Automatic merge with /usr/src/ntfs-2.6.git.
[linux-2.6] / drivers / scsi / ahci.c
1 /*
2  *  ahci.c - AHCI SATA support
3  *
4  *  Copyright 2004 Red Hat, Inc.
5  *
6  *  The contents of this file are subject to the Open
7  *  Software License version 1.1 that can be found at
8  *  http://www.opensource.org/licenses/osl-1.1.txt and is included herein
9  *  by reference.
10  *
11  *  Alternatively, the contents of this file may be used under the terms
12  *  of the GNU General Public License version 2 (the "GPL") as distributed
13  *  in the kernel source COPYING file, in which case the provisions of
14  *  the GPL are applicable instead of the above.  If you wish to allow
15  *  the use of your version of this file only under the terms of the
16  *  GPL and not to allow others to use your version of this file under
17  *  the OSL, indicate your decision by deleting the provisions above and
18  *  replace them with the notice and other provisions required by the GPL.
19  *  If you do not delete the provisions above, a recipient may use your
20  *  version of this file under either the OSL or the GPL.
21  *
22  * Version 1.0 of the AHCI specification:
23  * http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/rev1_0.pdf
24  *
25  */
26
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/pci.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/blkdev.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/sched.h>
35 #include <linux/dma-mapping.h>
36 #include "scsi.h"
37 #include <scsi/scsi_host.h>
38 #include <linux/libata.h>
39 #include <asm/io.h>
40
41 #define DRV_NAME        "ahci"
42 #define DRV_VERSION     "1.01"
43
44
45 enum {
46         AHCI_PCI_BAR            = 5,
47         AHCI_MAX_SG             = 168, /* hardware max is 64K */
48         AHCI_DMA_BOUNDARY       = 0xffffffff,
49         AHCI_USE_CLUSTERING     = 0,
50         AHCI_CMD_SLOT_SZ        = 32 * 32,
51         AHCI_RX_FIS_SZ          = 256,
52         AHCI_CMD_TBL_HDR        = 0x80,
53         AHCI_CMD_TBL_CDB        = 0x40,
54         AHCI_CMD_TBL_SZ         = AHCI_CMD_TBL_HDR + (AHCI_MAX_SG * 16),
55         AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ   = AHCI_CMD_SLOT_SZ + AHCI_CMD_TBL_SZ +
56                                   AHCI_RX_FIS_SZ,
57         AHCI_IRQ_ON_SG          = (1 << 31),
58         AHCI_CMD_ATAPI          = (1 << 5),
59         AHCI_CMD_WRITE          = (1 << 6),
60
61         RX_FIS_D2H_REG          = 0x40, /* offset of D2H Register FIS data */
62
63         board_ahci              = 0,
64
65         /* global controller registers */
66         HOST_CAP                = 0x00, /* host capabilities */
67         HOST_CTL                = 0x04, /* global host control */
68         HOST_IRQ_STAT           = 0x08, /* interrupt status */
69         HOST_PORTS_IMPL         = 0x0c, /* bitmap of implemented ports */
70         HOST_VERSION            = 0x10, /* AHCI spec. version compliancy */
71
72         /* HOST_CTL bits */
73         HOST_RESET              = (1 << 0),  /* reset controller; self-clear */
74         HOST_IRQ_EN             = (1 << 1),  /* global IRQ enable */
75         HOST_AHCI_EN            = (1 << 31), /* AHCI enabled */
76
77         /* HOST_CAP bits */
78         HOST_CAP_64             = (1 << 31), /* PCI DAC (64-bit DMA) support */
79
80         /* registers for each SATA port */
81         PORT_LST_ADDR           = 0x00, /* command list DMA addr */
82         PORT_LST_ADDR_HI        = 0x04, /* command list DMA addr hi */
83         PORT_FIS_ADDR           = 0x08, /* FIS rx buf addr */
84         PORT_FIS_ADDR_HI        = 0x0c, /* FIS rx buf addr hi */
85         PORT_IRQ_STAT           = 0x10, /* interrupt status */
86         PORT_IRQ_MASK           = 0x14, /* interrupt enable/disable mask */
87         PORT_CMD                = 0x18, /* port command */
88         PORT_TFDATA             = 0x20, /* taskfile data */
89         PORT_SIG                = 0x24, /* device TF signature */
90         PORT_CMD_ISSUE          = 0x38, /* command issue */
91         PORT_SCR                = 0x28, /* SATA phy register block */
92         PORT_SCR_STAT           = 0x28, /* SATA phy register: SStatus */
93         PORT_SCR_CTL            = 0x2c, /* SATA phy register: SControl */
94         PORT_SCR_ERR            = 0x30, /* SATA phy register: SError */
95         PORT_SCR_ACT            = 0x34, /* SATA phy register: SActive */
96
97         /* PORT_IRQ_{STAT,MASK} bits */
98         PORT_IRQ_COLD_PRES      = (1 << 31), /* cold presence detect */
99         PORT_IRQ_TF_ERR         = (1 << 30), /* task file error */
100         PORT_IRQ_HBUS_ERR       = (1 << 29), /* host bus fatal error */
101         PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR  = (1 << 28), /* host bus data error */
102         PORT_IRQ_IF_ERR         = (1 << 27), /* interface fatal error */
103         PORT_IRQ_IF_NONFATAL    = (1 << 26), /* interface non-fatal error */
104         PORT_IRQ_OVERFLOW       = (1 << 24), /* xfer exhausted available S/G */
105         PORT_IRQ_BAD_PMP        = (1 << 23), /* incorrect port multiplier */
106
107         PORT_IRQ_PHYRDY         = (1 << 22), /* PhyRdy changed */
108         PORT_IRQ_DEV_ILCK       = (1 << 7), /* device interlock */
109         PORT_IRQ_CONNECT        = (1 << 6), /* port connect change status */
110         PORT_IRQ_SG_DONE        = (1 << 5), /* descriptor processed */
111         PORT_IRQ_UNK_FIS        = (1 << 4), /* unknown FIS rx'd */
112         PORT_IRQ_SDB_FIS        = (1 << 3), /* Set Device Bits FIS rx'd */
113         PORT_IRQ_DMAS_FIS       = (1 << 2), /* DMA Setup FIS rx'd */
114         PORT_IRQ_PIOS_FIS       = (1 << 1), /* PIO Setup FIS rx'd */
115         PORT_IRQ_D2H_REG_FIS    = (1 << 0), /* D2H Register FIS rx'd */
116
117         PORT_IRQ_FATAL          = PORT_IRQ_TF_ERR |
118                                   PORT_IRQ_HBUS_ERR |
119                                   PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR |
120                                   PORT_IRQ_IF_ERR,
121         DEF_PORT_IRQ            = PORT_IRQ_FATAL | PORT_IRQ_PHYRDY |
122                                   PORT_IRQ_CONNECT | PORT_IRQ_SG_DONE |
123                                   PORT_IRQ_UNK_FIS | PORT_IRQ_SDB_FIS |
124                                   PORT_IRQ_DMAS_FIS | PORT_IRQ_PIOS_FIS |
125                                   PORT_IRQ_D2H_REG_FIS,
126
127         /* PORT_CMD bits */
128         PORT_CMD_LIST_ON        = (1 << 15), /* cmd list DMA engine running */
129         PORT_CMD_FIS_ON         = (1 << 14), /* FIS DMA engine running */
130         PORT_CMD_FIS_RX         = (1 << 4), /* Enable FIS receive DMA engine */
131         PORT_CMD_POWER_ON       = (1 << 2), /* Power up device */
132         PORT_CMD_SPIN_UP        = (1 << 1), /* Spin up device */
133         PORT_CMD_START          = (1 << 0), /* Enable port DMA engine */
134
135         PORT_CMD_ICC_ACTIVE     = (0x1 << 28), /* Put i/f in active state */
136         PORT_CMD_ICC_PARTIAL    = (0x2 << 28), /* Put i/f in partial state */
137         PORT_CMD_ICC_SLUMBER    = (0x6 << 28), /* Put i/f in slumber state */
138
139         /* hpriv->flags bits */
140         AHCI_FLAG_MSI           = (1 << 0),
141 };
142
143 struct ahci_cmd_hdr {
144         u32                     opts;
145         u32                     status;
146         u32                     tbl_addr;
147         u32                     tbl_addr_hi;
148         u32                     reserved[4];
149 };
150
151 struct ahci_sg {
152         u32                     addr;
153         u32                     addr_hi;
154         u32                     reserved;
155         u32                     flags_size;
156 };
157
158 struct ahci_host_priv {
159         unsigned long           flags;
160         u32                     cap;    /* cache of HOST_CAP register */
161         u32                     port_map; /* cache of HOST_PORTS_IMPL reg */
162 };
163
164 struct ahci_port_priv {
165         struct ahci_cmd_hdr     *cmd_slot;
166         dma_addr_t              cmd_slot_dma;
167         void                    *cmd_tbl;
168         dma_addr_t              cmd_tbl_dma;
169         struct ahci_sg          *cmd_tbl_sg;
170         void                    *rx_fis;
171         dma_addr_t              rx_fis_dma;
172 };
173
174 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg);
175 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg, u32 val);
176 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent);
177 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc);
178 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs);
179 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap);
180 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap);
181 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap);
182 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap);
183 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap);
184 static void ahci_host_stop(struct ata_host_set *host_set);
185 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf);
186 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc);
187 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap);
188 static u8 ahci_check_err(struct ata_port *ap);
189 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc);
190 static void ahci_remove_one (struct pci_dev *pdev);
191
192 static Scsi_Host_Template ahci_sht = {
193         .module                 = THIS_MODULE,
194         .name                   = DRV_NAME,
195         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
196         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
197         .eh_strategy_handler    = ata_scsi_error,
198         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
199         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
200         .sg_tablesize           = AHCI_MAX_SG,
201         .max_sectors            = ATA_MAX_SECTORS,
202         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
203         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
204         .use_clustering         = AHCI_USE_CLUSTERING,
205         .proc_name              = DRV_NAME,
206         .dma_boundary           = AHCI_DMA_BOUNDARY,
207         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
208         .bios_param             = ata_std_bios_param,
209         .ordered_flush          = 1,
210 };
211
212 static struct ata_port_operations ahci_ops = {
213         .port_disable           = ata_port_disable,
214
215         .check_status           = ahci_check_status,
216         .check_altstatus        = ahci_check_status,
217         .check_err              = ahci_check_err,
218         .dev_select             = ata_noop_dev_select,
219
220         .tf_read                = ahci_tf_read,
221
222         .phy_reset              = ahci_phy_reset,
223
224         .qc_prep                = ahci_qc_prep,
225         .qc_issue               = ahci_qc_issue,
226
227         .eng_timeout            = ahci_eng_timeout,
228
229         .irq_handler            = ahci_interrupt,
230         .irq_clear              = ahci_irq_clear,
231
232         .scr_read               = ahci_scr_read,
233         .scr_write              = ahci_scr_write,
234
235         .port_start             = ahci_port_start,
236         .port_stop              = ahci_port_stop,
237         .host_stop              = ahci_host_stop,
238 };
239
240 static struct ata_port_info ahci_port_info[] = {
241         /* board_ahci */
242         {
243                 .sht            = &ahci_sht,
244                 .host_flags     = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
245                                   ATA_FLAG_SATA_RESET | ATA_FLAG_MMIO |
246                                   ATA_FLAG_PIO_DMA,
247                 .pio_mask       = 0x03, /* pio3-4 */
248                 .udma_mask      = 0x7f, /* udma0-6 ; FIXME */
249                 .port_ops       = &ahci_ops,
250         },
251 };
252
253 static struct pci_device_id ahci_pci_tbl[] = {
254         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2652, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
255           board_ahci }, /* ICH6 */
256         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2653, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
257           board_ahci }, /* ICH6M */
258         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c1, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
259           board_ahci }, /* ICH7 */
260         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c5, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
261           board_ahci }, /* ICH7M */
262         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c3, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
263           board_ahci }, /* ICH7R */
264         { PCI_VENDOR_ID_AL, 0x5288, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
265           board_ahci }, /* ULi M5288 */
266         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2681, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
267           board_ahci }, /* ESB2 */
268         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2682, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
269           board_ahci }, /* ESB2 */
270         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2683, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
271           board_ahci }, /* ESB2 */
272         { }     /* terminate list */
273 };
274
275
276 static struct pci_driver ahci_pci_driver = {
277         .name                   = DRV_NAME,
278         .id_table               = ahci_pci_tbl,
279         .probe                  = ahci_init_one,
280         .remove                 = ahci_remove_one,
281 };
282
283
284 static inline unsigned long ahci_port_base_ul (unsigned long base, unsigned int port)
285 {
286         return base + 0x100 + (port * 0x80);
287 }
288
289 static inline void *ahci_port_base (void *base, unsigned int port)
290 {
291         return (void *) ahci_port_base_ul((unsigned long)base, port);
292 }
293
294 static void ahci_host_stop(struct ata_host_set *host_set)
295 {
296         struct ahci_host_priv *hpriv = host_set->private_data;
297         kfree(hpriv);
298
299         ata_host_stop(host_set);
300 }
301
302 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap)
303 {
304         struct device *dev = ap->host_set->dev;
305         struct ahci_host_priv *hpriv = ap->host_set->private_data;
306         struct ahci_port_priv *pp;
307         int rc;
308         void *mem, *mmio = ap->host_set->mmio_base;
309         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
310         dma_addr_t mem_dma;
311
312         rc = ata_port_start(ap);
313         if (rc)
314                 return rc;
315
316         pp = kmalloc(sizeof(*pp), GFP_KERNEL);
317         if (!pp) {
318                 rc = -ENOMEM;
319                 goto err_out;
320         }
321         memset(pp, 0, sizeof(*pp));
322
323         mem = dma_alloc_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ, &mem_dma, GFP_KERNEL);
324         if (!mem) {
325                 rc = -ENOMEM;
326                 goto err_out_kfree;
327         }
328         memset(mem, 0, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
329
330         /*
331          * First item in chunk of DMA memory: 32-slot command table,
332          * 32 bytes each in size
333          */
334         pp->cmd_slot = mem;
335         pp->cmd_slot_dma = mem_dma;
336
337         mem += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
338         mem_dma += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
339
340         /*
341          * Second item: Received-FIS area
342          */
343         pp->rx_fis = mem;
344         pp->rx_fis_dma = mem_dma;
345
346         mem += AHCI_RX_FIS_SZ;
347         mem_dma += AHCI_RX_FIS_SZ;
348
349         /*
350          * Third item: data area for storing a single command
351          * and its scatter-gather table
352          */
353         pp->cmd_tbl = mem;
354         pp->cmd_tbl_dma = mem_dma;
355
356         pp->cmd_tbl_sg = mem + AHCI_CMD_TBL_HDR;
357
358         ap->private_data = pp;
359
360         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
361                 writel((pp->cmd_slot_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_LST_ADDR_HI);
362         writel(pp->cmd_slot_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_LST_ADDR);
363         readl(port_mmio + PORT_LST_ADDR); /* flush */
364
365         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
366                 writel((pp->rx_fis_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_FIS_ADDR_HI);
367         writel(pp->rx_fis_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_FIS_ADDR);
368         readl(port_mmio + PORT_FIS_ADDR); /* flush */
369
370         writel(PORT_CMD_ICC_ACTIVE | PORT_CMD_FIS_RX |
371                PORT_CMD_POWER_ON | PORT_CMD_SPIN_UP |
372                PORT_CMD_START, port_mmio + PORT_CMD);
373         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
374
375         return 0;
376
377 err_out_kfree:
378         kfree(pp);
379 err_out:
380         ata_port_stop(ap);
381         return rc;
382 }
383
384
385 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap)
386 {
387         struct device *dev = ap->host_set->dev;
388         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
389         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
390         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
391         u32 tmp;
392
393         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
394         tmp &= ~(PORT_CMD_START | PORT_CMD_FIS_RX);
395         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
396         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
397
398         /* spec says 500 msecs for each PORT_CMD_{START,FIS_RX} bit, so
399          * this is slightly incorrect.
400          */
401         msleep(500);
402
403         ap->private_data = NULL;
404         dma_free_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ,
405                           pp->cmd_slot, pp->cmd_slot_dma);
406         kfree(pp);
407         ata_port_stop(ap);
408 }
409
410 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in)
411 {
412         unsigned int sc_reg;
413
414         switch (sc_reg_in) {
415         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
416         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
417         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
418         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
419         default:
420                 return 0xffffffffU;
421         }
422
423         return readl((void *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
424 }
425
426
427 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in,
428                                u32 val)
429 {
430         unsigned int sc_reg;
431
432         switch (sc_reg_in) {
433         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
434         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
435         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
436         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
437         default:
438                 return;
439         }
440
441         writel(val, (void *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
442 }
443
444 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap)
445 {
446         void __iomem *port_mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
447         struct ata_taskfile tf;
448         struct ata_device *dev = &ap->device[0];
449         u32 tmp;
450
451         __sata_phy_reset(ap);
452
453         if (ap->flags & ATA_FLAG_PORT_DISABLED)
454                 return;
455
456         tmp = readl(port_mmio + PORT_SIG);
457         tf.lbah         = (tmp >> 24)   & 0xff;
458         tf.lbam         = (tmp >> 16)   & 0xff;
459         tf.lbal         = (tmp >> 8)    & 0xff;
460         tf.nsect        = (tmp)         & 0xff;
461
462         dev->class = ata_dev_classify(&tf);
463         if (!ata_dev_present(dev))
464                 ata_port_disable(ap);
465 }
466
467 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap)
468 {
469         void *mmio = (void *) ap->ioaddr.cmd_addr;
470
471         return readl(mmio + PORT_TFDATA) & 0xFF;
472 }
473
474 static u8 ahci_check_err(struct ata_port *ap)
475 {
476         void *mmio = (void *) ap->ioaddr.cmd_addr;
477
478         return (readl(mmio + PORT_TFDATA) >> 8) & 0xFF;
479 }
480
481 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
482 {
483         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
484         u8 *d2h_fis = pp->rx_fis + RX_FIS_D2H_REG;
485
486         ata_tf_from_fis(d2h_fis, tf);
487 }
488
489 static void ahci_fill_sg(struct ata_queued_cmd *qc)
490 {
491         struct ahci_port_priv *pp = qc->ap->private_data;
492         unsigned int i;
493
494         VPRINTK("ENTER\n");
495
496         /*
497          * Next, the S/G list.
498          */
499         for (i = 0; i < qc->n_elem; i++) {
500                 u32 sg_len;
501                 dma_addr_t addr;
502
503                 addr = sg_dma_address(&qc->sg[i]);
504                 sg_len = sg_dma_len(&qc->sg[i]);
505
506                 pp->cmd_tbl_sg[i].addr = cpu_to_le32(addr & 0xffffffff);
507                 pp->cmd_tbl_sg[i].addr_hi = cpu_to_le32((addr >> 16) >> 16);
508                 pp->cmd_tbl_sg[i].flags_size = cpu_to_le32(sg_len - 1);
509         }
510 }
511
512 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc)
513 {
514         struct ata_port *ap = qc->ap;
515         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
516         u32 opts;
517         const u32 cmd_fis_len = 5; /* five dwords */
518
519         /*
520          * Fill in command slot information (currently only one slot,
521          * slot 0, is currently since we don't do queueing)
522          */
523
524         opts = (qc->n_elem << 16) | cmd_fis_len;
525         if (qc->tf.flags & ATA_TFLAG_WRITE)
526                 opts |= AHCI_CMD_WRITE;
527         if (is_atapi_taskfile(&qc->tf))
528                 opts |= AHCI_CMD_ATAPI;
529
530         pp->cmd_slot[0].opts = cpu_to_le32(opts);
531         pp->cmd_slot[0].status = 0;
532         pp->cmd_slot[0].tbl_addr = cpu_to_le32(pp->cmd_tbl_dma & 0xffffffff);
533         pp->cmd_slot[0].tbl_addr_hi = cpu_to_le32((pp->cmd_tbl_dma >> 16) >> 16);
534
535         /*
536          * Fill in command table information.  First, the header,
537          * a SATA Register - Host to Device command FIS.
538          */
539         ata_tf_to_fis(&qc->tf, pp->cmd_tbl, 0);
540         if (opts & AHCI_CMD_ATAPI) {
541                 memset(pp->cmd_tbl + AHCI_CMD_TBL_CDB, 0, 32);
542                 memcpy(pp->cmd_tbl + AHCI_CMD_TBL_CDB, qc->cdb, ap->cdb_len);
543         }
544
545         if (!(qc->flags & ATA_QCFLAG_DMAMAP))
546                 return;
547
548         ahci_fill_sg(qc);
549 }
550
551 static void ahci_intr_error(struct ata_port *ap, u32 irq_stat)
552 {
553         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
554         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
555         u32 tmp;
556         int work;
557
558         /* stop DMA */
559         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
560         tmp &= ~PORT_CMD_START;
561         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
562
563         /* wait for engine to stop.  TODO: this could be
564          * as long as 500 msec
565          */
566         work = 1000;
567         while (work-- > 0) {
568                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
569                 if ((tmp & PORT_CMD_LIST_ON) == 0)
570                         break;
571                 udelay(10);
572         }
573
574         /* clear SATA phy error, if any */
575         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
576         writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
577
578         /* if DRQ/BSY is set, device needs to be reset.
579          * if so, issue COMRESET
580          */
581         tmp = readl(port_mmio + PORT_TFDATA);
582         if (tmp & (ATA_BUSY | ATA_DRQ)) {
583                 writel(0x301, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
584                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
585                 udelay(10);
586                 writel(0x300, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
587                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
588         }
589
590         /* re-start DMA */
591         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
592         tmp |= PORT_CMD_START;
593         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
594         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
595
596         printk(KERN_WARNING "ata%u: error occurred, port reset\n", ap->id);
597 }
598
599 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap)
600 {
601         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
602         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
603         struct ata_queued_cmd *qc;
604
605         DPRINTK("ENTER\n");
606
607         ahci_intr_error(ap, readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT));
608
609         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
610         if (!qc) {
611                 printk(KERN_ERR "ata%u: BUG: timeout without command\n",
612                        ap->id);
613         } else {
614                 /* hack alert!  We cannot use the supplied completion
615                  * function from inside the ->eh_strategy_handler() thread.
616                  * libata is the only user of ->eh_strategy_handler() in
617                  * any kernel, so the default scsi_done() assumes it is
618                  * not being called from the SCSI EH.
619                  */
620                 qc->scsidone = scsi_finish_command;
621                 ata_qc_complete(qc, ATA_ERR);
622         }
623
624 }
625
626 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc)
627 {
628         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
629         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
630         u32 status, serr, ci;
631
632         serr = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
633         writel(serr, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
634
635         status = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
636         writel(status, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
637
638         ci = readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
639         if (likely((ci & 0x1) == 0)) {
640                 if (qc) {
641                         ata_qc_complete(qc, 0);
642                         qc = NULL;
643                 }
644         }
645
646         if (status & PORT_IRQ_FATAL) {
647                 ahci_intr_error(ap, status);
648                 if (qc)
649                         ata_qc_complete(qc, ATA_ERR);
650         }
651
652         return 1;
653 }
654
655 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap)
656 {
657         /* TODO */
658 }
659
660 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs)
661 {
662         struct ata_host_set *host_set = dev_instance;
663         struct ahci_host_priv *hpriv;
664         unsigned int i, handled = 0;
665         void *mmio;
666         u32 irq_stat, irq_ack = 0;
667
668         VPRINTK("ENTER\n");
669
670         hpriv = host_set->private_data;
671         mmio = host_set->mmio_base;
672
673         /* sigh.  0xffffffff is a valid return from h/w */
674         irq_stat = readl(mmio + HOST_IRQ_STAT);
675         irq_stat &= hpriv->port_map;
676         if (!irq_stat)
677                 return IRQ_NONE;
678
679         spin_lock(&host_set->lock);
680
681         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
682                 struct ata_port *ap;
683                 u32 tmp;
684
685                 VPRINTK("port %u\n", i);
686                 ap = host_set->ports[i];
687                 tmp = irq_stat & (1 << i);
688                 if (tmp && ap) {
689                         struct ata_queued_cmd *qc;
690                         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
691                         if (ahci_host_intr(ap, qc))
692                                 irq_ack |= (1 << i);
693                 }
694         }
695
696         if (irq_ack) {
697                 writel(irq_ack, mmio + HOST_IRQ_STAT);
698                 handled = 1;
699         }
700
701         spin_unlock(&host_set->lock);
702
703         VPRINTK("EXIT\n");
704
705         return IRQ_RETVAL(handled);
706 }
707
708 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
709 {
710         struct ata_port *ap = qc->ap;
711         void *port_mmio = (void *) ap->ioaddr.cmd_addr;
712
713         writel(1, port_mmio + PORT_SCR_ACT);
714         readl(port_mmio + PORT_SCR_ACT);        /* flush */
715
716         writel(1, port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
717         readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);      /* flush */
718
719         return 0;
720 }
721
722 static void ahci_setup_port(struct ata_ioports *port, unsigned long base,
723                             unsigned int port_idx)
724 {
725         VPRINTK("ENTER, base==0x%lx, port_idx %u\n", base, port_idx);
726         base = ahci_port_base_ul(base, port_idx);
727         VPRINTK("base now==0x%lx\n", base);
728
729         port->cmd_addr          = base;
730         port->scr_addr          = base + PORT_SCR;
731
732         VPRINTK("EXIT\n");
733 }
734
735 static int ahci_host_init(struct ata_probe_ent *probe_ent)
736 {
737         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
738         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
739         void __iomem *mmio = probe_ent->mmio_base;
740         u32 tmp, cap_save;
741         u16 tmp16;
742         unsigned int i, j, using_dac;
743         int rc;
744         void __iomem *port_mmio;
745
746         cap_save = readl(mmio + HOST_CAP);
747         cap_save &= ( (1<<28) | (1<<17) );
748         cap_save |= (1 << 27);
749
750         /* global controller reset */
751         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
752         if ((tmp & HOST_RESET) == 0) {
753                 writel(tmp | HOST_RESET, mmio + HOST_CTL);
754                 readl(mmio + HOST_CTL); /* flush */
755         }
756
757         /* reset must complete within 1 second, or
758          * the hardware should be considered fried.
759          */
760         ssleep(1);
761
762         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
763         if (tmp & HOST_RESET) {
764                 printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): controller reset failed (0x%x)\n",
765                         pci_name(pdev), tmp);
766                 return -EIO;
767         }
768
769         writel(HOST_AHCI_EN, mmio + HOST_CTL);
770         (void) readl(mmio + HOST_CTL);  /* flush */
771         writel(cap_save, mmio + HOST_CAP);
772         writel(0xf, mmio + HOST_PORTS_IMPL);
773         (void) readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);   /* flush */
774
775         pci_read_config_word(pdev, 0x92, &tmp16);
776         tmp16 |= 0xf;
777         pci_write_config_word(pdev, 0x92, tmp16);
778
779         hpriv->cap = readl(mmio + HOST_CAP);
780         hpriv->port_map = readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);
781         probe_ent->n_ports = (hpriv->cap & 0x1f) + 1;
782
783         VPRINTK("cap 0x%x  port_map 0x%x  n_ports %d\n",
784                 hpriv->cap, hpriv->port_map, probe_ent->n_ports);
785
786         using_dac = hpriv->cap & HOST_CAP_64;
787         if (using_dac &&
788             !pci_set_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK)) {
789                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK);
790                 if (rc) {
791                         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
792                         if (rc) {
793                                 printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): 64-bit DMA enable failed\n",
794                                         pci_name(pdev));
795                                 return rc;
796                         }
797                 }
798         } else {
799                 rc = pci_set_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
800                 if (rc) {
801                         printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): 32-bit DMA enable failed\n",
802                                 pci_name(pdev));
803                         return rc;
804                 }
805                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
806                 if (rc) {
807                         printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): 32-bit consistent DMA enable failed\n",
808                                 pci_name(pdev));
809                         return rc;
810                 }
811         }
812
813         for (i = 0; i < probe_ent->n_ports; i++) {
814 #if 0 /* BIOSen initialize this incorrectly */
815                 if (!(hpriv->port_map & (1 << i)))
816                         continue;
817 #endif
818
819                 port_mmio = ahci_port_base(mmio, i);
820                 VPRINTK("mmio %p  port_mmio %p\n", mmio, port_mmio);
821
822                 ahci_setup_port(&probe_ent->port[i],
823                                 (unsigned long) mmio, i);
824
825                 /* make sure port is not active */
826                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
827                 VPRINTK("PORT_CMD 0x%x\n", tmp);
828                 if (tmp & (PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
829                            PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START)) {
830                         tmp &= ~(PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
831                                  PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START);
832                         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
833                         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
834
835                         /* spec says 500 msecs for each bit, so
836                          * this is slightly incorrect.
837                          */
838                         msleep(500);
839                 }
840
841                 writel(PORT_CMD_SPIN_UP, port_mmio + PORT_CMD);
842
843                 j = 0;
844                 while (j < 100) {
845                         msleep(10);
846                         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
847                         if ((tmp & 0xf) == 0x3)
848                                 break;
849                         j++;
850                 }
851
852                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
853                 VPRINTK("PORT_SCR_ERR 0x%x\n", tmp);
854                 writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
855
856                 /* ack any pending irq events for this port */
857                 tmp = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
858                 VPRINTK("PORT_IRQ_STAT 0x%x\n", tmp);
859                 if (tmp)
860                         writel(tmp, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
861
862                 writel(1 << i, mmio + HOST_IRQ_STAT);
863
864                 /* set irq mask (enables interrupts) */
865                 writel(DEF_PORT_IRQ, port_mmio + PORT_IRQ_MASK);
866         }
867
868         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
869         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
870         writel(tmp | HOST_IRQ_EN, mmio + HOST_CTL);
871         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
872         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
873
874         pci_set_master(pdev);
875
876         return 0;
877 }
878
879 /* move to PCI layer, integrate w/ MSI stuff */
880 static void pci_intx(struct pci_dev *pdev, int enable)
881 {
882         u16 pci_command, new;
883
884         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &pci_command);
885
886         if (enable)
887                 new = pci_command & ~PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
888         else
889                 new = pci_command | PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
890
891         if (new != pci_command)
892                 pci_write_config_word(pdev, PCI_COMMAND, pci_command);
893 }
894
895 static void ahci_print_info(struct ata_probe_ent *probe_ent)
896 {
897         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
898         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
899         void *mmio = probe_ent->mmio_base;
900         u32 vers, cap, impl, speed;
901         const char *speed_s;
902         u16 cc;
903         const char *scc_s;
904
905         vers = readl(mmio + HOST_VERSION);
906         cap = hpriv->cap;
907         impl = hpriv->port_map;
908
909         speed = (cap >> 20) & 0xf;
910         if (speed == 1)
911                 speed_s = "1.5";
912         else if (speed == 2)
913                 speed_s = "3";
914         else
915                 speed_s = "?";
916
917         pci_read_config_word(pdev, 0x0a, &cc);
918         if (cc == 0x0101)
919                 scc_s = "IDE";
920         else if (cc == 0x0106)
921                 scc_s = "SATA";
922         else if (cc == 0x0104)
923                 scc_s = "RAID";
924         else
925                 scc_s = "unknown";
926
927         printk(KERN_INFO DRV_NAME "(%s) AHCI %02x%02x.%02x%02x "
928                 "%u slots %u ports %s Gbps 0x%x impl %s mode\n"
929                 ,
930                 pci_name(pdev),
931
932                 (vers >> 24) & 0xff,
933                 (vers >> 16) & 0xff,
934                 (vers >> 8) & 0xff,
935                 vers & 0xff,
936
937                 ((cap >> 8) & 0x1f) + 1,
938                 (cap & 0x1f) + 1,
939                 speed_s,
940                 impl,
941                 scc_s);
942
943         printk(KERN_INFO DRV_NAME "(%s) flags: "
944                 "%s%s%s%s%s%s"
945                 "%s%s%s%s%s%s%s\n"
946                 ,
947                 pci_name(pdev),
948
949                 cap & (1 << 31) ? "64bit " : "",
950                 cap & (1 << 30) ? "ncq " : "",
951                 cap & (1 << 28) ? "ilck " : "",
952                 cap & (1 << 27) ? "stag " : "",
953                 cap & (1 << 26) ? "pm " : "",
954                 cap & (1 << 25) ? "led " : "",
955
956                 cap & (1 << 24) ? "clo " : "",
957                 cap & (1 << 19) ? "nz " : "",
958                 cap & (1 << 18) ? "only " : "",
959                 cap & (1 << 17) ? "pmp " : "",
960                 cap & (1 << 15) ? "pio " : "",
961                 cap & (1 << 14) ? "slum " : "",
962                 cap & (1 << 13) ? "part " : ""
963                 );
964 }
965
966 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
967 {
968         static int printed_version;
969         struct ata_probe_ent *probe_ent = NULL;
970         struct ahci_host_priv *hpriv;
971         unsigned long base;
972         void *mmio_base;
973         unsigned int board_idx = (unsigned int) ent->driver_data;
974         int have_msi, pci_dev_busy = 0;
975         int rc;
976
977         VPRINTK("ENTER\n");
978
979         if (!printed_version++)
980                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME " version " DRV_VERSION "\n");
981
982         rc = pci_enable_device(pdev);
983         if (rc)
984                 return rc;
985
986         rc = pci_request_regions(pdev, DRV_NAME);
987         if (rc) {
988                 pci_dev_busy = 1;
989                 goto err_out;
990         }
991
992         if (pci_enable_msi(pdev) == 0)
993                 have_msi = 1;
994         else {
995                 pci_intx(pdev, 1);
996                 have_msi = 0;
997         }
998
999         probe_ent = kmalloc(sizeof(*probe_ent), GFP_KERNEL);
1000         if (probe_ent == NULL) {
1001                 rc = -ENOMEM;
1002                 goto err_out_msi;
1003         }
1004
1005         memset(probe_ent, 0, sizeof(*probe_ent));
1006         probe_ent->dev = pci_dev_to_dev(pdev);
1007         INIT_LIST_HEAD(&probe_ent->node);
1008
1009         mmio_base = ioremap(pci_resource_start(pdev, AHCI_PCI_BAR),
1010                             pci_resource_len(pdev, AHCI_PCI_BAR));
1011         if (mmio_base == NULL) {
1012                 rc = -ENOMEM;
1013                 goto err_out_free_ent;
1014         }
1015         base = (unsigned long) mmio_base;
1016
1017         hpriv = kmalloc(sizeof(*hpriv), GFP_KERNEL);
1018         if (!hpriv) {
1019                 rc = -ENOMEM;
1020                 goto err_out_iounmap;
1021         }
1022         memset(hpriv, 0, sizeof(*hpriv));
1023
1024         probe_ent->sht          = ahci_port_info[board_idx].sht;
1025         probe_ent->host_flags   = ahci_port_info[board_idx].host_flags;
1026         probe_ent->pio_mask     = ahci_port_info[board_idx].pio_mask;
1027         probe_ent->udma_mask    = ahci_port_info[board_idx].udma_mask;
1028         probe_ent->port_ops     = ahci_port_info[board_idx].port_ops;
1029
1030         probe_ent->irq = pdev->irq;
1031         probe_ent->irq_flags = SA_SHIRQ;
1032         probe_ent->mmio_base = mmio_base;
1033         probe_ent->private_data = hpriv;
1034
1035         if (have_msi)
1036                 hpriv->flags |= AHCI_FLAG_MSI;
1037
1038         /* initialize adapter */
1039         rc = ahci_host_init(probe_ent);
1040         if (rc)
1041                 goto err_out_hpriv;
1042
1043         ahci_print_info(probe_ent);
1044
1045         /* FIXME: check ata_device_add return value */
1046         ata_device_add(probe_ent);
1047         kfree(probe_ent);
1048
1049         return 0;
1050
1051 err_out_hpriv:
1052         kfree(hpriv);
1053 err_out_iounmap:
1054         iounmap(mmio_base);
1055 err_out_free_ent:
1056         kfree(probe_ent);
1057 err_out_msi:
1058         if (have_msi)
1059                 pci_disable_msi(pdev);
1060         else
1061                 pci_intx(pdev, 0);
1062         pci_release_regions(pdev);
1063 err_out:
1064         if (!pci_dev_busy)
1065                 pci_disable_device(pdev);
1066         return rc;
1067 }
1068
1069 static void ahci_remove_one (struct pci_dev *pdev)
1070 {
1071         struct device *dev = pci_dev_to_dev(pdev);
1072         struct ata_host_set *host_set = dev_get_drvdata(dev);
1073         struct ahci_host_priv *hpriv = host_set->private_data;
1074         struct ata_port *ap;
1075         unsigned int i;
1076         int have_msi;
1077
1078         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
1079                 ap = host_set->ports[i];
1080
1081                 scsi_remove_host(ap->host);
1082         }
1083
1084         have_msi = hpriv->flags & AHCI_FLAG_MSI;
1085         free_irq(host_set->irq, host_set);
1086
1087         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
1088                 ap = host_set->ports[i];
1089
1090                 ata_scsi_release(ap->host);
1091                 scsi_host_put(ap->host);
1092         }
1093
1094         host_set->ops->host_stop(host_set);
1095         kfree(host_set);
1096
1097         if (have_msi)
1098                 pci_disable_msi(pdev);
1099         else
1100                 pci_intx(pdev, 0);
1101         pci_release_regions(pdev);
1102         pci_disable_device(pdev);
1103         dev_set_drvdata(dev, NULL);
1104 }
1105
1106 static int __init ahci_init(void)
1107 {
1108         return pci_module_init(&ahci_pci_driver);
1109 }
1110
1111
1112 static void __exit ahci_exit(void)
1113 {
1114         pci_unregister_driver(&ahci_pci_driver);
1115 }
1116
1117
1118 MODULE_AUTHOR("Jeff Garzik");
1119 MODULE_DESCRIPTION("AHCI SATA low-level driver");
1120 MODULE_LICENSE("GPL");
1121 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, ahci_pci_tbl);
1122
1123 module_init(ahci_init);
1124 module_exit(ahci_exit);