sys/dev/agp/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 <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 /* XXX */
  53 extern void pci_cfgregwrite(int, int, int, int, uint32_t, int);
  54 extern uint32_t pci_cfgregread(int, int, int, int, int);
  55
  56 static void agp_amd64_apbase_fixup(device_t);
  57
  58 static void agp_amd64_uli_init(device_t);
  59 static int agp_amd64_uli_set_aperture(device_t, uint32_t);
  60
  61 static int agp_amd64_nvidia_match(uint16_t);
  62 static void agp_amd64_nvidia_init(device_t);
  63 static int agp_amd64_nvidia_set_aperture(device_t, uint32_t);
  64
  65 static int agp_amd64_via_match(void);
  66 static void agp_amd64_via_init(device_t);
  67 static int agp_amd64_via_set_aperture(device_t, uint32_t);
  68
  69 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  70
  71 #define AMD64_MAX_MCTRL         8
  72
  73 struct agp_amd64_softc {
  74         struct agp_softc        agp;
  75         uint32_t                initial_aperture;
  76         struct agp_gatt         *gatt;
  77         uint32_t                apbase;
  78         int                     mctrl[AMD64_MAX_MCTRL];
  79         int                     n_mctrl;
  80         int                     via_agp;
  81 };
  82
  83 static const char*
  84 agp_amd64_match(device_t dev)
  85 {
  86         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE ||
  87             pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST ||
  88             agp_find_caps(dev) == 0)
  89                 return (NULL);
  90
  91         switch (pci_get_devid(dev)) {
  92         case 0x74541022:
  93                 return ("AMD 8151 AGP graphics tunnel");
  94         case 0x07551039:
  95                 return ("SiS 755 host to AGP bridge");
  96         case 0x07601039:
  97                 return ("SiS 760 host to AGP bridge");
  98         case 0x168910b9:
  99                 return ("ULi M1689 AGP Controller");
 100         case 0x00d110de:
 101                 if (agp_amd64_nvidia_match(0x00d2))
 102                         return (NULL);
 103                 return ("NVIDIA nForce3 AGP Controller");
 104         case 0x00e110de:
 105                 if (agp_amd64_nvidia_match(0x00e2))
 106                         return (NULL);
 107                 return ("NVIDIA nForce3-250 AGP Controller");
 108         case 0x02041106:
 109                 return ("VIA 8380 host to PCI bridge");
 110         case 0x02381106:
 111                 return ("VIA 3238 host to PCI bridge");
 112         case 0x02821106:
 113                 return ("VIA K8T800Pro host to PCI bridge");
 114         case 0x31881106:
 115                 return ("VIA 8385 host to PCI bridge");
 116         }
 117
 118         return (NULL);
 119 }
 120
 121 static int
 122 agp_amd64_nvidia_match(uint16_t devid)
 123 {
 124         /* XXX nForce3 requires secondary AGP bridge at 0:11:0. */
 125         if (pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_CLASS, 1) != PCIC_BRIDGE ||
 126             pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_SUBCLASS, 1) != PCIS_BRIDGE_PCI ||
 127             pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_VENDOR, 2) != 0x10de ||
 128             pci_cfgregread(0, 11, 0, PCIR_DEVICE, 2) != devid)
 129                 return (ENXIO);
 130
 131         return (0);
 132 }
 133
 134 static int
 135 agp_amd64_via_match(void)
 136 {
 137         /* XXX Some VIA bridge requires secondary AGP bridge at 0:1:0. */
 138         if (pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_CLASS, 1) != PCIC_BRIDGE ||
 139             pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_SUBCLASS, 1) != PCIS_BRIDGE_PCI ||
 140             pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_VENDOR, 2) != 0x1106 ||
 141             pci_cfgregread(0, 1, 0, PCIR_DEVICE, 2) != 0xb188 ||
 142             (pci_cfgregread(0, 1, 0, AGP_VIA_AGPSEL, 1) & 2))
 143                 return (0);
 144
 145         return (1);
 146 }
 147
 148 static int
 149 agp_amd64_probe(device_t dev)
 150 {
 151         const char *desc;
 152
 153         if (resource_disabled("agp", device_get_unit(dev)))
 154                 return (ENXIO);
 155         if ((desc = agp_amd64_match(dev))) {
 156                 device_set_desc(dev, desc);
 157                 return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 158         }
 159
 160         return (ENXIO);
 161 }
 162
 163 static int
 164 agp_amd64_attach(device_t dev)
 165 {
 166         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 167         struct agp_gatt *gatt;
 168         uint32_t devid;
 169         int i, n, error;
 170
 171         for (i = 0, n = 0; i < PCI_SLOTMAX && n < AMD64_MAX_MCTRL; i++) {
 172                 devid = pci_cfgregread(0, i, 3, 0, 4);
 173                 if (devid == 0x11031022 || devid == 0x12031022) {
 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         return (0);
 245 }
 246
 247 static int
 248 agp_amd64_detach(device_t dev)
 249 {
 250         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 251         int i;
 252
 253         agp_free_cdev(dev);
 254
 255         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++)
 256                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_APCTRL,
 257                     pci_cfgregread(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) &
 258                     ~AGP_AMD64_APCTRL_GARTEN, 4);
 259
 260         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 261         agp_free_gatt(sc->gatt);
 262         agp_free_res(dev);
 263
 264         return (0);
 265 }
 266
 267 static uint32_t agp_amd64_table[] = {
 268         0x02000000,     /*   32 MB */
 269         0x04000000,     /*   64 MB */
 270         0x08000000,     /*  128 MB */
 271         0x10000000,     /*  256 MB */
 272         0x20000000,     /*  512 MB */
 273         0x40000000,     /* 1024 MB */
 274         0x80000000,     /* 2048 MB */
 275 };
 276
 277 #define AGP_AMD64_TABLE_SIZE \
 278         (sizeof(agp_amd64_table) / sizeof(agp_amd64_table[0]))
 279
 280 static uint32_t
 281 agp_amd64_get_aperture(device_t dev)
 282 {
 283         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 284         uint32_t i;
 285
 286         i = (pci_cfgregread(0, sc->mctrl[0], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) &
 287                 AGP_AMD64_APCTRL_SIZE_MASK) >> 1;
 288
 289         if (i >= AGP_AMD64_TABLE_SIZE)
 290                 return (0);
 291
 292         return (agp_amd64_table[i]);
 293 }
 294
 295 static int
 296 agp_amd64_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 297 {
 298         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 299         uint32_t i;
 300         int j;
 301
 302         for (i = 0; i < AGP_AMD64_TABLE_SIZE; i++)
 303                 if (agp_amd64_table[i] == aperture)
 304                         break;
 305         if (i >= AGP_AMD64_TABLE_SIZE)
 306                 return (EINVAL);
 307
 308         for (j = 0; j < sc->n_mctrl; j++)
 309                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[j], 3, AGP_AMD64_APCTRL,
 310                     (pci_cfgregread(0, sc->mctrl[j], 3, AGP_AMD64_APCTRL, 4) &
 311                     ~(AGP_AMD64_APCTRL_SIZE_MASK)) | (i << 1), 4);
 312
 313         switch (pci_get_vendor(dev)) {
 314         case 0x10b9:    /* ULi */
 315                 return (agp_amd64_uli_set_aperture(dev, aperture));
 316                 break;
 317
 318         case 0x10de:    /* nVidia */
 319                 return (agp_amd64_nvidia_set_aperture(dev, aperture));
 320                 break;
 321
 322         case 0x1106:    /* VIA */
 323                 if (sc->via_agp)
 324                         return (agp_amd64_via_set_aperture(dev, aperture));
 325                 break;
 326         }
 327
 328         return (0);
 329 }
 330
 331 static int
 332 agp_amd64_bind_page(device_t dev, vm_offset_t offset, vm_offset_t physical)
 333 {
 334         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 335
 336         if (offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 337                 return (EINVAL);
 338
 339         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] =
 340             (physical & 0xfffff000) | ((physical >> 28) & 0x00000ff0) | 3;
 341
 342         return (0);
 343 }
 344
 345 static int
 346 agp_amd64_unbind_page(device_t dev, vm_offset_t offset)
 347 {
 348         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 349
 350         if (offset >= (sc->gatt->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 351                 return (EINVAL);
 352
 353         sc->gatt->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 354
 355         return (0);
 356 }
 357
 358 static void
 359 agp_amd64_flush_tlb(device_t dev)
 360 {
 361         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 362         int i;
 363
 364         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++)
 365                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_CACHECTRL,
 366                     pci_cfgregread(0, sc->mctrl[i], 3, AGP_AMD64_CACHECTRL, 4) |
 367                     AGP_AMD64_CACHECTRL_INVGART, 4);
 368 }
 369
 370 static void
 371 agp_amd64_apbase_fixup(device_t dev)
 372 {
 373         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 374         uint32_t apbase;
 375         int i;
 376
 377         sc->apbase = rman_get_start(sc->agp.as_aperture);
 378         apbase = (sc->apbase >> 25) & AGP_AMD64_APBASE_MASK;
 379         for (i = 0; i < sc->n_mctrl; i++)
 380                 pci_cfgregwrite(0, sc->mctrl[i], 3,
 381                     AGP_AMD64_APBASE, apbase, 4);
 382 }
 383
 384 static void
 385 agp_amd64_uli_init(device_t dev)
 386 {
 387         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 388
 389         agp_amd64_apbase_fixup(dev);
 390         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_ULI_APBASE,
 391             (pci_read_config(dev, AGP_AMD64_ULI_APBASE, 4) & 0x0000000f) |
 392             sc->apbase, 4);
 393         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_ULI_HTT_FEATURE, sc->apbase, 4);
 394 }
 395
 396 static int
 397 agp_amd64_uli_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 398 {
 399         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 400
 401         switch (aperture) {
 402         case 0x02000000:        /*  32 MB */
 403         case 0x04000000:        /*  64 MB */
 404         case 0x08000000:        /* 128 MB */
 405         case 0x10000000:        /* 256 MB */
 406                 break;
 407         default:
 408                 return (EINVAL);
 409         }
 410
 411         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_ULI_ENU_SCR,
 412             sc->apbase + aperture - 1, 4);
 413
 414         return (0);
 415 }
 416
 417 static void
 418 agp_amd64_nvidia_init(device_t dev)
 419 {
 420         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 421
 422         agp_amd64_apbase_fixup(dev);
 423         pci_write_config(dev, AGP_AMD64_NVIDIA_0_APBASE,
 424             (pci_read_config(dev, AGP_AMD64_NVIDIA_0_APBASE, 4) & 0x0000000f) |
 425             sc->apbase, 4);
 426         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APBASE1, sc->apbase, 4);
 427         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APBASE2, sc->apbase, 4);
 428 }
 429
 430 static int
 431 agp_amd64_nvidia_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 432 {
 433         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 434         uint32_t apsize;
 435
 436         switch (aperture) {
 437         case 0x02000000:        apsize = 0x0f;  break;  /*  32 MB */
 438         case 0x04000000:        apsize = 0x0e;  break;  /*  64 MB */
 439         case 0x08000000:        apsize = 0x0c;  break;  /* 128 MB */
 440         case 0x10000000:        apsize = 0x08;  break;  /* 256 MB */
 441         case 0x20000000:        apsize = 0x00;  break;  /* 512 MB */
 442         default:
 443                 return (EINVAL);
 444         }
 445
 446         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APSIZE,
 447             (pci_cfgregread(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APSIZE, 4) &
 448             0xfffffff0) | apsize, 4);
 449         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APLIMIT1,
 450             sc->apbase + aperture - 1, 4);
 451         pci_cfgregwrite(0, 11, 0, AGP_AMD64_NVIDIA_1_APLIMIT2,
 452             sc->apbase + aperture - 1, 4);
 453
 454         return (0);
 455 }
 456
 457 static void
 458 agp_amd64_via_init(device_t dev)
 459 {
 460         struct agp_amd64_softc *sc = device_get_softc(dev);
 461
 462         agp_amd64_apbase_fixup(dev);
 463         pci_cfgregwrite(0, 1, 0, AGP3_VIA_ATTBASE, sc->gatt->ag_physical, 4);
 464         pci_cfgregwrite(0, 1, 0, AGP3_VIA_GARTCTRL,
 465             pci_cfgregread(0, 1, 0, AGP3_VIA_ATTBASE, 4) | 0x180, 4);
 466 }
 467
 468 static int
 469 agp_amd64_via_set_aperture(device_t dev, uint32_t aperture)
 470 {
 471         uint32_t apsize;
 472
 473         apsize = ((aperture - 1) >> 20) ^ 0xff;
 474         if ((((apsize ^ 0xff) << 20) | ((1 << 20) - 1)) + 1 != aperture)
 475                 return (EINVAL);
 476         pci_cfgregwrite(0, 1, 0, AGP3_VIA_APSIZE, apsize, 1);
 477
 478         return (0);
 479 }
 480
 481 static device_method_t agp_amd64_methods[] = {
 482         /* Device interface */
 483         DEVMETHOD(device_probe,         agp_amd64_probe),
 484         DEVMETHOD(device_attach,        agp_amd64_attach),
 485         DEVMETHOD(device_detach,        agp_amd64_detach),
 486         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 487         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 488         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 489
 490         /* AGP interface */
 491         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_amd64_get_aperture),
 492         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_amd64_set_aperture),
 493         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_amd64_bind_page),
 494         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_amd64_unbind_page),
 495         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_amd64_flush_tlb),
 496         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 497         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 498         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 499         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 500         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 501
 502         { 0, 0 }
 503 };
 504
 505 static driver_t agp_amd64_driver = {
 506         "agp",
 507         agp_amd64_methods,
 508         sizeof(struct agp_amd64_softc),
 509 };
 510
 511 static devclass_t agp_devclass;
 512
 513 DRIVER_MODULE(agp_amd64, hostb, agp_amd64_driver, agp_devclass, 0, 0);
 514 MODULE_DEPEND(agp_amd64, agp, 1, 1, 1);
 515 MODULE_DEPEND(agp_amd64, pci, 1, 1, 1);