Merge branch 'linus' into x86/pebs
[linux-2.6] / drivers / ata / 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  *
17  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  *  the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
20  *  any later version.
21  *
22  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  *  GNU General Public License for more details.
26  *
27  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
28  *  along with this program; see the file COPYING.  If not, write to
29  *  the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
30  *
31  *
32  *  libata documentation is available via 'make {ps|pdf}docs',
33  *  as Documentation/DocBook/libata.*
34  *
35  *  Hardware documentation available under NDA.
36  *
37  */
38
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/pci.h>
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/blkdev.h>
44 #include <linux/delay.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/device.h>
47 #include <scsi/scsi_host.h>
48 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
49 #include <scsi/scsi.h>
50 #include <linux/libata.h>
51
52 #ifdef CONFIG_PPC_OF
53 #include <asm/prom.h>
54 #include <asm/pci-bridge.h>
55 #endif /* CONFIG_PPC_OF */
56
57 #define DRV_NAME        "sata_svw"
58 #define DRV_VERSION     "2.3"
59
60 enum {
61         /* ap->flags bits */
62         K2_FLAG_SATA_8_PORTS            = (1 << 24),
63         K2_FLAG_NO_ATAPI_DMA            = (1 << 25),
64         K2_FLAG_BAR_POS_3                       = (1 << 26),
65
66         /* Taskfile registers offsets */
67         K2_SATA_TF_CMD_OFFSET           = 0x00,
68         K2_SATA_TF_DATA_OFFSET          = 0x00,
69         K2_SATA_TF_ERROR_OFFSET         = 0x04,
70         K2_SATA_TF_NSECT_OFFSET         = 0x08,
71         K2_SATA_TF_LBAL_OFFSET          = 0x0c,
72         K2_SATA_TF_LBAM_OFFSET          = 0x10,
73         K2_SATA_TF_LBAH_OFFSET          = 0x14,
74         K2_SATA_TF_DEVICE_OFFSET        = 0x18,
75         K2_SATA_TF_CMDSTAT_OFFSET       = 0x1c,
76         K2_SATA_TF_CTL_OFFSET           = 0x20,
77
78         /* DMA base */
79         K2_SATA_DMA_CMD_OFFSET          = 0x30,
80
81         /* SCRs base */
82         K2_SATA_SCR_STATUS_OFFSET       = 0x40,
83         K2_SATA_SCR_ERROR_OFFSET        = 0x44,
84         K2_SATA_SCR_CONTROL_OFFSET      = 0x48,
85
86         /* Others */
87         K2_SATA_SICR1_OFFSET            = 0x80,
88         K2_SATA_SICR2_OFFSET            = 0x84,
89         K2_SATA_SIM_OFFSET              = 0x88,
90
91         /* Port stride */
92         K2_SATA_PORT_OFFSET             = 0x100,
93
94         chip_svw4                       = 0,
95         chip_svw8                       = 1,
96         chip_svw42                      = 2,    /* bar 3 */
97         chip_svw43                      = 3,    /* bar 5 */
98 };
99
100 static u8 k2_stat_check_status(struct ata_port *ap);
101
102
103 static int k2_sata_check_atapi_dma(struct ata_queued_cmd *qc)
104 {
105         u8 cmnd = qc->scsicmd->cmnd[0];
106
107         if (qc->ap->flags & K2_FLAG_NO_ATAPI_DMA)
108                 return -1;      /* ATAPI DMA not supported */
109         else {
110                 switch (cmnd) {
111                 case READ_10:
112                 case READ_12:
113                 case READ_16:
114                 case WRITE_10:
115                 case WRITE_12:
116                 case WRITE_16:
117                         return 0;
118
119                 default:
120                         return -1;
121                 }
122
123         }
124 }
125
126 static int k2_sata_scr_read(struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg, u32 *val)
127 {
128         if (sc_reg > SCR_CONTROL)
129                 return -EINVAL;
130         *val = readl(ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
131         return 0;
132 }
133
134
135 static int k2_sata_scr_write(struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg, u32 val)
136 {
137         if (sc_reg > SCR_CONTROL)
138                 return -EINVAL;
139         writel(val, ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
140         return 0;
141 }
142
143
144 static void k2_sata_tf_load(struct ata_port *ap, const struct ata_taskfile *tf)
145 {
146         struct ata_ioports *ioaddr = &ap->ioaddr;
147         unsigned int is_addr = tf->flags & ATA_TFLAG_ISADDR;
148
149         if (tf->ctl != ap->last_ctl) {
150                 writeb(tf->ctl, ioaddr->ctl_addr);
151                 ap->last_ctl = tf->ctl;
152                 ata_wait_idle(ap);
153         }
154         if (is_addr && (tf->flags & ATA_TFLAG_LBA48)) {
155                 writew(tf->feature | (((u16)tf->hob_feature) << 8),
156                        ioaddr->feature_addr);
157                 writew(tf->nsect | (((u16)tf->hob_nsect) << 8),
158                        ioaddr->nsect_addr);
159                 writew(tf->lbal | (((u16)tf->hob_lbal) << 8),
160                        ioaddr->lbal_addr);
161                 writew(tf->lbam | (((u16)tf->hob_lbam) << 8),
162                        ioaddr->lbam_addr);
163                 writew(tf->lbah | (((u16)tf->hob_lbah) << 8),
164                        ioaddr->lbah_addr);
165         } else if (is_addr) {
166                 writew(tf->feature, ioaddr->feature_addr);
167                 writew(tf->nsect, ioaddr->nsect_addr);
168                 writew(tf->lbal, ioaddr->lbal_addr);
169                 writew(tf->lbam, ioaddr->lbam_addr);
170                 writew(tf->lbah, ioaddr->lbah_addr);
171         }
172
173         if (tf->flags & ATA_TFLAG_DEVICE)
174                 writeb(tf->device, ioaddr->device_addr);
175
176         ata_wait_idle(ap);
177 }
178
179
180 static void k2_sata_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
181 {
182         struct ata_ioports *ioaddr = &ap->ioaddr;
183         u16 nsect, lbal, lbam, lbah, feature;
184
185         tf->command = k2_stat_check_status(ap);
186         tf->device = readw(ioaddr->device_addr);
187         feature = readw(ioaddr->error_addr);
188         nsect = readw(ioaddr->nsect_addr);
189         lbal = readw(ioaddr->lbal_addr);
190         lbam = readw(ioaddr->lbam_addr);
191         lbah = readw(ioaddr->lbah_addr);
192
193         tf->feature = feature;
194         tf->nsect = nsect;
195         tf->lbal = lbal;
196         tf->lbam = lbam;
197         tf->lbah = lbah;
198
199         if (tf->flags & ATA_TFLAG_LBA48) {
200                 tf->hob_feature = feature >> 8;
201                 tf->hob_nsect = nsect >> 8;
202                 tf->hob_lbal = lbal >> 8;
203                 tf->hob_lbam = lbam >> 8;
204                 tf->hob_lbah = lbah >> 8;
205         }
206 }
207
208 /**
209  *      k2_bmdma_setup_mmio - Set up PCI IDE BMDMA transaction (MMIO)
210  *      @qc: Info associated with this ATA transaction.
211  *
212  *      LOCKING:
213  *      spin_lock_irqsave(host lock)
214  */
215
216 static void k2_bmdma_setup_mmio(struct ata_queued_cmd *qc)
217 {
218         struct ata_port *ap = qc->ap;
219         unsigned int rw = (qc->tf.flags & ATA_TFLAG_WRITE);
220         u8 dmactl;
221         void __iomem *mmio = ap->ioaddr.bmdma_addr;
222
223         /* load PRD table addr. */
224         mb();   /* make sure PRD table writes are visible to controller */
225         writel(ap->prd_dma, mmio + ATA_DMA_TABLE_OFS);
226
227         /* specify data direction, triple-check start bit is clear */
228         dmactl = readb(mmio + ATA_DMA_CMD);
229         dmactl &= ~(ATA_DMA_WR | ATA_DMA_START);
230         if (!rw)
231                 dmactl |= ATA_DMA_WR;
232         writeb(dmactl, mmio + ATA_DMA_CMD);
233
234         /* issue r/w command if this is not a ATA DMA command*/
235         if (qc->tf.protocol != ATA_PROT_DMA)
236                 ap->ops->sff_exec_command(ap, &qc->tf);
237 }
238
239 /**
240  *      k2_bmdma_start_mmio - Start a PCI IDE BMDMA transaction (MMIO)
241  *      @qc: Info associated with this ATA transaction.
242  *
243  *      LOCKING:
244  *      spin_lock_irqsave(host lock)
245  */
246
247 static void k2_bmdma_start_mmio(struct ata_queued_cmd *qc)
248 {
249         struct ata_port *ap = qc->ap;
250         void __iomem *mmio = ap->ioaddr.bmdma_addr;
251         u8 dmactl;
252
253         /* start host DMA transaction */
254         dmactl = readb(mmio + ATA_DMA_CMD);
255         writeb(dmactl | ATA_DMA_START, mmio + ATA_DMA_CMD);
256         /* This works around possible data corruption.
257
258            On certain SATA controllers that can be seen when the r/w
259            command is given to the controller before the host DMA is
260            started.
261
262            On a Read command, the controller would initiate the
263            command to the drive even before it sees the DMA
264            start. When there are very fast drives connected to the
265            controller, or when the data request hits in the drive
266            cache, there is the possibility that the drive returns a
267            part or all of the requested data to the controller before
268            the DMA start is issued.  In this case, the controller
269            would become confused as to what to do with the data.  In
270            the worst case when all the data is returned back to the
271            controller, the controller could hang. In other cases it
272            could return partial data returning in data
273            corruption. This problem has been seen in PPC systems and
274            can also appear on an system with very fast disks, where
275            the SATA controller is sitting behind a number of bridges,
276            and hence there is significant latency between the r/w
277            command and the start command. */
278         /* issue r/w command if the access is to ATA */
279         if (qc->tf.protocol == ATA_PROT_DMA)
280                 ap->ops->sff_exec_command(ap, &qc->tf);
281 }
282
283
284 static u8 k2_stat_check_status(struct ata_port *ap)
285 {
286         return readl(ap->ioaddr.status_addr);
287 }
288
289 #ifdef CONFIG_PPC_OF
290 /*
291  * k2_sata_proc_info
292  * inout : decides on the direction of the dataflow and the meaning of the
293  *         variables
294  * buffer: If inout==FALSE data is being written to it else read from it
295  * *start: If inout==FALSE start of the valid data in the buffer
296  * offset: If inout==FALSE offset from the beginning of the imaginary file
297  *         from which we start writing into the buffer
298  * length: If inout==FALSE max number of bytes to be written into the buffer
299  *         else number of bytes in the buffer
300  */
301 static int k2_sata_proc_info(struct Scsi_Host *shost, char *page, char **start,
302                              off_t offset, int count, int inout)
303 {
304         struct ata_port *ap;
305         struct device_node *np;
306         int len, index;
307
308         /* Find  the ata_port */
309         ap = ata_shost_to_port(shost);
310         if (ap == NULL)
311                 return 0;
312
313         /* Find the OF node for the PCI device proper */
314         np = pci_device_to_OF_node(to_pci_dev(ap->host->dev));
315         if (np == NULL)
316                 return 0;
317
318         /* Match it to a port node */
319         index = (ap == ap->host->ports[0]) ? 0 : 1;
320         for (np = np->child; np != NULL; np = np->sibling) {
321                 const u32 *reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
322                 if (!reg)
323                         continue;
324                 if (index == *reg)
325                         break;
326         }
327         if (np == NULL)
328                 return 0;
329
330         len = sprintf(page, "devspec: %s\n", np->full_name);
331
332         return len;
333 }
334 #endif /* CONFIG_PPC_OF */
335
336
337 static struct scsi_host_template k2_sata_sht = {
338         ATA_BMDMA_SHT(DRV_NAME),
339 #ifdef CONFIG_PPC_OF
340         .proc_info              = k2_sata_proc_info,
341 #endif
342 };
343
344
345 static struct ata_port_operations k2_sata_ops = {
346         .inherits               = &ata_bmdma_port_ops,
347         .sff_tf_load            = k2_sata_tf_load,
348         .sff_tf_read            = k2_sata_tf_read,
349         .sff_check_status       = k2_stat_check_status,
350         .check_atapi_dma        = k2_sata_check_atapi_dma,
351         .bmdma_setup            = k2_bmdma_setup_mmio,
352         .bmdma_start            = k2_bmdma_start_mmio,
353         .scr_read               = k2_sata_scr_read,
354         .scr_write              = k2_sata_scr_write,
355 };
356
357 static const struct ata_port_info k2_port_info[] = {
358         /* chip_svw4 */
359         {
360                 .flags          = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
361                                   ATA_FLAG_MMIO | K2_FLAG_NO_ATAPI_DMA,
362                 .pio_mask       = 0x1f,
363                 .mwdma_mask     = 0x07,
364                 .udma_mask      = ATA_UDMA6,
365                 .port_ops       = &k2_sata_ops,
366         },
367         /* chip_svw8 */
368         {
369                 .flags          = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
370                                   ATA_FLAG_MMIO | K2_FLAG_NO_ATAPI_DMA |
371                                   K2_FLAG_SATA_8_PORTS,
372                 .pio_mask       = 0x1f,
373                 .mwdma_mask     = 0x07,
374                 .udma_mask      = ATA_UDMA6,
375                 .port_ops       = &k2_sata_ops,
376         },
377         /* chip_svw42 */
378         {
379                 .flags          = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
380                                   ATA_FLAG_MMIO | K2_FLAG_BAR_POS_3,
381                 .pio_mask       = 0x1f,
382                 .mwdma_mask     = 0x07,
383                 .udma_mask      = ATA_UDMA6,
384                 .port_ops       = &k2_sata_ops,
385         },
386         /* chip_svw43 */
387         {
388                 .flags          = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
389                                   ATA_FLAG_MMIO,
390                 .pio_mask       = 0x1f,
391                 .mwdma_mask     = 0x07,
392                 .udma_mask      = ATA_UDMA6,
393                 .port_ops       = &k2_sata_ops,
394         },
395 };
396
397 static void k2_sata_setup_port(struct ata_ioports *port, void __iomem *base)
398 {
399         port->cmd_addr          = base + K2_SATA_TF_CMD_OFFSET;
400         port->data_addr         = base + K2_SATA_TF_DATA_OFFSET;
401         port->feature_addr      =
402         port->error_addr        = base + K2_SATA_TF_ERROR_OFFSET;
403         port->nsect_addr        = base + K2_SATA_TF_NSECT_OFFSET;
404         port->lbal_addr         = base + K2_SATA_TF_LBAL_OFFSET;
405         port->lbam_addr         = base + K2_SATA_TF_LBAM_OFFSET;
406         port->lbah_addr         = base + K2_SATA_TF_LBAH_OFFSET;
407         port->device_addr       = base + K2_SATA_TF_DEVICE_OFFSET;
408         port->command_addr      =
409         port->status_addr       = base + K2_SATA_TF_CMDSTAT_OFFSET;
410         port->altstatus_addr    =
411         port->ctl_addr          = base + K2_SATA_TF_CTL_OFFSET;
412         port->bmdma_addr        = base + K2_SATA_DMA_CMD_OFFSET;
413         port->scr_addr          = base + K2_SATA_SCR_STATUS_OFFSET;
414 }
415
416
417 static int k2_sata_init_one(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
418 {
419         static int printed_version;
420         const struct ata_port_info *ppi[] =
421                 { &k2_port_info[ent->driver_data], NULL };
422         struct ata_host *host;
423         void __iomem *mmio_base;
424         int n_ports, i, rc, bar_pos;
425
426         if (!printed_version++)
427                 dev_printk(KERN_DEBUG, &pdev->dev, "version " DRV_VERSION "\n");
428
429         /* allocate host */
430         n_ports = 4;
431         if (ppi[0]->flags & K2_FLAG_SATA_8_PORTS)
432                 n_ports = 8;
433
434         host = ata_host_alloc_pinfo(&pdev->dev, ppi, n_ports);
435         if (!host)
436                 return -ENOMEM;
437
438         bar_pos = 5;
439         if (ppi[0]->flags & K2_FLAG_BAR_POS_3)
440                 bar_pos = 3;
441         /*
442          * If this driver happens to only be useful on Apple's K2, then
443          * we should check that here as it has a normal Serverworks ID
444          */
445         rc = pcim_enable_device(pdev);
446         if (rc)
447                 return rc;
448
449         /*
450          * Check if we have resources mapped at all (second function may
451          * have been disabled by firmware)
452          */
453         if (pci_resource_len(pdev, bar_pos) == 0) {
454                 /* In IDE mode we need to pin the device to ensure that
455                         pcim_release does not clear the busmaster bit in config
456                         space, clearing causes busmaster DMA to fail on
457                         ports 3 & 4 */
458                 pcim_pin_device(pdev);
459                 return -ENODEV;
460         }
461
462         /* Request and iomap PCI regions */
463         rc = pcim_iomap_regions(pdev, 1 << bar_pos, DRV_NAME);
464         if (rc == -EBUSY)
465                 pcim_pin_device(pdev);
466         if (rc)
467                 return rc;
468         host->iomap = pcim_iomap_table(pdev);
469         mmio_base = host->iomap[bar_pos];
470
471         /* different controllers have different number of ports - currently 4 or 8 */
472         /* All ports are on the same function. Multi-function device is no
473          * longer available. This should not be seen in any system. */
474         for (i = 0; i < host->n_ports; i++) {
475                 struct ata_port *ap = host->ports[i];
476                 unsigned int offset = i * K2_SATA_PORT_OFFSET;
477
478                 k2_sata_setup_port(&ap->ioaddr, mmio_base + offset);
479
480                 ata_port_pbar_desc(ap, 5, -1, "mmio");
481                 ata_port_pbar_desc(ap, 5, offset, "port");
482         }
483
484         rc = pci_set_dma_mask(pdev, ATA_DMA_MASK);
485         if (rc)
486                 return rc;
487         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, ATA_DMA_MASK);
488         if (rc)
489                 return rc;
490
491         /* Clear a magic bit in SCR1 according to Darwin, those help
492          * some funky seagate drives (though so far, those were already
493          * set by the firmware on the machines I had access to)
494          */
495         writel(readl(mmio_base + K2_SATA_SICR1_OFFSET) & ~0x00040000,
496                mmio_base + K2_SATA_SICR1_OFFSET);
497
498         /* Clear SATA error & interrupts we don't use */
499         writel(0xffffffff, mmio_base + K2_SATA_SCR_ERROR_OFFSET);
500         writel(0x0, mmio_base + K2_SATA_SIM_OFFSET);
501
502         pci_set_master(pdev);
503         return ata_host_activate(host, pdev->irq, ata_sff_interrupt,
504                                  IRQF_SHARED, &k2_sata_sht);
505 }
506
507 /* 0x240 is device ID for Apple K2 device
508  * 0x241 is device ID for Serverworks Frodo4
509  * 0x242 is device ID for Serverworks Frodo8
510  * 0x24a is device ID for BCM5785 (aka HT1000) HT southbridge integrated SATA
511  * controller
512  * */
513 static const struct pci_device_id k2_sata_pci_tbl[] = {
514         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x0240), chip_svw4 },
515         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x0241), chip_svw8 },
516         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x0242), chip_svw4 },
517         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x024a), chip_svw4 },
518         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x024b), chip_svw4 },
519         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x0410), chip_svw42 },
520         { PCI_VDEVICE(SERVERWORKS, 0x0411), chip_svw43 },
521
522         { }
523 };
524
525 static struct pci_driver k2_sata_pci_driver = {
526         .name                   = DRV_NAME,
527         .id_table               = k2_sata_pci_tbl,
528         .probe                  = k2_sata_init_one,
529         .remove                 = ata_pci_remove_one,
530 };
531
532 static int __init k2_sata_init(void)
533 {
534         return pci_register_driver(&k2_sata_pci_driver);
535 }
536
537 static void __exit k2_sata_exit(void)
538 {
539         pci_unregister_driver(&k2_sata_pci_driver);
540 }
541
542 MODULE_AUTHOR("Benjamin Herrenschmidt");
543 MODULE_DESCRIPTION("low-level driver for K2 SATA controller");
544 MODULE_LICENSE("GPL");
545 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, k2_sata_pci_tbl);
546 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
547
548 module_init(k2_sata_init);
549 module_exit(k2_sata_exit);