sys/dev/agp/agp_ati.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2005 Eric Anholt
   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  * Based on reading the Linux 2.6.8.1 driver by Dave Jones.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  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/agp/agppriv.h>
  43 #include <dev/agp/agpreg.h>
  44 #include <dev/pci/pcivar.h>
  45 #include <dev/pci/pcireg.h>
  46
  47 #include <vm/vm.h>
  48 #include <vm/vm_extern.h>
  49 #include <vm/vm_kern.h>
  50 #include <vm/vm_object.h>
  51 #include <vm/pmap.h>
  52 #include <machine/bus.h>
  53 #include <machine/resource.h>
  54 #include <sys/rman.h>
  55
  56 MALLOC_DECLARE(M_AGP);
  57
  58 #define READ4(off)      bus_space_read_4(sc->bst, sc->bsh, off)
  59 #define WRITE4(off,v)   bus_space_write_4(sc->bst, sc->bsh, off, v)
  60
  61 struct agp_ati_softc {
  62         struct agp_softc agp;
  63         struct resource *regs;  /* memory mapped control registers */
  64         bus_space_tag_t bst;    /* bus_space tag */
  65         bus_space_handle_t bsh; /* bus_space handle */
  66         u_int32_t       initial_aperture; /* aperture size at startup */
  67         char            is_rs300;
  68
  69         /* The GATT */
  70         u_int32_t       ag_entries;
  71         u_int32_t      *ag_virtual;     /* virtual address of gatt */
  72         u_int32_t      *ag_vdir;        /* virtual address of page dir */
  73         vm_offset_t     ag_pdir;        /* physical address of page dir */
  74 };
  75
  76
  77 static const char*
  78 agp_ati_match(device_t dev)
  79 {
  80         if (pci_get_class(dev) != PCIC_BRIDGE ||
  81             pci_get_subclass(dev) != PCIS_BRIDGE_HOST)
  82                 return NULL;
  83
  84         if (agp_find_caps(dev) == 0)
  85                 return NULL;
  86
  87         switch (pci_get_devid(dev)) {
  88         case 0xcab01002:
  89                 return ("ATI RS100 AGP bridge");
  90         case 0xcab21002:
  91                 return ("ATI RS200 AGP bridge");
  92         case 0xcbb21002:
  93                 return ("ATI RS200M AGP bridge");
  94         case 0xcab31002:
  95                 return ("ATI RS250 AGP bridge");
  96         case 0x58301002:
  97                 return ("ATI RS300_100 AGP bridge");
  98         case 0x58311002:
  99                 return ("ATI RS300_133 AGP bridge");
 100         case 0x58321002:
 101                 return ("ATI RS300_166 AGP bridge");
 102         case 0x58331002:
 103                 return ("ATI RS300_200 AGP bridge");
 104         }
 105
 106         return NULL;
 107 }
 108
 109 static int
 110 agp_ati_probe(device_t dev)
 111 {
 112         const char *desc;
 113
 114         desc = agp_ati_match(dev);
 115         if (desc) {
 116                 device_set_desc(dev, desc);
 117                 return 0;
 118         }
 119
 120         return ENXIO;
 121 }
 122
 123 static int
 124 agp_ati_alloc_gatt(device_t dev)
 125 {
 126         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 127         u_int32_t apsize = AGP_GET_APERTURE(dev);
 128         u_int32_t entries = apsize >> AGP_PAGE_SHIFT;
 129         u_int32_t apbase_offset;
 130         int i;
 131
 132         /* Alloc the GATT -- pointers to pages of AGP memory */
 133         sc->ag_entries = entries;
 134         sc->ag_virtual = (void *)kmem_alloc_attr(kernel_arena,
 135             entries * sizeof(u_int32_t), M_NOWAIT | M_ZERO, 0, ~0,
 136             VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING);
 137         if (sc->ag_virtual == NULL) {
 138                 if (bootverbose)
 139                         device_printf(dev, "GATT allocation failed\n");
 140                 return ENOMEM;
 141         }
 142
 143         /* Alloc the page directory -- pointers to each page of the GATT */
 144         sc->ag_vdir = (void *)kmem_alloc_attr(kernel_arena, AGP_PAGE_SIZE,
 145             M_NOWAIT | M_ZERO, 0, ~0, VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING);
 146         if (sc->ag_vdir == NULL) {
 147                 if (bootverbose)
 148                         device_printf(dev, "pagedir allocation failed\n");
 149                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)sc->ag_virtual,
 150                     entries * sizeof(u_int32_t));
 151                 return ENOMEM;
 152         }
 153         sc->ag_pdir = vtophys((vm_offset_t)sc->ag_vdir);
 154
 155         apbase_offset = pci_read_config(dev, AGP_APBASE, 4) >> 22;
 156         /* Fill in the pagedir's pointers to GATT pages */
 157         for (i = 0; i < sc->ag_entries / 1024; i++) {
 158                 vm_offset_t va;
 159                 vm_offset_t pa;
 160
 161                 va = ((vm_offset_t)sc->ag_virtual) + i * AGP_PAGE_SIZE;
 162                 pa = vtophys(va);
 163                 sc->ag_vdir[apbase_offset + i] = pa | 1;
 164         }
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169
 170 static int
 171 agp_ati_attach(device_t dev)
 172 {
 173         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 174         int error, rid;
 175         u_int32_t temp;
 176         u_int32_t apsize_reg, agpmode_reg;
 177
 178         error = agp_generic_attach(dev);
 179         if (error)
 180                 return error;
 181
 182         switch (pci_get_devid(dev)) {
 183         case 0xcab01002: /* ATI RS100 AGP bridge */
 184         case 0xcab21002: /* ATI RS200 AGP bridge */
 185         case 0xcbb21002: /* ATI RS200M AGP bridge */
 186         case 0xcab31002: /* ATI RS250 AGP bridge */
 187                 sc->is_rs300 = 0;
 188                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 189                 agpmode_reg = ATI_RS100_IG_AGPMODE;
 190                 break;
 191         case 0x58301002: /* ATI RS300_100 AGP bridge */
 192         case 0x58311002: /* ATI RS300_133 AGP bridge */
 193         case 0x58321002: /* ATI RS300_166 AGP bridge */
 194         case 0x58331002: /* ATI RS300_200 AGP bridge */
 195                 sc->is_rs300 = 1;
 196                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 197                 agpmode_reg = ATI_RS300_IG_AGPMODE;
 198                 break;
 199         default:
 200                 /* Unknown chipset */
 201                 return EINVAL;
 202         }
 203
 204         rid = ATI_GART_MMADDR;
 205         sc->regs = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid, RF_ACTIVE);
 206         if (!sc->regs) {
 207                 agp_generic_detach(dev);
 208                 return ENOMEM;
 209         }
 210
 211         sc->bst = rman_get_bustag(sc->regs);
 212         sc->bsh = rman_get_bushandle(sc->regs);
 213
 214         sc->initial_aperture = AGP_GET_APERTURE(dev);
 215
 216         for (;;) {
 217                 if (agp_ati_alloc_gatt(dev) == 0)
 218                         break;
 219
 220                 /*
 221                  * Probably contigmalloc failure. Try reducing the
 222                  * aperture so that the gatt size reduces.
 223                  */
 224                 if (AGP_SET_APERTURE(dev, AGP_GET_APERTURE(dev) / 2))
 225                         return ENOMEM;
 226         }
 227
 228         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 229         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp | 1, 4);
 230
 231         pci_write_config(dev, agpmode_reg, 0x20000, 4);
 232
 233         WRITE4(ATI_GART_FEATURE_ID, 0x00060000);
 234
 235         temp = pci_read_config(dev, 4, 4);      /* XXX: Magic reg# */
 236         pci_write_config(dev, 4, temp | (1 << 14), 4);
 237
 238         WRITE4(ATI_GART_BASE, sc->ag_pdir);
 239
 240         AGP_FLUSH_TLB(dev);
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 static int
 246 agp_ati_detach(device_t dev)
 247 {
 248         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 249         u_int32_t apsize_reg, temp;
 250
 251         agp_free_cdev(dev);
 252
 253         if (sc->is_rs300)
 254                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 255         else
 256                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 257
 258         /* Clear the GATT base */
 259         WRITE4(ATI_GART_BASE, 0);
 260
 261         /* Put the aperture back the way it started. */
 262         AGP_SET_APERTURE(dev, sc->initial_aperture);
 263
 264         temp = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 265         pci_write_config(dev, apsize_reg, temp & ~1, 4);
 266
 267         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)sc->ag_vdir, AGP_PAGE_SIZE);
 268         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)sc->ag_virtual,
 269             sc->ag_entries * sizeof(u_int32_t));
 270
 271         bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, ATI_GART_MMADDR, sc->regs);
 272         agp_free_res(dev);
 273
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 static u_int32_t
 278 agp_ati_get_aperture(device_t dev)
 279 {
 280         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 281         int size_value;
 282
 283         if (sc->is_rs300)
 284                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS300_APSIZE, 4);
 285         else
 286                 size_value = pci_read_config(dev, ATI_RS100_APSIZE, 4);
 287
 288         size_value = (size_value & 0x0000000e) >> 1;
 289         size_value = (32 * 1024 * 1024) << size_value;
 290
 291         return size_value;
 292 }
 293
 294 static int
 295 agp_ati_set_aperture(device_t dev, u_int32_t aperture)
 296 {
 297         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 298         int size_value;
 299         u_int32_t apsize_reg;
 300
 301         if (sc->is_rs300)
 302                 apsize_reg = ATI_RS300_APSIZE;
 303         else
 304                 apsize_reg = ATI_RS100_APSIZE;
 305
 306         size_value = pci_read_config(dev, apsize_reg, 4);
 307
 308         size_value &= ~0x0000000e;
 309         size_value |= (ffs(aperture / (32 * 1024 * 1024)) - 1) << 1;
 310
 311         pci_write_config(dev, apsize_reg, size_value, 4);
 312
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 static int
 317 agp_ati_bind_page(device_t dev, vm_offset_t offset, vm_offset_t physical)
 318 {
 319         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 320
 321         if (offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 322                 return EINVAL;
 323
 324         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = physical | 1;
 325
 326         return 0;
 327 }
 328
 329 static int
 330 agp_ati_unbind_page(device_t dev, vm_offset_t offset)
 331 {
 332         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 333
 334         if (offset >= (sc->ag_entries << AGP_PAGE_SHIFT))
 335                 return EINVAL;
 336
 337         sc->ag_virtual[offset >> AGP_PAGE_SHIFT] = 0;
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 static void
 342 agp_ati_flush_tlb(device_t dev)
 343 {
 344         struct agp_ati_softc *sc = device_get_softc(dev);
 345
 346         /* Set the cache invalidate bit and wait for the chipset to clear */
 347         WRITE4(ATI_GART_CACHE_CNTRL, 1);
 348         (void)READ4(ATI_GART_CACHE_CNTRL);
 349 }
 350
 351 static device_method_t agp_ati_methods[] = {
 352         /* Device interface */
 353         DEVMETHOD(device_probe,         agp_ati_probe),
 354         DEVMETHOD(device_attach,        agp_ati_attach),
 355         DEVMETHOD(device_detach,        agp_ati_detach),
 356         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 357         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
 358         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
 359
 360         /* AGP interface */
 361         DEVMETHOD(agp_get_aperture,     agp_ati_get_aperture),
 362         DEVMETHOD(agp_set_aperture,     agp_ati_set_aperture),
 363         DEVMETHOD(agp_bind_page,        agp_ati_bind_page),
 364         DEVMETHOD(agp_unbind_page,      agp_ati_unbind_page),
 365         DEVMETHOD(agp_flush_tlb,        agp_ati_flush_tlb),
 366         DEVMETHOD(agp_enable,           agp_generic_enable),
 367         DEVMETHOD(agp_alloc_memory,     agp_generic_alloc_memory),
 368         DEVMETHOD(agp_free_memory,      agp_generic_free_memory),
 369         DEVMETHOD(agp_bind_memory,      agp_generic_bind_memory),
 370         DEVMETHOD(agp_unbind_memory,    agp_generic_unbind_memory),
 371
 372         { 0, 0 }
 373 };
 374
 375 static driver_t agp_ati_driver = {
 376         "agp",
 377         agp_ati_methods,
 378         sizeof(struct agp_ati_softc),
 379 };
 380
 381 static devclass_t agp_devclass;
 382
 383 DRIVER_MODULE(agp_ati, hostb, agp_ati_driver, agp_devclass, 0, 0);
 384 MODULE_DEPEND(agp_ati, agp, 1, 1, 1);
 385 MODULE_DEPEND(agp_ati, pci, 1, 1, 1);