git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - drivers/ata/pata_optidma.c

   1 /*
   2  * pata_optidma.c       - Opti DMA PATA for new ATA layer
   3  *                        (C) 2006 Red Hat Inc
   4  *                        Alan Cox <alan@redhat.com>
   5  *
   6  *      The Opti DMA controllers are related to the older PIO PCI controllers
   7  *      and indeed the VLB ones. The main differences are that the timing
   8  *      numbers are now based off PCI clocks not VLB and differ, and that
   9  *      MWDMA is supported.
  10  *
  11  *      This driver should support Viper-N+, FireStar, FireStar Plus.
  12  *
  13  *      These devices support virtual DMA for read (aka the CS5520). Later
  14  *      chips support UDMA33, but only if the rest of the board logic does,
  15  *      so you have to get this right. We don't support the virtual DMA
  16  *      but we do handle UDMA.
  17  *
  18  *      Bits that are worth knowing
  19  *              Most control registers are shadowed into I/O registers
  20  *              0x1F5 bit 0 tells you if the PCI/VLB clock is 33 or 25Mhz
  21  *              Virtual DMA registers *move* between rev 0x02 and rev 0x10
  22  *              UDMA requires a 66MHz FSB
  23  *
  24  */
  25
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/pci.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <linux/blkdev.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <scsi/scsi_host.h>
  33 #include <linux/libata.h>
  34
  35 #define DRV_NAME "pata_optidma"
  36 #define DRV_VERSION "0.3.2"
  37
  38 enum {
  39         READ_REG        = 0,    /* index of Read cycle timing register */
  40         WRITE_REG       = 1,    /* index of Write cycle timing register */
  41         CNTRL_REG       = 3,    /* index of Control register */
  42         STRAP_REG       = 5,    /* index of Strap register */
  43         MISC_REG        = 6     /* index of Miscellaneous register */
  44 };
  45
  46 static int pci_clock;   /* 0 = 33 1 = 25 */
  47
  48 /**
  49  *      optidma_pre_reset               -       probe begin
  50  *      @ap: ATA port
  51  *
  52  *      Set up cable type and use generic probe init
  53  */
  54
  55 static int optidma_pre_reset(struct ata_port *ap)
  56 {
  57         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
  58         static const struct pci_bits optidma_enable_bits = {
  59                 0x40, 1, 0x08, 0x00
  60         };
  61
  62         if (ap->port_no && !pci_test_config_bits(pdev, &optidma_enable_bits))
  63                 return -ENOENT;
  64
  65         return ata_std_prereset(ap);
  66 }
  67
  68 /**
  69  *      optidma_probe_reset             -       probe reset
  70  *      @ap: ATA port
  71  *
  72  *      Perform the ATA probe and bus reset sequence plus specific handling
  73  *      for this hardware. The Opti needs little handling - we have no UDMA66
  74  *      capability that needs cable detection. All we must do is check the port
  75  *      is enabled.
  76  */
  77
  78 static void optidma_error_handler(struct ata_port *ap)
  79 {
  80         ata_bmdma_drive_eh(ap, optidma_pre_reset, ata_std_softreset, NULL, ata_std_postreset);
  81 }
  82
  83 /**
  84  *      optidma_unlock          -       unlock control registers
  85  *      @ap: ATA port
  86  *
  87  *      Unlock the control register block for this adapter. Registers must not
  88  *      be unlocked in a situation where libata might look at them.
  89  */
  90
  91 static void optidma_unlock(struct ata_port *ap)
  92 {
  93         void __iomem *regio = ap->ioaddr.cmd_addr;
  94
  95         /* These 3 unlock the control register access */
  96         ioread16(regio + 1);
  97         ioread16(regio + 1);
  98         iowrite8(3, regio + 2);
  99 }
 100
 101 /**
 102  *      optidma_lock            -       issue temporary relock
 103  *      @ap: ATA port
 104  *
 105  *      Re-lock the configuration register settings.
 106  */
 107
 108 static void optidma_lock(struct ata_port *ap)
 109 {
 110         void __iomem *regio = ap->ioaddr.cmd_addr;
 111
 112         /* Relock */
 113         iowrite8(0x83, regio + 2);
 114 }
 115
 116 /**
 117  *      optidma_mode_setup      -       set mode data
 118  *      @ap: ATA interface
 119  *      @adev: ATA device
 120  *      @mode: Mode to set
 121  *
 122  *      Called to do the DMA or PIO mode setup. Timing numbers are all
 123  *      pre computed to keep the code clean. There are two tables depending
 124  *      on the hardware clock speed.
 125  *
 126  *      WARNING: While we do this the IDE registers vanish. If we take an
 127  *      IRQ here we depend on the host set locking to avoid catastrophe.
 128  */
 129
 130 static void optidma_mode_setup(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev, u8 mode)
 131 {
 132         struct ata_device *pair = ata_dev_pair(adev);
 133         int pio = adev->pio_mode - XFER_PIO_0;
 134         int dma = adev->dma_mode - XFER_MW_DMA_0;
 135         void __iomem *regio = ap->ioaddr.cmd_addr;
 136         u8 addr;
 137
 138         /* Address table precomputed with a DCLK of 2 */
 139         static const u8 addr_timing[2][5] = {
 140                 { 0x30, 0x20, 0x20, 0x10, 0x10 },
 141                 { 0x20, 0x20, 0x10, 0x10, 0x10 }
 142         };
 143         static const u8 data_rec_timing[2][5] = {
 144                 { 0x59, 0x46, 0x30, 0x20, 0x20 },
 145                 { 0x46, 0x32, 0x20, 0x20, 0x10 }
 146         };
 147         static const u8 dma_data_rec_timing[2][3] = {
 148                 { 0x76, 0x20, 0x20 },
 149                 { 0x54, 0x20, 0x10 }
 150         };
 151
 152         /* Switch from IDE to control mode */
 153         optidma_unlock(ap);
 154
 155
 156         /*
 157          *      As with many controllers the address setup time is shared
 158          *      and must suit both devices if present. FIXME: Check if we
 159          *      need to look at slowest of PIO/DMA mode of either device
 160          */
 161
 162         if (mode >= XFER_MW_DMA_0)
 163                 addr = 0;
 164         else
 165                 addr = addr_timing[pci_clock][pio];
 166
 167         if (pair) {
 168                 u8 pair_addr;
 169                 /* Hardware constraint */
 170                 if (pair->dma_mode)
 171                         pair_addr = 0;
 172                 else
 173                         pair_addr = addr_timing[pci_clock][pair->pio_mode - XFER_PIO_0];
 174                 if (pair_addr > addr)
 175                         addr = pair_addr;
 176         }
 177
 178         /* Commence primary programming sequence */
 179         /* First we load the device number into the timing select */
 180         iowrite8(adev->devno, regio + MISC_REG);
 181         /* Now we load the data timings into read data/write data */
 182         if (mode < XFER_MW_DMA_0) {
 183                 iowrite8(data_rec_timing[pci_clock][pio], regio + READ_REG);
 184                 iowrite8(data_rec_timing[pci_clock][pio], regio + WRITE_REG);
 185         } else if (mode < XFER_UDMA_0) {
 186                 iowrite8(dma_data_rec_timing[pci_clock][dma], regio + READ_REG);
 187                 iowrite8(dma_data_rec_timing[pci_clock][dma], regio + WRITE_REG);
 188         }
 189         /* Finally we load the address setup into the misc register */
 190         iowrite8(addr | adev->devno, regio + MISC_REG);
 191
 192         /* Programming sequence complete, timing 0 dev 0, timing 1 dev 1 */
 193         iowrite8(0x85, regio + CNTRL_REG);
 194
 195         /* Switch back to IDE mode */
 196         optidma_lock(ap);
 197
 198         /* Note: at this point our programming is incomplete. We are
 199            not supposed to program PCI 0x43 "things we hacked onto the chip"
 200            until we've done both sets of PIO/DMA timings */
 201 }
 202
 203 /**
 204  *      optiplus_mode_setup     -       DMA setup for Firestar Plus
 205  *      @ap: ATA port
 206  *      @adev: device
 207  *      @mode: desired mode
 208  *
 209  *      The Firestar plus has additional UDMA functionality for UDMA0-2 and
 210  *      requires we do some additional work. Because the base work we must do
 211  *      is mostly shared we wrap the Firestar setup functionality in this
 212  *      one
 213  */
 214
 215 static void optiplus_mode_setup(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev, u8 mode)
 216 {
 217         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
 218         u8 udcfg;
 219         u8 udslave;
 220         int dev2 = 2 * adev->devno;
 221         int unit = 2 * ap->port_no + adev->devno;
 222         int udma = mode - XFER_UDMA_0;
 223
 224         pci_read_config_byte(pdev, 0x44, &udcfg);
 225         if (mode <= XFER_UDMA_0) {
 226                 udcfg &= ~(1 << unit);
 227                 optidma_mode_setup(ap, adev, adev->dma_mode);
 228         } else {
 229                 udcfg |=  (1 << unit);
 230                 if (ap->port_no) {
 231                         pci_read_config_byte(pdev, 0x45, &udslave);
 232                         udslave &= ~(0x03 << dev2);
 233                         udslave |= (udma << dev2);
 234                         pci_write_config_byte(pdev, 0x45, udslave);
 235                 } else {
 236                         udcfg &= ~(0x30 << dev2);
 237                         udcfg |= (udma << dev2);
 238                 }
 239         }
 240         pci_write_config_byte(pdev, 0x44, udcfg);
 241 }
 242
 243 /**
 244  *      optidma_set_pio_mode    -       PIO setup callback
 245  *      @ap: ATA port
 246  *      @adev: Device
 247  *
 248  *      The libata core provides separate functions for handling PIO and
 249  *      DMA programming. The architecture of the Firestar makes it easier
 250  *      for us to have a common function so we provide wrappers
 251  */
 252
 253 static void optidma_set_pio_mode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
 254 {
 255         optidma_mode_setup(ap, adev, adev->pio_mode);
 256 }
 257
 258 /**
 259  *      optidma_set_dma_mode    -       DMA setup callback
 260  *      @ap: ATA port
 261  *      @adev: Device
 262  *
 263  *      The libata core provides separate functions for handling PIO and
 264  *      DMA programming. The architecture of the Firestar makes it easier
 265  *      for us to have a common function so we provide wrappers
 266  */
 267
 268 static void optidma_set_dma_mode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
 269 {
 270         optidma_mode_setup(ap, adev, adev->dma_mode);
 271 }
 272
 273 /**
 274  *      optiplus_set_pio_mode   -       PIO setup callback
 275  *      @ap: ATA port
 276  *      @adev: Device
 277  *
 278  *      The libata core provides separate functions for handling PIO and
 279  *      DMA programming. The architecture of the Firestar makes it easier
 280  *      for us to have a common function so we provide wrappers
 281  */
 282
 283 static void optiplus_set_pio_mode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
 284 {
 285         optiplus_mode_setup(ap, adev, adev->pio_mode);
 286 }
 287
 288 /**
 289  *      optiplus_set_dma_mode   -       DMA setup callback
 290  *      @ap: ATA port
 291  *      @adev: Device
 292  *
 293  *      The libata core provides separate functions for handling PIO and
 294  *      DMA programming. The architecture of the Firestar makes it easier
 295  *      for us to have a common function so we provide wrappers
 296  */
 297
 298 static void optiplus_set_dma_mode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
 299 {
 300         optiplus_mode_setup(ap, adev, adev->dma_mode);
 301 }
 302
 303 /**
 304  *      optidma_make_bits       -       PCI setup helper
 305  *      @adev: ATA device
 306  *
 307  *      Turn the ATA device setup into PCI configuration bits
 308  *      for register 0x43 and return the two bits needed.
 309  */
 310
 311 static u8 optidma_make_bits43(struct ata_device *adev)
 312 {
 313         static const u8 bits43[5] = {
 314                 0, 0, 0, 1, 2
 315         };
 316         if (!ata_dev_enabled(adev))
 317                 return 0;
 318         if (adev->dma_mode)
 319                 return adev->dma_mode - XFER_MW_DMA_0;
 320         return bits43[adev->pio_mode - XFER_PIO_0];
 321 }
 322
 323 /**
 324  *      optidma_set_mode        -       mode setup
 325  *      @ap: port to set up
 326  *
 327  *      Use the standard setup to tune the chipset and then finalise the
 328  *      configuration by writing the nibble of extra bits of data into
 329  *      the chip.
 330  */
 331
 332 static int optidma_set_mode(struct ata_port *ap, struct ata_device **r_failed)
 333 {
 334         u8 r;
 335         int nybble = 4 * ap->port_no;
 336         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
 337         int rc  = ata_do_set_mode(ap, r_failed);
 338         if (rc == 0) {
 339                 pci_read_config_byte(pdev, 0x43, &r);
 340
 341                 r &= (0x0F << nybble);
 342                 r |= (optidma_make_bits43(&ap->device[0]) +
 343                      (optidma_make_bits43(&ap->device[0]) << 2)) << nybble;
 344                 pci_write_config_byte(pdev, 0x43, r);
 345         }
 346         return rc;
 347 }
 348
 349 static struct scsi_host_template optidma_sht = {
 350         .module                 = THIS_MODULE,
 351         .name                   = DRV_NAME,
 352         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
 353         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
 354         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
 355         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
 356         .sg_tablesize           = LIBATA_MAX_PRD,
 357         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
 358         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
 359         .use_clustering         = ATA_SHT_USE_CLUSTERING,
 360         .proc_name              = DRV_NAME,
 361         .dma_boundary           = ATA_DMA_BOUNDARY,
 362         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
 363         .slave_destroy          = ata_scsi_slave_destroy,
 364         .bios_param             = ata_std_bios_param,
 365 #ifdef CONFIG_PM
 366         .resume                 = ata_scsi_device_resume,
 367         .suspend                = ata_scsi_device_suspend,
 368 #endif
 369 };
 370
 371 static struct ata_port_operations optidma_port_ops = {
 372         .port_disable   = ata_port_disable,
 373         .set_piomode    = optidma_set_pio_mode,
 374         .set_dmamode    = optidma_set_dma_mode,
 375
 376         .tf_load        = ata_tf_load,
 377         .tf_read        = ata_tf_read,
 378         .check_status   = ata_check_status,
 379         .exec_command   = ata_exec_command,
 380         .dev_select     = ata_std_dev_select,
 381
 382         .freeze         = ata_bmdma_freeze,
 383         .thaw           = ata_bmdma_thaw,
 384         .post_internal_cmd = ata_bmdma_post_internal_cmd,
 385         .error_handler  = optidma_error_handler,
 386         .set_mode       = optidma_set_mode,
 387         .cable_detect   = ata_cable_40wire,
 388
 389         .bmdma_setup    = ata_bmdma_setup,
 390         .bmdma_start    = ata_bmdma_start,
 391         .bmdma_stop     = ata_bmdma_stop,
 392         .bmdma_status   = ata_bmdma_status,
 393
 394         .qc_prep        = ata_qc_prep,
 395         .qc_issue       = ata_qc_issue_prot,
 396
 397         .data_xfer      = ata_data_xfer,
 398
 399         .irq_handler    = ata_interrupt,
 400         .irq_clear      = ata_bmdma_irq_clear,
 401         .irq_on         = ata_irq_on,
 402         .irq_ack        = ata_irq_ack,
 403
 404         .port_start     = ata_port_start,
 405 };
 406
 407 static struct ata_port_operations optiplus_port_ops = {
 408         .port_disable   = ata_port_disable,
 409         .set_piomode    = optiplus_set_pio_mode,
 410         .set_dmamode    = optiplus_set_dma_mode,
 411
 412         .tf_load        = ata_tf_load,
 413         .tf_read        = ata_tf_read,
 414         .check_status   = ata_check_status,
 415         .exec_command   = ata_exec_command,
 416         .dev_select     = ata_std_dev_select,
 417
 418         .freeze         = ata_bmdma_freeze,
 419         .thaw           = ata_bmdma_thaw,
 420         .post_internal_cmd = ata_bmdma_post_internal_cmd,
 421         .error_handler  = optidma_error_handler,
 422         .set_mode       = optidma_set_mode,
 423         .cable_detect   = ata_cable_40wire,
 424
 425         .bmdma_setup    = ata_bmdma_setup,
 426         .bmdma_start    = ata_bmdma_start,
 427         .bmdma_stop     = ata_bmdma_stop,
 428         .bmdma_status   = ata_bmdma_status,
 429
 430         .qc_prep        = ata_qc_prep,
 431         .qc_issue       = ata_qc_issue_prot,
 432
 433         .data_xfer      = ata_data_xfer,
 434
 435         .irq_handler    = ata_interrupt,
 436         .irq_clear      = ata_bmdma_irq_clear,
 437         .irq_on         = ata_irq_on,
 438         .irq_ack        = ata_irq_ack,
 439
 440         .port_start     = ata_port_start,
 441 };
 442
 443 /**
 444  *      optiplus_with_udma      -       Look for UDMA capable setup
 445  *      @pdev; ATA controller
 446  */
 447
 448 static int optiplus_with_udma(struct pci_dev *pdev)
 449 {
 450         u8 r;
 451         int ret = 0;
 452         int ioport = 0x22;
 453         struct pci_dev *dev1;
 454
 455         /* Find function 1 */
 456         dev1 = pci_get_device(0x1045, 0xC701, NULL);
 457         if(dev1 == NULL)
 458                 return 0;
 459
 460         /* Rev must be >= 0x10 */
 461         pci_read_config_byte(dev1, 0x08, &r);
 462         if (r < 0x10)
 463                 goto done_nomsg;
 464         /* Read the chipset system configuration to check our mode */
 465         pci_read_config_byte(dev1, 0x5F, &r);
 466         ioport |= (r << 8);
 467         outb(0x10, ioport);
 468         /* Must be 66Mhz sync */
 469         if ((inb(ioport + 2) & 1) == 0)
 470                 goto done;
 471
 472         /* Check the ATA arbitration/timing is suitable */
 473         pci_read_config_byte(pdev, 0x42, &r);
 474         if ((r & 0x36) != 0x36)
 475                 goto done;
 476         pci_read_config_byte(dev1, 0x52, &r);
 477         if (r & 0x80)   /* IDEDIR disabled */
 478                 ret = 1;
 479 done:
 480         printk(KERN_WARNING "UDMA not supported in this configuration.\n");
 481 done_nomsg:             /* Wrong chip revision */
 482         pci_dev_put(dev1);
 483         return ret;
 484 }
 485
 486 static int optidma_init_one(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
 487 {
 488         static struct ata_port_info info_82c700 = {
 489                 .sht = &optidma_sht,
 490                 .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS | ATA_FLAG_SRST,
 491                 .pio_mask = 0x1f,
 492                 .mwdma_mask = 0x07,
 493                 .port_ops = &optidma_port_ops
 494         };
 495         static struct ata_port_info info_82c700_udma = {
 496                 .sht = &optidma_sht,
 497                 .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS | ATA_FLAG_SRST,
 498                 .pio_mask = 0x1f,
 499                 .mwdma_mask = 0x07,
 500                 .udma_mask = 0x07,
 501                 .port_ops = &optiplus_port_ops
 502         };
 503         static struct ata_port_info *port_info[2];
 504         struct ata_port_info *info = &info_82c700;
 505         static int printed_version;
 506
 507         if (!printed_version++)
 508                 dev_printk(KERN_DEBUG, &dev->dev, "version " DRV_VERSION "\n");
 509
 510         /* Fixed location chipset magic */
 511         inw(0x1F1);
 512         inw(0x1F1);
 513         pci_clock = inb(0x1F5) & 1;             /* 0 = 33Mhz, 1 = 25Mhz */
 514
 515         if (optiplus_with_udma(dev))
 516                 info = &info_82c700_udma;
 517
 518         port_info[0] = port_info[1] = info;
 519         return ata_pci_init_one(dev, port_info, 2);
 520 }
 521
 522 static const struct pci_device_id optidma[] = {
 523         { PCI_VDEVICE(OPTI, 0xD568), },         /* Opti 82C700 */
 524
 525         { },
 526 };
 527
 528 static struct pci_driver optidma_pci_driver = {
 529         .name           = DRV_NAME,
 530         .id_table       = optidma,
 531         .probe          = optidma_init_one,
 532         .remove         = ata_pci_remove_one,
 533 #ifdef CONFIG_PM
 534         .suspend        = ata_pci_device_suspend,
 535         .resume         = ata_pci_device_resume,
 536 #endif
 537 };
 538
 539 static int __init optidma_init(void)
 540 {
 541         return pci_register_driver(&optidma_pci_driver);
 542 }
 543
 544 static void __exit optidma_exit(void)
 545 {
 546         pci_unregister_driver(&optidma_pci_driver);
 547 }
 548
 549 MODULE_AUTHOR("Alan Cox");
 550 MODULE_DESCRIPTION("low-level driver for Opti Firestar/Firestar Plus");
 551 MODULE_LICENSE("GPL");
 552 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, optidma);
 553 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
 554
 555 module_init(optidma_init);
 556 module_exit(optidma_exit);