sys/dev/ata/chipsets/ata-via.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 - 2008 Søren Schmidt <sos@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer,
  10  *    without modification, immediately at the beginning of the file.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include "opt_ata.h"
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/module.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/ata.h>
  36 #include <sys/bus.h>
  37 #include <sys/endian.h>
  38 #include <sys/malloc.h>
  39 #include <sys/lock.h>
  40 #include <sys/mutex.h>
  41 #include <sys/sema.h>
  42 #include <sys/taskqueue.h>
  43 #include <vm/uma.h>
  44 #include <machine/stdarg.h>
  45 #include <machine/resource.h>
  46 #include <machine/bus.h>
  47 #include <sys/rman.h>
  48 #include <dev/pci/pcivar.h>
  49 #include <dev/pci/pcireg.h>
  50 #include <dev/ata/ata-all.h>
  51 #include <dev/ata/ata-pci.h>
  52 #include <ata_if.h>
  53
  54 /* local prototypes */
  55 static int ata_via_chipinit(device_t dev);
  56 static int ata_via_ch_attach(device_t dev);
  57 static int ata_via_ch_detach(device_t dev);
  58 static void ata_via_reset(device_t dev);
  59 static int ata_via_status(device_t dev);
  60 static int ata_via_old_setmode(device_t dev, int target, int mode);
  61 static void ata_via_southbridge_fixup(device_t dev);
  62 static int ata_via_new_setmode(device_t dev, int target, int mode);
  63 static int ata_via_sata_ch_attach(device_t dev);
  64 static int ata_via_sata_getrev(device_t dev, int target);
  65 static int ata_via_sata_setmode(device_t dev, int target, int mode);
  66
  67 /* misc defines */
  68 #define VIA33           0
  69 #define VIA66           1
  70 #define VIA100          2
  71 #define VIA133          3
  72
  73 #define VIACLK          0x01
  74 #define VIABUG          0x02
  75 #define VIABAR          0x04
  76 #define VIAAHCI         0x08
  77 #define VIASATA         0x10
  78
  79
  80 /*
  81  * VIA Technologies Inc. chipset support functions
  82  */
  83 static int
  84 ata_via_probe(device_t dev)
  85 {
  86     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(dev);
  87     static struct ata_chip_id ids[] =
  88     {{ ATA_VIA82C586, 0x02, VIA33,  0x00,    ATA_UDMA2, "82C586B" },
  89      { ATA_VIA82C586, 0x00, VIA33,  0x00,    ATA_WDMA2, "82C586" },
  90      { ATA_VIA82C596, 0x12, VIA66,  VIACLK,  ATA_UDMA4, "82C596B" },
  91      { ATA_VIA82C596, 0x00, VIA33,  0x00,    ATA_UDMA2, "82C596" },
  92      { ATA_VIA82C686, 0x40, VIA100, VIABUG,  ATA_UDMA5, "82C686B"},
  93      { ATA_VIA82C686, 0x10, VIA66,  VIACLK,  ATA_UDMA4, "82C686A" },
  94      { ATA_VIA82C686, 0x00, VIA33,  0x00,    ATA_UDMA2, "82C686" },
  95      { ATA_VIA8231,   0x00, VIA100, VIABUG,  ATA_UDMA5, "8231" },
  96      { ATA_VIA8233,   0x00, VIA100, 0x00,    ATA_UDMA5, "8233" },
  97      { ATA_VIA8233C,  0x00, VIA100, 0x00,    ATA_UDMA5, "8233C" },
  98      { ATA_VIA8233A,  0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "8233A" },
  99      { ATA_VIA8235,   0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "8235" },
 100      { ATA_VIA8237,   0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "8237" },
 101      { ATA_VIA8237A,  0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "8237A" },
 102      { ATA_VIA8237S,  0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "8237S" },
 103      { ATA_VIA8237_5372, 0x00, VIA133, 0x00, ATA_UDMA6, "8237" },
 104      { ATA_VIA8237_7372, 0x00, VIA133, 0x00, ATA_UDMA6, "8237" },
 105      { ATA_VIA8251,   0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "8251" },
 106      { ATA_VIACX700,  0x00, VIA133, VIASATA, ATA_SA150, "CX700" },
 107      { ATA_VIAVX800,  0x00, VIA133, VIASATA, ATA_SA150, "VX800" },
 108      { ATA_VIAVX855,  0x00, VIA133, 0x00,    ATA_UDMA6, "VX855" },
 109      { ATA_VIAVX900,  0x00, VIA133, VIASATA, ATA_SA300, "VX900" },
 110      { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }};
 111     static struct ata_chip_id new_ids[] =
 112     {{ ATA_VIA6410,   0x00, 0,      0x00,    ATA_UDMA6, "6410" },
 113      { ATA_VIA6420,   0x00, 7,      0x00,    ATA_SA150, "6420" },
 114      { ATA_VIA6421,   0x00, 6,      VIABAR,  ATA_SA150, "6421" },
 115      { ATA_VIA8237A,  0x00, 7,      0x00,    ATA_SA150, "8237A" },
 116      { ATA_VIA8237S,  0x00, 7,      0x00,    ATA_SA150, "8237S" },
 117      { ATA_VIA8237_5372, 0x00, 7,   0x00,    ATA_SA300, "8237" },
 118      { ATA_VIA8237_7372, 0x00, 7,   0x00,    ATA_SA300, "8237" },
 119      { ATA_VIA8251,   0x00, 0,      VIAAHCI, ATA_SA300, "8251" },
 120      { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }};
 121
 122     if (pci_get_vendor(dev) != ATA_VIA_ID)
 123         return ENXIO;
 124
 125     if (pci_get_devid(dev) == ATA_VIA82C571 ||
 126         pci_get_devid(dev) == ATA_VIACX700IDE ||
 127         pci_get_devid(dev) == ATA_VIASATAIDE ||
 128         pci_get_devid(dev) == ATA_VIASATAIDE2 ||
 129         pci_get_devid(dev) == ATA_VIASATAIDE3) {
 130         if (!(ctlr->chip = ata_find_chip(dev, ids, -99)))
 131             return ENXIO;
 132     }
 133     else {
 134         if (!(ctlr->chip = ata_match_chip(dev, new_ids)))
 135             return ENXIO;
 136     }
 137
 138     ata_set_desc(dev);
 139     ctlr->chipinit = ata_via_chipinit;
 140     return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 141 }
 142
 143 static int
 144 ata_via_chipinit(device_t dev)
 145 {
 146     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(dev);
 147
 148     if (ata_setup_interrupt(dev, ata_generic_intr))
 149         return ENXIO;
 150
 151     /* AHCI SATA */
 152     if (ctlr->chip->cfg2 & VIAAHCI) {
 153         if (ata_ahci_chipinit(dev) != ENXIO)
 154             return (0);
 155     }
 156     /* 2 SATA without SATA registers on first channel + 1 PATA on second */
 157     if (ctlr->chip->cfg2 & VIASATA) {
 158         ctlr->ch_attach = ata_via_sata_ch_attach;
 159         ctlr->setmode = ata_via_sata_setmode;
 160         ctlr->getrev = ata_via_sata_getrev;
 161         return 0;
 162     }
 163     /* Legacy SATA/SATA+PATA with SATA registers in BAR(5). */
 164     if (ctlr->chip->max_dma >= ATA_SA150) {
 165         ctlr->r_type2 = SYS_RES_IOPORT;
 166         ctlr->r_rid2 = PCIR_BAR(5);
 167         if ((ctlr->r_res2 = bus_alloc_resource_any(dev, ctlr->r_type2,
 168                                                    &ctlr->r_rid2, RF_ACTIVE))) {
 169             ctlr->ch_attach = ata_via_ch_attach;
 170             ctlr->ch_detach = ata_via_ch_detach;
 171             ctlr->reset = ata_via_reset;
 172         }
 173         if (ctlr->chip->cfg2 & VIABAR) {
 174             ctlr->channels = 3;
 175             ctlr->setmode = ata_via_new_setmode;
 176         } else
 177             ctlr->setmode = ata_sata_setmode;
 178         ctlr->getrev = ata_sata_getrev;
 179         return 0;
 180     }
 181
 182     /* prepare for ATA-66 on the 82C686a and 82C596b */
 183     if (ctlr->chip->cfg2 & VIACLK)
 184         pci_write_config(dev, 0x50, 0x030b030b, 4);
 185
 186     /* the southbridge might need the data corruption fix */
 187     if (ctlr->chip->cfg2 & VIABUG)
 188         ata_via_southbridge_fixup(dev);
 189
 190     /* set fifo configuration half'n'half */
 191     pci_write_config(dev, 0x43,
 192                      (pci_read_config(dev, 0x43, 1) & 0x90) | 0x2a, 1);
 193
 194     /* set status register read retry */
 195     pci_write_config(dev, 0x44, pci_read_config(dev, 0x44, 1) | 0x08, 1);
 196
 197     /* set DMA read & end-of-sector fifo flush */
 198     pci_write_config(dev, 0x46,
 199                      (pci_read_config(dev, 0x46, 1) & 0x0c) | 0xf0, 1);
 200
 201     /* set sector size */
 202     pci_write_config(dev, 0x60, DEV_BSIZE, 2);
 203     pci_write_config(dev, 0x68, DEV_BSIZE, 2);
 204
 205     ctlr->setmode = ata_via_old_setmode;
 206     return 0;
 207 }
 208
 209 static int
 210 ata_via_ch_attach(device_t dev)
 211 {
 212     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(device_get_parent(dev));
 213     struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 214
 215     /* newer SATA chips has resources in one BAR for each channel */
 216     if (ctlr->chip->cfg2 & VIABAR) {
 217         struct resource *r_io;
 218         int i, rid;
 219
 220         ata_pci_dmainit(dev);
 221
 222         rid = PCIR_BAR(ch->unit);
 223         if (!(r_io = bus_alloc_resource_any(device_get_parent(dev),
 224                                             SYS_RES_IOPORT,
 225                                             &rid, RF_ACTIVE)))
 226             return ENXIO;
 227
 228         for (i = ATA_DATA; i <= ATA_COMMAND; i ++) {
 229             ch->r_io[i].res = r_io;
 230             ch->r_io[i].offset = i;
 231         }
 232         ch->r_io[ATA_CONTROL].res = r_io;
 233         ch->r_io[ATA_CONTROL].offset = 2 + ATA_IOSIZE;
 234         ch->r_io[ATA_IDX_ADDR].res = r_io;
 235         ata_default_registers(dev);
 236         for (i = ATA_BMCMD_PORT; i <= ATA_BMDTP_PORT; i++) {
 237             ch->r_io[i].res = ctlr->r_res1;
 238             ch->r_io[i].offset = (i - ATA_BMCMD_PORT)+(ch->unit * ATA_BMIOSIZE);
 239         }
 240         ata_pci_hw(dev);
 241         if (ch->unit >= 2)
 242             return 0;
 243     }
 244     else {
 245         /* setup the usual register normal pci style */
 246         if (ata_pci_ch_attach(dev))
 247             return ENXIO;
 248     }
 249
 250     ch->r_io[ATA_SSTATUS].res = ctlr->r_res2;
 251     ch->r_io[ATA_SSTATUS].offset = (ch->unit << ctlr->chip->cfg1);
 252     ch->r_io[ATA_SERROR].res = ctlr->r_res2;
 253     ch->r_io[ATA_SERROR].offset = 0x04 + (ch->unit << ctlr->chip->cfg1);
 254     ch->r_io[ATA_SCONTROL].res = ctlr->r_res2;
 255     ch->r_io[ATA_SCONTROL].offset = 0x08 + (ch->unit << ctlr->chip->cfg1);
 256     ch->hw.status = ata_via_status;
 257     ch->flags |= ATA_NO_SLAVE;
 258     ch->flags |= ATA_SATA;
 259     ch->flags |= ATA_PERIODIC_POLL;
 260
 261     ata_sata_scr_write(ch, -1, ATA_SERROR, 0xffffffff);
 262
 263     return 0;
 264 }
 265
 266 static int
 267 ata_via_ch_detach(device_t dev)
 268 {
 269     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(device_get_parent(dev));
 270     struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 271
 272     /* newer SATA chips has resources in one BAR for each channel */
 273     if (ctlr->chip->cfg2 & VIABAR) {
 274         int rid;
 275
 276         rid = PCIR_BAR(ch->unit);
 277         bus_release_resource(device_get_parent(dev),
 278             SYS_RES_IOPORT, rid, ch->r_io[ATA_CONTROL].res);
 279
 280         ata_pci_dmafini(dev);
 281     }
 282     else {
 283         /* setup the usual register normal pci style */
 284         if (ata_pci_ch_detach(dev))
 285             return ENXIO;
 286     }
 287
 288     return 0;
 289 }
 290
 291 static void
 292 ata_via_reset(device_t dev)
 293 {
 294     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(device_get_parent(dev));
 295     struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 296
 297     if ((ctlr->chip->cfg2 & VIABAR) && (ch->unit > 1))
 298         ata_generic_reset(dev);
 299     else {
 300         if (ata_sata_phy_reset(dev, -1, 1))
 301             ata_generic_reset(dev);
 302         else
 303             ch->devices = 0;
 304     }
 305 }
 306
 307 static int
 308 ata_via_status(device_t dev)
 309 {
 310
 311         ata_sata_phy_check_events(dev, -1);
 312         return (ata_pci_status(dev));
 313 }
 314
 315 static int
 316 ata_via_new_setmode(device_t dev, int target, int mode)
 317 {
 318         device_t parent = device_get_parent(dev);
 319         struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(parent);
 320         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 321
 322         if ((ctlr->chip->cfg2 & VIABAR) && (ch->unit > 1)) {
 323             int piomode;
 324             u_int8_t pio_timings[] = { 0xa8, 0x65, 0x65, 0x32, 0x20 };
 325             u_int8_t dma_timings[] = { 0xee, 0xe8, 0xe6, 0xe4, 0xe2, 0xe1, 0xe0 };
 326
 327             /* This chip can't do WDMA. */
 328             if (mode >= ATA_WDMA0 && mode < ATA_UDMA0)
 329                 mode = ATA_PIO4;
 330             if (mode >= ATA_UDMA0) {
 331                 pci_write_config(parent, 0xb3,
 332                                  dma_timings[mode & ATA_MODE_MASK], 1);
 333                 piomode = ATA_PIO4;
 334             } else
 335                 piomode = mode;
 336             pci_write_config(parent, 0xab, pio_timings[ata_mode2idx(piomode)], 1);
 337         } else
 338                 mode = ata_sata_setmode(dev, target, mode);
 339         return (mode);
 340 }
 341
 342 static int
 343 ata_via_old_setmode(device_t dev, int target, int mode)
 344 {
 345         device_t parent = device_get_parent(dev);
 346         struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(parent);
 347         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 348         int devno = (ch->unit << 1) + target;
 349         int reg = 0x53 - devno;
 350         int piomode;
 351         uint8_t timings[] = { 0xa8, 0x65, 0x42, 0x22, 0x20, 0xa8, 0x22, 0x20 };
 352         uint8_t modes[][7] = {
 353             { 0xc2, 0xc1, 0xc0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   /* VIA ATA33 */
 354             { 0xee, 0xec, 0xea, 0xe9, 0xe8, 0x00, 0x00 },   /* VIA ATA66 */
 355             { 0xf7, 0xf6, 0xf4, 0xf2, 0xf1, 0xf0, 0x00 },   /* VIA ATA100 */
 356             { 0xf7, 0xf7, 0xf6, 0xf4, 0xf2, 0xf1, 0xf0 } }; /* VIA ATA133 */
 357
 358         mode = min(mode, ctlr->chip->max_dma);
 359         /* Set UDMA timings */
 360         if (mode >= ATA_UDMA0) {
 361             pci_write_config(parent, reg,
 362                              modes[ctlr->chip->cfg1][mode & ATA_MODE_MASK], 1);
 363             piomode = ATA_PIO4;
 364         } else {
 365             pci_write_config(parent, reg, 0x8b, 1);
 366             piomode = mode;
 367         }
 368         /* Set WDMA/PIO timings */
 369         pci_write_config(parent, reg - 0x08,timings[ata_mode2idx(piomode)], 1);
 370         return (mode);
 371 }
 372
 373 static void
 374 ata_via_southbridge_fixup(device_t dev)
 375 {
 376     device_t *children;
 377     int nchildren, i;
 378
 379     if (device_get_children(device_get_parent(dev), &children, &nchildren))
 380         return;
 381
 382     for (i = 0; i < nchildren; i++) {
 383         if (pci_get_devid(children[i]) == ATA_VIA8363 ||
 384             pci_get_devid(children[i]) == ATA_VIA8371 ||
 385             pci_get_devid(children[i]) == ATA_VIA8662 ||
 386             pci_get_devid(children[i]) == ATA_VIA8361) {
 387             u_int8_t reg76 = pci_read_config(children[i], 0x76, 1);
 388
 389             if ((reg76 & 0xf0) != 0xd0) {
 390                 device_printf(dev,
 391                 "Correcting VIA config for southbridge data corruption bug\n");
 392                 pci_write_config(children[i], 0x75, 0x80, 1);
 393                 pci_write_config(children[i], 0x76, (reg76 & 0x0f) | 0xd0, 1);
 394             }
 395             break;
 396         }
 397     }
 398     free(children, M_TEMP);
 399 }
 400
 401 static int
 402 ata_via_sata_ch_attach(device_t dev)
 403 {
 404         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 405
 406         if (ata_pci_ch_attach(dev))
 407                 return ENXIO;
 408         if (ch->unit == 0)
 409                 ch->flags |= ATA_SATA;
 410         return (0);
 411 }
 412
 413 static int
 414 ata_via_sata_getrev(device_t dev, int target)
 415 {
 416         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 417
 418         if (ch->unit == 0)
 419                 return (1);
 420         return (0);
 421 }
 422
 423 static int
 424 ata_via_sata_setmode(device_t dev, int target, int mode)
 425 {
 426         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 427
 428         if (ch->unit == 0)
 429                 return (mode);
 430         return (ata_via_old_setmode(dev, target, mode));
 431 }
 432
 433 ATA_DECLARE_DRIVER(ata_via);
 434 MODULE_DEPEND(ata_via, ata_ahci, 1, 1, 1);