src/northbridge/amd/gx2/northbridge.c

   1 #include <console/console.h>
   2 #include <arch/io.h>
   3 #include <stdint.h>
   4 #include <device/device.h>
   5 #include <device/pci.h>
   6 #include <device/pci_ids.h>
   7 #include <stdlib.h>
   8 #include <string.h>
   9 #include <bitops.h>
  10 #include "chip.h"
  11 #include "northbridge.h"
  12 #include <cpu/amd/gx2def.h>
  13 #include <cpu/x86/msr.h>
  14 #include <cpu/x86/cache.h>
  15
  16 #define VIDEO_MB 8
  17
  18 extern void graphics_init(void);
  19
  20 #define NORTHBRIDGE_FILE "northbridge.c"
  21
  22 /* todo: add a resource record. We don't do this here because this may be called when
  23   * very little of the platform is actually working.
  24   */
  25 int
  26 sizeram(void)
  27 {
  28         msr_t msr;
  29         int sizem = 0;
  30         unsigned short dimm;
  31
  32         msr = rdmsr(0x20000018);
  33         printk_debug("sizeram: %08x:%08x\n", msr.hi, msr.lo);
  34
  35         /* dimm 0 */
  36         dimm = msr.hi;
  37         /* installed? */
  38         if ((dimm & 7) != 7)
  39                 sizem = (1 << ((dimm >> 12)-1)) * 8;
  40
  41
  42         /* dimm 1*/
  43         dimm = msr.hi >> 16;
  44         /* installed? */
  45         if ((dimm & 7) != 7)
  46                 sizem += (1 << ((dimm >> 12)-1)) * 8;
  47
  48         printk_debug("sizeram: sizem 0x%x\n", sizem);
  49         return sizem;
  50 }
  51
  52
  53 /* here is programming for the various MSRs.*/
  54 #define IM_QWAIT 0x100000
  55
  56 #define DMCF_WRITE_SERIALIZE_REQUEST (2<<12) /* 2 outstanding */ /* in high */
  57 #define DMCF_SERIAL_LOAD_MISSES  (2) /* enabled */
  58
  59 /* these are the 8-bit attributes for controlling RCONF registers */
  60 #define CACHE_DISABLE (1<<0)
  61 #define WRITE_ALLOCATE (1<<1)
  62 #define WRITE_PROTECT (1<<2)
  63 #define WRITE_THROUGH (1<<3)
  64 #define WRITE_COMBINE (1<<4)
  65 #define WRITE_SERIALIZE (1<<5)
  66
  67 /* ram has none of this stuff */
  68 #define RAM_PROPERTIES (0)
  69 #define DEVICE_PROPERTIES (WRITE_SERIALIZE|CACHE_DISABLE)
  70 #define ROM_PROPERTIES (WRITE_SERIALIZE|WRITE_PROTECT|CACHE_DISABLE)
  71 #define MSR_WS_CD_DEFAULT (0x21212121)
  72
  73 /* 1810-1817 give you 8 registers with which to program protection regions */
  74 /* the are region configuration range registers, or RRCF */
  75 /* in msr terms, the are a straight base, top address assign, since they are 4k aligned. */
  76 /* so no left-shift needed for top or base */
  77 #define RRCF_LOW(base,properties) (base|(1<<8)|properties)
  78 #define RRCF_LOW_CD(base)       RRCF_LOW(base, CACHE_DISABLE)
  79
  80 /* build initializer for P2D MSR */
  81 #define P2D_BM(msr, pdid1, bizarro, pbase, pmask) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28)|(pbase>>24), .lo=(pbase<<8)|pmask}}
  82 #define P2D_BMO(msr, pdid1, bizarro, poffset, pbase, pmask) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28)|(poffset<<8)|(pbase>>24), .lo=(pbase<<8)|pmask}}
  83 #define P2D_R(msr, pdid1, bizarro, pmax, pmin) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28)|(pmax>>12), .lo=(pmax<<20)|pmin}}
  84 #define P2D_RO(msr, pdid1, bizarro, poffset, pmax, pmin) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28)|(poffset<<8)|(pmax>>12), .lo=(pmax<<20)|pmin}}
  85 #define P2D_SC(msr, pdid1, bizarro, wen, ren,pscbase) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28)|(wen), .lo=(ren<<16)|(pscbase>>18)}}
  86 #define IOD_BM(msr, pdid1, bizarro, ibase, imask) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28)|(ibase>>12), .lo=(ibase<<20)|imask}}
  87 #define IOD_SC(msr, pdid1, bizarro, en, wen, ren, ibase) {msr, {.hi=(pdid1<<29)|(bizarro<<28), .lo=(en<<24)|(wen<<21)|(ren<<20)|(ibase<<3)}}
  88
  89
  90
  91 struct msr_defaults {
  92         int msr_no;
  93         msr_t msr;
  94 } msr_defaults [] = {
  95         {0x1700, {.hi = 0, .lo = IM_QWAIT}},
  96         {0x1800, {.hi = DMCF_WRITE_SERIALIZE_REQUEST, .lo = DMCF_SERIAL_LOAD_MISSES}},
  97         /* 1808 will be done down below, so we have to do 180a->1817 (well, 1813 really) */
  98         /* for 180a, for now, we assume VSM will configure it */
  99         /* 180b is left at reset value,a0000-bffff is non-cacheable */
 100         /* 180c, c0000-dffff is set to write serialize and non-cachable */
 101         /* oops, 180c will be set by cpu bug handling in cpubug.c */
 102         //{0x180c, {.hi = MSR_WS_CD_DEFAULT, .lo = MSR_WS_CD_DEFAULT}},
 103         /* 180d is left at default, e0000-fffff is non-cached */
 104
 105         /* we will assume 180e, the ssm region configuration, is left at default or set by VSM */
 106         /* we will not set 0x180f, the DMM,yet */
 107         //{0x1810, {.hi=0xee7ff000, .lo=RRCF_LOW(0xee000000, WRITE_COMBINE|CACHE_DISABLE)}},
 108         //{0x1811, {.hi = 0xefffb000, .lo = RRCF_LOW_CD(0xefff8000)}},
 109         //{0x1812, {.hi = 0xefff7000, .lo = RRCF_LOW_CD(0xefff4000)}},
 110         //{0x1813, {.hi = 0xefff3000, .lo = RRCF_LOW_CD(0xefff0000)}},
 111         /* now for GLPCI routing */
 112         /* GLIU0 */
 113         P2D_BM(0x10000020, 0x1, 0x0, 0x0, 0xfff80),
 114         P2D_BM(0x10000021, 0x1, 0x0, 0x80000, 0xfffe0),
 115         P2D_SC(0x1000002c, 0x1, 0x0, 0x0,  0xff03, 0xC0000),
 116         /* GLIU1 */
 117         P2D_BM(0x40000020, 0x1, 0x0, 0x0, 0xfff80),
 118         P2D_BM(0x40000021, 0x1, 0x0, 0x80000, 0xfffe0),
 119         P2D_SC(0x4000002d, 0x1, 0x0, 0x0,  0xff03, 0xC0000),
 120         {0}
 121 };
 122
 123
 124 /*
 125  * setup_gx2_cache
 126  *
 127  * Returns the amount of memory (in KB) available to the system.  This is the
 128  * total amount of memory less the amount of memory reserved for SMM use.
 129  *
 130  */
 131 static int
 132 setup_gx2_cache(void)
 133 {
 134         msr_t msr;
 135         unsigned long long val;
 136         int sizekbytes, sizereg;
 137
 138         sizekbytes = sizeram() * 1024;
 139         printk_debug("setup_gx2_cache: enable for %d KB\n", sizekbytes);
 140         /* build up the rconf word. */
 141         /* the SYSTOP bits 27:8 are actually the top bits from 31:12. Book fails to say that */
 142         /* set romrp */
 143         val = ((unsigned long long) ROM_PROPERTIES) << 56;
 144         /* make rom base useful for 1M roms */
 145         /* Flash base address -- sized for 1M for now*/
 146         val |= ((unsigned long long) 0xfff00)<<36;
 147         /* set the devrp properties */
 148         val |= ((unsigned long long) DEVICE_PROPERTIES) << 28;
 149         /* Take our TOM, RIGHT shift 12, since it page-aligned, then LEFT-shift 8 for reg. */
 150         /* yank off memory for the SMM handler */
 151         sizekbytes -= SMM_SIZE;
 152         sizereg = sizekbytes;
 153         sizereg *= 1024;        // convert to bytes
 154         sizereg >>= 12;
 155         sizereg <<= 8;
 156         val |= sizereg;
 157         val |= RAM_PROPERTIES;
 158         msr.lo = val;
 159         msr.hi = (val >> 32);
 160         printk_debug("msr 0x%08X will be set to %08x:%08x\n", CPU_RCONF_DEFAULT, msr.hi, msr.lo);
 161         wrmsr(CPU_RCONF_DEFAULT, msr);
 162
 163         enable_cache();
 164         wbinvd();
 165         return sizekbytes;
 166 }
 167
 168 /* we have to do this here. We have not found a nicer way to do it */
 169 void
 170 setup_gx2(void)
 171 {
 172
 173         unsigned long tmp, tmp2;
 174         msr_t msr;
 175         unsigned long size_kb, membytes;
 176
 177         size_kb = setup_gx2_cache();
 178
 179         membytes = size_kb * 1024;
 180         /* NOTE! setup_gx2_cache returns the SIZE OF RAM - RAMADJUST!
 181           * so it is safe to use. You should NOT at this point call
 182           * sizeram() directly.
 183           */
 184
 185         /* we need to set 0x10000028 and 0x40000029 */
 186         /*
 187          * These two descriptors cover the range from 1 MB (0x100000) to
 188          * SYSTOP (a.k.a. TOM, or Top of Memory)
 189          */
 190
 191 #if 0
 192         /* This has already been done elsewhere */
 193         printk_debug("size_kb 0x%x, membytes 0x%x\n", size_kb, membytes);
 194         msr.hi = 0x20000000 | membytes>>24;
 195         msr.lo = 0x100 | ( ((membytes >>12) & 0xfff) << 20);
 196         wrmsr(0x10000028, msr);
 197         msr.hi = 0x20000000 | membytes>>24;
 198         msr.lo = 0x100 | ( ((membytes >>12) & 0xfff) << 20);
 199         wrmsr(0x40000029, msr);
 200 #endif
 201         msr = rdmsr(0x10000028);
 202         printk_debug("MSR 0x%x is now 0x%x:0x%x\n", 0x10000028, msr.hi,msr.lo);
 203         msr = rdmsr(0x40000029);
 204         printk_debug("MSR 0x%x is now 0x%x:0x%x\n", 0x40000029, msr.hi,msr.lo);
 205
 206 #if 1
 207         /* fixme: SMM MSR 0x10000026 and 0x400000023 */
 208         /* calculate the OFFSET field */
 209         tmp = membytes - SMM_OFFSET;
 210         tmp >>= 12;
 211         tmp <<= 8;
 212         tmp |= 0x20000000;
 213         tmp |= (SMM_OFFSET >> 24);
 214
 215         /* calculate the PBASE and PMASK fields */
 216         tmp2 = (SMM_OFFSET << 8) & 0xFFF00000; /* shift right 12 then left 20  == left 8 */
 217         tmp2 |= (((~(SMM_SIZE * 1024) + 1) >> 12) & 0xfffff);
 218         printk_debug("MSR 0x%x is now 0x%x:0x%x\n", 0x10000026, tmp, tmp2);
 219         msr.hi = tmp;
 220         msr.lo = tmp2;
 221         wrmsr(0x10000026, msr);
 222 #endif
 223 #if 0
 224
 225         msr.hi = 0x2cfbc040;
 226         msr.lo = 0x400fffc0;
 227         wrmsr(0x10000026, msr);
 228         msr = rdmsr(0x10000026);
 229         printk_debug("MSR 0x%x is now 0x%x:0x%x\n", 0x10000026, msr.hi, msr.lo);
 230 #endif
 231 #if 0
 232         msr.hi = 0x22fffc02;
 233         msr.lo = 0x10ffbf00;
 234         wrmsr(0x1808, msr);
 235         msr = rdmsr(0x1808);
 236         printk_debug("MSR 0x%x is now 0x%x:0x%x\n", 0x1808, msr.hi, msr.lo);
 237 #endif
 238 #if 0   // SDG - don't do this
 239         /* now do the default MSR values */
 240         for(i = 0; msr_defaults[i].msr_no; i++) {
 241                 msr_t msr;
 242                 wrmsr(msr_defaults[i].msr_no, msr_defaults[i].msr);     // MSR - see table above
 243                 msr = rdmsr(msr_defaults[i].msr_no);
 244                 printk_debug("MSR 0x%08X is now 0x%08X:0x%08X\n", msr_defaults[i].msr_no, msr.hi,msr.lo);
 245         }
 246 #endif
 247 }
 248
 249 static void enable_shadow(device_t dev)
 250 {
 251
 252 }
 253
 254 static void northbridge_init(device_t dev)
 255 {
 256         printk_debug("northbridge: %s()\n", __FUNCTION__);
 257
 258         enable_shadow(dev);
 259 }
 260
 261 static struct device_operations northbridge_operations = {
 262         .read_resources   = pci_dev_read_resources,
 263         .set_resources    = pci_dev_set_resources,
 264         .enable_resources = pci_dev_enable_resources,
 265         .init             = northbridge_init,
 266         .enable           = 0,
 267         .ops_pci          = 0,
 268 };
 269
 270 static struct pci_driver northbridge_driver __pci_driver = {
 271         .ops = &northbridge_operations,
 272         .vendor = PCI_VENDOR_ID_NS,
 273         .device = PCI_DEVICE_ID_NS_GX2,
 274 };
 275
 276 #define BRIDGE_IO_MASK (IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM)
 277
 278 static void pci_domain_read_resources(device_t dev)
 279 {
 280         struct resource *resource;
 281
 282         printk_spew("%s:%s()\n", NORTHBRIDGE_FILE, __FUNCTION__);
 283
 284         /* Initialize the system wide io space constraints */
 285         resource = new_resource(dev, IOINDEX_SUBTRACTIVE(0,0));
 286         resource->limit = 0xffffUL;
 287         resource->flags = IORESOURCE_IO | IORESOURCE_SUBTRACTIVE | IORESOURCE_ASSIGNED;
 288
 289         /* Initialize the system wide memory resources constraints */
 290         resource = new_resource(dev, IOINDEX_SUBTRACTIVE(1,0));
 291         resource->limit = 0xffffffffULL;
 292         resource->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_SUBTRACTIVE | IORESOURCE_ASSIGNED;
 293 }
 294
 295 static void ram_resource(device_t dev, unsigned long index,
 296         unsigned long basek, unsigned long sizek)
 297 {
 298         struct resource *resource;
 299
 300         if (!sizek) {
 301                 return;
 302         }
 303         resource = new_resource(dev, index);
 304         resource->base  = ((resource_t)basek) << 10;
 305         resource->size  = ((resource_t)sizek) << 10;
 306         resource->flags =  IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_CACHEABLE | \
 307                 IORESOURCE_FIXED | IORESOURCE_STORED | IORESOURCE_ASSIGNED;
 308 }
 309
 310 static void tolm_test(void *gp, struct device *dev, struct resource *new)
 311 {
 312         struct resource **best_p = gp;
 313         struct resource *best;
 314         best = *best_p;
 315         if (!best || (best->base > new->base)) {
 316                 best = new;
 317         }
 318         *best_p = best;
 319 }
 320
 321 static uint32_t find_pci_tolm(struct bus *bus)
 322 {
 323         struct resource *min;
 324         uint32_t tolm;
 325         min = 0;
 326         search_bus_resources(bus, IORESOURCE_MEM, IORESOURCE_MEM, tolm_test, &min);
 327         tolm = 0xffffffffUL;
 328         if (min && tolm > min->base) {
 329                 tolm = min->base;
 330         }
 331         return tolm;
 332 }
 333
 334 #define FRAMEBUFFERK 4096
 335
 336 static void pci_domain_set_resources(device_t dev)
 337 {
 338 #if 0
 339         device_t mc_dev;
 340         uint32_t pci_tolm;
 341
 342         pci_tolm = find_pci_tolm(&dev->link[0]);
 343         mc_dev = dev->link[0].children;
 344         if (mc_dev) {
 345                 unsigned int tomk, tolmk;
 346                 unsigned int ramreg = 0;
 347                 int i, idx;
 348                 unsigned int *bcdramtop = (unsigned int *)(GX_BASE + BC_DRAM_TOP);
 349                 unsigned int *mcgbaseadd = (unsigned int *)(GX_BASE + MC_GBASE_ADD);
 350
 351                 for(i=0; i<0x20; i+= 0x10) {
 352                         unsigned int *mcreg = (unsigned int *)(GX_BASE + MC_BANK_CFG);
 353                         unsigned int mem_config = *mcreg;
 354
 355                         if (((mem_config & (DIMM_PG_SZ << i)) >> (4 + i)) == 7)
 356                                 continue;
 357                         ramreg += 1 << (((mem_config & (DIMM_SZ << i)) >> (i + 8)) + 2);
 358                 }
 359
 360                 tomk = ramreg << 10;
 361
 362                 /* Sort out the framebuffer size */
 363                 tomk -= FRAMEBUFFERK;
 364                 *bcdramtop = ((tomk << 10) - 1);
 365                 *mcgbaseadd = (tomk >> 9);
 366
 367                 printk_debug("BC_DRAM_TOP = 0x%08x\n", *bcdramtop);
 368                 printk_debug("MC_GBASE_ADD = 0x%08x\n", *mcgbaseadd);
 369
 370                 printk_debug("I would set ram size to %d Mbytes\n", (tomk >> 10));
 371
 372                 /* Compute the top of Low memory */
 373                 tolmk = pci_tolm >> 10;
 374                 if (tolmk >= tomk) {
 375                         /* The PCI hole does does not overlap the memory.
 376                          */
 377                         tolmk = tomk;
 378                 }
 379                 /* Report the memory regions */
 380                 idx = 10;
 381                 ram_resource(dev, idx++, 0, tolmk);
 382         }
 383         assign_resources(&dev->link[0]);
 384 #endif
 385 }
 386
 387 static unsigned int pci_domain_scan_bus(device_t dev, unsigned int max)
 388 {
 389         max = pci_scan_bus(&dev->link[0], PCI_DEVFN(0, 0), 0xff, max);
 390         return max;
 391 }
 392
 393 static struct device_operations pci_domain_ops = {
 394         .read_resources   = pci_domain_read_resources,
 395         .set_resources    = pci_domain_set_resources,
 396         .enable_resources = enable_childrens_resources,
 397         .init             = 0,
 398         .scan_bus         = pci_domain_scan_bus,
 399 };
 400
 401 static void cpu_bus_init(device_t dev)
 402 {
 403         initialize_cpus(&dev->link[0]);
 404 }
 405
 406 static void cpu_bus_noop(device_t dev)
 407 {
 408 }
 409
 410 static struct device_operations cpu_bus_ops = {
 411         .read_resources   = cpu_bus_noop,
 412         .set_resources    = cpu_bus_noop,
 413         .enable_resources = cpu_bus_noop,
 414         .init             = cpu_bus_init,
 415         .scan_bus         = 0,
 416 };
 417
 418 void chipsetInit (void);
 419
 420 /* note that dev is NOT used -- yet */
 421 static void irq_init(struct device *dev, uint16_t irq_map) {
 422
 423         /* Set up IRQ steering */
 424         uint32_t pciAddr = 0x80000000 | (CHIPSET_DEV_NUM << 11) | 0x5C;
 425
 426         printk_debug("OLPC REVA ENTER %s\n", __FUNCTION__);
 427
 428         /* The IRQ steering values (in hex) are effectively dcba, where:
 429          *    <a> represents the IRQ for INTA,
 430          *    <b> represents the IRQ for INTB,
 431          *    <c> represents the IRQ for INTC, and
 432          *    <d> represents the IRQ for INTD.
 433          * Thus, a value of irq_map = 0xAA5B translates to:
 434          *    INTA = IRQB (IRQ 11)
 435          *    INTB = IRQ5 (IRQ 5)
 436          *    INTC = IRQA (IRQ 10)
 437          *    INTD = IRQA (IRQ 10)
 438          */
 439         outl(pciAddr & ~3, 0xCF8);
 440         outl(irq_map,      0xCFC);
 441 }
 442
 443
 444 static void enable_dev(struct device *dev)
 445 {
 446         printk_debug("gx2 north: enable_dev\n");
 447         /* Set the operations if it is a special bus type */
 448         if (dev->path.type == DEVICE_PATH_PCI_DOMAIN) {
 449                 struct northbridge_amd_gx2_config *nb = (struct northbridge_amd_gx2_config *)dev->chip_info;
 450                 extern void cpubug(void);
 451                 printk_debug("DEVICE_PATH_PCI_DOMAIN\n");
 452                 /* cpubug MUST be called before setup_gx2(), so we force the issue here */
 453                 northbridgeinit();
 454                 cpubug();
 455                 chipsetinit();
 456                 setup_gx2();
 457                 /* do this here for now -- this chip really breaks our device model */
 458                 setup_realmode_idt();
 459                 do_vsmbios();
 460                 irq_init(dev, nb->irqmap);
 461                 graphics_init();
 462                 dev->ops = &pci_domain_ops;
 463                 pci_set_method(dev);
 464                 ram_resource(dev, 0, 0, ((sizeram() - VIDEO_MB) * 1024) - SMM_SIZE);
 465         } else if (dev->path.type == DEVICE_PATH_APIC_CLUSTER) {
 466                 printk_debug("DEVICE_PATH_APIC_CLUSTER\n");
 467                 dev->ops = &cpu_bus_ops;
 468         }
 469         printk_debug("gx2 north: end enable_dev\n");
 470 }
 471
 472 struct chip_operations northbridge_amd_gx2_ops = {
 473         CHIP_NAME("AMD GX2 Northbridge")
 474         .enable_dev = enable_dev,
 475 };