sys/dev/agp/agp_amd.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2000 Doug Rabson
   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 <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/malloc.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/module.h>
  35 #include <sys/bus.h>
  36 #include <sys/lock.h>
  37 #include <sys/mutex.h>
  38 #include <sys/proc.h>
  39
  40 #include <dev/agp/agppriv.h>
  41 #include <dev/agp/agpreg.h>
  42 #include <dev/pci/pcivar.h>
  43 #include <dev/pci/pcireg.h>
  44
  45 #include <vm/vm.h>
  46 #include <vm/vm_object.h>
  47 #include <vm/pmap.h>
  48 #include <machine/bus.h>
  49 #include <machine/resource.h>
  50 #include <sys/rman.h>
  51
  52 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  53
  54 #define READ2(off)      bus_space_read_2(sc->bst, sc->bsh, off)
  55 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  56 #define WRITE2(off,v)   bus_space_write_2(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  57 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  58
  59 struct agp_amd_gatt {
  60         u_int32_t       ag_entries;
  61         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  62         vm_offset_t     ag_physical;
  63         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  64         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  65 };
  66
  67 struct agp_amd_softc {
  68         struct agp_softc        agp;
  69         struct resource        *regs;   /* memory mapped control registers */
  70         bus_space_tag_t         bst;    /* bus_space tag */
  71         bus_space_handle_t      bsh;    /* bus_space handle */
  72         u_int32_t               initial_aperture; /* aperture size at startup */
  73         struct agp_amd_gatt    *gatt;
  74 };
  75
  76 static struct agp_amd_gatt *
  77 agp_amd_alloc_gatt(device_t dev)
  78 {
  79         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
  80         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
  81         struct agp_amd_gatt *gatt;
  82         int i, npages, pdir_offset;
  83
  84         if (bootverbose)
  85                 device_printf(dev,
  86                               "allocating GATT for aperture of size %dM\n",
  87                               apsize / (1024*1024));
  88
  89         gatt = malloc(sizeof(struct agp_amd_gatt), M_AGP, M_NOWAIT);
  90         if (!gatt)
  91                 return 0;
  92
  93         /*
  94          * The AMD751 uses a page directory to map a non-contiguous
  95          * gatt so we don't need to use contigmalloc.
  96          * Malloc individual gatt pages and map them into the page
  97          * directory.
  98          */
  99         gatt->ag_entries = entries;
 100         gatt->ag_virtual = malloc(entries * sizeof(u_int32_t),
 101                                   M_AGP, M_NOWAIT);
 102         if (!gatt->ag_virtual) {
 103                 if (bootverbose)
 104                         device_printf(dev, "allocation failed\n");
 105                 free(gatt, M_AGP);
 106                 return 0;
 107         }
 108         bzero(gatt->ag_virtual, entries * sizeof(u_int32_t));
 109
 110         /*
 111          * Allocate the page directory.
 112          */
 113         gatt->ag_vdir = malloc(AGP_PAGE_SIZE, M_AGP, M_NOWAIT);
 114         if (!gatt->ag_vdir) {
 115                 if (bootverbose)
 116                         device_printf(dev,
 117                                       "failed to allocate page directory\n");
 118                 free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 119                 free(gatt, M_AGP);
 120                 return 0;
 121         }
 122         bzero(gatt->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
 123
 124         gatt->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_vdir);
 125         if(bootverbose)
 126                 device_printf(dev, "gatt -> ag_pdir %#lx\n",
 127                     (u_long)gatt->ag_pdir);
 128         /*
 129          * Allocate the gatt pages
 130          */
 131         gatt->ag_entries = entries;
 132         if(bootverbose)
 133                 device_printf(dev, "allocating GATT for %d AGP page entries\n",
 134                         gatt->ag_entries);
 135
 136         gatt->ag_physical = vtophys((vm_offset_t) gatt->ag_virtual);
 137
 138         /*
 139          * Map the pages of the GATT into the page directory.
 140          *
 141          * The GATT page addresses are mapped into the directory offset by
 142          * an amount dependent on the base address of the aperture. This
 143          * is and offset into the page directory, not an offset added to
 144          * the addresses of the gatt pages.
 145          */
 146
 147         pdir_offset = pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APBASE, 4) >> 22;
 148
 149         npages = ((entries * sizeof(u_int32_t) + AGP_PAGE_SIZE - 1)
 150                   >> AGP_PAGE_SHIFT);
 151
 152         for (i = 0; i < npages; i++) {
 153                 vm_offset_t va;
 154                 vm_offset_t pa;
 155
 156                 va = ((vm_offset_t) gatt->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 157                 pa = vtophys(va);
 158                 gatt->ag_vdir[i + pdir_offset] = pa | 1;
 159         }
 160
 161         /*
 162          * Make sure the chipset can see everything.
 163          */
 164         agp_flush_cache();
 165
 166         return gatt;
 167 }
 168
 169 static void
 170 agp_amd_free_gatt(struct agp_amd_gatt *gatt)
 171 {
 172         free(gatt->ag_virtual, M_AGP);
 173         free(gatt->ag_vdir, M_AGP);
 174         free(gatt, M_AGP);
 175 }
 176
 177 static const char*
 178 agp_amd_match(device_t dev)
 179 {
 180         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE
 181             || pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
 182                 return NULL;
 183
 184         if (agp_find_caps(dev) == 0)
 185                 return NULL;
 186
 187         switch (pci_get_devid(dev)) {
 188         case 0x70061022:
 189                 return ("AMD 751 host to AGP bridge");
 190         case 0x700e1022:
 191                 return ("AMD 761 host to AGP bridge");
 192         case 0x700c1022:
 193                 return ("AMD 762 host to AGP bridge");
 194         }
 195
 196         return NULL;
 197 }
 198
 199 static int
 200 agp_amd_probe(device_t dev)
 201 {
 202         const char *desc;
 203
 204         if (resource_disabled("agp", device_get_unit(dev)))
 205                 return (ENXIO);
 206         desc = agp_amd_match(dev);
 207         if (desc) {
 208                 device_set_desc(dev, desc);
 209                 return BUS_PROBE_DEFAULT;
 210         }
 211
 212         return ENXIO;
 213 }
 214
 215 static int
 216 agp_amd_attach(device_t dev)
 217 {
 218         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 219         struct agp_amd_gatt *gatt;
 220         int error, rid;
 221
 222         error = agp_generic_attach(dev);
 223         if (error)
 224                 return error;
 225
 226         rid = AGP_AMD751_REGISTERS;
 227         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 228                                           RF_ACTIVE);
 229         if (!sc->regs) {
 230                 agp_generic_detach(dev);
 231                 return ENOMEM;
 232         }
 233
 234         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 235         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 236
 237         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 238
 239         for (;;) {
 240                 gatt = agp_amd_alloc_gatt(dev);
 241                 if (gatt)
 242                         break;
 243
 244                 /*
 245                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 246                  * aperture so that the gatt size reduces.
 247                  */
 248                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 249                         return ENOMEM;
 250         }
 251         sc->gatt = gatt;
 252
 253         /* Install the gatt. */
 254         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, gatt->ag_pdir);
 255
 256         /* Enable synchronisation between host and agp. */
 257         pci_write_config(dev,
 258                          AGP_AMD751_MODECTRL,
 259                          AGP_AMD751_MODECTRL_SYNEN, 1);
 260
 261         /* Set indexing mode for two-level and enable page dir cache */
 262         pci_write_config(dev,
 263                          AGP_AMD751_MODECTRL2,
 264                          AGP_AMD751_MODECTRL2_GPDCE, 1);
 265
 266         /* Enable the TLB and flush */
 267         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 268                READ2(AGP_AMD751_STATUS) | AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 269         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 270
 271         return 0;
 272 }
 273
 274 static int
 275 agp_amd_detach(device_t dev)
 276 {
 277         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 278
 279         agp_free_cdev(dev);
 280
 281         /* Disable the TLB.. */
 282         WRITE2(AGP_AMD751_STATUS,
 283                READ2(AGP_AMD751_STATUS) & ~AGP_AMD751_STATUS_GCE);
 284
 285         /* Disable host-agp sync */
 286         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_MODECTRL, 0x00, 1);
 287
 288         /* Clear the GATT base */
 289         WRITE4(AGP_AMD751_ATTBASE, 0);
 290
 291         /* Put the aperture back the way it started. */
 292         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 293
 294         agp_amd_free_gatt(sc->gatt);
 295         agp_free_res(dev);
 296
 297         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY,
 298                              AGP_AMD751_REGISTERS, sc->regs);
 299
 300         return 0;
 301 }
 302
 303 static u_int32_t
 304 agp_amd_get_aperture(device_t dev)
 305 {
 306         int vas;
 307
 308         /*
 309          * The aperture size is equal to 32M<<vas.
 310          */
 311         vas = (pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & 0x06) >> 1;
 312         return (32*1024*1024) << vas;
 313 }
 314
 315 static int
 316 agp_amd_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 317 {
 318         int vas;
 319
 320         /*
 321          * Check for a power of two and make sure its within the
 322          * programmable range.
 323          */
 324         if (aperture & (aperture - 1)
 325             || aperture < 32*1024*1024
 326             || aperture > 2U*1024*1024*1024)
 327                 return EINVAL;
 328
 329         vas = ffs(aperture / 32*1024*1024) - 1;
 330
 331         /*
 332          * While the size register is bits 1-3 of APCTRL, bit 0 must be
 333          * set for the size value to be 'valid'
 334          */
 335         pci_write_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL,
 336                          (((pci_read_config(dev, AGP_AMD751_APCTRL, 1) & ~0x06)
 337                           | ((vas << 1) | 1))), 1);
 338
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static int
 343 agp_amd_bind_page(device_t dev, vm_offset_t offset, vm_offset_t physical)
 344 {
 345         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 346
 347         if (offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 348                 return EINVAL;
 349
 350         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 351
 352         /* invalidate the cache */
 353         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static int
 358 agp_amd_unbind_page(device_t dev, vm_offset_t offset)
 359 {
 360         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 361
 362         if (offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 363                 return EINVAL;
 364
 365         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 static void
 370 agp_amd_flush_tlb(device_t dev)
 371 {
 372         struct agp_amd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 373
 374         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 375         WRITE4(AGP_AMD751_TLBCTRL, 1);
 376         do {
 377                 DELAY(1);
 378         } while (READ4(AGP_AMD751_TLBCTRL));
 379 }
 380
 381 static device_method_t agp_amd_methods[] = {
 382         /* Device interface */
 383         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd_probe),
 384         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd_attach),
 385         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd_detach),
 386         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 387         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 388         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 389
 390         /* AGP interface */
 391         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd_get_aperture),
 392         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd_set_aperture),
 393         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd_bind_page),
 394         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd_unbind_page),
 395         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd_flush_tlb),
 396         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 397         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 398         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 399         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 400         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 401
 402         { 0, 0 }
 403 };
 404
 405 static driver_t agp_amd_driver = {
 406         "agp",
 407         agp_amd_methods,
 408         sizeof(struct agp_amd_softc),
 409 };
 410
 411 static devclass_t agp_devclass;
 412
 413 DRIVER_MODULE(agp_amd, hostb, agp_amd_driver, agp_devclass, 0, 0);
 414 MODULE_DEPEND(agp_amd, agp, 1, 1, 1);
 415 MODULE_DEPEND(agp_amd, pci, 1, 1, 1);