Merge branch 'x86-platform-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6.git] / arch / x86 / pci / mmconfig-shared.c
1 /*
2  * mmconfig-shared.c - Low-level direct PCI config space access via
3  *                     MMCONFIG - common code between i386 and x86-64.
4  *
5  * This code does:
6  * - known chipset handling
7  * - ACPI decoding and validation
8  *
9  * Per-architecture code takes care of the mappings and accesses
10  * themselves.
11  */
12
13 #include <linux/pci.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/acpi.h>
16 #include <linux/bitmap.h>
17 #include <linux/sort.h>
18 #include <asm/e820.h>
19 #include <asm/pci_x86.h>
20
21 /* aperture is up to 256MB but BIOS may reserve less */
22 #define MMCONFIG_APER_MIN       (2 * 1024*1024)
23 #define MMCONFIG_APER_MAX       (256 * 1024*1024)
24
25 /* Indicate if the mmcfg resources have been placed into the resource table. */
26 static int __initdata pci_mmcfg_resources_inserted;
27
28 static __init int extend_mmcfg(int num)
29 {
30         struct acpi_mcfg_allocation *new;
31         int new_num = pci_mmcfg_config_num + num;
32
33         new = kzalloc(sizeof(pci_mmcfg_config[0]) * new_num, GFP_KERNEL);
34         if (!new)
35                 return -1;
36
37         if (pci_mmcfg_config) {
38                 memcpy(new, pci_mmcfg_config,
39                          sizeof(pci_mmcfg_config[0]) * new_num);
40                 kfree(pci_mmcfg_config);
41         }
42         pci_mmcfg_config = new;
43
44         return 0;
45 }
46
47 static __init void fill_one_mmcfg(u64 addr, int segment, int start, int end)
48 {
49         int i = pci_mmcfg_config_num;
50
51         pci_mmcfg_config_num++;
52         pci_mmcfg_config[i].address = addr;
53         pci_mmcfg_config[i].pci_segment = segment;
54         pci_mmcfg_config[i].start_bus_number = start;
55         pci_mmcfg_config[i].end_bus_number = end;
56 }
57
58 static const char __init *pci_mmcfg_e7520(void)
59 {
60         u32 win;
61         raw_pci_ops->read(0, 0, PCI_DEVFN(0, 0), 0xce, 2, &win);
62
63         win = win & 0xf000;
64         if (win == 0x0000 || win == 0xf000)
65                 return NULL;
66
67         if (extend_mmcfg(1) == -1)
68                 return NULL;
69
70         fill_one_mmcfg(win << 16, 0, 0, 255);
71
72         return "Intel Corporation E7520 Memory Controller Hub";
73 }
74
75 static const char __init *pci_mmcfg_intel_945(void)
76 {
77         u32 pciexbar, mask = 0, len = 0;
78
79         raw_pci_ops->read(0, 0, PCI_DEVFN(0, 0), 0x48, 4, &pciexbar);
80
81         /* Enable bit */
82         if (!(pciexbar & 1))
83                 return NULL;
84
85         /* Size bits */
86         switch ((pciexbar >> 1) & 3) {
87         case 0:
88                 mask = 0xf0000000U;
89                 len  = 0x10000000U;
90                 break;
91         case 1:
92                 mask = 0xf8000000U;
93                 len  = 0x08000000U;
94                 break;
95         case 2:
96                 mask = 0xfc000000U;
97                 len  = 0x04000000U;
98                 break;
99         default:
100                 return NULL;
101         }
102
103         /* Errata #2, things break when not aligned on a 256Mb boundary */
104         /* Can only happen in 64M/128M mode */
105
106         if ((pciexbar & mask) & 0x0fffffffU)
107                 return NULL;
108
109         /* Don't hit the APIC registers and their friends */
110         if ((pciexbar & mask) >= 0xf0000000U)
111                 return NULL;
112
113         if (extend_mmcfg(1) == -1)
114                 return NULL;
115
116         fill_one_mmcfg(pciexbar & mask, 0, 0, (len >> 20) - 1);
117
118         return "Intel Corporation 945G/GZ/P/PL Express Memory Controller Hub";
119 }
120
121 static const char __init *pci_mmcfg_amd_fam10h(void)
122 {
123         u32 low, high, address;
124         u64 base, msr;
125         int i;
126         unsigned segnbits = 0, busnbits;
127
128         if (!(pci_probe & PCI_CHECK_ENABLE_AMD_MMCONF))
129                 return NULL;
130
131         address = MSR_FAM10H_MMIO_CONF_BASE;
132         if (rdmsr_safe(address, &low, &high))
133                 return NULL;
134
135         msr = high;
136         msr <<= 32;
137         msr |= low;
138
139         /* mmconfig is not enable */
140         if (!(msr & FAM10H_MMIO_CONF_ENABLE))
141                 return NULL;
142
143         base = msr & (FAM10H_MMIO_CONF_BASE_MASK<<FAM10H_MMIO_CONF_BASE_SHIFT);
144
145         busnbits = (msr >> FAM10H_MMIO_CONF_BUSRANGE_SHIFT) &
146                          FAM10H_MMIO_CONF_BUSRANGE_MASK;
147
148         /*
149          * only handle bus 0 ?
150          * need to skip it
151          */
152         if (!busnbits)
153                 return NULL;
154
155         if (busnbits > 8) {
156                 segnbits = busnbits - 8;
157                 busnbits = 8;
158         }
159
160         if (extend_mmcfg(1 << segnbits) == -1)
161                 return NULL;
162
163         for (i = 0; i < (1 << segnbits); i++)
164                 fill_one_mmcfg(base + (1<<28) * i, i, 0, (1 << busnbits) - 1);
165
166         return "AMD Family 10h NB";
167 }
168
169 static bool __initdata mcp55_checked;
170 static const char __init *pci_mmcfg_nvidia_mcp55(void)
171 {
172         int bus;
173         int mcp55_mmconf_found = 0;
174
175         static const u32 extcfg_regnum          = 0x90;
176         static const u32 extcfg_regsize         = 4;
177         static const u32 extcfg_enable_mask     = 1<<31;
178         static const u32 extcfg_start_mask      = 0xff<<16;
179         static const int extcfg_start_shift     = 16;
180         static const u32 extcfg_size_mask       = 0x3<<28;
181         static const int extcfg_size_shift      = 28;
182         static const int extcfg_sizebus[]       = {0x100, 0x80, 0x40, 0x20};
183         static const u32 extcfg_base_mask[]     = {0x7ff8, 0x7ffc, 0x7ffe, 0x7fff};
184         static const int extcfg_base_lshift     = 25;
185
186         /*
187          * do check if amd fam10h already took over
188          */
189         if (!acpi_disabled || pci_mmcfg_config_num || mcp55_checked)
190                 return NULL;
191
192         mcp55_checked = true;
193         for (bus = 0; bus < 256; bus++) {
194                 u64 base;
195                 u32 l, extcfg;
196                 u16 vendor, device;
197                 int start, size_index, end;
198
199                 raw_pci_ops->read(0, bus, PCI_DEVFN(0, 0), 0, 4, &l);
200                 vendor = l & 0xffff;
201                 device = (l >> 16) & 0xffff;
202
203                 if (PCI_VENDOR_ID_NVIDIA != vendor || 0x0369 != device)
204                         continue;
205
206                 raw_pci_ops->read(0, bus, PCI_DEVFN(0, 0), extcfg_regnum,
207                                   extcfg_regsize, &extcfg);
208
209                 if (!(extcfg & extcfg_enable_mask))
210                         continue;
211
212                 if (extend_mmcfg(1) == -1)
213                         continue;
214
215                 size_index = (extcfg & extcfg_size_mask) >> extcfg_size_shift;
216                 base = extcfg & extcfg_base_mask[size_index];
217                 /* base could > 4G */
218                 base <<= extcfg_base_lshift;
219                 start = (extcfg & extcfg_start_mask) >> extcfg_start_shift;
220                 end = start + extcfg_sizebus[size_index] - 1;
221                 fill_one_mmcfg(base, 0, start, end);
222                 mcp55_mmconf_found++;
223         }
224
225         if (!mcp55_mmconf_found)
226                 return NULL;
227
228         return "nVidia MCP55";
229 }
230
231 struct pci_mmcfg_hostbridge_probe {
232         u32 bus;
233         u32 devfn;
234         u32 vendor;
235         u32 device;
236         const char *(*probe)(void);
237 };
238
239 static struct pci_mmcfg_hostbridge_probe pci_mmcfg_probes[] __initdata = {
240         { 0, PCI_DEVFN(0, 0), PCI_VENDOR_ID_INTEL,
241           PCI_DEVICE_ID_INTEL_E7520_MCH, pci_mmcfg_e7520 },
242         { 0, PCI_DEVFN(0, 0), PCI_VENDOR_ID_INTEL,
243           PCI_DEVICE_ID_INTEL_82945G_HB, pci_mmcfg_intel_945 },
244         { 0, PCI_DEVFN(0x18, 0), PCI_VENDOR_ID_AMD,
245           0x1200, pci_mmcfg_amd_fam10h },
246         { 0xff, PCI_DEVFN(0, 0), PCI_VENDOR_ID_AMD,
247           0x1200, pci_mmcfg_amd_fam10h },
248         { 0, PCI_DEVFN(0, 0), PCI_VENDOR_ID_NVIDIA,
249           0x0369, pci_mmcfg_nvidia_mcp55 },
250 };
251
252 static int __init cmp_mmcfg(const void *x1, const void *x2)
253 {
254         const typeof(pci_mmcfg_config[0]) *m1 = x1;
255         const typeof(pci_mmcfg_config[0]) *m2 = x2;
256         int start1, start2;
257
258         start1 = m1->start_bus_number;
259         start2 = m2->start_bus_number;
260
261         return start1 - start2;
262 }
263
264 static void __init pci_mmcfg_check_end_bus_number(void)
265 {
266         int i;
267         typeof(pci_mmcfg_config[0]) *cfg, *cfgx;
268
269         /* sort them at first */
270         sort(pci_mmcfg_config, pci_mmcfg_config_num,
271                  sizeof(pci_mmcfg_config[0]), cmp_mmcfg, NULL);
272
273         /* last one*/
274         if (pci_mmcfg_config_num > 0) {
275                 i = pci_mmcfg_config_num - 1;
276                 cfg = &pci_mmcfg_config[i];
277                 if (cfg->end_bus_number < cfg->start_bus_number)
278                         cfg->end_bus_number = 255;
279         }
280
281         /* don't overlap please */
282         for (i = 0; i < pci_mmcfg_config_num - 1; i++) {
283                 cfg = &pci_mmcfg_config[i];
284                 cfgx = &pci_mmcfg_config[i+1];
285
286                 if (cfg->end_bus_number < cfg->start_bus_number)
287                         cfg->end_bus_number = 255;
288
289                 if (cfg->end_bus_number >= cfgx->start_bus_number)
290                         cfg->end_bus_number = cfgx->start_bus_number - 1;
291         }
292 }
293
294 static int __init pci_mmcfg_check_hostbridge(void)
295 {
296         u32 l;
297         u32 bus, devfn;
298         u16 vendor, device;
299         int i;
300         const char *name;
301
302         if (!raw_pci_ops)
303                 return 0;
304
305         pci_mmcfg_config_num = 0;
306         pci_mmcfg_config = NULL;
307
308         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pci_mmcfg_probes); i++) {
309                 bus =  pci_mmcfg_probes[i].bus;
310                 devfn = pci_mmcfg_probes[i].devfn;
311                 raw_pci_ops->read(0, bus, devfn, 0, 4, &l);
312                 vendor = l & 0xffff;
313                 device = (l >> 16) & 0xffff;
314
315                 name = NULL;
316                 if (pci_mmcfg_probes[i].vendor == vendor &&
317                     pci_mmcfg_probes[i].device == device)
318                         name = pci_mmcfg_probes[i].probe();
319
320                 if (name)
321                         printk(KERN_INFO "PCI: Found %s with MMCONFIG support.\n",
322                                name);
323         }
324
325         /* some end_bus_number is crazy, fix it */
326         pci_mmcfg_check_end_bus_number();
327
328         return pci_mmcfg_config_num != 0;
329 }
330
331 static void __init pci_mmcfg_insert_resources(void)
332 {
333 #define PCI_MMCFG_RESOURCE_NAME_LEN 24
334         int i;
335         struct resource *res;
336         char *names;
337         unsigned num_buses;
338
339         res = kcalloc(PCI_MMCFG_RESOURCE_NAME_LEN + sizeof(*res),
340                         pci_mmcfg_config_num, GFP_KERNEL);
341         if (!res) {
342                 printk(KERN_ERR "PCI: Unable to allocate MMCONFIG resources\n");
343                 return;
344         }
345
346         names = (void *)&res[pci_mmcfg_config_num];
347         for (i = 0; i < pci_mmcfg_config_num; i++, res++) {
348                 struct acpi_mcfg_allocation *cfg = &pci_mmcfg_config[i];
349                 num_buses = cfg->end_bus_number - cfg->start_bus_number + 1;
350                 res->name = names;
351                 snprintf(names, PCI_MMCFG_RESOURCE_NAME_LEN,
352                          "PCI MMCONFIG %u [%02x-%02x]", cfg->pci_segment,
353                          cfg->start_bus_number, cfg->end_bus_number);
354                 res->start = cfg->address + (cfg->start_bus_number << 20);
355                 res->end = res->start + (num_buses << 20) - 1;
356                 res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
357                 insert_resource(&iomem_resource, res);
358                 names += PCI_MMCFG_RESOURCE_NAME_LEN;
359         }
360
361         /* Mark that the resources have been inserted. */
362         pci_mmcfg_resources_inserted = 1;
363 }
364
365 static acpi_status __init check_mcfg_resource(struct acpi_resource *res,
366                                               void *data)
367 {
368         struct resource *mcfg_res = data;
369         struct acpi_resource_address64 address;
370         acpi_status status;
371
372         if (res->type == ACPI_RESOURCE_TYPE_FIXED_MEMORY32) {
373                 struct acpi_resource_fixed_memory32 *fixmem32 =
374                         &res->data.fixed_memory32;
375                 if (!fixmem32)
376                         return AE_OK;
377                 if ((mcfg_res->start >= fixmem32->address) &&
378                     (mcfg_res->end < (fixmem32->address +
379                                       fixmem32->address_length))) {
380                         mcfg_res->flags = 1;
381                         return AE_CTRL_TERMINATE;
382                 }
383         }
384         if ((res->type != ACPI_RESOURCE_TYPE_ADDRESS32) &&
385             (res->type != ACPI_RESOURCE_TYPE_ADDRESS64))
386                 return AE_OK;
387
388         status = acpi_resource_to_address64(res, &address);
389         if (ACPI_FAILURE(status) ||
390            (address.address_length <= 0) ||
391            (address.resource_type != ACPI_MEMORY_RANGE))
392                 return AE_OK;
393
394         if ((mcfg_res->start >= address.minimum) &&
395             (mcfg_res->end < (address.minimum + address.address_length))) {
396                 mcfg_res->flags = 1;
397                 return AE_CTRL_TERMINATE;
398         }
399         return AE_OK;
400 }
401
402 static acpi_status __init find_mboard_resource(acpi_handle handle, u32 lvl,
403                 void *context, void **rv)
404 {
405         struct resource *mcfg_res = context;
406
407         acpi_walk_resources(handle, METHOD_NAME__CRS,
408                             check_mcfg_resource, context);
409
410         if (mcfg_res->flags)
411                 return AE_CTRL_TERMINATE;
412
413         return AE_OK;
414 }
415
416 static int __init is_acpi_reserved(u64 start, u64 end, unsigned not_used)
417 {
418         struct resource mcfg_res;
419
420         mcfg_res.start = start;
421         mcfg_res.end = end - 1;
422         mcfg_res.flags = 0;
423
424         acpi_get_devices("PNP0C01", find_mboard_resource, &mcfg_res, NULL);
425
426         if (!mcfg_res.flags)
427                 acpi_get_devices("PNP0C02", find_mboard_resource, &mcfg_res,
428                                  NULL);
429
430         return mcfg_res.flags;
431 }
432
433 typedef int (*check_reserved_t)(u64 start, u64 end, unsigned type);
434
435 static int __init is_mmconf_reserved(check_reserved_t is_reserved,
436                 u64 addr, u64 size, int i,
437                 typeof(pci_mmcfg_config[0]) *cfg, int with_e820)
438 {
439         u64 old_size = size;
440         int valid = 0;
441
442         while (!is_reserved(addr, addr + size, E820_RESERVED)) {
443                 size >>= 1;
444                 if (size < (16UL<<20))
445                         break;
446         }
447
448         if (size >= (16UL<<20) || size == old_size) {
449                 printk(KERN_NOTICE
450                        "PCI: MCFG area at %Lx reserved in %s\n",
451                         addr, with_e820?"E820":"ACPI motherboard resources");
452                 valid = 1;
453
454                 if (old_size != size) {
455                         /* update end_bus_number */
456                         cfg->end_bus_number = cfg->start_bus_number + ((size>>20) - 1);
457                         printk(KERN_NOTICE "PCI: updated MCFG configuration %d: base %lx "
458                                "segment %hu buses %u - %u\n",
459                                i, (unsigned long)cfg->address, cfg->pci_segment,
460                                (unsigned int)cfg->start_bus_number,
461                                (unsigned int)cfg->end_bus_number);
462                 }
463         }
464
465         return valid;
466 }
467
468 static void __init pci_mmcfg_reject_broken(int early)
469 {
470         typeof(pci_mmcfg_config[0]) *cfg;
471         int i;
472
473         if ((pci_mmcfg_config_num == 0) ||
474             (pci_mmcfg_config == NULL) ||
475             (pci_mmcfg_config[0].address == 0))
476                 return;
477
478         for (i = 0; i < pci_mmcfg_config_num; i++) {
479                 int valid = 0;
480                 u64 addr, size;
481
482                 cfg = &pci_mmcfg_config[i];
483                 addr = cfg->start_bus_number;
484                 addr <<= 20;
485                 addr += cfg->address;
486                 size = cfg->end_bus_number + 1 - cfg->start_bus_number;
487                 size <<= 20;
488                 printk(KERN_NOTICE "PCI: MCFG configuration %d: base %lx "
489                        "segment %hu buses %u - %u\n",
490                        i, (unsigned long)cfg->address, cfg->pci_segment,
491                        (unsigned int)cfg->start_bus_number,
492                        (unsigned int)cfg->end_bus_number);
493
494                 if (!early)
495                         valid = is_mmconf_reserved(is_acpi_reserved, addr, size, i, cfg, 0);
496
497                 if (valid)
498                         continue;
499
500                 if (!early)
501                         printk(KERN_ERR "PCI: BIOS Bug: MCFG area at %Lx is not"
502                                " reserved in ACPI motherboard resources\n",
503                                cfg->address);
504
505                 /* Don't try to do this check unless configuration
506                    type 1 is available. how about type 2 ?*/
507                 if (raw_pci_ops)
508                         valid = is_mmconf_reserved(e820_all_mapped, addr, size, i, cfg, 1);
509
510                 if (!valid)
511                         goto reject;
512         }
513
514         return;
515
516 reject:
517         printk(KERN_INFO "PCI: Not using MMCONFIG.\n");
518         pci_mmcfg_arch_free();
519         kfree(pci_mmcfg_config);
520         pci_mmcfg_config = NULL;
521         pci_mmcfg_config_num = 0;
522 }
523
524 static int __initdata known_bridge;
525
526 static int acpi_mcfg_64bit_base_addr __initdata = FALSE;
527
528 /* The physical address of the MMCONFIG aperture.  Set from ACPI tables. */
529 struct acpi_mcfg_allocation *pci_mmcfg_config;
530 int pci_mmcfg_config_num;
531
532 static int __init acpi_mcfg_oem_check(struct acpi_table_mcfg *mcfg)
533 {
534         if (!strcmp(mcfg->header.oem_id, "SGI"))
535                 acpi_mcfg_64bit_base_addr = TRUE;
536
537         return 0;
538 }
539
540 static int __init pci_parse_mcfg(struct acpi_table_header *header)
541 {
542         struct acpi_table_mcfg *mcfg;
543         unsigned long i;
544         int config_size;
545
546         if (!header)
547                 return -EINVAL;
548
549         mcfg = (struct acpi_table_mcfg *)header;
550
551         /* how many config structures do we have */
552         pci_mmcfg_config_num = 0;
553         i = header->length - sizeof(struct acpi_table_mcfg);
554         while (i >= sizeof(struct acpi_mcfg_allocation)) {
555                 ++pci_mmcfg_config_num;
556                 i -= sizeof(struct acpi_mcfg_allocation);
557         };
558         if (pci_mmcfg_config_num == 0) {
559                 printk(KERN_ERR PREFIX "MMCONFIG has no entries\n");
560                 return -ENODEV;
561         }
562
563         config_size = pci_mmcfg_config_num * sizeof(*pci_mmcfg_config);
564         pci_mmcfg_config = kmalloc(config_size, GFP_KERNEL);
565         if (!pci_mmcfg_config) {
566                 printk(KERN_WARNING PREFIX
567                        "No memory for MCFG config tables\n");
568                 return -ENOMEM;
569         }
570
571         memcpy(pci_mmcfg_config, &mcfg[1], config_size);
572
573         acpi_mcfg_oem_check(mcfg);
574
575         for (i = 0; i < pci_mmcfg_config_num; ++i) {
576                 if ((pci_mmcfg_config[i].address > 0xFFFFFFFF) &&
577                     !acpi_mcfg_64bit_base_addr) {
578                         printk(KERN_ERR PREFIX
579                                "MMCONFIG not in low 4GB of memory\n");
580                         kfree(pci_mmcfg_config);
581                         pci_mmcfg_config_num = 0;
582                         return -ENODEV;
583                 }
584         }
585
586         return 0;
587 }
588
589 static void __init __pci_mmcfg_init(int early)
590 {
591         /* MMCONFIG disabled */
592         if ((pci_probe & PCI_PROBE_MMCONF) == 0)
593                 return;
594
595         /* MMCONFIG already enabled */
596         if (!early && !(pci_probe & PCI_PROBE_MASK & ~PCI_PROBE_MMCONF))
597                 return;
598
599         /* for late to exit */
600         if (known_bridge)
601                 return;
602
603         if (early) {
604                 if (pci_mmcfg_check_hostbridge())
605                         known_bridge = 1;
606         }
607
608         if (!known_bridge)
609                 acpi_table_parse(ACPI_SIG_MCFG, pci_parse_mcfg);
610
611         pci_mmcfg_reject_broken(early);
612
613         if ((pci_mmcfg_config_num == 0) ||
614             (pci_mmcfg_config == NULL) ||
615             (pci_mmcfg_config[0].address == 0))
616                 return;
617
618         if (pci_mmcfg_arch_init())
619                 pci_probe = (pci_probe & ~PCI_PROBE_MASK) | PCI_PROBE_MMCONF;
620         else {
621                 /*
622                  * Signal not to attempt to insert mmcfg resources because
623                  * the architecture mmcfg setup could not initialize.
624                  */
625                 pci_mmcfg_resources_inserted = 1;
626         }
627 }
628
629 void __init pci_mmcfg_early_init(void)
630 {
631         __pci_mmcfg_init(1);
632 }
633
634 void __init pci_mmcfg_late_init(void)
635 {
636         __pci_mmcfg_init(0);
637 }
638
639 static int __init pci_mmcfg_late_insert_resources(void)
640 {
641         /*
642          * If resources are already inserted or we are not using MMCONFIG,
643          * don't insert the resources.
644          */
645         if ((pci_mmcfg_resources_inserted == 1) ||
646             (pci_probe & PCI_PROBE_MMCONF) == 0 ||
647             (pci_mmcfg_config_num == 0) ||
648             (pci_mmcfg_config == NULL) ||
649             (pci_mmcfg_config[0].address == 0))
650                 return 1;
651
652         /*
653          * Attempt to insert the mmcfg resources but not with the busy flag
654          * marked so it won't cause request errors when __request_region is
655          * called.
656          */
657         pci_mmcfg_insert_resources();
658
659         return 0;
660 }
661
662 /*
663  * Perform MMCONFIG resource insertion after PCI initialization to allow for
664  * misprogrammed MCFG tables that state larger sizes but actually conflict
665  * with other system resources.
666  */
667 late_initcall(pci_mmcfg_late_insert_resources);