lunaix-os/hal/pci.c

   1 #include <hal/apic.h>
   2 #include <hal/pci.h>
   3 #include <lunaix/mm/kalloc.h>
   4 #include <lunaix/syslog.h>
   5
   6 LOG_MODULE("PCI")
   7
   8 static struct llist_header pci_devices;
   9
  10 void
  11 pci_probe_msi_info(struct pci_device* device);
  12
  13 void
  14 pci_probe_device(int bus, int dev, int funct)
  15 {
  16     uint32_t base = PCI_ADDRESS(bus, dev, funct);
  17     pci_reg_t reg1 = pci_read_cspace(base, 0);
  18
  19     // Vendor=0xffff则表示设备不存在
  20     if (PCI_DEV_VENDOR(reg1) == PCI_VENDOR_INVLD) {
  21         return;
  22     }
  23
  24     pci_reg_t hdr_type = pci_read_cspace(base, 0xc);
  25     hdr_type = (hdr_type >> 16) & 0xff;
  26
  27     if ((hdr_type & 0x80)) {
  28         hdr_type = hdr_type & ~0x80;
  29         // 探测多用途设备（multi-function device）
  30         for (int i = 1; i < 7; i++) {
  31             pci_probe_device(bus, dev, i);
  32         }
  33     }
  34
  35     if (hdr_type != PCI_TDEV) {
  36         // XXX: 目前忽略所有桥接设备，比如PCI-PCI桥接器，或者是CardBus桥接器
  37         return;
  38     }
  39
  40     pci_reg_t intr = pci_read_cspace(base, 0x3c);
  41     pci_reg_t class = pci_read_cspace(base, 0x8);
  42
  43     struct pci_device* device = lxmalloc(sizeof(struct pci_device));
  44     *device = (struct pci_device){ .cspace_base = base,
  45                                    .class_info = class,
  46                                    .device_info = reg1,
  47                                    .intr_info = intr };
  48
  49     pci_probe_msi_info(device);
  50
  51     llist_append(&pci_devices, &device->dev_chain);
  52 }
  53
  54 void
  55 pci_probe()
  56 {
  57     // 暴力扫描所有PCI设备
  58     // XXX: 尽管最多会有256条PCI总线，但就目前而言，只考虑bus #0就足够了
  59     for (int bus = 0; bus < 1; bus++) {
  60         for (int dev = 0; dev < 32; dev++) {
  61             pci_probe_device(bus, dev, 0);
  62         }
  63     }
  64 }
  65
  66 void
  67 pci_probe_msi_info(struct pci_device* device)
  68 {
  69     pci_reg_t status =
  70       pci_read_cspace(device->cspace_base, PCI_REG_STATUS_CMD) >> 16;
  71
  72     if (!(status & 0x10)) {
  73         device->msi_loc = 0;
  74         return;
  75     }
  76
  77     pci_reg_t cap_ptr = pci_read_cspace(device->cspace_base, 0x34) & 0xff;
  78     uint32_t cap_hdr;
  79
  80     while (cap_ptr) {
  81         cap_hdr = pci_read_cspace(device->cspace_base, cap_ptr);
  82         if ((cap_hdr & 0xff) == 0x5) {
  83             // MSI
  84             device->msi_loc = cap_ptr;
  85             return;
  86         }
  87         cap_ptr = (cap_hdr >> 8) & 0xff;
  88     }
  89 }
  90
  91 #define PCI_PRINT_BAR_LISTING
  92
  93 void
  94 pci_print_device()
  95 {
  96     struct pci_device *pos, *n;
  97     llist_for_each(pos, n, &pci_devices, dev_chain)
  98     {
  99         kprintf(KINFO "(B%xh:D%xh:F%xh) Dev %x:%x, Class 0x%x\n",
 100                 PCI_BUS_NUM(pos->cspace_base),
 101                 PCI_SLOT_NUM(pos->cspace_base),
 102                 PCI_FUNCT_NUM(pos->cspace_base),
 103                 PCI_DEV_VENDOR(pos->device_info),
 104                 PCI_DEV_DEVID(pos->device_info),
 105                 PCI_DEV_CLASS(pos->class_info));
 106
 107         kprintf(KINFO "\t IRQ: %d, INT#x: %d\n",
 108                 PCI_INTR_IRQ(pos->intr_info),
 109                 PCI_INTR_PIN(pos->intr_info));
 110 #ifdef PCI_PRINT_BAR_LISTING
 111         pci_reg_t bar;
 112         for (size_t i = 1; i <= 6; i++) {
 113             size_t size = pci_bar_sizing(pos, &bar, i);
 114             if (!bar)
 115                 continue;
 116             if (PCI_BAR_MMIO(bar)) {
 117                 kprintf(KINFO "\t BAR#%d (MMIO) %p [%d]\n",
 118                         i,
 119                         PCI_BAR_ADDR_MM(bar),
 120                         size);
 121             } else {
 122                 kprintf(KINFO "\t BAR#%d (I/O) %p [%d]\n",
 123                         i,
 124                         PCI_BAR_ADDR_IO(bar),
 125                         size);
 126             }
 127         }
 128 #endif
 129         if (pos->msi_loc) {
 130             kprintf(KINFO "\t MSI supported (@%xh)\n", pos->msi_loc);
 131         }
 132     }
 133 }
 134
 135 size_t
 136 pci_bar_sizing(struct pci_device* dev, uint32_t* bar_out, uint32_t bar_num)
 137 {
 138     pci_reg_t bar = pci_read_cspace(dev->cspace_base, PCI_REG_BAR(bar_num));
 139     if (!bar) {
 140         *bar_out = 0;
 141         return 0;
 142     }
 143
 144     pci_write_cspace(dev->cspace_base, PCI_REG_BAR(bar_num), 0xffffffff);
 145     pci_reg_t sized =
 146       pci_read_cspace(dev->cspace_base, PCI_REG_BAR(bar_num)) & ~0x1;
 147     if (PCI_BAR_MMIO(bar)) {
 148         sized = PCI_BAR_ADDR_MM(sized);
 149     }
 150     *bar_out = bar;
 151     return ~sized + 1;
 152 }
 153
 154 void
 155 pci_setup_msi(struct pci_device* device, int vector)
 156 {
 157     // Dest: APIC#0, Physical Destination, No redirection
 158     uint32_t msi_addr = (__APIC_BASE_PADDR | 0x8);
 159
 160     // Edge trigger, Fixed delivery
 161     uint32_t msi_data = vector;
 162
 163     pci_write_cspace(
 164       device->cspace_base, PCI_MSI_ADDR(device->msi_loc), msi_addr);
 165     pci_write_cspace(
 166       device->cspace_base, PCI_MSI_DATA(device->msi_loc), msi_data & 0xffff);
 167
 168     pci_reg_t reg1 = pci_read_cspace(device->cspace_base, device->msi_loc);
 169
 170     // manipulate the MSI_CTRL to allow device using MSI to request service.
 171     reg1 = ((((reg1 >> 16) & ~0x70) | 0x1) << 16) | (reg1 & 0xffff);
 172     pci_write_cspace(device->cspace_base, device->msi_loc, reg1);
 173 }
 174
 175 struct pci_device*
 176 pci_get_device_by_id(uint16_t vendorId, uint16_t deviceId)
 177 {
 178     uint32_t dev_info = vendorId | (deviceId << 16);
 179     struct pci_device *pos, *n;
 180     llist_for_each(pos, n, &pci_devices, dev_chain)
 181     {
 182         if (pos->device_info == dev_info) {
 183             return pos;
 184         }
 185     }
 186
 187     return NULL;
 188 }
 189
 190 struct pci_device*
 191 pci_get_device_by_class(uint32_t class)
 192 {
 193     struct pci_device *pos, *n;
 194     llist_for_each(pos, n, &pci_devices, dev_chain)
 195     {
 196         if (PCI_DEV_CLASS(pos->class_info) == class) {
 197             return pos;
 198         }
 199     }
 200
 201     return NULL;
 202 }
 203
 204 void
 205 pci_init()
 206 {
 207     llist_init_head(&pci_devices);
 208     pci_probe();
 209 }