drivers/scsi/ahci.c

   1 /*
   2  *  ahci.c - AHCI SATA support
   3  *
   4  *  Copyright 2004 Red Hat, Inc.
   5  *
   6  *  The contents of this file are subject to the Open
   7  *  Software License version 1.1 that can be found at
   8  *  http://www.opensource.org/licenses/osl-1.1.txt and is included herein
   9  *  by reference.
  10  *
  11  *  Alternatively, the contents of this file may be used under the terms
  12  *  of the GNU General Public License version 2 (the "GPL") as distributed
  13  *  in the kernel source COPYING file, in which case the provisions of
  14  *  the GPL are applicable instead of the above.  If you wish to allow
  15  *  the use of your version of this file only under the terms of the
  16  *  GPL and not to allow others to use your version of this file under
  17  *  the OSL, indicate your decision by deleting the provisions above and
  18  *  replace them with the notice and other provisions required by the GPL.
  19  *  If you do not delete the provisions above, a recipient may use your
  20  *  version of this file under either the OSL or the GPL.
  21  *
  22  * Version 1.0 of the AHCI specification:
  23  * http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/rev1_0.pdf
  24  *
  25  */
  26
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/module.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/blkdev.h>
  32 #include <linux/delay.h>
  33 #include <linux/interrupt.h>
  34 #include <linux/sched.h>
  35 #include "scsi.h"
  36 #include <scsi/scsi_host.h>
  37 #include <linux/libata.h>
  38 #include <asm/io.h>
  39
  40 #define DRV_NAME        "ahci"
  41 #define DRV_VERSION     "1.00"
  42
  43
  44 enum {
  45         AHCI_PCI_BAR            = 5,
  46         AHCI_MAX_SG             = 168, /* hardware max is 64K */
  47         AHCI_DMA_BOUNDARY       = 0xffffffff,
  48         AHCI_USE_CLUSTERING     = 0,
  49         AHCI_CMD_SLOT_SZ        = 32 * 32,
  50         AHCI_RX_FIS_SZ          = 256,
  51         AHCI_CMD_TBL_HDR        = 0x80,
  52         AHCI_CMD_TBL_SZ         = AHCI_CMD_TBL_HDR + (AHCI_MAX_SG * 16),
  53         AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ   = AHCI_CMD_SLOT_SZ + AHCI_CMD_TBL_SZ +
  54                                   AHCI_RX_FIS_SZ,
  55         AHCI_IRQ_ON_SG          = (1 << 31),
  56         AHCI_CMD_ATAPI          = (1 << 5),
  57         AHCI_CMD_WRITE          = (1 << 6),
  58
  59         RX_FIS_D2H_REG          = 0x40, /* offset of D2H Register FIS data */
  60
  61         board_ahci              = 0,
  62
  63         /* global controller registers */
  64         HOST_CAP                = 0x00, /* host capabilities */
  65         HOST_CTL                = 0x04, /* global host control */
  66         HOST_IRQ_STAT           = 0x08, /* interrupt status */
  67         HOST_PORTS_IMPL         = 0x0c, /* bitmap of implemented ports */
  68         HOST_VERSION            = 0x10, /* AHCI spec. version compliancy */
  69
  70         /* HOST_CTL bits */
  71         HOST_RESET              = (1 << 0),  /* reset controller; self-clear */
  72         HOST_IRQ_EN             = (1 << 1),  /* global IRQ enable */
  73         HOST_AHCI_EN            = (1 << 31), /* AHCI enabled */
  74
  75         /* HOST_CAP bits */
  76         HOST_CAP_64             = (1 << 31), /* PCI DAC (64-bit DMA) support */
  77
  78         /* registers for each SATA port */
  79         PORT_LST_ADDR           = 0x00, /* command list DMA addr */
  80         PORT_LST_ADDR_HI        = 0x04, /* command list DMA addr hi */
  81         PORT_FIS_ADDR           = 0x08, /* FIS rx buf addr */
  82         PORT_FIS_ADDR_HI        = 0x0c, /* FIS rx buf addr hi */
  83         PORT_IRQ_STAT           = 0x10, /* interrupt status */
  84         PORT_IRQ_MASK           = 0x14, /* interrupt enable/disable mask */
  85         PORT_CMD                = 0x18, /* port command */
  86         PORT_TFDATA             = 0x20, /* taskfile data */
  87         PORT_SIG                = 0x24, /* device TF signature */
  88         PORT_CMD_ISSUE          = 0x38, /* command issue */
  89         PORT_SCR                = 0x28, /* SATA phy register block */
  90         PORT_SCR_STAT           = 0x28, /* SATA phy register: SStatus */
  91         PORT_SCR_CTL            = 0x2c, /* SATA phy register: SControl */
  92         PORT_SCR_ERR            = 0x30, /* SATA phy register: SError */
  93         PORT_SCR_ACT            = 0x34, /* SATA phy register: SActive */
  94
  95         /* PORT_IRQ_{STAT,MASK} bits */
  96         PORT_IRQ_COLD_PRES      = (1 << 31), /* cold presence detect */
  97         PORT_IRQ_TF_ERR         = (1 << 30), /* task file error */
  98         PORT_IRQ_HBUS_ERR       = (1 << 29), /* host bus fatal error */
  99         PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR  = (1 << 28), /* host bus data error */
 100         PORT_IRQ_IF_ERR         = (1 << 27), /* interface fatal error */
 101         PORT_IRQ_IF_NONFATAL    = (1 << 26), /* interface non-fatal error */
 102         PORT_IRQ_OVERFLOW       = (1 << 24), /* xfer exhausted available S/G */
 103         PORT_IRQ_BAD_PMP        = (1 << 23), /* incorrect port multiplier */
 104
 105         PORT_IRQ_PHYRDY         = (1 << 22), /* PhyRdy changed */
 106         PORT_IRQ_DEV_ILCK       = (1 << 7), /* device interlock */
 107         PORT_IRQ_CONNECT        = (1 << 6), /* port connect change status */
 108         PORT_IRQ_SG_DONE        = (1 << 5), /* descriptor processed */
 109         PORT_IRQ_UNK_FIS        = (1 << 4), /* unknown FIS rx'd */
 110         PORT_IRQ_SDB_FIS        = (1 << 3), /* Set Device Bits FIS rx'd */
 111         PORT_IRQ_DMAS_FIS       = (1 << 2), /* DMA Setup FIS rx'd */
 112         PORT_IRQ_PIOS_FIS       = (1 << 1), /* PIO Setup FIS rx'd */
 113         PORT_IRQ_D2H_REG_FIS    = (1 << 0), /* D2H Register FIS rx'd */
 114
 115         PORT_IRQ_FATAL          = PORT_IRQ_TF_ERR |
 116                                   PORT_IRQ_HBUS_ERR |
 117                                   PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR |
 118                                   PORT_IRQ_IF_ERR,
 119         DEF_PORT_IRQ            = PORT_IRQ_FATAL | PORT_IRQ_PHYRDY |
 120                                   PORT_IRQ_CONNECT | PORT_IRQ_SG_DONE |
 121                                   PORT_IRQ_UNK_FIS | PORT_IRQ_SDB_FIS |
 122                                   PORT_IRQ_DMAS_FIS | PORT_IRQ_PIOS_FIS |
 123                                   PORT_IRQ_D2H_REG_FIS,
 124
 125         /* PORT_CMD bits */
 126         PORT_CMD_LIST_ON        = (1 << 15), /* cmd list DMA engine running */
 127         PORT_CMD_FIS_ON         = (1 << 14), /* FIS DMA engine running */
 128         PORT_CMD_FIS_RX         = (1 << 4), /* Enable FIS receive DMA engine */
 129         PORT_CMD_POWER_ON       = (1 << 2), /* Power up device */
 130         PORT_CMD_SPIN_UP        = (1 << 1), /* Spin up device */
 131         PORT_CMD_START          = (1 << 0), /* Enable port DMA engine */
 132
 133         PORT_CMD_ICC_ACTIVE     = (0x1 << 28), /* Put i/f in active state */
 134         PORT_CMD_ICC_PARTIAL    = (0x2 << 28), /* Put i/f in partial state */
 135         PORT_CMD_ICC_SLUMBER    = (0x6 << 28), /* Put i/f in slumber state */
 136 };
 137
 138 struct ahci_cmd_hdr {
 139         u32                     opts;
 140         u32                     status;
 141         u32                     tbl_addr;
 142         u32                     tbl_addr_hi;
 143         u32                     reserved[4];
 144 };
 145
 146 struct ahci_sg {
 147         u32                     addr;
 148         u32                     addr_hi;
 149         u32                     reserved;
 150         u32                     flags_size;
 151 };
 152
 153 struct ahci_host_priv {
 154         unsigned long           flags;
 155         u32                     cap;    /* cache of HOST_CAP register */
 156         u32                     port_map; /* cache of HOST_PORTS_IMPL reg */
 157 };
 158
 159 struct ahci_port_priv {
 160         struct ahci_cmd_hdr     *cmd_slot;
 161         dma_addr_t              cmd_slot_dma;
 162         void                    *cmd_tbl;
 163         dma_addr_t              cmd_tbl_dma;
 164         struct ahci_sg          *cmd_tbl_sg;
 165         void                    *rx_fis;
 166         dma_addr_t              rx_fis_dma;
 167 };
 168
 169 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg);
 170 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg, u32 val);
 171 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent);
 172 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc);
 173 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs);
 174 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap);
 175 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap);
 176 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap);
 177 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap);
 178 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap);
 179 static void ahci_host_stop(struct ata_host_set *host_set);
 180 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf);
 181 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc);
 182 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap);
 183 static u8 ahci_check_err(struct ata_port *ap);
 184 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc);
 185
 186 static Scsi_Host_Template ahci_sht = {
 187         .module                 = THIS_MODULE,
 188         .name                   = DRV_NAME,
 189         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
 190         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
 191         .eh_strategy_handler    = ata_scsi_error,
 192         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
 193         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
 194         .sg_tablesize           = AHCI_MAX_SG,
 195         .max_sectors            = ATA_MAX_SECTORS,
 196         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
 197         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
 198         .use_clustering         = AHCI_USE_CLUSTERING,
 199         .proc_name              = DRV_NAME,
 200         .dma_boundary           = AHCI_DMA_BOUNDARY,
 201         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
 202         .bios_param             = ata_std_bios_param,
 203         .ordered_flush          = 1,
 204 };
 205
 206 static struct ata_port_operations ahci_ops = {
 207         .port_disable           = ata_port_disable,
 208
 209         .check_status           = ahci_check_status,
 210         .check_altstatus        = ahci_check_status,
 211         .check_err              = ahci_check_err,
 212         .dev_select             = ata_noop_dev_select,
 213
 214         .tf_read                = ahci_tf_read,
 215
 216         .phy_reset              = ahci_phy_reset,
 217
 218         .qc_prep                = ahci_qc_prep,
 219         .qc_issue               = ahci_qc_issue,
 220
 221         .eng_timeout            = ahci_eng_timeout,
 222
 223         .irq_handler            = ahci_interrupt,
 224         .irq_clear              = ahci_irq_clear,
 225
 226         .scr_read               = ahci_scr_read,
 227         .scr_write              = ahci_scr_write,
 228
 229         .port_start             = ahci_port_start,
 230         .port_stop              = ahci_port_stop,
 231         .host_stop              = ahci_host_stop,
 232 };
 233
 234 static struct ata_port_info ahci_port_info[] = {
 235         /* board_ahci */
 236         {
 237                 .sht            = &ahci_sht,
 238                 .host_flags     = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
 239                                   ATA_FLAG_SATA_RESET | ATA_FLAG_MMIO |
 240                                   ATA_FLAG_PIO_DMA,
 241                 .pio_mask       = 0x03, /* pio3-4 */
 242                 .udma_mask      = 0x7f, /* udma0-6 ; FIXME */
 243                 .port_ops       = &ahci_ops,
 244         },
 245 };
 246
 247 static struct pci_device_id ahci_pci_tbl[] = {
 248         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2652, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 249           board_ahci }, /* ICH6 */
 250         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2653, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 251           board_ahci }, /* ICH6M */
 252         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c1, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 253           board_ahci }, /* ICH7 */
 254         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c5, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 255           board_ahci }, /* ICH7M */
 256         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c3, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 257           board_ahci }, /* ICH7R */
 258         { PCI_VENDOR_ID_AL, 0x5288, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 259           board_ahci }, /* ULi M5288 */
 260         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2681, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 261           board_ahci }, /* ESB2 */
 262         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2682, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 263           board_ahci }, /* ESB2 */
 264         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2683, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
 265           board_ahci }, /* ESB2 */
 266         { }     /* terminate list */
 267 };
 268
 269
 270 static struct pci_driver ahci_pci_driver = {
 271         .name                   = DRV_NAME,
 272         .id_table               = ahci_pci_tbl,
 273         .probe                  = ahci_init_one,
 274         .remove                 = ata_pci_remove_one,
 275 };
 276
 277
 278 static inline unsigned long ahci_port_base_ul (unsigned long base, unsigned int port)
 279 {
 280         return base + 0x100 + (port * 0x80);
 281 }
 282
 283 static inline void *ahci_port_base (void *base, unsigned int port)
 284 {
 285         return (void *) ahci_port_base_ul((unsigned long)base, port);
 286 }
 287
 288 static void ahci_host_stop(struct ata_host_set *host_set)
 289 {
 290         struct ahci_host_priv *hpriv = host_set->private_data;
 291         kfree(hpriv);
 292 }
 293
 294 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap)
 295 {
 296         struct device *dev = ap->host_set->dev;
 297         struct ahci_host_priv *hpriv = ap->host_set->private_data;
 298         struct ahci_port_priv *pp;
 299         int rc;
 300         void *mem, *mmio = ap->host_set->mmio_base;
 301         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
 302         dma_addr_t mem_dma;
 303
 304         rc = ata_port_start(ap);
 305         if (rc)
 306                 return rc;
 307
 308         pp = kmalloc(sizeof(*pp), GFP_KERNEL);
 309         if (!pp) {
 310                 rc = -ENOMEM;
 311                 goto err_out;
 312         }
 313         memset(pp, 0, sizeof(*pp));
 314
 315         mem = dma_alloc_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ, &mem_dma, GFP_KERNEL);
 316         if (!mem) {
 317                 rc = -ENOMEM;
 318                 goto err_out_kfree;
 319         }
 320         memset(mem, 0, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
 321
 322         /*
 323          * First item in chunk of DMA memory: 32-slot command table,
 324          * 32 bytes each in size
 325          */
 326         pp->cmd_slot = mem;
 327         pp->cmd_slot_dma = mem_dma;
 328
 329         mem += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
 330         mem_dma += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
 331
 332         /*
 333          * Second item: Received-FIS area
 334          */
 335         pp->rx_fis = mem;
 336         pp->rx_fis_dma = mem_dma;
 337
 338         mem += AHCI_RX_FIS_SZ;
 339         mem_dma += AHCI_RX_FIS_SZ;
 340
 341         /*
 342          * Third item: data area for storing a single command
 343          * and its scatter-gather table
 344          */
 345         pp->cmd_tbl = mem;
 346         pp->cmd_tbl_dma = mem_dma;
 347
 348         pp->cmd_tbl_sg = mem + AHCI_CMD_TBL_HDR;
 349
 350         ap->private_data = pp;
 351
 352         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
 353                 writel((pp->cmd_slot_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_LST_ADDR_HI);
 354         writel(pp->cmd_slot_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_LST_ADDR);
 355         readl(port_mmio + PORT_LST_ADDR); /* flush */
 356
 357         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
 358                 writel((pp->rx_fis_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_FIS_ADDR_HI);
 359         writel(pp->rx_fis_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_FIS_ADDR);
 360         readl(port_mmio + PORT_FIS_ADDR); /* flush */
 361
 362         writel(PORT_CMD_ICC_ACTIVE | PORT_CMD_FIS_RX |
 363                PORT_CMD_POWER_ON | PORT_CMD_SPIN_UP |
 364                PORT_CMD_START, port_mmio + PORT_CMD);
 365         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
 366
 367         return 0;
 368
 369 err_out_kfree:
 370         kfree(pp);
 371 err_out:
 372         ata_port_stop(ap);
 373         return rc;
 374 }
 375
 376
 377 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap)
 378 {
 379         struct device *dev = ap->host_set->dev;
 380         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
 381         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
 382         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
 383         u32 tmp;
 384
 385         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 386         tmp &= ~(PORT_CMD_START | PORT_CMD_FIS_RX);
 387         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
 388         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
 389
 390         /* spec says 500 msecs for each PORT_CMD_{START,FIS_RX} bit, so
 391          * this is slightly incorrect.
 392          */
 393         msleep(500);
 394
 395         ap->private_data = NULL;
 396         dma_free_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ,
 397                           pp->cmd_slot, pp->cmd_slot_dma);
 398         kfree(pp);
 399         ata_port_stop(ap);
 400 }
 401
 402 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in)
 403 {
 404         unsigned int sc_reg;
 405
 406         switch (sc_reg_in) {
 407         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
 408         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
 409         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
 410         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
 411         default:
 412                 return 0xffffffffU;
 413         }
 414
 415         return readl((void *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
 416 }
 417
 418
 419 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in,
 420                                u32 val)
 421 {
 422         unsigned int sc_reg;
 423
 424         switch (sc_reg_in) {
 425         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
 426         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
 427         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
 428         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
 429         default:
 430                 return;
 431         }
 432
 433         writel(val, (void *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
 434 }
 435
 436 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap)
 437 {
 438         void __iomem *port_mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
 439         struct ata_taskfile tf;
 440         struct ata_device *dev = &ap->device[0];
 441         u32 tmp;
 442
 443         __sata_phy_reset(ap);
 444
 445         if (ap->flags & ATA_FLAG_PORT_DISABLED)
 446                 return;
 447
 448         tmp = readl(port_mmio + PORT_SIG);
 449         tf.lbah         = (tmp >> 24)   & 0xff;
 450         tf.lbam         = (tmp >> 16)   & 0xff;
 451         tf.lbal         = (tmp >> 8)    & 0xff;
 452         tf.nsect        = (tmp)         & 0xff;
 453
 454         dev->class = ata_dev_classify(&tf);
 455         if (!ata_dev_present(dev))
 456                 ata_port_disable(ap);
 457 }
 458
 459 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap)
 460 {
 461         void *mmio = (void *) ap->ioaddr.cmd_addr;
 462
 463         return readl(mmio + PORT_TFDATA) & 0xFF;
 464 }
 465
 466 static u8 ahci_check_err(struct ata_port *ap)
 467 {
 468         void *mmio = (void *) ap->ioaddr.cmd_addr;
 469
 470         return (readl(mmio + PORT_TFDATA) >> 8) & 0xFF;
 471 }
 472
 473 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
 474 {
 475         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
 476         u8 *d2h_fis = pp->rx_fis + RX_FIS_D2H_REG;
 477
 478         ata_tf_from_fis(d2h_fis, tf);
 479 }
 480
 481 static void ahci_fill_sg(struct ata_queued_cmd *qc)
 482 {
 483         struct ahci_port_priv *pp = qc->ap->private_data;
 484         unsigned int i;
 485
 486         VPRINTK("ENTER\n");
 487
 488         /*
 489          * Next, the S/G list.
 490          */
 491         for (i = 0; i < qc->n_elem; i++) {
 492                 u32 sg_len;
 493                 dma_addr_t addr;
 494
 495                 addr = sg_dma_address(&qc->sg[i]);
 496                 sg_len = sg_dma_len(&qc->sg[i]);
 497
 498                 pp->cmd_tbl_sg[i].addr = cpu_to_le32(addr & 0xffffffff);
 499                 pp->cmd_tbl_sg[i].addr_hi = cpu_to_le32((addr >> 16) >> 16);
 500                 pp->cmd_tbl_sg[i].flags_size = cpu_to_le32(sg_len - 1);
 501         }
 502 }
 503
 504 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc)
 505 {
 506         struct ahci_port_priv *pp = qc->ap->private_data;
 507         u32 opts;
 508         const u32 cmd_fis_len = 5; /* five dwords */
 509
 510         /*
 511          * Fill in command slot information (currently only one slot,
 512          * slot 0, is currently since we don't do queueing)
 513          */
 514
 515         opts = (qc->n_elem << 16) | cmd_fis_len;
 516         if (qc->tf.flags & ATA_TFLAG_WRITE)
 517                 opts |= AHCI_CMD_WRITE;
 518
 519         switch (qc->tf.protocol) {
 520         case ATA_PROT_ATAPI:
 521         case ATA_PROT_ATAPI_NODATA:
 522         case ATA_PROT_ATAPI_DMA:
 523                 opts |= AHCI_CMD_ATAPI;
 524                 break;
 525
 526         default:
 527                 /* do nothing */
 528                 break;
 529         }
 530
 531         pp->cmd_slot[0].opts = cpu_to_le32(opts);
 532         pp->cmd_slot[0].status = 0;
 533         pp->cmd_slot[0].tbl_addr = cpu_to_le32(pp->cmd_tbl_dma & 0xffffffff);
 534         pp->cmd_slot[0].tbl_addr_hi = cpu_to_le32((pp->cmd_tbl_dma >> 16) >> 16);
 535
 536         /*
 537          * Fill in command table information.  First, the header,
 538          * a SATA Register - Host to Device command FIS.
 539          */
 540         ata_tf_to_fis(&qc->tf, pp->cmd_tbl, 0);
 541
 542         if (!(qc->flags & ATA_QCFLAG_DMAMAP))
 543                 return;
 544
 545         ahci_fill_sg(qc);
 546 }
 547
 548 static void ahci_intr_error(struct ata_port *ap, u32 irq_stat)
 549 {
 550         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
 551         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
 552         u32 tmp;
 553         int work;
 554
 555         /* stop DMA */
 556         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 557         tmp &= ~PORT_CMD_START;
 558         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
 559
 560         /* wait for engine to stop.  TODO: this could be
 561          * as long as 500 msec
 562          */
 563         work = 1000;
 564         while (work-- > 0) {
 565                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 566                 if ((tmp & PORT_CMD_LIST_ON) == 0)
 567                         break;
 568                 udelay(10);
 569         }
 570
 571         /* clear SATA phy error, if any */
 572         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 573         writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 574
 575         /* if DRQ/BSY is set, device needs to be reset.
 576          * if so, issue COMRESET
 577          */
 578         tmp = readl(port_mmio + PORT_TFDATA);
 579         if (tmp & (ATA_BUSY | ATA_DRQ)) {
 580                 writel(0x301, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
 581                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
 582                 udelay(10);
 583                 writel(0x300, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
 584                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
 585         }
 586
 587         /* re-start DMA */
 588         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 589         tmp |= PORT_CMD_START;
 590         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
 591         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
 592
 593         printk(KERN_WARNING "ata%u: error occurred, port reset\n", ap->id);
 594 }
 595
 596 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap)
 597 {
 598         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
 599         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
 600         struct ata_queued_cmd *qc;
 601
 602         DPRINTK("ENTER\n");
 603
 604         ahci_intr_error(ap, readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT));
 605
 606         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
 607         if (!qc) {
 608                 printk(KERN_ERR "ata%u: BUG: timeout without command\n",
 609                        ap->id);
 610         } else {
 611                 /* hack alert!  We cannot use the supplied completion
 612                  * function from inside the ->eh_strategy_handler() thread.
 613                  * libata is the only user of ->eh_strategy_handler() in
 614                  * any kernel, so the default scsi_done() assumes it is
 615                  * not being called from the SCSI EH.
 616                  */
 617                 qc->scsidone = scsi_finish_command;
 618                 ata_qc_complete(qc, ATA_ERR);
 619         }
 620
 621 }
 622
 623 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc)
 624 {
 625         void *mmio = ap->host_set->mmio_base;
 626         void *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
 627         u32 status, serr, ci;
 628
 629         serr = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 630         writel(serr, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 631
 632         status = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
 633         writel(status, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
 634
 635         ci = readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
 636         if (likely((ci & 0x1) == 0)) {
 637                 if (qc) {
 638                         ata_qc_complete(qc, 0);
 639                         qc = NULL;
 640                 }
 641         }
 642
 643         if (status & PORT_IRQ_FATAL) {
 644                 ahci_intr_error(ap, status);
 645                 if (qc)
 646                         ata_qc_complete(qc, ATA_ERR);
 647         }
 648
 649         return 1;
 650 }
 651
 652 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap)
 653 {
 654         /* TODO */
 655 }
 656
 657 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs)
 658 {
 659         struct ata_host_set *host_set = dev_instance;
 660         struct ahci_host_priv *hpriv;
 661         unsigned int i, handled = 0;
 662         void *mmio;
 663         u32 irq_stat, irq_ack = 0;
 664
 665         VPRINTK("ENTER\n");
 666
 667         hpriv = host_set->private_data;
 668         mmio = host_set->mmio_base;
 669
 670         /* sigh.  0xffffffff is a valid return from h/w */
 671         irq_stat = readl(mmio + HOST_IRQ_STAT);
 672         irq_stat &= hpriv->port_map;
 673         if (!irq_stat)
 674                 return IRQ_NONE;
 675
 676         spin_lock(&host_set->lock);
 677
 678         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
 679                 struct ata_port *ap;
 680                 u32 tmp;
 681
 682                 VPRINTK("port %u\n", i);
 683                 ap = host_set->ports[i];
 684                 tmp = irq_stat & (1 << i);
 685                 if (tmp && ap) {
 686                         struct ata_queued_cmd *qc;
 687                         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
 688                         if (ahci_host_intr(ap, qc))
 689                                 irq_ack |= (1 << i);
 690                 }
 691         }
 692
 693         if (irq_ack) {
 694                 writel(irq_ack, mmio + HOST_IRQ_STAT);
 695                 handled = 1;
 696         }
 697
 698         spin_unlock(&host_set->lock);
 699
 700         VPRINTK("EXIT\n");
 701
 702         return IRQ_RETVAL(handled);
 703 }
 704
 705 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
 706 {
 707         struct ata_port *ap = qc->ap;
 708         void *port_mmio = (void *) ap->ioaddr.cmd_addr;
 709
 710         writel(1, port_mmio + PORT_SCR_ACT);
 711         readl(port_mmio + PORT_SCR_ACT);        /* flush */
 712
 713         writel(1, port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
 714         readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);      /* flush */
 715
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 static void ahci_setup_port(struct ata_ioports *port, unsigned long base,
 720                             unsigned int port_idx)
 721 {
 722         VPRINTK("ENTER, base==0x%lx, port_idx %u\n", base, port_idx);
 723         base = ahci_port_base_ul(base, port_idx);
 724         VPRINTK("base now==0x%lx\n", base);
 725
 726         port->cmd_addr          = base;
 727         port->scr_addr          = base + PORT_SCR;
 728
 729         VPRINTK("EXIT\n");
 730 }
 731
 732 static int ahci_host_init(struct ata_probe_ent *probe_ent)
 733 {
 734         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
 735         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
 736         void __iomem *mmio = probe_ent->mmio_base;
 737         u32 tmp, cap_save;
 738         u16 tmp16;
 739         unsigned int i, j, using_dac;
 740         int rc;
 741         void __iomem *port_mmio;
 742
 743         cap_save = readl(mmio + HOST_CAP);
 744         cap_save &= ( (1<<28) | (1<<17) );
 745         cap_save |= (1 << 27);
 746
 747         /* global controller reset */
 748         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
 749         if ((tmp & HOST_RESET) == 0) {
 750                 writel(tmp | HOST_RESET, mmio + HOST_CTL);
 751                 readl(mmio + HOST_CTL); /* flush */
 752         }
 753
 754         /* reset must complete within 1 second, or
 755          * the hardware should be considered fried.
 756          */
 757         ssleep(1);
 758
 759         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
 760         if (tmp & HOST_RESET) {
 761                 printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): controller reset failed (0x%x)\n",
 762                         pci_name(pdev), tmp);
 763                 return -EIO;
 764         }
 765
 766         writel(HOST_AHCI_EN, mmio + HOST_CTL);
 767         (void) readl(mmio + HOST_CTL);  /* flush */
 768         writel(cap_save, mmio + HOST_CAP);
 769         writel(0xf, mmio + HOST_PORTS_IMPL);
 770         (void) readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);   /* flush */
 771
 772         pci_read_config_word(pdev, 0x92, &tmp16);
 773         tmp16 |= 0xf;
 774         pci_write_config_word(pdev, 0x92, tmp16);
 775
 776         hpriv->cap = readl(mmio + HOST_CAP);
 777         hpriv->port_map = readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);
 778         probe_ent->n_ports = (hpriv->cap & 0x1f) + 1;
 779
 780         VPRINTK("cap 0x%x  port_map 0x%x  n_ports %d\n",
 781                 hpriv->cap, hpriv->port_map, probe_ent->n_ports);
 782
 783         using_dac = hpriv->cap & HOST_CAP_64;
 784         if (using_dac &&
 785             !pci_set_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK)) {
 786                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK);
 787                 if (rc) {
 788                         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
 789                         if (rc) {
 790                                 printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): 64-bit DMA enable failed\n",
 791                                         pci_name(pdev));
 792                                 return rc;
 793                         }
 794                 }
 795
 796                 hpriv->flags |= HOST_CAP_64;
 797         } else {
 798                 rc = pci_set_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
 799                 if (rc) {
 800                         printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): 32-bit DMA enable failed\n",
 801                                 pci_name(pdev));
 802                         return rc;
 803                 }
 804                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
 805                 if (rc) {
 806                         printk(KERN_ERR DRV_NAME "(%s): 32-bit consistent DMA enable failed\n",
 807                                 pci_name(pdev));
 808                         return rc;
 809                 }
 810         }
 811
 812         for (i = 0; i < probe_ent->n_ports; i++) {
 813 #if 0 /* BIOSen initialize this incorrectly */
 814                 if (!(hpriv->port_map & (1 << i)))
 815                         continue;
 816 #endif
 817
 818                 port_mmio = ahci_port_base(mmio, i);
 819                 VPRINTK("mmio %p  port_mmio %p\n", mmio, port_mmio);
 820
 821                 ahci_setup_port(&probe_ent->port[i],
 822                                 (unsigned long) mmio, i);
 823
 824                 /* make sure port is not active */
 825                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 826                 VPRINTK("PORT_CMD 0x%x\n", tmp);
 827                 if (tmp & (PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
 828                            PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START)) {
 829                         tmp &= ~(PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
 830                                  PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START);
 831                         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
 832                         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
 833
 834                         /* spec says 500 msecs for each bit, so
 835                          * this is slightly incorrect.
 836                          */
 837                         msleep(500);
 838                 }
 839
 840                 writel(PORT_CMD_SPIN_UP, port_mmio + PORT_CMD);
 841
 842                 j = 0;
 843                 while (j < 100) {
 844                         msleep(10);
 845                         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
 846                         if ((tmp & 0xf) == 0x3)
 847                                 break;
 848                         j++;
 849                 }
 850
 851                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 852                 VPRINTK("PORT_SCR_ERR 0x%x\n", tmp);
 853                 writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 854
 855                 /* ack any pending irq events for this port */
 856                 tmp = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
 857                 VPRINTK("PORT_IRQ_STAT 0x%x\n", tmp);
 858                 if (tmp)
 859                         writel(tmp, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
 860
 861                 writel(1 << i, mmio + HOST_IRQ_STAT);
 862
 863                 /* set irq mask (enables interrupts) */
 864                 writel(DEF_PORT_IRQ, port_mmio + PORT_IRQ_MASK);
 865         }
 866
 867         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
 868         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
 869         writel(tmp | HOST_IRQ_EN, mmio + HOST_CTL);
 870         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
 871         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
 872
 873         pci_set_master(pdev);
 874
 875         return 0;
 876 }
 877
 878 /* move to PCI layer, integrate w/ MSI stuff */
 879 static void pci_enable_intx(struct pci_dev *pdev)
 880 {
 881         u16 pci_command;
 882
 883         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &pci_command);
 884         if (pci_command & PCI_COMMAND_INTX_DISABLE) {
 885                 pci_command &= ~PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 886                 pci_write_config_word(pdev, PCI_COMMAND, pci_command);
 887         }
 888 }
 889
 890 static void ahci_print_info(struct ata_probe_ent *probe_ent)
 891 {
 892         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
 893         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
 894         void *mmio = probe_ent->mmio_base;
 895         u32 vers, cap, impl, speed;
 896         const char *speed_s;
 897         u16 cc;
 898         const char *scc_s;
 899
 900         vers = readl(mmio + HOST_VERSION);
 901         cap = hpriv->cap;
 902         impl = hpriv->port_map;
 903
 904         speed = (cap >> 20) & 0xf;
 905         if (speed == 1)
 906                 speed_s = "1.5";
 907         else if (speed == 2)
 908                 speed_s = "3";
 909         else
 910                 speed_s = "?";
 911
 912         pci_read_config_word(pdev, 0x0a, &cc);
 913         if (cc == 0x0101)
 914                 scc_s = "IDE";
 915         else if (cc == 0x0106)
 916                 scc_s = "SATA";
 917         else if (cc == 0x0104)
 918                 scc_s = "RAID";
 919         else
 920                 scc_s = "unknown";
 921
 922         printk(KERN_INFO DRV_NAME "(%s) AHCI %02x%02x.%02x%02x "
 923                 "%u slots %u ports %s Gbps 0x%x impl %s mode\n"
 924                 ,
 925                 pci_name(pdev),
 926
 927                 (vers >> 24) & 0xff,
 928                 (vers >> 16) & 0xff,
 929                 (vers >> 8) & 0xff,
 930                 vers & 0xff,
 931
 932                 ((cap >> 8) & 0x1f) + 1,
 933                 (cap & 0x1f) + 1,
 934                 speed_s,
 935                 impl,
 936                 scc_s);
 937
 938         printk(KERN_INFO DRV_NAME "(%s) flags: "
 939                 "%s%s%s%s%s%s"
 940                 "%s%s%s%s%s%s%s\n"
 941                 ,
 942                 pci_name(pdev),
 943
 944                 cap & (1 << 31) ? "64bit " : "",
 945                 cap & (1 << 30) ? "ncq " : "",
 946                 cap & (1 << 28) ? "ilck " : "",
 947                 cap & (1 << 27) ? "stag " : "",
 948                 cap & (1 << 26) ? "pm " : "",
 949                 cap & (1 << 25) ? "led " : "",
 950
 951                 cap & (1 << 24) ? "clo " : "",
 952                 cap & (1 << 19) ? "nz " : "",
 953                 cap & (1 << 18) ? "only " : "",
 954                 cap & (1 << 17) ? "pmp " : "",
 955                 cap & (1 << 15) ? "pio " : "",
 956                 cap & (1 << 14) ? "slum " : "",
 957                 cap & (1 << 13) ? "part " : ""
 958                 );
 959 }
 960
 961 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
 962 {
 963         static int printed_version;
 964         struct ata_probe_ent *probe_ent = NULL;
 965         struct ahci_host_priv *hpriv;
 966         unsigned long base;
 967         void *mmio_base;
 968         unsigned int board_idx = (unsigned int) ent->driver_data;
 969         int pci_dev_busy = 0;
 970         int rc;
 971
 972         VPRINTK("ENTER\n");
 973
 974         if (!printed_version++)
 975                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME " version " DRV_VERSION "\n");
 976
 977         rc = pci_enable_device(pdev);
 978         if (rc)
 979                 return rc;
 980
 981         rc = pci_request_regions(pdev, DRV_NAME);
 982         if (rc) {
 983                 pci_dev_busy = 1;
 984                 goto err_out;
 985         }
 986
 987         pci_enable_intx(pdev);
 988
 989         probe_ent = kmalloc(sizeof(*probe_ent), GFP_KERNEL);
 990         if (probe_ent == NULL) {
 991                 rc = -ENOMEM;
 992                 goto err_out_regions;
 993         }
 994
 995         memset(probe_ent, 0, sizeof(*probe_ent));
 996         probe_ent->dev = pci_dev_to_dev(pdev);
 997         INIT_LIST_HEAD(&probe_ent->node);
 998
 999         mmio_base = ioremap(pci_resource_start(pdev, AHCI_PCI_BAR),
1000                             pci_resource_len(pdev, AHCI_PCI_BAR));
1001         if (mmio_base == NULL) {
1002                 rc = -ENOMEM;
1003                 goto err_out_free_ent;
1004         }
1005         base = (unsigned long) mmio_base;
1006
1007         hpriv = kmalloc(sizeof(*hpriv), GFP_KERNEL);
1008         if (!hpriv) {
1009                 rc = -ENOMEM;
1010                 goto err_out_iounmap;
1011         }
1012         memset(hpriv, 0, sizeof(*hpriv));
1013
1014         probe_ent->sht          = ahci_port_info[board_idx].sht;
1015         probe_ent->host_flags   = ahci_port_info[board_idx].host_flags;
1016         probe_ent->pio_mask     = ahci_port_info[board_idx].pio_mask;
1017         probe_ent->udma_mask    = ahci_port_info[board_idx].udma_mask;
1018         probe_ent->port_ops     = ahci_port_info[board_idx].port_ops;
1019
1020         probe_ent->irq = pdev->irq;
1021         probe_ent->irq_flags = SA_SHIRQ;
1022         probe_ent->mmio_base = mmio_base;
1023         probe_ent->private_data = hpriv;
1024
1025         /* initialize adapter */
1026         rc = ahci_host_init(probe_ent);
1027         if (rc)
1028                 goto err_out_hpriv;
1029
1030         ahci_print_info(probe_ent);
1031
1032         /* FIXME: check ata_device_add return value */
1033         ata_device_add(probe_ent);
1034         kfree(probe_ent);
1035
1036         return 0;
1037
1038 err_out_hpriv:
1039         kfree(hpriv);
1040 err_out_iounmap:
1041         iounmap(mmio_base);
1042 err_out_free_ent:
1043         kfree(probe_ent);
1044 err_out_regions:
1045         pci_release_regions(pdev);
1046 err_out:
1047         if (!pci_dev_busy)
1048                 pci_disable_device(pdev);
1049         return rc;
1050 }
1051
1052
1053 static int __init ahci_init(void)
1054 {
1055         return pci_module_init(&ahci_pci_driver);
1056 }
1057
1058
1059 static void __exit ahci_exit(void)
1060 {
1061         pci_unregister_driver(&ahci_pci_driver);
1062 }
1063
1064
1065 MODULE_AUTHOR("Jeff Garzik");
1066 MODULE_DESCRIPTION("AHCI SATA low-level driver");
1067 MODULE_LICENSE("GPL");
1068 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, ahci_pci_tbl);
1069
1070 module_init(ahci_init);
1071 module_exit(ahci_exit);