brd: support barriers
[linux-2.6] / drivers / ide / pdc202xx_new.c
1 /*
2  *  Promise TX2/TX4/TX2000/133 IDE driver
3  *
4  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *  as published by the Free Software Foundation; either version
7  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  *  Split from:
10  *  linux/drivers/ide/pdc202xx.c        Version 0.35    Mar. 30, 2002
11  *  Copyright (C) 1998-2002             Andre Hedrick <andre@linux-ide.org>
12  *  Copyright (C) 2005-2007             MontaVista Software, Inc.
13  *  Portions Copyright (C) 1999 Promise Technology, Inc.
14  *  Author: Frank Tiernan (frankt@promise.com)
15  *  Released under terms of General Public License
16  */
17
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/types.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/pci.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/ide.h>
25
26 #include <asm/io.h>
27
28 #ifdef CONFIG_PPC_PMAC
29 #include <asm/prom.h>
30 #include <asm/pci-bridge.h>
31 #endif
32
33 #define DRV_NAME "pdc202xx_new"
34
35 #undef DEBUG
36
37 #ifdef DEBUG
38 #define DBG(fmt, args...) printk("%s: " fmt, __func__, ## args)
39 #else
40 #define DBG(fmt, args...)
41 #endif
42
43 static const char *pdc_quirk_drives[] = {
44         "QUANTUM FIREBALLlct08 08",
45         "QUANTUM FIREBALLP KA6.4",
46         "QUANTUM FIREBALLP KA9.1",
47         "QUANTUM FIREBALLP LM20.4",
48         "QUANTUM FIREBALLP KX13.6",
49         "QUANTUM FIREBALLP KX20.5",
50         "QUANTUM FIREBALLP KX27.3",
51         "QUANTUM FIREBALLP LM20.5",
52         NULL
53 };
54
55 static u8 max_dma_rate(struct pci_dev *pdev)
56 {
57         u8 mode;
58
59         switch(pdev->device) {
60                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20277:
61                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20276:
62                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20275:
63                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20271:
64                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20269:
65                         mode = 4;
66                         break;
67                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20270:
68                 case PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20268:
69                         mode = 3;
70                         break;
71                 default:
72                         return 0;
73         }
74
75         return mode;
76 }
77
78 /**
79  * get_indexed_reg - Get indexed register
80  * @hwif: for the port address
81  * @index: index of the indexed register
82  */
83 static u8 get_indexed_reg(ide_hwif_t *hwif, u8 index)
84 {
85         u8 value;
86
87         outb(index, hwif->dma_base + 1);
88         value = inb(hwif->dma_base + 3);
89
90         DBG("index[%02X] value[%02X]\n", index, value);
91         return value;
92 }
93
94 /**
95  * set_indexed_reg - Set indexed register
96  * @hwif: for the port address
97  * @index: index of the indexed register
98  */
99 static void set_indexed_reg(ide_hwif_t *hwif, u8 index, u8 value)
100 {
101         outb(index, hwif->dma_base + 1);
102         outb(value, hwif->dma_base + 3);
103         DBG("index[%02X] value[%02X]\n", index, value);
104 }
105
106 /*
107  * ATA Timing Tables based on 133 MHz PLL output clock.
108  *
109  * If the PLL outputs 100 MHz clock, the ASIC hardware will set
110  * the timing registers automatically when "set features" command is
111  * issued to the device. However, if the PLL output clock is 133 MHz,
112  * the following tables must be used.
113  */
114 static struct pio_timing {
115         u8 reg0c, reg0d, reg13;
116 } pio_timings [] = {
117         { 0xfb, 0x2b, 0xac },   /* PIO mode 0, IORDY off, Prefetch off */
118         { 0x46, 0x29, 0xa4 },   /* PIO mode 1, IORDY off, Prefetch off */
119         { 0x23, 0x26, 0x64 },   /* PIO mode 2, IORDY off, Prefetch off */
120         { 0x27, 0x0d, 0x35 },   /* PIO mode 3, IORDY on,  Prefetch off */
121         { 0x23, 0x09, 0x25 },   /* PIO mode 4, IORDY on,  Prefetch off */
122 };
123
124 static struct mwdma_timing {
125         u8 reg0e, reg0f;
126 } mwdma_timings [] = {
127         { 0xdf, 0x5f },         /* MWDMA mode 0 */
128         { 0x6b, 0x27 },         /* MWDMA mode 1 */
129         { 0x69, 0x25 },         /* MWDMA mode 2 */
130 };
131
132 static struct udma_timing {
133         u8 reg10, reg11, reg12;
134 } udma_timings [] = {
135         { 0x4a, 0x0f, 0xd5 },   /* UDMA mode 0 */
136         { 0x3a, 0x0a, 0xd0 },   /* UDMA mode 1 */
137         { 0x2a, 0x07, 0xcd },   /* UDMA mode 2 */
138         { 0x1a, 0x05, 0xcd },   /* UDMA mode 3 */
139         { 0x1a, 0x03, 0xcd },   /* UDMA mode 4 */
140         { 0x1a, 0x02, 0xcb },   /* UDMA mode 5 */
141         { 0x1a, 0x01, 0xcb },   /* UDMA mode 6 */
142 };
143
144 static void pdcnew_set_dma_mode(ide_drive_t *drive, const u8 speed)
145 {
146         ide_hwif_t *hwif        = drive->hwif;
147         struct pci_dev *dev     = to_pci_dev(hwif->dev);
148         u8 adj                  = (drive->dn & 1) ? 0x08 : 0x00;
149
150         /*
151          * IDE core issues SETFEATURES_XFER to the drive first (thanks to
152          * IDE_HFLAG_POST_SET_MODE in ->host_flags).  PDC202xx hardware will
153          * automatically set the timing registers based on 100 MHz PLL output.
154          *
155          * As we set up the PLL to output 133 MHz for UltraDMA/133 capable
156          * chips, we must override the default register settings...
157          */
158         if (max_dma_rate(dev) == 4) {
159                 u8 mode = speed & 0x07;
160
161                 if (speed >= XFER_UDMA_0) {
162                         set_indexed_reg(hwif, 0x10 + adj,
163                                         udma_timings[mode].reg10);
164                         set_indexed_reg(hwif, 0x11 + adj,
165                                         udma_timings[mode].reg11);
166                         set_indexed_reg(hwif, 0x12 + adj,
167                                         udma_timings[mode].reg12);
168                 } else {
169                         set_indexed_reg(hwif, 0x0e + adj,
170                                         mwdma_timings[mode].reg0e);
171                         set_indexed_reg(hwif, 0x0f + adj,
172                                         mwdma_timings[mode].reg0f);
173                 }
174         } else if (speed == XFER_UDMA_2) {
175                 /* Set tHOLD bit to 0 if using UDMA mode 2 */
176                 u8 tmp = get_indexed_reg(hwif, 0x10 + adj);
177
178                 set_indexed_reg(hwif, 0x10 + adj, tmp & 0x7f);
179         }
180 }
181
182 static void pdcnew_set_pio_mode(ide_drive_t *drive, const u8 pio)
183 {
184         ide_hwif_t *hwif = drive->hwif;
185         struct pci_dev *dev = to_pci_dev(hwif->dev);
186         u8 adj = (drive->dn & 1) ? 0x08 : 0x00;
187
188         if (max_dma_rate(dev) == 4) {
189                 set_indexed_reg(hwif, 0x0c + adj, pio_timings[pio].reg0c);
190                 set_indexed_reg(hwif, 0x0d + adj, pio_timings[pio].reg0d);
191                 set_indexed_reg(hwif, 0x13 + adj, pio_timings[pio].reg13);
192         }
193 }
194
195 static u8 pdcnew_cable_detect(ide_hwif_t *hwif)
196 {
197         if (get_indexed_reg(hwif, 0x0b) & 0x04)
198                 return ATA_CBL_PATA40;
199         else
200                 return ATA_CBL_PATA80;
201 }
202
203 static void pdcnew_quirkproc(ide_drive_t *drive)
204 {
205         const char **list, *m = (char *)&drive->id[ATA_ID_PROD];
206
207         for (list = pdc_quirk_drives; *list != NULL; list++)
208                 if (strstr(m, *list) != NULL) {
209                         drive->quirk_list = 2;
210                         return;
211                 }
212
213         drive->quirk_list = 0;
214 }
215
216 static void pdcnew_reset(ide_drive_t *drive)
217 {
218         /*
219          * Deleted this because it is redundant from the caller.
220          */
221         printk(KERN_WARNING "pdc202xx_new: %s channel reset.\n",
222                 drive->hwif->channel ? "Secondary" : "Primary");
223 }
224
225 /**
226  * read_counter - Read the byte count registers
227  * @dma_base: for the port address
228  */
229 static long read_counter(u32 dma_base)
230 {
231         u32  pri_dma_base = dma_base, sec_dma_base = dma_base + 0x08;
232         u8   cnt0, cnt1, cnt2, cnt3;
233         long count = 0, last;
234         int  retry = 3;
235
236         do {
237                 last = count;
238
239                 /* Read the current count */
240                 outb(0x20, pri_dma_base + 0x01);
241                 cnt0 = inb(pri_dma_base + 0x03);
242                 outb(0x21, pri_dma_base + 0x01);
243                 cnt1 = inb(pri_dma_base + 0x03);
244                 outb(0x20, sec_dma_base + 0x01);
245                 cnt2 = inb(sec_dma_base + 0x03);
246                 outb(0x21, sec_dma_base + 0x01);
247                 cnt3 = inb(sec_dma_base + 0x03);
248
249                 count = (cnt3 << 23) | (cnt2 << 15) | (cnt1 << 8) | cnt0;
250
251                 /*
252                  * The 30-bit decrementing counter is read in 4 pieces.
253                  * Incorrect value may be read when the most significant bytes
254                  * are changing...
255                  */
256         } while (retry-- && (((last ^ count) & 0x3fff8000) || last < count));
257
258         DBG("cnt0[%02X] cnt1[%02X] cnt2[%02X] cnt3[%02X]\n",
259                   cnt0, cnt1, cnt2, cnt3);
260
261         return count;
262 }
263
264 /**
265  * detect_pll_input_clock - Detect the PLL input clock in Hz.
266  * @dma_base: for the port address
267  * E.g. 16949000 on 33 MHz PCI bus, i.e. half of the PCI clock.
268  */
269 static long detect_pll_input_clock(unsigned long dma_base)
270 {
271         struct timeval start_time, end_time;
272         long start_count, end_count;
273         long pll_input, usec_elapsed;
274         u8 scr1;
275
276         start_count = read_counter(dma_base);
277         do_gettimeofday(&start_time);
278
279         /* Start the test mode */
280         outb(0x01, dma_base + 0x01);
281         scr1 = inb(dma_base + 0x03);
282         DBG("scr1[%02X]\n", scr1);
283         outb(scr1 | 0x40, dma_base + 0x03);
284
285         /* Let the counter run for 10 ms. */
286         mdelay(10);
287
288         end_count = read_counter(dma_base);
289         do_gettimeofday(&end_time);
290
291         /* Stop the test mode */
292         outb(0x01, dma_base + 0x01);
293         scr1 = inb(dma_base + 0x03);
294         DBG("scr1[%02X]\n", scr1);
295         outb(scr1 & ~0x40, dma_base + 0x03);
296
297         /*
298          * Calculate the input clock in Hz
299          * (the clock counter is 30 bit wide and counts down)
300          */
301         usec_elapsed = (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) * 1000000 +
302                 (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec);
303         pll_input = ((start_count - end_count) & 0x3fffffff) / 10 *
304                 (10000000 / usec_elapsed);
305
306         DBG("start[%ld] end[%ld]\n", start_count, end_count);
307
308         return pll_input;
309 }
310
311 #ifdef CONFIG_PPC_PMAC
312 static void apple_kiwi_init(struct pci_dev *pdev)
313 {
314         struct device_node *np = pci_device_to_OF_node(pdev);
315         u8 conf;
316
317         if (np == NULL || !of_device_is_compatible(np, "kiwi-root"))
318                 return;
319
320         if (pdev->revision >= 0x03) {
321                 /* Setup chip magic config stuff (from darwin) */
322                 pci_read_config_byte (pdev, 0x40, &conf);
323                 pci_write_config_byte(pdev, 0x40, (conf | 0x01));
324         }
325 }
326 #endif /* CONFIG_PPC_PMAC */
327
328 static int init_chipset_pdcnew(struct pci_dev *dev)
329 {
330         const char *name = DRV_NAME;
331         unsigned long dma_base = pci_resource_start(dev, 4);
332         unsigned long sec_dma_base = dma_base + 0x08;
333         long pll_input, pll_output, ratio;
334         int f, r;
335         u8 pll_ctl0, pll_ctl1;
336
337         if (dma_base == 0)
338                 return -EFAULT;
339
340 #ifdef CONFIG_PPC_PMAC
341         apple_kiwi_init(dev);
342 #endif
343
344         /* Calculate the required PLL output frequency */
345         switch(max_dma_rate(dev)) {
346                 case 4: /* it's 133 MHz for Ultra133 chips */
347                         pll_output = 133333333;
348                         break;
349                 case 3: /* and  100 MHz for Ultra100 chips */
350                 default:
351                         pll_output = 100000000;
352                         break;
353         }
354
355         /*
356          * Detect PLL input clock.
357          * On some systems, where PCI bus is running at non-standard clock rate
358          * (e.g. 25 or 40 MHz), we have to adjust the cycle time.
359          * PDC20268 and newer chips employ PLL circuit to help correct timing
360          * registers setting.
361          */
362         pll_input = detect_pll_input_clock(dma_base);
363         printk(KERN_INFO "%s %s: PLL input clock is %ld kHz\n",
364                 name, pci_name(dev), pll_input / 1000);
365
366         /* Sanity check */
367         if (unlikely(pll_input < 5000000L || pll_input > 70000000L)) {
368                 printk(KERN_ERR "%s %s: Bad PLL input clock %ld Hz, giving up!"
369                         "\n", name, pci_name(dev), pll_input);
370                 goto out;
371         }
372
373 #ifdef DEBUG
374         DBG("pll_output is %ld Hz\n", pll_output);
375
376         /* Show the current clock value of PLL control register
377          * (maybe already configured by the BIOS)
378          */
379         outb(0x02, sec_dma_base + 0x01);
380         pll_ctl0 = inb(sec_dma_base + 0x03);
381         outb(0x03, sec_dma_base + 0x01);
382         pll_ctl1 = inb(sec_dma_base + 0x03);
383
384         DBG("pll_ctl[%02X][%02X]\n", pll_ctl0, pll_ctl1);
385 #endif
386
387         /*
388          * Calculate the ratio of F, R and NO
389          * POUT = (F + 2) / (( R + 2) * NO)
390          */
391         ratio = pll_output / (pll_input / 1000);
392         if (ratio < 8600L) { /* 8.6x */
393                 /* Using NO = 0x01, R = 0x0d */
394                 r = 0x0d;
395         } else if (ratio < 12900L) { /* 12.9x */
396                 /* Using NO = 0x01, R = 0x08 */
397                 r = 0x08;
398         } else if (ratio < 16100L) { /* 16.1x */
399                 /* Using NO = 0x01, R = 0x06 */
400                 r = 0x06;
401         } else if (ratio < 64000L) { /* 64x */
402                 r = 0x00;
403         } else {
404                 /* Invalid ratio */
405                 printk(KERN_ERR "%s %s: Bad ratio %ld, giving up!\n",
406                         name, pci_name(dev), ratio);
407                 goto out;
408         }
409
410         f = (ratio * (r + 2)) / 1000 - 2;
411
412         DBG("F[%d] R[%d] ratio*1000[%ld]\n", f, r, ratio);
413
414         if (unlikely(f < 0 || f > 127)) {
415                 /* Invalid F */
416                 printk(KERN_ERR "%s %s: F[%d] invalid!\n",
417                         name, pci_name(dev), f);
418                 goto out;
419         }
420
421         pll_ctl0 = (u8) f;
422         pll_ctl1 = (u8) r;
423
424         DBG("Writing pll_ctl[%02X][%02X]\n", pll_ctl0, pll_ctl1);
425
426         outb(0x02,     sec_dma_base + 0x01);
427         outb(pll_ctl0, sec_dma_base + 0x03);
428         outb(0x03,     sec_dma_base + 0x01);
429         outb(pll_ctl1, sec_dma_base + 0x03);
430
431         /* Wait the PLL circuit to be stable */
432         mdelay(30);
433
434 #ifdef DEBUG
435         /*
436          *  Show the current clock value of PLL control register
437          */
438         outb(0x02, sec_dma_base + 0x01);
439         pll_ctl0 = inb(sec_dma_base + 0x03);
440         outb(0x03, sec_dma_base + 0x01);
441         pll_ctl1 = inb(sec_dma_base + 0x03);
442
443         DBG("pll_ctl[%02X][%02X]\n", pll_ctl0, pll_ctl1);
444 #endif
445
446  out:
447         return 0;
448 }
449
450 static struct pci_dev * __devinit pdc20270_get_dev2(struct pci_dev *dev)
451 {
452         struct pci_dev *dev2;
453
454         dev2 = pci_get_slot(dev->bus, PCI_DEVFN(PCI_SLOT(dev->devfn) + 1,
455                                                 PCI_FUNC(dev->devfn)));
456
457         if (dev2 &&
458             dev2->vendor == dev->vendor &&
459             dev2->device == dev->device) {
460
461                 if (dev2->irq != dev->irq) {
462                         dev2->irq = dev->irq;
463                         printk(KERN_INFO DRV_NAME " %s: PCI config space "
464                                 "interrupt fixed\n", pci_name(dev));
465                 }
466
467                 return dev2;
468         }
469
470         return NULL;
471 }
472
473 static const struct ide_port_ops pdcnew_port_ops = {
474         .set_pio_mode           = pdcnew_set_pio_mode,
475         .set_dma_mode           = pdcnew_set_dma_mode,
476         .quirkproc              = pdcnew_quirkproc,
477         .resetproc              = pdcnew_reset,
478         .cable_detect           = pdcnew_cable_detect,
479 };
480
481 #define DECLARE_PDCNEW_DEV(udma) \
482         { \
483                 .name           = DRV_NAME, \
484                 .init_chipset   = init_chipset_pdcnew, \
485                 .port_ops       = &pdcnew_port_ops, \
486                 .host_flags     = IDE_HFLAG_POST_SET_MODE | \
487                                   IDE_HFLAG_ERROR_STOPS_FIFO | \
488                                   IDE_HFLAG_OFF_BOARD, \
489                 .pio_mask       = ATA_PIO4, \
490                 .mwdma_mask     = ATA_MWDMA2, \
491                 .udma_mask      = udma, \
492         }
493
494 static const struct ide_port_info pdcnew_chipsets[] __devinitdata = {
495         /* 0: PDC202{68,70} */          DECLARE_PDCNEW_DEV(ATA_UDMA5),
496         /* 1: PDC202{69,71,75,76,77} */ DECLARE_PDCNEW_DEV(ATA_UDMA6),
497 };
498
499 /**
500  *      pdc202new_init_one      -       called when a pdc202xx is found
501  *      @dev: the pdc202new device
502  *      @id: the matching pci id
503  *
504  *      Called when the PCI registration layer (or the IDE initialization)
505  *      finds a device matching our IDE device tables.
506  */
507  
508 static int __devinit pdc202new_init_one(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
509 {
510         const struct ide_port_info *d = &pdcnew_chipsets[id->driver_data];
511         struct pci_dev *bridge = dev->bus->self;
512
513         if (dev->device == PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20270 && bridge &&
514             bridge->vendor == PCI_VENDOR_ID_DEC &&
515             bridge->device == PCI_DEVICE_ID_DEC_21150) {
516                 struct pci_dev *dev2;
517
518                 if (PCI_SLOT(dev->devfn) & 2)
519                         return -ENODEV;
520
521                 dev2 = pdc20270_get_dev2(dev);
522
523                 if (dev2) {
524                         int ret = ide_pci_init_two(dev, dev2, d, NULL);
525                         if (ret < 0)
526                                 pci_dev_put(dev2);
527                         return ret;
528                 }
529         }
530
531         if (dev->device == PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20276 && bridge &&
532             bridge->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL &&
533             (bridge->device == PCI_DEVICE_ID_INTEL_I960 ||
534              bridge->device == PCI_DEVICE_ID_INTEL_I960RM)) {
535                 printk(KERN_INFO DRV_NAME " %s: attached to I2O RAID controller,"
536                         " skipping\n", pci_name(dev));
537                 return -ENODEV;
538         }
539
540         return ide_pci_init_one(dev, d, NULL);
541 }
542
543 static void __devexit pdc202new_remove(struct pci_dev *dev)
544 {
545         struct ide_host *host = pci_get_drvdata(dev);
546         struct pci_dev *dev2 = host->dev[1] ? to_pci_dev(host->dev[1]) : NULL;
547
548         ide_pci_remove(dev);
549         pci_dev_put(dev2);
550 }
551
552 static const struct pci_device_id pdc202new_pci_tbl[] = {
553         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20268), 0 },
554         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20269), 1 },
555         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20270), 0 },
556         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20271), 1 },
557         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20275), 1 },
558         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20276), 1 },
559         { PCI_VDEVICE(PROMISE, PCI_DEVICE_ID_PROMISE_20277), 1 },
560         { 0, },
561 };
562 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pdc202new_pci_tbl);
563
564 static struct pci_driver pdc202new_pci_driver = {
565         .name           = "Promise_IDE",
566         .id_table       = pdc202new_pci_tbl,
567         .probe          = pdc202new_init_one,
568         .remove         = __devexit_p(pdc202new_remove),
569         .suspend        = ide_pci_suspend,
570         .resume         = ide_pci_resume,
571 };
572
573 static int __init pdc202new_ide_init(void)
574 {
575         return ide_pci_register_driver(&pdc202new_pci_driver);
576 }
577
578 static void __exit pdc202new_ide_exit(void)
579 {
580         pci_unregister_driver(&pdc202new_pci_driver);
581 }
582
583 module_init(pdc202new_ide_init);
584 module_exit(pdc202new_ide_exit);
585
586 MODULE_AUTHOR("Andre Hedrick, Frank Tiernan");
587 MODULE_DESCRIPTION("PCI driver module for Promise PDC20268 and higher");
588 MODULE_LICENSE("GPL");