/*      $NetBSD: pci_machdep.c,v 1.65 2024/09/07 06:17:38 andvar Exp $  */

/*
* Copyright (c) 1996 Leo Weppelman.  All rights reserved.
* Copyright (c) 1996, 1997 Christopher G. Demetriou.  All rights reserved.
* Copyright (c) 1994 Charles M. Hannum.  All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
* 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
*    must display the following acknowledgement:
*      This product includes software developed by Charles M. Hannum.
* 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
*    derived from this software without specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
* IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
* OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
* IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: pci_machdep.c,v 1.65 2024/09/07 06:17:38 andvar Exp $");

#include "opt_mbtype.h"

#include <sys/types.h>
#include <sys/param.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/errno.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/kmem.h>

#define _ATARI_BUS_DMA_PRIVATE
#include <sys/bus.h>

#include <dev/pci/pcivar.h>
#include <dev/pci/pcireg.h>
#include <dev/pci/pcidevs.h>

#include <uvm/uvm_extern.h>

#include <machine/cpu.h>
#include <machine/iomap.h>
#include <machine/mfp.h>

#include <atari/atari/device.h>
#include <atari/pci/pci_vga.h>

/*
* Sizes of pci memory and I/O area.
*/
#define PCI_MEM_END     0x10000000      /* 256 MByte */
#define PCI_IO_END      0x10000000      /* 256 MByte */

/*
* We preserve some space at the begin of the pci area for 32BIT_1M
* devices and standard vga.
*/
#define PCI_MEM_START   0x00100000      /*   1 MByte */
#define PCI_IO_START    0x00004000      /*  16 kByte (some PCI cards allow only
                                           I/O addresses up to 0xffff) */

/*
* PCI memory and IO should be aligned according to these masks
*/
#define PCI_MACHDEP_IO_ALIGN_MASK       0xffffff00
#define PCI_MACHDEP_MEM_ALIGN_MASK      0xfffff000

/*
* Convert a PCI 'device' number to a slot number.
*/
#define DEV2SLOT(dev)   (3 - dev)

/*
* Struct to hold the memory and I/O datas of the pci devices
*/
struct pci_memreg {
       LIST_ENTRY(pci_memreg) link;
       int dev;
       pcitag_t tag;
       pcireg_t reg, address, mask;
       uint32_t size;
       uint32_t csr;
};

typedef LIST_HEAD(pci_memreg_head, pci_memreg) PCI_MEMREG;

/*
* Entry points for PCI DMA.  Use only the 'standard' functions.
*/
int     _bus_dmamap_create(bus_dma_tag_t, bus_size_t, int, bus_size_t,
           bus_size_t, int, bus_dmamap_t *);
struct atari_bus_dma_tag pci_bus_dma_tag = {
       0,
#if defined(_ATARIHW_)
       0x80000000, /* On the Hades, CPU memory starts here PCI-wise */
#else
       0,
#endif
       _bus_dmamap_create,
       _bus_dmamap_destroy,
       _bus_dmamap_load,
       _bus_dmamap_load_mbuf,
       _bus_dmamap_load_uio,
       _bus_dmamap_load_raw,
       _bus_dmamap_unload,
       _bus_dmamap_sync,
};

int     ataripcibusprint(void *, const char *);
int     pcibusmatch(device_t, cfdata_t, void *);
void    pcibusattach(device_t, device_t, void *);

static void enable_pci_devices(void);
static void insert_into_list(PCI_MEMREG *head, struct pci_memreg *elem);
static int overlap_pci_areas(struct pci_memreg *p,
   struct pci_memreg *self, u_int addr, u_int size, u_int what);

CFATTACH_DECL_NEW(pcib, 0,
   pcibusmatch, pcibusattach, NULL, NULL);

/*
* We need some static storage to probe pci-busses for VGA cards during
* early console init.
*/
static struct atari_bus_space   bs_storage[2];  /* 1 iot, 1 memt */

int
pcibusmatch(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       static int nmatched = 0;

       if (strcmp((char *)aux, "pcib"))
               return 0;       /* Wrong number... */

       if (atari_realconfig == 0)
               return 1;

       if ((machineid & (ATARI_HADES|ATARI_MILAN)) != 0) {
               /*
                * Both Hades and Milan have only one pci bus
                */
               if (nmatched)
                       return 0;
               nmatched++;
               return 1;
       }
       return 0;
}

void
pcibusattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct pcibus_attach_args pba;

       pba.pba_pc      = NULL;
       pba.pba_bus     = 0;
       pba.pba_bridgetag = NULL;
       pba.pba_flags   = PCI_FLAGS_IO_OKAY | PCI_FLAGS_MEM_OKAY;
       pba.pba_dmat    = &pci_bus_dma_tag;
       pba.pba_iot     = leb_alloc_bus_space_tag(&bs_storage[0]);
       pba.pba_memt    = leb_alloc_bus_space_tag(&bs_storage[1]);
       if ((pba.pba_iot == NULL) || (pba.pba_memt == NULL)) {
               printf("leb_alloc_bus_space_tag failed!\n");
               return;
       }
       pba.pba_iot->base  = PCI_IO_PHYS;
       pba.pba_memt->base = PCI_MEM_PHYS;

       if (self == NULL) {
               /*
                * Scan the bus for a VGA-card that we support. If we
                * find one, try to initialize it to a 'standard' text
                * mode (80x25).
                */
               check_for_vga(pba.pba_iot, pba.pba_memt);
               return;
       }

       enable_pci_devices();

#if defined(_ATARIHW_)
       MFP2->mf_aer &= ~(0x27); /* PCI interrupts: HIGH -> LOW */
#endif

       printf("\n");

       config_found(self, &pba, ataripcibusprint, CFARGS_NONE);
}

int
ataripcibusprint(void *aux, const char *name)
{

       if (name == NULL)
               return UNCONF;
       return QUIET;
}

void
pci_attach_hook(device_t parent, device_t self, struct pcibus_attach_args *pba)
{
}

/*
* Initialize the PCI-bus. The Atari-BIOS does not do this, so....
* We only disable all devices here. Memory and I/O enabling is done
* later at pcibusattach.
*/
void
init_pci_bus(void)
{
       pci_chipset_tag_t       pc = NULL; /* XXX */
       pcitag_t                tag;
       pcireg_t                csr;
       int                     device, maxndevs;
       uint32_t                id;

       tag   = 0;
       id    = 0;

       maxndevs = pci_bus_maxdevs(pc, 0);

       for (device = 0; device < maxndevs; device++) {

               tag = pci_make_tag(pc, 0, device, 0);
               id  = pci_conf_read(pc, tag, PCI_ID_REG);
               if (id == 0 || id == 0xffffffff)
                       continue;

               csr = pci_conf_read(pc, tag, PCI_COMMAND_STATUS_REG);
               csr &= ~(PCI_COMMAND_MEM_ENABLE|PCI_COMMAND_IO_ENABLE);
               csr &= ~PCI_COMMAND_MASTER_ENABLE;
               pci_conf_write(pc, tag, PCI_COMMAND_STATUS_REG, csr);
       }
}

/*
* insert a new element in an existing list that the ID's (size in struct
* pci_memreg) are sorted.
*/
static void
insert_into_list(PCI_MEMREG *head, struct pci_memreg *elem)
{
       struct pci_memreg *p, *q;

       p = LIST_FIRST(head);
       q = NULL;

       for (; p != NULL && p->size < elem->size;
           q = p, p = LIST_NEXT(p, link))
               ;

       if (q == NULL) {
               LIST_INSERT_HEAD(head, elem, link);
       } else {
               LIST_INSERT_AFTER(q, elem, link);
       }
}

/*
* Test if a new selected area overlaps with an already (probably preselected)
* pci area.
*/
static int
overlap_pci_areas(struct pci_memreg *p, struct pci_memreg *self, u_int addr,
   u_int size, u_int what)
{
       struct pci_memreg *q;

       if (p == NULL)
               return 0;

       q = p;
       while (q != NULL) {
               if ((q != self) && (q->csr & what)) {
                       if ((addr >= q->address) &&
                           (addr < (q->address + q->size))) {
#ifdef DEBUG_PCI_MACHDEP
                               printf("\noverlap area dev %d reg 0x%02x "
                                   "with dev %d reg 0x%02x",
                                   self->dev, self->reg, q->dev, q->reg);
#endif
                               return 1;
                       }
                       if ((q->address >= addr) &&
                           (q->address < (addr + size))) {
#ifdef DEBUG_PCI_MACHDEP
                               printf("\noverlap area dev %d reg 0x%02x "
                                   "with dev %d reg 0x%02x",
                                   self->dev, self->reg, q->dev, q->reg);
#endif
                               return 1;
                       }
               }
               q = LIST_NEXT(q, link);
       }
       return 0;
}

/*
* Enable memory and I/O on pci devices. Care about already enabled devices
* (probably by the console driver).
*
* The idea behind the following code is:
* We build a by sizes sorted list of the requirements of the different
* pci devices. After that we choose the start addresses of that areas
* in such a way that they are placed as closed as possible together.
*/
static void
enable_pci_devices(void)
{
       PCI_MEMREG memlist;
       PCI_MEMREG iolist;
       struct pci_memreg *p, *q;
       int dev, reg;
       uint32_t id, class;
       pcitag_t tag;
       pcireg_t csr, address, mask;
       pci_chipset_tag_t pc;
       int sizecnt, membase_1m;

       pc = 0;
       csr = 0;
       tag = 0;

       LIST_INIT(&memlist);
       LIST_INIT(&iolist);

       /*
        * first step: go through all devices and gather memory and I/O
        * sizes
        */
       for (dev = 0; dev < pci_bus_maxdevs(pc,0); dev++) {

               tag = pci_make_tag(pc, 0, dev, 0);
               id  = pci_conf_read(pc, tag, PCI_ID_REG);
               if (id == 0 || id == 0xffffffff)
                       continue;

               csr = pci_conf_read(pc, tag, PCI_COMMAND_STATUS_REG);

               /*
                * special case: if a display card is found and memory is
                * enabled preserve 128k at 0xa0000 as vga memory.
                * XXX: if a display card is found without being enabled,
                * leave it alone! You will usually only create conflicts
                * by enabling it.
                */
               class = pci_conf_read(pc, tag, PCI_CLASS_REG);
               switch (PCI_CLASS(class)) {
               case PCI_CLASS_PREHISTORIC:
               case PCI_CLASS_DISPLAY:
                       if (csr & (PCI_COMMAND_MEM_ENABLE |
                           PCI_COMMAND_MASTER_ENABLE)) {
                               p = kmem_zalloc(sizeof(struct pci_memreg),
                                   KM_SLEEP);
                               p->dev = dev;
                               p->csr = csr;
                               p->tag = tag;
                               p->reg = 0;     /* there is no register
                                                  about this */
                               p->size = 0x20000; /* 128kByte */
                               p->mask = 0xfffe0000;
                               p->address = 0xa0000;

                               insert_into_list(&memlist, p);
                       } else
                               continue;
               }

               for (reg = PCI_MAPREG_START; reg < PCI_MAPREG_END; reg += 4) {
                       address = pci_conf_read(pc, tag, reg);
                       pci_conf_write(pc, tag, reg, 0xffffffff);
                       mask    = pci_conf_read(pc, tag, reg);
                       pci_conf_write(pc, tag, reg, address);
                       if (mask == 0)
                               continue; /* Register unused */

                       p = kmem_zalloc(sizeof(struct pci_memreg),
                           KM_SLEEP);
                       p->dev = dev;
                       p->csr = csr;
                       p->tag = tag;
                       p->reg = reg;
                       p->mask = mask;
                       p->address = 0;

                       if ((mask & PCI_MAPREG_TYPE_IO) != 0) {
                               p->size = PCI_MAPREG_IO_SIZE(mask);

                               /*
                                * Align IO if necessary
                                */
                               if (p->size < PCI_MAPREG_IO_SIZE(
                                   PCI_MACHDEP_IO_ALIGN_MASK)) {
                                       p->mask = PCI_MACHDEP_IO_ALIGN_MASK;
                                       p->size = PCI_MAPREG_IO_SIZE(p->mask);
                               }

                               /*
                                * if I/O is already enabled
                                * (probably by the console driver)
                                * save the address in order to take care
                                * about it later.
                                */
                               if ((csr & PCI_COMMAND_IO_ENABLE) != 0)
                                       p->address = address;

                               insert_into_list(&iolist, p);
                       } else {
                               p->size = PCI_MAPREG_MEM_SIZE(mask);

                               /*
                                * Align memory if necessary
                                */
                               if (p->size < PCI_MAPREG_IO_SIZE(
                                   PCI_MACHDEP_MEM_ALIGN_MASK)) {
                                       p->mask = PCI_MACHDEP_MEM_ALIGN_MASK;
                                       p->size = PCI_MAPREG_MEM_SIZE(p->mask);
                               }

                               /*
                                * if memory is already enabled
                                * (probably by the console driver)
                                * save the address in order to take care
                                * about it later.
                                */
                               if ((csr & PCI_COMMAND_MEM_ENABLE) != 0)
                                       p->address = address;

                               insert_into_list(&memlist, p);

                               if (PCI_MAPREG_MEM_TYPE(mask) ==
                                   PCI_MAPREG_MEM_TYPE_64BIT)
                                       reg++;
                       }
               }

#if defined(_ATARIHW_)
               /*
                * Both interrupt pin & line are set to the device (== slot)
                * number. This makes sense on the atari Hades because the
                * individual slots are hard-wired to a specific MFP-pin.
                */
               csr  = (DEV2SLOT(dev) << PCI_INTERRUPT_PIN_SHIFT);
               csr |= (DEV2SLOT(dev) << PCI_INTERRUPT_LINE_SHIFT);
               pci_conf_write(pc, tag, PCI_INTERRUPT_REG, csr);
#else
               /*
                * On the Milan, we accept the BIOS's choice.
                */
               /*
                * ..except the secondary IDE interrupt that
                * the BIOS doesn't setup.
                */
#define PIIX_PCIB_MBIRQ0        0x70
               if ((PCI_VENDOR(id) == PCI_VENDOR_INTEL) &&
                   (PCI_PRODUCT(id) == PCI_PRODUCT_INTEL_82371FB_ISA)) {
                       /*
                        * Set Interrupt Routing for MBIRQ0 to IRQ15.
                        * Note Milan's ROM bootloader v1.2 and v1.4
                        * incorrectly set MBIRQ0 to IRQ14 (not 15)
                        * and unused MBIRQ1 to IRQ 15,
                        * so explicitly disable MBIRQ1.
                        */
                       csr = pci_conf_read(pc, tag, PIIX_PCIB_MBIRQ0);
                       csr &= ~0x0000ffff;
                       /* MBIRQ1: disable, MBIRQ0: IRQ15 */
                       csr |=  0x0000800f;
                       pci_conf_write(pc, tag, PIIX_PCIB_MBIRQ0, csr);
#ifdef DEBUG_PCI_MACHDEP
                       printf("\npcib0: enable and route MBIRQ0 to irq 15\n");
#endif
               }
#endif
       }

       /*
        * second step: calculate the memory and I/O addresses beginning from
        * PCI_MEM_START and PCI_IO_START. Care about already mapped areas.
        *
        * begin with memory list
        */

       address = PCI_MEM_START;
       sizecnt = 0;
       membase_1m = 0;
       p = LIST_FIRST(&memlist);
       while (p != NULL) {
               if ((p->csr & PCI_COMMAND_MEM_ENABLE) == 0) {
                       if (PCI_MAPREG_MEM_TYPE(p->mask) ==
                           PCI_MAPREG_MEM_TYPE_32BIT_1M) {
                               if (p->size > membase_1m)
                                       membase_1m = p->size;
                               do {
                                       p->address = membase_1m;
                                       membase_1m += p->size;
                               } while (overlap_pci_areas(LIST_FIRST(&memlist),
                                   p, p->address, p->size,
                                   PCI_COMMAND_MEM_ENABLE));
                               if (membase_1m > 0x00100000) {
                                       /*
                                        * Should we panic here?
                                        */
                                       printf("\npcibus0: dev %d reg %d:"
                                           " memory not configured",
                                           p->dev, p->reg);
                                       p->reg = 0;
                               }
                       } else {
                               if (sizecnt && (p->size > sizecnt))
                                       sizecnt =
                                           ((p->size + sizecnt) & p->mask) &
                                           PCI_MAPREG_MEM_ADDR_MASK;
                               if (sizecnt > address) {
                                       address = sizecnt;
                                       sizecnt = 0;
                               }

                               do {
                                       p->address = address + sizecnt;
                                       sizecnt += p->size;
                               } while (overlap_pci_areas(LIST_FIRST(&memlist),
                                   p, p->address, p->size,
                                   PCI_COMMAND_MEM_ENABLE));

                               if ((address + sizecnt) > PCI_MEM_END) {
                                       /*
                                        * Should we panic here?
                                        */
                                       printf("\npcibus0: dev %d reg %d:"
                                           " memory not configured",
                                           p->dev, p->reg);
                                       p->reg = 0;
                               }
                       }
                       if (p->reg > 0) {
                               pci_conf_write(pc, p->tag, p->reg, p->address);
                               csr = pci_conf_read(pc, p->tag,
                                   PCI_COMMAND_STATUS_REG);
                               csr |= PCI_COMMAND_MEM_ENABLE |
                                   PCI_COMMAND_MASTER_ENABLE;
                               pci_conf_write(pc, p->tag,
                                   PCI_COMMAND_STATUS_REG, csr);
                               p->csr = csr;
                       }
               }
               p = LIST_NEXT(p, link);
       }

       /*
        * now the I/O list
        */

       address = PCI_IO_START;
       sizecnt = 0;
       p = LIST_FIRST(&iolist);
       while (p != NULL) {
               if (!(p->csr & PCI_COMMAND_IO_ENABLE)) {

                       if (sizecnt && (p->size > sizecnt))
                               sizecnt = ((p->size + sizecnt) & p->mask) &
                                   PCI_MAPREG_IO_ADDR_MASK;
                       if (sizecnt > address) {
                               address = sizecnt;
                               sizecnt = 0;
                       }

                       do {
                               p->address = address + sizecnt;
                               sizecnt += p->size;
                       } while (overlap_pci_areas(LIST_FIRST(&iolist), p,
                           p->address, p->size, PCI_COMMAND_IO_ENABLE));

                       if ((address + sizecnt) > PCI_IO_END) {
                               /*
                                * Should we panic here?
                                */
                               printf("\npcibus0: dev %d reg %d:"
                                   " io not configured",
                                   p->dev, p->reg);
                       } else {
                               pci_conf_write(pc, p->tag, p->reg, p->address);
                               csr = pci_conf_read(pc, p->tag,
                                   PCI_COMMAND_STATUS_REG);
                               csr |= PCI_COMMAND_IO_ENABLE |
                                   PCI_COMMAND_MASTER_ENABLE;
                               pci_conf_write(pc, p->tag,
                                   PCI_COMMAND_STATUS_REG, csr);
                               p->csr = csr;
                       }
               }
               p = LIST_NEXT(p, link);
       }

#ifdef DEBUG_PCI_MACHDEP
       printf("\nI/O List:\n");
       p = LIST_FIRST(&iolist);

       while (p != NULL) {
               printf("\ndev: %d, reg: 0x%02x, size: 0x%08x, addr: 0x%08x",
                   p->dev, p->reg, p->size, p->address);
               p = LIST_NEXT(p, link);
       }
       printf("\nMemlist:");
       p = LIST_FIRST(&memlist);

       while (p != NULL) {
               printf("\ndev: %d, reg: 0x%02x, size: 0x%08x, addr: 0x%08x",
                   p->dev, p->reg, p->size, p->address);
               p = LIST_NEXT(p, link);
       }
#endif

       /*
        * Free the lists
        */
       p = LIST_FIRST(&iolist);
       while (p != NULL) {
               q = p;
               LIST_REMOVE(q, link);
               kmem_free(p, sizeof(*p));
               p = LIST_FIRST(&iolist);
       }
       p = LIST_FIRST(&memlist);
       while (p != NULL) {
               q = p;
               LIST_REMOVE(q, link);
               kmem_free(p, sizeof(*p));
               p = LIST_FIRST(&memlist);
       }
}

pcitag_t
pci_make_tag(pci_chipset_tag_t pc, int bus, int device, int function)
{

       return (bus << 16) | (device << 11) | (function << 8);
}

void
pci_decompose_tag(pci_chipset_tag_t pc, pcitag_t tag, int *bp, int *dp, int *fp)
{

       if (bp != NULL)
               *bp = (tag >> 16) & 0xff;
       if (dp != NULL)
               *dp = (tag >> 11) & 0x1f;
       if (fp != NULL)
               *fp = (tag >> 8) & 0x7;
}

int
pci_intr_map(const struct pci_attach_args *pa, pci_intr_handle_t *ihp)
{
       int line = pa->pa_intrline;

#if defined(_MILANHW_)
       /*
        * On the Hades, the 'pin' info is useless.
        */
       {
               int pin = pa->pa_intrpin;

               if (pin == 0) {
                       /* No IRQ used. */
                       goto bad;
               }
               if (pin > PCI_INTERRUPT_PIN_MAX) {
                       printf("pci_intr_map: bad interrupt pin %d\n", pin);
                       goto bad;
               }
       }
#endif /* _MILANHW_ */

       /*
        * According to the PCI-spec, 255 means `unknown' or `no connection'.
        * Interpret this as 'no interrupt assigned'.
        */
       if (line == 255)
               goto bad;

       /*
        * Values are pretty useless on the Hades since all interrupt
        * lines for a card are tied together and hardwired to a
        * specific TT-MFP I/O port.
        * On the Milan, they are tied to the ICU.
        */
#if defined(_MILANHW_)
       if (line >= 16) {
               printf("pci_intr_map: bad interrupt line %d\n", line);
               goto bad;
       }
       if (line == 2) {
               printf("pci_intr_map: changed line 2 to line 9\n");
               line = 9;
       }
       /* Assume line == 0 means unassigned */
       if (line == 0)
               goto bad;
#endif
       *ihp = line;
       return 0;

bad:
       *ihp = -1;
       return 1;
}

const char *
pci_intr_string(pci_chipset_tag_t pc, pci_intr_handle_t ih, char *buf,
   size_t len)
{

       if (ih == -1)
               panic("pci_intr_string: bogus handle 0x%x", ih);

       snprintf(buf, len, "irq %d", ih);
       return buf;
}

const struct evcnt *
pci_intr_evcnt(pci_chipset_tag_t pc, pci_intr_handle_t ih)
{

       /* XXX for now, no evcnt parent reported */
       return NULL;
}