SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - arch/x86/pci/i386.c

   1 /*
   2  *      Low-Level PCI Access for i386 machines
   3  *
   4  * Copyright 1993, 1994 Drew Eckhardt
   5  *      Visionary Computing
   6  *      (Unix and Linux consulting and custom programming)
   7  *      Drew@Colorado.EDU
   8  *      +1 (303) 786-7975
   9  *
  10  * Drew's work was sponsored by:
  11  *      iX Multiuser Multitasking Magazine
  12  *      Hannover, Germany
  13  *      hm@ix.de
  14  *
  15  * Copyright 1997--2000 Martin Mares <mj@ucw.cz>
  16  *
  17  * For more information, please consult the following manuals (look at
  18  * http://www.pcisig.com/ for how to get them):
  19  *
  20  * PCI BIOS Specification
  21  * PCI Local Bus Specification
  22  * PCI to PCI Bridge Specification
  23  * PCI System Design Guide
  24  *
  25  */
  26
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/ioport.h>
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/bootmem.h>
  34 #include <linux/acpi.h>
  35
  36 #include <asm/pat.h>
  37 #include <asm/hpet.h>
  38 #include <asm/io_apic.h>
  39 #include <asm/e820.h>
  40
  41 #include "pci.h"
  42
  43 static int
  44 skip_isa_ioresource_align(struct pci_dev *dev) {
  45
  46         if ((pci_probe & PCI_CAN_SKIP_ISA_ALIGN) &&
  47             !(dev->bus->bridge_ctl & PCI_BRIDGE_CTL_ISA))
  48                 return 1;
  49         return 0;
  50 }
  51
  52 /*
  53  * We need to avoid collisions with `mirrored' VGA ports
  54  * and other strange ISA hardware, so we always want the
  55  * addresses to be allocated in the 0x000-0x0ff region
  56  * modulo 0x400.
  57  *
  58  * Why? Because some silly external IO cards only decode
  59  * the low 10 bits of the IO address. The 0x00-0xff region
  60  * is reserved for motherboard devices that decode all 16
  61  * bits, so it's ok to allocate at, say, 0x2800-0x28ff,
  62  * but we want to try to avoid allocating at 0x2900-0x2bff
  63  * which might have be mirrored at 0x0100-0x03ff..
  64  */
  65 void
  66 pcibios_align_resource(void *data, struct resource *res,
  67                         resource_size_t size, resource_size_t align)
  68 {
  69         struct pci_dev *dev = data;
  70
  71         if (res->flags & IORESOURCE_IO) {
  72                 resource_size_t start = res->start;
  73
  74                 if (skip_isa_ioresource_align(dev))
  75                         return;
  76                 if (start & 0x300) {
  77                         start = (start + 0x3ff) & ~0x3ff;
  78                         res->start = start;
  79                 }
  80         }
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL(pcibios_align_resource);
  83
  84 static int check_res_with_valid(struct pci_dev *dev, struct resource *res)
  85 {
  86         unsigned long base;
  87         unsigned long size;
  88         int i;
  89
  90         base = res->start;
  91         size = (res->start == 0 && res->end == res->start) ? 0 :
  92                  (res->end - res->start + 1);
  93
  94         if (!base || !size)
  95                 return 0;
  96
  97 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
  98         /* for hpet */
  99         if (base == hpet_address && (res->flags & IORESOURCE_MEM)) {
 100                 dev_info(&dev->dev, "BAR has HPET at %08lx-%08lx\n",
 101                                  base, base + size - 1);
 102                 return 1;
 103         }
 104 #endif
 105
 106 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 107         for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 108                 unsigned long ioapic_phys = mp_ioapics[i].mp_apicaddr;
 109
 110                 if (base == ioapic_phys && (res->flags & IORESOURCE_MEM)) {
 111                         dev_info(&dev->dev, "BAR has ioapic at %08lx-%08lx\n",
 112                                          base, base + size - 1);
 113                         return 1;
 114                 }
 115         }
 116 #endif
 117
 118 #ifdef CONFIG_PCI_MMCONFIG
 119         for (i = 0; i < pci_mmcfg_config_num; i++) {
 120                 unsigned long addr;
 121
 122                 addr = pci_mmcfg_config[i].address;
 123                 if (base == addr && (res->flags & IORESOURCE_MEM)) {
 124                         dev_info(&dev->dev, "BAR has MMCONFIG at %08lx-%08lx\n",
 125                                          base, base + size - 1);
 126                         return 1;
 127                 }
 128         }
 129 #endif
 130
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static int check_platform(struct pci_dev *dev, struct resource *res)
 135 {
 136         struct resource *root = NULL;
 137
 138         /*
 139          * forcibly insert it into the
 140          * resource tree
 141          */
 142         if (res->flags & IORESOURCE_MEM)
 143                 root = &iomem_resource;
 144         else if (res->flags & IORESOURCE_IO)
 145                 root = &ioport_resource;
 146
 147         if (root && check_res_with_valid(dev, res)) {
 148                 insert_resource(root, res);
 149
 150                 return 1;
 151         }
 152
 153         return 0;
 154 }
 155 /*
 156  *  Handle resources of PCI devices.  If the world were perfect, we could
 157  *  just allocate all the resource regions and do nothing more.  It isn't.
 158  *  On the other hand, we cannot just re-allocate all devices, as it would
 159  *  require us to know lots of host bridge internals.  So we attempt to
 160  *  keep as much of the original configuration as possible, but tweak it
 161  *  when it's found to be wrong.
 162  *
 163  *  Known BIOS problems we have to work around:
 164  *      - I/O or memory regions not configured
 165  *      - regions configured, but not enabled in the command register
 166  *      - bogus I/O addresses above 64K used
 167  *      - expansion ROMs left enabled (this may sound harmless, but given
 168  *        the fact the PCI specs explicitly allow address decoders to be
 169  *        shared between expansion ROMs and other resource regions, it's
 170  *        at least dangerous)
 171  *
 172  *  Our solution:
 173  *      (1) Allocate resources for all buses behind PCI-to-PCI bridges.
 174  *          This gives us fixed barriers on where we can allocate.
 175  *      (2) Allocate resources for all enabled devices.  If there is
 176  *          a collision, just mark the resource as unallocated. Also
 177  *          disable expansion ROMs during this step.
 178  *      (3) Try to allocate resources for disabled devices.  If the
 179  *          resources were assigned correctly, everything goes well,
 180  *          if they weren't, they won't disturb allocation of other
 181  *          resources.
 182  *      (4) Assign new addresses to resources which were either
 183  *          not configured at all or misconfigured.  If explicitly
 184  *          requested by the user, configure expansion ROM address
 185  *          as well.
 186  */
 187
 188 static void __init pcibios_allocate_bus_resources(struct list_head *bus_list)
 189 {
 190         struct pci_bus *bus;
 191         struct pci_dev *dev;
 192         int idx;
 193         struct resource *r, *pr;
 194
 195         /* Depth-First Search on bus tree */
 196         list_for_each_entry(bus, bus_list, node) {
 197                 if ((dev = bus->self)) {
 198                         for (idx = PCI_BRIDGE_RESOURCES;
 199                             idx < PCI_NUM_RESOURCES; idx++) {
 200                                 r = &dev->resource[idx];
 201                                 if (!r->flags)
 202                                         continue;
 203                                 pr = pci_find_parent_resource(dev, r);
 204                                 if (!r->start || !pr ||
 205                                     request_resource(pr, r) < 0) {
 206                                         if (check_platform(dev, r))
 207                                                 continue;
 208                                         dev_err(&dev->dev, "BAR %d: can't allocate resource\n", idx);
 209                                         /*
 210                                          * Something is wrong with the region.
 211                                          * Invalidate the resource to prevent
 212                                          * child resource allocations in this
 213                                          * range.
 214                                          */
 215                                         r->flags = 0;
 216                                 }
 217                         }
 218                 }
 219                 pcibios_allocate_bus_resources(&bus->children);
 220         }
 221 }
 222
 223 static void __init pcibios_allocate_resources(int pass)
 224 {
 225         struct pci_dev *dev = NULL;
 226         int idx, disabled;
 227         u16 command;
 228         struct resource *r, *pr;
 229
 230         for_each_pci_dev(dev) {
 231                 pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &command);
 232                 for (idx = 0; idx < PCI_ROM_RESOURCE; idx++) {
 233                         r = &dev->resource[idx];
 234                         if (r->parent)          /* Already allocated */
 235                                 continue;
 236                         if (!r->start)          /* Address not assigned at all */
 237                                 continue;
 238                         if (r->flags & IORESOURCE_IO)
 239                                 disabled = !(command & PCI_COMMAND_IO);
 240                         else
 241                                 disabled = !(command & PCI_COMMAND_MEMORY);
 242                         if (pass == disabled) {
 243                                 dev_dbg(&dev->dev, "resource %#08llx-%#08llx (f=%lx, d=%d, p=%d)\n",
 244                                         (unsigned long long) r->start,
 245                                         (unsigned long long) r->end,
 246                                         r->flags, disabled, pass);
 247                                 pr = pci_find_parent_resource(dev, r);
 248                                 if (!pr || request_resource(pr, r) < 0) {
 249                                         if (check_platform(dev, r))
 250                                                 continue;
 251                                         dev_err(&dev->dev, "BAR %d: can't allocate resource\n", idx);
 252                                         /* We'll assign a new address later */
 253                                         r->end -= r->start;
 254                                         r->start = 0;
 255                                 }
 256                         }
 257                 }
 258                 if (!pass) {
 259                         r = &dev->resource[PCI_ROM_RESOURCE];
 260                         if (r->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE) {
 261                                 /* Turn the ROM off, leave the resource region,
 262                                  * but keep it unregistered. */
 263                                 u32 reg;
 264                                 dev_dbg(&dev->dev, "disabling ROM\n");
 265                                 r->flags &= ~IORESOURCE_ROM_ENABLE;
 266                                 pci_read_config_dword(dev,
 267                                                 dev->rom_base_reg, &reg);
 268                                 pci_write_config_dword(dev, dev->rom_base_reg,
 269                                                 reg & ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 270                         }
 271                 }
 272         }
 273 }
 274
 275 static int __init pcibios_assign_resources(void)
 276 {
 277         struct pci_dev *dev = NULL;
 278         struct resource *r, *pr;
 279
 280         if (!(pci_probe & PCI_ASSIGN_ROMS)) {
 281                 /*
 282                  * Try to use BIOS settings for ROMs, otherwise let
 283                  * pci_assign_unassigned_resources() allocate the new
 284                  * addresses.
 285                  */
 286                 for_each_pci_dev(dev) {
 287                         r = &dev->resource[PCI_ROM_RESOURCE];
 288                         if (!r->flags || !r->start)
 289                                 continue;
 290                         pr = pci_find_parent_resource(dev, r);
 291                         if (!pr || request_resource(pr, r) < 0) {
 292                                 r->end -= r->start;
 293                                 r->start = 0;
 294                         }
 295                 }
 296         }
 297
 298         pci_assign_unassigned_resources();
 299
 300         return 0;
 301 }
 302
 303 void __init pcibios_resource_survey(void)
 304 {
 305         DBG("PCI: Allocating resources\n");
 306         pcibios_allocate_bus_resources(&pci_root_buses);
 307         pcibios_allocate_resources(0);
 308         pcibios_allocate_resources(1);
 309 }
 310
 311 /**
 312  * called in fs_initcall (one below subsys_initcall),
 313  * give a chance for motherboard reserve resources
 314  */
 315 fs_initcall(pcibios_assign_resources);
 316
 317 /*
 318  *  If we set up a device for bus mastering, we need to check the latency
 319  *  timer as certain crappy BIOSes forget to set it properly.
 320  */
 321 unsigned int pcibios_max_latency = 255;
 322
 323 void pcibios_set_master(struct pci_dev *dev)
 324 {
 325         u8 lat;
 326         pci_read_config_byte(dev, PCI_LATENCY_TIMER, &lat);
 327         if (lat < 16)
 328                 lat = (64 <= pcibios_max_latency) ? 64 : pcibios_max_latency;
 329         else if (lat > pcibios_max_latency)
 330                 lat = pcibios_max_latency;
 331         else
 332                 return;
 333         dev_printk(KERN_DEBUG, &dev->dev, "setting latency timer to %d\n", lat);
 334         pci_write_config_byte(dev, PCI_LATENCY_TIMER, lat);
 335 }
 336
 337 static void pci_unmap_page_range(struct vm_area_struct *vma)
 338 {
 339         u64 addr = (u64)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
 340         free_memtype(addr, addr + vma->vm_end - vma->vm_start);
 341 }
 342
 343 static void pci_track_mmap_page_range(struct vm_area_struct *vma)
 344 {
 345         u64 addr = (u64)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
 346         unsigned long flags = pgprot_val(vma->vm_page_prot)
 347                                                 & _PAGE_CACHE_MASK;
 348
 349         reserve_memtype(addr, addr + vma->vm_end - vma->vm_start, flags, NULL);
 350 }
 351
 352 static struct vm_operations_struct pci_mmap_ops = {
 353         .open  = pci_track_mmap_page_range,
 354         .close = pci_unmap_page_range,
 355         .access = generic_access_phys,
 356 };
 357
 358 int pci_mmap_page_range(struct pci_dev *dev, struct vm_area_struct *vma,
 359                         enum pci_mmap_state mmap_state, int write_combine)
 360 {
 361         unsigned long prot;
 362         u64 addr = vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
 363         unsigned long len = vma->vm_end - vma->vm_start;
 364         unsigned long flags;
 365         unsigned long new_flags;
 366         int retval;
 367
 368         /* I/O space cannot be accessed via normal processor loads and
 369          * stores on this platform.
 370          */
 371         if (mmap_state == pci_mmap_io)
 372                 return -EINVAL;
 373
 374         prot = pgprot_val(vma->vm_page_prot);
 375         if (pat_enabled && write_combine)
 376                 prot |= _PAGE_CACHE_WC;
 377         else if (pat_enabled || boot_cpu_data.x86 > 3)
 378                 /*
 379                  * ioremap() and ioremap_nocache() defaults to UC MINUS for now.
 380                  * To avoid attribute conflicts, request UC MINUS here
 381                  * aswell.
 382                  */
 383                 prot |= _PAGE_CACHE_UC_MINUS;
 384
 385         vma->vm_page_prot = __pgprot(prot);
 386
 387         flags = pgprot_val(vma->vm_page_prot) & _PAGE_CACHE_MASK;
 388         retval = reserve_memtype(addr, addr + len, flags, &new_flags);
 389         if (retval)
 390                 return retval;
 391
 392         if (flags != new_flags) {
 393                 /*
 394                  * Do not fallback to certain memory types with certain
 395                  * requested type:
 396                  * - request is uncached, return cannot be write-back
 397                  * - request is uncached, return cannot be write-combine
 398                  * - request is write-combine, return cannot be write-back
 399                  */
 400                 if ((flags == _PAGE_CACHE_UC_MINUS &&
 401                      (new_flags == _PAGE_CACHE_WB)) ||
 402                     (flags == _PAGE_CACHE_WC &&
 403                      new_flags == _PAGE_CACHE_WB)) {
 404                         free_memtype(addr, addr+len);
 405                         return -EINVAL;
 406                 }
 407                 flags = new_flags;
 408         }
 409
 410         if (((vma->vm_pgoff < max_low_pfn_mapped) ||
 411              (vma->vm_pgoff >= (1UL<<(32 - PAGE_SHIFT)) &&
 412               vma->vm_pgoff < max_pfn_mapped)) &&
 413             ioremap_change_attr((unsigned long)__va(addr), len, flags)) {
 414                 free_memtype(addr, addr + len);
 415                 return -EINVAL;
 416         }
 417
 418         if (io_remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_pgoff,
 419                                vma->vm_end - vma->vm_start,
 420                                vma->vm_page_prot))
 421                 return -EAGAIN;
 422
 423         vma->vm_ops = &pci_mmap_ops;
 424
 425         return 0;
 426 }