pata_ali: Lots of problems still showing up with small ATAPI DMA
[linux-2.6] / drivers / ata / pata_cmd64x.c
1 /*
2  * pata_cmd64x.c        - CMD64x PATA for new ATA layer
3  *                        (C) 2005 Red Hat Inc
4  *                        Alan Cox <alan@redhat.com>
5  *
6  * Based upon
7  * linux/drivers/ide/pci/cmd64x.c               Version 1.30    Sept 10, 2002
8  *
9  * cmd64x.c: Enable interrupts at initialization time on Ultra/PCI machines.
10  *           Note, this driver is not used at all on other systems because
11  *           there the "BIOS" has done all of the following already.
12  *           Due to massive hardware bugs, UltraDMA is only supported
13  *           on the 646U2 and not on the 646U.
14  *
15  * Copyright (C) 1998           Eddie C. Dost  (ecd@skynet.be)
16  * Copyright (C) 1998           David S. Miller (davem@redhat.com)
17  *
18  * Copyright (C) 1999-2002      Andre Hedrick <andre@linux-ide.org>
19  *
20  * TODO
21  *      Testing work
22  */
23
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/pci.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/delay.h>
30 #include <scsi/scsi_host.h>
31 #include <linux/libata.h>
32
33 #define DRV_NAME "pata_cmd64x"
34 #define DRV_VERSION "0.2.5"
35
36 /*
37  * CMD64x specific registers definition.
38  */
39
40 enum {
41         CFR             = 0x50,
42                 CFR_INTR_CH0  = 0x02,
43         CNTRL           = 0x51,
44                 CNTRL_DIS_RA0 = 0x40,
45                 CNTRL_DIS_RA1 = 0x80,
46                 CNTRL_ENA_2ND = 0x08,
47         CMDTIM          = 0x52,
48         ARTTIM0         = 0x53,
49         DRWTIM0         = 0x54,
50         ARTTIM1         = 0x55,
51         DRWTIM1         = 0x56,
52         ARTTIM23        = 0x57,
53                 ARTTIM23_DIS_RA2  = 0x04,
54                 ARTTIM23_DIS_RA3  = 0x08,
55                 ARTTIM23_INTR_CH1 = 0x10,
56         ARTTIM2         = 0x57,
57         ARTTIM3         = 0x57,
58         DRWTIM23        = 0x58,
59         DRWTIM2         = 0x58,
60         BRST            = 0x59,
61         DRWTIM3         = 0x5b,
62         BMIDECR0        = 0x70,
63         MRDMODE         = 0x71,
64                 MRDMODE_INTR_CH0 = 0x04,
65                 MRDMODE_INTR_CH1 = 0x08,
66                 MRDMODE_BLK_CH0  = 0x10,
67                 MRDMODE_BLK_CH1  = 0x20,
68         BMIDESR0        = 0x72,
69         UDIDETCR0       = 0x73,
70         DTPR0           = 0x74,
71         BMIDECR1        = 0x78,
72         BMIDECSR        = 0x79,
73         BMIDESR1        = 0x7A,
74         UDIDETCR1       = 0x7B,
75         DTPR1           = 0x7C
76 };
77
78 static int cmd648_cable_detect(struct ata_port *ap)
79 {
80         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
81         u8 r;
82
83         /* Check cable detect bits */
84         pci_read_config_byte(pdev, BMIDECSR, &r);
85         if (r & (1 << ap->port_no))
86                 return ATA_CBL_PATA80;
87         return ATA_CBL_PATA40;
88 }
89
90 /**
91  *      cmd64x_set_piomode      -       set PIO and MWDMA timing
92  *      @ap: ATA interface
93  *      @adev: ATA device
94  *      @mode: mode
95  *
96  *      Called to do the PIO and MWDMA mode setup.
97  */
98
99 static void cmd64x_set_timing(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev, u8 mode)
100 {
101         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
102         struct ata_timing t;
103         const unsigned long T = 1000000 / 33;
104         const u8 setup_data[] = { 0x40, 0x40, 0x40, 0x80, 0x00 };
105
106         u8 reg;
107
108         /* Port layout is not logical so use a table */
109         const u8 arttim_port[2][2] = {
110                 { ARTTIM0, ARTTIM1 },
111                 { ARTTIM23, ARTTIM23 }
112         };
113         const u8 drwtim_port[2][2] = {
114                 { DRWTIM0, DRWTIM1 },
115                 { DRWTIM2, DRWTIM3 }
116         };
117
118         int arttim = arttim_port[ap->port_no][adev->devno];
119         int drwtim = drwtim_port[ap->port_no][adev->devno];
120
121         /* ata_timing_compute is smart and will produce timings for MWDMA
122            that don't violate the drives PIO capabilities. */
123         if (ata_timing_compute(adev, mode, &t, T, 0) < 0) {
124                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": mode computation failed.\n");
125                 return;
126         }
127         if (ap->port_no) {
128                 /* Slave has shared address setup */
129                 struct ata_device *pair = ata_dev_pair(adev);
130
131                 if (pair) {
132                         struct ata_timing tp;
133                         ata_timing_compute(pair, pair->pio_mode, &tp, T, 0);
134                         ata_timing_merge(&t, &tp, &t, ATA_TIMING_SETUP);
135                 }
136         }
137
138         printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": active %d recovery %d setup %d.\n",
139                 t.active, t.recover, t.setup);
140         if (t.recover > 16) {
141                 t.active += t.recover - 16;
142                 t.recover = 16;
143         }
144         if (t.active > 16)
145                 t.active = 16;
146
147         /* Now convert the clocks into values we can actually stuff into
148            the chip */
149
150         if (t.recover > 1)
151                 t.recover--;
152         else
153                 t.recover = 15;
154
155         if (t.setup > 4)
156                 t.setup = 0xC0;
157         else
158                 t.setup = setup_data[t.setup];
159
160         t.active &= 0x0F;       /* 0 = 16 */
161
162         /* Load setup timing */
163         pci_read_config_byte(pdev, arttim, &reg);
164         reg &= 0x3F;
165         reg |= t.setup;
166         pci_write_config_byte(pdev, arttim, reg);
167
168         /* Load active/recovery */
169         pci_write_config_byte(pdev, drwtim, (t.active << 4) | t.recover);
170 }
171
172 /**
173  *      cmd64x_set_piomode      -       set initial PIO mode data
174  *      @ap: ATA interface
175  *      @adev: ATA device
176  *
177  *      Used when configuring the devices ot set the PIO timings. All the
178  *      actual work is done by the PIO/MWDMA setting helper
179  */
180
181 static void cmd64x_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
182 {
183         cmd64x_set_timing(ap, adev, adev->pio_mode);
184 }
185
186 /**
187  *      cmd64x_set_dmamode      -       set initial DMA mode data
188  *      @ap: ATA interface
189  *      @adev: ATA device
190  *
191  *      Called to do the DMA mode setup.
192  */
193
194 static void cmd64x_set_dmamode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
195 {
196         static const u8 udma_data[] = {
197                 0x30, 0x20, 0x10, 0x20, 0x10, 0x00
198         };
199
200         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
201         u8 regU, regD;
202
203         int pciU = UDIDETCR0 + 8 * ap->port_no;
204         int pciD = BMIDESR0 + 8 * ap->port_no;
205         int shift = 2 * adev->devno;
206
207         pci_read_config_byte(pdev, pciD, &regD);
208         pci_read_config_byte(pdev, pciU, &regU);
209
210         /* DMA bits off */
211         regD &= ~(0x20 << adev->devno);
212         /* DMA control bits */
213         regU &= ~(0x30 << shift);
214         /* DMA timing bits */
215         regU &= ~(0x05 << adev->devno);
216
217         if (adev->dma_mode >= XFER_UDMA_0) {
218                 /* Merge the timing value */
219                 regU |= udma_data[adev->dma_mode - XFER_UDMA_0] << shift;
220                 /* Merge the control bits */
221                 regU |= 1 << adev->devno; /* UDMA on */
222                 if (adev->dma_mode > 2) /* 15nS timing */
223                         regU |= 4 << adev->devno;
224         } else {
225                 regU &= ~ (1 << adev->devno);   /* UDMA off */
226                 cmd64x_set_timing(ap, adev, adev->dma_mode);
227         }
228
229         regD |= 0x20 << adev->devno;
230
231         pci_write_config_byte(pdev, pciU, regU);
232         pci_write_config_byte(pdev, pciD, regD);
233 }
234
235 /**
236  *      cmd648_dma_stop -       DMA stop callback
237  *      @qc: Command in progress
238  *
239  *      DMA has completed.
240  */
241
242 static void cmd648_bmdma_stop(struct ata_queued_cmd *qc)
243 {
244         struct ata_port *ap = qc->ap;
245         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
246         u8 dma_intr;
247         int dma_mask = ap->port_no ? ARTTIM23_INTR_CH1 : CFR_INTR_CH0;
248         int dma_reg = ap->port_no ? ARTTIM2 : CFR;
249
250         ata_bmdma_stop(qc);
251
252         pci_read_config_byte(pdev, dma_reg, &dma_intr);
253         pci_write_config_byte(pdev, dma_reg, dma_intr | dma_mask);
254 }
255
256 /**
257  *      cmd646r1_dma_stop       -       DMA stop callback
258  *      @qc: Command in progress
259  *
260  *      Stub for now while investigating the r1 quirk in the old driver.
261  */
262
263 static void cmd646r1_bmdma_stop(struct ata_queued_cmd *qc)
264 {
265         ata_bmdma_stop(qc);
266 }
267
268 static struct scsi_host_template cmd64x_sht = {
269         .module                 = THIS_MODULE,
270         .name                   = DRV_NAME,
271         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
272         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
273         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
274         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
275         .sg_tablesize           = LIBATA_MAX_PRD,
276         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
277         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
278         .use_clustering         = ATA_SHT_USE_CLUSTERING,
279         .proc_name              = DRV_NAME,
280         .dma_boundary           = ATA_DMA_BOUNDARY,
281         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
282         .slave_destroy          = ata_scsi_slave_destroy,
283         .bios_param             = ata_std_bios_param,
284 };
285
286 static struct ata_port_operations cmd64x_port_ops = {
287         .set_piomode    = cmd64x_set_piomode,
288         .set_dmamode    = cmd64x_set_dmamode,
289         .mode_filter    = ata_pci_default_filter,
290         .tf_load        = ata_tf_load,
291         .tf_read        = ata_tf_read,
292         .check_status   = ata_check_status,
293         .exec_command   = ata_exec_command,
294         .dev_select     = ata_std_dev_select,
295
296         .freeze         = ata_bmdma_freeze,
297         .thaw           = ata_bmdma_thaw,
298         .error_handler  = ata_bmdma_error_handler,
299         .post_internal_cmd = ata_bmdma_post_internal_cmd,
300         .cable_detect   = ata_cable_40wire,
301
302         .bmdma_setup    = ata_bmdma_setup,
303         .bmdma_start    = ata_bmdma_start,
304         .bmdma_stop     = ata_bmdma_stop,
305         .bmdma_status   = ata_bmdma_status,
306
307         .qc_prep        = ata_qc_prep,
308         .qc_issue       = ata_qc_issue_prot,
309
310         .data_xfer      = ata_data_xfer,
311
312         .irq_handler    = ata_interrupt,
313         .irq_clear      = ata_bmdma_irq_clear,
314         .irq_on         = ata_irq_on,
315
316         .port_start     = ata_port_start,
317 };
318
319 static struct ata_port_operations cmd646r1_port_ops = {
320         .set_piomode    = cmd64x_set_piomode,
321         .set_dmamode    = cmd64x_set_dmamode,
322         .mode_filter    = ata_pci_default_filter,
323         .tf_load        = ata_tf_load,
324         .tf_read        = ata_tf_read,
325         .check_status   = ata_check_status,
326         .exec_command   = ata_exec_command,
327         .dev_select     = ata_std_dev_select,
328
329         .freeze         = ata_bmdma_freeze,
330         .thaw           = ata_bmdma_thaw,
331         .error_handler  = ata_bmdma_error_handler,
332         .post_internal_cmd = ata_bmdma_post_internal_cmd,
333         .cable_detect   = ata_cable_40wire,
334
335         .bmdma_setup    = ata_bmdma_setup,
336         .bmdma_start    = ata_bmdma_start,
337         .bmdma_stop     = cmd646r1_bmdma_stop,
338         .bmdma_status   = ata_bmdma_status,
339
340         .qc_prep        = ata_qc_prep,
341         .qc_issue       = ata_qc_issue_prot,
342
343         .data_xfer      = ata_data_xfer,
344
345         .irq_handler    = ata_interrupt,
346         .irq_clear      = ata_bmdma_irq_clear,
347         .irq_on         = ata_irq_on,
348
349         .port_start     = ata_port_start,
350 };
351
352 static struct ata_port_operations cmd648_port_ops = {
353         .set_piomode    = cmd64x_set_piomode,
354         .set_dmamode    = cmd64x_set_dmamode,
355         .mode_filter    = ata_pci_default_filter,
356         .tf_load        = ata_tf_load,
357         .tf_read        = ata_tf_read,
358         .check_status   = ata_check_status,
359         .exec_command   = ata_exec_command,
360         .dev_select     = ata_std_dev_select,
361
362         .freeze         = ata_bmdma_freeze,
363         .thaw           = ata_bmdma_thaw,
364         .error_handler  = ata_bmdma_error_handler,
365         .post_internal_cmd = ata_bmdma_post_internal_cmd,
366         .cable_detect   = cmd648_cable_detect,
367
368         .bmdma_setup    = ata_bmdma_setup,
369         .bmdma_start    = ata_bmdma_start,
370         .bmdma_stop     = cmd648_bmdma_stop,
371         .bmdma_status   = ata_bmdma_status,
372
373         .qc_prep        = ata_qc_prep,
374         .qc_issue       = ata_qc_issue_prot,
375
376         .data_xfer      = ata_data_xfer,
377
378         .irq_handler    = ata_interrupt,
379         .irq_clear      = ata_bmdma_irq_clear,
380         .irq_on         = ata_irq_on,
381
382         .port_start     = ata_port_start,
383 };
384
385 static int cmd64x_init_one(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
386 {
387         u32 class_rev;
388
389         static const struct ata_port_info cmd_info[6] = {
390                 {       /* CMD 643 - no UDMA */
391                         .sht = &cmd64x_sht,
392                         .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
393                         .pio_mask = 0x1f,
394                         .mwdma_mask = 0x07,
395                         .port_ops = &cmd64x_port_ops
396                 },
397                 {       /* CMD 646 with broken UDMA */
398                         .sht = &cmd64x_sht,
399                         .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
400                         .pio_mask = 0x1f,
401                         .mwdma_mask = 0x07,
402                         .port_ops = &cmd64x_port_ops
403                 },
404                 {       /* CMD 646 with working UDMA */
405                         .sht = &cmd64x_sht,
406                         .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
407                         .pio_mask = 0x1f,
408                         .mwdma_mask = 0x07,
409                         .udma_mask = ATA_UDMA2,
410                         .port_ops = &cmd64x_port_ops
411                 },
412                 {       /* CMD 646 rev 1  */
413                         .sht = &cmd64x_sht,
414                         .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
415                         .pio_mask = 0x1f,
416                         .mwdma_mask = 0x07,
417                         .port_ops = &cmd646r1_port_ops
418                 },
419                 {       /* CMD 648 */
420                         .sht = &cmd64x_sht,
421                         .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
422                         .pio_mask = 0x1f,
423                         .mwdma_mask = 0x07,
424                         .udma_mask = ATA_UDMA4,
425                         .port_ops = &cmd648_port_ops
426                 },
427                 {       /* CMD 649 */
428                         .sht = &cmd64x_sht,
429                         .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
430                         .pio_mask = 0x1f,
431                         .mwdma_mask = 0x07,
432                         .udma_mask = ATA_UDMA5,
433                         .port_ops = &cmd648_port_ops
434                 }
435         };
436         const struct ata_port_info *ppi[] = { &cmd_info[id->driver_data], NULL };
437         u8 mrdmode;
438
439         pci_read_config_dword(pdev, PCI_CLASS_REVISION, &class_rev);
440         class_rev &= 0xFF;
441
442         if (id->driver_data == 0)       /* 643 */
443                 ata_pci_clear_simplex(pdev);
444
445         if (pdev->device == PCI_DEVICE_ID_CMD_646) {
446                 /* Does UDMA work ? */
447                 if (class_rev > 4)
448                         ppi[0] = &cmd_info[2];
449                 /* Early rev with other problems ? */
450                 else if (class_rev == 1)
451                         ppi[0] = &cmd_info[3];
452         }
453
454         pci_write_config_byte(pdev, PCI_LATENCY_TIMER, 64);
455         pci_read_config_byte(pdev, MRDMODE, &mrdmode);
456         mrdmode &= ~ 0x30;      /* IRQ set up */
457         mrdmode |= 0x02;        /* Memory read line enable */
458         pci_write_config_byte(pdev, MRDMODE, mrdmode);
459
460         /* Force PIO 0 here.. */
461
462         /* PPC specific fixup copied from old driver */
463 #ifdef CONFIG_PPC
464         pci_write_config_byte(pdev, UDIDETCR0, 0xF0);
465 #endif
466
467         return ata_pci_init_one(pdev, ppi);
468 }
469
470 #ifdef CONFIG_PM
471 static int cmd64x_reinit_one(struct pci_dev *pdev)
472 {
473         u8 mrdmode;
474         pci_write_config_byte(pdev, PCI_LATENCY_TIMER, 64);
475         pci_read_config_byte(pdev, MRDMODE, &mrdmode);
476         mrdmode &= ~ 0x30;      /* IRQ set up */
477         mrdmode |= 0x02;        /* Memory read line enable */
478         pci_write_config_byte(pdev, MRDMODE, mrdmode);
479 #ifdef CONFIG_PPC
480         pci_write_config_byte(pdev, UDIDETCR0, 0xF0);
481 #endif
482         return ata_pci_device_resume(pdev);
483 }
484 #endif
485
486 static const struct pci_device_id cmd64x[] = {
487         { PCI_VDEVICE(CMD, PCI_DEVICE_ID_CMD_643), 0 },
488         { PCI_VDEVICE(CMD, PCI_DEVICE_ID_CMD_646), 1 },
489         { PCI_VDEVICE(CMD, PCI_DEVICE_ID_CMD_648), 4 },
490         { PCI_VDEVICE(CMD, PCI_DEVICE_ID_CMD_649), 5 },
491
492         { },
493 };
494
495 static struct pci_driver cmd64x_pci_driver = {
496         .name           = DRV_NAME,
497         .id_table       = cmd64x,
498         .probe          = cmd64x_init_one,
499         .remove         = ata_pci_remove_one,
500 #ifdef CONFIG_PM
501         .suspend        = ata_pci_device_suspend,
502         .resume         = cmd64x_reinit_one,
503 #endif
504 };
505
506 static int __init cmd64x_init(void)
507 {
508         return pci_register_driver(&cmd64x_pci_driver);
509 }
510
511 static void __exit cmd64x_exit(void)
512 {
513         pci_unregister_driver(&cmd64x_pci_driver);
514 }
515
516 MODULE_AUTHOR("Alan Cox");
517 MODULE_DESCRIPTION("low-level driver for CMD64x series PATA controllers");
518 MODULE_LICENSE("GPL");
519 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, cmd64x);
520 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
521
522 module_init(cmd64x_init);
523 module_exit(cmd64x_exit);