it8213/piix/slc90e66: don't change DMA settings when programming PIO
[linux-2.6] / drivers / ide / pci / sc1200.c
1 /*
2  * linux/drivers/ide/pci/sc1200.c               Version 0.95    Jun 16 2007
3  *
4  * Copyright (C) 2000-2002              Mark Lord <mlord@pobox.com>
5  * Copyright (C)      2007              Bartlomiej Zolnierkiewicz
6  *
7  * May be copied or modified under the terms of the GNU General Public License
8  *
9  * Development of this chipset driver was funded
10  * by the nice folks at National Semiconductor.
11  *
12  * Documentation:
13  *      Available from National Semiconductor
14  */
15
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/delay.h>
20 #include <linux/timer.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/ioport.h>
23 #include <linux/blkdev.h>
24 #include <linux/hdreg.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/pci.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/ide.h>
29 #include <linux/pm.h>
30 #include <asm/io.h>
31 #include <asm/irq.h>
32
33 #define SC1200_REV_A    0x00
34 #define SC1200_REV_B1   0x01
35 #define SC1200_REV_B3   0x02
36 #define SC1200_REV_C1   0x03
37 #define SC1200_REV_D1   0x04
38
39 #define PCI_CLK_33      0x00
40 #define PCI_CLK_48      0x01
41 #define PCI_CLK_66      0x02
42 #define PCI_CLK_33A     0x03
43
44 static unsigned short sc1200_get_pci_clock (void)
45 {
46         unsigned char chip_id, silicon_revision;
47         unsigned int pci_clock;
48         /*
49          * Check the silicon revision, as not all versions of the chip
50          * have the register with the fast PCI bus timings.
51          */
52         chip_id = inb (0x903c);
53         silicon_revision = inb (0x903d);
54
55         // Read the fast pci clock frequency
56         if (chip_id == 0x04 && silicon_revision < SC1200_REV_B1) {
57                 pci_clock = PCI_CLK_33;
58         } else {
59                 // check clock generator configuration (cfcc)
60                 // the clock is in bits 8 and 9 of this word
61
62                 pci_clock = inw (0x901e);
63                 pci_clock >>= 8;
64                 pci_clock &= 0x03;
65                 if (pci_clock == PCI_CLK_33A)
66                         pci_clock = PCI_CLK_33;
67         }
68         return pci_clock;
69 }
70
71 extern char *ide_xfer_verbose (byte xfer_rate);
72
73 /*
74  * Set a new transfer mode at the drive
75  */
76 static int sc1200_set_xfer_mode (ide_drive_t *drive, byte mode)
77 {
78         printk("%s: sc1200_set_xfer_mode(%s)\n", drive->name, ide_xfer_verbose(mode));
79         return ide_config_drive_speed(drive, mode);
80 }
81
82 /*
83  * Here are the standard PIO mode 0-4 timings for each "format".
84  * Format-0 uses fast data reg timings, with slower command reg timings.
85  * Format-1 uses fast timings for all registers, but won't work with all drives.
86  */
87 static const unsigned int sc1200_pio_timings[4][5] =
88         {{0x00009172, 0x00012171, 0x00020080, 0x00032010, 0x00040010},  // format0  33Mhz
89          {0xd1329172, 0x71212171, 0x30200080, 0x20102010, 0x00100010},  // format1, 33Mhz
90          {0xfaa3f4f3, 0xc23232b2, 0x513101c1, 0x31213121, 0x10211021},  // format1, 48Mhz
91          {0xfff4fff4, 0xf35353d3, 0x814102f1, 0x42314231, 0x11311131}}; // format1, 66Mhz
92
93 /*
94  * After chip reset, the PIO timings are set to 0x00009172, which is not valid.
95  */
96 //#define SC1200_BAD_PIO(timings) (((timings)&~0x80000000)==0x00009172)
97
98 static void sc1200_tunepio(ide_drive_t *drive, u8 pio)
99 {
100         ide_hwif_t *hwif = drive->hwif;
101         struct pci_dev *pdev = hwif->pci_dev;
102         unsigned int basereg = hwif->channel ? 0x50 : 0x40, format = 0;
103
104         pci_read_config_dword(pdev, basereg + 4, &format);
105         format = (format >> 31) & 1;
106         if (format)
107                 format += sc1200_get_pci_clock();
108         pci_write_config_dword(pdev, basereg + ((drive->dn & 1) << 3),
109                                sc1200_pio_timings[format][pio]);
110 }
111
112 /*
113  *      The SC1200 specifies that two drives sharing a cable cannot mix
114  *      UDMA/MDMA.  It has to be one or the other, for the pair, though
115  *      different timings can still be chosen for each drive.  We could
116  *      set the appropriate timing bits on the fly, but that might be
117  *      a bit confusing.  So, for now we statically handle this requirement
118  *      by looking at our mate drive to see what it is capable of, before
119  *      choosing a mode for our own drive.
120  */
121 static u8 sc1200_udma_filter(ide_drive_t *drive)
122 {
123         ide_hwif_t *hwif = drive->hwif;
124         ide_drive_t *mate = &hwif->drives[(drive->dn & 1) ^ 1];
125         struct hd_driveid *mateid = mate->id;
126         u8 mask = hwif->ultra_mask;
127
128         if (mate->present == 0)
129                 goto out;
130
131         if ((mateid->capability & 1) && __ide_dma_bad_drive(mate) == 0) {
132                 if ((mateid->field_valid & 4) && (mateid->dma_ultra & 7))
133                         goto out;
134                 if ((mateid->field_valid & 2) && (mateid->dma_mword & 7))
135                         mask = 0;
136         }
137 out:
138         return mask;
139 }
140
141 static int sc1200_tune_chipset(ide_drive_t *drive, const u8 mode)
142 {
143         ide_hwif_t              *hwif = HWIF(drive);
144         int                     unit = drive->select.b.unit;
145         unsigned int            reg, timings;
146         unsigned short          pci_clock;
147         unsigned int            basereg = hwif->channel ? 0x50 : 0x40;
148
149         /*
150          * Tell the drive to switch to the new mode; abort on failure.
151          */
152         if (sc1200_set_xfer_mode(drive, mode))
153                 return 1;       /* failure */
154
155         switch (mode) {
156         case XFER_PIO_4:
157         case XFER_PIO_3:
158         case XFER_PIO_2:
159         case XFER_PIO_1:
160         case XFER_PIO_0:
161                 sc1200_tunepio(drive, mode - XFER_PIO_0);
162                 return 0;
163         }
164
165         pci_clock = sc1200_get_pci_clock();
166
167         /*
168          * Now tune the chipset to match the drive:
169          *
170          * Note that each DMA mode has several timings associated with it.
171          * The correct timing depends on the fast PCI clock freq.
172          */
173         timings = 0;
174         switch (mode) {
175                 case XFER_UDMA_0:
176                         switch (pci_clock) {
177                                 case PCI_CLK_33:        timings = 0x00921250;   break;
178                                 case PCI_CLK_48:        timings = 0x00932470;   break;
179                                 case PCI_CLK_66:        timings = 0x009436a1;   break;
180                         }
181                         break;
182                 case XFER_UDMA_1:
183                         switch (pci_clock) {
184                                 case PCI_CLK_33:        timings = 0x00911140;   break;
185                                 case PCI_CLK_48:        timings = 0x00922260;   break;
186                                 case PCI_CLK_66:        timings = 0x00933481;   break;
187                         }
188                         break;
189                 case XFER_UDMA_2:
190                         switch (pci_clock) {
191                                 case PCI_CLK_33:        timings = 0x00911030;   break;
192                                 case PCI_CLK_48:        timings = 0x00922140;   break;
193                                 case PCI_CLK_66:        timings = 0x00923261;   break;
194                         }
195                         break;
196                 case XFER_MW_DMA_0:
197                         switch (pci_clock) {
198                                 case PCI_CLK_33:        timings = 0x00077771;   break;
199                                 case PCI_CLK_48:        timings = 0x000bbbb2;   break;
200                                 case PCI_CLK_66:        timings = 0x000ffff3;   break;
201                         }
202                         break;
203                 case XFER_MW_DMA_1:
204                         switch (pci_clock) {
205                                 case PCI_CLK_33:        timings = 0x00012121;   break;
206                                 case PCI_CLK_48:        timings = 0x00024241;   break;
207                                 case PCI_CLK_66:        timings = 0x00035352;   break;
208                         }
209                         break;
210                 case XFER_MW_DMA_2:
211                         switch (pci_clock) {
212                                 case PCI_CLK_33:        timings = 0x00002020;   break;
213                                 case PCI_CLK_48:        timings = 0x00013131;   break;
214                                 case PCI_CLK_66:        timings = 0x00015151;   break;
215                         }
216                         break;
217                 default:
218                         BUG();
219                         break;
220         }
221
222         if (unit == 0) {                        /* are we configuring drive0? */
223                 pci_read_config_dword(hwif->pci_dev, basereg+4, &reg);
224                 timings |= reg & 0x80000000;    /* preserve PIO format bit */
225                 pci_write_config_dword(hwif->pci_dev, basereg+4, timings);
226         } else {
227                 pci_write_config_dword(hwif->pci_dev, basereg+12, timings);
228         }
229
230         return 0;       /* success */
231 }
232
233 /*
234  * sc1200_config_dma() handles selection/setting of DMA/UDMA modes
235  * for both the chipset and drive.
236  */
237 static int sc1200_config_dma (ide_drive_t *drive)
238 {
239         if (ide_tune_dma(drive))
240                 return 0;
241
242         return 1;
243 }
244
245
246 /*  Replacement for the standard ide_dma_end action in
247  *  dma_proc.
248  *
249  *  returns 1 on error, 0 otherwise
250  */
251 static int sc1200_ide_dma_end (ide_drive_t *drive)
252 {
253         ide_hwif_t *hwif = HWIF(drive);
254         unsigned long dma_base = hwif->dma_base;
255         byte dma_stat;
256
257         dma_stat = inb(dma_base+2);             /* get DMA status */
258
259         if (!(dma_stat & 4))
260                 printk(" ide_dma_end dma_stat=%0x err=%x newerr=%x\n",
261                   dma_stat, ((dma_stat&7)!=4), ((dma_stat&2)==2));
262
263         outb(dma_stat|0x1b, dma_base+2);        /* clear the INTR & ERROR bits */
264         outb(inb(dma_base)&~1, dma_base);       /* !! DO THIS HERE !! stop DMA */
265
266         drive->waiting_for_dma = 0;
267         ide_destroy_dmatable(drive);            /* purge DMA mappings */
268
269         return (dma_stat & 7) != 4;             /* verify good DMA status */
270 }
271
272 /*
273  * sc1200_set_pio_mode() handles setting of PIO modes
274  * for both the chipset and drive.
275  *
276  * All existing BIOSs for this chipset guarantee that all drives
277  * will have valid default PIO timings set up before we get here.
278  */
279
280 static void sc1200_set_pio_mode(ide_drive_t *drive, const u8 pio)
281 {
282         ide_hwif_t      *hwif = HWIF(drive);
283         int             mode = -1;
284
285         /*
286          * bad abuse of ->set_pio_mode interface
287          */
288         switch (pio) {
289                 case 200: mode = XFER_UDMA_0;   break;
290                 case 201: mode = XFER_UDMA_1;   break;
291                 case 202: mode = XFER_UDMA_2;   break;
292                 case 100: mode = XFER_MW_DMA_0; break;
293                 case 101: mode = XFER_MW_DMA_1; break;
294                 case 102: mode = XFER_MW_DMA_2; break;
295         }
296         if (mode != -1) {
297                 printk("SC1200: %s: changing (U)DMA mode\n", drive->name);
298                 hwif->dma_off_quietly(drive);
299                 if (sc1200_tune_chipset(drive, mode) == 0)
300                         hwif->dma_host_on(drive);
301                 return;
302         }
303
304         if (sc1200_set_xfer_mode(drive, XFER_PIO_0 + pio) == 0)
305                 sc1200_tunepio(drive, pio);
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_PM
309 static ide_hwif_t *lookup_pci_dev (ide_hwif_t *prev, struct pci_dev *dev)
310 {
311         int     h;
312
313         for (h = 0; h < MAX_HWIFS; h++) {
314                 ide_hwif_t *hwif = &ide_hwifs[h];
315                 if (prev) {
316                         if (hwif == prev)
317                                 prev = NULL;    // found previous, now look for next match
318                 } else {
319                         if (hwif && hwif->pci_dev == dev)
320                                 return hwif;    // found next match
321                 }
322         }
323         return NULL;    // not found
324 }
325
326 typedef struct sc1200_saved_state_s {
327         __u32           regs[4];
328 } sc1200_saved_state_t;
329
330
331 static int sc1200_suspend (struct pci_dev *dev, pm_message_t state)
332 {
333         ide_hwif_t              *hwif = NULL;
334
335         printk("SC1200: suspend(%u)\n", state.event);
336
337         if (state.event == PM_EVENT_ON) {
338                 // we only save state when going from full power to less
339
340                 //
341                 // Loop over all interfaces that are part of this PCI device:
342                 //
343                 while ((hwif = lookup_pci_dev(hwif, dev)) != NULL) {
344                         sc1200_saved_state_t    *ss;
345                         unsigned int            basereg, r;
346                         //
347                         // allocate a permanent save area, if not already allocated
348                         //
349                         ss = (sc1200_saved_state_t *)hwif->config_data;
350                         if (ss == NULL) {
351                                 ss = kmalloc(sizeof(sc1200_saved_state_t), GFP_KERNEL);
352                                 if (ss == NULL)
353                                         return -ENOMEM;
354                                 hwif->config_data = (unsigned long)ss;
355                         }
356                         ss = (sc1200_saved_state_t *)hwif->config_data;
357                         //
358                         // Save timing registers:  this may be unnecessary if 
359                         // BIOS also does it
360                         //
361                         basereg = hwif->channel ? 0x50 : 0x40;
362                         for (r = 0; r < 4; ++r) {
363                                 pci_read_config_dword (hwif->pci_dev, basereg + (r<<2), &ss->regs[r]);
364                         }
365                 }
366         }
367
368         /* You don't need to iterate over disks -- sysfs should have done that for you already */ 
369
370         pci_disable_device(dev);
371         pci_set_power_state(dev, pci_choose_state(dev, state));
372         dev->current_state = state.event;
373         return 0;
374 }
375
376 static int sc1200_resume (struct pci_dev *dev)
377 {
378         ide_hwif_t      *hwif = NULL;
379
380         pci_set_power_state(dev, PCI_D0);       // bring chip back from sleep state
381         dev->current_state = PM_EVENT_ON;
382         pci_enable_device(dev);
383         //
384         // loop over all interfaces that are part of this pci device:
385         //
386         while ((hwif = lookup_pci_dev(hwif, dev)) != NULL) {
387                 unsigned int            basereg, r;
388                 sc1200_saved_state_t    *ss = (sc1200_saved_state_t *)hwif->config_data;
389
390                 //
391                 // Restore timing registers:  this may be unnecessary if BIOS also does it
392                 //
393                 basereg = hwif->channel ? 0x50 : 0x40;
394                 if (ss != NULL) {
395                         for (r = 0; r < 4; ++r) {
396                                 pci_write_config_dword(hwif->pci_dev, basereg + (r<<2), ss->regs[r]);
397                         }
398                 }
399         }
400         return 0;
401 }
402 #endif
403
404 /*
405  * This gets invoked by the IDE driver once for each channel,
406  * and performs channel-specific pre-initialization before drive probing.
407  */
408 static void __devinit init_hwif_sc1200 (ide_hwif_t *hwif)
409 {
410         if (hwif->mate)
411                 hwif->serialized = hwif->mate->serialized = 1;
412         hwif->autodma = 0;
413         if (hwif->dma_base) {
414                 hwif->udma_filter = sc1200_udma_filter;
415                 hwif->ide_dma_check = &sc1200_config_dma;
416                 hwif->ide_dma_end   = &sc1200_ide_dma_end;
417                 if (!noautodma)
418                         hwif->autodma = 1;
419
420                 hwif->set_pio_mode = &sc1200_set_pio_mode;
421                 hwif->speedproc = &sc1200_tune_chipset;
422         }
423         hwif->atapi_dma = 1;
424         hwif->ultra_mask = 0x07;
425         hwif->mwdma_mask = 0x07;
426
427         hwif->drives[0].autodma = hwif->autodma;
428         hwif->drives[1].autodma = hwif->autodma;
429 }
430
431 static ide_pci_device_t sc1200_chipset __devinitdata = {
432         .name           = "SC1200",
433         .init_hwif      = init_hwif_sc1200,
434         .autodma        = AUTODMA,
435         .bootable       = ON_BOARD,
436         .host_flags     = IDE_HFLAG_ABUSE_DMA_MODES,
437         .pio_mask       = ATA_PIO4,
438 };
439
440 static int __devinit sc1200_init_one(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
441 {
442         return ide_setup_pci_device(dev, &sc1200_chipset);
443 }
444
445 static struct pci_device_id sc1200_pci_tbl[] = {
446         { PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_NS, PCI_DEVICE_ID_NS_SCx200_IDE), 0},
447         { 0, },
448 };
449 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, sc1200_pci_tbl);
450
451 static struct pci_driver driver = {
452         .name           = "SC1200_IDE",
453         .id_table       = sc1200_pci_tbl,
454         .probe          = sc1200_init_one,
455 #ifdef CONFIG_PM
456         .suspend        = sc1200_suspend,
457         .resume         = sc1200_resume,
458 #endif
459 };
460
461 static int __init sc1200_ide_init(void)
462 {
463         return ide_pci_register_driver(&driver);
464 }
465
466 module_init(sc1200_ide_init);
467
468 MODULE_AUTHOR("Mark Lord");
469 MODULE_DESCRIPTION("PCI driver module for NS SC1200 IDE");
470 MODULE_LICENSE("GPL");