Merge tag 'jfs-4.13' of git://github.com/kleikamp/linux-shaggy
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / ata / pata_ftide010.c
1 /*
2  * Faraday Technology FTIDE010 driver
3  * Copyright (C) 2017 Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
4  *
5  * Includes portions of the SL2312/SL3516/Gemini PATA driver
6  * Copyright (C) 2003 StorLine, Inc <jason@storlink.com.tw>
7  * Copyright (C) 2009 Janos Laube <janos.dev@gmail.com>
8  * Copyright (C) 2010 Frederic Pecourt <opengemini@free.fr>
9  * Copyright (C) 2011 Tobias Waldvogel <tobias.waldvogel@gmail.com>
10  */
11
12 #include <linux/platform_device.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/libata.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/of_address.h>
17 #include <linux/of_device.h>
18 #include <linux/clk.h>
19 #include "sata_gemini.h"
20
21 #define DRV_NAME "pata_ftide010"
22
23 /**
24  * struct ftide010 - state container for the Faraday FTIDE010
25  * @dev: pointer back to the device representing this controller
26  * @base: remapped I/O space address
27  * @pclk: peripheral clock for the IDE block
28  * @host: pointer to the ATA host for this device
29  * @master_cbl: master cable type
30  * @slave_cbl: slave cable type
31  * @sg: Gemini SATA bridge pointer, if running on the Gemini
32  * @master_to_sata0: Gemini SATA bridge: the ATA master is connected
33  * to the SATA0 bridge
34  * @slave_to_sata0: Gemini SATA bridge: the ATA slave is connected
35  * to the SATA0 bridge
36  * @master_to_sata1: Gemini SATA bridge: the ATA master is connected
37  * to the SATA1 bridge
38  * @slave_to_sata1: Gemini SATA bridge: the ATA slave is connected
39  * to the SATA1 bridge
40  */
41 struct ftide010 {
42         struct device *dev;
43         void __iomem *base;
44         struct clk *pclk;
45         struct ata_host *host;
46         unsigned int master_cbl;
47         unsigned int slave_cbl;
48         /* Gemini-specific properties */
49         struct sata_gemini *sg;
50         bool master_to_sata0;
51         bool slave_to_sata0;
52         bool master_to_sata1;
53         bool slave_to_sata1;
54 };
55
56 #define FTIDE010_DMA_REG        0x00
57 #define FTIDE010_DMA_STATUS     0x02
58 #define FTIDE010_IDE_BMDTPR     0x04
59 #define FTIDE010_IDE_DEVICE_ID  0x08
60 #define FTIDE010_PIO_TIMING     0x10
61 #define FTIDE010_MWDMA_TIMING   0x11
62 #define FTIDE010_UDMA_TIMING0   0x12 /* Master */
63 #define FTIDE010_UDMA_TIMING1   0x13 /* Slave */
64 #define FTIDE010_CLK_MOD        0x14
65 /* These registers are mapped directly to the IDE registers */
66 #define FTIDE010_CMD_DATA       0x20
67 #define FTIDE010_ERROR_FEATURES 0x21
68 #define FTIDE010_NSECT          0x22
69 #define FTIDE010_LBAL           0x23
70 #define FTIDE010_LBAM           0x24
71 #define FTIDE010_LBAH           0x25
72 #define FTIDE010_DEVICE         0x26
73 #define FTIDE010_STATUS_COMMAND 0x27
74 #define FTIDE010_ALTSTAT_CTRL   0x36
75
76 /* Set this bit for UDMA mode 5 and 6 */
77 #define FTIDE010_UDMA_TIMING_MODE_56    BIT(7)
78
79 /* 0 = 50 MHz, 1 = 66 MHz */
80 #define FTIDE010_CLK_MOD_DEV0_CLK_SEL   BIT(0)
81 #define FTIDE010_CLK_MOD_DEV1_CLK_SEL   BIT(1)
82 /* Enable UDMA on a device */
83 #define FTIDE010_CLK_MOD_DEV0_UDMA_EN   BIT(4)
84 #define FTIDE010_CLK_MOD_DEV1_UDMA_EN   BIT(5)
85
86 static struct scsi_host_template pata_ftide010_sht = {
87         ATA_BMDMA_SHT(DRV_NAME),
88 };
89
90 /*
91  * Bus timings
92  *
93  * The unit of the below required timings is two clock periods of the ATA
94  * reference clock which is 30 nanoseconds per unit at 66MHz and 20
95  * nanoseconds per unit at 50 MHz. The PIO timings assume 33MHz speed for
96  * PIO.
97  *
98  * pio_active_time: array of 5 elements for T2 timing for Mode 0,
99  * 1, 2, 3 and 4. Range 0..15.
100  * pio_recovery_time: array of 5 elements for T2l timing for Mode 0,
101  * 1, 2, 3 and 4. Range 0..15.
102  * mdma_50_active_time: array of 4 elements for Td timing for multi
103  * word DMA, Mode 0, 1, and 2 at 50 MHz. Range 0..15.
104  * mdma_50_recovery_time: array of 4 elements for Tk timing for
105  * multi word DMA, Mode 0, 1 and 2 at 50 MHz. Range 0..15.
106  * mdma_66_active_time: array of 4 elements for Td timing for multi
107  * word DMA, Mode 0, 1 and 2 at 66 MHz. Range 0..15.
108  * mdma_66_recovery_time: array of 4 elements for Tk timing for
109  * multi word DMA, Mode 0, 1 and 2 at 66 MHz. Range 0..15.
110  * udma_50_setup_time: array of 4 elements for Tvds timing for ultra
111  * DMA, Mode 0, 1, 2, 3, 4 and 5 at 50 MHz. Range 0..7.
112  * udma_50_hold_time: array of 4 elements for Tdvh timing for
113  * multi word DMA, Mode 0, 1, 2, 3, 4 and 5 at 50 MHz, Range 0..7.
114  * udma_66_setup_time: array of 4 elements for Tvds timing for multi
115  * word DMA, Mode 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 at 66 MHz. Range 0..7.
116  * udma_66_hold_time: array of 4 elements for Tdvh timing for
117  * multi word DMA, Mode 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 at 66 MHz. Range 0..7.
118  */
119 static const u8 pio_active_time[5] = {10, 10, 10, 3, 3};
120 static const u8 pio_recovery_time[5] = {10, 3, 1, 3, 1};
121 static const u8 mwdma_50_active_time[3] = {6, 2, 2};
122 static const u8 mwdma_50_recovery_time[3] = {6, 2, 1};
123 static const u8 mwdma_66_active_time[3] = {8, 3, 3};
124 static const u8 mwdma_66_recovery_time[3] = {8, 2, 1};
125 static const u8 udma_50_setup_time[6] = {3, 3, 2, 2, 1, 1};
126 static const u8 udma_50_hold_time[6] = {3, 1, 1, 1, 1, 1};
127 static const u8 udma_66_setup_time[7] = {4, 4, 3, 2, };
128 static const u8 udma_66_hold_time[7] = {};
129
130 /*
131  * We set 66 MHz for all MWDMA modes
132  */
133 static const bool set_mdma_66_mhz[] = { true, true, true, true };
134
135 /*
136  * We set 66 MHz for UDMA modes 3, 4 and 6 and no others
137  */
138 static const bool set_udma_66_mhz[] = { false, false, false, true, true, false, true };
139
140 static void ftide010_set_dmamode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
141 {
142         struct ftide010 *ftide = ap->host->private_data;
143         u8 speed = adev->dma_mode;
144         u8 devno = adev->devno & 1;
145         u8 udma_en_mask;
146         u8 f66m_en_mask;
147         u8 clkreg;
148         u8 timreg;
149         u8 i;
150
151         /* Target device 0 (master) or 1 (slave) */
152         if (!devno) {
153                 udma_en_mask = FTIDE010_CLK_MOD_DEV0_UDMA_EN;
154                 f66m_en_mask = FTIDE010_CLK_MOD_DEV0_CLK_SEL;
155         } else {
156                 udma_en_mask = FTIDE010_CLK_MOD_DEV1_UDMA_EN;
157                 f66m_en_mask = FTIDE010_CLK_MOD_DEV1_CLK_SEL;
158         }
159
160         clkreg = readb(ftide->base + FTIDE010_CLK_MOD);
161         clkreg &= ~udma_en_mask;
162         clkreg &= ~f66m_en_mask;
163
164         if (speed & XFER_UDMA_0) {
165                 i = speed & ~XFER_UDMA_0;
166                 dev_dbg(ftide->dev, "set UDMA mode %02x, index %d\n",
167                         speed, i);
168
169                 clkreg |= udma_en_mask;
170                 if (set_udma_66_mhz[i]) {
171                         clkreg |= f66m_en_mask;
172                         timreg = udma_66_setup_time[i] << 4 |
173                                 udma_66_hold_time[i];
174                 } else {
175                         timreg = udma_50_setup_time[i] << 4 |
176                                 udma_50_hold_time[i];
177                 }
178
179                 /* A special bit needs to be set for modes 5 and 6 */
180                 if (i >= 5)
181                         timreg |= FTIDE010_UDMA_TIMING_MODE_56;
182
183                 dev_dbg(ftide->dev, "UDMA write clkreg = %02x, timreg = %02x\n",
184                         clkreg, timreg);
185
186                 writeb(clkreg, ftide->base + FTIDE010_CLK_MOD);
187                 writeb(timreg, ftide->base + FTIDE010_UDMA_TIMING0 + devno);
188         } else {
189                 i = speed & ~XFER_MW_DMA_0;
190                 dev_dbg(ftide->dev, "set MWDMA mode %02x, index %d\n",
191                         speed, i);
192
193                 if (set_mdma_66_mhz[i]) {
194                         clkreg |= f66m_en_mask;
195                         timreg = mwdma_66_active_time[i] << 4 |
196                                 mwdma_66_recovery_time[i];
197                 } else {
198                         timreg = mwdma_50_active_time[i] << 4 |
199                                 mwdma_50_recovery_time[i];
200                 }
201                 dev_dbg(ftide->dev,
202                         "MWDMA write clkreg = %02x, timreg = %02x\n",
203                         clkreg, timreg);
204                 /* This will affect all devices */
205                 writeb(clkreg, ftide->base + FTIDE010_CLK_MOD);
206                 writeb(timreg, ftide->base + FTIDE010_MWDMA_TIMING);
207         }
208
209         /*
210          * Store the current device (master or slave) in ap->private_data
211          * so that .qc_issue() can detect if this changes and reprogram
212          * the DMA settings.
213          */
214         ap->private_data = adev;
215
216         return;
217 }
218
219 static void ftide010_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
220 {
221         struct ftide010 *ftide = ap->host->private_data;
222         u8 pio = adev->pio_mode - XFER_PIO_0;
223
224         dev_dbg(ftide->dev, "set PIO mode %02x, index %d\n",
225                 adev->pio_mode, pio);
226         writeb(pio_active_time[pio] << 4 | pio_recovery_time[pio],
227                ftide->base + FTIDE010_PIO_TIMING);
228 }
229
230 /*
231  * We implement our own qc_issue() callback since we may need to set up
232  * the timings differently for master and slave transfers: the CLK_MOD_REG
233  * and MWDMA_TIMING_REG is shared between master and slave, so reprogramming
234  * this may be necessary.
235  */
236 static unsigned int ftide010_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
237 {
238         struct ata_port *ap = qc->ap;
239         struct ata_device *adev = qc->dev;
240
241         /*
242          * If the device changed, i.e. slave->master, master->slave,
243          * then set up the DMA mode again so we are sure the timings
244          * are correct.
245          */
246         if (adev != ap->private_data && ata_dma_enabled(adev))
247                 ftide010_set_dmamode(ap, adev);
248
249         return ata_bmdma_qc_issue(qc);
250 }
251
252 static struct ata_port_operations pata_ftide010_port_ops = {
253         .inherits       = &ata_bmdma_port_ops,
254         .set_dmamode    = ftide010_set_dmamode,
255         .set_piomode    = ftide010_set_piomode,
256         .qc_issue       = ftide010_qc_issue,
257 };
258
259 static struct ata_port_info ftide010_port_info[] = {
260         {
261                 .flags          = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
262                 .mwdma_mask     = ATA_MWDMA2,
263                 .udma_mask      = ATA_UDMA6,
264                 .pio_mask       = ATA_PIO4,
265                 .port_ops       = &pata_ftide010_port_ops,
266         },
267 };
268
269 #if IS_ENABLED(CONFIG_SATA_GEMINI)
270
271 static int pata_ftide010_gemini_port_start(struct ata_port *ap)
272 {
273         struct ftide010 *ftide = ap->host->private_data;
274         struct device *dev = ftide->dev;
275         struct sata_gemini *sg = ftide->sg;
276         int bridges = 0;
277         int ret;
278
279         ret = ata_bmdma_port_start(ap);
280         if (ret)
281                 return ret;
282
283         if (ftide->master_to_sata0) {
284                 dev_info(dev, "SATA0 (master) start\n");
285                 ret = gemini_sata_start_bridge(sg, 0);
286                 if (!ret)
287                         bridges++;
288         }
289         if (ftide->master_to_sata1) {
290                 dev_info(dev, "SATA1 (master) start\n");
291                 ret = gemini_sata_start_bridge(sg, 1);
292                 if (!ret)
293                         bridges++;
294         }
295         /* Avoid double-starting */
296         if (ftide->slave_to_sata0 && !ftide->master_to_sata0) {
297                 dev_info(dev, "SATA0 (slave) start\n");
298                 ret = gemini_sata_start_bridge(sg, 0);
299                 if (!ret)
300                         bridges++;
301         }
302         /* Avoid double-starting */
303         if (ftide->slave_to_sata1 && !ftide->master_to_sata1) {
304                 dev_info(dev, "SATA1 (slave) start\n");
305                 ret = gemini_sata_start_bridge(sg, 1);
306                 if (!ret)
307                         bridges++;
308         }
309
310         dev_info(dev, "brought %d bridges online\n", bridges);
311         return (bridges > 0) ? 0 : -EINVAL; // -ENODEV;
312 }
313
314 static void pata_ftide010_gemini_port_stop(struct ata_port *ap)
315 {
316         struct ftide010 *ftide = ap->host->private_data;
317         struct device *dev = ftide->dev;
318         struct sata_gemini *sg = ftide->sg;
319
320         if (ftide->master_to_sata0) {
321                 dev_info(dev, "SATA0 (master) stop\n");
322                 gemini_sata_stop_bridge(sg, 0);
323         }
324         if (ftide->master_to_sata1) {
325                 dev_info(dev, "SATA1 (master) stop\n");
326                 gemini_sata_stop_bridge(sg, 1);
327         }
328         /* Avoid double-stopping */
329         if (ftide->slave_to_sata0 && !ftide->master_to_sata0) {
330                 dev_info(dev, "SATA0 (slave) stop\n");
331                 gemini_sata_stop_bridge(sg, 0);
332         }
333         /* Avoid double-stopping */
334         if (ftide->slave_to_sata1 && !ftide->master_to_sata1) {
335                 dev_info(dev, "SATA1 (slave) stop\n");
336                 gemini_sata_stop_bridge(sg, 1);
337         }
338 }
339
340 static int pata_ftide010_gemini_cable_detect(struct ata_port *ap)
341 {
342         struct ftide010 *ftide = ap->host->private_data;
343
344         /*
345          * Return the master cable, I have no clue how to return a different
346          * cable for the slave than for the master.
347          */
348         return ftide->master_cbl;
349 }
350
351 static int pata_ftide010_gemini_init(struct ftide010 *ftide,
352                                      bool is_ata1)
353 {
354         struct device *dev = ftide->dev;
355         struct sata_gemini *sg;
356         enum gemini_muxmode muxmode;
357
358         /* Look up SATA bridge */
359         sg = gemini_sata_bridge_get();
360         if (IS_ERR(sg))
361                 return PTR_ERR(sg);
362         ftide->sg = sg;
363
364         muxmode = gemini_sata_get_muxmode(sg);
365
366         /* Special ops */
367         pata_ftide010_port_ops.port_start =
368                 pata_ftide010_gemini_port_start;
369         pata_ftide010_port_ops.port_stop =
370                 pata_ftide010_gemini_port_stop;
371         pata_ftide010_port_ops.cable_detect =
372                 pata_ftide010_gemini_cable_detect;
373
374         /* Flag port as SATA-capable */
375         if (gemini_sata_bridge_enabled(sg, is_ata1))
376                 ftide010_port_info[0].flags |= ATA_FLAG_SATA;
377
378         /*
379          * We assume that a simple 40-wire cable is used in the PATA mode.
380          * if you're adding a system using the PATA interface, make sure
381          * the right cable is set up here, it might be necessary to use
382          * special hardware detection or encode the cable type in the device
383          * tree with special properties.
384          */
385         if (!is_ata1) {
386                 switch (muxmode) {
387                 case GEMINI_MUXMODE_0:
388                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_SATA;
389                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_PATA40;
390                         ftide->master_to_sata0 = true;
391                         break;
392                 case GEMINI_MUXMODE_1:
393                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_SATA;
394                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_NONE;
395                         ftide->master_to_sata0 = true;
396                         break;
397                 case GEMINI_MUXMODE_2:
398                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_PATA40;
399                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_PATA40;
400                         break;
401                 case GEMINI_MUXMODE_3:
402                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_SATA;
403                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_SATA;
404                         ftide->master_to_sata0 = true;
405                         ftide->slave_to_sata1 = true;
406                         break;
407                 }
408         } else {
409                 switch (muxmode) {
410                 case GEMINI_MUXMODE_0:
411                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_SATA;
412                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_NONE;
413                         ftide->master_to_sata1 = true;
414                         break;
415                 case GEMINI_MUXMODE_1:
416                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_SATA;
417                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_PATA40;
418                         ftide->master_to_sata1 = true;
419                         break;
420                 case GEMINI_MUXMODE_2:
421                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_SATA;
422                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_SATA;
423                         ftide->slave_to_sata0 = true;
424                         ftide->master_to_sata1 = true;
425                         break;
426                 case GEMINI_MUXMODE_3:
427                         ftide->master_cbl = ATA_CBL_PATA40;
428                         ftide->slave_cbl = ATA_CBL_PATA40;
429                         break;
430                 }
431         }
432         dev_info(dev, "set up Gemini PATA%d\n", is_ata1);
433
434         return 0;
435 }
436 #else
437 static int pata_ftide010_gemini_init(struct ftide010 *ftide,
438                                      bool is_ata1)
439 {
440         return -ENOTSUPP;
441 }
442 #endif
443
444
445 static int pata_ftide010_probe(struct platform_device *pdev)
446 {
447         struct device *dev = &pdev->dev;
448         struct device_node *np = dev->of_node;
449         const struct ata_port_info pi = ftide010_port_info[0];
450         const struct ata_port_info *ppi[] = { &pi, NULL };
451         struct ftide010 *ftide;
452         struct resource *res;
453         int irq;
454         int ret;
455         int i;
456
457         ftide = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ftide), GFP_KERNEL);
458         if (!ftide)
459                 return -ENOMEM;
460         ftide->dev = dev;
461
462         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
463         if (irq < 0)
464                 return irq;
465
466         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
467         if (!res)
468                 return -ENODEV;
469
470         ftide->base = devm_ioremap_resource(dev, res);
471         if (IS_ERR(ftide->base))
472                 return PTR_ERR(ftide->base);
473
474         ftide->pclk = devm_clk_get(dev, "PCLK");
475         if (!IS_ERR(ftide->pclk)) {
476                 ret = clk_prepare_enable(ftide->pclk);
477                 if (ret) {
478                         dev_err(dev, "failed to enable PCLK\n");
479                         return ret;
480                 }
481         }
482
483         /* Some special Cortina Gemini init, if needed */
484         if (of_device_is_compatible(np, "cortina,gemini-pata")) {
485                 /*
486                  * We need to know which instance is probing (the
487                  * Gemini has two instances of FTIDE010) and we do
488                  * this simply by looking at the physical base
489                  * address, which is 0x63400000 for ATA1, else we
490                  * are ATA0. This will also set up the cable types.
491                  */
492                 ret = pata_ftide010_gemini_init(ftide,
493                                 (res->start == 0x63400000));
494                 if (ret)
495                         goto err_dis_clk;
496         } else {
497                 /* Else assume we are connected using PATA40 */
498                 ftide->master_cbl = ATA_CBL_PATA40;
499                 ftide->slave_cbl = ATA_CBL_PATA40;
500         }
501
502         ftide->host = ata_host_alloc_pinfo(dev, ppi, 1);
503         if (!ftide->host) {
504                 ret = -ENOMEM;
505                 goto err_dis_clk;
506         }
507         ftide->host->private_data = ftide;
508
509         for (i = 0; i < ftide->host->n_ports; i++) {
510                 struct ata_port *ap = ftide->host->ports[i];
511                 struct ata_ioports *ioaddr = &ap->ioaddr;
512
513                 ioaddr->bmdma_addr = ftide->base + FTIDE010_DMA_REG;
514                 ioaddr->cmd_addr = ftide->base + FTIDE010_CMD_DATA;
515                 ioaddr->ctl_addr = ftide->base + FTIDE010_ALTSTAT_CTRL;
516                 ioaddr->altstatus_addr = ftide->base + FTIDE010_ALTSTAT_CTRL;
517                 ata_sff_std_ports(ioaddr);
518         }
519
520         dev_info(dev, "device ID %08x, irq %d, reg %pR\n",
521                  readl(ftide->base + FTIDE010_IDE_DEVICE_ID), irq, res);
522
523         ret = ata_host_activate(ftide->host, irq, ata_bmdma_interrupt,
524                                 0, &pata_ftide010_sht);
525         if (ret)
526                 goto err_dis_clk;
527
528         return 0;
529
530 err_dis_clk:
531         if (!IS_ERR(ftide->pclk))
532                 clk_disable_unprepare(ftide->pclk);
533         return ret;
534 }
535
536 static int pata_ftide010_remove(struct platform_device *pdev)
537 {
538         struct ata_host *host = platform_get_drvdata(pdev);
539         struct ftide010 *ftide = host->private_data;
540
541         ata_host_detach(ftide->host);
542         if (!IS_ERR(ftide->pclk))
543                 clk_disable_unprepare(ftide->pclk);
544
545         return 0;
546 }
547
548 static const struct of_device_id pata_ftide010_of_match[] = {
549         {
550                 .compatible = "faraday,ftide010",
551         },
552         {},
553 };
554
555 static struct platform_driver pata_ftide010_driver = {
556         .driver = {
557                 .name = DRV_NAME,
558                 .of_match_table = of_match_ptr(pata_ftide010_of_match),
559         },
560         .probe = pata_ftide010_probe,
561         .remove = pata_ftide010_remove,
562 };
563 module_platform_driver(pata_ftide010_driver);
564
565 MODULE_AUTHOR("Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>");
566 MODULE_LICENSE("GPL");
567 MODULE_ALIAS("platform:" DRV_NAME);