Merge Linus' tree.
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / scsi / ahci.c
1 /*
2  *  ahci.c - AHCI SATA support
3  *
4  *  Maintained by:  Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>
5  *                  Please ALWAYS copy linux-ide@vger.kernel.org
6  *                  on emails.
7  *
8  *  Copyright 2004-2005 Red Hat, Inc.
9  *
10  *
11  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
13  *  the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
14  *  any later version.
15  *
16  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
17  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  *  GNU General Public License for more details.
20  *
21  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
22  *  along with this program; see the file COPYING.  If not, write to
23  *  the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
24  *
25  *
26  * libata documentation is available via 'make {ps|pdf}docs',
27  * as Documentation/DocBook/libata.*
28  *
29  * AHCI hardware documentation:
30  * http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/rev1_0.pdf
31  * http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/rev1_1.pdf
32  *
33  */
34
35 #include <linux/kernel.h>
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/pci.h>
38 #include <linux/init.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/dma-mapping.h>
44 #include <linux/device.h>
45 #include <scsi/scsi_host.h>
46 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
47 #include <linux/libata.h>
48 #include <asm/io.h>
49
50 #define DRV_NAME        "ahci"
51 #define DRV_VERSION     "1.2"
52
53
54 enum {
55         AHCI_PCI_BAR            = 5,
56         AHCI_MAX_SG             = 168, /* hardware max is 64K */
57         AHCI_DMA_BOUNDARY       = 0xffffffff,
58         AHCI_USE_CLUSTERING     = 0,
59         AHCI_CMD_SLOT_SZ        = 32 * 32,
60         AHCI_RX_FIS_SZ          = 256,
61         AHCI_CMD_TBL_HDR        = 0x80,
62         AHCI_CMD_TBL_CDB        = 0x40,
63         AHCI_CMD_TBL_SZ         = AHCI_CMD_TBL_HDR + (AHCI_MAX_SG * 16),
64         AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ   = AHCI_CMD_SLOT_SZ + AHCI_CMD_TBL_SZ +
65                                   AHCI_RX_FIS_SZ,
66         AHCI_IRQ_ON_SG          = (1 << 31),
67         AHCI_CMD_ATAPI          = (1 << 5),
68         AHCI_CMD_WRITE          = (1 << 6),
69
70         RX_FIS_D2H_REG          = 0x40, /* offset of D2H Register FIS data */
71
72         board_ahci              = 0,
73
74         /* global controller registers */
75         HOST_CAP                = 0x00, /* host capabilities */
76         HOST_CTL                = 0x04, /* global host control */
77         HOST_IRQ_STAT           = 0x08, /* interrupt status */
78         HOST_PORTS_IMPL         = 0x0c, /* bitmap of implemented ports */
79         HOST_VERSION            = 0x10, /* AHCI spec. version compliancy */
80
81         /* HOST_CTL bits */
82         HOST_RESET              = (1 << 0),  /* reset controller; self-clear */
83         HOST_IRQ_EN             = (1 << 1),  /* global IRQ enable */
84         HOST_AHCI_EN            = (1 << 31), /* AHCI enabled */
85
86         /* HOST_CAP bits */
87         HOST_CAP_64             = (1 << 31), /* PCI DAC (64-bit DMA) support */
88
89         /* registers for each SATA port */
90         PORT_LST_ADDR           = 0x00, /* command list DMA addr */
91         PORT_LST_ADDR_HI        = 0x04, /* command list DMA addr hi */
92         PORT_FIS_ADDR           = 0x08, /* FIS rx buf addr */
93         PORT_FIS_ADDR_HI        = 0x0c, /* FIS rx buf addr hi */
94         PORT_IRQ_STAT           = 0x10, /* interrupt status */
95         PORT_IRQ_MASK           = 0x14, /* interrupt enable/disable mask */
96         PORT_CMD                = 0x18, /* port command */
97         PORT_TFDATA             = 0x20, /* taskfile data */
98         PORT_SIG                = 0x24, /* device TF signature */
99         PORT_CMD_ISSUE          = 0x38, /* command issue */
100         PORT_SCR                = 0x28, /* SATA phy register block */
101         PORT_SCR_STAT           = 0x28, /* SATA phy register: SStatus */
102         PORT_SCR_CTL            = 0x2c, /* SATA phy register: SControl */
103         PORT_SCR_ERR            = 0x30, /* SATA phy register: SError */
104         PORT_SCR_ACT            = 0x34, /* SATA phy register: SActive */
105
106         /* PORT_IRQ_{STAT,MASK} bits */
107         PORT_IRQ_COLD_PRES      = (1 << 31), /* cold presence detect */
108         PORT_IRQ_TF_ERR         = (1 << 30), /* task file error */
109         PORT_IRQ_HBUS_ERR       = (1 << 29), /* host bus fatal error */
110         PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR  = (1 << 28), /* host bus data error */
111         PORT_IRQ_IF_ERR         = (1 << 27), /* interface fatal error */
112         PORT_IRQ_IF_NONFATAL    = (1 << 26), /* interface non-fatal error */
113         PORT_IRQ_OVERFLOW       = (1 << 24), /* xfer exhausted available S/G */
114         PORT_IRQ_BAD_PMP        = (1 << 23), /* incorrect port multiplier */
115
116         PORT_IRQ_PHYRDY         = (1 << 22), /* PhyRdy changed */
117         PORT_IRQ_DEV_ILCK       = (1 << 7), /* device interlock */
118         PORT_IRQ_CONNECT        = (1 << 6), /* port connect change status */
119         PORT_IRQ_SG_DONE        = (1 << 5), /* descriptor processed */
120         PORT_IRQ_UNK_FIS        = (1 << 4), /* unknown FIS rx'd */
121         PORT_IRQ_SDB_FIS        = (1 << 3), /* Set Device Bits FIS rx'd */
122         PORT_IRQ_DMAS_FIS       = (1 << 2), /* DMA Setup FIS rx'd */
123         PORT_IRQ_PIOS_FIS       = (1 << 1), /* PIO Setup FIS rx'd */
124         PORT_IRQ_D2H_REG_FIS    = (1 << 0), /* D2H Register FIS rx'd */
125
126         PORT_IRQ_FATAL          = PORT_IRQ_TF_ERR |
127                                   PORT_IRQ_HBUS_ERR |
128                                   PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR |
129                                   PORT_IRQ_IF_ERR,
130         DEF_PORT_IRQ            = PORT_IRQ_FATAL | PORT_IRQ_PHYRDY |
131                                   PORT_IRQ_CONNECT | PORT_IRQ_SG_DONE |
132                                   PORT_IRQ_UNK_FIS | PORT_IRQ_SDB_FIS |
133                                   PORT_IRQ_DMAS_FIS | PORT_IRQ_PIOS_FIS |
134                                   PORT_IRQ_D2H_REG_FIS,
135
136         /* PORT_CMD bits */
137         PORT_CMD_ATAPI          = (1 << 24), /* Device is ATAPI */
138         PORT_CMD_LIST_ON        = (1 << 15), /* cmd list DMA engine running */
139         PORT_CMD_FIS_ON         = (1 << 14), /* FIS DMA engine running */
140         PORT_CMD_FIS_RX         = (1 << 4), /* Enable FIS receive DMA engine */
141         PORT_CMD_POWER_ON       = (1 << 2), /* Power up device */
142         PORT_CMD_SPIN_UP        = (1 << 1), /* Spin up device */
143         PORT_CMD_START          = (1 << 0), /* Enable port DMA engine */
144
145         PORT_CMD_ICC_ACTIVE     = (0x1 << 28), /* Put i/f in active state */
146         PORT_CMD_ICC_PARTIAL    = (0x2 << 28), /* Put i/f in partial state */
147         PORT_CMD_ICC_SLUMBER    = (0x6 << 28), /* Put i/f in slumber state */
148
149         /* hpriv->flags bits */
150         AHCI_FLAG_MSI           = (1 << 0),
151 };
152
153 struct ahci_cmd_hdr {
154         u32                     opts;
155         u32                     status;
156         u32                     tbl_addr;
157         u32                     tbl_addr_hi;
158         u32                     reserved[4];
159 };
160
161 struct ahci_sg {
162         u32                     addr;
163         u32                     addr_hi;
164         u32                     reserved;
165         u32                     flags_size;
166 };
167
168 struct ahci_host_priv {
169         unsigned long           flags;
170         u32                     cap;    /* cache of HOST_CAP register */
171         u32                     port_map; /* cache of HOST_PORTS_IMPL reg */
172 };
173
174 struct ahci_port_priv {
175         struct ahci_cmd_hdr     *cmd_slot;
176         dma_addr_t              cmd_slot_dma;
177         void                    *cmd_tbl;
178         dma_addr_t              cmd_tbl_dma;
179         struct ahci_sg          *cmd_tbl_sg;
180         void                    *rx_fis;
181         dma_addr_t              rx_fis_dma;
182 };
183
184 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg);
185 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg, u32 val);
186 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent);
187 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc);
188 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs);
189 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap);
190 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap);
191 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap);
192 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap);
193 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap);
194 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf);
195 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc);
196 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap);
197 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc);
198 static void ahci_remove_one (struct pci_dev *pdev);
199
200 static struct scsi_host_template ahci_sht = {
201         .module                 = THIS_MODULE,
202         .name                   = DRV_NAME,
203         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
204         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
205         .eh_strategy_handler    = ata_scsi_error,
206         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
207         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
208         .sg_tablesize           = AHCI_MAX_SG,
209         .max_sectors            = ATA_MAX_SECTORS,
210         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
211         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
212         .use_clustering         = AHCI_USE_CLUSTERING,
213         .proc_name              = DRV_NAME,
214         .dma_boundary           = AHCI_DMA_BOUNDARY,
215         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
216         .bios_param             = ata_std_bios_param,
217 };
218
219 static const struct ata_port_operations ahci_ops = {
220         .port_disable           = ata_port_disable,
221
222         .check_status           = ahci_check_status,
223         .check_altstatus        = ahci_check_status,
224         .dev_select             = ata_noop_dev_select,
225
226         .tf_read                = ahci_tf_read,
227
228         .phy_reset              = ahci_phy_reset,
229
230         .qc_prep                = ahci_qc_prep,
231         .qc_issue               = ahci_qc_issue,
232
233         .eng_timeout            = ahci_eng_timeout,
234
235         .irq_handler            = ahci_interrupt,
236         .irq_clear              = ahci_irq_clear,
237
238         .scr_read               = ahci_scr_read,
239         .scr_write              = ahci_scr_write,
240
241         .port_start             = ahci_port_start,
242         .port_stop              = ahci_port_stop,
243 };
244
245 static const struct ata_port_info ahci_port_info[] = {
246         /* board_ahci */
247         {
248                 .sht            = &ahci_sht,
249                 .host_flags     = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
250                                   ATA_FLAG_SATA_RESET | ATA_FLAG_MMIO |
251                                   ATA_FLAG_PIO_DMA,
252                 .pio_mask       = 0x1f, /* pio0-4 */
253                 .udma_mask      = 0x7f, /* udma0-6 ; FIXME */
254                 .port_ops       = &ahci_ops,
255         },
256 };
257
258 static const struct pci_device_id ahci_pci_tbl[] = {
259         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2652, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
260           board_ahci }, /* ICH6 */
261         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2653, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
262           board_ahci }, /* ICH6M */
263         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c1, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
264           board_ahci }, /* ICH7 */
265         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c5, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
266           board_ahci }, /* ICH7M */
267         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c3, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
268           board_ahci }, /* ICH7R */
269         { PCI_VENDOR_ID_AL, 0x5288, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
270           board_ahci }, /* ULi M5288 */
271         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2681, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
272           board_ahci }, /* ESB2 */
273         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2682, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
274           board_ahci }, /* ESB2 */
275         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2683, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
276           board_ahci }, /* ESB2 */
277         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c6, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
278           board_ahci }, /* ICH7-M DH */
279         { }     /* terminate list */
280 };
281
282
283 static struct pci_driver ahci_pci_driver = {
284         .name                   = DRV_NAME,
285         .id_table               = ahci_pci_tbl,
286         .probe                  = ahci_init_one,
287         .remove                 = ahci_remove_one,
288 };
289
290
291 static inline unsigned long ahci_port_base_ul (unsigned long base, unsigned int port)
292 {
293         return base + 0x100 + (port * 0x80);
294 }
295
296 static inline void __iomem *ahci_port_base (void __iomem *base, unsigned int port)
297 {
298         return (void __iomem *) ahci_port_base_ul((unsigned long)base, port);
299 }
300
301 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap)
302 {
303         struct device *dev = ap->host_set->dev;
304         struct ahci_host_priv *hpriv = ap->host_set->private_data;
305         struct ahci_port_priv *pp;
306         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
307         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
308         void *mem;
309         dma_addr_t mem_dma;
310         int rc;
311
312         pp = kmalloc(sizeof(*pp), GFP_KERNEL);
313         if (!pp)
314                 return -ENOMEM;
315         memset(pp, 0, sizeof(*pp));
316
317         rc = ata_pad_alloc(ap, dev);
318         if (rc) {
319                 kfree(pp);
320                 return rc;
321         }
322
323         mem = dma_alloc_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ, &mem_dma, GFP_KERNEL);
324         if (!mem) {
325                 ata_pad_free(ap, dev);
326                 kfree(pp);
327                 return -ENOMEM;
328         }
329         memset(mem, 0, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
330
331         /*
332          * First item in chunk of DMA memory: 32-slot command table,
333          * 32 bytes each in size
334          */
335         pp->cmd_slot = mem;
336         pp->cmd_slot_dma = mem_dma;
337
338         mem += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
339         mem_dma += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
340
341         /*
342          * Second item: Received-FIS area
343          */
344         pp->rx_fis = mem;
345         pp->rx_fis_dma = mem_dma;
346
347         mem += AHCI_RX_FIS_SZ;
348         mem_dma += AHCI_RX_FIS_SZ;
349
350         /*
351          * Third item: data area for storing a single command
352          * and its scatter-gather table
353          */
354         pp->cmd_tbl = mem;
355         pp->cmd_tbl_dma = mem_dma;
356
357         pp->cmd_tbl_sg = mem + AHCI_CMD_TBL_HDR;
358
359         ap->private_data = pp;
360
361         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
362                 writel((pp->cmd_slot_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_LST_ADDR_HI);
363         writel(pp->cmd_slot_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_LST_ADDR);
364         readl(port_mmio + PORT_LST_ADDR); /* flush */
365
366         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
367                 writel((pp->rx_fis_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_FIS_ADDR_HI);
368         writel(pp->rx_fis_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_FIS_ADDR);
369         readl(port_mmio + PORT_FIS_ADDR); /* flush */
370
371         writel(PORT_CMD_ICC_ACTIVE | PORT_CMD_FIS_RX |
372                PORT_CMD_POWER_ON | PORT_CMD_SPIN_UP |
373                PORT_CMD_START, port_mmio + PORT_CMD);
374         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
375
376         return 0;
377 }
378
379
380 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap)
381 {
382         struct device *dev = ap->host_set->dev;
383         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
384         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
385         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
386         u32 tmp;
387
388         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
389         tmp &= ~(PORT_CMD_START | PORT_CMD_FIS_RX);
390         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
391         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
392
393         /* spec says 500 msecs for each PORT_CMD_{START,FIS_RX} bit, so
394          * this is slightly incorrect.
395          */
396         msleep(500);
397
398         ap->private_data = NULL;
399         dma_free_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ,
400                           pp->cmd_slot, pp->cmd_slot_dma);
401         ata_pad_free(ap, dev);
402         kfree(pp);
403 }
404
405 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in)
406 {
407         unsigned int sc_reg;
408
409         switch (sc_reg_in) {
410         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
411         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
412         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
413         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
414         default:
415                 return 0xffffffffU;
416         }
417
418         return readl((void __iomem *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
419 }
420
421
422 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in,
423                                u32 val)
424 {
425         unsigned int sc_reg;
426
427         switch (sc_reg_in) {
428         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
429         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
430         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
431         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
432         default:
433                 return;
434         }
435
436         writel(val, (void __iomem *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
437 }
438
439 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap)
440 {
441         void __iomem *port_mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
442         struct ata_taskfile tf;
443         struct ata_device *dev = &ap->device[0];
444         u32 new_tmp, tmp;
445
446         __sata_phy_reset(ap);
447
448         if (ap->flags & ATA_FLAG_PORT_DISABLED)
449                 return;
450
451         tmp = readl(port_mmio + PORT_SIG);
452         tf.lbah         = (tmp >> 24)   & 0xff;
453         tf.lbam         = (tmp >> 16)   & 0xff;
454         tf.lbal         = (tmp >> 8)    & 0xff;
455         tf.nsect        = (tmp)         & 0xff;
456
457         dev->class = ata_dev_classify(&tf);
458         if (!ata_dev_present(dev)) {
459                 ata_port_disable(ap);
460                 return;
461         }
462
463         /* Make sure port's ATAPI bit is set appropriately */
464         new_tmp = tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
465         if (dev->class == ATA_DEV_ATAPI)
466                 new_tmp |= PORT_CMD_ATAPI;
467         else
468                 new_tmp &= ~PORT_CMD_ATAPI;
469         if (new_tmp != tmp) {
470                 writel(new_tmp, port_mmio + PORT_CMD);
471                 readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
472         }
473 }
474
475 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap)
476 {
477         void __iomem *mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
478
479         return readl(mmio + PORT_TFDATA) & 0xFF;
480 }
481
482 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
483 {
484         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
485         u8 *d2h_fis = pp->rx_fis + RX_FIS_D2H_REG;
486
487         ata_tf_from_fis(d2h_fis, tf);
488 }
489
490 static unsigned int ahci_fill_sg(struct ata_queued_cmd *qc)
491 {
492         struct ahci_port_priv *pp = qc->ap->private_data;
493         struct scatterlist *sg;
494         struct ahci_sg *ahci_sg;
495         unsigned int n_sg = 0;
496
497         VPRINTK("ENTER\n");
498
499         /*
500          * Next, the S/G list.
501          */
502         ahci_sg = pp->cmd_tbl_sg;
503         ata_for_each_sg(sg, qc) {
504                 dma_addr_t addr = sg_dma_address(sg);
505                 u32 sg_len = sg_dma_len(sg);
506
507                 ahci_sg->addr = cpu_to_le32(addr & 0xffffffff);
508                 ahci_sg->addr_hi = cpu_to_le32((addr >> 16) >> 16);
509                 ahci_sg->flags_size = cpu_to_le32(sg_len - 1);
510
511                 ahci_sg++;
512                 n_sg++;
513         }
514
515         return n_sg;
516 }
517
518 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc)
519 {
520         struct ata_port *ap = qc->ap;
521         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
522         u32 opts;
523         const u32 cmd_fis_len = 5; /* five dwords */
524         unsigned int n_elem;
525
526         /*
527          * Fill in command slot information (currently only one slot,
528          * slot 0, is currently since we don't do queueing)
529          */
530
531         opts = cmd_fis_len;
532         if (qc->tf.flags & ATA_TFLAG_WRITE)
533                 opts |= AHCI_CMD_WRITE;
534         if (is_atapi_taskfile(&qc->tf))
535                 opts |= AHCI_CMD_ATAPI;
536
537         pp->cmd_slot[0].opts = cpu_to_le32(opts);
538         pp->cmd_slot[0].status = 0;
539         pp->cmd_slot[0].tbl_addr = cpu_to_le32(pp->cmd_tbl_dma & 0xffffffff);
540         pp->cmd_slot[0].tbl_addr_hi = cpu_to_le32((pp->cmd_tbl_dma >> 16) >> 16);
541
542         /*
543          * Fill in command table information.  First, the header,
544          * a SATA Register - Host to Device command FIS.
545          */
546         ata_tf_to_fis(&qc->tf, pp->cmd_tbl, 0);
547         if (opts & AHCI_CMD_ATAPI) {
548                 memset(pp->cmd_tbl + AHCI_CMD_TBL_CDB, 0, 32);
549                 memcpy(pp->cmd_tbl + AHCI_CMD_TBL_CDB, qc->cdb, ap->cdb_len);
550         }
551
552         if (!(qc->flags & ATA_QCFLAG_DMAMAP))
553                 return;
554
555         n_elem = ahci_fill_sg(qc);
556
557         pp->cmd_slot[0].opts |= cpu_to_le32(n_elem << 16);
558 }
559
560 static void ahci_restart_port(struct ata_port *ap, u32 irq_stat)
561 {
562         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
563         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
564         u32 tmp;
565         int work;
566
567         if ((ap->device[0].class != ATA_DEV_ATAPI) ||
568             ((irq_stat & PORT_IRQ_TF_ERR) == 0))
569                 printk(KERN_WARNING "ata%u: port reset, "
570                        "p_is %x is %x pis %x cmd %x tf %x ss %x se %x\n",
571                         ap->id,
572                         irq_stat,
573                         readl(mmio + HOST_IRQ_STAT),
574                         readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT),
575                         readl(port_mmio + PORT_CMD),
576                         readl(port_mmio + PORT_TFDATA),
577                         readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT),
578                         readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR));
579
580         /* stop DMA */
581         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
582         tmp &= ~PORT_CMD_START;
583         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
584
585         /* wait for engine to stop.  TODO: this could be
586          * as long as 500 msec
587          */
588         work = 1000;
589         while (work-- > 0) {
590                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
591                 if ((tmp & PORT_CMD_LIST_ON) == 0)
592                         break;
593                 udelay(10);
594         }
595
596         /* clear SATA phy error, if any */
597         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
598         writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
599
600         /* if DRQ/BSY is set, device needs to be reset.
601          * if so, issue COMRESET
602          */
603         tmp = readl(port_mmio + PORT_TFDATA);
604         if (tmp & (ATA_BUSY | ATA_DRQ)) {
605                 writel(0x301, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
606                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
607                 udelay(10);
608                 writel(0x300, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
609                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
610         }
611
612         /* re-start DMA */
613         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
614         tmp |= PORT_CMD_START;
615         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
616         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
617 }
618
619 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap)
620 {
621         struct ata_host_set *host_set = ap->host_set;
622         void __iomem *mmio = host_set->mmio_base;
623         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
624         struct ata_queued_cmd *qc;
625         unsigned long flags;
626
627         printk(KERN_WARNING "ata%u: handling error/timeout\n", ap->id);
628
629         spin_lock_irqsave(&host_set->lock, flags);
630
631         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
632         if (!qc) {
633                 printk(KERN_ERR "ata%u: BUG: timeout without command\n",
634                        ap->id);
635         } else {
636                 ahci_restart_port(ap, readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT));
637
638                 /* hack alert!  We cannot use the supplied completion
639                  * function from inside the ->eh_strategy_handler() thread.
640                  * libata is the only user of ->eh_strategy_handler() in
641                  * any kernel, so the default scsi_done() assumes it is
642                  * not being called from the SCSI EH.
643                  */
644                 qc->scsidone = scsi_finish_command;
645                 qc->err_mask |= AC_ERR_OTHER;
646                 ata_qc_complete(qc);
647         }
648
649         spin_unlock_irqrestore(&host_set->lock, flags);
650 }
651
652 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc)
653 {
654         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
655         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
656         u32 status, serr, ci;
657
658         serr = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
659         writel(serr, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
660
661         status = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
662         writel(status, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
663
664         ci = readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
665         if (likely((ci & 0x1) == 0)) {
666                 if (qc) {
667                         assert(qc->err_mask == 0);
668                         ata_qc_complete(qc);
669                         qc = NULL;
670                 }
671         }
672
673         if (status & PORT_IRQ_FATAL) {
674                 unsigned int err_mask;
675                 if (status & PORT_IRQ_TF_ERR)
676                         err_mask = AC_ERR_DEV;
677                 else if (status & PORT_IRQ_IF_ERR)
678                         err_mask = AC_ERR_ATA_BUS;
679                 else
680                         err_mask = AC_ERR_HOST_BUS;
681
682                 /* command processing has stopped due to error; restart */
683                 ahci_restart_port(ap, status);
684
685                 if (qc) {
686                         qc->err_mask |= AC_ERR_OTHER;
687                         ata_qc_complete(qc);
688                 }
689         }
690
691         return 1;
692 }
693
694 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap)
695 {
696         /* TODO */
697 }
698
699 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs)
700 {
701         struct ata_host_set *host_set = dev_instance;
702         struct ahci_host_priv *hpriv;
703         unsigned int i, handled = 0;
704         void __iomem *mmio;
705         u32 irq_stat, irq_ack = 0;
706
707         VPRINTK("ENTER\n");
708
709         hpriv = host_set->private_data;
710         mmio = host_set->mmio_base;
711
712         /* sigh.  0xffffffff is a valid return from h/w */
713         irq_stat = readl(mmio + HOST_IRQ_STAT);
714         irq_stat &= hpriv->port_map;
715         if (!irq_stat)
716                 return IRQ_NONE;
717
718         spin_lock(&host_set->lock);
719
720         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
721                 struct ata_port *ap;
722
723                 if (!(irq_stat & (1 << i)))
724                         continue;
725
726                 ap = host_set->ports[i];
727                 if (ap) {
728                         struct ata_queued_cmd *qc;
729                         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
730                         if (!ahci_host_intr(ap, qc))
731                                 if (ata_ratelimit()) {
732                                         struct pci_dev *pdev =
733                                                 to_pci_dev(ap->host_set->dev);
734                                         dev_printk(KERN_WARNING, &pdev->dev,
735                                           "unhandled interrupt on port %u\n",
736                                           i);
737                                 }
738
739                         VPRINTK("port %u\n", i);
740                 } else {
741                         VPRINTK("port %u (no irq)\n", i);
742                         if (ata_ratelimit()) {
743                                 struct pci_dev *pdev =
744                                         to_pci_dev(ap->host_set->dev);
745                                 dev_printk(KERN_WARNING, &pdev->dev,
746                                         "interrupt on disabled port %u\n", i);
747                         }
748                 }
749
750                 irq_ack |= (1 << i);
751         }
752
753         if (irq_ack) {
754                 writel(irq_ack, mmio + HOST_IRQ_STAT);
755                 handled = 1;
756         }
757
758         spin_unlock(&host_set->lock);
759
760         VPRINTK("EXIT\n");
761
762         return IRQ_RETVAL(handled);
763 }
764
765 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
766 {
767         struct ata_port *ap = qc->ap;
768         void __iomem *port_mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
769
770         writel(1, port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
771         readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);      /* flush */
772
773         return 0;
774 }
775
776 static void ahci_setup_port(struct ata_ioports *port, unsigned long base,
777                             unsigned int port_idx)
778 {
779         VPRINTK("ENTER, base==0x%lx, port_idx %u\n", base, port_idx);
780         base = ahci_port_base_ul(base, port_idx);
781         VPRINTK("base now==0x%lx\n", base);
782
783         port->cmd_addr          = base;
784         port->scr_addr          = base + PORT_SCR;
785
786         VPRINTK("EXIT\n");
787 }
788
789 static int ahci_host_init(struct ata_probe_ent *probe_ent)
790 {
791         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
792         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
793         void __iomem *mmio = probe_ent->mmio_base;
794         u32 tmp, cap_save;
795         u16 tmp16;
796         unsigned int i, j, using_dac;
797         int rc;
798         void __iomem *port_mmio;
799
800         cap_save = readl(mmio + HOST_CAP);
801         cap_save &= ( (1<<28) | (1<<17) );
802         cap_save |= (1 << 27);
803
804         /* global controller reset */
805         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
806         if ((tmp & HOST_RESET) == 0) {
807                 writel(tmp | HOST_RESET, mmio + HOST_CTL);
808                 readl(mmio + HOST_CTL); /* flush */
809         }
810
811         /* reset must complete within 1 second, or
812          * the hardware should be considered fried.
813          */
814         ssleep(1);
815
816         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
817         if (tmp & HOST_RESET) {
818                 dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
819                            "controller reset failed (0x%x)\n", tmp);
820                 return -EIO;
821         }
822
823         writel(HOST_AHCI_EN, mmio + HOST_CTL);
824         (void) readl(mmio + HOST_CTL);  /* flush */
825         writel(cap_save, mmio + HOST_CAP);
826         writel(0xf, mmio + HOST_PORTS_IMPL);
827         (void) readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);   /* flush */
828
829         pci_read_config_word(pdev, 0x92, &tmp16);
830         tmp16 |= 0xf;
831         pci_write_config_word(pdev, 0x92, tmp16);
832
833         hpriv->cap = readl(mmio + HOST_CAP);
834         hpriv->port_map = readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);
835         probe_ent->n_ports = (hpriv->cap & 0x1f) + 1;
836
837         VPRINTK("cap 0x%x  port_map 0x%x  n_ports %d\n",
838                 hpriv->cap, hpriv->port_map, probe_ent->n_ports);
839
840         using_dac = hpriv->cap & HOST_CAP_64;
841         if (using_dac &&
842             !pci_set_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK)) {
843                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK);
844                 if (rc) {
845                         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
846                         if (rc) {
847                                 dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
848                                            "64-bit DMA enable failed\n");
849                                 return rc;
850                         }
851                 }
852         } else {
853                 rc = pci_set_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
854                 if (rc) {
855                         dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
856                                    "32-bit DMA enable failed\n");
857                         return rc;
858                 }
859                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
860                 if (rc) {
861                         dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
862                                    "32-bit consistent DMA enable failed\n");
863                         return rc;
864                 }
865         }
866
867         for (i = 0; i < probe_ent->n_ports; i++) {
868 #if 0 /* BIOSen initialize this incorrectly */
869                 if (!(hpriv->port_map & (1 << i)))
870                         continue;
871 #endif
872
873                 port_mmio = ahci_port_base(mmio, i);
874                 VPRINTK("mmio %p  port_mmio %p\n", mmio, port_mmio);
875
876                 ahci_setup_port(&probe_ent->port[i],
877                                 (unsigned long) mmio, i);
878
879                 /* make sure port is not active */
880                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
881                 VPRINTK("PORT_CMD 0x%x\n", tmp);
882                 if (tmp & (PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
883                            PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START)) {
884                         tmp &= ~(PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
885                                  PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START);
886                         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
887                         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
888
889                         /* spec says 500 msecs for each bit, so
890                          * this is slightly incorrect.
891                          */
892                         msleep(500);
893                 }
894
895                 writel(PORT_CMD_SPIN_UP, port_mmio + PORT_CMD);
896
897                 j = 0;
898                 while (j < 100) {
899                         msleep(10);
900                         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
901                         if ((tmp & 0xf) == 0x3)
902                                 break;
903                         j++;
904                 }
905
906                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
907                 VPRINTK("PORT_SCR_ERR 0x%x\n", tmp);
908                 writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
909
910                 /* ack any pending irq events for this port */
911                 tmp = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
912                 VPRINTK("PORT_IRQ_STAT 0x%x\n", tmp);
913                 if (tmp)
914                         writel(tmp, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
915
916                 writel(1 << i, mmio + HOST_IRQ_STAT);
917
918                 /* set irq mask (enables interrupts) */
919                 writel(DEF_PORT_IRQ, port_mmio + PORT_IRQ_MASK);
920         }
921
922         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
923         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
924         writel(tmp | HOST_IRQ_EN, mmio + HOST_CTL);
925         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
926         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
927
928         pci_set_master(pdev);
929
930         return 0;
931 }
932
933 static void ahci_print_info(struct ata_probe_ent *probe_ent)
934 {
935         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
936         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
937         void __iomem *mmio = probe_ent->mmio_base;
938         u32 vers, cap, impl, speed;
939         const char *speed_s;
940         u16 cc;
941         const char *scc_s;
942
943         vers = readl(mmio + HOST_VERSION);
944         cap = hpriv->cap;
945         impl = hpriv->port_map;
946
947         speed = (cap >> 20) & 0xf;
948         if (speed == 1)
949                 speed_s = "1.5";
950         else if (speed == 2)
951                 speed_s = "3";
952         else
953                 speed_s = "?";
954
955         pci_read_config_word(pdev, 0x0a, &cc);
956         if (cc == 0x0101)
957                 scc_s = "IDE";
958         else if (cc == 0x0106)
959                 scc_s = "SATA";
960         else if (cc == 0x0104)
961                 scc_s = "RAID";
962         else
963                 scc_s = "unknown";
964
965         dev_printk(KERN_INFO, &pdev->dev,
966                 "AHCI %02x%02x.%02x%02x "
967                 "%u slots %u ports %s Gbps 0x%x impl %s mode\n"
968                 ,
969
970                 (vers >> 24) & 0xff,
971                 (vers >> 16) & 0xff,
972                 (vers >> 8) & 0xff,
973                 vers & 0xff,
974
975                 ((cap >> 8) & 0x1f) + 1,
976                 (cap & 0x1f) + 1,
977                 speed_s,
978                 impl,
979                 scc_s);
980
981         dev_printk(KERN_INFO, &pdev->dev,
982                 "flags: "
983                 "%s%s%s%s%s%s"
984                 "%s%s%s%s%s%s%s\n"
985                 ,
986
987                 cap & (1 << 31) ? "64bit " : "",
988                 cap & (1 << 30) ? "ncq " : "",
989                 cap & (1 << 28) ? "ilck " : "",
990                 cap & (1 << 27) ? "stag " : "",
991                 cap & (1 << 26) ? "pm " : "",
992                 cap & (1 << 25) ? "led " : "",
993
994                 cap & (1 << 24) ? "clo " : "",
995                 cap & (1 << 19) ? "nz " : "",
996                 cap & (1 << 18) ? "only " : "",
997                 cap & (1 << 17) ? "pmp " : "",
998                 cap & (1 << 15) ? "pio " : "",
999                 cap & (1 << 14) ? "slum " : "",
1000                 cap & (1 << 13) ? "part " : ""
1001                 );
1002 }
1003
1004 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
1005 {
1006         static int printed_version;
1007         struct ata_probe_ent *probe_ent = NULL;
1008         struct ahci_host_priv *hpriv;
1009         unsigned long base;
1010         void __iomem *mmio_base;
1011         unsigned int board_idx = (unsigned int) ent->driver_data;
1012         int have_msi, pci_dev_busy = 0;
1013         int rc;
1014
1015         VPRINTK("ENTER\n");
1016
1017         if (!printed_version++)
1018                 dev_printk(KERN_DEBUG, &pdev->dev, "version " DRV_VERSION "\n");
1019
1020         rc = pci_enable_device(pdev);
1021         if (rc)
1022                 return rc;
1023
1024         rc = pci_request_regions(pdev, DRV_NAME);
1025         if (rc) {
1026                 pci_dev_busy = 1;
1027                 goto err_out;
1028         }
1029
1030         if (pci_enable_msi(pdev) == 0)
1031                 have_msi = 1;
1032         else {
1033                 pci_intx(pdev, 1);
1034                 have_msi = 0;
1035         }
1036
1037         probe_ent = kmalloc(sizeof(*probe_ent), GFP_KERNEL);
1038         if (probe_ent == NULL) {
1039                 rc = -ENOMEM;
1040                 goto err_out_msi;
1041         }
1042
1043         memset(probe_ent, 0, sizeof(*probe_ent));
1044         probe_ent->dev = pci_dev_to_dev(pdev);
1045         INIT_LIST_HEAD(&probe_ent->node);
1046
1047         mmio_base = pci_iomap(pdev, AHCI_PCI_BAR, 0);
1048         if (mmio_base == NULL) {
1049                 rc = -ENOMEM;
1050                 goto err_out_free_ent;
1051         }
1052         base = (unsigned long) mmio_base;
1053
1054         hpriv = kmalloc(sizeof(*hpriv), GFP_KERNEL);
1055         if (!hpriv) {
1056                 rc = -ENOMEM;
1057                 goto err_out_iounmap;
1058         }
1059         memset(hpriv, 0, sizeof(*hpriv));
1060
1061         probe_ent->sht          = ahci_port_info[board_idx].sht;
1062         probe_ent->host_flags   = ahci_port_info[board_idx].host_flags;
1063         probe_ent->pio_mask     = ahci_port_info[board_idx].pio_mask;
1064         probe_ent->udma_mask    = ahci_port_info[board_idx].udma_mask;
1065         probe_ent->port_ops     = ahci_port_info[board_idx].port_ops;
1066
1067         probe_ent->irq = pdev->irq;
1068         probe_ent->irq_flags = SA_SHIRQ;
1069         probe_ent->mmio_base = mmio_base;
1070         probe_ent->private_data = hpriv;
1071
1072         if (have_msi)
1073                 hpriv->flags |= AHCI_FLAG_MSI;
1074
1075         /* initialize adapter */
1076         rc = ahci_host_init(probe_ent);
1077         if (rc)
1078                 goto err_out_hpriv;
1079
1080         ahci_print_info(probe_ent);
1081
1082         /* FIXME: check ata_device_add return value */
1083         ata_device_add(probe_ent);
1084         kfree(probe_ent);
1085
1086         return 0;
1087
1088 err_out_hpriv:
1089         kfree(hpriv);
1090 err_out_iounmap:
1091         pci_iounmap(pdev, mmio_base);
1092 err_out_free_ent:
1093         kfree(probe_ent);
1094 err_out_msi:
1095         if (have_msi)
1096                 pci_disable_msi(pdev);
1097         else
1098                 pci_intx(pdev, 0);
1099         pci_release_regions(pdev);
1100 err_out:
1101         if (!pci_dev_busy)
1102                 pci_disable_device(pdev);
1103         return rc;
1104 }
1105
1106 static void ahci_remove_one (struct pci_dev *pdev)
1107 {
1108         struct device *dev = pci_dev_to_dev(pdev);
1109         struct ata_host_set *host_set = dev_get_drvdata(dev);
1110         struct ahci_host_priv *hpriv = host_set->private_data;
1111         struct ata_port *ap;
1112         unsigned int i;
1113         int have_msi;
1114
1115         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
1116                 ap = host_set->ports[i];
1117
1118                 scsi_remove_host(ap->host);
1119         }
1120
1121         have_msi = hpriv->flags & AHCI_FLAG_MSI;
1122         free_irq(host_set->irq, host_set);
1123
1124         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
1125                 ap = host_set->ports[i];
1126
1127                 ata_scsi_release(ap->host);
1128                 scsi_host_put(ap->host);
1129         }
1130
1131         kfree(hpriv);
1132         pci_iounmap(pdev, host_set->mmio_base);
1133         kfree(host_set);
1134
1135         if (have_msi)
1136                 pci_disable_msi(pdev);
1137         else
1138                 pci_intx(pdev, 0);
1139         pci_release_regions(pdev);
1140         pci_disable_device(pdev);
1141         dev_set_drvdata(dev, NULL);
1142 }
1143
1144 static int __init ahci_init(void)
1145 {
1146         return pci_module_init(&ahci_pci_driver);
1147 }
1148
1149 static void __exit ahci_exit(void)
1150 {
1151         pci_unregister_driver(&ahci_pci_driver);
1152 }
1153
1154
1155 MODULE_AUTHOR("Jeff Garzik");
1156 MODULE_DESCRIPTION("AHCI SATA low-level driver");
1157 MODULE_LICENSE("GPL");
1158 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, ahci_pci_tbl);
1159 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
1160
1161 module_init(ahci_init);
1162 module_exit(ahci_exit);