d929858cfb3ec97f35cda37369a3a782269e21cd
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / pci / pci.c
1 /*
2  * pci.c - Low-Level PCI Access in IA-64
3  *
4  * Derived from bios32.c of i386 tree.
5  *
6  * (c) Copyright 2002, 2005 Hewlett-Packard Development Company, L.P.
7  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
8  *      Bjorn Helgaas <bjorn.helgaas@hp.com>
9  * Copyright (C) 2004 Silicon Graphics, Inc.
10  *
11  * Note: Above list of copyright holders is incomplete...
12  */
13 #include <linux/config.h>
14
15 #include <linux/acpi.h>
16 #include <linux/types.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/pci.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/ioport.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/smp_lock.h>
23 #include <linux/spinlock.h>
24
25 #include <asm/machvec.h>
26 #include <asm/page.h>
27 #include <asm/segment.h>
28 #include <asm/system.h>
29 #include <asm/io.h>
30 #include <asm/sal.h>
31 #include <asm/smp.h>
32 #include <asm/irq.h>
33 #include <asm/hw_irq.h>
34
35
36 /*
37  * Low-level SAL-based PCI configuration access functions. Note that SAL
38  * calls are already serialized (via sal_lock), so we don't need another
39  * synchronization mechanism here.
40  */
41
42 #define PCI_SAL_ADDRESS(seg, bus, devfn, reg)           \
43         (((u64) seg << 24) | (bus << 16) | (devfn << 8) | (reg))
44
45 /* SAL 3.2 adds support for extended config space. */
46
47 #define PCI_SAL_EXT_ADDRESS(seg, bus, devfn, reg)       \
48         (((u64) seg << 28) | (bus << 20) | (devfn << 12) | (reg))
49
50 static int
51 pci_sal_read (unsigned int seg, unsigned int bus, unsigned int devfn,
52               int reg, int len, u32 *value)
53 {
54         u64 addr, data = 0;
55         int mode, result;
56
57         if (!value || (seg > 65535) || (bus > 255) || (devfn > 255) || (reg > 4095))
58                 return -EINVAL;
59
60         if ((seg | reg) <= 255) {
61                 addr = PCI_SAL_ADDRESS(seg, bus, devfn, reg);
62                 mode = 0;
63         } else {
64                 addr = PCI_SAL_EXT_ADDRESS(seg, bus, devfn, reg);
65                 mode = 1;
66         }
67         result = ia64_sal_pci_config_read(addr, mode, len, &data);
68         if (result != 0)
69                 return -EINVAL;
70
71         *value = (u32) data;
72         return 0;
73 }
74
75 static int
76 pci_sal_write (unsigned int seg, unsigned int bus, unsigned int devfn,
77                int reg, int len, u32 value)
78 {
79         u64 addr;
80         int mode, result;
81
82         if ((seg > 65535) || (bus > 255) || (devfn > 255) || (reg > 4095))
83                 return -EINVAL;
84
85         if ((seg | reg) <= 255) {
86                 addr = PCI_SAL_ADDRESS(seg, bus, devfn, reg);
87                 mode = 0;
88         } else {
89                 addr = PCI_SAL_EXT_ADDRESS(seg, bus, devfn, reg);
90                 mode = 1;
91         }
92         result = ia64_sal_pci_config_write(addr, mode, len, value);
93         if (result != 0)
94                 return -EINVAL;
95         return 0;
96 }
97
98 static struct pci_raw_ops pci_sal_ops = {
99         .read =         pci_sal_read,
100         .write =        pci_sal_write
101 };
102
103 struct pci_raw_ops *raw_pci_ops = &pci_sal_ops;
104
105 static int
106 pci_read (struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where, int size, u32 *value)
107 {
108         return raw_pci_ops->read(pci_domain_nr(bus), bus->number,
109                                  devfn, where, size, value);
110 }
111
112 static int
113 pci_write (struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where, int size, u32 value)
114 {
115         return raw_pci_ops->write(pci_domain_nr(bus), bus->number,
116                                   devfn, where, size, value);
117 }
118
119 struct pci_ops pci_root_ops = {
120         .read = pci_read,
121         .write = pci_write,
122 };
123
124 #ifdef CONFIG_NUMA
125 extern acpi_status acpi_map_iosapic(acpi_handle, u32, void *, void **);
126 static void acpi_map_iosapics(void)
127 {
128         acpi_get_devices(NULL, acpi_map_iosapic, NULL, NULL);
129 }
130 #else
131 static void acpi_map_iosapics(void)
132 {
133         return;
134 }
135 #endif /* CONFIG_NUMA */
136
137 static int __init
138 pci_acpi_init (void)
139 {
140         acpi_map_iosapics();
141
142         return 0;
143 }
144
145 subsys_initcall(pci_acpi_init);
146
147 /* Called by ACPI when it finds a new root bus.  */
148
149 static struct pci_controller * __devinit
150 alloc_pci_controller (int seg)
151 {
152         struct pci_controller *controller;
153
154         controller = kmalloc(sizeof(*controller), GFP_KERNEL);
155         if (!controller)
156                 return NULL;
157
158         memset(controller, 0, sizeof(*controller));
159         controller->segment = seg;
160         return controller;
161 }
162
163 static u64 __devinit
164 add_io_space (struct acpi_resource_address64 *addr)
165 {
166         u64 offset;
167         int sparse = 0;
168         int i;
169
170         if (addr->address_translation_offset == 0)
171                 return IO_SPACE_BASE(0);        /* part of legacy IO space */
172
173         if (addr->attribute.io.translation_attribute == ACPI_SPARSE_TRANSLATION)
174                 sparse = 1;
175
176         offset = (u64) ioremap(addr->address_translation_offset, 0);
177         for (i = 0; i < num_io_spaces; i++)
178                 if (io_space[i].mmio_base == offset &&
179                     io_space[i].sparse == sparse)
180                         return IO_SPACE_BASE(i);
181
182         if (num_io_spaces == MAX_IO_SPACES) {
183                 printk("Too many IO port spaces\n");
184                 return ~0;
185         }
186
187         i = num_io_spaces++;
188         io_space[i].mmio_base = offset;
189         io_space[i].sparse = sparse;
190
191         return IO_SPACE_BASE(i);
192 }
193
194 static acpi_status __devinit
195 count_window (struct acpi_resource *resource, void *data)
196 {
197         unsigned int *windows = (unsigned int *) data;
198         struct acpi_resource_address64 addr;
199         acpi_status status;
200
201         status = acpi_resource_to_address64(resource, &addr);
202         if (ACPI_SUCCESS(status))
203                 if (addr.resource_type == ACPI_MEMORY_RANGE ||
204                     addr.resource_type == ACPI_IO_RANGE)
205                         (*windows)++;
206
207         return AE_OK;
208 }
209
210 struct pci_root_info {
211         struct pci_controller *controller;
212         char *name;
213 };
214
215 static __devinit acpi_status add_window(struct acpi_resource *res, void *data)
216 {
217         struct pci_root_info *info = data;
218         struct pci_window *window;
219         struct acpi_resource_address64 addr;
220         acpi_status status;
221         unsigned long flags, offset = 0;
222         struct resource *root;
223
224         status = acpi_resource_to_address64(res, &addr);
225         if (!ACPI_SUCCESS(status))
226                 return AE_OK;
227
228         if (!addr.address_length)
229                 return AE_OK;
230
231         if (addr.resource_type == ACPI_MEMORY_RANGE) {
232                 flags = IORESOURCE_MEM;
233                 root = &iomem_resource;
234                 offset = addr.address_translation_offset;
235         } else if (addr.resource_type == ACPI_IO_RANGE) {
236                 flags = IORESOURCE_IO;
237                 root = &ioport_resource;
238                 offset = add_io_space(&addr);
239                 if (offset == ~0)
240                         return AE_OK;
241         } else
242                 return AE_OK;
243
244         window = &info->controller->window[info->controller->windows++];
245         window->resource.name = info->name;
246         window->resource.flags = flags;
247         window->resource.start = addr.min_address_range + offset;
248         window->resource.end = addr.max_address_range + offset;
249         window->resource.child = NULL;
250         window->offset = offset;
251
252         if (insert_resource(root, &window->resource)) {
253                 printk(KERN_ERR "alloc 0x%lx-0x%lx from %s for %s failed\n",
254                         window->resource.start, window->resource.end,
255                         root->name, info->name);
256         }
257
258         return AE_OK;
259 }
260
261 static void __devinit
262 pcibios_setup_root_windows(struct pci_bus *bus, struct pci_controller *ctrl)
263 {
264         int i, j;
265
266         j = 0;
267         for (i = 0; i < ctrl->windows; i++) {
268                 struct resource *res = &ctrl->window[i].resource;
269                 /* HP's firmware has a hack to work around a Windows bug.
270                  * Ignore these tiny memory ranges */
271                 if ((res->flags & IORESOURCE_MEM) &&
272                     (res->end - res->start < 16))
273                         continue;
274                 if (j >= PCI_BUS_NUM_RESOURCES) {
275                         printk("Ignoring range [%lx-%lx] (%lx)\n", res->start,
276                                         res->end, res->flags);
277                         continue;
278                 }
279                 bus->resource[j++] = res;
280         }
281 }
282
283 struct pci_bus * __devinit
284 pci_acpi_scan_root(struct acpi_device *device, int domain, int bus)
285 {
286         struct pci_root_info info;
287         struct pci_controller *controller;
288         unsigned int windows = 0;
289         struct pci_bus *pbus;
290         char *name;
291
292         controller = alloc_pci_controller(domain);
293         if (!controller)
294                 goto out1;
295
296         controller->acpi_handle = device->handle;
297
298         acpi_walk_resources(device->handle, METHOD_NAME__CRS, count_window,
299                         &windows);
300         controller->window = kmalloc(sizeof(*controller->window) * windows,
301                         GFP_KERNEL);
302         if (!controller->window)
303                 goto out2;
304
305         name = kmalloc(16, GFP_KERNEL);
306         if (!name)
307                 goto out3;
308
309         sprintf(name, "PCI Bus %04x:%02x", domain, bus);
310         info.controller = controller;
311         info.name = name;
312         acpi_walk_resources(device->handle, METHOD_NAME__CRS, add_window,
313                         &info);
314
315         pbus = pci_scan_bus_parented(NULL, bus, &pci_root_ops, controller);
316         if (pbus)
317                 pcibios_setup_root_windows(pbus, controller);
318
319         return pbus;
320
321 out3:
322         kfree(controller->window);
323 out2:
324         kfree(controller);
325 out1:
326         return NULL;
327 }
328
329 void pcibios_resource_to_bus(struct pci_dev *dev,
330                 struct pci_bus_region *region, struct resource *res)
331 {
332         struct pci_controller *controller = PCI_CONTROLLER(dev);
333         unsigned long offset = 0;
334         int i;
335
336         for (i = 0; i < controller->windows; i++) {
337                 struct pci_window *window = &controller->window[i];
338                 if (!(window->resource.flags & res->flags))
339                         continue;
340                 if (window->resource.start > res->start)
341                         continue;
342                 if (window->resource.end < res->end)
343                         continue;
344                 offset = window->offset;
345                 break;
346         }
347
348         region->start = res->start - offset;
349         region->end = res->end - offset;
350 }
351 EXPORT_SYMBOL(pcibios_resource_to_bus);
352
353 void pcibios_bus_to_resource(struct pci_dev *dev,
354                 struct resource *res, struct pci_bus_region *region)
355 {
356         struct pci_controller *controller = PCI_CONTROLLER(dev);
357         unsigned long offset = 0;
358         int i;
359
360         for (i = 0; i < controller->windows; i++) {
361                 struct pci_window *window = &controller->window[i];
362                 if (!(window->resource.flags & res->flags))
363                         continue;
364                 if (window->resource.start - window->offset > region->start)
365                         continue;
366                 if (window->resource.end - window->offset < region->end)
367                         continue;
368                 offset = window->offset;
369                 break;
370         }
371
372         res->start = region->start + offset;
373         res->end = region->end + offset;
374 }
375
376 static int __devinit is_valid_resource(struct pci_dev *dev, int idx)
377 {
378         unsigned int i, type_mask = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM;
379         struct resource *devr = &dev->resource[idx];
380
381         if (!dev->bus)
382                 return 0;
383         for (i=0; i<PCI_BUS_NUM_RESOURCES; i++) {
384                 struct resource *busr = dev->bus->resource[i];
385
386                 if (!busr || ((busr->flags ^ devr->flags) & type_mask))
387                         continue;
388                 if ((devr->start) && (devr->start >= busr->start) &&
389                                 (devr->end <= busr->end))
390                         return 1;
391         }
392         return 0;
393 }
394
395 static void __devinit pcibios_fixup_device_resources(struct pci_dev *dev)
396 {
397         struct pci_bus_region region;
398         int i;
399         int limit = (dev->hdr_type == PCI_HEADER_TYPE_NORMAL) ? \
400                 PCI_BRIDGE_RESOURCES : PCI_NUM_RESOURCES;
401
402         for (i = 0; i < limit; i++) {
403                 if (!dev->resource[i].flags)
404                         continue;
405                 region.start = dev->resource[i].start;
406                 region.end = dev->resource[i].end;
407                 pcibios_bus_to_resource(dev, &dev->resource[i], &region);
408                 if ((is_valid_resource(dev, i)))
409                         pci_claim_resource(dev, i);
410         }
411 }
412
413 /*
414  *  Called after each bus is probed, but before its children are examined.
415  */
416 void __devinit
417 pcibios_fixup_bus (struct pci_bus *b)
418 {
419         struct pci_dev *dev;
420
421         list_for_each_entry(dev, &b->devices, bus_list)
422                 pcibios_fixup_device_resources(dev);
423
424         return;
425 }
426
427 void __devinit
428 pcibios_update_irq (struct pci_dev *dev, int irq)
429 {
430         pci_write_config_byte(dev, PCI_INTERRUPT_LINE, irq);
431
432         /* ??? FIXME -- record old value for shutdown.  */
433 }
434
435 static inline int
436 pcibios_enable_resources (struct pci_dev *dev, int mask)
437 {
438         u16 cmd, old_cmd;
439         int idx;
440         struct resource *r;
441         unsigned long type_mask = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM;
442
443         if (!dev)
444                 return -EINVAL;
445
446         pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
447         old_cmd = cmd;
448         for (idx=0; idx<PCI_NUM_RESOURCES; idx++) {
449                 /* Only set up the desired resources.  */
450                 if (!(mask & (1 << idx)))
451                         continue;
452
453                 r = &dev->resource[idx];
454                 if (!(r->flags & type_mask))
455                         continue;
456                 if ((idx == PCI_ROM_RESOURCE) &&
457                                 (!(r->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE)))
458                         continue;
459                 if (!r->start && r->end) {
460                         printk(KERN_ERR
461                                "PCI: Device %s not available because of resource collisions\n",
462                                pci_name(dev));
463                         return -EINVAL;
464                 }
465                 if (r->flags & IORESOURCE_IO)
466                         cmd |= PCI_COMMAND_IO;
467                 if (r->flags & IORESOURCE_MEM)
468                         cmd |= PCI_COMMAND_MEMORY;
469         }
470         if (cmd != old_cmd) {
471                 printk("PCI: Enabling device %s (%04x -> %04x)\n", pci_name(dev), old_cmd, cmd);
472                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, cmd);
473         }
474         return 0;
475 }
476
477 int
478 pcibios_enable_device (struct pci_dev *dev, int mask)
479 {
480         int ret;
481
482         ret = pcibios_enable_resources(dev, mask);
483         if (ret < 0)
484                 return ret;
485
486         return acpi_pci_irq_enable(dev);
487 }
488
489 #ifdef CONFIG_ACPI_DEALLOCATE_IRQ
490 void
491 pcibios_disable_device (struct pci_dev *dev)
492 {
493         acpi_pci_irq_disable(dev);
494 }
495 #endif /* CONFIG_ACPI_DEALLOCATE_IRQ */
496
497 void
498 pcibios_align_resource (void *data, struct resource *res,
499                         unsigned long size, unsigned long align)
500 {
501 }
502
503 /*
504  * PCI BIOS setup, always defaults to SAL interface
505  */
506 char * __init
507 pcibios_setup (char *str)
508 {
509         return NULL;
510 }
511
512 int
513 pci_mmap_page_range (struct pci_dev *dev, struct vm_area_struct *vma,
514                      enum pci_mmap_state mmap_state, int write_combine)
515 {
516         /*
517          * I/O space cannot be accessed via normal processor loads and
518          * stores on this platform.
519          */
520         if (mmap_state == pci_mmap_io)
521                 /*
522                  * XXX we could relax this for I/O spaces for which ACPI
523                  * indicates that the space is 1-to-1 mapped.  But at the
524                  * moment, we don't support multiple PCI address spaces and
525                  * the legacy I/O space is not 1-to-1 mapped, so this is moot.
526                  */
527                 return -EINVAL;
528
529         /*
530          * Leave vm_pgoff as-is, the PCI space address is the physical
531          * address on this platform.
532          */
533         vma->vm_flags |= (VM_SHM | VM_RESERVED | VM_IO);
534
535         if (write_combine && efi_range_is_wc(vma->vm_start,
536                                              vma->vm_end - vma->vm_start))
537                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vma->vm_page_prot);
538         else
539                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
540
541         if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_pgoff,
542                              vma->vm_end - vma->vm_start, vma->vm_page_prot))
543                 return -EAGAIN;
544
545         return 0;
546 }
547
548 /**
549  * ia64_pci_get_legacy_mem - generic legacy mem routine
550  * @bus: bus to get legacy memory base address for
551  *
552  * Find the base of legacy memory for @bus.  This is typically the first
553  * megabyte of bus address space for @bus or is simply 0 on platforms whose
554  * chipsets support legacy I/O and memory routing.  Returns the base address
555  * or an error pointer if an error occurred.
556  *
557  * This is the ia64 generic version of this routine.  Other platforms
558  * are free to override it with a machine vector.
559  */
560 char *ia64_pci_get_legacy_mem(struct pci_bus *bus)
561 {
562         return (char *)__IA64_UNCACHED_OFFSET;
563 }
564
565 /**
566  * pci_mmap_legacy_page_range - map legacy memory space to userland
567  * @bus: bus whose legacy space we're mapping
568  * @vma: vma passed in by mmap
569  *
570  * Map legacy memory space for this device back to userspace using a machine
571  * vector to get the base address.
572  */
573 int
574 pci_mmap_legacy_page_range(struct pci_bus *bus, struct vm_area_struct *vma)
575 {
576         char *addr;
577
578         addr = pci_get_legacy_mem(bus);
579         if (IS_ERR(addr))
580                 return PTR_ERR(addr);
581
582         vma->vm_pgoff += (unsigned long)addr >> PAGE_SHIFT;
583         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
584         vma->vm_flags |= (VM_SHM | VM_RESERVED | VM_IO);
585
586         if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_pgoff,
587                             vma->vm_end - vma->vm_start, vma->vm_page_prot))
588                 return -EAGAIN;
589
590         return 0;
591 }
592
593 /**
594  * ia64_pci_legacy_read - read from legacy I/O space
595  * @bus: bus to read
596  * @port: legacy port value
597  * @val: caller allocated storage for returned value
598  * @size: number of bytes to read
599  *
600  * Simply reads @size bytes from @port and puts the result in @val.
601  *
602  * Again, this (and the write routine) are generic versions that can be
603  * overridden by the platform.  This is necessary on platforms that don't
604  * support legacy I/O routing or that hard fail on legacy I/O timeouts.
605  */
606 int ia64_pci_legacy_read(struct pci_bus *bus, u16 port, u32 *val, u8 size)
607 {
608         int ret = size;
609
610         switch (size) {
611         case 1:
612                 *val = inb(port);
613                 break;
614         case 2:
615                 *val = inw(port);
616                 break;
617         case 4:
618                 *val = inl(port);
619                 break;
620         default:
621                 ret = -EINVAL;
622                 break;
623         }
624
625         return ret;
626 }
627
628 /**
629  * ia64_pci_legacy_write - perform a legacy I/O write
630  * @bus: bus pointer
631  * @port: port to write
632  * @val: value to write
633  * @size: number of bytes to write from @val
634  *
635  * Simply writes @size bytes of @val to @port.
636  */
637 int ia64_pci_legacy_write(struct pci_dev *bus, u16 port, u32 val, u8 size)
638 {
639         int ret = 0;
640
641         switch (size) {
642         case 1:
643                 outb(val, port);
644                 break;
645         case 2:
646                 outw(val, port);
647                 break;
648         case 4:
649                 outl(val, port);
650                 break;
651         default:
652                 ret = -EINVAL;
653                 break;
654         }
655
656         return ret;
657 }
658
659 /**
660  * pci_cacheline_size - determine cacheline size for PCI devices
661  * @dev: void
662  *
663  * We want to use the line-size of the outer-most cache.  We assume
664  * that this line-size is the same for all CPUs.
665  *
666  * Code mostly taken from arch/ia64/kernel/palinfo.c:cache_info().
667  *
668  * RETURNS: An appropriate -ERRNO error value on eror, or zero for success.
669  */
670 static unsigned long
671 pci_cacheline_size (void)
672 {
673         u64 levels, unique_caches;
674         s64 status;
675         pal_cache_config_info_t cci;
676         static u8 cacheline_size;
677
678         if (cacheline_size)
679                 return cacheline_size;
680
681         status = ia64_pal_cache_summary(&levels, &unique_caches);
682         if (status != 0) {
683                 printk(KERN_ERR "%s: ia64_pal_cache_summary() failed (status=%ld)\n",
684                        __FUNCTION__, status);
685                 return SMP_CACHE_BYTES;
686         }
687
688         status = ia64_pal_cache_config_info(levels - 1, /* cache_type (data_or_unified)= */ 2,
689                                             &cci);
690         if (status != 0) {
691                 printk(KERN_ERR "%s: ia64_pal_cache_config_info() failed (status=%ld)\n",
692                        __FUNCTION__, status);
693                 return SMP_CACHE_BYTES;
694         }
695         cacheline_size = 1 << cci.pcci_line_size;
696         return cacheline_size;
697 }
698
699 /**
700  * pcibios_prep_mwi - helper function for drivers/pci/pci.c:pci_set_mwi()
701  * @dev: the PCI device for which MWI is enabled
702  *
703  * For ia64, we can get the cacheline sizes from PAL.
704  *
705  * RETURNS: An appropriate -ERRNO error value on eror, or zero for success.
706  */
707 int
708 pcibios_prep_mwi (struct pci_dev *dev)
709 {
710         unsigned long desired_linesize, current_linesize;
711         int rc = 0;
712         u8 pci_linesize;
713
714         desired_linesize = pci_cacheline_size();
715
716         pci_read_config_byte(dev, PCI_CACHE_LINE_SIZE, &pci_linesize);
717         current_linesize = 4 * pci_linesize;
718         if (desired_linesize != current_linesize) {
719                 printk(KERN_WARNING "PCI: slot %s has incorrect PCI cache line size of %lu bytes,",
720                        pci_name(dev), current_linesize);
721                 if (current_linesize > desired_linesize) {
722                         printk(" expected %lu bytes instead\n", desired_linesize);
723                         rc = -EINVAL;
724                 } else {
725                         printk(" correcting to %lu\n", desired_linesize);
726                         pci_write_config_byte(dev, PCI_CACHE_LINE_SIZE, desired_linesize / 4);
727                 }
728         }
729         return rc;
730 }
731
732 int pci_vector_resources(int last, int nr_released)
733 {
734         int count = nr_released;
735
736         count += (IA64_LAST_DEVICE_VECTOR - last);
737
738         return count;
739 }