usr.sbin/bhyve/pci_ahci.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2013  Zhixiang Yu <zcore@freebsd.org>
   5  * Copyright (c) 2015-2016 Alexander Motin <mav@FreeBSD.org>
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD$
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/linker_set.h>
  37 #include <sys/stat.h>
  38 #include <sys/uio.h>
  39 #include <sys/ioctl.h>
  40 #include <sys/disk.h>
  41 #include <sys/ata.h>
  42 #include <sys/endian.h>
  43
  44 #include <machine/vmm_snapshot.h>
  45
  46 #include <errno.h>
  47 #include <fcntl.h>
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <stdint.h>
  51 #include <string.h>
  52 #include <strings.h>
  53 #include <unistd.h>
  54 #include <assert.h>
  55 #include <pthread.h>
  56 #include <pthread_np.h>
  57 #include <inttypes.h>
  58 #include <md5.h>
  59
  60 #include "bhyverun.h"
  61 #include "pci_emul.h"
  62 #include "ahci.h"
  63 #include "block_if.h"
  64
  65 #define DEF_PORTS       6       /* Intel ICH8 AHCI supports 6 ports */
  66 #define MAX_PORTS       32      /* AHCI supports 32 ports */
  67
  68 #define PxSIG_ATA       0x00000101 /* ATA drive */
  69 #define PxSIG_ATAPI     0xeb140101 /* ATAPI drive */
  70
  71 enum sata_fis_type {
  72         FIS_TYPE_REGH2D         = 0x27, /* Register FIS - host to device */
  73         FIS_TYPE_REGD2H         = 0x34, /* Register FIS - device to host */
  74         FIS_TYPE_DMAACT         = 0x39, /* DMA activate FIS - device to host */
  75         FIS_TYPE_DMASETUP       = 0x41, /* DMA setup FIS - bidirectional */
  76         FIS_TYPE_DATA           = 0x46, /* Data FIS - bidirectional */
  77         FIS_TYPE_BIST           = 0x58, /* BIST activate FIS - bidirectional */
  78         FIS_TYPE_PIOSETUP       = 0x5F, /* PIO setup FIS - device to host */
  79         FIS_TYPE_SETDEVBITS     = 0xA1, /* Set dev bits FIS - device to host */
  80 };
  81
  82 /*
  83  * SCSI opcodes
  84  */
  85 #define TEST_UNIT_READY         0x00
  86 #define REQUEST_SENSE           0x03
  87 #define INQUIRY                 0x12
  88 #define START_STOP_UNIT         0x1B
  89 #define PREVENT_ALLOW           0x1E
  90 #define READ_CAPACITY           0x25
  91 #define READ_10                 0x28
  92 #define POSITION_TO_ELEMENT     0x2B
  93 #define READ_TOC                0x43
  94 #define GET_EVENT_STATUS_NOTIFICATION 0x4A
  95 #define MODE_SENSE_10           0x5A
  96 #define REPORT_LUNS             0xA0
  97 #define READ_12                 0xA8
  98 #define READ_CD                 0xBE
  99
 100 /*
 101  * SCSI mode page codes
 102  */
 103 #define MODEPAGE_RW_ERROR_RECOVERY      0x01
 104 #define MODEPAGE_CD_CAPABILITIES        0x2A
 105
 106 /*
 107  * ATA commands
 108  */
 109 #define ATA_SF_ENAB_SATA_SF             0x10
 110 #define ATA_SATA_SF_AN                  0x05
 111 #define ATA_SF_DIS_SATA_SF              0x90
 112
 113 /*
 114  * Debug printf
 115  */
 116 #ifdef AHCI_DEBUG
 117 static FILE *dbg;
 118 #define DPRINTF(format, arg...) do{fprintf(dbg, format, ##arg);fflush(dbg);}while(0)
 119 #else
 120 #define DPRINTF(format, arg...)
 121 #endif
 122 #define WPRINTF(format, arg...) printf(format, ##arg)
 123
 124 #define AHCI_PORT_IDENT 20 + 1
 125
 126 struct ahci_ioreq {
 127         struct blockif_req io_req;
 128         struct ahci_port *io_pr;
 129         STAILQ_ENTRY(ahci_ioreq) io_flist;
 130         TAILQ_ENTRY(ahci_ioreq) io_blist;
 131         uint8_t *cfis;
 132         uint32_t len;
 133         uint32_t done;
 134         int slot;
 135         int more;
 136         int readop;
 137 };
 138
 139 struct ahci_port {
 140         struct blockif_ctxt *bctx;
 141         struct pci_ahci_softc *pr_sc;
 142         struct ata_params ata_ident;
 143         uint8_t *cmd_lst;
 144         uint8_t *rfis;
 145         int port;
 146         int atapi;
 147         int reset;
 148         int waitforclear;
 149         int mult_sectors;
 150         uint8_t xfermode;
 151         uint8_t err_cfis[20];
 152         uint8_t sense_key;
 153         uint8_t asc;
 154         u_int ccs;
 155         uint32_t pending;
 156
 157         uint32_t clb;
 158         uint32_t clbu;
 159         uint32_t fb;
 160         uint32_t fbu;
 161         uint32_t is;
 162         uint32_t ie;
 163         uint32_t cmd;
 164         uint32_t unused0;
 165         uint32_t tfd;
 166         uint32_t sig;
 167         uint32_t ssts;
 168         uint32_t sctl;
 169         uint32_t serr;
 170         uint32_t sact;
 171         uint32_t ci;
 172         uint32_t sntf;
 173         uint32_t fbs;
 174
 175         /*
 176          * i/o request info
 177          */
 178         struct ahci_ioreq *ioreq;
 179         int ioqsz;
 180         STAILQ_HEAD(ahci_fhead, ahci_ioreq) iofhd;
 181         TAILQ_HEAD(ahci_bhead, ahci_ioreq) iobhd;
 182 };
 183
 184 struct ahci_cmd_hdr {
 185         uint16_t flags;
 186         uint16_t prdtl;
 187         uint32_t prdbc;
 188         uint64_t ctba;
 189         uint32_t reserved[4];
 190 };
 191
 192 struct ahci_prdt_entry {
 193         uint64_t dba;
 194         uint32_t reserved;
 195 #define DBCMASK         0x3fffff
 196         uint32_t dbc;
 197 };
 198
 199 struct pci_ahci_softc {
 200         struct pci_devinst *asc_pi;
 201         pthread_mutex_t mtx;
 202         int ports;
 203         uint32_t cap;
 204         uint32_t ghc;
 205         uint32_t is;
 206         uint32_t pi;
 207         uint32_t vs;
 208         uint32_t ccc_ctl;
 209         uint32_t ccc_pts;
 210         uint32_t em_loc;
 211         uint32_t em_ctl;
 212         uint32_t cap2;
 213         uint32_t bohc;
 214         uint32_t lintr;
 215         struct ahci_port port[MAX_PORTS];
 216 };
 217 #define ahci_ctx(sc)    ((sc)->asc_pi->pi_vmctx)
 218
 219 static void ahci_handle_port(struct ahci_port *p);
 220
 221 static inline void lba_to_msf(uint8_t *buf, int lba)
 222 {
 223         lba += 150;
 224         buf[0] = (lba / 75) / 60;
 225         buf[1] = (lba / 75) % 60;
 226         buf[2] = lba % 75;
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Generate HBA interrupts on global IS register write.
 231  */
 232 static void
 233 ahci_generate_intr(struct pci_ahci_softc *sc, uint32_t mask)
 234 {
 235         struct pci_devinst *pi = sc->asc_pi;
 236         struct ahci_port *p;
 237         int i, nmsg;
 238         uint32_t mmask;
 239
 240         /* Update global IS from PxIS/PxIE. */
 241         for (i = 0; i < sc->ports; i++) {
 242                 p = &sc->port[i];
 243                 if (p->is & p->ie)
 244                         sc->is |= (1 << i);
 245         }
 246         DPRINTF("%s(%08x) %08x", __func__, mask, sc->is);
 247
 248         /* If there is nothing enabled -- clear legacy interrupt and exit. */
 249         if (sc->is == 0 || (sc->ghc & AHCI_GHC_IE) == 0) {
 250                 if (sc->lintr) {
 251                         pci_lintr_deassert(pi);
 252                         sc->lintr = 0;
 253                 }
 254                 return;
 255         }
 256
 257         /* If there is anything and no MSI -- assert legacy interrupt. */
 258         nmsg = pci_msi_maxmsgnum(pi);
 259         if (nmsg == 0) {
 260                 if (!sc->lintr) {
 261                         sc->lintr = 1;
 262                         pci_lintr_assert(pi);
 263                 }
 264                 return;
 265         }
 266
 267         /* Assert respective MSIs for ports that were touched. */
 268         for (i = 0; i < nmsg; i++) {
 269                 if (sc->ports <= nmsg || i < nmsg - 1)
 270                         mmask = 1 << i;
 271                 else
 272                         mmask = 0xffffffff << i;
 273                 if (sc->is & mask && mmask & mask)
 274                         pci_generate_msi(pi, i);
 275         }
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Generate HBA interrupt on specific port event.
 280  */
 281 static void
 282 ahci_port_intr(struct ahci_port *p)
 283 {
 284         struct pci_ahci_softc *sc = p->pr_sc;
 285         struct pci_devinst *pi = sc->asc_pi;
 286         int nmsg;
 287
 288         DPRINTF("%s(%d) %08x/%08x %08x", __func__,
 289             p->port, p->is, p->ie, sc->is);
 290
 291         /* If there is nothing enabled -- we are done. */
 292         if ((p->is & p->ie) == 0)
 293                 return;
 294
 295         /* In case of non-shared MSI always generate interrupt. */
 296         nmsg = pci_msi_maxmsgnum(pi);
 297         if (sc->ports <= nmsg || p->port < nmsg - 1) {
 298                 sc->is |= (1 << p->port);
 299                 if ((sc->ghc & AHCI_GHC_IE) == 0)
 300                         return;
 301                 pci_generate_msi(pi, p->port);
 302                 return;
 303         }
 304
 305         /* If IS for this port is already set -- do nothing. */
 306         if (sc->is & (1 << p->port))
 307                 return;
 308
 309         sc->is |= (1 << p->port);
 310
 311         /* If interrupts are enabled -- generate one. */
 312         if ((sc->ghc & AHCI_GHC_IE) == 0)
 313                 return;
 314         if (nmsg > 0) {
 315                 pci_generate_msi(pi, nmsg - 1);
 316         } else if (!sc->lintr) {
 317                 sc->lintr = 1;
 318                 pci_lintr_assert(pi);
 319         }
 320 }
 321
 322 static void
 323 ahci_write_fis(struct ahci_port *p, enum sata_fis_type ft, uint8_t *fis)
 324 {
 325         int offset, len, irq;
 326
 327         if (p->rfis == NULL || !(p->cmd & AHCI_P_CMD_FRE))
 328                 return;
 329
 330         switch (ft) {
 331         case FIS_TYPE_REGD2H:
 332                 offset = 0x40;
 333                 len = 20;
 334                 irq = (fis[1] & (1 << 6)) ? AHCI_P_IX_DHR : 0;
 335                 break;
 336         case FIS_TYPE_SETDEVBITS:
 337                 offset = 0x58;
 338                 len = 8;
 339                 irq = (fis[1] & (1 << 6)) ? AHCI_P_IX_SDB : 0;
 340                 break;
 341         case FIS_TYPE_PIOSETUP:
 342                 offset = 0x20;
 343                 len = 20;
 344                 irq = (fis[1] & (1 << 6)) ? AHCI_P_IX_PS : 0;
 345                 break;
 346         default:
 347                 WPRINTF("unsupported fis type %d", ft);
 348                 return;
 349         }
 350         if (fis[2] & ATA_S_ERROR) {
 351                 p->waitforclear = 1;
 352                 irq |= AHCI_P_IX_TFE;
 353         }
 354         memcpy(p->rfis + offset, fis, len);
 355         if (irq) {
 356                 if (~p->is & irq) {
 357                         p->is |= irq;
 358                         ahci_port_intr(p);
 359                 }
 360         }
 361 }
 362
 363 static void
 364 ahci_write_fis_piosetup(struct ahci_port *p)
 365 {
 366         uint8_t fis[20];
 367
 368         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 369         fis[0] = FIS_TYPE_PIOSETUP;
 370         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_PIOSETUP, fis);
 371 }
 372
 373 static void
 374 ahci_write_fis_sdb(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t tfd)
 375 {
 376         uint8_t fis[8];
 377         uint8_t error;
 378
 379         error = (tfd >> 8) & 0xff;
 380         tfd &= 0x77;
 381         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 382         fis[0] = FIS_TYPE_SETDEVBITS;
 383         fis[1] = (1 << 6);
 384         fis[2] = tfd;
 385         fis[3] = error;
 386         if (fis[2] & ATA_S_ERROR) {
 387                 p->err_cfis[0] = slot;
 388                 p->err_cfis[2] = tfd;
 389                 p->err_cfis[3] = error;
 390                 memcpy(&p->err_cfis[4], cfis + 4, 16);
 391         } else {
 392                 *(uint32_t *)(fis + 4) = (1 << slot);
 393                 p->sact &= ~(1 << slot);
 394         }
 395         p->tfd &= ~0x77;
 396         p->tfd |= tfd;
 397         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_SETDEVBITS, fis);
 398 }
 399
 400 static void
 401 ahci_write_fis_d2h(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t tfd)
 402 {
 403         uint8_t fis[20];
 404         uint8_t error;
 405
 406         error = (tfd >> 8) & 0xff;
 407         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 408         fis[0] = FIS_TYPE_REGD2H;
 409         fis[1] = (1 << 6);
 410         fis[2] = tfd & 0xff;
 411         fis[3] = error;
 412         fis[4] = cfis[4];
 413         fis[5] = cfis[5];
 414         fis[6] = cfis[6];
 415         fis[7] = cfis[7];
 416         fis[8] = cfis[8];
 417         fis[9] = cfis[9];
 418         fis[10] = cfis[10];
 419         fis[11] = cfis[11];
 420         fis[12] = cfis[12];
 421         fis[13] = cfis[13];
 422         if (fis[2] & ATA_S_ERROR) {
 423                 p->err_cfis[0] = 0x80;
 424                 p->err_cfis[2] = tfd & 0xff;
 425                 p->err_cfis[3] = error;
 426                 memcpy(&p->err_cfis[4], cfis + 4, 16);
 427         } else
 428                 p->ci &= ~(1 << slot);
 429         p->tfd = tfd;
 430         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_REGD2H, fis);
 431 }
 432
 433 static void
 434 ahci_write_fis_d2h_ncq(struct ahci_port *p, int slot)
 435 {
 436         uint8_t fis[20];
 437
 438         p->tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
 439         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 440         fis[0] = FIS_TYPE_REGD2H;
 441         fis[1] = 0;                     /* No interrupt */
 442         fis[2] = p->tfd;                /* Status */
 443         fis[3] = 0;                     /* No error */
 444         p->ci &= ~(1 << slot);
 445         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_REGD2H, fis);
 446 }
 447
 448 static void
 449 ahci_write_reset_fis_d2h(struct ahci_port *p)
 450 {
 451         uint8_t fis[20];
 452
 453         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 454         fis[0] = FIS_TYPE_REGD2H;
 455         fis[3] = 1;
 456         fis[4] = 1;
 457         if (p->atapi) {
 458                 fis[5] = 0x14;
 459                 fis[6] = 0xeb;
 460         }
 461         fis[12] = 1;
 462         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_REGD2H, fis);
 463 }
 464
 465 static void
 466 ahci_check_stopped(struct ahci_port *p)
 467 {
 468         /*
 469          * If we are no longer processing the command list and nothing
 470          * is in-flight, clear the running bit, the current command
 471          * slot, the command issue and active bits.
 472          */
 473         if (!(p->cmd & AHCI_P_CMD_ST)) {
 474                 if (p->pending == 0) {
 475                         p->ccs = 0;
 476                         p->cmd &= ~(AHCI_P_CMD_CR | AHCI_P_CMD_CCS_MASK);
 477                         p->ci = 0;
 478                         p->sact = 0;
 479                         p->waitforclear = 0;
 480                 }
 481         }
 482 }
 483
 484 static void
 485 ahci_port_stop(struct ahci_port *p)
 486 {
 487         struct ahci_ioreq *aior;
 488         uint8_t *cfis;
 489         int slot;
 490         int error;
 491
 492         assert(pthread_mutex_isowned_np(&p->pr_sc->mtx));
 493
 494         TAILQ_FOREACH(aior, &p->iobhd, io_blist) {
 495                 /*
 496                  * Try to cancel the outstanding blockif request.
 497                  */
 498                 error = blockif_cancel(p->bctx, &aior->io_req);
 499                 if (error != 0)
 500                         continue;
 501
 502                 slot = aior->slot;
 503                 cfis = aior->cfis;
 504                 if (cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED ||
 505                     cfis[2] == ATA_READ_FPDMA_QUEUED ||
 506                     cfis[2] == ATA_SEND_FPDMA_QUEUED)
 507                         p->sact &= ~(1 << slot);        /* NCQ */
 508                 else
 509                         p->ci &= ~(1 << slot);
 510
 511                 /*
 512                  * This command is now done.
 513                  */
 514                 p->pending &= ~(1 << slot);
 515
 516                 /*
 517                  * Delete the blockif request from the busy list
 518                  */
 519                 TAILQ_REMOVE(&p->iobhd, aior, io_blist);
 520
 521                 /*
 522                  * Move the blockif request back to the free list
 523                  */
 524                 STAILQ_INSERT_TAIL(&p->iofhd, aior, io_flist);
 525         }
 526
 527         ahci_check_stopped(p);
 528 }
 529
 530 static void
 531 ahci_port_reset(struct ahci_port *pr)
 532 {
 533         pr->serr = 0;
 534         pr->sact = 0;
 535         pr->xfermode = ATA_UDMA6;
 536         pr->mult_sectors = 128;
 537
 538         if (!pr->bctx) {
 539                 pr->ssts = ATA_SS_DET_NO_DEVICE;
 540                 pr->sig = 0xFFFFFFFF;
 541                 pr->tfd = 0x7F;
 542                 return;
 543         }
 544         pr->ssts = ATA_SS_DET_PHY_ONLINE | ATA_SS_IPM_ACTIVE;
 545         if (pr->sctl & ATA_SC_SPD_MASK)
 546                 pr->ssts |= (pr->sctl & ATA_SC_SPD_MASK);
 547         else
 548                 pr->ssts |= ATA_SS_SPD_GEN3;
 549         pr->tfd = (1 << 8) | ATA_S_DSC | ATA_S_DMA;
 550         if (!pr->atapi) {
 551                 pr->sig = PxSIG_ATA;
 552                 pr->tfd |= ATA_S_READY;
 553         } else
 554                 pr->sig = PxSIG_ATAPI;
 555         ahci_write_reset_fis_d2h(pr);
 556 }
 557
 558 static void
 559 ahci_reset(struct pci_ahci_softc *sc)
 560 {
 561         int i;
 562
 563         sc->ghc = AHCI_GHC_AE;
 564         sc->is = 0;
 565
 566         if (sc->lintr) {
 567                 pci_lintr_deassert(sc->asc_pi);
 568                 sc->lintr = 0;
 569         }
 570
 571         for (i = 0; i < sc->ports; i++) {
 572                 sc->port[i].ie = 0;
 573                 sc->port[i].is = 0;
 574                 sc->port[i].cmd = (AHCI_P_CMD_SUD | AHCI_P_CMD_POD);
 575                 if (sc->port[i].bctx)
 576                         sc->port[i].cmd |= AHCI_P_CMD_CPS;
 577                 sc->port[i].sctl = 0;
 578                 ahci_port_reset(&sc->port[i]);
 579         }
 580 }
 581
 582 static void
 583 ata_string(uint8_t *dest, const char *src, int len)
 584 {
 585         int i;
 586
 587         for (i = 0; i < len; i++) {
 588                 if (*src)
 589                         dest[i ^ 1] = *src++;
 590                 else
 591                         dest[i ^ 1] = ' ';
 592         }
 593 }
 594
 595 static void
 596 atapi_string(uint8_t *dest, const char *src, int len)
 597 {
 598         int i;
 599
 600         for (i = 0; i < len; i++) {
 601                 if (*src)
 602                         dest[i] = *src++;
 603                 else
 604                         dest[i] = ' ';
 605         }
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Build up the iovec based on the PRDT, 'done' and 'len'.
 610  */
 611 static void
 612 ahci_build_iov(struct ahci_port *p, struct ahci_ioreq *aior,
 613     struct ahci_prdt_entry *prdt, uint16_t prdtl)
 614 {
 615         struct blockif_req *breq = &aior->io_req;
 616         int i, j, skip, todo, left, extra;
 617         uint32_t dbcsz;
 618
 619         /* Copy part of PRDT between 'done' and 'len' bytes into the iov. */
 620         skip = aior->done;
 621         left = aior->len - aior->done;
 622         todo = 0;
 623         for (i = 0, j = 0; i < prdtl && j < BLOCKIF_IOV_MAX && left > 0;
 624             i++, prdt++) {
 625                 dbcsz = (prdt->dbc & DBCMASK) + 1;
 626                 /* Skip already done part of the PRDT */
 627                 if (dbcsz <= skip) {
 628                         skip -= dbcsz;
 629                         continue;
 630                 }
 631                 dbcsz -= skip;
 632                 if (dbcsz > left)
 633                         dbcsz = left;
 634                 breq->br_iov[j].iov_base = paddr_guest2host(ahci_ctx(p->pr_sc),
 635                     prdt->dba + skip, dbcsz);
 636                 breq->br_iov[j].iov_len = dbcsz;
 637                 todo += dbcsz;
 638                 left -= dbcsz;
 639                 skip = 0;
 640                 j++;
 641         }
 642
 643         /* If we got limited by IOV length, round I/O down to sector size. */
 644         if (j == BLOCKIF_IOV_MAX) {
 645                 extra = todo % blockif_sectsz(p->bctx);
 646                 todo -= extra;
 647                 assert(todo > 0);
 648                 while (extra > 0) {
 649                         if (breq->br_iov[j - 1].iov_len > extra) {
 650                                 breq->br_iov[j - 1].iov_len -= extra;
 651                                 break;
 652                         }
 653                         extra -= breq->br_iov[j - 1].iov_len;
 654                         j--;
 655                 }
 656         }
 657
 658         breq->br_iovcnt = j;
 659         breq->br_resid = todo;
 660         aior->done += todo;
 661         aior->more = (aior->done < aior->len && i < prdtl);
 662 }
 663
 664 static void
 665 ahci_handle_rw(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t done)
 666 {
 667         struct ahci_ioreq *aior;
 668         struct blockif_req *breq;
 669         struct ahci_prdt_entry *prdt;
 670         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
 671         uint64_t lba;
 672         uint32_t len;
 673         int err, first, ncq, readop;
 674
 675         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
 676         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
 677         ncq = 0;
 678         readop = 1;
 679         first = (done == 0);
 680
 681         if (cfis[2] == ATA_WRITE || cfis[2] == ATA_WRITE48 ||
 682             cfis[2] == ATA_WRITE_MUL || cfis[2] == ATA_WRITE_MUL48 ||
 683             cfis[2] == ATA_WRITE_DMA || cfis[2] == ATA_WRITE_DMA48 ||
 684             cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED)
 685                 readop = 0;
 686
 687         if (cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED ||
 688             cfis[2] == ATA_READ_FPDMA_QUEUED) {
 689                 lba = ((uint64_t)cfis[10] << 40) |
 690                         ((uint64_t)cfis[9] << 32) |
 691                         ((uint64_t)cfis[8] << 24) |
 692                         ((uint64_t)cfis[6] << 16) |
 693                         ((uint64_t)cfis[5] << 8) |
 694                         cfis[4];
 695                 len = cfis[11] << 8 | cfis[3];
 696                 if (!len)
 697                         len = 65536;
 698                 ncq = 1;
 699         } else if (cfis[2] == ATA_READ48 || cfis[2] == ATA_WRITE48 ||
 700             cfis[2] == ATA_READ_MUL48 || cfis[2] == ATA_WRITE_MUL48 ||
 701             cfis[2] == ATA_READ_DMA48 || cfis[2] == ATA_WRITE_DMA48) {
 702                 lba = ((uint64_t)cfis[10] << 40) |
 703                         ((uint64_t)cfis[9] << 32) |
 704                         ((uint64_t)cfis[8] << 24) |
 705                         ((uint64_t)cfis[6] << 16) |
 706                         ((uint64_t)cfis[5] << 8) |
 707                         cfis[4];
 708                 len = cfis[13] << 8 | cfis[12];
 709                 if (!len)
 710                         len = 65536;
 711         } else {
 712                 lba = ((cfis[7] & 0xf) << 24) | (cfis[6] << 16) |
 713                         (cfis[5] << 8) | cfis[4];
 714                 len = cfis[12];
 715                 if (!len)
 716                         len = 256;
 717         }
 718         lba *= blockif_sectsz(p->bctx);
 719         len *= blockif_sectsz(p->bctx);
 720
 721         /* Pull request off free list */
 722         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
 723         assert(aior != NULL);
 724         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
 725
 726         aior->cfis = cfis;
 727         aior->slot = slot;
 728         aior->len = len;
 729         aior->done = done;
 730         aior->readop = readop;
 731         breq = &aior->io_req;
 732         breq->br_offset = lba + done;
 733         ahci_build_iov(p, aior, prdt, hdr->prdtl);
 734
 735         /* Mark this command in-flight. */
 736         p->pending |= 1 << slot;
 737
 738         /* Stuff request onto busy list. */
 739         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
 740
 741         if (ncq && first)
 742                 ahci_write_fis_d2h_ncq(p, slot);
 743
 744         if (readop)
 745                 err = blockif_read(p->bctx, breq);
 746         else
 747                 err = blockif_write(p->bctx, breq);
 748         assert(err == 0);
 749 }
 750
 751 static void
 752 ahci_handle_flush(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
 753 {
 754         struct ahci_ioreq *aior;
 755         struct blockif_req *breq;
 756         int err;
 757
 758         /*
 759          * Pull request off free list
 760          */
 761         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
 762         assert(aior != NULL);
 763         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
 764         aior->cfis = cfis;
 765         aior->slot = slot;
 766         aior->len = 0;
 767         aior->done = 0;
 768         aior->more = 0;
 769         breq = &aior->io_req;
 770
 771         /*
 772          * Mark this command in-flight.
 773          */
 774         p->pending |= 1 << slot;
 775
 776         /*
 777          * Stuff request onto busy list
 778          */
 779         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
 780
 781         err = blockif_flush(p->bctx, breq);
 782         assert(err == 0);
 783 }
 784
 785 static inline void
 786 read_prdt(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis,
 787                 void *buf, int size)
 788 {
 789         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
 790         struct ahci_prdt_entry *prdt;
 791         void *to;
 792         int i, len;
 793
 794         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
 795         len = size;
 796         to = buf;
 797         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
 798         for (i = 0; i < hdr->prdtl && len; i++) {
 799                 uint8_t *ptr;
 800                 uint32_t dbcsz;
 801                 int sublen;
 802
 803                 dbcsz = (prdt->dbc & DBCMASK) + 1;
 804                 ptr = paddr_guest2host(ahci_ctx(p->pr_sc), prdt->dba, dbcsz);
 805                 sublen = MIN(len, dbcsz);
 806                 memcpy(to, ptr, sublen);
 807                 len -= sublen;
 808                 to += sublen;
 809                 prdt++;
 810         }
 811 }
 812
 813 static void
 814 ahci_handle_dsm_trim(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t done)
 815 {
 816         struct ahci_ioreq *aior;
 817         struct blockif_req *breq;
 818         uint8_t *entry;
 819         uint64_t elba;
 820         uint32_t len, elen;
 821         int err, first, ncq;
 822         uint8_t buf[512];
 823
 824         first = (done == 0);
 825         if (cfis[2] == ATA_DATA_SET_MANAGEMENT) {
 826                 len = (uint16_t)cfis[13] << 8 | cfis[12];
 827                 len *= 512;
 828                 ncq = 0;
 829         } else { /* ATA_SEND_FPDMA_QUEUED */
 830                 len = (uint16_t)cfis[11] << 8 | cfis[3];
 831                 len *= 512;
 832                 ncq = 1;
 833         }
 834         read_prdt(p, slot, cfis, buf, sizeof(buf));
 835
 836 next:
 837         entry = &buf[done];
 838         elba = ((uint64_t)entry[5] << 40) |
 839                 ((uint64_t)entry[4] << 32) |
 840                 ((uint64_t)entry[3] << 24) |
 841                 ((uint64_t)entry[2] << 16) |
 842                 ((uint64_t)entry[1] << 8) |
 843                 entry[0];
 844         elen = (uint16_t)entry[7] << 8 | entry[6];
 845         done += 8;
 846         if (elen == 0) {
 847                 if (done >= len) {
 848                         if (ncq) {
 849                                 if (first)
 850                                         ahci_write_fis_d2h_ncq(p, slot);
 851                                 ahci_write_fis_sdb(p, slot, cfis,
 852                                     ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
 853                         } else {
 854                                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
 855                                     ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
 856                         }
 857                         p->pending &= ~(1 << slot);
 858                         ahci_check_stopped(p);
 859                         if (!first)
 860                                 ahci_handle_port(p);
 861                         return;
 862                 }
 863                 goto next;
 864         }
 865
 866         /*
 867          * Pull request off free list
 868          */
 869         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
 870         assert(aior != NULL);
 871         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
 872         aior->cfis = cfis;
 873         aior->slot = slot;
 874         aior->len = len;
 875         aior->done = done;
 876         aior->more = (len != done);
 877
 878         breq = &aior->io_req;
 879         breq->br_offset = elba * blockif_sectsz(p->bctx);
 880         breq->br_resid = elen * blockif_sectsz(p->bctx);
 881
 882         /*
 883          * Mark this command in-flight.
 884          */
 885         p->pending |= 1 << slot;
 886
 887         /*
 888          * Stuff request onto busy list
 889          */
 890         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
 891
 892         if (ncq && first)
 893                 ahci_write_fis_d2h_ncq(p, slot);
 894
 895         err = blockif_delete(p->bctx, breq);
 896         assert(err == 0);
 897 }
 898
 899 static inline void
 900 write_prdt(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis,
 901                 void *buf, int size)
 902 {
 903         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
 904         struct ahci_prdt_entry *prdt;
 905         void *from;
 906         int i, len;
 907
 908         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
 909         len = size;
 910         from = buf;
 911         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
 912         for (i = 0; i < hdr->prdtl && len; i++) {
 913                 uint8_t *ptr;
 914                 uint32_t dbcsz;
 915                 int sublen;
 916
 917                 dbcsz = (prdt->dbc & DBCMASK) + 1;
 918                 ptr = paddr_guest2host(ahci_ctx(p->pr_sc), prdt->dba, dbcsz);
 919                 sublen = MIN(len, dbcsz);
 920                 memcpy(ptr, from, sublen);
 921                 len -= sublen;
 922                 from += sublen;
 923                 prdt++;
 924         }
 925         hdr->prdbc = size - len;
 926 }
 927
 928 static void
 929 ahci_checksum(uint8_t *buf, int size)
 930 {
 931         int i;
 932         uint8_t sum = 0;
 933
 934         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 935                 sum += buf[i];
 936         buf[size - 1] = 0x100 - sum;
 937 }
 938
 939 static void
 940 ahci_handle_read_log(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
 941 {
 942         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
 943         uint32_t buf[128];
 944         uint8_t *buf8 = (uint8_t *)buf;
 945         uint16_t *buf16 = (uint16_t *)buf;
 946
 947         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
 948         if (p->atapi || hdr->prdtl == 0 || cfis[5] != 0 ||
 949             cfis[9] != 0 || cfis[12] != 1 || cfis[13] != 0) {
 950                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
 951                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
 952                 return;
 953         }
 954
 955         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 956         if (cfis[4] == 0x00) {  /* Log directory */
 957                 buf16[0x00] = 1; /* Version -- 1 */
 958                 buf16[0x10] = 1; /* NCQ Command Error Log -- 1 page */
 959                 buf16[0x13] = 1; /* SATA NCQ Send and Receive Log -- 1 page */
 960         } else if (cfis[4] == 0x10) {   /* NCQ Command Error Log */
 961                 memcpy(buf8, p->err_cfis, sizeof(p->err_cfis));
 962                 ahci_checksum(buf8, sizeof(buf));
 963         } else if (cfis[4] == 0x13) {   /* SATA NCQ Send and Receive Log */
 964                 if (blockif_candelete(p->bctx) && !blockif_is_ro(p->bctx)) {
 965                         buf[0x00] = 1;  /* SFQ DSM supported */
 966                         buf[0x01] = 1;  /* SFQ DSM TRIM supported */
 967                 }
 968         } else {
 969                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
 970                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
 971                 return;
 972         }
 973
 974         if (cfis[2] == ATA_READ_LOG_EXT)
 975                 ahci_write_fis_piosetup(p);
 976         write_prdt(p, slot, cfis, (void *)buf, sizeof(buf));
 977         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_DSC | ATA_S_READY);
 978 }
 979
 980 static void
 981 handle_identify(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
 982 {
 983         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
 984
 985         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
 986         if (p->atapi || hdr->prdtl == 0) {
 987                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
 988                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
 989         } else {
 990                 ahci_write_fis_piosetup(p);
 991                 write_prdt(p, slot, cfis, (void*)&p->ata_ident, sizeof(struct ata_params));
 992                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_DSC | ATA_S_READY);
 993         }
 994 }
 995
 996 static void
 997 ata_identify_init(struct ahci_port* p, int atapi)
 998 {
 999         struct ata_params* ata_ident = &p->ata_ident;
1000
1001         if (atapi) {
1002                 ata_ident->config = ATA_PROTO_ATAPI | ATA_ATAPI_TYPE_CDROM |
1003                     ATA_ATAPI_REMOVABLE | ATA_DRQ_FAST;
1004                 ata_ident->capabilities1 = ATA_SUPPORT_LBA |
1005                         ATA_SUPPORT_DMA;
1006                 ata_ident->capabilities2 = (1 << 14 | 1);
1007                 ata_ident->atavalid = ATA_FLAG_54_58 | ATA_FLAG_64_70;
1008                 ata_ident->obsolete62 = 0x3f;
1009                 ata_ident->mwdmamodes = 7;
1010                 if (p->xfermode & ATA_WDMA0)
1011                         ata_ident->mwdmamodes |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1012                 ata_ident->apiomodes = 3;
1013                 ata_ident->mwdmamin = 0x0078;
1014                 ata_ident->mwdmarec = 0x0078;
1015                 ata_ident->pioblind = 0x0078;
1016                 ata_ident->pioiordy = 0x0078;
1017                 ata_ident->satacapabilities = (ATA_SATA_GEN1 | ATA_SATA_GEN2 | ATA_SATA_GEN3);
1018                 ata_ident->satacapabilities2 = ((p->ssts & ATA_SS_SPD_MASK) >> 3);
1019                 ata_ident->satasupport = ATA_SUPPORT_NCQ_STREAM;
1020                 ata_ident->version_major = 0x3f0;
1021                 ata_ident->support.command1 = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_PACKET |
1022                         ATA_SUPPORT_RESET | ATA_SUPPORT_NOP);
1023                 ata_ident->support.command2 = (1 << 14);
1024                 ata_ident->support.extension = (1 << 14);
1025                 ata_ident->enabled.command1 = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_PACKET |
1026                         ATA_SUPPORT_RESET | ATA_SUPPORT_NOP);
1027                 ata_ident->enabled.extension = (1 << 14);
1028                 ata_ident->udmamodes = 0x7f;
1029                 if (p->xfermode & ATA_UDMA0)
1030                         ata_ident->udmamodes |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1031                 ata_ident->transport_major = 0x1020;
1032                 ata_ident->integrity = 0x00a5;
1033         } else {
1034                 uint64_t sectors;
1035                 int sectsz, psectsz, psectoff, candelete, ro;
1036                 uint16_t cyl;
1037                 uint8_t sech, heads;
1038
1039                 ro = blockif_is_ro(p->bctx);
1040                 candelete = blockif_candelete(p->bctx);
1041                 sectsz = blockif_sectsz(p->bctx);
1042                 sectors = blockif_size(p->bctx) / sectsz;
1043                 blockif_chs(p->bctx, &cyl, &heads, &sech);
1044                 blockif_psectsz(p->bctx, &psectsz, &psectoff);
1045                 ata_ident->config = ATA_DRQ_FAST;
1046                 ata_ident->cylinders = cyl;
1047                 ata_ident->heads = heads;
1048                 ata_ident->sectors = sech;
1049
1050                 ata_ident->sectors_intr = (0x8000 | 128);
1051                 ata_ident->tcg = 0;
1052
1053                 ata_ident->capabilities1 = ATA_SUPPORT_DMA |
1054                         ATA_SUPPORT_LBA | ATA_SUPPORT_IORDY;
1055                 ata_ident->capabilities2 = (1 << 14);
1056                 ata_ident->atavalid = ATA_FLAG_54_58 |
1057                         ATA_FLAG_64_70;
1058                 if (p->mult_sectors)
1059                         ata_ident->multi = (ATA_MULTI_VALID | p->mult_sectors);
1060                 if (sectors <= 0x0fffffff) {
1061                         ata_ident->lba_size_1 = sectors;
1062                         ata_ident->lba_size_2 = (sectors >> 16);
1063                 } else {
1064                         ata_ident->lba_size_1 = 0xffff;
1065                         ata_ident->lba_size_2 = 0x0fff;
1066                 }
1067                 ata_ident->mwdmamodes = 0x7;
1068                 if (p->xfermode & ATA_WDMA0)
1069                         ata_ident->mwdmamodes |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1070                 ata_ident->apiomodes = 0x3;
1071                 ata_ident->mwdmamin = 0x0078;
1072                 ata_ident->mwdmarec = 0x0078;
1073                 ata_ident->pioblind = 0x0078;
1074                 ata_ident->pioiordy = 0x0078;
1075                 ata_ident->support3 = 0;
1076                 ata_ident->queue = 31;
1077                 ata_ident->satacapabilities = (ATA_SATA_GEN1 | ATA_SATA_GEN2 | ATA_SATA_GEN3 |
1078                         ATA_SUPPORT_NCQ);
1079                 ata_ident->satacapabilities2 = (ATA_SUPPORT_RCVSND_FPDMA_QUEUED |
1080                         (p->ssts & ATA_SS_SPD_MASK) >> 3);
1081                 ata_ident->version_major = 0x3f0;
1082                 ata_ident->version_minor = 0x28;
1083                 ata_ident->support.command1 = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_WRITECACHE |
1084                         ATA_SUPPORT_LOOKAHEAD | ATA_SUPPORT_NOP);
1085                 ata_ident->support.command2 = (ATA_SUPPORT_ADDRESS48 | ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE |
1086                         ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE48 | 1 << 14);
1087                 ata_ident->support.extension = (1 << 14);
1088                 ata_ident->enabled.command1 = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_WRITECACHE |
1089                         ATA_SUPPORT_LOOKAHEAD | ATA_SUPPORT_NOP);
1090                 ata_ident->enabled.command2 = (ATA_SUPPORT_ADDRESS48 | ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE |
1091                         ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE48 | 1 << 15);
1092                 ata_ident->enabled.extension = (1 << 14);
1093                 ata_ident->udmamodes = 0x7f;
1094                 if (p->xfermode & ATA_UDMA0)
1095                         ata_ident->udmamodes |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1096                 ata_ident->lba_size48_1 = sectors;
1097                 ata_ident->lba_size48_2 = (sectors >> 16);
1098                 ata_ident->lba_size48_3 = (sectors >> 32);
1099                 ata_ident->lba_size48_4 = (sectors >> 48);
1100
1101                 if (candelete && !ro) {
1102                         ata_ident->support3 |= ATA_SUPPORT_RZAT | ATA_SUPPORT_DRAT;
1103                         ata_ident->max_dsm_blocks = 1;
1104                         ata_ident->support_dsm = ATA_SUPPORT_DSM_TRIM;
1105                 }
1106                 ata_ident->pss = ATA_PSS_VALID_VALUE;
1107                 ata_ident->lsalign = 0x4000;
1108                 if (psectsz > sectsz) {
1109                         ata_ident->pss |= ATA_PSS_MULTLS;
1110                         ata_ident->pss |= ffsl(psectsz / sectsz) - 1;
1111                         ata_ident->lsalign |= (psectoff / sectsz);
1112                 }
1113                 if (sectsz > 512) {
1114                         ata_ident->pss |= ATA_PSS_LSSABOVE512;
1115                         ata_ident->lss_1 = sectsz / 2;
1116                         ata_ident->lss_2 = ((sectsz / 2) >> 16);
1117                 }
1118                 ata_ident->support2 = (ATA_SUPPORT_RWLOGDMAEXT | 1 << 14);
1119                 ata_ident->enabled2 = (ATA_SUPPORT_RWLOGDMAEXT | 1 << 14);
1120                 ata_ident->transport_major = 0x1020;
1121                 ata_ident->integrity = 0x00a5;
1122         }
1123         ahci_checksum((uint8_t*)ata_ident, sizeof(struct ata_params));
1124 }
1125
1126 static void
1127 handle_atapi_identify(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1128 {
1129         if (!p->atapi) {
1130                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1131                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1132         } else {
1133                 ahci_write_fis_piosetup(p);
1134                 write_prdt(p, slot, cfis, (void *)&p->ata_ident, sizeof(struct ata_params));
1135                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_DSC | ATA_S_READY);
1136         }
1137 }
1138
1139 static void
1140 atapi_inquiry(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1141 {
1142         uint8_t buf[36];
1143         uint8_t *acmd;
1144         int len;
1145         uint32_t tfd;
1146
1147         acmd = cfis + 0x40;
1148
1149         if (acmd[1] & 1) {              /* VPD */
1150                 if (acmd[2] == 0) {     /* Supported VPD pages */
1151                         buf[0] = 0x05;
1152                         buf[1] = 0;
1153                         buf[2] = 0;
1154                         buf[3] = 1;
1155                         buf[4] = 0;
1156                         len = 4 + buf[3];
1157                 } else {
1158                         p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1159                         p->asc = 0x24;
1160                         tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1161                         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1162                         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1163                         return;
1164                 }
1165         } else {
1166                 buf[0] = 0x05;
1167                 buf[1] = 0x80;
1168                 buf[2] = 0x00;
1169                 buf[3] = 0x21;
1170                 buf[4] = 31;
1171                 buf[5] = 0;
1172                 buf[6] = 0;
1173                 buf[7] = 0;
1174                 atapi_string(buf + 8, "BHYVE", 8);
1175                 atapi_string(buf + 16, "BHYVE DVD-ROM", 16);
1176                 atapi_string(buf + 32, "001", 4);
1177                 len = sizeof(buf);
1178         }
1179
1180         if (len > acmd[4])
1181                 len = acmd[4];
1182         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1183         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1184         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1185 }
1186
1187 static void
1188 atapi_read_capacity(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1189 {
1190         uint8_t buf[8];
1191         uint64_t sectors;
1192
1193         sectors = blockif_size(p->bctx) / 2048;
1194         be32enc(buf, sectors - 1);
1195         be32enc(buf + 4, 2048);
1196         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1197         write_prdt(p, slot, cfis, buf, sizeof(buf));
1198         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1199 }
1200
1201 static void
1202 atapi_read_toc(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1203 {
1204         uint8_t *acmd;
1205         uint8_t format;
1206         int len;
1207
1208         acmd = cfis + 0x40;
1209
1210         len = be16dec(acmd + 7);
1211         format = acmd[9] >> 6;
1212         switch (format) {
1213         case 0:
1214         {
1215                 int msf, size;
1216                 uint64_t sectors;
1217                 uint8_t start_track, buf[20], *bp;
1218
1219                 msf = (acmd[1] >> 1) & 1;
1220                 start_track = acmd[6];
1221                 if (start_track > 1 && start_track != 0xaa) {
1222                         uint32_t tfd;
1223                         p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1224                         p->asc = 0x24;
1225                         tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1226                         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1227                         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1228                         return;
1229                 }
1230                 bp = buf + 2;
1231                 *bp++ = 1;
1232                 *bp++ = 1;
1233                 if (start_track <= 1) {
1234                         *bp++ = 0;
1235                         *bp++ = 0x14;
1236                         *bp++ = 1;
1237                         *bp++ = 0;
1238                         if (msf) {
1239                                 *bp++ = 0;
1240                                 lba_to_msf(bp, 0);
1241                                 bp += 3;
1242                         } else {
1243                                 *bp++ = 0;
1244                                 *bp++ = 0;
1245                                 *bp++ = 0;
1246                                 *bp++ = 0;
1247                         }
1248                 }
1249                 *bp++ = 0;
1250                 *bp++ = 0x14;
1251                 *bp++ = 0xaa;
1252                 *bp++ = 0;
1253                 sectors = blockif_size(p->bctx) / blockif_sectsz(p->bctx);
1254                 sectors >>= 2;
1255                 if (msf) {
1256                         *bp++ = 0;
1257                         lba_to_msf(bp, sectors);
1258                         bp += 3;
1259                 } else {
1260                         be32enc(bp, sectors);
1261                         bp += 4;
1262                 }
1263                 size = bp - buf;
1264                 be16enc(buf, size - 2);
1265                 if (len > size)
1266                         len = size;
1267                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1268                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1269                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1270                 break;
1271         }
1272         case 1:
1273         {
1274                 uint8_t buf[12];
1275
1276                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
1277                 buf[1] = 0xa;
1278                 buf[2] = 0x1;
1279                 buf[3] = 0x1;
1280                 if (len > sizeof(buf))
1281                         len = sizeof(buf);
1282                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1283                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1284                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1285                 break;
1286         }
1287         case 2:
1288         {
1289                 int msf, size;
1290                 uint64_t sectors;
1291                 uint8_t *bp, buf[50];
1292
1293                 msf = (acmd[1] >> 1) & 1;
1294                 bp = buf + 2;
1295                 *bp++ = 1;
1296                 *bp++ = 1;
1297
1298                 *bp++ = 1;
1299                 *bp++ = 0x14;
1300                 *bp++ = 0;
1301                 *bp++ = 0xa0;
1302                 *bp++ = 0;
1303                 *bp++ = 0;
1304                 *bp++ = 0;
1305                 *bp++ = 0;
1306                 *bp++ = 1;
1307                 *bp++ = 0;
1308                 *bp++ = 0;
1309
1310                 *bp++ = 1;
1311                 *bp++ = 0x14;
1312                 *bp++ = 0;
1313                 *bp++ = 0xa1;
1314                 *bp++ = 0;
1315                 *bp++ = 0;
1316                 *bp++ = 0;
1317                 *bp++ = 0;
1318                 *bp++ = 1;
1319                 *bp++ = 0;
1320                 *bp++ = 0;
1321
1322                 *bp++ = 1;
1323                 *bp++ = 0x14;
1324                 *bp++ = 0;
1325                 *bp++ = 0xa2;
1326                 *bp++ = 0;
1327                 *bp++ = 0;
1328                 *bp++ = 0;
1329                 sectors = blockif_size(p->bctx) / blockif_sectsz(p->bctx);
1330                 sectors >>= 2;
1331                 if (msf) {
1332                         *bp++ = 0;
1333                         lba_to_msf(bp, sectors);
1334                         bp += 3;
1335                 } else {
1336                         be32enc(bp, sectors);
1337                         bp += 4;
1338                 }
1339
1340                 *bp++ = 1;
1341                 *bp++ = 0x14;
1342                 *bp++ = 0;
1343                 *bp++ = 1;
1344                 *bp++ = 0;
1345                 *bp++ = 0;
1346                 *bp++ = 0;
1347                 if (msf) {
1348                         *bp++ = 0;
1349                         lba_to_msf(bp, 0);
1350                         bp += 3;
1351                 } else {
1352                         *bp++ = 0;
1353                         *bp++ = 0;
1354                         *bp++ = 0;
1355                         *bp++ = 0;
1356                 }
1357
1358                 size = bp - buf;
1359                 be16enc(buf, size - 2);
1360                 if (len > size)
1361                         len = size;
1362                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1363                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1364                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1365                 break;
1366         }
1367         default:
1368         {
1369                 uint32_t tfd;
1370
1371                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1372                 p->asc = 0x24;
1373                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1374                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1375                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1376                 break;
1377         }
1378         }
1379 }
1380
1381 static void
1382 atapi_report_luns(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1383 {
1384         uint8_t buf[16];
1385
1386         memset(buf, 0, sizeof(buf));
1387         buf[3] = 8;
1388
1389         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1390         write_prdt(p, slot, cfis, buf, sizeof(buf));
1391         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1392 }
1393
1394 static void
1395 atapi_read(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t done)
1396 {
1397         struct ahci_ioreq *aior;
1398         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1399         struct ahci_prdt_entry *prdt;
1400         struct blockif_req *breq;
1401         uint8_t *acmd;
1402         uint64_t lba;
1403         uint32_t len;
1404         int err;
1405
1406         acmd = cfis + 0x40;
1407         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
1408         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
1409
1410         lba = be32dec(acmd + 2);
1411         if (acmd[0] == READ_10)
1412                 len = be16dec(acmd + 7);
1413         else
1414                 len = be32dec(acmd + 6);
1415         if (len == 0) {
1416                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1417                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1418         }
1419         lba *= 2048;
1420         len *= 2048;
1421
1422         /*
1423          * Pull request off free list
1424          */
1425         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
1426         assert(aior != NULL);
1427         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
1428         aior->cfis = cfis;
1429         aior->slot = slot;
1430         aior->len = len;
1431         aior->done = done;
1432         aior->readop = 1;
1433         breq = &aior->io_req;
1434         breq->br_offset = lba + done;
1435         ahci_build_iov(p, aior, prdt, hdr->prdtl);
1436
1437         /* Mark this command in-flight. */
1438         p->pending |= 1 << slot;
1439
1440         /* Stuff request onto busy list. */
1441         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
1442
1443         err = blockif_read(p->bctx, breq);
1444         assert(err == 0);
1445 }
1446
1447 static void
1448 atapi_request_sense(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1449 {
1450         uint8_t buf[64];
1451         uint8_t *acmd;
1452         int len;
1453
1454         acmd = cfis + 0x40;
1455         len = acmd[4];
1456         if (len > sizeof(buf))
1457                 len = sizeof(buf);
1458         memset(buf, 0, len);
1459         buf[0] = 0x70 | (1 << 7);
1460         buf[2] = p->sense_key;
1461         buf[7] = 10;
1462         buf[12] = p->asc;
1463         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1464         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1465         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1466 }
1467
1468 static void
1469 atapi_start_stop_unit(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1470 {
1471         uint8_t *acmd = cfis + 0x40;
1472         uint32_t tfd;
1473
1474         switch (acmd[4] & 3) {
1475         case 0:
1476         case 1:
1477         case 3:
1478                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1479                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1480                 break;
1481         case 2:
1482                 /* TODO eject media */
1483                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1484                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1485                 p->asc = 0x53;
1486                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1487                 break;
1488         }
1489         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1490 }
1491
1492 static void
1493 atapi_mode_sense(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1494 {
1495         uint8_t *acmd;
1496         uint32_t tfd;
1497         uint8_t pc, code;
1498         int len;
1499
1500         acmd = cfis + 0x40;
1501         len = be16dec(acmd + 7);
1502         pc = acmd[2] >> 6;
1503         code = acmd[2] & 0x3f;
1504
1505         switch (pc) {
1506         case 0:
1507                 switch (code) {
1508                 case MODEPAGE_RW_ERROR_RECOVERY:
1509                 {
1510                         uint8_t buf[16];
1511
1512                         if (len > sizeof(buf))
1513                                 len = sizeof(buf);
1514
1515                         memset(buf, 0, sizeof(buf));
1516                         be16enc(buf, 16 - 2);
1517                         buf[2] = 0x70;
1518                         buf[8] = 0x01;
1519                         buf[9] = 16 - 10;
1520                         buf[11] = 0x05;
1521                         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1522                         tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1523                         break;
1524                 }
1525                 case MODEPAGE_CD_CAPABILITIES:
1526                 {
1527                         uint8_t buf[30];
1528
1529                         if (len > sizeof(buf))
1530                                 len = sizeof(buf);
1531
1532                         memset(buf, 0, sizeof(buf));
1533                         be16enc(buf, 30 - 2);
1534                         buf[2] = 0x70;
1535                         buf[8] = 0x2A;
1536                         buf[9] = 30 - 10;
1537                         buf[10] = 0x08;
1538                         buf[12] = 0x71;
1539                         be16enc(&buf[18], 2);
1540                         be16enc(&buf[20], 512);
1541                         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1542                         tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1543                         break;
1544                 }
1545                 default:
1546                         goto error;
1547                         break;
1548                 }
1549                 break;
1550         case 3:
1551                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1552                 p->asc = 0x39;
1553                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1554                 break;
1555 error:
1556         case 1:
1557         case 2:
1558                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1559                 p->asc = 0x24;
1560                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1561                 break;
1562         }
1563         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1564         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1565 }
1566
1567 static void
1568 atapi_get_event_status_notification(struct ahci_port *p, int slot,
1569     uint8_t *cfis)
1570 {
1571         uint8_t *acmd;
1572         uint32_t tfd;
1573
1574         acmd = cfis + 0x40;
1575
1576         /* we don't support asynchronous operation */
1577         if (!(acmd[1] & 1)) {
1578                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1579                 p->asc = 0x24;
1580                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1581         } else {
1582                 uint8_t buf[8];
1583                 int len;
1584
1585                 len = be16dec(acmd + 7);
1586                 if (len > sizeof(buf))
1587                         len = sizeof(buf);
1588
1589                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
1590                 be16enc(buf, 8 - 2);
1591                 buf[2] = 0x04;
1592                 buf[3] = 0x10;
1593                 buf[5] = 0x02;
1594                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1595                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1596         }
1597         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1598         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1599 }
1600
1601 static void
1602 handle_packet_cmd(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1603 {
1604         uint8_t *acmd;
1605
1606         acmd = cfis + 0x40;
1607
1608 #ifdef AHCI_DEBUG
1609         {
1610                 int i;
1611                 DPRINTF("ACMD:");
1612                 for (i = 0; i < 16; i++)
1613                         DPRINTF("%02x ", acmd[i]);
1614                 DPRINTF("");
1615         }
1616 #endif
1617
1618         switch (acmd[0]) {
1619         case TEST_UNIT_READY:
1620                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1621                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1622                 break;
1623         case INQUIRY:
1624                 atapi_inquiry(p, slot, cfis);
1625                 break;
1626         case READ_CAPACITY:
1627                 atapi_read_capacity(p, slot, cfis);
1628                 break;
1629         case PREVENT_ALLOW:
1630                 /* TODO */
1631                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1632                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1633                 break;
1634         case READ_TOC:
1635                 atapi_read_toc(p, slot, cfis);
1636                 break;
1637         case REPORT_LUNS:
1638                 atapi_report_luns(p, slot, cfis);
1639                 break;
1640         case READ_10:
1641         case READ_12:
1642                 atapi_read(p, slot, cfis, 0);
1643                 break;
1644         case REQUEST_SENSE:
1645                 atapi_request_sense(p, slot, cfis);
1646                 break;
1647         case START_STOP_UNIT:
1648                 atapi_start_stop_unit(p, slot, cfis);
1649                 break;
1650         case MODE_SENSE_10:
1651                 atapi_mode_sense(p, slot, cfis);
1652                 break;
1653         case GET_EVENT_STATUS_NOTIFICATION:
1654                 atapi_get_event_status_notification(p, slot, cfis);
1655                 break;
1656         default:
1657                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1658                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1659                 p->asc = 0x20;
1660                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, (p->sense_key << 12) |
1661                                 ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1662                 break;
1663         }
1664 }
1665
1666 static void
1667 ahci_handle_cmd(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1668 {
1669
1670         p->tfd |= ATA_S_BUSY;
1671         switch (cfis[2]) {
1672         case ATA_ATA_IDENTIFY:
1673                 handle_identify(p, slot, cfis);
1674                 break;
1675         case ATA_SETFEATURES:
1676         {
1677                 switch (cfis[3]) {
1678                 case ATA_SF_ENAB_SATA_SF:
1679                         switch (cfis[12]) {
1680                         case ATA_SATA_SF_AN:
1681                                 p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1682                                 break;
1683                         default:
1684                                 p->tfd = ATA_S_ERROR | ATA_S_READY;
1685                                 p->tfd |= (ATA_ERROR_ABORT << 8);
1686                                 break;
1687                         }
1688                         break;
1689                 case ATA_SF_ENAB_WCACHE:
1690                 case ATA_SF_DIS_WCACHE:
1691                 case ATA_SF_ENAB_RCACHE:
1692                 case ATA_SF_DIS_RCACHE:
1693                         p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1694                         break;
1695                 case ATA_SF_SETXFER:
1696                 {
1697                         switch (cfis[12] & 0xf8) {
1698                         case ATA_PIO:
1699                         case ATA_PIO0:
1700                                 break;
1701                         case ATA_WDMA0:
1702                         case ATA_UDMA0:
1703                                 p->xfermode = (cfis[12] & 0x7);
1704                                 break;
1705                         }
1706                         p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1707                         break;
1708                 }
1709                 default:
1710                         p->tfd = ATA_S_ERROR | ATA_S_READY;
1711                         p->tfd |= (ATA_ERROR_ABORT << 8);
1712                         break;
1713                 }
1714                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, p->tfd);
1715                 break;
1716         }
1717         case ATA_SET_MULTI:
1718                 if (cfis[12] != 0 &&
1719                         (cfis[12] > 128 || (cfis[12] & (cfis[12] - 1)))) {
1720                         p->tfd = ATA_S_ERROR | ATA_S_READY;
1721                         p->tfd |= (ATA_ERROR_ABORT << 8);
1722                 } else {
1723                         p->mult_sectors = cfis[12];
1724                         p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1725                 }
1726                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, p->tfd);
1727                 break;
1728         case ATA_READ:
1729         case ATA_WRITE:
1730         case ATA_READ48:
1731         case ATA_WRITE48:
1732         case ATA_READ_MUL:
1733         case ATA_WRITE_MUL:
1734         case ATA_READ_MUL48:
1735         case ATA_WRITE_MUL48:
1736         case ATA_READ_DMA:
1737         case ATA_WRITE_DMA:
1738         case ATA_READ_DMA48:
1739         case ATA_WRITE_DMA48:
1740         case ATA_READ_FPDMA_QUEUED:
1741         case ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED:
1742                 ahci_handle_rw(p, slot, cfis, 0);
1743                 break;
1744         case ATA_FLUSHCACHE:
1745         case ATA_FLUSHCACHE48:
1746                 ahci_handle_flush(p, slot, cfis);
1747                 break;
1748         case ATA_DATA_SET_MANAGEMENT:
1749                 if (cfis[11] == 0 && cfis[3] == ATA_DSM_TRIM &&
1750                     cfis[13] == 0 && cfis[12] == 1) {
1751                         ahci_handle_dsm_trim(p, slot, cfis, 0);
1752                         break;
1753                 }
1754                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1755                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1756                 break;
1757         case ATA_SEND_FPDMA_QUEUED:
1758                 if ((cfis[13] & 0x1f) == ATA_SFPDMA_DSM &&
1759                     cfis[17] == 0 && cfis[16] == ATA_DSM_TRIM &&
1760                     cfis[11] == 0 && cfis[3] == 1) {
1761                         ahci_handle_dsm_trim(p, slot, cfis, 0);
1762                         break;
1763                 }
1764                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1765                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1766                 break;
1767         case ATA_READ_LOG_EXT:
1768         case ATA_READ_LOG_DMA_EXT:
1769                 ahci_handle_read_log(p, slot, cfis);
1770                 break;
1771         case ATA_SECURITY_FREEZE_LOCK:
1772         case ATA_SMART_CMD:
1773         case ATA_NOP:
1774                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1775                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1776                 break;
1777         case ATA_CHECK_POWER_MODE:
1778                 cfis[12] = 0xff;        /* always on */
1779                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1780                 break;
1781         case ATA_STANDBY_CMD:
1782         case ATA_STANDBY_IMMEDIATE:
1783         case ATA_IDLE_CMD:
1784         case ATA_IDLE_IMMEDIATE:
1785         case ATA_SLEEP:
1786         case ATA_READ_VERIFY:
1787         case ATA_READ_VERIFY48:
1788                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1789                 break;
1790         case ATA_ATAPI_IDENTIFY:
1791                 handle_atapi_identify(p, slot, cfis);
1792                 break;
1793         case ATA_PACKET_CMD:
1794                 if (!p->atapi) {
1795                         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1796                             (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1797                 } else
1798                         handle_packet_cmd(p, slot, cfis);
1799                 break;
1800         default:
1801                 WPRINTF("Unsupported cmd:%02x", cfis[2]);
1802                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1803                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1804                 break;
1805         }
1806 }
1807
1808 static void
1809 ahci_handle_slot(struct ahci_port *p, int slot)
1810 {
1811         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1812 #ifdef AHCI_DEBUG
1813         struct ahci_prdt_entry *prdt;
1814 #endif
1815         struct pci_ahci_softc *sc;
1816         uint8_t *cfis;
1817 #ifdef AHCI_DEBUG
1818         int cfl, i;
1819 #endif
1820
1821         sc = p->pr_sc;
1822         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
1823 #ifdef AHCI_DEBUG
1824         cfl = (hdr->flags & 0x1f) * 4;
1825 #endif
1826         cfis = paddr_guest2host(ahci_ctx(sc), hdr->ctba,
1827                         0x80 + hdr->prdtl * sizeof(struct ahci_prdt_entry));
1828 #ifdef AHCI_DEBUG
1829         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
1830
1831         DPRINTF("cfis:");
1832         for (i = 0; i < cfl; i++) {
1833                 if (i % 10 == 0)
1834                         DPRINTF("");
1835                 DPRINTF("%02x ", cfis[i]);
1836         }
1837         DPRINTF("");
1838
1839         for (i = 0; i < hdr->prdtl; i++) {
1840                 DPRINTF("%d@%08"PRIx64"", prdt->dbc & 0x3fffff, prdt->dba);
1841                 prdt++;
1842         }
1843 #endif
1844
1845         if (cfis[0] != FIS_TYPE_REGH2D) {
1846                 WPRINTF("Not a H2D FIS:%02x", cfis[0]);
1847                 return;
1848         }
1849
1850         if (cfis[1] & 0x80) {
1851                 ahci_handle_cmd(p, slot, cfis);
1852         } else {
1853                 if (cfis[15] & (1 << 2))
1854                         p->reset = 1;
1855                 else if (p->reset) {
1856                         p->reset = 0;
1857                         ahci_port_reset(p);
1858                 }
1859                 p->ci &= ~(1 << slot);
1860         }
1861 }
1862
1863 static void
1864 ahci_handle_port(struct ahci_port *p)
1865 {
1866
1867         if (!(p->cmd & AHCI_P_CMD_ST))
1868                 return;
1869
1870         /*
1871          * Search for any new commands to issue ignoring those that
1872          * are already in-flight.  Stop if device is busy or in error.
1873          */
1874         for (; (p->ci & ~p->pending) != 0; p->ccs = ((p->ccs + 1) & 31)) {
1875                 if ((p->tfd & (ATA_S_BUSY | ATA_S_DRQ)) != 0)
1876                         break;
1877                 if (p->waitforclear)
1878                         break;
1879                 if ((p->ci & ~p->pending & (1 << p->ccs)) != 0) {
1880                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_CCS_MASK;
1881                         p->cmd |= p->ccs << AHCI_P_CMD_CCS_SHIFT;
1882                         ahci_handle_slot(p, p->ccs);
1883                 }
1884         }
1885 }
1886
1887 /*
1888  * blockif callback routine - this runs in the context of the blockif
1889  * i/o thread, so the mutex needs to be acquired.
1890  */
1891 static void
1892 ata_ioreq_cb(struct blockif_req *br, int err)
1893 {
1894         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1895         struct ahci_ioreq *aior;
1896         struct ahci_port *p;
1897         struct pci_ahci_softc *sc;
1898         uint32_t tfd;
1899         uint8_t *cfis;
1900         int slot, ncq, dsm;
1901
1902         DPRINTF("%s %d", __func__, err);
1903
1904         ncq = dsm = 0;
1905         aior = br->br_param;
1906         p = aior->io_pr;
1907         cfis = aior->cfis;
1908         slot = aior->slot;
1909         sc = p->pr_sc;
1910         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
1911
1912         if (cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED ||
1913             cfis[2] == ATA_READ_FPDMA_QUEUED ||
1914             cfis[2] == ATA_SEND_FPDMA_QUEUED)
1915                 ncq = 1;
1916         if (cfis[2] == ATA_DATA_SET_MANAGEMENT ||
1917             (cfis[2] == ATA_SEND_FPDMA_QUEUED &&
1918              (cfis[13] & 0x1f) == ATA_SFPDMA_DSM))
1919                 dsm = 1;
1920
1921         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
1922
1923         /*
1924          * Delete the blockif request from the busy list
1925          */
1926         TAILQ_REMOVE(&p->iobhd, aior, io_blist);
1927
1928         /*
1929          * Move the blockif request back to the free list
1930          */
1931         STAILQ_INSERT_TAIL(&p->iofhd, aior, io_flist);
1932
1933         if (!err)
1934                 hdr->prdbc = aior->done;
1935
1936         if (!err && aior->more) {
1937                 if (dsm)
1938                         ahci_handle_dsm_trim(p, slot, cfis, aior->done);
1939                 else
1940                         ahci_handle_rw(p, slot, cfis, aior->done);
1941                 goto out;
1942         }
1943
1944         if (!err)
1945                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1946         else
1947                 tfd = (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1948         if (ncq)
1949                 ahci_write_fis_sdb(p, slot, cfis, tfd);
1950         else
1951                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1952
1953         /*
1954          * This command is now complete.
1955          */
1956         p->pending &= ~(1 << slot);
1957
1958         ahci_check_stopped(p);
1959         ahci_handle_port(p);
1960 out:
1961         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
1962         DPRINTF("%s exit", __func__);
1963 }
1964
1965 static void
1966 atapi_ioreq_cb(struct blockif_req *br, int err)
1967 {
1968         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1969         struct ahci_ioreq *aior;
1970         struct ahci_port *p;
1971         struct pci_ahci_softc *sc;
1972         uint8_t *cfis;
1973         uint32_t tfd;
1974         int slot;
1975
1976         DPRINTF("%s %d", __func__, err);
1977
1978         aior = br->br_param;
1979         p = aior->io_pr;
1980         cfis = aior->cfis;
1981         slot = aior->slot;
1982         sc = p->pr_sc;
1983         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + aior->slot * AHCI_CL_SIZE);
1984
1985         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
1986
1987         /*
1988          * Delete the blockif request from the busy list
1989          */
1990         TAILQ_REMOVE(&p->iobhd, aior, io_blist);
1991
1992         /*
1993          * Move the blockif request back to the free list
1994          */
1995         STAILQ_INSERT_TAIL(&p->iofhd, aior, io_flist);
1996
1997         if (!err)
1998                 hdr->prdbc = aior->done;
1999
2000         if (!err && aior->more) {
2001                 atapi_read(p, slot, cfis, aior->done);
2002                 goto out;
2003         }
2004
2005         if (!err) {
2006                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
2007         } else {
2008                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
2009                 p->asc = 0x21;
2010                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
2011         }
2012         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
2013         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
2014
2015         /*
2016          * This command is now complete.
2017          */
2018         p->pending &= ~(1 << slot);
2019
2020         ahci_check_stopped(p);
2021         ahci_handle_port(p);
2022 out:
2023         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
2024         DPRINTF("%s exit", __func__);
2025 }
2026
2027 static void
2028 pci_ahci_ioreq_init(struct ahci_port *pr)
2029 {
2030         struct ahci_ioreq *vr;
2031         int i;
2032
2033         pr->ioqsz = blockif_queuesz(pr->bctx);
2034         pr->ioreq = calloc(pr->ioqsz, sizeof(struct ahci_ioreq));
2035         STAILQ_INIT(&pr->iofhd);
2036
2037         /*
2038          * Add all i/o request entries to the free queue
2039          */
2040         for (i = 0; i < pr->ioqsz; i++) {
2041                 vr = &pr->ioreq[i];
2042                 vr->io_pr = pr;
2043                 if (!pr->atapi)
2044                         vr->io_req.br_callback = ata_ioreq_cb;
2045                 else
2046                         vr->io_req.br_callback = atapi_ioreq_cb;
2047                 vr->io_req.br_param = vr;
2048                 STAILQ_INSERT_TAIL(&pr->iofhd, vr, io_flist);
2049         }
2050
2051         TAILQ_INIT(&pr->iobhd);
2052 }
2053
2054 static void
2055 pci_ahci_port_write(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset, uint64_t value)
2056 {
2057         int port = (offset - AHCI_OFFSET) / AHCI_STEP;
2058         offset = (offset - AHCI_OFFSET) % AHCI_STEP;
2059         struct ahci_port *p = &sc->port[port];
2060
2061         DPRINTF("pci_ahci_port %d: write offset 0x%"PRIx64" value 0x%"PRIx64"",
2062                 port, offset, value);
2063
2064         switch (offset) {
2065         case AHCI_P_CLB:
2066                 p->clb = value;
2067                 break;
2068         case AHCI_P_CLBU:
2069                 p->clbu = value;
2070                 break;
2071         case AHCI_P_FB:
2072                 p->fb = value;
2073                 break;
2074         case AHCI_P_FBU:
2075                 p->fbu = value;
2076                 break;
2077         case AHCI_P_IS:
2078                 p->is &= ~value;
2079                 ahci_port_intr(p);
2080                 break;
2081         case AHCI_P_IE:
2082                 p->ie = value & 0xFDC000FF;
2083                 ahci_port_intr(p);
2084                 break;
2085         case AHCI_P_CMD:
2086         {
2087                 p->cmd &= ~(AHCI_P_CMD_ST | AHCI_P_CMD_SUD | AHCI_P_CMD_POD |
2088                     AHCI_P_CMD_CLO | AHCI_P_CMD_FRE | AHCI_P_CMD_APSTE |
2089                     AHCI_P_CMD_ATAPI | AHCI_P_CMD_DLAE | AHCI_P_CMD_ALPE |
2090                     AHCI_P_CMD_ASP | AHCI_P_CMD_ICC_MASK);
2091                 p->cmd |= (AHCI_P_CMD_ST | AHCI_P_CMD_SUD | AHCI_P_CMD_POD |
2092                     AHCI_P_CMD_CLO | AHCI_P_CMD_FRE | AHCI_P_CMD_APSTE |
2093                     AHCI_P_CMD_ATAPI | AHCI_P_CMD_DLAE | AHCI_P_CMD_ALPE |
2094                     AHCI_P_CMD_ASP | AHCI_P_CMD_ICC_MASK) & value;
2095
2096                 if (!(value & AHCI_P_CMD_ST)) {
2097                         ahci_port_stop(p);
2098                 } else {
2099                         uint64_t clb;
2100
2101                         p->cmd |= AHCI_P_CMD_CR;
2102                         clb = (uint64_t)p->clbu << 32 | p->clb;
2103                         p->cmd_lst = paddr_guest2host(ahci_ctx(sc), clb,
2104                                         AHCI_CL_SIZE * AHCI_MAX_SLOTS);
2105                 }
2106
2107                 if (value & AHCI_P_CMD_FRE) {
2108                         uint64_t fb;
2109
2110                         p->cmd |= AHCI_P_CMD_FR;
2111                         fb = (uint64_t)p->fbu << 32 | p->fb;
2112                         /* we don't support FBSCP, so rfis size is 256Bytes */
2113                         p->rfis = paddr_guest2host(ahci_ctx(sc), fb, 256);
2114                 } else {
2115                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_FR;
2116                 }
2117
2118                 if (value & AHCI_P_CMD_CLO) {
2119                         p->tfd &= ~(ATA_S_BUSY | ATA_S_DRQ);
2120                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_CLO;
2121                 }
2122
2123                 if (value & AHCI_P_CMD_ICC_MASK) {
2124                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_ICC_MASK;
2125                 }
2126
2127                 ahci_handle_port(p);
2128                 break;
2129         }
2130         case AHCI_P_TFD:
2131         case AHCI_P_SIG:
2132         case AHCI_P_SSTS:
2133                 WPRINTF("pci_ahci_port: read only registers 0x%"PRIx64"", offset);
2134                 break;
2135         case AHCI_P_SCTL:
2136                 p->sctl = value;
2137                 if (!(p->cmd & AHCI_P_CMD_ST)) {
2138                         if (value & ATA_SC_DET_RESET)
2139                                 ahci_port_reset(p);
2140                 }
2141                 break;
2142         case AHCI_P_SERR:
2143                 p->serr &= ~value;
2144                 break;
2145         case AHCI_P_SACT:
2146                 p->sact |= value;
2147                 break;
2148         case AHCI_P_CI:
2149                 p->ci |= value;
2150                 ahci_handle_port(p);
2151                 break;
2152         case AHCI_P_SNTF:
2153         case AHCI_P_FBS:
2154         default:
2155                 break;
2156         }
2157 }
2158
2159 static void
2160 pci_ahci_host_write(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset, uint64_t value)
2161 {
2162         DPRINTF("pci_ahci_host: write offset 0x%"PRIx64" value 0x%"PRIx64"",
2163                 offset, value);
2164
2165         switch (offset) {
2166         case AHCI_CAP:
2167         case AHCI_PI:
2168         case AHCI_VS:
2169         case AHCI_CAP2:
2170                 DPRINTF("pci_ahci_host: read only registers 0x%"PRIx64"", offset);
2171                 break;
2172         case AHCI_GHC:
2173                 if (value & AHCI_GHC_HR) {
2174                         ahci_reset(sc);
2175                         break;
2176                 }
2177                 if (value & AHCI_GHC_IE)
2178                         sc->ghc |= AHCI_GHC_IE;
2179                 else
2180                         sc->ghc &= ~AHCI_GHC_IE;
2181                 ahci_generate_intr(sc, 0xffffffff);
2182                 break;
2183         case AHCI_IS:
2184                 sc->is &= ~value;
2185                 ahci_generate_intr(sc, value);
2186                 break;
2187         default:
2188                 break;
2189         }
2190 }
2191
2192 static void
2193 pci_ahci_write(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi,
2194                 int baridx, uint64_t offset, int size, uint64_t value)
2195 {
2196         struct pci_ahci_softc *sc = pi->pi_arg;
2197
2198         assert(baridx == 5);
2199         assert((offset % 4) == 0 && size == 4);
2200
2201         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
2202
2203         if (offset < AHCI_OFFSET)
2204                 pci_ahci_host_write(sc, offset, value);
2205         else if (offset < AHCI_OFFSET + sc->ports * AHCI_STEP)
2206                 pci_ahci_port_write(sc, offset, value);
2207         else
2208                 WPRINTF("pci_ahci: unknown i/o write offset 0x%"PRIx64"", offset);
2209
2210         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
2211 }
2212
2213 static uint64_t
2214 pci_ahci_host_read(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset)
2215 {
2216         uint32_t value;
2217
2218         switch (offset) {
2219         case AHCI_CAP:
2220         case AHCI_GHC:
2221         case AHCI_IS:
2222         case AHCI_PI:
2223         case AHCI_VS:
2224         case AHCI_CCCC:
2225         case AHCI_CCCP:
2226         case AHCI_EM_LOC:
2227         case AHCI_EM_CTL:
2228         case AHCI_CAP2:
2229         {
2230                 uint32_t *p = &sc->cap;
2231                 p += (offset - AHCI_CAP) / sizeof(uint32_t);
2232                 value = *p;
2233                 break;
2234         }
2235         default:
2236                 value = 0;
2237                 break;
2238         }
2239         DPRINTF("pci_ahci_host: read offset 0x%"PRIx64" value 0x%x",
2240                 offset, value);
2241
2242         return (value);
2243 }
2244
2245 static uint64_t
2246 pci_ahci_port_read(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset)
2247 {
2248         uint32_t value;
2249         int port = (offset - AHCI_OFFSET) / AHCI_STEP;
2250         offset = (offset - AHCI_OFFSET) % AHCI_STEP;
2251
2252         switch (offset) {
2253         case AHCI_P_CLB:
2254         case AHCI_P_CLBU:
2255         case AHCI_P_FB:
2256         case AHCI_P_FBU:
2257         case AHCI_P_IS:
2258         case AHCI_P_IE:
2259         case AHCI_P_CMD:
2260         case AHCI_P_TFD:
2261         case AHCI_P_SIG:
2262         case AHCI_P_SSTS:
2263         case AHCI_P_SCTL:
2264         case AHCI_P_SERR:
2265         case AHCI_P_SACT:
2266         case AHCI_P_CI:
2267         case AHCI_P_SNTF:
2268         case AHCI_P_FBS:
2269         {
2270                 uint32_t *p= &sc->port[port].clb;
2271                 p += (offset - AHCI_P_CLB) / sizeof(uint32_t);
2272                 value = *p;
2273                 break;
2274         }
2275         default:
2276                 value = 0;
2277                 break;
2278         }
2279
2280         DPRINTF("pci_ahci_port %d: read offset 0x%"PRIx64" value 0x%x",
2281                 port, offset, value);
2282
2283         return value;
2284 }
2285
2286 static uint64_t
2287 pci_ahci_read(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi, int baridx,
2288     uint64_t regoff, int size)
2289 {
2290         struct pci_ahci_softc *sc = pi->pi_arg;
2291         uint64_t offset;
2292         uint32_t value;
2293
2294         assert(baridx == 5);
2295         assert(size == 1 || size == 2 || size == 4);
2296         assert((regoff & (size - 1)) == 0);
2297
2298         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
2299
2300         offset = regoff & ~0x3;     /* round down to a multiple of 4 bytes */
2301         if (offset < AHCI_OFFSET)
2302                 value = pci_ahci_host_read(sc, offset);
2303         else if (offset < AHCI_OFFSET + sc->ports * AHCI_STEP)
2304                 value = pci_ahci_port_read(sc, offset);
2305         else {
2306                 value = 0;
2307                 WPRINTF("pci_ahci: unknown i/o read offset 0x%"PRIx64"",
2308                     regoff);
2309         }
2310         value >>= 8 * (regoff & 0x3);
2311
2312         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
2313
2314         return (value);
2315 }
2316
2317 static int
2318 pci_ahci_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts, int atapi)
2319 {
2320         char bident[sizeof("XX:XX:XX")];
2321         struct blockif_ctxt *bctxt;
2322         struct pci_ahci_softc *sc;
2323         int ret, slots, p;
2324         MD5_CTX mdctx;
2325         u_char digest[16];
2326         char *next, *next2;
2327         char *bopt, *uopt, *xopts, *config;
2328         FILE* fp;
2329         size_t block_len;
2330         int comma, optpos;
2331
2332         ret = 0;
2333
2334 #ifdef AHCI_DEBUG
2335         dbg = fopen("/tmp/log", "w+");
2336 #endif
2337
2338         sc = calloc(1, sizeof(struct pci_ahci_softc));
2339         pi->pi_arg = sc;
2340         sc->asc_pi = pi;
2341         pthread_mutex_init(&sc->mtx, NULL);
2342         sc->ports = 0;
2343         sc->pi = 0;
2344         slots = 32;
2345
2346         for (p = 0; p < MAX_PORTS && opts != NULL; p++, opts = next) {
2347                 struct ata_params *ata_ident = &sc->port[p].ata_ident;
2348                 memset(ata_ident, 0, sizeof(struct ata_params));
2349
2350                 /* Identify and cut off type of present port. */
2351                 if (strncmp(opts, "hd:", 3) == 0) {
2352                         atapi = 0;
2353                         opts += 3;
2354                 } else if (strncmp(opts, "cd:", 3) == 0) {
2355                         atapi = 1;
2356                         opts += 3;
2357                 }
2358
2359                 /* Find and cut off the next port options. */
2360                 next = strstr(opts, ",hd:");
2361                 next2 = strstr(opts, ",cd:");
2362                 if (next == NULL || (next2 != NULL && next2 < next))
2363                         next = next2;
2364                 if (next != NULL) {
2365                         next[0] = 0;
2366                         next++;
2367                 }
2368
2369                 if (opts[0] == 0)
2370                         continue;
2371
2372                 uopt = strdup(opts);
2373                 bopt = NULL;
2374                 fp = open_memstream(&bopt, &block_len);
2375                 comma = 0;
2376                 optpos = 0;
2377
2378                 for (xopts = strtok(uopt, ",");
2379                      xopts != NULL;
2380                      xopts = strtok(NULL, ",")) {
2381
2382                         /* First option assume as block filename. */
2383                         if (optpos == 0) {
2384                                 /*
2385                                  * Create an identifier for the backing file.
2386                                  * Use parts of the md5 sum of the filename
2387                                  */
2388                                 char ident[AHCI_PORT_IDENT];
2389                                 MD5Init(&mdctx);
2390                                 MD5Update(&mdctx, opts, strlen(opts));
2391                                 MD5Final(digest, &mdctx);
2392                                 snprintf(ident, AHCI_PORT_IDENT,
2393                                         "BHYVE-%02X%02X-%02X%02X-%02X%02X",
2394                                         digest[0], digest[1], digest[2], digest[3], digest[4],
2395                                         digest[5]);
2396                                 ata_string((uint8_t*)&ata_ident->serial, ident, 20);
2397                                 ata_string((uint8_t*)&ata_ident->revision, "001", 8);
2398                                 if (atapi) {
2399                                         ata_string((uint8_t*)&ata_ident->model, "BHYVE SATA DVD ROM", 40);
2400                                 }
2401                                 else {
2402                                         ata_string((uint8_t*)&ata_ident->model, "BHYVE SATA DISK", 40);
2403                                 }
2404                         }
2405
2406                         if ((config = strchr(xopts, '=')) != NULL) {
2407                                 *config++ = '\0';
2408                                 if (!strcmp("nmrr", xopts)) {
2409                                         ata_ident->media_rotation_rate = atoi(config);
2410                                 }
2411                                 else if (!strcmp("ser", xopts)) {
2412                                         ata_string((uint8_t*)(&ata_ident->serial), config, 20);
2413                                 }
2414                                 else if (!strcmp("rev", xopts)) {
2415                                         ata_string((uint8_t*)(&ata_ident->revision), config, 8);
2416                                 }
2417                                 else if (!strcmp("model", xopts)) {
2418                                         ata_string((uint8_t*)(&ata_ident->model), config, 40);
2419                                 }
2420                                 else {
2421                                         /* Pass all other options to blockif_open. */
2422                                         *--config = '=';
2423                                         fprintf(fp, "%s%s", comma ? "," : "", xopts);
2424                                         comma = 1;
2425                                 }
2426                         }
2427                         else {
2428                                 /* Pass all other options to blockif_open. */
2429                                 fprintf(fp, "%s%s", comma ? "," : "", xopts);
2430                                 comma = 1;
2431                         }
2432                         optpos++;
2433                 }
2434                 free(uopt);
2435                 fclose(fp);
2436
2437                 DPRINTF("%s\n", bopt);
2438
2439                 /*
2440                  * Attempt to open the backing image. Use the PCI slot/func
2441                  * and the port number for the identifier string.
2442                  */
2443                 snprintf(bident, sizeof(bident), "%d:%d:%d", pi->pi_slot,
2444                     pi->pi_func, p);
2445                 bctxt = blockif_open(bopt, bident);
2446                 free(bopt);
2447
2448                 if (bctxt == NULL) {
2449                         sc->ports = p;
2450                         ret = 1;
2451                         goto open_fail;
2452                 }
2453                 sc->port[p].bctx = bctxt;
2454                 sc->port[p].pr_sc = sc;
2455                 sc->port[p].port = p;
2456                 sc->port[p].atapi = atapi;
2457
2458                 ata_identify_init(&sc->port[p], atapi);
2459
2460                 /*
2461                  * Allocate blockif request structures and add them
2462                  * to the free list
2463                  */
2464                 pci_ahci_ioreq_init(&sc->port[p]);
2465
2466                 sc->pi |= (1 << p);
2467                 if (sc->port[p].ioqsz < slots)
2468                         slots = sc->port[p].ioqsz;
2469         }
2470         sc->ports = p;
2471
2472         /* Intel ICH8 AHCI */
2473         --slots;
2474         if (sc->ports < DEF_PORTS)
2475                 sc->ports = DEF_PORTS;
2476         sc->cap = AHCI_CAP_64BIT | AHCI_CAP_SNCQ | AHCI_CAP_SSNTF |
2477             AHCI_CAP_SMPS | AHCI_CAP_SSS | AHCI_CAP_SALP |
2478             AHCI_CAP_SAL | AHCI_CAP_SCLO | (0x3 << AHCI_CAP_ISS_SHIFT)|
2479             AHCI_CAP_PMD | AHCI_CAP_SSC | AHCI_CAP_PSC |
2480             (slots << AHCI_CAP_NCS_SHIFT) | AHCI_CAP_SXS | (sc->ports - 1);
2481
2482         sc->vs = 0x10300;
2483         sc->cap2 = AHCI_CAP2_APST;
2484         ahci_reset(sc);
2485
2486         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_DEVICE, 0x2821);
2487         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_VENDOR, 0x8086);
2488         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_CLASS, PCIC_STORAGE);
2489         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_SUBCLASS, PCIS_STORAGE_SATA);
2490         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_PROGIF, PCIP_STORAGE_SATA_AHCI_1_0);
2491         p = MIN(sc->ports, 16);
2492         p = flsl(p) - ((p & (p - 1)) ? 0 : 1);
2493         pci_emul_add_msicap(pi, 1 << p);
2494         pci_emul_alloc_bar(pi, 5, PCIBAR_MEM32,
2495             AHCI_OFFSET + sc->ports * AHCI_STEP);
2496
2497         pci_lintr_request(pi);
2498
2499 open_fail:
2500         if (ret) {
2501                 for (p = 0; p < sc->ports; p++) {
2502                         if (sc->port[p].bctx != NULL)
2503                                 blockif_close(sc->port[p].bctx);
2504                 }
2505                 free(sc);
2506         }
2507
2508         return (ret);
2509 }
2510
2511 static int
2512 pci_ahci_hd_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts)
2513 {
2514
2515         return (pci_ahci_init(ctx, pi, opts, 0));
2516 }
2517
2518 static int
2519 pci_ahci_atapi_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts)
2520 {
2521
2522         return (pci_ahci_init(ctx, pi, opts, 1));
2523 }
2524
2525 #ifdef BHYVE_SNAPSHOT
2526 static int
2527 pci_ahci_snapshot_save_queues(struct ahci_port *port,
2528                               struct vm_snapshot_meta *meta)
2529 {
2530         int ret;
2531         int idx;
2532         struct ahci_ioreq *ioreq;
2533
2534         STAILQ_FOREACH(ioreq, &port->iofhd, io_flist) {
2535                 idx = ((void *) ioreq - (void *) port->ioreq) / sizeof(*ioreq);
2536                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(idx, meta, ret, done);
2537         }
2538
2539         idx = -1;
2540         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(idx, meta, ret, done);
2541
2542         TAILQ_FOREACH(ioreq, &port->iobhd, io_blist) {
2543                 idx = ((void *) ioreq - (void *) port->ioreq) / sizeof(*ioreq);
2544                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(idx, meta, ret, done);
2545
2546                 /*
2547                  * Snapshot only the busy requests; other requests are
2548                  * not valid.
2549                  */
2550                 ret = blockif_snapshot_req(&ioreq->io_req, meta);
2551                 if (ret != 0) {
2552                         fprintf(stderr, "%s: failed to snapshot req\r\n",
2553                                 __func__);
2554                         goto done;
2555                 }
2556         }
2557
2558         idx = -1;
2559         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(idx, meta, ret, done);
2560
2561 done:
2562         return (ret);
2563 }
2564
2565 static int
2566 pci_ahci_snapshot_restore_queues(struct ahci_port *port,
2567                                  struct vm_snapshot_meta *meta)
2568 {
2569         int ret;
2570         int idx;
2571         struct ahci_ioreq *ioreq;
2572
2573         /* Empty the free queue before restoring. */
2574         while (!STAILQ_EMPTY(&port->iofhd))
2575                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&port->iofhd, io_flist);
2576
2577         /* Restore the free queue. */
2578         while (1) {
2579                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(idx, meta, ret, done);
2580                 if (idx == -1)
2581                         break;
2582
2583                 STAILQ_INSERT_TAIL(&port->iofhd, &port->ioreq[idx], io_flist);
2584         }
2585
2586         /* Restore the busy queue. */
2587         while (1) {
2588                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(idx, meta, ret, done);
2589                 if (idx == -1)
2590                         break;
2591
2592                 ioreq = &port->ioreq[idx];
2593                 TAILQ_INSERT_TAIL(&port->iobhd, ioreq, io_blist);
2594
2595                 /*
2596                  * Restore only the busy requests; other requests are
2597                  * not valid.
2598                  */
2599                 ret = blockif_snapshot_req(&ioreq->io_req, meta);
2600                 if (ret != 0) {
2601                         fprintf(stderr, "%s: failed to restore request\r\n",
2602                                 __func__);
2603                         goto done;
2604                 }
2605
2606                 /* Re-enqueue the requests in the block interface. */
2607                 if (ioreq->readop)
2608                         ret = blockif_read(port->bctx, &ioreq->io_req);
2609                 else
2610                         ret = blockif_write(port->bctx, &ioreq->io_req);
2611
2612                 if (ret != 0) {
2613                         fprintf(stderr,
2614                                 "%s: failed to re-enqueue request\r\n",
2615                                 __func__);
2616                         goto done;
2617                 }
2618         }
2619
2620 done:
2621         return (ret);
2622 }
2623
2624 static int
2625 pci_ahci_snapshot(struct vm_snapshot_meta *meta)
2626 {
2627         int i, j, ret;
2628         void *bctx;
2629         struct pci_devinst *pi;
2630         struct pci_ahci_softc *sc;
2631         struct ahci_port *port;
2632         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
2633         struct ahci_ioreq *ioreq;
2634
2635         pi = meta->dev_data;
2636         sc = pi->pi_arg;
2637
2638         /* TODO: add mtx lock/unlock */
2639
2640         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->ports, meta, ret, done);
2641         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->cap, meta, ret, done);
2642         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->ghc, meta, ret, done);
2643         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->is, meta, ret, done);
2644         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->pi, meta, ret, done);
2645         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->vs, meta, ret, done);
2646         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->ccc_ctl, meta, ret, done);
2647         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->ccc_pts, meta, ret, done);
2648         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->em_loc, meta, ret, done);
2649         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->em_ctl, meta, ret, done);
2650         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->cap2, meta, ret, done);
2651         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->bohc, meta, ret, done);
2652         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(sc->lintr, meta, ret, done);
2653
2654         for (i = 0; i < MAX_PORTS; i++) {
2655                 port = &sc->port[i];
2656
2657                 if (meta->op == VM_SNAPSHOT_SAVE)
2658                         bctx = port->bctx;
2659
2660                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(bctx, meta, ret, done);
2661                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->port, meta, ret, done);
2662
2663                 /* Mostly for restore; save is ensured by the lines above. */
2664                 if (((bctx == NULL) && (port->bctx != NULL)) ||
2665                     ((bctx != NULL) && (port->bctx == NULL))) {
2666                         fprintf(stderr, "%s: ports not matching\r\n", __func__);
2667                         ret = EINVAL;
2668                         goto done;
2669                 }
2670
2671                 if (port->bctx == NULL)
2672                         continue;
2673
2674                 if (port->port != i) {
2675                         fprintf(stderr, "%s: ports not matching: "
2676                                         "actual: %d expected: %d\r\n",
2677                                         __func__, port->port, i);
2678                         ret = EINVAL;
2679                         goto done;
2680                 }
2681
2682                 SNAPSHOT_GUEST2HOST_ADDR_OR_LEAVE(port->cmd_lst,
2683                         AHCI_CL_SIZE * AHCI_MAX_SLOTS, false, meta, ret, done);
2684                 SNAPSHOT_GUEST2HOST_ADDR_OR_LEAVE(port->rfis, 256, false, meta,
2685                         ret, done);
2686
2687                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->ata_ident, meta, ret, done);
2688                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->atapi, meta, ret, done);
2689                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->reset, meta, ret, done);
2690                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->waitforclear, meta, ret, done);
2691                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->mult_sectors, meta, ret, done);
2692                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->xfermode, meta, ret, done);
2693                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->err_cfis, meta, ret, done);
2694                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->sense_key, meta, ret, done);
2695                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->asc, meta, ret, done);
2696                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->ccs, meta, ret, done);
2697                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->pending, meta, ret, done);
2698
2699                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->clb, meta, ret, done);
2700                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->clbu, meta, ret, done);
2701                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->fb, meta, ret, done);
2702                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->fbu, meta, ret, done);
2703                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->ie, meta, ret, done);
2704                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->cmd, meta, ret, done);
2705                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->unused0, meta, ret, done);
2706                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->tfd, meta, ret, done);
2707                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->sig, meta, ret, done);
2708                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->ssts, meta, ret, done);
2709                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->sctl, meta, ret, done);
2710                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->serr, meta, ret, done);
2711                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->sact, meta, ret, done);
2712                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->ci, meta, ret, done);
2713                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->sntf, meta, ret, done);
2714                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->fbs, meta, ret, done);
2715                 SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(port->ioqsz, meta, ret, done);
2716
2717                 for (j = 0; j < port->ioqsz; j++) {
2718                         ioreq = &port->ioreq[j];
2719
2720                         /* blockif_req snapshot done only for busy requests. */
2721                         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(port->cmd_lst +
2722                                 ioreq->slot * AHCI_CL_SIZE);
2723                         SNAPSHOT_GUEST2HOST_ADDR_OR_LEAVE(ioreq->cfis,
2724                                 0x80 + hdr->prdtl * sizeof(struct ahci_prdt_entry),
2725                                 false, meta, ret, done);
2726
2727                         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(ioreq->len, meta, ret, done);
2728                         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(ioreq->done, meta, ret, done);
2729                         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(ioreq->slot, meta, ret, done);
2730                         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(ioreq->more, meta, ret, done);
2731                         SNAPSHOT_VAR_OR_LEAVE(ioreq->readop, meta, ret, done);
2732                 }
2733
2734                 /* Perform save / restore specific operations. */
2735                 if (meta->op == VM_SNAPSHOT_SAVE) {
2736                         ret = pci_ahci_snapshot_save_queues(port, meta);
2737                         if (ret != 0)
2738                                 goto done;
2739                 } else if (meta->op == VM_SNAPSHOT_RESTORE) {
2740                         ret = pci_ahci_snapshot_restore_queues(port, meta);
2741                         if (ret != 0)
2742                                 goto done;
2743                 } else {
2744                         ret = EINVAL;
2745                         goto done;
2746                 }
2747
2748                 ret = blockif_snapshot(port->bctx, meta);
2749                 if (ret != 0) {
2750                         fprintf(stderr, "%s: failed to restore blockif\r\n",
2751                                 __func__);
2752                         goto done;
2753                 }
2754         }
2755
2756 done:
2757         return (ret);
2758 }
2759
2760 static int
2761 pci_ahci_pause(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi)
2762 {
2763         struct pci_ahci_softc *sc;
2764         struct blockif_ctxt *bctxt;
2765         int i;
2766
2767         sc = pi->pi_arg;
2768
2769         for (i = 0; i < MAX_PORTS; i++) {
2770                 bctxt = sc->port[i].bctx;
2771                 if (bctxt == NULL)
2772                         continue;
2773
2774                 blockif_pause(bctxt);
2775         }
2776
2777         return (0);
2778 }
2779
2780 static int
2781 pci_ahci_resume(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi)
2782 {
2783         struct pci_ahci_softc *sc;
2784         struct blockif_ctxt *bctxt;
2785         int i;
2786
2787         sc = pi->pi_arg;
2788
2789         for (i = 0; i < MAX_PORTS; i++) {
2790                 bctxt = sc->port[i].bctx;
2791                 if (bctxt == NULL)
2792                         continue;
2793
2794                 blockif_resume(bctxt);
2795         }
2796
2797         return (0);
2798 }
2799 #endif
2800
2801 /*
2802  * Use separate emulation names to distinguish drive and atapi devices
2803  */
2804 struct pci_devemu pci_de_ahci = {
2805         .pe_emu =       "ahci",
2806         .pe_init =      pci_ahci_hd_init,
2807         .pe_barwrite =  pci_ahci_write,
2808         .pe_barread =   pci_ahci_read,
2809 #ifdef BHYVE_SNAPSHOT
2810         .pe_snapshot =  pci_ahci_snapshot,
2811         .pe_pause =     pci_ahci_pause,
2812         .pe_resume =    pci_ahci_resume,
2813 #endif
2814 };
2815 PCI_EMUL_SET(pci_de_ahci);
2816
2817 struct pci_devemu pci_de_ahci_hd = {
2818         .pe_emu =       "ahci-hd",
2819         .pe_init =      pci_ahci_hd_init,
2820         .pe_barwrite =  pci_ahci_write,
2821         .pe_barread =   pci_ahci_read,
2822 #ifdef BHYVE_SNAPSHOT
2823         .pe_snapshot =  pci_ahci_snapshot,
2824         .pe_pause =     pci_ahci_pause,
2825         .pe_resume =    pci_ahci_resume,
2826 #endif
2827 };
2828 PCI_EMUL_SET(pci_de_ahci_hd);
2829
2830 struct pci_devemu pci_de_ahci_cd = {
2831         .pe_emu =       "ahci-cd",
2832         .pe_init =      pci_ahci_atapi_init,
2833         .pe_barwrite =  pci_ahci_write,
2834         .pe_barread =   pci_ahci_read,
2835 #ifdef BHYVE_SNAPSHOT
2836         .pe_snapshot =  pci_ahci_snapshot,
2837         .pe_pause =     pci_ahci_pause,
2838         .pe_resume =    pci_ahci_resume,
2839 #endif
2840 };
2841 PCI_EMUL_SET(pci_de_ahci_cd);