drivers/scsi/sata_svw.c

   1 /*
   2  *  sata_svw.c - ServerWorks / Apple K2 SATA
   3  *
   4  *  Maintained by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org> and
   5  *                 Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>
   6  *                  Please ALWAYS copy linux-ide@vger.kernel.org
   7  *                  on emails.
   8  *
   9  *  Copyright 2003 Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
  10  *
  11  *  Bits from Jeff Garzik, Copyright RedHat, Inc.
  12  *
  13  *  This driver probably works with non-Apple versions of the
  14  *  Broadcom chipset...
  15  *
  16  *  The contents of this file are subject to the Open
  17  *  Software License version 1.1 that can be found at
  18  *  http://www.opensource.org/licenses/osl-1.1.txt and is included herein
  19  *  by reference.
  20  *
  21  *  Alternatively, the contents of this file may be used under the terms
  22  *  of the GNU General Public License version 2 (the "GPL") as distributed
  23  *  in the kernel source COPYING file, in which case the provisions of
  24  *  the GPL are applicable instead of the above.  If you wish to allow
  25  *  the use of your version of this file only under the terms of the
  26  *  GPL and not to allow others to use your version of this file under
  27  *  the OSL, indicate your decision by deleting the provisions above and
  28  *  replace them with the notice and other provisions required by the GPL.
  29  *  If you do not delete the provisions above, a recipient may use your
  30  *  version of this file under either the OSL or the GPL.
  31  *
  32  */
  33
  34 #include <linux/config.h>
  35 #include <linux/kernel.h>
  36 #include <linux/module.h>
  37 #include <linux/pci.h>
  38 #include <linux/init.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/delay.h>
  41 #include <linux/interrupt.h>
  42 #include "scsi.h"
  43 #include <scsi/scsi_host.h>
  44 #include <linux/libata.h>
  45
  46 #ifdef CONFIG_PPC_OF
  47 #include <asm/prom.h>
  48 #include <asm/pci-bridge.h>
  49 #endif /* CONFIG_PPC_OF */
  50
  51 #define DRV_NAME        "sata_svw"
  52 #define DRV_VERSION     "1.05"
  53
  54 /* Taskfile registers offsets */
  55 #define K2_SATA_TF_CMD_OFFSET           0x00
  56 #define K2_SATA_TF_DATA_OFFSET          0x00
  57 #define K2_SATA_TF_ERROR_OFFSET         0x04
  58 #define K2_SATA_TF_NSECT_OFFSET         0x08
  59 #define K2_SATA_TF_LBAL_OFFSET          0x0c
  60 #define K2_SATA_TF_LBAM_OFFSET          0x10
  61 #define K2_SATA_TF_LBAH_OFFSET          0x14
  62 #define K2_SATA_TF_DEVICE_OFFSET        0x18
  63 #define K2_SATA_TF_CMDSTAT_OFFSET       0x1c
  64 #define K2_SATA_TF_CTL_OFFSET           0x20
  65
  66 /* DMA base */
  67 #define K2_SATA_DMA_CMD_OFFSET          0x30
  68
  69 /* SCRs base */
  70 #define K2_SATA_SCR_STATUS_OFFSET       0x40
  71 #define K2_SATA_SCR_ERROR_OFFSET        0x44
  72 #define K2_SATA_SCR_CONTROL_OFFSET      0x48
  73
  74 /* Others */
  75 #define K2_SATA_SICR1_OFFSET            0x80
  76 #define K2_SATA_SICR2_OFFSET            0x84
  77 #define K2_SATA_SIM_OFFSET              0x88
  78
  79 /* Port stride */
  80 #define K2_SATA_PORT_OFFSET             0x100
  81
  82
  83 static u32 k2_sata_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg)
  84 {
  85         if (sc_reg > SCR_CONTROL)
  86                 return 0xffffffffU;
  87         return readl((void *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
  88 }
  89
  90
  91 static void k2_sata_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg,
  92                                u32 val)
  93 {
  94         if (sc_reg > SCR_CONTROL)
  95                 return;
  96         writel(val, (void *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
  97 }
  98
  99
 100 static void k2_sata_tf_load(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
 101 {
 102         struct ata_ioports *ioaddr = &ap->ioaddr;
 103         unsigned int is_addr = tf->flags & ATA_TFLAG_ISADDR;
 104
 105         if (tf->ctl != ap->last_ctl) {
 106                 writeb(tf->ctl, ioaddr->ctl_addr);
 107                 ap->last_ctl = tf->ctl;
 108                 ata_wait_idle(ap);
 109         }
 110         if (is_addr && (tf->flags & ATA_TFLAG_LBA48)) {
 111                 writew(tf->feature | (((u16)tf->hob_feature) << 8), ioaddr->feature_addr);
 112                 writew(tf->nsect | (((u16)tf->hob_nsect) << 8), ioaddr->nsect_addr);
 113                 writew(tf->lbal | (((u16)tf->hob_lbal) << 8), ioaddr->lbal_addr);
 114                 writew(tf->lbam | (((u16)tf->hob_lbam) << 8), ioaddr->lbam_addr);
 115                 writew(tf->lbah | (((u16)tf->hob_lbah) << 8), ioaddr->lbah_addr);
 116         } else if (is_addr) {
 117                 writew(tf->feature, ioaddr->feature_addr);
 118                 writew(tf->nsect, ioaddr->nsect_addr);
 119                 writew(tf->lbal, ioaddr->lbal_addr);
 120                 writew(tf->lbam, ioaddr->lbam_addr);
 121                 writew(tf->lbah, ioaddr->lbah_addr);
 122         }
 123
 124         if (tf->flags & ATA_TFLAG_DEVICE)
 125                 writeb(tf->device, ioaddr->device_addr);
 126
 127         ata_wait_idle(ap);
 128 }
 129
 130
 131 static void k2_sata_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
 132 {
 133         struct ata_ioports *ioaddr = &ap->ioaddr;
 134         u16 nsect, lbal, lbam, lbah;
 135
 136         nsect = tf->nsect = readw(ioaddr->nsect_addr);
 137         lbal = tf->lbal = readw(ioaddr->lbal_addr);
 138         lbam = tf->lbam = readw(ioaddr->lbam_addr);
 139         lbah = tf->lbah = readw(ioaddr->lbah_addr);
 140         tf->device = readw(ioaddr->device_addr);
 141
 142         if (tf->flags & ATA_TFLAG_LBA48) {
 143                 tf->hob_feature = readw(ioaddr->error_addr) >> 8;
 144                 tf->hob_nsect = nsect >> 8;
 145                 tf->hob_lbal = lbal >> 8;
 146                 tf->hob_lbam = lbam >> 8;
 147                 tf->hob_lbah = lbah >> 8;
 148         }
 149 }
 150
 151 /**
 152  *      k2_bmdma_setup_mmio - Set up PCI IDE BMDMA transaction (MMIO)
 153  *      @qc: Info associated with this ATA transaction.
 154  *
 155  *      LOCKING:
 156  *      spin_lock_irqsave(host_set lock)
 157  */
 158
 159 static void k2_bmdma_setup_mmio (struct ata_queued_cmd *qc)
 160 {
 161         struct ata_port *ap = qc->ap;
 162         unsigned int rw = (qc->tf.flags & ATA_TFLAG_WRITE);
 163         u8 dmactl;
 164         void *mmio = (void *) ap->ioaddr.bmdma_addr;
 165         /* load PRD table addr. */
 166         mb();   /* make sure PRD table writes are visible to controller */
 167         writel(ap->prd_dma, mmio + ATA_DMA_TABLE_OFS);
 168
 169         /* specify data direction, triple-check start bit is clear */
 170         dmactl = readb(mmio + ATA_DMA_CMD);
 171         dmactl &= ~(ATA_DMA_WR | ATA_DMA_START);
 172         if (!rw)
 173                 dmactl |= ATA_DMA_WR;
 174         writeb(dmactl, mmio + ATA_DMA_CMD);
 175
 176         /* issue r/w command if this is not a ATA DMA command*/
 177         if (qc->tf.protocol != ATA_PROT_DMA)
 178                 ap->ops->exec_command(ap, &qc->tf);
 179 }
 180
 181 /**
 182  *      k2_bmdma_start_mmio - Start a PCI IDE BMDMA transaction (MMIO)
 183  *      @qc: Info associated with this ATA transaction.
 184  *
 185  *      LOCKING:
 186  *      spin_lock_irqsave(host_set lock)
 187  */
 188
 189 static void k2_bmdma_start_mmio (struct ata_queued_cmd *qc)
 190 {
 191         struct ata_port *ap = qc->ap;
 192         void *mmio = (void *) ap->ioaddr.bmdma_addr;
 193         u8 dmactl;
 194
 195         /* start host DMA transaction */
 196         dmactl = readb(mmio + ATA_DMA_CMD);
 197         writeb(dmactl | ATA_DMA_START, mmio + ATA_DMA_CMD);
 198         /* There is a race condition in certain SATA controllers that can
 199            be seen when the r/w command is given to the controller before the
 200            host DMA is started. On a Read command, the controller would initiate
 201            the command to the drive even before it sees the DMA start. When there
 202            are very fast drives connected to the controller, or when the data request
 203            hits in the drive cache, there is the possibility that the drive returns a part
 204            or all of the requested data to the controller before the DMA start is issued.
 205            In this case, the controller would become confused as to what to do with the data.
 206            In the worst case when all the data is returned back to the controller, the
 207            controller could hang. In other cases it could return partial data returning
 208            in data corruption. This problem has been seen in PPC systems and can also appear
 209            on an system with very fast disks, where the SATA controller is sitting behind a
 210            number of bridges, and hence there is significant latency between the r/w command
 211            and the start command. */
 212         /* issue r/w command if the access is to ATA*/
 213         if (qc->tf.protocol == ATA_PROT_DMA)
 214                 ap->ops->exec_command(ap, &qc->tf);
 215 }
 216
 217
 218 static u8 k2_stat_check_status(struct ata_port *ap)
 219 {
 220         return readl((void *) ap->ioaddr.status_addr);
 221 }
 222
 223 #ifdef CONFIG_PPC_OF
 224 /*
 225  * k2_sata_proc_info
 226  * inout : decides on the direction of the dataflow and the meaning of the
 227  *         variables
 228  * buffer: If inout==FALSE data is being written to it else read from it
 229  * *start: If inout==FALSE start of the valid data in the buffer
 230  * offset: If inout==FALSE offset from the beginning of the imaginary file
 231  *         from which we start writing into the buffer
 232  * length: If inout==FALSE max number of bytes to be written into the buffer
 233  *         else number of bytes in the buffer
 234  */
 235 static int k2_sata_proc_info(struct Scsi_Host *shost, char *page, char **start,
 236                              off_t offset, int count, int inout)
 237 {
 238         struct ata_port *ap;
 239         struct device_node *np;
 240         int len, index;
 241
 242         /* Find  the ata_port */
 243         ap = (struct ata_port *) &shost->hostdata[0];
 244         if (ap == NULL)
 245                 return 0;
 246
 247         /* Find the OF node for the PCI device proper */
 248         np = pci_device_to_OF_node(to_pci_dev(ap->host_set->dev));
 249         if (np == NULL)
 250                 return 0;
 251
 252         /* Match it to a port node */
 253         index = (ap == ap->host_set->ports[0]) ? 0 : 1;
 254         for (np = np->child; np != NULL; np = np->sibling) {
 255                 u32 *reg = (u32 *)get_property(np, "reg", NULL);
 256                 if (!reg)
 257                         continue;
 258                 if (index == *reg)
 259                         break;
 260         }
 261         if (np == NULL)
 262                 return 0;
 263
 264         len = sprintf(page, "devspec: %s\n", np->full_name);
 265
 266         return len;
 267 }
 268 #endif /* CONFIG_PPC_OF */
 269
 270
 271 static Scsi_Host_Template k2_sata_sht = {
 272         .module                 = THIS_MODULE,
 273         .name                   = DRV_NAME,
 274         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
 275         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
 276         .eh_strategy_handler    = ata_scsi_error,
 277         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
 278         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
 279         .sg_tablesize           = LIBATA_MAX_PRD,
 280         .max_sectors            = ATA_MAX_SECTORS,
 281         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
 282         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
 283         .use_clustering         = ATA_SHT_USE_CLUSTERING,
 284         .proc_name              = DRV_NAME,
 285         .dma_boundary           = ATA_DMA_BOUNDARY,
 286         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
 287 #ifdef CONFIG_PPC_OF
 288         .proc_info              = k2_sata_proc_info,
 289 #endif
 290         .bios_param             = ata_std_bios_param,
 291         .ordered_flush          = 1,
 292 };
 293
 294
 295 static struct ata_port_operations k2_sata_ops = {
 296         .port_disable           = ata_port_disable,
 297         .tf_load                = k2_sata_tf_load,
 298         .tf_read                = k2_sata_tf_read,
 299         .check_status           = k2_stat_check_status,
 300         .exec_command           = ata_exec_command,
 301         .dev_select             = ata_std_dev_select,
 302         .phy_reset              = sata_phy_reset,
 303         .bmdma_setup            = k2_bmdma_setup_mmio,
 304         .bmdma_start            = k2_bmdma_start_mmio,
 305         .bmdma_stop             = ata_bmdma_stop,
 306         .bmdma_status           = ata_bmdma_status,
 307         .qc_prep                = ata_qc_prep,
 308         .qc_issue               = ata_qc_issue_prot,
 309         .eng_timeout            = ata_eng_timeout,
 310         .irq_handler            = ata_interrupt,
 311         .irq_clear              = ata_bmdma_irq_clear,
 312         .scr_read               = k2_sata_scr_read,
 313         .scr_write              = k2_sata_scr_write,
 314         .port_start             = ata_port_start,
 315         .port_stop              = ata_port_stop,
 316 };
 317
 318 static void k2_sata_setup_port(struct ata_ioports *port, unsigned long base)
 319 {
 320         port->cmd_addr          = base + K2_SATA_TF_CMD_OFFSET;
 321         port->data_addr         = base + K2_SATA_TF_DATA_OFFSET;
 322         port->feature_addr      =
 323         port->error_addr        = base + K2_SATA_TF_ERROR_OFFSET;
 324         port->nsect_addr        = base + K2_SATA_TF_NSECT_OFFSET;
 325         port->lbal_addr         = base + K2_SATA_TF_LBAL_OFFSET;
 326         port->lbam_addr         = base + K2_SATA_TF_LBAM_OFFSET;
 327         port->lbah_addr         = base + K2_SATA_TF_LBAH_OFFSET;
 328         port->device_addr       = base + K2_SATA_TF_DEVICE_OFFSET;
 329         port->command_addr      =
 330         port->status_addr       = base + K2_SATA_TF_CMDSTAT_OFFSET;
 331         port->altstatus_addr    =
 332         port->ctl_addr          = base + K2_SATA_TF_CTL_OFFSET;
 333         port->bmdma_addr        = base + K2_SATA_DMA_CMD_OFFSET;
 334         port->scr_addr          = base + K2_SATA_SCR_STATUS_OFFSET;
 335 }
 336
 337
 338 static int k2_sata_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
 339 {
 340         static int printed_version;
 341         struct ata_probe_ent *probe_ent = NULL;
 342         unsigned long base;
 343         void *mmio_base;
 344         int pci_dev_busy = 0;
 345         int rc;
 346
 347         if (!printed_version++)
 348                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME " version " DRV_VERSION "\n");
 349
 350         /*
 351          * If this driver happens to only be useful on Apple's K2, then
 352          * we should check that here as it has a normal Serverworks ID
 353          */
 354         rc = pci_enable_device(pdev);
 355         if (rc)
 356                 return rc;
 357         /*
 358          * Check if we have resources mapped at all (second function may
 359          * have been disabled by firmware)
 360          */
 361         if (pci_resource_len(pdev, 5) == 0)
 362                 return -ENODEV;
 363
 364         /* Request PCI regions */
 365         rc = pci_request_regions(pdev, DRV_NAME);
 366         if (rc) {
 367                 pci_dev_busy = 1;
 368                 goto err_out;
 369         }
 370
 371         rc = pci_set_dma_mask(pdev, ATA_DMA_MASK);
 372         if (rc)
 373                 goto err_out_regions;
 374         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, ATA_DMA_MASK);
 375         if (rc)
 376                 goto err_out_regions;
 377
 378         probe_ent = kmalloc(sizeof(*probe_ent), GFP_KERNEL);
 379         if (probe_ent == NULL) {
 380                 rc = -ENOMEM;
 381                 goto err_out_regions;
 382         }
 383
 384         memset(probe_ent, 0, sizeof(*probe_ent));
 385         probe_ent->dev = pci_dev_to_dev(pdev);
 386         INIT_LIST_HEAD(&probe_ent->node);
 387
 388         mmio_base = ioremap(pci_resource_start(pdev, 5),
 389                             pci_resource_len(pdev, 5));
 390         if (mmio_base == NULL) {
 391                 rc = -ENOMEM;
 392                 goto err_out_free_ent;
 393         }
 394         base = (unsigned long) mmio_base;
 395
 396         /* Clear a magic bit in SCR1 according to Darwin, those help
 397          * some funky seagate drives (though so far, those were already
 398          * set by the firmware on the machines I had access to
 399          */
 400         writel(readl(mmio_base + K2_SATA_SICR1_OFFSET) & ~0x00040000,
 401                mmio_base + K2_SATA_SICR1_OFFSET);
 402
 403         /* Clear SATA error & interrupts we don't use */
 404         writel(0xffffffff, mmio_base + K2_SATA_SCR_ERROR_OFFSET);
 405         writel(0x0, mmio_base + K2_SATA_SIM_OFFSET);
 406
 407         probe_ent->sht = &k2_sata_sht;
 408         probe_ent->host_flags = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_SATA_RESET |
 409                                 ATA_FLAG_NO_LEGACY | ATA_FLAG_MMIO;
 410         probe_ent->port_ops = &k2_sata_ops;
 411         probe_ent->n_ports = 4;
 412         probe_ent->irq = pdev->irq;
 413         probe_ent->irq_flags = SA_SHIRQ;
 414         probe_ent->mmio_base = mmio_base;
 415
 416         /* We don't care much about the PIO/UDMA masks, but the core won't like us
 417          * if we don't fill these
 418          */
 419         probe_ent->pio_mask = 0x1f;
 420         probe_ent->mwdma_mask = 0x7;
 421         probe_ent->udma_mask = 0x7f;
 422
 423         /* We have 4 ports per PCI function */
 424         k2_sata_setup_port(&probe_ent->port[0], base + 0 * K2_SATA_PORT_OFFSET);
 425         k2_sata_setup_port(&probe_ent->port[1], base + 1 * K2_SATA_PORT_OFFSET);
 426         k2_sata_setup_port(&probe_ent->port[2], base + 2 * K2_SATA_PORT_OFFSET);
 427         k2_sata_setup_port(&probe_ent->port[3], base + 3 * K2_SATA_PORT_OFFSET);
 428
 429         pci_set_master(pdev);
 430
 431         /* FIXME: check ata_device_add return value */
 432         ata_device_add(probe_ent);
 433         kfree(probe_ent);
 434
 435         return 0;
 436
 437 err_out_free_ent:
 438         kfree(probe_ent);
 439 err_out_regions:
 440         pci_release_regions(pdev);
 441 err_out:
 442         if (!pci_dev_busy)
 443                 pci_disable_device(pdev);
 444         return rc;
 445 }
 446
 447
 448 static struct pci_device_id k2_sata_pci_tbl[] = {
 449         { 0x1166, 0x0240, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 450         { 0x1166, 0x0241, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 451         { 0x1166, 0x0242, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 452         { }
 453 };
 454
 455
 456 static struct pci_driver k2_sata_pci_driver = {
 457         .name                   = DRV_NAME,
 458         .id_table               = k2_sata_pci_tbl,
 459         .probe                  = k2_sata_init_one,
 460         .remove                 = ata_pci_remove_one,
 461 };
 462
 463
 464 static int __init k2_sata_init(void)
 465 {
 466         return pci_module_init(&k2_sata_pci_driver);
 467 }
 468
 469
 470 static void __exit k2_sata_exit(void)
 471 {
 472         pci_unregister_driver(&k2_sata_pci_driver);
 473 }
 474
 475
 476 MODULE_AUTHOR("Benjamin Herrenschmidt");
 477 MODULE_DESCRIPTION("low-level driver for K2 SATA controller");
 478 MODULE_LICENSE("GPL");
 479 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, k2_sata_pci_tbl);
 480 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
 481
 482 module_init(k2_sata_init);
 483 module_exit(k2_sata_exit);