture - 1, 4);
 453         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APLIMIT2,
 454             sc->apbase + aperture - 1, 4);
 455
 456         return (0);
 457 }
 458
 459 static void
 460 agp_amd64_via_init(device_t dev)
 461 {
 462         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 463
 464         agp_amd64_apbase_fixup(dev);
 465         pci_cfgregwrite(0, 1, 0, AGP3_VIA_ATTBASE, sc->gatt->ag_physical, 4);
 466         pci_cfgregwrite(0, 1, 0, AGP3_VIA_GARTCTRL,
 467             pci_cfgregread(0, 1, 0, AGP3_VIA_ATTBASE, 4) | 0x180, 4);
 468 }
 469
 470 static int
 471 agp_amd64_via_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 472 {
 473         uint32_t apsize;
 474
 475         apsize = ((aperture - 1) >> 20) ^ 0xff;
 476         if ((((apsize ^ 0xff) << 20) | ((1 << 20) - 1)) + 1 != aperture)
 477                 return (EINVAL);
 478         pci_cfgregwrite(0, 1, 0, AGP3_VIA_APSIZE, apsize, 1);
 479
 480         return (0);
 481 }
 482
 483 static device_method_t agp_amd64_methods[] = {
 484         /* Device interface */
 485         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd64_probe),
 486         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd64_attach),
 487         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd64_detach),
 488         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 489         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 490         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 491
 492         /* AGP interface */
 493         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd64_get_aperture),
 494         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd64_set_aperture),
 495         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd64_bind_page),
 496         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd64_unbind_page),
 497         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd64_flush_tlb),
 498         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 499         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 500         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 501         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 502         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 503
 504         { 0, 0 }
 505 };
 506
 507 static driver_t agp_amd64_driver = {
 508         "agp",
 509         agp_amd64_methods,
 510         sizeof(struct agp_amd64_softc),
 511 };
 512
 513 static devclass_t agp_devclass;
 514
 515 DRIVER_MODULE(agp_amd64, hostb, agp_amd64_driver, agp_devclass, 0, 0);
 516 MODULE_DEPEND(agp_amd64, agp, 1, 1, 1);
 517 MODULE_DEPEND(agp_amd64, pci, 1, 1, 1);