sys/dev/ata/ata-disk.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998,1999,2000,2001,2002 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  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  15  *    derived from this software without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * $FreeBSD$
  29  */
  30
  31 #include "opt_ata.h"
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/ata.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/malloc.h>
  37 #include <sys/bio.h>
  38 #include <sys/bus.h>
  39 #include <sys/conf.h>
  40 #include <sys/disk.h>
  41 #include <sys/devicestat.h>
  42 #include <sys/cons.h>
  43 #include <sys/sysctl.h>
  44 #include <vm/vm.h>
  45 #include <vm/pmap.h>
  46 #include <machine/md_var.h>
  47 #include <machine/bus.h>
  48 #include <sys/rman.h>
  49 #include <dev/ata/ata-all.h>
  50 #include <dev/ata/ata-disk.h>
  51 #include <dev/ata/ata-raid.h>
  52
  53 /* device structures */
  54 static d_open_t         adopen;
  55 static d_close_t        adclose;
  56 static d_strategy_t     adstrategy;
  57 static d_dump_t         addump;
  58 static struct cdevsw ad_cdevsw = {
  59         /* open */      adopen,
  60         /* close */     adclose,
  61         /* read */      physread,
  62         /* write */     physwrite,
  63         /* ioctl */     noioctl,
  64         /* poll */      nopoll,
  65         /* mmap */      nommap,
  66         /* strategy */  adstrategy,
  67         /* name */      "ad",
  68         /* maj */       116,
  69         /* dump */      addump,
  70         /* psize */     nopsize,
  71         /* flags */     D_DISK,
  72 };
  73 static struct cdevsw addisk_cdevsw;
  74
  75 /* prototypes */
  76 static void ad_invalidatequeue(struct ad_softc *, struct ad_request *);
  77 static int ad_tagsupported(struct ad_softc *);
  78 static void ad_timeout(struct ad_request *);
  79 static void ad_free(struct ad_request *);
  80 static int ad_version(u_int16_t);
  81
  82 /* misc defines */
  83 #define AD_MAX_RETRIES  3
  84
  85 /* internal vars */
  86 static u_int32_t adp_lun_map = 0;
  87 static int ata_dma = 1;
  88 static int ata_wc = 1;
  89 static int ata_tags = 0;
  90 TUNABLE_INT("hw.ata.ata_dma", &ata_dma);
  91 TUNABLE_INT("hw.ata.wc", &ata_wc);
  92 TUNABLE_INT("hw.ata.tags", &ata_tags);
  93 static MALLOC_DEFINE(M_AD, "AD driver", "ATA disk driver");
  94
  95 /* sysctl vars */
  96 SYSCTL_DECL(_hw_ata);
  97 SYSCTL_INT(_hw_ata, OID_AUTO, ata_dma, CTLFLAG_RD, &ata_dma, 0,
  98            "ATA disk DMA mode control");
  99 SYSCTL_INT(_hw_ata, OID_AUTO, wc, CTLFLAG_RD, &ata_wc, 0,
 100            "ATA disk write caching");
 101 SYSCTL_INT(_hw_ata, OID_AUTO, tags, CTLFLAG_RD, &ata_tags, 0,
 102            "ATA disk tagged queuing support");
 103
 104 void
 105 ad_attach(struct ata_device *atadev)
 106 {
 107     struct ad_softc *adp;
 108     dev_t dev;
 109     u_int32_t lbasize;
 110     u_int64_t lbasize48;
 111
 112     if (!(adp = malloc(sizeof(struct ad_softc), M_AD, M_NOWAIT | M_ZERO))) {
 113         ata_prtdev(atadev, "failed to allocate driver storage\n");
 114         return;
 115     }
 116     adp->device = atadev;
 117 #ifdef ATA_STATIC_ID
 118     adp->lun = (device_get_unit(atadev->channel->dev)<<1)+ATA_DEV(atadev->unit);
 119 #else
 120     adp->lun = ata_get_lun(&adp_lun_map);
 121 #endif
 122     ata_set_name(atadev, "ad", adp->lun);
 123     adp->heads = atadev->param->heads;
 124     adp->sectors = atadev->param->sectors;
 125     adp->total_secs = atadev->param->cylinders * adp->heads * adp->sectors;
 126     adp->max_iosize = 256 * DEV_BSIZE;
 127     bioq_init(&adp->queue);
 128
 129     lbasize = (u_int32_t)atadev->param->lba_size_1 |
 130                ((u_int32_t)atadev->param->lba_size_2 << 16);
 131
 132     /* does this device need oldstyle CHS addressing */
 133     if (!ad_version(atadev->param->version_major) ||
 134         !(atadev->param->atavalid & ATA_FLAG_54_58) || !lbasize)
 135         adp->flags |= AD_F_CHS_USED;
 136
 137     /* use the 28bit LBA size if valid */
 138     if (atadev->param->cylinders == 16383 && adp->total_secs < lbasize)
 139         adp->total_secs = lbasize;
 140
 141     lbasize48 = ((u_int64_t)atadev->param->lba_size48_1) |
 142                 ((u_int64_t)atadev->param->lba_size48_2 << 16) |
 143                 ((u_int64_t)atadev->param->lba_size48_3 << 32) |
 144                 ((u_int64_t)atadev->param->lba_size48_4 << 48);
 145
 146     /* use the 48bit LBA size if valid */
 147     if (atadev->param->support.address48 && lbasize48 > 268435455)
 148         adp->total_secs = lbasize48;
 149
 150     ATA_SLEEPLOCK_CH(atadev->channel, ATA_CONTROL);
 151
 152     /* use multiple sectors/interrupt if device supports it */
 153     adp->transfersize = DEV_BSIZE;
 154     if (ad_version(atadev->param->version_major)) {
 155         int secsperint = max(1, min(atadev->param->sectors_intr, 16));
 156
 157         if (!ata_command(atadev, ATA_C_SET_MULTI, 0, secsperint,
 158                          0, ATA_WAIT_INTR) && !ata_wait(atadev, 0))
 159         adp->transfersize *= secsperint;
 160     }
 161
 162     /* enable read caching if not default on device */
 163     if (ata_command(atadev, ATA_C_SETFEATURES,
 164                     0, 0, ATA_C_F_ENAB_RCACHE, ATA_WAIT_INTR))
 165         ata_prtdev(atadev, "enabling readahead cache failed\n");
 166
 167     /* enable write caching if allowed and not default on device */
 168     if (ata_wc || (ata_tags && ad_tagsupported(adp))) {
 169         if (ata_command(atadev, ATA_C_SETFEATURES,
 170                         0, 0, ATA_C_F_ENAB_WCACHE, ATA_WAIT_INTR))
 171             ata_prtdev(atadev, "enabling write cache failed\n");
 172     }
 173     else {
 174         if (ata_command(atadev, ATA_C_SETFEATURES,
 175                         0, 0, ATA_C_F_DIS_WCACHE, ATA_WAIT_INTR))
 176             ata_prtdev(atadev, "disabling write cache failed\n");
 177     }
 178
 179     /* use DMA if allowed and if drive/controller supports it */
 180     if (ata_dma)
 181         ata_dmainit(atadev, ata_pmode(atadev->param),
 182                     ata_wmode(atadev->param), ata_umode(atadev->param));
 183     else
 184         ata_dmainit(atadev, ata_pmode(atadev->param), -1, -1);
 185
 186     /* use tagged queueing if allowed and supported */
 187     if (ata_tags && ad_tagsupported(adp)) {
 188         adp->num_tags = atadev->param->queuelen;
 189         adp->flags |= AD_F_TAG_ENABLED;
 190         adp->device->channel->flags |= ATA_QUEUED;
 191         if (ata_command(atadev, ATA_C_SETFEATURES,
 192                         0, 0, ATA_C_F_DIS_RELIRQ, ATA_WAIT_INTR))
 193             ata_prtdev(atadev, "disabling release interrupt failed\n");
 194         if (ata_command(atadev, ATA_C_SETFEATURES,
 195                         0, 0, ATA_C_F_DIS_SRVIRQ, ATA_WAIT_INTR))
 196             ata_prtdev(atadev, "disabling service interrupt failed\n");
 197     }
 198
 199     ATA_UNLOCK_CH(atadev->channel);
 200
 201     devstat_add_entry(&adp->stats, "ad", adp->lun, DEV_BSIZE,
 202                       DEVSTAT_NO_ORDERED_TAGS,
 203                       DEVSTAT_TYPE_DIRECT | DEVSTAT_TYPE_IF_IDE,
 204                       DEVSTAT_PRIORITY_DISK);
 205
 206     dev = disk_create(adp->lun, &adp->disk, 0, &ad_cdevsw, &addisk_cdevsw);
 207     dev->si_drv1 = adp;
 208     dev->si_iosize_max = adp->max_iosize;
 209     adp->dev = dev;
 210
 211     adp->disk.d_sectorsize = DEV_BSIZE;
 212     adp->disk.d_mediasize = DEV_BSIZE * (off_t)adp->total_secs;
 213     adp->disk.d_fwsectors = adp->sectors;
 214     adp->disk.d_fwheads = adp->heads;
 215
 216     atadev->driver = adp;
 217     atadev->flags = 0;
 218
 219     /* if this disk belongs to an ATA RAID dont print the probe */
 220     if (ata_raiddisk_attach(adp))
 221         adp->flags |= AD_F_RAID_SUBDISK;
 222     else
 223         ad_print(adp);
 224 }
 225
 226 void
 227 ad_detach(struct ata_device *atadev, int flush) /* get rid of flush XXX SOS */
 228 {
 229     struct ad_softc *adp = atadev->driver;
 230     struct ad_request *request;
 231     struct bio *bp;
 232
 233     atadev->flags |= ATA_D_DETACHING;
 234     ata_prtdev(atadev, "removed from configuration\n");
 235     ad_invalidatequeue(adp, NULL);
 236     TAILQ_FOREACH(request, &atadev->channel->ata_queue, chain) {
 237         if (request->softc != adp)
 238             continue;
 239         TAILQ_REMOVE(&atadev->channel->ata_queue, request, chain);
 240         biofinish(request->bp, NULL, ENXIO);
 241         ad_free(request);
 242     }
 243     ata_dmafree(atadev);
 244     while ((bp = bioq_first(&adp->queue))) {
 245         bioq_remove(&adp->queue, bp);
 246         biofinish(bp, NULL, ENXIO);
 247     }
 248     disk_invalidate(&adp->disk);
 249     disk_destroy(adp->dev);
 250     devstat_remove_entry(&adp->stats);
 251     if (flush) {
 252         if (ata_command(atadev, ATA_C_FLUSHCACHE, 0, 0, 0, ATA_WAIT_READY))
 253             ata_prtdev(atadev, "flushing cache on detach failed\n");
 254     }
 255     if (adp->flags & AD_F_RAID_SUBDISK)
 256         ata_raiddisk_detach(adp);
 257     ata_free_name(atadev);
 258     ata_free_lun(&adp_lun_map, adp->lun);
 259     atadev->driver = NULL;
 260     atadev->flags = 0;
 261     free(adp, M_AD);
 262 }
 263
 264 static int
 265 adopen(dev_t dev, int flags, int fmt, struct thread *td)
 266 {
 267     struct ad_softc *adp = dev->si_drv1;
 268
 269     if (adp->flags & AD_F_RAID_SUBDISK)
 270         return EBUSY;
 271     return 0;
 272 }
 273
 274 static int
 275 adclose(dev_t dev, int flags, int fmt, struct thread *td)
 276 {
 277     struct ad_softc *adp = dev->si_drv1;
 278
 279     ATA_SLEEPLOCK_CH(adp->device->channel, ATA_CONTROL);
 280     if (ata_command(adp->device, ATA_C_FLUSHCACHE, 0, 0, 0, ATA_WAIT_READY))
 281         ata_prtdev(adp->device, "flushing cache on close failed\n");
 282     ATA_UNLOCK_CH(adp->device->channel);
 283     return 0;
 284 }
 285
 286 static void
 287 adstrategy(struct bio *bp)
 288 {
 289     struct ad_softc *adp = bp->bio_dev->si_drv1;
 290     int s;
 291
 292     if (adp->device->flags & ATA_D_DETACHING) {
 293         biofinish(bp, NULL, ENXIO);
 294         return;
 295     }
 296     s = splbio();
 297     bioqdisksort(&adp->queue, bp);
 298     splx(s);
 299     ata_start(adp->device->channel);
 300 }
 301
 302 static int
 303 addump(dev_t dev, void *virtual, vm_offset_t physical, off_t offset, size_t length)
 304 {
 305     struct ad_softc *adp = dev->si_drv1;
 306     struct ad_request request;
 307     static int once;
 308
 309     if (!adp)
 310         return ENXIO;
 311
 312     if (!once) {
 313         /* force PIO mode for dumps */
 314         adp->device->mode = ATA_PIO;
 315         ata_reinit(adp->device->channel);
 316         once = 1;
 317     }
 318
 319     if (length > 0) {
 320         bzero(&request, sizeof(struct ad_request));
 321         request.softc = adp;
 322         request.blockaddr = offset / DEV_BSIZE;
 323         request.bytecount = length;
 324         request.data = virtual;
 325
 326         while (request.bytecount > 0) {
 327             ad_transfer(&request);
 328             if (request.flags & ADR_F_ERROR)
 329                 return EIO;
 330             request.donecount += request.currentsize;
 331             request.bytecount -= request.currentsize;
 332             DELAY(20);
 333         }
 334     } else {
 335         if (ata_wait(adp->device, ATA_S_READY | ATA_S_DSC) < 0)
 336             ata_prtdev(adp->device, "timeout waiting for final ready\n");
 337     }
 338     return 0;
 339 }
 340
 341 void
 342 ad_start(struct ata_device *atadev)
 343 {
 344     struct ad_softc *adp = atadev->driver;
 345     struct bio *bp = bioq_first(&adp->queue);
 346     struct ad_request *request;
 347     int tag = 0;
 348
 349     if (!bp)
 350         return;
 351
 352     /* if tagged queueing enabled get next free tag */
 353     if (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED) {
 354         while (tag <= adp->num_tags && adp->tags[tag])
 355             tag++;
 356         if (tag > adp->num_tags )
 357             return;
 358     }
 359
 360     if (!(request = malloc(sizeof(struct ad_request), M_AD, M_NOWAIT|M_ZERO))) {
 361         ata_prtdev(atadev, "out of memory in start\n");
 362         return;
 363     }
 364
 365     /* setup request */
 366     request->softc = adp;
 367     request->bp = bp;
 368     request->blockaddr = bp->bio_pblkno;
 369     request->bytecount = bp->bio_bcount;
 370     request->data = bp->bio_data;
 371     request->tag = tag;
 372     if (bp->bio_cmd == BIO_READ)
 373         request->flags |= ADR_F_READ;
 374
 375     if (adp->device->mode >= ATA_DMA && ata_dmaalloc(atadev))
 376         adp->device->mode = ATA_PIO;
 377
 378     /* insert in tag array */
 379     adp->tags[tag] = request;
 380
 381     /* remove from drive queue */
 382     bioq_remove(&adp->queue, bp);
 383
 384     /* link onto controller queue */
 385     TAILQ_INSERT_TAIL(&atadev->channel->ata_queue, request, chain);
 386 }
 387
 388 int
 389 ad_transfer(struct ad_request *request)
 390 {
 391     struct ad_softc *adp;
 392     u_int64_t lba;
 393     u_int32_t count;
 394     u_int8_t cmd;
 395     int flags = ATA_IMMEDIATE;
 396
 397     /* get request params */
 398     adp = request->softc;
 399
 400     /* calculate transfer details */
 401     lba = request->blockaddr + (request->donecount / DEV_BSIZE);
 402
 403     /* start timeout for this transfer */
 404     if (!request->timeout_handle.callout && !dumping)
 405         request->timeout_handle =
 406             timeout((timeout_t*)ad_timeout, request, 10 * hz);
 407
 408     if (request->donecount == 0) {
 409
 410         /* check & setup transfer parameters */
 411         if (request->bytecount > adp->max_iosize) {
 412             ata_prtdev(adp->device,
 413                        "%d byte transfers not supported\n", request->bytecount);
 414             count = howmany(adp->max_iosize, DEV_BSIZE);
 415         }
 416         else
 417             count = howmany(request->bytecount, DEV_BSIZE);
 418
 419         if (count > (adp->device->param->support.address48 ? 65536 : 256)) {
 420             ata_prtdev(adp->device,
 421                        "%d block transfers not supported\n", count);
 422             count = adp->device->param->support.address48 ? 65536 : 256;
 423         }
 424
 425         if (adp->flags & AD_F_CHS_USED) {
 426             int sector = (lba % adp->sectors) + 1;
 427             int cylinder = lba / (adp->sectors * adp->heads);
 428             int head = (lba % (adp->sectors * adp->heads)) / adp->sectors;
 429
 430             lba = (sector&0xff) | ((cylinder&0xffff)<<8) | ((head&0xf)<<24);
 431             adp->device->flags |= ATA_D_USE_CHS;
 432         }
 433
 434         devstat_start_transaction(&adp->stats);
 435
 436         /* does this drive & transfer work with DMA ? */
 437         request->flags &= ~ADR_F_DMA_USED;
 438         if (adp->device->mode >= ATA_DMA &&
 439             !ata_dmasetup(adp->device, request->data, request->bytecount)) {
 440             request->flags |= ADR_F_DMA_USED;
 441             request->currentsize = request->bytecount;
 442
 443             /* do we have tags enabled ? */
 444             if (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED) {
 445                 cmd = (request->flags & ADR_F_READ) ?
 446                     ATA_C_READ_DMA_QUEUED : ATA_C_WRITE_DMA_QUEUED;
 447
 448                 if (ata_command(adp->device, cmd, lba,
 449                                 request->tag << 3, count, flags)) {
 450                     ata_prtdev(adp->device, "error executing command");
 451                     goto transfer_failed;
 452                 }
 453                 if (ata_wait(adp->device, ATA_S_READY)) {
 454                     ata_prtdev(adp->device, "timeout waiting for READY\n");
 455                     goto transfer_failed;
 456                 }
 457                 adp->outstanding++;
 458
 459                 /* if ATA bus RELEASE check for SERVICE */
 460                 if (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED &&
 461                     ATA_INB(adp->device->channel->r_io, ATA_IREASON) &
 462                     ATA_I_RELEASE)
 463                     return ad_service(adp, 1);
 464             }
 465             else {
 466                 cmd = (request->flags & ADR_F_READ) ?
 467                     ATA_C_READ_DMA : ATA_C_WRITE_DMA;
 468
 469                 if (ata_command(adp->device, cmd, lba, count, 0, flags)) {
 470                     ata_prtdev(adp->device, "error executing command");
 471                     goto transfer_failed;
 472                 }
 473 #if 0
 474                 /*
 475                  * wait for data transfer phase
 476                  *
 477                  * well this should be here acording to specs, but older
 478                  * promise controllers doesn't like it, they lockup!
 479                  */
 480                 if (ata_wait(adp->device, ATA_S_READY | ATA_S_DRQ)) {
 481                     ata_prtdev(adp->device, "timeout waiting for data phase\n");
 482                     goto transfer_failed;
 483                 }
 484 #endif
 485             }
 486
 487             /* start transfer, return and wait for interrupt */
 488             ata_dmastart(adp->device, request->data, request->bytecount,
 489                          request->flags & ADR_F_READ);
 490             return ATA_OP_CONTINUES;
 491         }
 492
 493         /* does this drive support multi sector transfers ? */
 494         if (adp->transfersize > DEV_BSIZE)
 495             cmd = request->flags&ADR_F_READ ? ATA_C_READ_MUL : ATA_C_WRITE_MUL;
 496
 497         /* just plain old single sector transfer */
 498         else
 499             cmd = request->flags&ADR_F_READ ? ATA_C_READ : ATA_C_WRITE;
 500
 501         if (ata_command(adp->device, cmd, lba, count, 0, flags)){
 502             ata_prtdev(adp->device, "error executing command");
 503             goto transfer_failed;
 504         }
 505     }
 506
 507     /* calculate this transfer length */
 508     request->currentsize = min(request->bytecount, adp->transfersize);
 509
 510     /* if this is a PIO read operation, return and wait for interrupt */
 511     if (request->flags & ADR_F_READ)
 512         return ATA_OP_CONTINUES;
 513
 514     /* ready to write PIO data ? */
 515     if (ata_wait(adp->device, (ATA_S_READY | ATA_S_DSC | ATA_S_DRQ)) < 0) {
 516         ata_prtdev(adp->device, "timeout waiting for DRQ");
 517         goto transfer_failed;
 518     }
 519
 520     /* output the data */
 521     if (adp->device->channel->flags & ATA_USE_16BIT)
 522         ATA_OUTSW_STRM(adp->device->channel->r_io, ATA_DATA,
 523                        (void *)((uintptr_t)request->data + request->donecount),
 524                        request->currentsize / sizeof(int16_t));
 525     else
 526         ATA_OUTSL_STRM(adp->device->channel->r_io, ATA_DATA,
 527                        (void *)((uintptr_t)request->data + request->donecount),
 528                        request->currentsize / sizeof(int32_t));
 529     return ATA_OP_CONTINUES;
 530
 531 transfer_failed:
 532     untimeout((timeout_t *)ad_timeout, request, request->timeout_handle);
 533     ad_invalidatequeue(adp, request);
 534
 535     /* if retries still permit, reinject this request */
 536     if (request->retries++ < AD_MAX_RETRIES)
 537         TAILQ_INSERT_HEAD(&adp->device->channel->ata_queue, request, chain);
 538     else {
 539         /* retries all used up, return error */
 540         request->bp->bio_error = EIO;
 541         request->bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
 542         request->bp->bio_resid = request->bytecount;
 543         biofinish(request->bp, &adp->stats, 0);
 544         ad_free(request);
 545     }
 546     ata_reinit(adp->device->channel);
 547     return ATA_OP_CONTINUES;
 548 }
 549
 550 int
 551 ad_interrupt(struct ad_request *request)
 552 {
 553     struct ad_softc *adp = request->softc;
 554     int dma_stat = 0;
 555
 556     /* finish DMA transfer */
 557     if (request->flags & ADR_F_DMA_USED)
 558         dma_stat = ata_dmadone(adp->device);
 559
 560     /* do we have a corrected soft error ? */
 561     if (adp->device->channel->status & ATA_S_CORR)
 562         disk_err(request->bp, "soft error (ECC corrected)",
 563                 request->blockaddr + (request->donecount / DEV_BSIZE), 1);
 564
 565     /* did any real errors happen ? */
 566     if ((adp->device->channel->status & ATA_S_ERROR) ||
 567         (request->flags & ADR_F_DMA_USED && dma_stat & ATA_BMSTAT_ERROR)) {
 568         adp->device->channel->error =
 569             ATA_INB(adp->device->channel->r_io, ATA_ERROR);
 570         disk_err(request->bp, (adp->device->channel->error & ATA_E_ICRC) ?
 571                 "UDMA ICRC error" : "hard error",
 572                 request->blockaddr + (request->donecount / DEV_BSIZE), 1);
 573
 574         /* if this is a UDMA CRC error, reinject request */
 575         if (request->flags & ADR_F_DMA_USED &&
 576             adp->device->channel->error & ATA_E_ICRC) {
 577             untimeout((timeout_t *)ad_timeout, request,request->timeout_handle);
 578             ad_invalidatequeue(adp, request);
 579
 580             if (request->retries++ < AD_MAX_RETRIES)
 581                 printf(" retrying\n");
 582             else {
 583                 ata_dmainit(adp->device, ata_pmode(adp->device->param), -1, -1);
 584                 printf(" falling back to PIO mode\n");
 585             }
 586             TAILQ_INSERT_HEAD(&adp->device->channel->ata_queue, request, chain);
 587             return ATA_OP_FINISHED;
 588         }
 589
 590         /* if using DMA, try once again in PIO mode */
 591         if (request->flags & ADR_F_DMA_USED) {
 592             untimeout((timeout_t *)ad_timeout, request,request->timeout_handle);
 593             ad_invalidatequeue(adp, request);
 594             ata_dmainit(adp->device, ata_pmode(adp->device->param), -1, -1);
 595             request->flags |= ADR_F_FORCE_PIO;
 596             printf(" trying PIO mode\n");
 597             TAILQ_INSERT_HEAD(&adp->device->channel->ata_queue, request, chain);
 598             return ATA_OP_FINISHED;
 599         }
 600
 601         request->flags |= ADR_F_ERROR;
 602         printf(" status=%02x error=%02x\n",
 603                adp->device->channel->status, adp->device->channel->error);
 604     }
 605
 606     /* if we arrived here with forced PIO mode, DMA doesn't work right */
 607     if (request->flags & ADR_F_FORCE_PIO && !(request->flags & ADR_F_ERROR))
 608         ata_prtdev(adp->device, "DMA problem fallback to PIO mode\n");
 609
 610     /* if this was a PIO read operation, get the data */
 611     if (!(request->flags & ADR_F_DMA_USED) &&
 612         (request->flags & (ADR_F_READ | ADR_F_ERROR)) == ADR_F_READ) {
 613
 614         /* ready to receive data? */
 615         if ((adp->device->channel->status & (ATA_S_READY|ATA_S_DSC|ATA_S_DRQ))
 616             != (ATA_S_READY|ATA_S_DSC|ATA_S_DRQ))
 617             ata_prtdev(adp->device, "read interrupt arrived early");
 618
 619         if (ata_wait(adp->device, (ATA_S_READY | ATA_S_DSC | ATA_S_DRQ)) != 0) {
 620             ata_prtdev(adp->device, "read error detected (too) late");
 621             request->flags |= ADR_F_ERROR;
 622         }
 623         else {
 624             /* data ready, read in */
 625             if (adp->device->channel->flags & ATA_USE_16BIT)
 626                 ATA_INSW_STRM(adp->device->channel->r_io, ATA_DATA,
 627                               (void*)((uintptr_t)request->data +
 628                               request->donecount), request->currentsize /
 629                               sizeof(int16_t));
 630             else
 631                 ATA_INSL_STRM(adp->device->channel->r_io, ATA_DATA,
 632                               (void*)((uintptr_t)request->data +
 633                               request->donecount), request->currentsize /
 634                               sizeof(int32_t));
 635         }
 636     }
 637
 638     /* finish up transfer */
 639     if (request->flags & ADR_F_ERROR) {
 640         request->bp->bio_error = EIO;
 641         request->bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
 642     }
 643     else {
 644         request->bytecount -= request->currentsize;
 645         request->donecount += request->currentsize;
 646         if (!(request->flags & ADR_F_DMA_USED) && request->bytecount > 0) {
 647             ad_transfer(request);
 648             return ATA_OP_CONTINUES;
 649         }
 650     }
 651
 652     /* disarm timeout for this transfer */
 653     untimeout((timeout_t *)ad_timeout, request, request->timeout_handle);
 654
 655     request->bp->bio_resid = request->bytecount;
 656
 657     biofinish(request->bp, &adp->stats, 0);
 658     ad_free(request);
 659     adp->outstanding--;
 660
 661     /* check for SERVICE */
 662     return ad_service(adp, 1);
 663 }
 664
 665 int
 666 ad_service(struct ad_softc *adp, int change)
 667 {
 668     /* do we have to check the other device on this channel ? */
 669     if (adp->device->channel->flags & ATA_QUEUED && change) {
 670         int device = adp->device->unit;
 671
 672         if (adp->device->unit == ATA_MASTER) {
 673             if ((adp->device->channel->devices & ATA_ATA_SLAVE) &&
 674                 (adp->device->channel->device[SLAVE].driver) &&
 675                 ((struct ad_softc *) (adp->device->channel->
 676                  device[SLAVE].driver))->flags & AD_F_TAG_ENABLED)
 677                 device = ATA_SLAVE;
 678         }
 679         else {
 680             if ((adp->device->channel->devices & ATA_ATA_MASTER) &&
 681                 (adp->device->channel->device[MASTER].driver) &&
 682                 ((struct ad_softc *) (adp->device->channel->
 683                  device[MASTER].driver))->flags & AD_F_TAG_ENABLED)
 684                 device = ATA_MASTER;
 685         }
 686         if (device != adp->device->unit &&
 687             ((struct ad_softc *)
 688              (adp->device->channel->
 689               device[ATA_DEV(device)].driver))->outstanding > 0) {
 690             ATA_OUTB(adp->device->channel->r_io, ATA_DRIVE, ATA_D_IBM | device);
 691             adp = adp->device->channel->device[ATA_DEV(device)].driver;
 692             DELAY(1);
 693         }
 694     }
 695     adp->device->channel->status =
 696         ATA_INB(adp->device->channel->r_altio, ATA_ALTSTAT);
 697
 698     /* do we have a SERVICE request from the drive ? */
 699     if (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED &&
 700         adp->outstanding > 0 &&
 701         adp->device->channel->status & ATA_S_SERVICE) {
 702         struct ad_request *request;
 703         int tag;
 704
 705         /* check for error */
 706         if (adp->device->channel->status & ATA_S_ERROR) {
 707             ata_prtdev(adp->device, "Oops! controller says s=0x%02x e=0x%02x\n",
 708                        adp->device->channel->status,
 709                        adp->device->channel->error);
 710             ad_invalidatequeue(adp, NULL);
 711             return ATA_OP_FINISHED;
 712         }
 713
 714         /* issue SERVICE cmd */
 715         if (ata_command(adp->device, ATA_C_SERVICE, 0, 0, 0, ATA_IMMEDIATE)) {
 716             ata_prtdev(adp->device, "problem executing SERVICE cmd\n");
 717             ad_invalidatequeue(adp, NULL);
 718             return ATA_OP_FINISHED;
 719         }
 720
 721         /* setup the transfer environment when ready */
 722         if (ata_wait(adp->device, ATA_S_READY)) {
 723             ata_prtdev(adp->device, "SERVICE timeout tag=%d s=%02x e=%02x\n",
 724                        ATA_INB(adp->device->channel->r_io, ATA_COUNT) >> 3,
 725                        adp->device->channel->status,
 726                        adp->device->channel->error);
 727             ad_invalidatequeue(adp, NULL);
 728             return ATA_OP_FINISHED;
 729         }
 730         tag = ATA_INB(adp->device->channel->r_io, ATA_COUNT) >> 3;
 731         if (!(request = adp->tags[tag])) {
 732             ata_prtdev(adp->device, "no request for tag=%d\n", tag);
 733             ad_invalidatequeue(adp, NULL);
 734             return ATA_OP_FINISHED;
 735         }
 736         ATA_FORCELOCK_CH(adp->device->channel, ATA_ACTIVE_ATA);
 737         adp->device->channel->running = request;
 738         request->serv++;
 739
 740         /* start DMA transfer when ready */
 741         if (ata_wait(adp->device, ATA_S_READY | ATA_S_DRQ)) {
 742             ata_prtdev(adp->device, "timeout starting DMA s=%02x e=%02x\n",
 743                        adp->device->channel->status,
 744                        adp->device->channel->error);
 745             ad_invalidatequeue(adp, NULL);
 746             return ATA_OP_FINISHED;
 747         }
 748         ata_dmastart(adp->device, request->data, request->bytecount,
 749                      request->flags & ADR_F_READ);
 750         return ATA_OP_CONTINUES;
 751     }
 752     return ATA_OP_FINISHED;
 753 }
 754
 755 static void
 756 ad_free(struct ad_request *request)
 757 {
 758     request->softc->tags[request->tag] = NULL;
 759     free(request, M_AD);
 760 }
 761
 762 static void
 763 ad_invalidatequeue(struct ad_softc *adp, struct ad_request *request)
 764 {
 765     /* if tags in use invalidate all other outstanding transfers */
 766     if (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED) {
 767         struct ad_request *tmpreq;
 768         int tag;
 769
 770         ata_prtdev(adp->device, "invalidating queued requests\n");
 771         for (tag = 0; tag <= adp->num_tags; tag++) {
 772             tmpreq = adp->tags[tag];
 773             adp->tags[tag] = NULL;
 774             if (tmpreq == request || tmpreq == NULL)
 775                 continue;
 776             untimeout((timeout_t *)ad_timeout, tmpreq, tmpreq->timeout_handle);
 777             TAILQ_INSERT_HEAD(&adp->device->channel->ata_queue, tmpreq, chain);
 778         }
 779         adp->outstanding = 0;
 780         if (ata_command(adp->device, ATA_C_NOP,
 781                         0, 0, ATA_C_F_FLUSHQUEUE, ATA_WAIT_READY))
 782             ata_prtdev(adp->device, "flush queue failed\n");
 783     }
 784 }
 785
 786 static int
 787 ad_tagsupported(struct ad_softc *adp)
 788 {
 789     switch (adp->device->channel->chiptype) {
 790     case 0x0d30105a: /* Promises before TX2 doesn't work with tagged queuing */
 791     case 0x0d38105a:
 792     case 0x4d30105a:
 793     case 0x4d33105a:
 794     case 0x4d38105a:
 795         return 0;
 796     }
 797
 798     /* check that drive does DMA, has tags enabled, and is one we know works */
 799     if (adp->device->mode >= ATA_DMA && adp->device->param->support.queued &&
 800         adp->device->param->enabled.queued) {
 801
 802         /* IBM DTTA series needs transfers <= 64K for tags to work properly */
 803         if (!strncmp(adp->device->param->model, "IBM-DTTA", 8)) {
 804             adp->max_iosize = 128 * DEV_BSIZE;
 805             return 1;
 806         }
 807
 808         /* IBM DJNA series has broken tags, corrupts data */
 809         if (!strncmp(adp->device->param->model, "IBM-DJNA", 8))
 810             return 0;
 811
 812         /* IBM DPTA & IBM DTLA series supports tags */
 813         if (!strncmp(adp->device->param->model, "IBM-DPTA", 8) ||
 814             !strncmp(adp->device->param->model, "IBM-DTLA", 8))
 815             return 1;
 816
 817         /* IBM IC series ATA drives supports tags */
 818         if (!strncmp(adp->device->param->model, "IC", 2) &&
 819             (!strncmp(adp->device->param->model + 8, "AT", 2) ||
 820              !strncmp(adp->device->param->model + 8, "AV", 2)))
 821                 return 1;
 822     }
 823     return 0;
 824 }
 825
 826 static void
 827 ad_timeout(struct ad_request *request)
 828 {
 829     struct ad_softc *adp = request->softc;
 830
 831     adp->device->channel->running = NULL;
 832     request->timeout_handle.callout = NULL;
 833     ata_prtdev(adp->device, "%s command timeout tag=%d serv=%d - resetting\n",
 834                (request->flags & ADR_F_READ) ? "READ" : "WRITE",
 835                request->tag, request->serv);
 836
 837     if (request->flags & ADR_F_DMA_USED) {
 838         ata_dmadone(adp->device);
 839         ad_invalidatequeue(adp, request);
 840         if (request->retries == AD_MAX_RETRIES) {
 841             ata_dmainit(adp->device, ata_pmode(adp->device->param), -1, -1);
 842             ata_prtdev(adp->device, "trying fallback to PIO mode\n");
 843             request->retries = 0;
 844         }
 845     }
 846
 847     /* if retries still permit, reinject this request */
 848     if (request->retries++ < AD_MAX_RETRIES) {
 849         TAILQ_INSERT_HEAD(&adp->device->channel->ata_queue, request, chain);
 850     }
 851     else {
 852         /* retries all used up, return error */
 853         request->bp->bio_error = EIO;
 854         request->bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
 855         biofinish(request->bp, &adp->stats, 0);
 856         ad_free(request);
 857     }
 858     ata_reinit(adp->device->channel);
 859 }
 860
 861 void
 862 ad_reinit(struct ata_device *atadev)
 863 {
 864     struct ad_softc *adp = atadev->driver;
 865
 866     /* reinit disk parameters */
 867     ad_invalidatequeue(atadev->driver, NULL);
 868     ata_command(atadev, ATA_C_SET_MULTI, 0,
 869                 adp->transfersize / DEV_BSIZE, 0, ATA_WAIT_READY);
 870     if (adp->device->mode >= ATA_DMA)
 871         ata_dmainit(atadev, ata_pmode(adp->device->param),
 872                     ata_wmode(adp->device->param),
 873                     ata_umode(adp->device->param));
 874     else
 875         ata_dmainit(atadev, ata_pmode(adp->device->param), -1, -1);
 876 }
 877
 878 void
 879 ad_print(struct ad_softc *adp)
 880 {
 881     if (bootverbose) {
 882         ata_prtdev(adp->device, "<%.40s/%.8s> ATA-%d disk at ata%d-%s\n",
 883                    adp->device->param->model, adp->device->param->revision,
 884                    ad_version(adp->device->param->version_major),
 885                    device_get_unit(adp->device->channel->dev),
 886                    (adp->device->unit == ATA_MASTER) ? "master" : "slave");
 887
 888         ata_prtdev(adp->device,
 889                    "%lluMB (%llu sectors), %llu C, %u H, %u S, %u B\n",
 890                    (unsigned long long)(adp->total_secs /
 891                                         ((1024L*1024L)/DEV_BSIZE)),
 892                    (unsigned long long)adp->total_secs,
 893                    (unsigned long long)(adp->total_secs /
 894                                         (adp->heads * adp->sectors)),
 895                    adp->heads, adp->sectors, DEV_BSIZE);
 896
 897         ata_prtdev(adp->device, "%d secs/int, %d depth queue, %s%s\n",
 898                    adp->transfersize / DEV_BSIZE, adp->num_tags + 1,
 899                    (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED) ? "tagged " : "",
 900                    ata_mode2str(adp->device->mode));
 901
 902         ata_prtdev(adp->device, "piomode=%d dmamode=%d udmamode=%d cblid=%d\n",
 903                    ata_pmode(adp->device->param), ata_wmode(adp->device->param),
 904                    ata_umode(adp->device->param),
 905                    adp->device->param->hwres_cblid);
 906
 907     }
 908     else
 909         ata_prtdev(adp->device,"%lluMB <%.40s> [%lld/%d/%d] at ata%d-%s %s%s\n",
 910                    (unsigned long long)(adp->total_secs /
 911                                         ((1024L * 1024L) / DEV_BSIZE)),
 912                    adp->device->param->model,
 913                    (unsigned long long)(adp->total_secs /
 914                                         (adp->heads * adp->sectors)),
 915                    adp->heads, adp->sectors,
 916                    device_get_unit(adp->device->channel->dev),
 917                    (adp->device->unit == ATA_MASTER) ? "master" : "slave",
 918                    (adp->flags & AD_F_TAG_ENABLED) ? "tagged " : "",
 919                    ata_mode2str(adp->device->mode));
 920 }
 921
 922 static int
 923 ad_version(u_int16_t version)
 924 {
 925     int bit;
 926
 927     if (version == 0xffff)
 928         return 0;
 929     for (bit = 15; bit >= 0; bit--)
 930         if (version & (1<<bit))
 931             return bit;
 932     return 0;
 933 }