arch/i386/pci/pcbios.c

   1 /*
   2  * BIOS32 and PCI BIOS handling.
   3  */
   4
   5 #include <linux/pci.h>
   6 #include <linux/init.h>
   7 #include "pci.h"
   8 #include "pci-functions.h"
   9
  10
  11 /* BIOS32 signature: "_32_" */
  12 #define BIOS32_SIGNATURE        (('_' << 0) + ('3' << 8) + ('2' << 16) + ('_' << 24))
  13
  14 /* PCI signature: "PCI " */
  15 #define PCI_SIGNATURE           (('P' << 0) + ('C' << 8) + ('I' << 16) + (' ' << 24))
  16
  17 /* PCI service signature: "$PCI" */
  18 #define PCI_SERVICE             (('$' << 0) + ('P' << 8) + ('C' << 16) + ('I' << 24))
  19
  20 /* PCI BIOS hardware mechanism flags */
  21 #define PCIBIOS_HW_TYPE1                0x01
  22 #define PCIBIOS_HW_TYPE2                0x02
  23 #define PCIBIOS_HW_TYPE1_SPEC           0x10
  24 #define PCIBIOS_HW_TYPE2_SPEC           0x20
  25
  26 /*
  27  * This is the standard structure used to identify the entry point
  28  * to the BIOS32 Service Directory, as documented in
  29  *      Standard BIOS 32-bit Service Directory Proposal
  30  *      Revision 0.4 May 24, 1993
  31  *      Phoenix Technologies Ltd.
  32  *      Norwood, MA
  33  * and the PCI BIOS specification.
  34  */
  35
  36 union bios32 {
  37         struct {
  38                 unsigned long signature;        /* _32_ */
  39                 unsigned long entry;            /* 32 bit physical address */
  40                 unsigned char revision;         /* Revision level, 0 */
  41                 unsigned char length;           /* Length in paragraphs should be 01 */
  42                 unsigned char checksum;         /* All bytes must add up to zero */
  43                 unsigned char reserved[5];      /* Must be zero */
  44         } fields;
  45         char chars[16];
  46 };
  47
  48 /*
  49  * Physical address of the service directory.  I don't know if we're
  50  * allowed to have more than one of these or not, so just in case
  51  * we'll make pcibios_present() take a memory start parameter and store
  52  * the array there.
  53  */
  54
  55 static struct {
  56         unsigned long address;
  57         unsigned short segment;
  58 } bios32_indirect = { 0, __KERNEL_CS };
  59
  60 /*
  61  * Returns the entry point for the given service, NULL on error
  62  */
  63
  64 static unsigned long bios32_service(unsigned long service)
  65 {
  66         unsigned char return_code;      /* %al */
  67         unsigned long address;          /* %ebx */
  68         unsigned long length;           /* %ecx */
  69         unsigned long entry;            /* %edx */
  70         unsigned long flags;
  71
  72         local_irq_save(flags);
  73         __asm__("lcall *(%%edi); cld"
  74                 : "=a" (return_code),
  75                   "=b" (address),
  76                   "=c" (length),
  77                   "=d" (entry)
  78                 : "0" (service),
  79                   "1" (0),
  80                   "D" (&bios32_indirect));
  81         local_irq_restore(flags);
  82
  83         switch (return_code) {
  84                 case 0:
  85                         return address + entry;
  86                 case 0x80:      /* Not present */
  87                         printk(KERN_WARNING "bios32_service(0x%lx): not present\n", service);
  88                         return 0;
  89                 default: /* Shouldn't happen */
  90                         printk(KERN_WARNING "bios32_service(0x%lx): returned 0x%x -- BIOS bug!\n",
  91                                 service, return_code);
  92                         return 0;
  93         }
  94 }
  95
  96 static struct {
  97         unsigned long address;
  98         unsigned short segment;
  99 } pci_indirect = { 0, __KERNEL_CS };
 100
 101 static int pci_bios_present;
 102
 103 static int __devinit check_pcibios(void)
 104 {
 105         u32 signature, eax, ebx, ecx;
 106         u8 status, major_ver, minor_ver, hw_mech;
 107         unsigned long flags, pcibios_entry;
 108
 109         if ((pcibios_entry = bios32_service(PCI_SERVICE))) {
 110                 pci_indirect.address = pcibios_entry + PAGE_OFFSET;
 111
 112                 local_irq_save(flags);
 113                 __asm__(
 114                         "lcall *(%%edi); cld\n\t"
 115                         "jc 1f\n\t"
 116                         "xor %%ah, %%ah\n"
 117                         "1:"
 118                         : "=d" (signature),
 119                           "=a" (eax),
 120                           "=b" (ebx),
 121                           "=c" (ecx)
 122                         : "1" (PCIBIOS_PCI_BIOS_PRESENT),
 123                           "D" (&pci_indirect)
 124                         : "memory");
 125                 local_irq_restore(flags);
 126
 127                 status = (eax >> 8) & 0xff;
 128                 hw_mech = eax & 0xff;
 129                 major_ver = (ebx >> 8) & 0xff;
 130                 minor_ver = ebx & 0xff;
 131                 if (pcibios_last_bus < 0)
 132                         pcibios_last_bus = ecx & 0xff;
 133                 DBG("PCI: BIOS probe returned s=%02x hw=%02x ver=%02x.%02x l=%02x\n",
 134                         status, hw_mech, major_ver, minor_ver, pcibios_last_bus);
 135                 if (status || signature != PCI_SIGNATURE) {
 136                         printk (KERN_ERR "PCI: BIOS BUG #%x[%08x] found\n",
 137                                 status, signature);
 138                         return 0;
 139                 }
 140                 printk(KERN_INFO "PCI: PCI BIOS revision %x.%02x entry at 0x%lx, last bus=%d\n",
 141                         major_ver, minor_ver, pcibios_entry, pcibios_last_bus);
 142 #ifdef CONFIG_PCI_DIRECT
 143                 if (!(hw_mech & PCIBIOS_HW_TYPE1))
 144                         pci_probe &= ~PCI_PROBE_CONF1;
 145                 if (!(hw_mech & PCIBIOS_HW_TYPE2))
 146                         pci_probe &= ~PCI_PROBE_CONF2;
 147 #endif
 148                 return 1;
 149         }
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 static int __devinit pci_bios_find_device (unsigned short vendor, unsigned short device_id,
 154                                         unsigned short index, unsigned char *bus, unsigned char *device_fn)
 155 {
 156         unsigned short bx;
 157         unsigned short ret;
 158
 159         __asm__("lcall *(%%edi); cld\n\t"
 160                 "jc 1f\n\t"
 161                 "xor %%ah, %%ah\n"
 162                 "1:"
 163                 : "=b" (bx),
 164                   "=a" (ret)
 165                 : "1" (PCIBIOS_FIND_PCI_DEVICE),
 166                   "c" (device_id),
 167                   "d" (vendor),
 168                   "S" ((int) index),
 169                   "D" (&pci_indirect));
 170         *bus = (bx >> 8) & 0xff;
 171         *device_fn = bx & 0xff;
 172         return (int) (ret & 0xff00) >> 8;
 173 }
 174
 175 static int pci_bios_read (int seg, int bus, int devfn, int reg, int len, u32 *value)
 176 {
 177         unsigned long result = 0;
 178         unsigned long flags;
 179         unsigned long bx = (bus << 8) | devfn;
 180
 181         if (!value || (bus > 255) || (devfn > 255) || (reg > 255))
 182                 return -EINVAL;
 183
 184         spin_lock_irqsave(&pci_config_lock, flags);
 185
 186         switch (len) {
 187         case 1:
 188                 __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 189                         "jc 1f\n\t"
 190                         "xor %%ah, %%ah\n"
 191                         "1:"
 192                         : "=c" (*value),
 193                           "=a" (result)
 194                         : "1" (PCIBIOS_READ_CONFIG_BYTE),
 195                           "b" (bx),
 196                           "D" ((long)reg),
 197                           "S" (&pci_indirect));
 198                 break;
 199         case 2:
 200                 __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 201                         "jc 1f\n\t"
 202                         "xor %%ah, %%ah\n"
 203                         "1:"
 204                         : "=c" (*value),
 205                           "=a" (result)
 206                         : "1" (PCIBIOS_READ_CONFIG_WORD),
 207                           "b" (bx),
 208                           "D" ((long)reg),
 209                           "S" (&pci_indirect));
 210                 break;
 211         case 4:
 212                 __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 213                         "jc 1f\n\t"
 214                         "xor %%ah, %%ah\n"
 215                         "1:"
 216                         : "=c" (*value),
 217                           "=a" (result)
 218                         : "1" (PCIBIOS_READ_CONFIG_DWORD),
 219                           "b" (bx),
 220                           "D" ((long)reg),
 221                           "S" (&pci_indirect));
 222                 break;
 223         }
 224
 225         spin_unlock_irqrestore(&pci_config_lock, flags);
 226
 227         return (int)((result & 0xff00) >> 8);
 228 }
 229
 230 static int pci_bios_write (int seg, int bus, int devfn, int reg, int len, u32 value)
 231 {
 232         unsigned long result = 0;
 233         unsigned long flags;
 234         unsigned long bx = (bus << 8) | devfn;
 235
 236         if ((bus > 255) || (devfn > 255) || (reg > 255))
 237                 return -EINVAL;
 238
 239         spin_lock_irqsave(&pci_config_lock, flags);
 240
 241         switch (len) {
 242         case 1:
 243                 __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 244                         "jc 1f\n\t"
 245                         "xor %%ah, %%ah\n"
 246                         "1:"
 247                         : "=a" (result)
 248                         : "0" (PCIBIOS_WRITE_CONFIG_BYTE),
 249                           "c" (value),
 250                           "b" (bx),
 251                           "D" ((long)reg),
 252                           "S" (&pci_indirect));
 253                 break;
 254         case 2:
 255                 __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 256                         "jc 1f\n\t"
 257                         "xor %%ah, %%ah\n"
 258                         "1:"
 259                         : "=a" (result)
 260                         : "0" (PCIBIOS_WRITE_CONFIG_WORD),
 261                           "c" (value),
 262                           "b" (bx),
 263                           "D" ((long)reg),
 264                           "S" (&pci_indirect));
 265                 break;
 266         case 4:
 267                 __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 268                         "jc 1f\n\t"
 269                         "xor %%ah, %%ah\n"
 270                         "1:"
 271                         : "=a" (result)
 272                         : "0" (PCIBIOS_WRITE_CONFIG_DWORD),
 273                           "c" (value),
 274                           "b" (bx),
 275                           "D" ((long)reg),
 276                           "S" (&pci_indirect));
 277                 break;
 278         }
 279
 280         spin_unlock_irqrestore(&pci_config_lock, flags);
 281
 282         return (int)((result & 0xff00) >> 8);
 283 }
 284
 285
 286 /*
 287  * Function table for BIOS32 access
 288  */
 289
 290 static struct pci_raw_ops pci_bios_access = {
 291         .read =         pci_bios_read,
 292         .write =        pci_bios_write
 293 };
 294
 295 /*
 296  * Try to find PCI BIOS.
 297  */
 298
 299 static struct pci_raw_ops * __devinit pci_find_bios(void)
 300 {
 301         union bios32 *check;
 302         unsigned char sum;
 303         int i, length;
 304
 305         /*
 306          * Follow the standard procedure for locating the BIOS32 Service
 307          * directory by scanning the permissible address range from
 308          * 0xe0000 through 0xfffff for a valid BIOS32 structure.
 309          */
 310
 311         for (check = (union bios32 *) __va(0xe0000);
 312              check <= (union bios32 *) __va(0xffff0);
 313              ++check) {
 314                 if (check->fields.signature != BIOS32_SIGNATURE)
 315                         continue;
 316                 length = check->fields.length * 16;
 317                 if (!length)
 318                         continue;
 319                 sum = 0;
 320                 for (i = 0; i < length ; ++i)
 321                         sum += check->chars[i];
 322                 if (sum != 0)
 323                         continue;
 324                 if (check->fields.revision != 0) {
 325                         printk("PCI: unsupported BIOS32 revision %d at 0x%p\n",
 326                                 check->fields.revision, check);
 327                         continue;
 328                 }
 329                 DBG("PCI: BIOS32 Service Directory structure at 0x%p\n", check);
 330                 if (check->fields.entry >= 0x100000) {
 331                         printk("PCI: BIOS32 entry (0x%p) in high memory, cannot use.\n", check);
 332                         return NULL;
 333                 } else {
 334                         unsigned long bios32_entry = check->fields.entry;
 335                         DBG("PCI: BIOS32 Service Directory entry at 0x%lx\n", bios32_entry);
 336                         bios32_indirect.address = bios32_entry + PAGE_OFFSET;
 337                         if (check_pcibios())
 338                                 return &pci_bios_access;
 339                 }
 340                 break;  /* Hopefully more than one BIOS32 cannot happen... */
 341         }
 342
 343         return NULL;
 344 }
 345
 346 /*
 347  * Sort the device list according to PCI BIOS. Nasty hack, but since some
 348  * fool forgot to define the `correct' device order in the PCI BIOS specs
 349  * and we want to be (possibly bug-to-bug ;-]) compatible with older kernels
 350  * which used BIOS ordering, we are bound to do this...
 351  */
 352
 353 void __devinit pcibios_sort(void)
 354 {
 355         LIST_HEAD(sorted_devices);
 356         struct list_head *ln;
 357         struct pci_dev *dev, *d;
 358         int idx, found;
 359         unsigned char bus, devfn;
 360
 361         DBG("PCI: Sorting device list...\n");
 362         while (!list_empty(&pci_devices)) {
 363                 ln = pci_devices.next;
 364                 dev = pci_dev_g(ln);
 365                 idx = found = 0;
 366                 while (pci_bios_find_device(dev->vendor, dev->device, idx, &bus, &devfn) == PCIBIOS_SUCCESSFUL) {
 367                         idx++;
 368                         for (ln=pci_devices.next; ln != &pci_devices; ln=ln->next) {
 369                                 d = pci_dev_g(ln);
 370                                 if (d->bus->number == bus && d->devfn == devfn) {
 371                                         list_del(&d->global_list);
 372                                         list_add_tail(&d->global_list, &sorted_devices);
 373                                         if (d == dev)
 374                                                 found = 1;
 375                                         break;
 376                                 }
 377                         }
 378                         if (ln == &pci_devices) {
 379                                 printk(KERN_WARNING "PCI: BIOS reporting unknown device %02x:%02x\n", bus, devfn);
 380                                 /*
 381                                  * We must not continue scanning as several buggy BIOSes
 382                                  * return garbage after the last device. Grr.
 383                                  */
 384                                 break;
 385                         }
 386                 }
 387                 if (!found) {
 388                         printk(KERN_WARNING "PCI: Device %02x:%02x not found by BIOS\n",
 389                                 dev->bus->number, dev->devfn);
 390                         list_del(&dev->global_list);
 391                         list_add_tail(&dev->global_list, &sorted_devices);
 392                 }
 393         }
 394         list_splice(&sorted_devices, &pci_devices);
 395 }
 396
 397 /*
 398  *  BIOS Functions for IRQ Routing
 399  */
 400
 401 struct irq_routing_options {
 402         u16 size;
 403         struct irq_info *table;
 404         u16 segment;
 405 } __attribute__((packed));
 406
 407 struct irq_routing_table * __devinit pcibios_get_irq_routing_table(void)
 408 {
 409         struct irq_routing_options opt;
 410         struct irq_routing_table *rt = NULL;
 411         int ret, map;
 412         unsigned long page;
 413
 414         if (!pci_bios_present)
 415                 return NULL;
 416         page = __get_free_page(GFP_KERNEL);
 417         if (!page)
 418                 return NULL;
 419         opt.table = (struct irq_info *) page;
 420         opt.size = PAGE_SIZE;
 421         opt.segment = __KERNEL_DS;
 422
 423         DBG("PCI: Fetching IRQ routing table... ");
 424         __asm__("push %%es\n\t"
 425                 "push %%ds\n\t"
 426                 "pop  %%es\n\t"
 427                 "lcall *(%%esi); cld\n\t"
 428                 "pop %%es\n\t"
 429                 "jc 1f\n\t"
 430                 "xor %%ah, %%ah\n"
 431                 "1:"
 432                 : "=a" (ret),
 433                   "=b" (map),
 434                   "=m" (opt)
 435                 : "0" (PCIBIOS_GET_ROUTING_OPTIONS),
 436                   "1" (0),
 437                   "D" ((long) &opt),
 438                   "S" (&pci_indirect),
 439                   "m" (opt)
 440                 : "memory");
 441         DBG("OK  ret=%d, size=%d, map=%x\n", ret, opt.size, map);
 442         if (ret & 0xff00)
 443                 printk(KERN_ERR "PCI: Error %02x when fetching IRQ routing table.\n", (ret >> 8) & 0xff);
 444         else if (opt.size) {
 445                 rt = kmalloc(sizeof(struct irq_routing_table) + opt.size, GFP_KERNEL);
 446                 if (rt) {
 447                         memset(rt, 0, sizeof(struct irq_routing_table));
 448                         rt->size = opt.size + sizeof(struct irq_routing_table);
 449                         rt->exclusive_irqs = map;
 450                         memcpy(rt->slots, (void *) page, opt.size);
 451                         printk(KERN_INFO "PCI: Using BIOS Interrupt Routing Table\n");
 452                 }
 453         }
 454         free_page(page);
 455         return rt;
 456 }
 457
 458
 459 int pcibios_set_irq_routing(struct pci_dev *dev, int pin, int irq)
 460 {
 461         int ret;
 462
 463         __asm__("lcall *(%%esi); cld\n\t"
 464                 "jc 1f\n\t"
 465                 "xor %%ah, %%ah\n"
 466                 "1:"
 467                 : "=a" (ret)
 468                 : "0" (PCIBIOS_SET_PCI_HW_INT),
 469                   "b" ((dev->bus->number << 8) | dev->devfn),
 470                   "c" ((irq << 8) | (pin + 10)),
 471                   "S" (&pci_indirect));
 472         return !(ret & 0xff00);
 473 }
 474
 475 static int __init pci_pcbios_init(void)
 476 {
 477         if ((pci_probe & PCI_PROBE_BIOS)
 478                 && ((raw_pci_ops = pci_find_bios()))) {
 479                 pci_probe |= PCI_BIOS_SORT;
 480                 pci_bios_present = 1;
 481         }
 482         return 0;
 483 }
 484
 485 arch_initcall(pci_pcbios_init);