sys/dev/ata/chipsets/ata-ati.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_ati_chipinit(device_t dev);
  56 static int ata_ati_dumb_ch_attach(device_t dev);
  57 static int ata_ati_ixp700_ch_attach(device_t dev);
  58 static int ata_ati_setmode(device_t dev, int target, int mode);
  59
  60 /* misc defines */
  61 #define SII_MEMIO       1       /* must match ata_siliconimage.c's definition */
  62 #define SII_BUG         0x04    /* must match ata_siliconimage.c's definition */
  63
  64 #define ATI_SATA        SII_MEMIO
  65 #define ATI_PATA        0x02
  66 #define ATI_AHCI        0x04
  67
  68 static int force_ahci = 1;
  69 TUNABLE_INT("hw.ahci.force", &force_ahci);
  70
  71 /*
  72  * ATI chipset support functions
  73  */
  74 static int
  75 ata_ati_probe(device_t dev)
  76 {
  77     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(dev);
  78     static const struct ata_chip_id const ids[] =
  79     {{ ATA_ATI_IXP200,    0x00, ATI_PATA, 0, ATA_UDMA5, "IXP200" },
  80      { ATA_ATI_IXP300,    0x00, ATI_PATA, 0, ATA_UDMA6, "IXP300" },
  81      { ATA_ATI_IXP300_S1, 0x00, ATI_SATA, SII_BUG, ATA_SA150, "IXP300" },
  82      { ATA_ATI_IXP400,    0x00, ATI_PATA, 0, ATA_UDMA6, "IXP400" },
  83      { ATA_ATI_IXP400_S1, 0x00, ATI_SATA, SII_BUG, ATA_SA150, "IXP400" },
  84      { ATA_ATI_IXP400_S2, 0x00, ATI_SATA, SII_BUG, ATA_SA150, "IXP400" },
  85      { ATA_ATI_IXP600,    0x00, ATI_PATA, 0, ATA_UDMA6, "IXP600" },
  86      { ATA_ATI_IXP600_S1, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP600" },
  87      { ATA_ATI_IXP700,    0x00, ATI_PATA, 0, ATA_UDMA6, "IXP700/800" },
  88      { ATA_ATI_IXP700_S1, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP700/800" },
  89      { ATA_ATI_IXP700_S2, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP700/800" },
  90      { ATA_ATI_IXP700_S3, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP700/800" },
  91      { ATA_ATI_IXP700_S4, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP700/800" },
  92      { ATA_ATI_IXP800_S1, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP800" },
  93      { ATA_ATI_IXP800_S2, 0x00, ATI_AHCI, 0, ATA_SA300, "IXP800" },
  94      { 0, 0, 0, 0, 0, 0}};
  95
  96     if (pci_get_vendor(dev) != ATA_ATI_ID)
  97         return ENXIO;
  98
  99     if (!(ctlr->chip = ata_match_chip(dev, ids)))
 100         return ENXIO;
 101
 102     ata_set_desc(dev);
 103
 104     switch (ctlr->chip->cfg1) {
 105     case ATI_PATA:
 106         ctlr->chipinit = ata_ati_chipinit;
 107         break;
 108     case ATI_SATA:
 109         /*
 110          * the ATI SATA controller is actually a SiI 3112 controller
 111          */
 112         ctlr->chipinit = ata_sii_chipinit;
 113         break;
 114     case ATI_AHCI:
 115         if (force_ahci == 1 || pci_get_subclass(dev) != PCIS_STORAGE_IDE)
 116                 ctlr->chipinit = ata_ahci_chipinit;
 117         else
 118                 ctlr->chipinit = ata_ati_chipinit;
 119         break;
 120     }
 121     return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 122 }
 123
 124 static int
 125 ata_ati_chipinit(device_t dev)
 126 {
 127     struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(dev);
 128     device_t smbdev;
 129     uint8_t satacfg;
 130
 131     if (ata_setup_interrupt(dev, ata_generic_intr))
 132         return ENXIO;
 133
 134     if (ctlr->chip->cfg1 == ATI_AHCI) {
 135         ctlr->ch_attach = ata_ati_dumb_ch_attach;
 136         ctlr->setmode = ata_sata_setmode;
 137         return (0);
 138     }
 139     switch (ctlr->chip->chipid) {
 140     case ATA_ATI_IXP600:
 141         /* IXP600 only has 1 PATA channel */
 142         ctlr->channels = 1;
 143         break;
 144     case ATA_ATI_IXP700:
 145         /*
 146          * When "combined mode" is enabled, an additional PATA channel is
 147          * emulated with two SATA ports and appears on this device.
 148          * This mode can only be detected via SMB controller.
 149          */
 150         smbdev = pci_find_device(ATA_ATI_ID, 0x4385);
 151         if (smbdev != NULL) {
 152             satacfg = pci_read_config(smbdev, 0xad, 1);
 153             if (bootverbose)
 154                 device_printf(dev, "SATA controller %s (%s%s channel)\n",
 155                     (satacfg & 0x01) == 0 ? "disabled" : "enabled",
 156                     (satacfg & 0x08) == 0 ? "" : "combined mode, ",
 157                     (satacfg & 0x10) == 0 ? "primary" : "secondary");
 158             ctlr->chipset_data = (void *)(uintptr_t)satacfg;
 159             /*
 160              * If SATA controller is enabled but combined mode is disabled,
 161              * we have only one PATA channel.  Ignore a non-existent channel.
 162              */
 163             if ((satacfg & 0x09) == 0x01)
 164                 ctlr->ichannels &= ~(1 << ((satacfg & 0x10) >> 4));
 165             else {
 166                 ctlr->ch_attach = ata_ati_ixp700_ch_attach;
 167             }
 168         }
 169         break;
 170     }
 171
 172     ctlr->setmode = ata_ati_setmode;
 173     return 0;
 174 }
 175
 176 static int
 177 ata_ati_dumb_ch_attach(device_t dev)
 178 {
 179         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 180
 181         if (ata_pci_ch_attach(dev))
 182                 return ENXIO;
 183         ch->flags |= ATA_SATA;
 184         return (0);
 185 }
 186
 187 static int
 188 ata_ati_ixp700_ch_attach(device_t dev)
 189 {
 190         struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(device_get_parent(dev));
 191         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 192         uint8_t satacfg = (uint8_t)(uintptr_t)ctlr->chipset_data;
 193
 194         /* Setup the usual register normal pci style. */
 195         if (ata_pci_ch_attach(dev))
 196                 return ENXIO;
 197
 198         /* One of channels is PATA, another is SATA. */
 199         if (ch->unit == ((satacfg & 0x10) >> 4))
 200                 ch->flags |= ATA_SATA;
 201         return (0);
 202 }
 203
 204 static int
 205 ata_ati_setmode(device_t dev, int target, int mode)
 206 {
 207         device_t parent = device_get_parent(dev);
 208         struct ata_pci_controller *ctlr = device_get_softc(parent);
 209         struct ata_channel *ch = device_get_softc(dev);
 210         int devno = (ch->unit << 1) + target;
 211         int offset = (devno ^ 0x01) << 3;
 212         int piomode;
 213         static const uint8_t piotimings[] = { 0x5d, 0x47, 0x34, 0x22, 0x20 };
 214         static const uint8_t dmatimings[] = { 0x77, 0x21, 0x20 };
 215
 216         mode = min(mode, ctlr->chip->max_dma);
 217         if (mode >= ATA_UDMA0) {
 218             /* Set UDMA mode, enable UDMA, set WDMA2/PIO4 */
 219             pci_write_config(parent, 0x56,
 220                              (pci_read_config(parent, 0x56, 2) &
 221                               ~(0xf << (devno << 2))) |
 222                              ((mode & ATA_MODE_MASK) << (devno << 2)), 2);
 223             pci_write_config(parent, 0x54,
 224                              pci_read_config(parent, 0x54, 1) |
 225                              (0x01 << devno), 1);
 226             pci_write_config(parent, 0x44,
 227                              (pci_read_config(parent, 0x44, 4) &
 228                               ~(0xff << offset)) |
 229                              (dmatimings[2] << offset), 4);
 230             piomode = ATA_PIO4;
 231         } else if (mode >= ATA_WDMA0) {
 232             /* Disable UDMA, set WDMA mode and timings, calculate PIO. */
 233             pci_write_config(parent, 0x54,
 234                              pci_read_config(parent, 0x54, 1) &
 235                               ~(0x01 << devno), 1);
 236             pci_write_config(parent, 0x44,
 237                              (pci_read_config(parent, 0x44, 4) &
 238                               ~(0xff << offset)) |
 239                              (dmatimings[mode & ATA_MODE_MASK] << offset), 4);
 240             piomode = (mode == ATA_WDMA0) ? ATA_PIO0 :
 241                 (mode == ATA_WDMA1) ? ATA_PIO3 : ATA_PIO4;
 242         } else {
 243             /* Disable UDMA, set requested PIO. */
 244             pci_write_config(parent, 0x54,
 245                              pci_read_config(parent, 0x54, 1) &
 246                              ~(0x01 << devno), 1);
 247             piomode = mode;
 248         }
 249         /* Set PIO mode and timings, calculated above. */
 250         pci_write_config(parent, 0x4a,
 251                          (pci_read_config(parent, 0x4a, 2) &
 252                           ~(0xf << (devno << 2))) |
 253                          ((piomode - ATA_PIO0) << (devno<<2)),2);
 254         pci_write_config(parent, 0x40,
 255                          (pci_read_config(parent, 0x40, 4) &
 256                           ~(0xff << offset)) |
 257                          (piotimings[ata_mode2idx(piomode)] << offset), 4);
 258         return (mode);
 259 }
 260
 261 ATA_DECLARE_DRIVER(ata_ati);
 262 MODULE_DEPEND(ata_ati, ata_ahci, 1, 1, 1);
 263 MODULE_DEPEND(ata_ati, ata_sii, 1, 1, 1);