Merge branch 'x86-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6] / drivers / ata / pata_legacy.c
1 /*
2  *   pata-legacy.c - Legacy port PATA/SATA controller driver.
3  *   Copyright 2005/2006 Red Hat <alan@redhat.com>, all rights reserved.
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
8  *  any later version.
9  *
10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  *  GNU General Public License for more details.
14  *
15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
16  *  along with this program; see the file COPYING.  If not, write to
17  *  the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  *
19  *   An ATA driver for the legacy ATA ports.
20  *
21  *   Data Sources:
22  *      Opti 82C465/82C611 support: Data sheets at opti-inc.com
23  *      HT6560 series:
24  *      Promise 20230/20620:
25  *              http://www.ryston.cz/petr/vlb/pdc20230b.html
26  *              http://www.ryston.cz/petr/vlb/pdc20230c.html
27  *              http://www.ryston.cz/petr/vlb/pdc20630.html
28  *
29  *  Unsupported but docs exist:
30  *      Appian/Adaptec AIC25VL01/Cirrus Logic PD7220
31  *
32  *  This driver handles legacy (that is "ISA/VLB side") IDE ports found
33  *  on PC class systems. There are three hybrid devices that are exceptions
34  *  The Cyrix 5510/5520 where a pre SFF ATA device is on the bridge and
35  *  the MPIIX where the tuning is PCI side but the IDE is "ISA side".
36  *
37  *  Specific support is included for the ht6560a/ht6560b/opti82c611a/
38  *  opti82c465mv/promise 20230c/20630/winbond83759A
39  *
40  *  Use the autospeed and pio_mask options with:
41  *      Appian ADI/2 aka CLPD7220 or AIC25VL01.
42  *  Use the jumpers, autospeed and set pio_mask to the mode on the jumpers with
43  *      Goldstar GM82C711, PIC-1288A-125, UMC 82C871F, Winbond W83759,
44  *      Winbond W83759A, Promise PDC20230-B
45  *
46  *  For now use autospeed and pio_mask as above with the W83759A. This may
47  *  change.
48  *
49  */
50
51 #include <linux/kernel.h>
52 #include <linux/module.h>
53 #include <linux/pci.h>
54 #include <linux/init.h>
55 #include <linux/blkdev.h>
56 #include <linux/delay.h>
57 #include <scsi/scsi_host.h>
58 #include <linux/ata.h>
59 #include <linux/libata.h>
60 #include <linux/platform_device.h>
61
62 #define DRV_NAME "pata_legacy"
63 #define DRV_VERSION "0.6.5"
64
65 #define NR_HOST 6
66
67 static int all;
68 module_param(all, int, 0444);
69 MODULE_PARM_DESC(all, "Grab all legacy port devices, even if PCI(0=off, 1=on)");
70
71 struct legacy_data {
72         unsigned long timing;
73         u8 clock[2];
74         u8 last;
75         int fast;
76         struct platform_device *platform_dev;
77
78 };
79
80 enum controller {
81         BIOS = 0,
82         SNOOP = 1,
83         PDC20230 = 2,
84         HT6560A = 3,
85         HT6560B = 4,
86         OPTI611A = 5,
87         OPTI46X = 6,
88         QDI6500 = 7,
89         QDI6580 = 8,
90         QDI6580DP = 9,          /* Dual channel mode is different */
91         W83759A = 10,
92
93         UNKNOWN = -1
94 };
95
96
97 struct legacy_probe {
98         unsigned char *name;
99         unsigned long port;
100         unsigned int irq;
101         unsigned int slot;
102         enum controller type;
103         unsigned long private;
104 };
105
106 struct legacy_controller {
107         const char *name;
108         struct ata_port_operations *ops;
109         unsigned int pio_mask;
110         unsigned int flags;
111         int (*setup)(struct platform_device *, struct legacy_probe *probe,
112                 struct legacy_data *data);
113 };
114
115 static int legacy_port[NR_HOST] = { 0x1f0, 0x170, 0x1e8, 0x168, 0x1e0, 0x160 };
116
117 static struct legacy_probe probe_list[NR_HOST];
118 static struct legacy_data legacy_data[NR_HOST];
119 static struct ata_host *legacy_host[NR_HOST];
120 static int nr_legacy_host;
121
122
123 static int probe_all;           /* Set to check all ISA port ranges */
124 static int ht6560a;             /* HT 6560A on primary 1, second 2, both 3 */
125 static int ht6560b;             /* HT 6560A on primary 1, second 2, both 3 */
126 static int opti82c611a;         /* Opti82c611A on primary 1, sec 2, both 3 */
127 static int opti82c46x;          /* Opti 82c465MV present(pri/sec autodetect) */
128 static int qdi;                 /* Set to probe QDI controllers */
129 static int winbond;             /* Set to probe Winbond controllers,
130                                         give I/O port if non standard */
131 static int autospeed;           /* Chip present which snoops speed changes */
132 static int pio_mask = 0x1F;     /* PIO range for autospeed devices */
133 static int iordy_mask = 0xFFFFFFFF;     /* Use iordy if available */
134
135 /**
136  *      legacy_probe_add        -       Add interface to probe list
137  *      @port: Controller port
138  *      @irq: IRQ number
139  *      @type: Controller type
140  *      @private: Controller specific info
141  *
142  *      Add an entry into the probe list for ATA controllers. This is used
143  *      to add the default ISA slots and then to build up the table
144  *      further according to other ISA/VLB/Weird device scans
145  *
146  *      An I/O port list is used to keep ordering stable and sane, as we
147  *      don't have any good way to talk about ordering otherwise
148  */
149
150 static int legacy_probe_add(unsigned long port, unsigned int irq,
151                                 enum controller type, unsigned long private)
152 {
153         struct legacy_probe *lp = &probe_list[0];
154         int i;
155         struct legacy_probe *free = NULL;
156
157         for (i = 0; i < NR_HOST; i++) {
158                 if (lp->port == 0 && free == NULL)
159                         free = lp;
160                 /* Matching port, or the correct slot for ordering */
161                 if (lp->port == port || legacy_port[i] == port) {
162                         free = lp;
163                         break;
164                 }
165                 lp++;
166         }
167         if (free == NULL) {
168                 printk(KERN_ERR "pata_legacy: Too many interfaces.\n");
169                 return -1;
170         }
171         /* Fill in the entry for later probing */
172         free->port = port;
173         free->irq = irq;
174         free->type = type;
175         free->private = private;
176         return 0;
177 }
178
179
180 /**
181  *      legacy_set_mode         -       mode setting
182  *      @link: IDE link
183  *      @unused: Device that failed when error is returned
184  *
185  *      Use a non standard set_mode function. We don't want to be tuned.
186  *
187  *      The BIOS configured everything. Our job is not to fiddle. Just use
188  *      whatever PIO the hardware is using and leave it at that. When we
189  *      get some kind of nice user driven API for control then we can
190  *      expand on this as per hdparm in the base kernel.
191  */
192
193 static int legacy_set_mode(struct ata_link *link, struct ata_device **unused)
194 {
195         struct ata_device *dev;
196
197         ata_link_for_each_dev(dev, link) {
198                 if (ata_dev_enabled(dev)) {
199                         ata_dev_printk(dev, KERN_INFO,
200                                                 "configured for PIO\n");
201                         dev->pio_mode = XFER_PIO_0;
202                         dev->xfer_mode = XFER_PIO_0;
203                         dev->xfer_shift = ATA_SHIFT_PIO;
204                         dev->flags |= ATA_DFLAG_PIO;
205                 }
206         }
207         return 0;
208 }
209
210 static struct scsi_host_template legacy_sht = {
211         ATA_PIO_SHT(DRV_NAME),
212 };
213
214 static const struct ata_port_operations legacy_base_port_ops = {
215         .inherits       = &ata_sff_port_ops,
216         .cable_detect   = ata_cable_40wire,
217 };
218
219 /*
220  *      These ops are used if the user indicates the hardware
221  *      snoops the commands to decide on the mode and handles the
222  *      mode selection "magically" itself. Several legacy controllers
223  *      do this. The mode range can be set if it is not 0x1F by setting
224  *      pio_mask as well.
225  */
226
227 static struct ata_port_operations simple_port_ops = {
228         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
229         .sff_data_xfer  = ata_sff_data_xfer_noirq,
230 };
231
232 static struct ata_port_operations legacy_port_ops = {
233         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
234         .sff_data_xfer  = ata_sff_data_xfer_noirq,
235         .set_mode       = legacy_set_mode,
236 };
237
238 /*
239  *      Promise 20230C and 20620 support
240  *
241  *      This controller supports PIO0 to PIO2. We set PIO timings
242  *      conservatively to allow for 50MHz Vesa Local Bus. The 20620 DMA
243  *      support is weird being DMA to controller and PIO'd to the host
244  *      and not supported.
245  */
246
247 static void pdc20230_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
248 {
249         int tries = 5;
250         int pio = adev->pio_mode - XFER_PIO_0;
251         u8 rt;
252         unsigned long flags;
253
254         /* Safe as UP only. Force I/Os to occur together */
255
256         local_irq_save(flags);
257
258         /* Unlock the control interface */
259         do {
260                 inb(0x1F5);
261                 outb(inb(0x1F2) | 0x80, 0x1F2);
262                 inb(0x1F2);
263                 inb(0x3F6);
264                 inb(0x3F6);
265                 inb(0x1F2);
266                 inb(0x1F2);
267         }
268         while ((inb(0x1F2) & 0x80) && --tries);
269
270         local_irq_restore(flags);
271
272         outb(inb(0x1F4) & 0x07, 0x1F4);
273
274         rt = inb(0x1F3);
275         rt &= 0x07 << (3 * adev->devno);
276         if (pio)
277                 rt |= (1 + 3 * pio) << (3 * adev->devno);
278
279         udelay(100);
280         outb(inb(0x1F2) | 0x01, 0x1F2);
281         udelay(100);
282         inb(0x1F5);
283
284 }
285
286 static unsigned int pdc_data_xfer_vlb(struct ata_device *dev,
287                         unsigned char *buf, unsigned int buflen, int rw)
288 {
289         if (ata_id_has_dword_io(dev->id)) {
290                 struct ata_port *ap = dev->link->ap;
291                 int slop = buflen & 3;
292                 unsigned long flags;
293
294                 local_irq_save(flags);
295
296                 /* Perform the 32bit I/O synchronization sequence */
297                 ioread8(ap->ioaddr.nsect_addr);
298                 ioread8(ap->ioaddr.nsect_addr);
299                 ioread8(ap->ioaddr.nsect_addr);
300
301                 /* Now the data */
302                 if (rw == READ)
303                         ioread32_rep(ap->ioaddr.data_addr, buf, buflen >> 2);
304                 else
305                         iowrite32_rep(ap->ioaddr.data_addr, buf, buflen >> 2);
306
307                 if (unlikely(slop)) {
308                         u32 pad;
309                         if (rw == READ) {
310                                 pad = cpu_to_le32(ioread32(ap->ioaddr.data_addr));
311                                 memcpy(buf + buflen - slop, &pad, slop);
312                         } else {
313                                 memcpy(&pad, buf + buflen - slop, slop);
314                                 iowrite32(le32_to_cpu(pad), ap->ioaddr.data_addr);
315                         }
316                         buflen += 4 - slop;
317                 }
318                 local_irq_restore(flags);
319         } else
320                 buflen = ata_sff_data_xfer_noirq(dev, buf, buflen, rw);
321
322         return buflen;
323 }
324
325 static struct ata_port_operations pdc20230_port_ops = {
326         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
327         .set_piomode    = pdc20230_set_piomode,
328         .sff_data_xfer  = pdc_data_xfer_vlb,
329 };
330
331 /*
332  *      Holtek 6560A support
333  *
334  *      This controller supports PIO0 to PIO2 (no IORDY even though higher
335  *      timings can be loaded).
336  */
337
338 static void ht6560a_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
339 {
340         u8 active, recover;
341         struct ata_timing t;
342
343         /* Get the timing data in cycles. For now play safe at 50Mhz */
344         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 20000, 1000);
345
346         active = clamp_val(t.active, 2, 15);
347         recover = clamp_val(t.recover, 4, 15);
348
349         inb(0x3E6);
350         inb(0x3E6);
351         inb(0x3E6);
352         inb(0x3E6);
353
354         iowrite8(recover << 4 | active, ap->ioaddr.device_addr);
355         ioread8(ap->ioaddr.status_addr);
356 }
357
358 static struct ata_port_operations ht6560a_port_ops = {
359         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
360         .set_piomode    = ht6560a_set_piomode,
361 };
362
363 /*
364  *      Holtek 6560B support
365  *
366  *      This controller supports PIO0 to PIO4. We honour the BIOS/jumper FIFO
367  *      setting unless we see an ATAPI device in which case we force it off.
368  *
369  *      FIXME: need to implement 2nd channel support.
370  */
371
372 static void ht6560b_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
373 {
374         u8 active, recover;
375         struct ata_timing t;
376
377         /* Get the timing data in cycles. For now play safe at 50Mhz */
378         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 20000, 1000);
379
380         active = clamp_val(t.active, 2, 15);
381         recover = clamp_val(t.recover, 2, 16);
382         recover &= 0x15;
383
384         inb(0x3E6);
385         inb(0x3E6);
386         inb(0x3E6);
387         inb(0x3E6);
388
389         iowrite8(recover << 4 | active, ap->ioaddr.device_addr);
390
391         if (adev->class != ATA_DEV_ATA) {
392                 u8 rconf = inb(0x3E6);
393                 if (rconf & 0x24) {
394                         rconf &= ~0x24;
395                         outb(rconf, 0x3E6);
396                 }
397         }
398         ioread8(ap->ioaddr.status_addr);
399 }
400
401 static struct ata_port_operations ht6560b_port_ops = {
402         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
403         .set_piomode    = ht6560b_set_piomode,
404 };
405
406 /*
407  *      Opti core chipset helpers
408  */
409
410 /**
411  *      opti_syscfg     -       read OPTI chipset configuration
412  *      @reg: Configuration register to read
413  *
414  *      Returns the value of an OPTI system board configuration register.
415  */
416
417 static u8 opti_syscfg(u8 reg)
418 {
419         unsigned long flags;
420         u8 r;
421
422         /* Uniprocessor chipset and must force cycles adjancent */
423         local_irq_save(flags);
424         outb(reg, 0x22);
425         r = inb(0x24);
426         local_irq_restore(flags);
427         return r;
428 }
429
430 /*
431  *      Opti 82C611A
432  *
433  *      This controller supports PIO0 to PIO3.
434  */
435
436 static void opti82c611a_set_piomode(struct ata_port *ap,
437                                                 struct ata_device *adev)
438 {
439         u8 active, recover, setup;
440         struct ata_timing t;
441         struct ata_device *pair = ata_dev_pair(adev);
442         int clock;
443         int khz[4] = { 50000, 40000, 33000, 25000 };
444         u8 rc;
445
446         /* Enter configuration mode */
447         ioread16(ap->ioaddr.error_addr);
448         ioread16(ap->ioaddr.error_addr);
449         iowrite8(3, ap->ioaddr.nsect_addr);
450
451         /* Read VLB clock strapping */
452         clock = 1000000000 / khz[ioread8(ap->ioaddr.lbah_addr) & 0x03];
453
454         /* Get the timing data in cycles */
455         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, clock, 1000);
456
457         /* Setup timing is shared */
458         if (pair) {
459                 struct ata_timing tp;
460                 ata_timing_compute(pair, pair->pio_mode, &tp, clock, 1000);
461
462                 ata_timing_merge(&t, &tp, &t, ATA_TIMING_SETUP);
463         }
464
465         active = clamp_val(t.active, 2, 17) - 2;
466         recover = clamp_val(t.recover, 1, 16) - 1;
467         setup = clamp_val(t.setup, 1, 4) - 1;
468
469         /* Select the right timing bank for write timing */
470         rc = ioread8(ap->ioaddr.lbal_addr);
471         rc &= 0x7F;
472         rc |= (adev->devno << 7);
473         iowrite8(rc, ap->ioaddr.lbal_addr);
474
475         /* Write the timings */
476         iowrite8(active << 4 | recover, ap->ioaddr.error_addr);
477
478         /* Select the right bank for read timings, also
479            load the shared timings for address */
480         rc = ioread8(ap->ioaddr.device_addr);
481         rc &= 0xC0;
482         rc |= adev->devno;      /* Index select */
483         rc |= (setup << 4) | 0x04;
484         iowrite8(rc, ap->ioaddr.device_addr);
485
486         /* Load the read timings */
487         iowrite8(active << 4 | recover, ap->ioaddr.data_addr);
488
489         /* Ensure the timing register mode is right */
490         rc = ioread8(ap->ioaddr.lbal_addr);
491         rc &= 0x73;
492         rc |= 0x84;
493         iowrite8(rc, ap->ioaddr.lbal_addr);
494
495         /* Exit command mode */
496         iowrite8(0x83,  ap->ioaddr.nsect_addr);
497 }
498
499
500 static struct ata_port_operations opti82c611a_port_ops = {
501         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
502         .set_piomode    = opti82c611a_set_piomode,
503 };
504
505 /*
506  *      Opti 82C465MV
507  *
508  *      This controller supports PIO0 to PIO3. Unlike the 611A the MVB
509  *      version is dual channel but doesn't have a lot of unique registers.
510  */
511
512 static void opti82c46x_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
513 {
514         u8 active, recover, setup;
515         struct ata_timing t;
516         struct ata_device *pair = ata_dev_pair(adev);
517         int clock;
518         int khz[4] = { 50000, 40000, 33000, 25000 };
519         u8 rc;
520         u8 sysclk;
521
522         /* Get the clock */
523         sysclk = opti_syscfg(0xAC) & 0xC0;      /* BIOS set */
524
525         /* Enter configuration mode */
526         ioread16(ap->ioaddr.error_addr);
527         ioread16(ap->ioaddr.error_addr);
528         iowrite8(3, ap->ioaddr.nsect_addr);
529
530         /* Read VLB clock strapping */
531         clock = 1000000000 / khz[sysclk];
532
533         /* Get the timing data in cycles */
534         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, clock, 1000);
535
536         /* Setup timing is shared */
537         if (pair) {
538                 struct ata_timing tp;
539                 ata_timing_compute(pair, pair->pio_mode, &tp, clock, 1000);
540
541                 ata_timing_merge(&t, &tp, &t, ATA_TIMING_SETUP);
542         }
543
544         active = clamp_val(t.active, 2, 17) - 2;
545         recover = clamp_val(t.recover, 1, 16) - 1;
546         setup = clamp_val(t.setup, 1, 4) - 1;
547
548         /* Select the right timing bank for write timing */
549         rc = ioread8(ap->ioaddr.lbal_addr);
550         rc &= 0x7F;
551         rc |= (adev->devno << 7);
552         iowrite8(rc, ap->ioaddr.lbal_addr);
553
554         /* Write the timings */
555         iowrite8(active << 4 | recover, ap->ioaddr.error_addr);
556
557         /* Select the right bank for read timings, also
558            load the shared timings for address */
559         rc = ioread8(ap->ioaddr.device_addr);
560         rc &= 0xC0;
561         rc |= adev->devno;      /* Index select */
562         rc |= (setup << 4) | 0x04;
563         iowrite8(rc, ap->ioaddr.device_addr);
564
565         /* Load the read timings */
566         iowrite8(active << 4 | recover, ap->ioaddr.data_addr);
567
568         /* Ensure the timing register mode is right */
569         rc = ioread8(ap->ioaddr.lbal_addr);
570         rc &= 0x73;
571         rc |= 0x84;
572         iowrite8(rc, ap->ioaddr.lbal_addr);
573
574         /* Exit command mode */
575         iowrite8(0x83,  ap->ioaddr.nsect_addr);
576
577         /* We need to know this for quad device on the MVB */
578         ap->host->private_data = ap;
579 }
580
581 /**
582  *      opt82c465mv_qc_issue            -       command issue
583  *      @qc: command pending
584  *
585  *      Called when the libata layer is about to issue a command. We wrap
586  *      this interface so that we can load the correct ATA timings. The
587  *      MVB has a single set of timing registers and these are shared
588  *      across channels. As there are two registers we really ought to
589  *      track the last two used values as a sort of register window. For
590  *      now we just reload on a channel switch. On the single channel
591  *      setup this condition never fires so we do nothing extra.
592  *
593  *      FIXME: dual channel needs ->serialize support
594  */
595
596 static unsigned int opti82c46x_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
597 {
598         struct ata_port *ap = qc->ap;
599         struct ata_device *adev = qc->dev;
600
601         /* If timings are set and for the wrong channel (2nd test is
602            due to a libata shortcoming and will eventually go I hope) */
603         if (ap->host->private_data != ap->host
604             && ap->host->private_data != NULL)
605                 opti82c46x_set_piomode(ap, adev);
606
607         return ata_sff_qc_issue(qc);
608 }
609
610 static struct ata_port_operations opti82c46x_port_ops = {
611         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
612         .set_piomode    = opti82c46x_set_piomode,
613         .qc_issue       = opti82c46x_qc_issue,
614 };
615
616 static void qdi6500_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
617 {
618         struct ata_timing t;
619         struct legacy_data *ld_qdi = ap->host->private_data;
620         int active, recovery;
621         u8 timing;
622
623         /* Get the timing data in cycles */
624         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 30303, 1000);
625
626         if (ld_qdi->fast) {
627                 active = 8 - clamp_val(t.active, 1, 8);
628                 recovery = 18 - clamp_val(t.recover, 3, 18);
629         } else {
630                 active = 9 - clamp_val(t.active, 2, 9);
631                 recovery = 15 - clamp_val(t.recover, 0, 15);
632         }
633         timing = (recovery << 4) | active | 0x08;
634
635         ld_qdi->clock[adev->devno] = timing;
636
637         outb(timing, ld_qdi->timing);
638 }
639
640 /**
641  *      qdi6580dp_set_piomode           -       PIO setup for dual channel
642  *      @ap: Port
643  *      @adev: Device
644  *      @irq: interrupt line
645  *
646  *      In dual channel mode the 6580 has one clock per channel and we have
647  *      to software clockswitch in qc_issue.
648  */
649
650 static void qdi6580dp_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
651 {
652         struct ata_timing t;
653         struct legacy_data *ld_qdi = ap->host->private_data;
654         int active, recovery;
655         u8 timing;
656
657         /* Get the timing data in cycles */
658         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 30303, 1000);
659
660         if (ld_qdi->fast) {
661                 active = 8 - clamp_val(t.active, 1, 8);
662                 recovery = 18 - clamp_val(t.recover, 3, 18);
663         } else {
664                 active = 9 - clamp_val(t.active, 2, 9);
665                 recovery = 15 - clamp_val(t.recover, 0, 15);
666         }
667         timing = (recovery << 4) | active | 0x08;
668
669         ld_qdi->clock[adev->devno] = timing;
670
671         outb(timing, ld_qdi->timing + 2 * ap->port_no);
672         /* Clear the FIFO */
673         if (adev->class != ATA_DEV_ATA)
674                 outb(0x5F, ld_qdi->timing + 3);
675 }
676
677 /**
678  *      qdi6580_set_piomode             -       PIO setup for single channel
679  *      @ap: Port
680  *      @adev: Device
681  *
682  *      In single channel mode the 6580 has one clock per device and we can
683  *      avoid the requirement to clock switch. We also have to load the timing
684  *      into the right clock according to whether we are master or slave.
685  */
686
687 static void qdi6580_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
688 {
689         struct ata_timing t;
690         struct legacy_data *ld_qdi = ap->host->private_data;
691         int active, recovery;
692         u8 timing;
693
694         /* Get the timing data in cycles */
695         ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 30303, 1000);
696
697         if (ld_qdi->fast) {
698                 active = 8 - clamp_val(t.active, 1, 8);
699                 recovery = 18 - clamp_val(t.recover, 3, 18);
700         } else {
701                 active = 9 - clamp_val(t.active, 2, 9);
702                 recovery = 15 - clamp_val(t.recover, 0, 15);
703         }
704         timing = (recovery << 4) | active | 0x08;
705         ld_qdi->clock[adev->devno] = timing;
706         outb(timing, ld_qdi->timing + 2 * adev->devno);
707         /* Clear the FIFO */
708         if (adev->class != ATA_DEV_ATA)
709                 outb(0x5F, ld_qdi->timing + 3);
710 }
711
712 /**
713  *      qdi_qc_issue            -       command issue
714  *      @qc: command pending
715  *
716  *      Called when the libata layer is about to issue a command. We wrap
717  *      this interface so that we can load the correct ATA timings.
718  */
719
720 static unsigned int qdi_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
721 {
722         struct ata_port *ap = qc->ap;
723         struct ata_device *adev = qc->dev;
724         struct legacy_data *ld_qdi = ap->host->private_data;
725
726         if (ld_qdi->clock[adev->devno] != ld_qdi->last) {
727                 if (adev->pio_mode) {
728                         ld_qdi->last = ld_qdi->clock[adev->devno];
729                         outb(ld_qdi->clock[adev->devno], ld_qdi->timing +
730                                                         2 * ap->port_no);
731                 }
732         }
733         return ata_sff_qc_issue(qc);
734 }
735
736 static unsigned int vlb32_data_xfer(struct ata_device *adev, unsigned char *buf,
737                                         unsigned int buflen, int rw)
738 {
739         struct ata_port *ap = adev->link->ap;
740         int slop = buflen & 3;
741
742         if (ata_id_has_dword_io(adev->id)) {
743                 if (rw == WRITE)
744                         iowrite32_rep(ap->ioaddr.data_addr, buf, buflen >> 2);
745                 else
746                         ioread32_rep(ap->ioaddr.data_addr, buf, buflen >> 2);
747
748                 if (unlikely(slop)) {
749                         u32 pad;
750                         if (rw == WRITE) {
751                                 memcpy(&pad, buf + buflen - slop, slop);
752                                 pad = le32_to_cpu(pad);
753                                 iowrite32(pad, ap->ioaddr.data_addr);
754                         } else {
755                                 pad = ioread32(ap->ioaddr.data_addr);
756                                 pad = cpu_to_le32(pad);
757                                 memcpy(buf + buflen - slop, &pad, slop);
758                         }
759                 }
760                 return (buflen + 3) & ~3;
761         } else
762                 return ata_sff_data_xfer(adev, buf, buflen, rw);
763 }
764
765 static int qdi_port(struct platform_device *dev,
766                         struct legacy_probe *lp, struct legacy_data *ld)
767 {
768         if (devm_request_region(&dev->dev, lp->private, 4, "qdi") == NULL)
769                 return -EBUSY;
770         ld->timing = lp->private;
771         return 0;
772 }
773
774 static struct ata_port_operations qdi6500_port_ops = {
775         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
776         .set_piomode    = qdi6500_set_piomode,
777         .qc_issue       = qdi_qc_issue,
778         .sff_data_xfer  = vlb32_data_xfer,
779 };
780
781 static struct ata_port_operations qdi6580_port_ops = {
782         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
783         .set_piomode    = qdi6580_set_piomode,
784         .sff_data_xfer  = vlb32_data_xfer,
785 };
786
787 static struct ata_port_operations qdi6580dp_port_ops = {
788         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
789         .set_piomode    = qdi6580dp_set_piomode,
790         .sff_data_xfer  = vlb32_data_xfer,
791 };
792
793 static DEFINE_SPINLOCK(winbond_lock);
794
795 static void winbond_writecfg(unsigned long port, u8 reg, u8 val)
796 {
797         unsigned long flags;
798         spin_lock_irqsave(&winbond_lock, flags);
799         outb(reg, port + 0x01);
800         outb(val, port + 0x02);
801         spin_unlock_irqrestore(&winbond_lock, flags);
802 }
803
804 static u8 winbond_readcfg(unsigned long port, u8 reg)
805 {
806         u8 val;
807
808         unsigned long flags;
809         spin_lock_irqsave(&winbond_lock, flags);
810         outb(reg, port + 0x01);
811         val = inb(port + 0x02);
812         spin_unlock_irqrestore(&winbond_lock, flags);
813
814         return val;
815 }
816
817 static void winbond_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
818 {
819         struct ata_timing t;
820         struct legacy_data *ld_winbond = ap->host->private_data;
821         int active, recovery;
822         u8 reg;
823         int timing = 0x88 + (ap->port_no * 4) + (adev->devno * 2);
824
825         reg = winbond_readcfg(ld_winbond->timing, 0x81);
826
827         /* Get the timing data in cycles */
828         if (reg & 0x40)         /* Fast VLB bus, assume 50MHz */
829                 ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 20000, 1000);
830         else
831                 ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &t, 30303, 1000);
832
833         active = (clamp_val(t.active, 3, 17) - 1) & 0x0F;
834         recovery = (clamp_val(t.recover, 1, 15) + 1) & 0x0F;
835         timing = (active << 4) | recovery;
836         winbond_writecfg(ld_winbond->timing, timing, reg);
837
838         /* Load the setup timing */
839
840         reg = 0x35;
841         if (adev->class != ATA_DEV_ATA)
842                 reg |= 0x08;    /* FIFO off */
843         if (!ata_pio_need_iordy(adev))
844                 reg |= 0x02;    /* IORDY off */
845         reg |= (clamp_val(t.setup, 0, 3) << 6);
846         winbond_writecfg(ld_winbond->timing, timing + 1, reg);
847 }
848
849 static int winbond_port(struct platform_device *dev,
850                         struct legacy_probe *lp, struct legacy_data *ld)
851 {
852         if (devm_request_region(&dev->dev, lp->private, 4, "winbond") == NULL)
853                 return -EBUSY;
854         ld->timing = lp->private;
855         return 0;
856 }
857
858 static struct ata_port_operations winbond_port_ops = {
859         .inherits       = &legacy_base_port_ops,
860         .set_piomode    = winbond_set_piomode,
861         .sff_data_xfer  = vlb32_data_xfer,
862 };
863
864 static struct legacy_controller controllers[] = {
865         {"BIOS",        &legacy_port_ops,       0x1F,
866                                                 ATA_FLAG_NO_IORDY,      NULL },
867         {"Snooping",    &simple_port_ops,       0x1F,
868                                                 0              ,        NULL },
869         {"PDC20230",    &pdc20230_port_ops,     0x7,
870                                                 ATA_FLAG_NO_IORDY,      NULL },
871         {"HT6560A",     &ht6560a_port_ops,      0x07,
872                                                 ATA_FLAG_NO_IORDY,      NULL },
873         {"HT6560B",     &ht6560b_port_ops,      0x1F,
874                                                 ATA_FLAG_NO_IORDY,      NULL },
875         {"OPTI82C611A", &opti82c611a_port_ops,  0x0F,
876                                                 0              ,        NULL },
877         {"OPTI82C46X",  &opti82c46x_port_ops,   0x0F,
878                                                 0              ,        NULL },
879         {"QDI6500",     &qdi6500_port_ops,      0x07,
880                                         ATA_FLAG_NO_IORDY,      qdi_port },
881         {"QDI6580",     &qdi6580_port_ops,      0x1F,
882                                         0              ,        qdi_port },
883         {"QDI6580DP",   &qdi6580dp_port_ops,    0x1F,
884                                         0              ,        qdi_port },
885         {"W83759A",     &winbond_port_ops,      0x1F,
886                                         0              ,        winbond_port }
887 };
888
889 /**
890  *      probe_chip_type         -       Discover controller
891  *      @probe: Probe entry to check
892  *
893  *      Probe an ATA port and identify the type of controller. We don't
894  *      check if the controller appears to be driveless at this point.
895  */
896
897 static __init int probe_chip_type(struct legacy_probe *probe)
898 {
899         int mask = 1 << probe->slot;
900
901         if (winbond && (probe->port == 0x1F0 || probe->port == 0x170)) {
902                 u8 reg = winbond_readcfg(winbond, 0x81);
903                 reg |= 0x80;    /* jumpered mode off */
904                 winbond_writecfg(winbond, 0x81, reg);
905                 reg = winbond_readcfg(winbond, 0x83);
906                 reg |= 0xF0;    /* local control */
907                 winbond_writecfg(winbond, 0x83, reg);
908                 reg = winbond_readcfg(winbond, 0x85);
909                 reg |= 0xF0;    /* programmable timing */
910                 winbond_writecfg(winbond, 0x85, reg);
911
912                 reg = winbond_readcfg(winbond, 0x81);
913
914                 if (reg & mask)
915                         return W83759A;
916         }
917         if (probe->port == 0x1F0) {
918                 unsigned long flags;
919                 local_irq_save(flags);
920                 /* Probes */
921                 outb(inb(0x1F2) | 0x80, 0x1F2);
922                 inb(0x1F5);
923                 inb(0x1F2);
924                 inb(0x3F6);
925                 inb(0x3F6);
926                 inb(0x1F2);
927                 inb(0x1F2);
928
929                 if ((inb(0x1F2) & 0x80) == 0) {
930                         /* PDC20230c or 20630 ? */
931                         printk(KERN_INFO  "PDC20230-C/20630 VLB ATA controller"
932                                                         " detected.\n");
933                         udelay(100);
934                         inb(0x1F5);
935                         local_irq_restore(flags);
936                         return PDC20230;
937                 } else {
938                         outb(0x55, 0x1F2);
939                         inb(0x1F2);
940                         inb(0x1F2);
941                         if (inb(0x1F2) == 0x00)
942                                 printk(KERN_INFO "PDC20230-B VLB ATA "
943                                                      "controller detected.\n");
944                         local_irq_restore(flags);
945                         return BIOS;
946                 }
947                 local_irq_restore(flags);
948         }
949
950         if (ht6560a & mask)
951                 return HT6560A;
952         if (ht6560b & mask)
953                 return HT6560B;
954         if (opti82c611a & mask)
955                 return OPTI611A;
956         if (opti82c46x & mask)
957                 return OPTI46X;
958         if (autospeed & mask)
959                 return SNOOP;
960         return BIOS;
961 }
962
963
964 /**
965  *      legacy_init_one         -       attach a legacy interface
966  *      @pl: probe record
967  *
968  *      Register an ISA bus IDE interface. Such interfaces are PIO and we
969  *      assume do not support IRQ sharing.
970  */
971
972 static __init int legacy_init_one(struct legacy_probe *probe)
973 {
974         struct legacy_controller *controller = &controllers[probe->type];
975         int pio_modes = controller->pio_mask;
976         unsigned long io = probe->port;
977         u32 mask = (1 << probe->slot);
978         struct ata_port_operations *ops = controller->ops;
979         struct legacy_data *ld = &legacy_data[probe->slot];
980         struct ata_host *host = NULL;
981         struct ata_port *ap;
982         struct platform_device *pdev;
983         struct ata_device *dev;
984         void __iomem *io_addr, *ctrl_addr;
985         u32 iordy = (iordy_mask & mask) ? 0: ATA_FLAG_NO_IORDY;
986         int ret;
987
988         iordy |= controller->flags;
989
990         pdev = platform_device_register_simple(DRV_NAME, probe->slot, NULL, 0);
991         if (IS_ERR(pdev))
992                 return PTR_ERR(pdev);
993
994         ret = -EBUSY;
995         if (devm_request_region(&pdev->dev, io, 8, "pata_legacy") == NULL ||
996             devm_request_region(&pdev->dev, io + 0x0206, 1,
997                                                         "pata_legacy") == NULL)
998                 goto fail;
999
1000         ret = -ENOMEM;
1001         io_addr = devm_ioport_map(&pdev->dev, io, 8);
1002         ctrl_addr = devm_ioport_map(&pdev->dev, io + 0x0206, 1);
1003         if (!io_addr || !ctrl_addr)
1004                 goto fail;
1005         if (controller->setup)
1006                 if (controller->setup(pdev, probe, ld) < 0)
1007                         goto fail;
1008         host = ata_host_alloc(&pdev->dev, 1);
1009         if (!host)
1010                 goto fail;
1011         ap = host->ports[0];
1012
1013         ap->ops = ops;
1014         ap->pio_mask = pio_modes;
1015         ap->flags |= ATA_FLAG_SLAVE_POSS | iordy;
1016         ap->ioaddr.cmd_addr = io_addr;
1017         ap->ioaddr.altstatus_addr = ctrl_addr;
1018         ap->ioaddr.ctl_addr = ctrl_addr;
1019         ata_sff_std_ports(&ap->ioaddr);
1020         ap->host->private_data = ld;
1021
1022         ata_port_desc(ap, "cmd 0x%lx ctl 0x%lx", io, io + 0x0206);
1023
1024         ret = ata_host_activate(host, probe->irq, ata_sff_interrupt, 0,
1025                                 &legacy_sht);
1026         if (ret)
1027                 goto fail;
1028         ld->platform_dev = pdev;
1029
1030         /* Nothing found means we drop the port as its probably not there */
1031
1032         ret = -ENODEV;
1033         ata_link_for_each_dev(dev, &ap->link) {
1034                 if (!ata_dev_absent(dev)) {
1035                         legacy_host[probe->slot] = host;
1036                         ld->platform_dev = pdev;
1037                         return 0;
1038                 }
1039         }
1040 fail:
1041         platform_device_unregister(pdev);
1042         return ret;
1043 }
1044
1045 /**
1046  *      legacy_check_special_cases      -       ATA special cases
1047  *      @p: PCI device to check
1048  *      @master: set this if we find an ATA master
1049  *      @master: set this if we find an ATA secondary
1050  *
1051  *      A small number of vendors implemented early PCI ATA interfaces
1052  *      on bridge logic without the ATA interface being PCI visible.
1053  *      Where we have a matching PCI driver we must skip the relevant
1054  *      device here. If we don't know about it then the legacy driver
1055  *      is the right driver anyway.
1056  */
1057
1058 static void __init legacy_check_special_cases(struct pci_dev *p, int *primary,
1059                                                                 int *secondary)
1060 {
1061         /* Cyrix CS5510 pre SFF MWDMA ATA on the bridge */
1062         if (p->vendor == 0x1078 && p->device == 0x0000) {
1063                 *primary = *secondary = 1;
1064                 return;
1065         }
1066         /* Cyrix CS5520 pre SFF MWDMA ATA on the bridge */
1067         if (p->vendor == 0x1078 && p->device == 0x0002) {
1068                 *primary = *secondary = 1;
1069                 return;
1070         }
1071         /* Intel MPIIX - PIO ATA on non PCI side of bridge */
1072         if (p->vendor == 0x8086 && p->device == 0x1234) {
1073                 u16 r;
1074                 pci_read_config_word(p, 0x6C, &r);
1075                 if (r & 0x8000) {
1076                         /* ATA port enabled */
1077                         if (r & 0x4000)
1078                                 *secondary = 1;
1079                         else
1080                                 *primary = 1;
1081                 }
1082                 return;
1083         }
1084 }
1085
1086 static __init void probe_opti_vlb(void)
1087 {
1088         /* If an OPTI 82C46X is present find out where the channels are */
1089         static const char *optis[4] = {
1090                 "3/463MV", "5MV",
1091                 "5MVA", "5MVB"
1092         };
1093         u8 chans = 1;
1094         u8 ctrl = (opti_syscfg(0x30) & 0xC0) >> 6;
1095
1096         opti82c46x = 3; /* Assume master and slave first */
1097         printk(KERN_INFO DRV_NAME ": Opti 82C46%s chipset support.\n",
1098                                                                 optis[ctrl]);
1099         if (ctrl == 3)
1100                 chans = (opti_syscfg(0x3F) & 0x20) ? 2 : 1;
1101         ctrl = opti_syscfg(0xAC);
1102         /* Check enabled and this port is the 465MV port. On the
1103            MVB we may have two channels */
1104         if (ctrl & 8) {
1105                 if (chans == 2) {
1106                         legacy_probe_add(0x1F0, 14, OPTI46X, 0);
1107                         legacy_probe_add(0x170, 15, OPTI46X, 0);
1108                 }
1109                 if (ctrl & 4)
1110                         legacy_probe_add(0x170, 15, OPTI46X, 0);
1111                 else
1112                         legacy_probe_add(0x1F0, 14, OPTI46X, 0);
1113         } else
1114                 legacy_probe_add(0x1F0, 14, OPTI46X, 0);
1115 }
1116
1117 static __init void qdi65_identify_port(u8 r, u8 res, unsigned long port)
1118 {
1119         static const unsigned long ide_port[2] = { 0x170, 0x1F0 };
1120         /* Check card type */
1121         if ((r & 0xF0) == 0xC0) {
1122                 /* QD6500: single channel */
1123                 if (r & 8)
1124                         /* Disabled ? */
1125                         return;
1126                 legacy_probe_add(ide_port[r & 0x01], 14 + (r & 0x01),
1127                                                                 QDI6500, port);
1128         }
1129         if (((r & 0xF0) == 0xA0) || (r & 0xF0) == 0x50) {
1130                 /* QD6580: dual channel */
1131                 if (!request_region(port + 2 , 2, "pata_qdi")) {
1132                         release_region(port, 2);
1133                         return;
1134                 }
1135                 res = inb(port + 3);
1136                 /* Single channel mode ? */
1137                 if (res & 1)
1138                         legacy_probe_add(ide_port[r & 0x01], 14 + (r & 0x01),
1139                                                                 QDI6580, port);
1140                 else { /* Dual channel mode */
1141                         legacy_probe_add(0x1F0, 14, QDI6580DP, port);
1142                         /* port + 0x02, r & 0x04 */
1143                         legacy_probe_add(0x170, 15, QDI6580DP, port + 2);
1144                 }
1145                 release_region(port + 2, 2);
1146         }
1147 }
1148
1149 static __init void probe_qdi_vlb(void)
1150 {
1151         unsigned long flags;
1152         static const unsigned long qd_port[2] = { 0x30, 0xB0 };
1153         int i;
1154
1155         /*
1156          *      Check each possible QD65xx base address
1157          */
1158
1159         for (i = 0; i < 2; i++) {
1160                 unsigned long port = qd_port[i];
1161                 u8 r, res;
1162
1163
1164                 if (request_region(port, 2, "pata_qdi")) {
1165                         /* Check for a card */
1166                         local_irq_save(flags);
1167                         /* I have no h/w that needs this delay but it
1168                            is present in the historic code */
1169                         r = inb(port);
1170                         udelay(1);
1171                         outb(0x19, port);
1172                         udelay(1);
1173                         res = inb(port);
1174                         udelay(1);
1175                         outb(r, port);
1176                         udelay(1);
1177                         local_irq_restore(flags);
1178
1179                         /* Fail */
1180                         if (res == 0x19) {
1181                                 release_region(port, 2);
1182                                 continue;
1183                         }
1184                         /* Passes the presence test */
1185                         r = inb(port + 1);
1186                         udelay(1);
1187                         /* Check port agrees with port set */
1188                         if ((r & 2) >> 1 == i)
1189                                 qdi65_identify_port(r, res, port);
1190                         release_region(port, 2);
1191                 }
1192         }
1193 }
1194
1195 /**
1196  *      legacy_init             -       attach legacy interfaces
1197  *
1198  *      Attach legacy IDE interfaces by scanning the usual IRQ/port suspects.
1199  *      Right now we do not scan the ide0 and ide1 address but should do so
1200  *      for non PCI systems or systems with no PCI IDE legacy mode devices.
1201  *      If you fix that note there are special cases to consider like VLB
1202  *      drivers and CS5510/20.
1203  */
1204
1205 static __init int legacy_init(void)
1206 {
1207         int i;
1208         int ct = 0;
1209         int primary = 0;
1210         int secondary = 0;
1211         int pci_present = 0;
1212         struct legacy_probe *pl = &probe_list[0];
1213         int slot = 0;
1214
1215         struct pci_dev *p = NULL;
1216
1217         for_each_pci_dev(p) {
1218                 int r;
1219                 /* Check for any overlap of the system ATA mappings. Native
1220                    mode controllers stuck on these addresses or some devices
1221                    in 'raid' mode won't be found by the storage class test */
1222                 for (r = 0; r < 6; r++) {
1223                         if (pci_resource_start(p, r) == 0x1f0)
1224                                 primary = 1;
1225                         if (pci_resource_start(p, r) == 0x170)
1226                                 secondary = 1;
1227                 }
1228                 /* Check for special cases */
1229                 legacy_check_special_cases(p, &primary, &secondary);
1230
1231                 /* If PCI bus is present then don't probe for tertiary
1232                    legacy ports */
1233                 pci_present = 1;
1234         }
1235
1236         if (winbond == 1)
1237                 winbond = 0x130;        /* Default port, alt is 1B0 */
1238
1239         if (primary == 0 || all)
1240                 legacy_probe_add(0x1F0, 14, UNKNOWN, 0);
1241         if (secondary == 0 || all)
1242                 legacy_probe_add(0x170, 15, UNKNOWN, 0);
1243
1244         if (probe_all || !pci_present) {
1245                 /* ISA/VLB extra ports */
1246                 legacy_probe_add(0x1E8, 11, UNKNOWN, 0);
1247                 legacy_probe_add(0x168, 10, UNKNOWN, 0);
1248                 legacy_probe_add(0x1E0, 8, UNKNOWN, 0);
1249                 legacy_probe_add(0x160, 12, UNKNOWN, 0);
1250         }
1251
1252         if (opti82c46x)
1253                 probe_opti_vlb();
1254         if (qdi)
1255                 probe_qdi_vlb();
1256
1257         for (i = 0; i < NR_HOST; i++, pl++) {
1258                 if (pl->port == 0)
1259                         continue;
1260                 if (pl->type == UNKNOWN)
1261                         pl->type = probe_chip_type(pl);
1262                 pl->slot = slot++;
1263                 if (legacy_init_one(pl) == 0)
1264                         ct++;
1265         }
1266         if (ct != 0)
1267                 return 0;
1268         return -ENODEV;
1269 }
1270
1271 static __exit void legacy_exit(void)
1272 {
1273         int i;
1274
1275         for (i = 0; i < nr_legacy_host; i++) {
1276                 struct legacy_data *ld = &legacy_data[i];
1277                 ata_host_detach(legacy_host[i]);
1278                 platform_device_unregister(ld->platform_dev);
1279         }
1280 }
1281
1282 MODULE_AUTHOR("Alan Cox");
1283 MODULE_DESCRIPTION("low-level driver for legacy ATA");
1284 MODULE_LICENSE("GPL");
1285 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
1286
1287 module_param(probe_all, int, 0);
1288 module_param(autospeed, int, 0);
1289 module_param(ht6560a, int, 0);
1290 module_param(ht6560b, int, 0);
1291 module_param(opti82c611a, int, 0);
1292 module_param(opti82c46x, int, 0);
1293 module_param(qdi, int, 0);
1294 module_param(pio_mask, int, 0);
1295 module_param(iordy_mask, int, 0);
1296
1297 module_init(legacy_init);
1298 module_exit(legacy_exit);