drivers/ata/pata_sil680.c

   1 /*
   2  * pata_sil680.c        - SIL680 PATA for new ATA layer
   3  *                        (C) 2005 Red Hat Inc
   4  *                        Alan Cox <alan@redhat.com>
   5  *
   6  * based upon
   7  *
   8  * linux/drivers/ide/pci/siimage.c              Version 1.07    Nov 30, 2003
   9  *
  10  * Copyright (C) 2001-2002      Andre Hedrick <andre@linux-ide.org>
  11  * Copyright (C) 2003           Red Hat <alan@redhat.com>
  12  *
  13  *  May be copied or modified under the terms of the GNU General Public License
  14  *
  15  *  Documentation publically available.
  16  *
  17  *      If you have strange problems with nVidia chipset systems please
  18  *      see the SI support documentation and update your system BIOS
  19  *      if necessary
  20  *
  21  * TODO
  22  *      If we know all our devices are LBA28 (or LBA28 sized)  we could use
  23  *      the command fifo mode.
  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_sil680"
  36 #define DRV_VERSION "0.4.8"
  37
  38 #define SIL680_MMIO_BAR         5
  39
  40 /**
  41  *      sil680_selreg           -       return register base
  42  *      @hwif: interface
  43  *      @r: config offset
  44  *
  45  *      Turn a config register offset into the right address in either
  46  *      PCI space or MMIO space to access the control register in question
  47  *      Thankfully this is a configuration operation so isnt performance
  48  *      criticial.
  49  */
  50
  51 static unsigned long sil680_selreg(struct ata_port *ap, int r)
  52 {
  53         unsigned long base = 0xA0 + r;
  54         base += (ap->port_no << 4);
  55         return base;
  56 }
  57
  58 /**
  59  *      sil680_seldev           -       return register base
  60  *      @hwif: interface
  61  *      @r: config offset
  62  *
  63  *      Turn a config register offset into the right address in either
  64  *      PCI space or MMIO space to access the control register in question
  65  *      including accounting for the unit shift.
  66  */
  67
  68 static unsigned long sil680_seldev(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev, int r)
  69 {
  70         unsigned long base = 0xA0 + r;
  71         base += (ap->port_no << 4);
  72         base |= adev->devno ? 2 : 0;
  73         return base;
  74 }
  75
  76
  77 /**
  78  *      sil680_cable_detect     -       cable detection
  79  *      @ap: ATA port
  80  *
  81  *      Perform cable detection. The SIL680 stores this in PCI config
  82  *      space for us.
  83  */
  84
  85 static int sil680_cable_detect(struct ata_port *ap) {
  86         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
  87         unsigned long addr = sil680_selreg(ap, 0);
  88         u8 ata66;
  89         pci_read_config_byte(pdev, addr, &ata66);
  90         if (ata66 & 1)
  91                 return ATA_CBL_PATA80;
  92         else
  93                 return ATA_CBL_PATA40;
  94 }
  95
  96 /**
  97  *      sil680_set_piomode      -       set initial PIO mode data
  98  *      @ap: ATA interface
  99  *      @adev: ATA device
 100  *
 101  *      Program the SIL680 registers for PIO mode. Note that the task speed
 102  *      registers are shared between the devices so we must pick the lowest
 103  *      mode for command work.
 104  */
 105
 106 static void sil680_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
 107 {
 108         static u16 speed_p[5] = { 0x328A, 0x2283, 0x1104, 0x10C3, 0x10C1 };
 109         static u16 speed_t[5] = { 0x328A, 0x2283, 0x1281, 0x10C3, 0x10C1 };
 110
 111         unsigned long tfaddr = sil680_selreg(ap, 0x02);
 112         unsigned long addr = sil680_seldev(ap, adev, 0x04);
 113         unsigned long addr_mask = 0x80 + 4 * ap->port_no;
 114         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
 115         int pio = adev->pio_mode - XFER_PIO_0;
 116         int lowest_pio = pio;
 117         int port_shift = 4 * adev->devno;
 118         u16 reg;
 119         u8 mode;
 120
 121         struct ata_device *pair = ata_dev_pair(adev);
 122
 123         if (pair != NULL && adev->pio_mode > pair->pio_mode)
 124                 lowest_pio = pair->pio_mode - XFER_PIO_0;
 125
 126         pci_write_config_word(pdev, addr, speed_p[pio]);
 127         pci_write_config_word(pdev, tfaddr, speed_t[lowest_pio]);
 128
 129         pci_read_config_word(pdev, tfaddr-2, &reg);
 130         pci_read_config_byte(pdev, addr_mask, &mode);
 131
 132         reg &= ~0x0200;                 /* Clear IORDY */
 133         mode &= ~(3 << port_shift);     /* Clear IORDY and DMA bits */
 134
 135         if (ata_pio_need_iordy(adev)) {
 136                 reg |= 0x0200;          /* Enable IORDY */
 137                 mode |= 1 << port_shift;
 138         }
 139         pci_write_config_word(pdev, tfaddr-2, reg);
 140         pci_write_config_byte(pdev, addr_mask, mode);
 141 }
 142
 143 /**
 144  *      sil680_set_dmamode      -       set initial DMA mode data
 145  *      @ap: ATA interface
 146  *      @adev: ATA device
 147  *
 148  *      Program the MWDMA/UDMA modes for the sil680 k
 149  *      chipset. The MWDMA mode values are pulled from a lookup table
 150  *      while the chipset uses mode number for UDMA.
 151  */
 152
 153 static void sil680_set_dmamode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
 154 {
 155         static u8 ultra_table[2][7] = {
 156                 { 0x0C, 0x07, 0x05, 0x04, 0x02, 0x01, 0xFF },   /* 100MHz */
 157                 { 0x0F, 0x0B, 0x07, 0x05, 0x03, 0x02, 0x01 },   /* 133Mhz */
 158         };
 159         static u16 dma_table[3] = { 0x2208, 0x10C2, 0x10C1 };
 160
 161         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(ap->host->dev);
 162         unsigned long ma = sil680_seldev(ap, adev, 0x08);
 163         unsigned long ua = sil680_seldev(ap, adev, 0x0C);
 164         unsigned long addr_mask = 0x80 + 4 * ap->port_no;
 165         int port_shift = adev->devno * 4;
 166         u8 scsc, mode;
 167         u16 multi, ultra;
 168
 169         pci_read_config_byte(pdev, 0x8A, &scsc);
 170         pci_read_config_byte(pdev, addr_mask, &mode);
 171         pci_read_config_word(pdev, ma, &multi);
 172         pci_read_config_word(pdev, ua, &ultra);
 173
 174         /* Mask timing bits */
 175         ultra &= ~0x3F;
 176         mode &= ~(0x03 << port_shift);
 177
 178         /* Extract scsc */
 179         scsc = (scsc & 0x30) ? 1: 0;
 180
 181         if (adev->dma_mode >= XFER_UDMA_0) {
 182                 multi = 0x10C1;
 183                 ultra |= ultra_table[scsc][adev->dma_mode - XFER_UDMA_0];
 184                 mode |= (0x03 << port_shift);
 185         } else {
 186                 multi = dma_table[adev->dma_mode - XFER_MW_DMA_0];
 187                 mode |= (0x02 << port_shift);
 188         }
 189         pci_write_config_byte(pdev, addr_mask, mode);
 190         pci_write_config_word(pdev, ma, multi);
 191         pci_write_config_word(pdev, ua, ultra);
 192 }
 193
 194 static struct scsi_host_template sil680_sht = {
 195         .module                 = THIS_MODULE,
 196         .name                   = DRV_NAME,
 197         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
 198         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
 199         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
 200         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
 201         .sg_tablesize           = LIBATA_MAX_PRD,
 202         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
 203         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
 204         .use_clustering         = ATA_SHT_USE_CLUSTERING,
 205         .proc_name              = DRV_NAME,
 206         .dma_boundary           = ATA_DMA_BOUNDARY,
 207         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
 208         .slave_destroy          = ata_scsi_slave_destroy,
 209         .bios_param             = ata_std_bios_param,
 210 };
 211
 212 static struct ata_port_operations sil680_port_ops = {
 213         .set_piomode    = sil680_set_piomode,
 214         .set_dmamode    = sil680_set_dmamode,
 215         .mode_filter    = ata_pci_default_filter,
 216         .tf_load        = ata_tf_load,
 217         .tf_read        = ata_tf_read,
 218         .check_status   = ata_check_status,
 219         .exec_command   = ata_exec_command,
 220         .dev_select     = ata_std_dev_select,
 221
 222         .freeze         = ata_bmdma_freeze,
 223         .thaw           = ata_bmdma_thaw,
 224         .error_handler  = ata_bmdma_error_handler,
 225         .post_internal_cmd = ata_bmdma_post_internal_cmd,
 226         .cable_detect   = sil680_cable_detect,
 227
 228         .bmdma_setup    = ata_bmdma_setup,
 229         .bmdma_start    = ata_bmdma_start,
 230         .bmdma_stop     = ata_bmdma_stop,
 231         .bmdma_status   = ata_bmdma_status,
 232
 233         .qc_prep        = ata_qc_prep,
 234         .qc_issue       = ata_qc_issue_prot,
 235
 236         .data_xfer      = ata_data_xfer,
 237
 238         .irq_handler    = ata_interrupt,
 239         .irq_clear      = ata_bmdma_irq_clear,
 240         .irq_on         = ata_irq_on,
 241
 242         .port_start     = ata_sff_port_start,
 243 };
 244
 245 /**
 246  *      sil680_init_chip                -       chip setup
 247  *      @pdev: PCI device
 248  *
 249  *      Perform all the chip setup which must be done both when the device
 250  *      is powered up on boot and when we resume in case we resumed from RAM.
 251  *      Returns the final clock settings.
 252  */
 253
 254 static u8 sil680_init_chip(struct pci_dev *pdev, int *try_mmio)
 255 {
 256         u32 class_rev   = 0;
 257         u8 tmpbyte      = 0;
 258
 259         pci_read_config_dword(pdev, PCI_CLASS_REVISION, &class_rev);
 260         class_rev &= 0xff;
 261         /* FIXME: double check */
 262         pci_write_config_byte(pdev, PCI_CACHE_LINE_SIZE, (class_rev) ? 1 : 255);
 263
 264         pci_write_config_byte(pdev, 0x80, 0x00);
 265         pci_write_config_byte(pdev, 0x84, 0x00);
 266
 267         pci_read_config_byte(pdev, 0x8A, &tmpbyte);
 268
 269         dev_dbg(&pdev->dev, "sil680: BA5_EN = %d clock = %02X\n",
 270                 tmpbyte & 1, tmpbyte & 0x30);
 271
 272         *try_mmio = 0;
 273 #ifdef CONFIG_PPC
 274         if (machine_is(cell))
 275                 *try_mmio = (tmpbyte & 1) || pci_resource_start(pdev, 5);
 276 #endif
 277
 278         switch(tmpbyte & 0x30) {
 279                 case 0x00:
 280                         /* 133 clock attempt to force it on */
 281                         pci_write_config_byte(pdev, 0x8A, tmpbyte|0x10);
 282                         break;
 283                 case 0x30:
 284                         /* if clocking is disabled */
 285                         /* 133 clock attempt to force it on */
 286                         pci_write_config_byte(pdev, 0x8A, tmpbyte & ~0x20);
 287                         break;
 288                 case 0x10:
 289                         /* 133 already */
 290                         break;
 291                 case 0x20:
 292                         /* BIOS set PCI x2 clocking */
 293                         break;
 294         }
 295
 296         pci_read_config_byte(pdev,   0x8A, &tmpbyte);
 297         dev_dbg(&pdev->dev, "sil680: BA5_EN = %d clock = %02X\n",
 298                 tmpbyte & 1, tmpbyte & 0x30);
 299
 300         pci_write_config_byte(pdev,  0xA1, 0x72);
 301         pci_write_config_word(pdev,  0xA2, 0x328A);
 302         pci_write_config_dword(pdev, 0xA4, 0x62DD62DD);
 303         pci_write_config_dword(pdev, 0xA8, 0x43924392);
 304         pci_write_config_dword(pdev, 0xAC, 0x40094009);
 305         pci_write_config_byte(pdev,  0xB1, 0x72);
 306         pci_write_config_word(pdev,  0xB2, 0x328A);
 307         pci_write_config_dword(pdev, 0xB4, 0x62DD62DD);
 308         pci_write_config_dword(pdev, 0xB8, 0x43924392);
 309         pci_write_config_dword(pdev, 0xBC, 0x40094009);
 310
 311         switch(tmpbyte & 0x30) {
 312                 case 0x00: printk(KERN_INFO "sil680: 100MHz clock.\n");break;
 313                 case 0x10: printk(KERN_INFO "sil680: 133MHz clock.\n");break;
 314                 case 0x20: printk(KERN_INFO "sil680: Using PCI clock.\n");break;
 315                 /* This last case is _NOT_ ok */
 316                 case 0x30: printk(KERN_ERR "sil680: Clock disabled ?\n");
 317         }
 318         return tmpbyte & 0x30;
 319 }
 320
 321 static int __devinit sil680_init_one(struct pci_dev *pdev,
 322                                      const struct pci_device_id *id)
 323 {
 324         static const struct ata_port_info info = {
 325                 .sht = &sil680_sht,
 326                 .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
 327                 .pio_mask = 0x1f,
 328                 .mwdma_mask = 0x07,
 329                 .udma_mask = ATA_UDMA6,
 330                 .port_ops = &sil680_port_ops
 331         };
 332         static const struct ata_port_info info_slow = {
 333                 .sht = &sil680_sht,
 334                 .flags = ATA_FLAG_SLAVE_POSS,
 335                 .pio_mask = 0x1f,
 336                 .mwdma_mask = 0x07,
 337                 .udma_mask = ATA_UDMA5,
 338                 .port_ops = &sil680_port_ops
 339         };
 340         const struct ata_port_info *ppi[] = { &info, NULL };
 341         static int printed_version;
 342         struct ata_host *host;
 343         void __iomem *mmio_base;
 344         int rc, try_mmio;
 345
 346         if (!printed_version++)
 347                 dev_printk(KERN_DEBUG, &pdev->dev, "version " DRV_VERSION "\n");
 348
 349         switch (sil680_init_chip(pdev, &try_mmio)) {
 350                 case 0:
 351                         ppi[0] = &info_slow;
 352                         break;
 353                 case 0x30:
 354                         return -ENODEV;
 355         }
 356
 357         if (!try_mmio)
 358                 goto use_ioports;
 359
 360         /* Try to acquire MMIO resources and fallback to PIO if
 361          * that fails
 362          */
 363         rc = pcim_enable_device(pdev);
 364         if (rc)
 365                 return rc;
 366         rc = pcim_iomap_regions(pdev, 1 << SIL680_MMIO_BAR, DRV_NAME);
 367         if (rc)
 368                 goto use_ioports;
 369
 370         /* Allocate host and set it up */
 371         host = ata_host_alloc_pinfo(&pdev->dev, ppi, 2);
 372         if (!host)
 373                 return -ENOMEM;
 374         host->iomap = pcim_iomap_table(pdev);
 375
 376         /* Setup DMA masks */
 377         rc = pci_set_dma_mask(pdev, ATA_DMA_MASK);
 378         if (rc)
 379                 return rc;
 380         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, ATA_DMA_MASK);
 381         if (rc)
 382                 return rc;
 383         pci_set_master(pdev);
 384
 385         /* Get MMIO base and initialize port addresses */
 386         mmio_base = host->iomap[SIL680_MMIO_BAR];
 387         host->ports[0]->ioaddr.bmdma_addr = mmio_base + 0x00;
 388         host->ports[0]->ioaddr.cmd_addr = mmio_base + 0x80;
 389         host->ports[0]->ioaddr.ctl_addr = mmio_base + 0x8a;
 390         host->ports[0]->ioaddr.altstatus_addr = mmio_base + 0x8a;
 391         ata_std_ports(&host->ports[0]->ioaddr);
 392         host->ports[1]->ioaddr.bmdma_addr = mmio_base + 0x08;
 393         host->ports[1]->ioaddr.cmd_addr = mmio_base + 0xc0;
 394         host->ports[1]->ioaddr.ctl_addr = mmio_base + 0xca;
 395         host->ports[1]->ioaddr.altstatus_addr = mmio_base + 0xca;
 396         ata_std_ports(&host->ports[1]->ioaddr);
 397
 398         /* Register & activate */
 399         return ata_host_activate(host, pdev->irq, ata_interrupt, IRQF_SHARED,
 400                                  &sil680_sht);
 401
 402 use_ioports:
 403         return ata_pci_init_one(pdev, ppi);
 404 }
 405
 406 #ifdef CONFIG_PM
 407 static int sil680_reinit_one(struct pci_dev *pdev)
 408 {
 409         int try_mmio;
 410
 411         sil680_init_chip(pdev, &try_mmio);
 412         return ata_pci_device_resume(pdev);
 413 }
 414 #endif
 415
 416 static const struct pci_device_id sil680[] = {
 417         { PCI_VDEVICE(CMD, PCI_DEVICE_ID_SII_680), },
 418
 419         { },
 420 };
 421
 422 static struct pci_driver sil680_pci_driver = {
 423         .name           = DRV_NAME,
 424         .id_table       = sil680,
 425         .probe          = sil680_init_one,
 426         .remove         = ata_pci_remove_one,
 427 #ifdef CONFIG_PM
 428         .suspend        = ata_pci_device_suspend,
 429         .resume         = sil680_reinit_one,
 430 #endif
 431 };
 432
 433 static int __init sil680_init(void)
 434 {
 435         return pci_register_driver(&sil680_pci_driver);
 436 }
 437
 438 static void __exit sil680_exit(void)
 439 {
 440         pci_unregister_driver(&sil680_pci_driver);
 441 }
 442
 443 MODULE_AUTHOR("Alan Cox");
 444 MODULE_DESCRIPTION("low-level driver for SI680 PATA");
 445 MODULE_LICENSE("GPL");
 446 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, sil680);
 447 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
 448
 449 module_init(sil680_init);
 450 module_exit(sil680_exit);