]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - usr.sbin/bhyve/pci_ahci.c
MFC r302460: Add emulation for multiple (up to 16) MSI vectors for AHCI.
[FreeBSD/stable/10.git] / usr.sbin / bhyve / pci_ahci.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2013  Zhixiang Yu <zcore@freebsd.org>
3  * Copyright (c) 2015-2016 Alexander Motin <mav@FreeBSD.org>
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND
16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25  * SUCH DAMAGE.
26  *
27  * $FreeBSD$
28  */
29
30 #include <sys/cdefs.h>
31 __FBSDID("$FreeBSD$");
32
33 #include <sys/param.h>
34 #include <sys/linker_set.h>
35 #include <sys/stat.h>
36 #include <sys/uio.h>
37 #include <sys/ioctl.h>
38 #include <sys/disk.h>
39 #include <sys/ata.h>
40 #include <sys/endian.h>
41
42 #include <errno.h>
43 #include <fcntl.h>
44 #include <stdio.h>
45 #include <stdlib.h>
46 #include <stdint.h>
47 #include <string.h>
48 #include <strings.h>
49 #include <unistd.h>
50 #include <assert.h>
51 #include <pthread.h>
52 #include <pthread_np.h>
53 #include <inttypes.h>
54 #include <md5.h>
55
56 #include "bhyverun.h"
57 #include "pci_emul.h"
58 #include "ahci.h"
59 #include "block_if.h"
60
61 #define DEF_PORTS       6       /* Intel ICH8 AHCI supports 6 ports */
62 #define MAX_PORTS       32      /* AHCI supports 32 ports */
63
64 #define PxSIG_ATA       0x00000101 /* ATA drive */
65 #define PxSIG_ATAPI     0xeb140101 /* ATAPI drive */
66
67 enum sata_fis_type {
68         FIS_TYPE_REGH2D         = 0x27, /* Register FIS - host to device */
69         FIS_TYPE_REGD2H         = 0x34, /* Register FIS - device to host */
70         FIS_TYPE_DMAACT         = 0x39, /* DMA activate FIS - device to host */
71         FIS_TYPE_DMASETUP       = 0x41, /* DMA setup FIS - bidirectional */
72         FIS_TYPE_DATA           = 0x46, /* Data FIS - bidirectional */
73         FIS_TYPE_BIST           = 0x58, /* BIST activate FIS - bidirectional */
74         FIS_TYPE_PIOSETUP       = 0x5F, /* PIO setup FIS - device to host */
75         FIS_TYPE_SETDEVBITS     = 0xA1, /* Set dev bits FIS - device to host */
76 };
77
78 /*
79  * SCSI opcodes
80  */
81 #define TEST_UNIT_READY         0x00
82 #define REQUEST_SENSE           0x03
83 #define INQUIRY                 0x12
84 #define START_STOP_UNIT         0x1B
85 #define PREVENT_ALLOW           0x1E
86 #define READ_CAPACITY           0x25
87 #define READ_10                 0x28
88 #define POSITION_TO_ELEMENT     0x2B
89 #define READ_TOC                0x43
90 #define GET_EVENT_STATUS_NOTIFICATION 0x4A
91 #define MODE_SENSE_10           0x5A
92 #define REPORT_LUNS             0xA0
93 #define READ_12                 0xA8
94 #define READ_CD                 0xBE
95
96 /*
97  * SCSI mode page codes
98  */
99 #define MODEPAGE_RW_ERROR_RECOVERY      0x01
100 #define MODEPAGE_CD_CAPABILITIES        0x2A
101
102 /*
103  * ATA commands
104  */
105 #define ATA_SF_ENAB_SATA_SF             0x10
106 #define         ATA_SATA_SF_AN          0x05
107 #define ATA_SF_DIS_SATA_SF              0x90
108
109 /*
110  * Debug printf
111  */
112 #ifdef AHCI_DEBUG
113 static FILE *dbg;
114 #define DPRINTF(format, arg...) do{fprintf(dbg, format, ##arg);fflush(dbg);}while(0)
115 #else
116 #define DPRINTF(format, arg...)
117 #endif
118 #define WPRINTF(format, arg...) printf(format, ##arg)
119
120 struct ahci_ioreq {
121         struct blockif_req io_req;
122         struct ahci_port *io_pr;
123         STAILQ_ENTRY(ahci_ioreq) io_flist;
124         TAILQ_ENTRY(ahci_ioreq) io_blist;
125         uint8_t *cfis;
126         uint32_t len;
127         uint32_t done;
128         int slot;
129         int more;
130 };
131
132 struct ahci_port {
133         struct blockif_ctxt *bctx;
134         struct pci_ahci_softc *pr_sc;
135         uint8_t *cmd_lst;
136         uint8_t *rfis;
137         char ident[20 + 1];
138         int port;
139         int atapi;
140         int reset;
141         int waitforclear;
142         int mult_sectors;
143         uint8_t xfermode;
144         uint8_t err_cfis[20];
145         uint8_t sense_key;
146         uint8_t asc;
147         u_int ccs;
148         uint32_t pending;
149
150         uint32_t clb;
151         uint32_t clbu;
152         uint32_t fb;
153         uint32_t fbu;
154         uint32_t is;
155         uint32_t ie;
156         uint32_t cmd;
157         uint32_t unused0;
158         uint32_t tfd;
159         uint32_t sig;
160         uint32_t ssts;
161         uint32_t sctl;
162         uint32_t serr;
163         uint32_t sact;
164         uint32_t ci;
165         uint32_t sntf;
166         uint32_t fbs;
167
168         /*
169          * i/o request info
170          */
171         struct ahci_ioreq *ioreq;
172         int ioqsz;
173         STAILQ_HEAD(ahci_fhead, ahci_ioreq) iofhd;
174         TAILQ_HEAD(ahci_bhead, ahci_ioreq) iobhd;
175 };
176
177 struct ahci_cmd_hdr {
178         uint16_t flags;
179         uint16_t prdtl;
180         uint32_t prdbc;
181         uint64_t ctba;
182         uint32_t reserved[4];
183 };
184
185 struct ahci_prdt_entry {
186         uint64_t dba;
187         uint32_t reserved;
188 #define DBCMASK         0x3fffff
189         uint32_t dbc;
190 };
191
192 struct pci_ahci_softc {
193         struct pci_devinst *asc_pi;
194         pthread_mutex_t mtx;
195         int ports;
196         uint32_t cap;
197         uint32_t ghc;
198         uint32_t is;
199         uint32_t pi;
200         uint32_t vs;
201         uint32_t ccc_ctl;
202         uint32_t ccc_pts;
203         uint32_t em_loc;
204         uint32_t em_ctl;
205         uint32_t cap2;
206         uint32_t bohc;
207         uint32_t lintr;
208         struct ahci_port port[MAX_PORTS];
209 };
210 #define ahci_ctx(sc)    ((sc)->asc_pi->pi_vmctx)
211
212 static void ahci_handle_port(struct ahci_port *p);
213
214 static inline void lba_to_msf(uint8_t *buf, int lba)
215 {
216         lba += 150;
217         buf[0] = (lba / 75) / 60;
218         buf[1] = (lba / 75) % 60;
219         buf[2] = lba % 75;
220 }
221
222 /*
223  * Generate HBA interrupts on global IS register write.
224  */
225 static void
226 ahci_generate_intr(struct pci_ahci_softc *sc, uint32_t mask)
227 {
228         struct pci_devinst *pi = sc->asc_pi;
229         struct ahci_port *p;
230         int i, nmsg;
231         uint32_t mmask;
232
233         /* Update global IS from PxIS/PxIE. */
234         for (i = 0; i < sc->ports; i++) {
235                 p = &sc->port[i];
236                 if (p->is & p->ie)
237                         sc->is |= (1 << i);
238         }
239         DPRINTF("%s(%08x) %08x\n", __func__, mask, sc->is);
240
241         /* If there is nothing enabled -- clear legacy interrupt and exit. */
242         if (sc->is == 0 || (sc->ghc & AHCI_GHC_IE) == 0) {
243                 if (sc->lintr) {
244                         pci_lintr_deassert(pi);
245                         sc->lintr = 0;
246                 }
247                 return;
248         }
249
250         /* If there is anything and no MSI -- assert legacy interrupt. */
251         nmsg = pci_msi_maxmsgnum(pi);
252         if (nmsg == 0) {
253                 if (!sc->lintr) {
254                         sc->lintr = 1;
255                         pci_lintr_assert(pi);
256                 }
257                 return;
258         }
259
260         /* Assert respective MSIs for ports that were touched. */
261         for (i = 0; i < nmsg; i++) {
262                 if (sc->ports <= nmsg || i < nmsg - 1)
263                         mmask = 1 << i;
264                 else
265                         mmask = 0xffffffff << i;
266                 if (sc->is & mask && mmask & mask)
267                         pci_generate_msi(pi, i);
268         }
269 }
270
271 /*
272  * Generate HBA interrupt on specific port event.
273  */
274 static void
275 ahci_port_intr(struct ahci_port *p)
276 {
277         struct pci_ahci_softc *sc = p->pr_sc;
278         struct pci_devinst *pi = sc->asc_pi;
279         int nmsg;
280
281         DPRINTF("%s(%d) %08x/%08x %08x\n", __func__,
282             p->port, p->is, p->ie, sc->is);
283
284         /* If there is nothing enabled -- we are done. */
285         if ((p->is & p->ie) == 0)
286                 return;
287
288         /* In case of non-shared MSI always generate interrupt. */
289         nmsg = pci_msi_maxmsgnum(pi);
290         if (sc->ports <= nmsg || p->port < nmsg - 1) {
291                 sc->is |= (1 << p->port);
292                 if ((sc->ghc & AHCI_GHC_IE) == 0)
293                         return;
294                 pci_generate_msi(pi, p->port);
295                 return;
296         }
297
298         /* If IS for this port is already set -- do nothing. */
299         if (sc->is & (1 << p->port))
300                 return;
301
302         sc->is |= (1 << p->port);
303
304         /* If interrupts are enabled -- generate one. */
305         if ((sc->ghc & AHCI_GHC_IE) == 0)
306                 return;
307         if (nmsg > 0) {
308                 pci_generate_msi(pi, nmsg - 1);
309         } else if (!sc->lintr) {
310                 sc->lintr = 1;
311                 pci_lintr_assert(pi);
312         }
313 }
314
315 static void
316 ahci_write_fis(struct ahci_port *p, enum sata_fis_type ft, uint8_t *fis)
317 {
318         int offset, len, irq;
319
320         if (p->rfis == NULL || !(p->cmd & AHCI_P_CMD_FRE))
321                 return;
322
323         switch (ft) {
324         case FIS_TYPE_REGD2H:
325                 offset = 0x40;
326                 len = 20;
327                 irq = (fis[1] & (1 << 6)) ? AHCI_P_IX_DHR : 0;
328                 break;
329         case FIS_TYPE_SETDEVBITS:
330                 offset = 0x58;
331                 len = 8;
332                 irq = (fis[1] & (1 << 6)) ? AHCI_P_IX_SDB : 0;
333                 break;
334         case FIS_TYPE_PIOSETUP:
335                 offset = 0x20;
336                 len = 20;
337                 irq = (fis[1] & (1 << 6)) ? AHCI_P_IX_PS : 0;
338                 break;
339         default:
340                 WPRINTF("unsupported fis type %d\n", ft);
341                 return;
342         }
343         if (fis[2] & ATA_S_ERROR) {
344                 p->waitforclear = 1;
345                 irq |= AHCI_P_IX_TFE;
346         }
347         memcpy(p->rfis + offset, fis, len);
348         if (irq) {
349                 if (~p->is & irq) {
350                         p->is |= irq;
351                         ahci_port_intr(p);
352                 }
353         }
354 }
355
356 static void
357 ahci_write_fis_piosetup(struct ahci_port *p)
358 {
359         uint8_t fis[20];
360
361         memset(fis, 0, sizeof(fis));
362         fis[0] = FIS_TYPE_PIOSETUP;
363         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_PIOSETUP, fis);
364 }
365
366 static void
367 ahci_write_fis_sdb(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t tfd)
368 {
369         uint8_t fis[8];
370         uint8_t error;
371
372         error = (tfd >> 8) & 0xff;
373         tfd &= 0x77;
374         memset(fis, 0, sizeof(fis));
375         fis[0] = FIS_TYPE_SETDEVBITS;
376         fis[1] = (1 << 6);
377         fis[2] = tfd;
378         fis[3] = error;
379         if (fis[2] & ATA_S_ERROR) {
380                 p->err_cfis[0] = slot;
381                 p->err_cfis[2] = tfd;
382                 p->err_cfis[3] = error;
383                 memcpy(&p->err_cfis[4], cfis + 4, 16);
384         } else {
385                 *(uint32_t *)(fis + 4) = (1 << slot);
386                 p->sact &= ~(1 << slot);
387         }
388         p->tfd &= ~0x77;
389         p->tfd |= tfd;
390         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_SETDEVBITS, fis);
391 }
392
393 static void
394 ahci_write_fis_d2h(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t tfd)
395 {
396         uint8_t fis[20];
397         uint8_t error;
398
399         error = (tfd >> 8) & 0xff;
400         memset(fis, 0, sizeof(fis));
401         fis[0] = FIS_TYPE_REGD2H;
402         fis[1] = (1 << 6);
403         fis[2] = tfd & 0xff;
404         fis[3] = error;
405         fis[4] = cfis[4];
406         fis[5] = cfis[5];
407         fis[6] = cfis[6];
408         fis[7] = cfis[7];
409         fis[8] = cfis[8];
410         fis[9] = cfis[9];
411         fis[10] = cfis[10];
412         fis[11] = cfis[11];
413         fis[12] = cfis[12];
414         fis[13] = cfis[13];
415         if (fis[2] & ATA_S_ERROR) {
416                 p->err_cfis[0] = 0x80;
417                 p->err_cfis[2] = tfd & 0xff;
418                 p->err_cfis[3] = error;
419                 memcpy(&p->err_cfis[4], cfis + 4, 16);
420         } else
421                 p->ci &= ~(1 << slot);
422         p->tfd = tfd;
423         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_REGD2H, fis);
424 }
425
426 static void
427 ahci_write_fis_d2h_ncq(struct ahci_port *p, int slot)
428 {
429         uint8_t fis[20];
430
431         p->tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
432         memset(fis, 0, sizeof(fis));
433         fis[0] = FIS_TYPE_REGD2H;
434         fis[1] = 0;                     /* No interrupt */
435         fis[2] = p->tfd;                /* Status */
436         fis[3] = 0;                     /* No error */
437         p->ci &= ~(1 << slot);
438         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_REGD2H, fis);
439 }
440
441 static void
442 ahci_write_reset_fis_d2h(struct ahci_port *p)
443 {
444         uint8_t fis[20];
445
446         memset(fis, 0, sizeof(fis));
447         fis[0] = FIS_TYPE_REGD2H;
448         fis[3] = 1;
449         fis[4] = 1;
450         if (p->atapi) {
451                 fis[5] = 0x14;
452                 fis[6] = 0xeb;
453         }
454         fis[12] = 1;
455         ahci_write_fis(p, FIS_TYPE_REGD2H, fis);
456 }
457
458 static void
459 ahci_check_stopped(struct ahci_port *p)
460 {
461         /*
462          * If we are no longer processing the command list and nothing
463          * is in-flight, clear the running bit, the current command
464          * slot, the command issue and active bits.
465          */
466         if (!(p->cmd & AHCI_P_CMD_ST)) {
467                 if (p->pending == 0) {
468                         p->ccs = 0;
469                         p->cmd &= ~(AHCI_P_CMD_CR | AHCI_P_CMD_CCS_MASK);
470                         p->ci = 0;
471                         p->sact = 0;
472                         p->waitforclear = 0;
473                 }
474         }
475 }
476
477 static void
478 ahci_port_stop(struct ahci_port *p)
479 {
480         struct ahci_ioreq *aior;
481         uint8_t *cfis;
482         int slot;
483         int ncq;
484         int error;
485
486         assert(pthread_mutex_isowned_np(&p->pr_sc->mtx));
487
488         TAILQ_FOREACH(aior, &p->iobhd, io_blist) {
489                 /*
490                  * Try to cancel the outstanding blockif request.
491                  */
492                 error = blockif_cancel(p->bctx, &aior->io_req);
493                 if (error != 0)
494                         continue;
495
496                 slot = aior->slot;
497                 cfis = aior->cfis;
498                 if (cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED ||
499                     cfis[2] == ATA_READ_FPDMA_QUEUED ||
500                     cfis[2] == ATA_SEND_FPDMA_QUEUED)
501                         ncq = 1;
502
503                 if (ncq)
504                         p->sact &= ~(1 << slot);
505                 else
506                         p->ci &= ~(1 << slot);
507
508                 /*
509                  * This command is now done.
510                  */
511                 p->pending &= ~(1 << slot);
512
513                 /*
514                  * Delete the blockif request from the busy list
515                  */
516                 TAILQ_REMOVE(&p->iobhd, aior, io_blist);
517
518                 /*
519                  * Move the blockif request back to the free list
520                  */
521                 STAILQ_INSERT_TAIL(&p->iofhd, aior, io_flist);
522         }
523
524         ahci_check_stopped(p);
525 }
526
527 static void
528 ahci_port_reset(struct ahci_port *pr)
529 {
530         pr->serr = 0;
531         pr->sact = 0;
532         pr->xfermode = ATA_UDMA6;
533         pr->mult_sectors = 128;
534
535         if (!pr->bctx) {
536                 pr->ssts = ATA_SS_DET_NO_DEVICE;
537                 pr->sig = 0xFFFFFFFF;
538                 pr->tfd = 0x7F;
539                 return;
540         }
541         pr->ssts = ATA_SS_DET_PHY_ONLINE | ATA_SS_IPM_ACTIVE;
542         if (pr->sctl & ATA_SC_SPD_MASK)
543                 pr->ssts |= (pr->sctl & ATA_SC_SPD_MASK);
544         else
545                 pr->ssts |= ATA_SS_SPD_GEN3;
546         pr->tfd = (1 << 8) | ATA_S_DSC | ATA_S_DMA;
547         if (!pr->atapi) {
548                 pr->sig = PxSIG_ATA;
549                 pr->tfd |= ATA_S_READY;
550         } else
551                 pr->sig = PxSIG_ATAPI;
552         ahci_write_reset_fis_d2h(pr);
553 }
554
555 static void
556 ahci_reset(struct pci_ahci_softc *sc)
557 {
558         int i;
559
560         sc->ghc = AHCI_GHC_AE;
561         sc->is = 0;
562
563         if (sc->lintr) {
564                 pci_lintr_deassert(sc->asc_pi);
565                 sc->lintr = 0;
566         }
567
568         for (i = 0; i < sc->ports; i++) {
569                 sc->port[i].ie = 0;
570                 sc->port[i].is = 0;
571                 sc->port[i].cmd = (AHCI_P_CMD_SUD | AHCI_P_CMD_POD);
572                 if (sc->port[i].bctx)
573                         sc->port[i].cmd |= AHCI_P_CMD_CPS;
574                 sc->port[i].sctl = 0;
575                 ahci_port_reset(&sc->port[i]);
576         }
577 }
578
579 static void
580 ata_string(uint8_t *dest, const char *src, int len)
581 {
582         int i;
583
584         for (i = 0; i < len; i++) {
585                 if (*src)
586                         dest[i ^ 1] = *src++;
587                 else
588                         dest[i ^ 1] = ' ';
589         }
590 }
591
592 static void
593 atapi_string(uint8_t *dest, const char *src, int len)
594 {
595         int i;
596
597         for (i = 0; i < len; i++) {
598                 if (*src)
599                         dest[i] = *src++;
600                 else
601                         dest[i] = ' ';
602         }
603 }
604
605 /*
606  * Build up the iovec based on the PRDT, 'done' and 'len'.
607  */
608 static void
609 ahci_build_iov(struct ahci_port *p, struct ahci_ioreq *aior,
610     struct ahci_prdt_entry *prdt, uint16_t prdtl)
611 {
612         struct blockif_req *breq = &aior->io_req;
613         int i, j, skip, todo, left, extra;
614         uint32_t dbcsz;
615
616         /* Copy part of PRDT between 'done' and 'len' bytes into the iov. */
617         skip = aior->done;
618         left = aior->len - aior->done;
619         todo = 0;
620         for (i = 0, j = 0; i < prdtl && j < BLOCKIF_IOV_MAX && left > 0;
621             i++, prdt++) {
622                 dbcsz = (prdt->dbc & DBCMASK) + 1;
623                 /* Skip already done part of the PRDT */
624                 if (dbcsz <= skip) {
625                         skip -= dbcsz;
626                         continue;
627                 }
628                 dbcsz -= skip;
629                 if (dbcsz > left)
630                         dbcsz = left;
631                 breq->br_iov[j].iov_base = paddr_guest2host(ahci_ctx(p->pr_sc),
632                     prdt->dba + skip, dbcsz);
633                 breq->br_iov[j].iov_len = dbcsz;
634                 todo += dbcsz;
635                 left -= dbcsz;
636                 skip = 0;
637                 j++;
638         }
639
640         /* If we got limited by IOV length, round I/O down to sector size. */
641         if (j == BLOCKIF_IOV_MAX) {
642                 extra = todo % blockif_sectsz(p->bctx);
643                 todo -= extra;
644                 assert(todo > 0);
645                 while (extra > 0) {
646                         if (breq->br_iov[j - 1].iov_len > extra) {
647                                 breq->br_iov[j - 1].iov_len -= extra;
648                                 break;
649                         }
650                         extra -= breq->br_iov[j - 1].iov_len;
651                         j--;
652                 }
653         }
654
655         breq->br_iovcnt = j;
656         breq->br_resid = todo;
657         aior->done += todo;
658         aior->more = (aior->done < aior->len && i < prdtl);
659 }
660
661 static void
662 ahci_handle_rw(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t done)
663 {
664         struct ahci_ioreq *aior;
665         struct blockif_req *breq;
666         struct ahci_prdt_entry *prdt;
667         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
668         uint64_t lba;
669         uint32_t len;
670         int err, first, ncq, readop;
671
672         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
673         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
674         ncq = 0;
675         readop = 1;
676         first = (done == 0);
677
678         if (cfis[2] == ATA_WRITE || cfis[2] == ATA_WRITE48 ||
679             cfis[2] == ATA_WRITE_MUL || cfis[2] == ATA_WRITE_MUL48 ||
680             cfis[2] == ATA_WRITE_DMA || cfis[2] == ATA_WRITE_DMA48 ||
681             cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED)
682                 readop = 0;
683
684         if (cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED ||
685             cfis[2] == ATA_READ_FPDMA_QUEUED) {
686                 lba = ((uint64_t)cfis[10] << 40) |
687                         ((uint64_t)cfis[9] << 32) |
688                         ((uint64_t)cfis[8] << 24) |
689                         ((uint64_t)cfis[6] << 16) |
690                         ((uint64_t)cfis[5] << 8) |
691                         cfis[4];
692                 len = cfis[11] << 8 | cfis[3];
693                 if (!len)
694                         len = 65536;
695                 ncq = 1;
696         } else if (cfis[2] == ATA_READ48 || cfis[2] == ATA_WRITE48 ||
697             cfis[2] == ATA_READ_MUL48 || cfis[2] == ATA_WRITE_MUL48 ||
698             cfis[2] == ATA_READ_DMA48 || cfis[2] == ATA_WRITE_DMA48) {
699                 lba = ((uint64_t)cfis[10] << 40) |
700                         ((uint64_t)cfis[9] << 32) |
701                         ((uint64_t)cfis[8] << 24) |
702                         ((uint64_t)cfis[6] << 16) |
703                         ((uint64_t)cfis[5] << 8) |
704                         cfis[4];
705                 len = cfis[13] << 8 | cfis[12];
706                 if (!len)
707                         len = 65536;
708         } else {
709                 lba = ((cfis[7] & 0xf) << 24) | (cfis[6] << 16) |
710                         (cfis[5] << 8) | cfis[4];
711                 len = cfis[12];
712                 if (!len)
713                         len = 256;
714         }
715         lba *= blockif_sectsz(p->bctx);
716         len *= blockif_sectsz(p->bctx);
717
718         /* Pull request off free list */
719         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
720         assert(aior != NULL);
721         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
722
723         aior->cfis = cfis;
724         aior->slot = slot;
725         aior->len = len;
726         aior->done = done;
727         breq = &aior->io_req;
728         breq->br_offset = lba + done;
729         ahci_build_iov(p, aior, prdt, hdr->prdtl);
730
731         /* Mark this command in-flight. */
732         p->pending |= 1 << slot;
733
734         /* Stuff request onto busy list. */
735         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
736
737         if (ncq && first)
738                 ahci_write_fis_d2h_ncq(p, slot);
739
740         if (readop)
741                 err = blockif_read(p->bctx, breq);
742         else
743                 err = blockif_write(p->bctx, breq);
744         assert(err == 0);
745 }
746
747 static void
748 ahci_handle_flush(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
749 {
750         struct ahci_ioreq *aior;
751         struct blockif_req *breq;
752         int err;
753
754         /*
755          * Pull request off free list
756          */
757         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
758         assert(aior != NULL);
759         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
760         aior->cfis = cfis;
761         aior->slot = slot;
762         aior->len = 0;
763         aior->done = 0;
764         aior->more = 0;
765         breq = &aior->io_req;
766
767         /*
768          * Mark this command in-flight.
769          */
770         p->pending |= 1 << slot;
771
772         /*
773          * Stuff request onto busy list
774          */
775         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
776
777         err = blockif_flush(p->bctx, breq);
778         assert(err == 0);
779 }
780
781 static inline void
782 read_prdt(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis,
783                 void *buf, int size)
784 {
785         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
786         struct ahci_prdt_entry *prdt;
787         void *to;
788         int i, len;
789
790         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
791         len = size;
792         to = buf;
793         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
794         for (i = 0; i < hdr->prdtl && len; i++) {
795                 uint8_t *ptr;
796                 uint32_t dbcsz;
797                 int sublen;
798
799                 dbcsz = (prdt->dbc & DBCMASK) + 1;
800                 ptr = paddr_guest2host(ahci_ctx(p->pr_sc), prdt->dba, dbcsz);
801                 sublen = len < dbcsz ? len : dbcsz;
802                 memcpy(to, ptr, sublen);
803                 len -= sublen;
804                 to += sublen;
805                 prdt++;
806         }
807 }
808
809 static void
810 ahci_handle_dsm_trim(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t done)
811 {
812         struct ahci_ioreq *aior;
813         struct blockif_req *breq;
814         uint8_t *entry;
815         uint64_t elba;
816         uint32_t len, elen;
817         int err, first, ncq;
818         uint8_t buf[512];
819
820         first = (done == 0);
821         if (cfis[2] == ATA_DATA_SET_MANAGEMENT) {
822                 len = (uint16_t)cfis[13] << 8 | cfis[12];
823                 len *= 512;
824                 ncq = 0;
825         } else { /* ATA_SEND_FPDMA_QUEUED */
826                 len = (uint16_t)cfis[11] << 8 | cfis[3];
827                 len *= 512;
828                 ncq = 1;
829         }
830         read_prdt(p, slot, cfis, buf, sizeof(buf));
831
832 next:
833         entry = &buf[done];
834         elba = ((uint64_t)entry[5] << 40) |
835                 ((uint64_t)entry[4] << 32) |
836                 ((uint64_t)entry[3] << 24) |
837                 ((uint64_t)entry[2] << 16) |
838                 ((uint64_t)entry[1] << 8) |
839                 entry[0];
840         elen = (uint16_t)entry[7] << 8 | entry[6];
841         done += 8;
842         if (elen == 0) {
843                 if (done >= len) {
844                         if (ncq) {
845                                 if (first)
846                                         ahci_write_fis_d2h_ncq(p, slot);
847                                 ahci_write_fis_sdb(p, slot, cfis,
848                                     ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
849                         } else {
850                                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
851                                     ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
852                         }
853                         p->pending &= ~(1 << slot);
854                         ahci_check_stopped(p);
855                         if (!first)
856                                 ahci_handle_port(p);
857                         return;
858                 }
859                 goto next;
860         }
861
862         /*
863          * Pull request off free list
864          */
865         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
866         assert(aior != NULL);
867         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
868         aior->cfis = cfis;
869         aior->slot = slot;
870         aior->len = len;
871         aior->done = done;
872         aior->more = (len != done);
873
874         breq = &aior->io_req;
875         breq->br_offset = elba * blockif_sectsz(p->bctx);
876         breq->br_resid = elen * blockif_sectsz(p->bctx);
877
878         /*
879          * Mark this command in-flight.
880          */
881         p->pending |= 1 << slot;
882
883         /*
884          * Stuff request onto busy list
885          */
886         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
887
888         if (ncq && first)
889                 ahci_write_fis_d2h_ncq(p, slot);
890
891         err = blockif_delete(p->bctx, breq);
892         assert(err == 0);
893 }
894
895 static inline void
896 write_prdt(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis,
897                 void *buf, int size)
898 {
899         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
900         struct ahci_prdt_entry *prdt;
901         void *from;
902         int i, len;
903
904         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
905         len = size;
906         from = buf;
907         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
908         for (i = 0; i < hdr->prdtl && len; i++) {
909                 uint8_t *ptr;
910                 uint32_t dbcsz;
911                 int sublen;
912
913                 dbcsz = (prdt->dbc & DBCMASK) + 1;
914                 ptr = paddr_guest2host(ahci_ctx(p->pr_sc), prdt->dba, dbcsz);
915                 sublen = len < dbcsz ? len : dbcsz;
916                 memcpy(ptr, from, sublen);
917                 len -= sublen;
918                 from += sublen;
919                 prdt++;
920         }
921         hdr->prdbc = size - len;
922 }
923
924 static void
925 ahci_checksum(uint8_t *buf, int size)
926 {
927         int i;
928         uint8_t sum = 0;
929
930         for (i = 0; i < size - 1; i++)
931                 sum += buf[i];
932         buf[size - 1] = 0x100 - sum;
933 }
934
935 static void
936 ahci_handle_read_log(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
937 {
938         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
939         uint8_t buf[512];
940
941         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
942         if (p->atapi || hdr->prdtl == 0 || cfis[4] != 0x10 ||
943             cfis[5] != 0 || cfis[9] != 0 || cfis[12] != 1 || cfis[13] != 0) {
944                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
945                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
946                 return;
947         }
948
949         memset(buf, 0, sizeof(buf));
950         memcpy(buf, p->err_cfis, sizeof(p->err_cfis));
951         ahci_checksum(buf, sizeof(buf));
952
953         if (cfis[2] == ATA_READ_LOG_EXT)
954                 ahci_write_fis_piosetup(p);
955         write_prdt(p, slot, cfis, (void *)buf, sizeof(buf));
956         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_DSC | ATA_S_READY);
957 }
958
959 static void
960 handle_identify(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
961 {
962         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
963
964         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
965         if (p->atapi || hdr->prdtl == 0) {
966                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
967                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
968         } else {
969                 uint16_t buf[256];
970                 uint64_t sectors;
971                 int sectsz, psectsz, psectoff, candelete, ro;
972                 uint16_t cyl;
973                 uint8_t sech, heads;
974
975                 ro = blockif_is_ro(p->bctx);
976                 candelete = blockif_candelete(p->bctx);
977                 sectsz = blockif_sectsz(p->bctx);
978                 sectors = blockif_size(p->bctx) / sectsz;
979                 blockif_chs(p->bctx, &cyl, &heads, &sech);
980                 blockif_psectsz(p->bctx, &psectsz, &psectoff);
981                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
982                 buf[0] = 0x0040;
983                 buf[1] = cyl;
984                 buf[3] = heads;
985                 buf[6] = sech;
986                 ata_string((uint8_t *)(buf+10), p->ident, 20);
987                 ata_string((uint8_t *)(buf+23), "001", 8);
988                 ata_string((uint8_t *)(buf+27), "BHYVE SATA DISK", 40);
989                 buf[47] = (0x8000 | 128);
990                 buf[48] = 0;
991                 buf[49] = (1 << 8 | 1 << 9 | 1 << 11);
992                 buf[50] = (1 << 14);
993                 buf[53] = (1 << 1 | 1 << 2);
994                 if (p->mult_sectors)
995                         buf[59] = (0x100 | p->mult_sectors);
996                 if (sectors <= 0x0fffffff) {
997                         buf[60] = sectors;
998                         buf[61] = (sectors >> 16);
999                 } else {
1000                         buf[60] = 0xffff;
1001                         buf[61] = 0x0fff;
1002                 }
1003                 buf[63] = 0x7;
1004                 if (p->xfermode & ATA_WDMA0)
1005                         buf[63] |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1006                 buf[64] = 0x3;
1007                 buf[65] = 120;
1008                 buf[66] = 120;
1009                 buf[67] = 120;
1010                 buf[68] = 120;
1011                 buf[69] = 0;
1012                 buf[75] = 31;
1013                 buf[76] = (ATA_SATA_GEN1 | ATA_SATA_GEN2 | ATA_SATA_GEN3 |
1014                            ATA_SUPPORT_NCQ);
1015                 buf[77] = (ATA_SUPPORT_RCVSND_FPDMA_QUEUED |
1016                            (p->ssts & ATA_SS_SPD_MASK) >> 3);
1017                 buf[80] = 0x3f0;
1018                 buf[81] = 0x28;
1019                 buf[82] = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_WRITECACHE|
1020                            ATA_SUPPORT_LOOKAHEAD | ATA_SUPPORT_NOP);
1021                 buf[83] = (ATA_SUPPORT_ADDRESS48 | ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE |
1022                            ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE48 | 1 << 14);
1023                 buf[84] = (1 << 14);
1024                 buf[85] = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_WRITECACHE|
1025                            ATA_SUPPORT_LOOKAHEAD | ATA_SUPPORT_NOP);
1026                 buf[86] = (ATA_SUPPORT_ADDRESS48 | ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE |
1027                            ATA_SUPPORT_FLUSHCACHE48 | 1 << 15);
1028                 buf[87] = (1 << 14);
1029                 buf[88] = 0x7f;
1030                 if (p->xfermode & ATA_UDMA0)
1031                         buf[88] |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1032                 buf[100] = sectors;
1033                 buf[101] = (sectors >> 16);
1034                 buf[102] = (sectors >> 32);
1035                 buf[103] = (sectors >> 48);
1036                 if (candelete && !ro) {
1037                         buf[69] |= ATA_SUPPORT_RZAT | ATA_SUPPORT_DRAT;
1038                         buf[105] = 1;
1039                         buf[169] = ATA_SUPPORT_DSM_TRIM;
1040                 }
1041                 buf[106] = 0x4000;
1042                 buf[209] = 0x4000;
1043                 if (psectsz > sectsz) {
1044                         buf[106] |= 0x2000;
1045                         buf[106] |= ffsl(psectsz / sectsz) - 1;
1046                         buf[209] |= (psectoff / sectsz);
1047                 }
1048                 if (sectsz > 512) {
1049                         buf[106] |= 0x1000;
1050                         buf[117] = sectsz / 2;
1051                         buf[118] = ((sectsz / 2) >> 16);
1052                 }
1053                 buf[119] = (ATA_SUPPORT_RWLOGDMAEXT | 1 << 14);
1054                 buf[120] = (ATA_SUPPORT_RWLOGDMAEXT | 1 << 14);
1055                 buf[222] = 0x1020;
1056                 buf[255] = 0x00a5;
1057                 ahci_checksum((uint8_t *)buf, sizeof(buf));
1058                 ahci_write_fis_piosetup(p);
1059                 write_prdt(p, slot, cfis, (void *)buf, sizeof(buf));
1060                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_DSC | ATA_S_READY);
1061         }
1062 }
1063
1064 static void
1065 handle_atapi_identify(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1066 {
1067         if (!p->atapi) {
1068                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1069                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1070         } else {
1071                 uint16_t buf[256];
1072
1073                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
1074                 buf[0] = (2 << 14 | 5 << 8 | 1 << 7 | 2 << 5);
1075                 ata_string((uint8_t *)(buf+10), p->ident, 20);
1076                 ata_string((uint8_t *)(buf+23), "001", 8);
1077                 ata_string((uint8_t *)(buf+27), "BHYVE SATA DVD ROM", 40);
1078                 buf[49] = (1 << 9 | 1 << 8);
1079                 buf[50] = (1 << 14 | 1);
1080                 buf[53] = (1 << 2 | 1 << 1);
1081                 buf[62] = 0x3f;
1082                 buf[63] = 7;
1083                 if (p->xfermode & ATA_WDMA0)
1084                         buf[63] |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1085                 buf[64] = 3;
1086                 buf[65] = 120;
1087                 buf[66] = 120;
1088                 buf[67] = 120;
1089                 buf[68] = 120;
1090                 buf[76] = (ATA_SATA_GEN1 | ATA_SATA_GEN2 | ATA_SATA_GEN3);
1091                 buf[77] = ((p->ssts & ATA_SS_SPD_MASK) >> 3);
1092                 buf[78] = (1 << 5);
1093                 buf[80] = 0x3f0;
1094                 buf[82] = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_PACKET |
1095                            ATA_SUPPORT_RESET | ATA_SUPPORT_NOP);
1096                 buf[83] = (1 << 14);
1097                 buf[84] = (1 << 14);
1098                 buf[85] = (ATA_SUPPORT_POWERMGT | ATA_SUPPORT_PACKET |
1099                            ATA_SUPPORT_RESET | ATA_SUPPORT_NOP);
1100                 buf[87] = (1 << 14);
1101                 buf[88] = 0x7f;
1102                 if (p->xfermode & ATA_UDMA0)
1103                         buf[88] |= (1 << ((p->xfermode & 7) + 8));
1104                 buf[222] = 0x1020;
1105                 buf[255] = 0x00a5;
1106                 ahci_checksum((uint8_t *)buf, sizeof(buf));
1107                 ahci_write_fis_piosetup(p);
1108                 write_prdt(p, slot, cfis, (void *)buf, sizeof(buf));
1109                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_DSC | ATA_S_READY);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void
1114 atapi_inquiry(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1115 {
1116         uint8_t buf[36];
1117         uint8_t *acmd;
1118         int len;
1119         uint32_t tfd;
1120
1121         acmd = cfis + 0x40;
1122
1123         if (acmd[1] & 1) {              /* VPD */
1124                 if (acmd[2] == 0) {     /* Supported VPD pages */
1125                         buf[0] = 0x05;
1126                         buf[1] = 0;
1127                         buf[2] = 0;
1128                         buf[3] = 1;
1129                         buf[4] = 0;
1130                         len = 4 + buf[3];
1131                 } else {
1132                         p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1133                         p->asc = 0x24;
1134                         tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1135                         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1136                         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1137                         return;
1138                 }
1139         } else {
1140                 buf[0] = 0x05;
1141                 buf[1] = 0x80;
1142                 buf[2] = 0x00;
1143                 buf[3] = 0x21;
1144                 buf[4] = 31;
1145                 buf[5] = 0;
1146                 buf[6] = 0;
1147                 buf[7] = 0;
1148                 atapi_string(buf + 8, "BHYVE", 8);
1149                 atapi_string(buf + 16, "BHYVE DVD-ROM", 16);
1150                 atapi_string(buf + 32, "001", 4);
1151                 len = sizeof(buf);
1152         }
1153
1154         if (len > acmd[4])
1155                 len = acmd[4];
1156         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1157         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1158         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1159 }
1160
1161 static void
1162 atapi_read_capacity(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1163 {
1164         uint8_t buf[8];
1165         uint64_t sectors;
1166
1167         sectors = blockif_size(p->bctx) / 2048;
1168         be32enc(buf, sectors - 1);
1169         be32enc(buf + 4, 2048);
1170         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1171         write_prdt(p, slot, cfis, buf, sizeof(buf));
1172         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1173 }
1174
1175 static void
1176 atapi_read_toc(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1177 {
1178         uint8_t *acmd;
1179         uint8_t format;
1180         int len;
1181
1182         acmd = cfis + 0x40;
1183
1184         len = be16dec(acmd + 7);
1185         format = acmd[9] >> 6;
1186         switch (format) {
1187         case 0:
1188         {
1189                 int msf, size;
1190                 uint64_t sectors;
1191                 uint8_t start_track, buf[20], *bp;
1192
1193                 msf = (acmd[1] >> 1) & 1;
1194                 start_track = acmd[6];
1195                 if (start_track > 1 && start_track != 0xaa) {
1196                         uint32_t tfd;
1197                         p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1198                         p->asc = 0x24;
1199                         tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1200                         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1201                         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1202                         return;
1203                 }
1204                 bp = buf + 2;
1205                 *bp++ = 1;
1206                 *bp++ = 1;
1207                 if (start_track <= 1) {
1208                         *bp++ = 0;
1209                         *bp++ = 0x14;
1210                         *bp++ = 1;
1211                         *bp++ = 0;
1212                         if (msf) {
1213                                 *bp++ = 0;
1214                                 lba_to_msf(bp, 0);
1215                                 bp += 3;
1216                         } else {
1217                                 *bp++ = 0;
1218                                 *bp++ = 0;
1219                                 *bp++ = 0;
1220                                 *bp++ = 0;
1221                         }
1222                 }
1223                 *bp++ = 0;
1224                 *bp++ = 0x14;
1225                 *bp++ = 0xaa;
1226                 *bp++ = 0;
1227                 sectors = blockif_size(p->bctx) / blockif_sectsz(p->bctx);
1228                 sectors >>= 2;
1229                 if (msf) {
1230                         *bp++ = 0;
1231                         lba_to_msf(bp, sectors);
1232                         bp += 3;
1233                 } else {
1234                         be32enc(bp, sectors);
1235                         bp += 4;
1236                 }
1237                 size = bp - buf;
1238                 be16enc(buf, size - 2);
1239                 if (len > size)
1240                         len = size;
1241                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1242                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1243                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1244                 break;
1245         }
1246         case 1:
1247         {
1248                 uint8_t buf[12];
1249
1250                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
1251                 buf[1] = 0xa;
1252                 buf[2] = 0x1;
1253                 buf[3] = 0x1;
1254                 if (len > sizeof(buf))
1255                         len = sizeof(buf);
1256                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1257                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1258                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1259                 break;
1260         }
1261         case 2:
1262         {
1263                 int msf, size;
1264                 uint64_t sectors;
1265                 uint8_t start_track, *bp, buf[50];
1266
1267                 msf = (acmd[1] >> 1) & 1;
1268                 start_track = acmd[6];
1269                 bp = buf + 2;
1270                 *bp++ = 1;
1271                 *bp++ = 1;
1272
1273                 *bp++ = 1;
1274                 *bp++ = 0x14;
1275                 *bp++ = 0;
1276                 *bp++ = 0xa0;
1277                 *bp++ = 0;
1278                 *bp++ = 0;
1279                 *bp++ = 0;
1280                 *bp++ = 0;
1281                 *bp++ = 1;
1282                 *bp++ = 0;
1283                 *bp++ = 0;
1284
1285                 *bp++ = 1;
1286                 *bp++ = 0x14;
1287                 *bp++ = 0;
1288                 *bp++ = 0xa1;
1289                 *bp++ = 0;
1290                 *bp++ = 0;
1291                 *bp++ = 0;
1292                 *bp++ = 0;
1293                 *bp++ = 1;
1294                 *bp++ = 0;
1295                 *bp++ = 0;
1296
1297                 *bp++ = 1;
1298                 *bp++ = 0x14;
1299                 *bp++ = 0;
1300                 *bp++ = 0xa2;
1301                 *bp++ = 0;
1302                 *bp++ = 0;
1303                 *bp++ = 0;
1304                 sectors = blockif_size(p->bctx) / blockif_sectsz(p->bctx);
1305                 sectors >>= 2;
1306                 if (msf) {
1307                         *bp++ = 0;
1308                         lba_to_msf(bp, sectors);
1309                         bp += 3;
1310                 } else {
1311                         be32enc(bp, sectors);
1312                         bp += 4;
1313                 }
1314
1315                 *bp++ = 1;
1316                 *bp++ = 0x14;
1317                 *bp++ = 0;
1318                 *bp++ = 1;
1319                 *bp++ = 0;
1320                 *bp++ = 0;
1321                 *bp++ = 0;
1322                 if (msf) {
1323                         *bp++ = 0;
1324                         lba_to_msf(bp, 0);
1325                         bp += 3;
1326                 } else {
1327                         *bp++ = 0;
1328                         *bp++ = 0;
1329                         *bp++ = 0;
1330                         *bp++ = 0;
1331                 }
1332
1333                 size = bp - buf;
1334                 be16enc(buf, size - 2);
1335                 if (len > size)
1336                         len = size;
1337                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1338                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1339                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1340                 break;
1341         }
1342         default:
1343         {
1344                 uint32_t tfd;
1345
1346                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1347                 p->asc = 0x24;
1348                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1349                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1350                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1351                 break;
1352         }
1353         }
1354 }
1355
1356 static void
1357 atapi_report_luns(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1358 {
1359         uint8_t buf[16];
1360
1361         memset(buf, 0, sizeof(buf));
1362         buf[3] = 8;
1363
1364         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1365         write_prdt(p, slot, cfis, buf, sizeof(buf));
1366         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1367 }
1368
1369 static void
1370 atapi_read(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis, uint32_t done)
1371 {
1372         struct ahci_ioreq *aior;
1373         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1374         struct ahci_prdt_entry *prdt;
1375         struct blockif_req *breq;
1376         struct pci_ahci_softc *sc;
1377         uint8_t *acmd;
1378         uint64_t lba;
1379         uint32_t len;
1380         int err;
1381
1382         sc = p->pr_sc;
1383         acmd = cfis + 0x40;
1384         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
1385         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
1386
1387         lba = be32dec(acmd + 2);
1388         if (acmd[0] == READ_10)
1389                 len = be16dec(acmd + 7);
1390         else
1391                 len = be32dec(acmd + 6);
1392         if (len == 0) {
1393                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1394                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1395         }
1396         lba *= 2048;
1397         len *= 2048;
1398
1399         /*
1400          * Pull request off free list
1401          */
1402         aior = STAILQ_FIRST(&p->iofhd);
1403         assert(aior != NULL);
1404         STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->iofhd, io_flist);
1405         aior->cfis = cfis;
1406         aior->slot = slot;
1407         aior->len = len;
1408         aior->done = done;
1409         breq = &aior->io_req;
1410         breq->br_offset = lba + done;
1411         ahci_build_iov(p, aior, prdt, hdr->prdtl);
1412
1413         /* Mark this command in-flight. */
1414         p->pending |= 1 << slot;
1415
1416         /* Stuff request onto busy list. */
1417         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->iobhd, aior, io_blist);
1418
1419         err = blockif_read(p->bctx, breq);
1420         assert(err == 0);
1421 }
1422
1423 static void
1424 atapi_request_sense(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1425 {
1426         uint8_t buf[64];
1427         uint8_t *acmd;
1428         int len;
1429
1430         acmd = cfis + 0x40;
1431         len = acmd[4];
1432         if (len > sizeof(buf))
1433                 len = sizeof(buf);
1434         memset(buf, 0, len);
1435         buf[0] = 0x70 | (1 << 7);
1436         buf[2] = p->sense_key;
1437         buf[7] = 10;
1438         buf[12] = p->asc;
1439         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1440         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1441         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1442 }
1443
1444 static void
1445 atapi_start_stop_unit(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1446 {
1447         uint8_t *acmd = cfis + 0x40;
1448         uint32_t tfd;
1449
1450         switch (acmd[4] & 3) {
1451         case 0:
1452         case 1:
1453         case 3:
1454                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1455                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1456                 break;
1457         case 2:
1458                 /* TODO eject media */
1459                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1460                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1461                 p->asc = 0x53;
1462                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1463                 break;
1464         }
1465         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1466 }
1467
1468 static void
1469 atapi_mode_sense(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1470 {
1471         uint8_t *acmd;
1472         uint32_t tfd;
1473         uint8_t pc, code;
1474         int len;
1475
1476         acmd = cfis + 0x40;
1477         len = be16dec(acmd + 7);
1478         pc = acmd[2] >> 6;
1479         code = acmd[2] & 0x3f;
1480
1481         switch (pc) {
1482         case 0:
1483                 switch (code) {
1484                 case MODEPAGE_RW_ERROR_RECOVERY:
1485                 {
1486                         uint8_t buf[16];
1487
1488                         if (len > sizeof(buf))
1489                                 len = sizeof(buf);
1490
1491                         memset(buf, 0, sizeof(buf));
1492                         be16enc(buf, 16 - 2);
1493                         buf[2] = 0x70;
1494                         buf[8] = 0x01;
1495                         buf[9] = 16 - 10;
1496                         buf[11] = 0x05;
1497                         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1498                         tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1499                         break;
1500                 }
1501                 case MODEPAGE_CD_CAPABILITIES:
1502                 {
1503                         uint8_t buf[30];
1504
1505                         if (len > sizeof(buf))
1506                                 len = sizeof(buf);
1507
1508                         memset(buf, 0, sizeof(buf));
1509                         be16enc(buf, 30 - 2);
1510                         buf[2] = 0x70;
1511                         buf[8] = 0x2A;
1512                         buf[9] = 30 - 10;
1513                         buf[10] = 0x08;
1514                         buf[12] = 0x71;
1515                         be16enc(&buf[18], 2);
1516                         be16enc(&buf[20], 512);
1517                         write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1518                         tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1519                         break;
1520                 }
1521                 default:
1522                         goto error;
1523                         break;
1524                 }
1525                 break;
1526         case 3:
1527                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1528                 p->asc = 0x39;
1529                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1530                 break;
1531 error:
1532         case 1:
1533         case 2:
1534                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1535                 p->asc = 0x24;
1536                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1537                 break;
1538         }
1539         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1540         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1541 }
1542
1543 static void
1544 atapi_get_event_status_notification(struct ahci_port *p, int slot,
1545     uint8_t *cfis)
1546 {
1547         uint8_t *acmd;
1548         uint32_t tfd;
1549
1550         acmd = cfis + 0x40;
1551
1552         /* we don't support asynchronous operation */
1553         if (!(acmd[1] & 1)) {
1554                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1555                 p->asc = 0x24;
1556                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1557         } else {
1558                 uint8_t buf[8];
1559                 int len;
1560
1561                 len = be16dec(acmd + 7);
1562                 if (len > sizeof(buf))
1563                         len = sizeof(buf);
1564
1565                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
1566                 be16enc(buf, 8 - 2);
1567                 buf[2] = 0x04;
1568                 buf[3] = 0x10;
1569                 buf[5] = 0x02;
1570                 write_prdt(p, slot, cfis, buf, len);
1571                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1572         }
1573         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1574         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1575 }
1576
1577 static void
1578 handle_packet_cmd(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1579 {
1580         uint8_t *acmd;
1581
1582         acmd = cfis + 0x40;
1583
1584 #ifdef AHCI_DEBUG
1585         {
1586                 int i;
1587                 DPRINTF("ACMD:");
1588                 for (i = 0; i < 16; i++)
1589                         DPRINTF("%02x ", acmd[i]);
1590                 DPRINTF("\n");
1591         }
1592 #endif
1593
1594         switch (acmd[0]) {
1595         case TEST_UNIT_READY:
1596                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1597                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1598                 break;
1599         case INQUIRY:
1600                 atapi_inquiry(p, slot, cfis);
1601                 break;
1602         case READ_CAPACITY:
1603                 atapi_read_capacity(p, slot, cfis);
1604                 break;
1605         case PREVENT_ALLOW:
1606                 /* TODO */
1607                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1608                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1609                 break;
1610         case READ_TOC:
1611                 atapi_read_toc(p, slot, cfis);
1612                 break;
1613         case REPORT_LUNS:
1614                 atapi_report_luns(p, slot, cfis);
1615                 break;
1616         case READ_10:
1617         case READ_12:
1618                 atapi_read(p, slot, cfis, 0);
1619                 break;
1620         case REQUEST_SENSE:
1621                 atapi_request_sense(p, slot, cfis);
1622                 break;
1623         case START_STOP_UNIT:
1624                 atapi_start_stop_unit(p, slot, cfis);
1625                 break;
1626         case MODE_SENSE_10:
1627                 atapi_mode_sense(p, slot, cfis);
1628                 break;
1629         case GET_EVENT_STATUS_NOTIFICATION:
1630                 atapi_get_event_status_notification(p, slot, cfis);
1631                 break;
1632         default:
1633                 cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1634                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1635                 p->asc = 0x20;
1636                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, (p->sense_key << 12) |
1637                                 ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1638                 break;
1639         }
1640 }
1641
1642 static void
1643 ahci_handle_cmd(struct ahci_port *p, int slot, uint8_t *cfis)
1644 {
1645
1646         p->tfd |= ATA_S_BUSY;
1647         switch (cfis[2]) {
1648         case ATA_ATA_IDENTIFY:
1649                 handle_identify(p, slot, cfis);
1650                 break;
1651         case ATA_SETFEATURES:
1652         {
1653                 switch (cfis[3]) {
1654                 case ATA_SF_ENAB_SATA_SF:
1655                         switch (cfis[12]) {
1656                         case ATA_SATA_SF_AN:
1657                                 p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1658                                 break;
1659                         default:
1660                                 p->tfd = ATA_S_ERROR | ATA_S_READY;
1661                                 p->tfd |= (ATA_ERROR_ABORT << 8);
1662                                 break;
1663                         }
1664                         break;
1665                 case ATA_SF_ENAB_WCACHE:
1666                 case ATA_SF_DIS_WCACHE:
1667                 case ATA_SF_ENAB_RCACHE:
1668                 case ATA_SF_DIS_RCACHE:
1669                         p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1670                         break;
1671                 case ATA_SF_SETXFER:
1672                 {
1673                         switch (cfis[12] & 0xf8) {
1674                         case ATA_PIO:
1675                         case ATA_PIO0:
1676                                 break;
1677                         case ATA_WDMA0:
1678                         case ATA_UDMA0:
1679                                 p->xfermode = (cfis[12] & 0x7);
1680                                 break;
1681                         }
1682                         p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1683                         break;
1684                 }
1685                 default:
1686                         p->tfd = ATA_S_ERROR | ATA_S_READY;
1687                         p->tfd |= (ATA_ERROR_ABORT << 8);
1688                         break;
1689                 }
1690                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, p->tfd);
1691                 break;
1692         }
1693         case ATA_SET_MULTI:
1694                 if (cfis[12] != 0 &&
1695                         (cfis[12] > 128 || (cfis[12] & (cfis[12] - 1)))) {
1696                         p->tfd = ATA_S_ERROR | ATA_S_READY;
1697                         p->tfd |= (ATA_ERROR_ABORT << 8);
1698                 } else {
1699                         p->mult_sectors = cfis[12];
1700                         p->tfd = ATA_S_DSC | ATA_S_READY;
1701                 }
1702                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, p->tfd);
1703                 break;
1704         case ATA_READ:
1705         case ATA_WRITE:
1706         case ATA_READ48:
1707         case ATA_WRITE48:
1708         case ATA_READ_MUL:
1709         case ATA_WRITE_MUL:
1710         case ATA_READ_MUL48:
1711         case ATA_WRITE_MUL48:
1712         case ATA_READ_DMA:
1713         case ATA_WRITE_DMA:
1714         case ATA_READ_DMA48:
1715         case ATA_WRITE_DMA48:
1716         case ATA_READ_FPDMA_QUEUED:
1717         case ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED:
1718                 ahci_handle_rw(p, slot, cfis, 0);
1719                 break;
1720         case ATA_FLUSHCACHE:
1721         case ATA_FLUSHCACHE48:
1722                 ahci_handle_flush(p, slot, cfis);
1723                 break;
1724         case ATA_DATA_SET_MANAGEMENT:
1725                 if (cfis[11] == 0 && cfis[3] == ATA_DSM_TRIM &&
1726                     cfis[13] == 0 && cfis[12] == 1) {
1727                         ahci_handle_dsm_trim(p, slot, cfis, 0);
1728                         break;
1729                 }
1730                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1731                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1732                 break;
1733         case ATA_SEND_FPDMA_QUEUED:
1734                 if ((cfis[13] & 0x1f) == ATA_SFPDMA_DSM &&
1735                     cfis[17] == 0 && cfis[16] == ATA_DSM_TRIM &&
1736                     cfis[11] == 0 && cfis[3] == 1) {
1737                         ahci_handle_dsm_trim(p, slot, cfis, 0);
1738                         break;
1739                 }
1740                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1741                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1742                 break;
1743         case ATA_READ_LOG_EXT:
1744         case ATA_READ_LOG_DMA_EXT:
1745                 ahci_handle_read_log(p, slot, cfis);
1746                 break;
1747         case ATA_SECURITY_FREEZE_LOCK:
1748         case ATA_SMART_CMD:
1749         case ATA_NOP:
1750                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1751                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1752                 break;
1753         case ATA_CHECK_POWER_MODE:
1754                 cfis[12] = 0xff;        /* always on */
1755                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1756                 break;
1757         case ATA_STANDBY_CMD:
1758         case ATA_STANDBY_IMMEDIATE:
1759         case ATA_IDLE_CMD:
1760         case ATA_IDLE_IMMEDIATE:
1761         case ATA_SLEEP:
1762         case ATA_READ_VERIFY:
1763         case ATA_READ_VERIFY48:
1764                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, ATA_S_READY | ATA_S_DSC);
1765                 break;
1766         case ATA_ATAPI_IDENTIFY:
1767                 handle_atapi_identify(p, slot, cfis);
1768                 break;
1769         case ATA_PACKET_CMD:
1770                 if (!p->atapi) {
1771                         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1772                             (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1773                 } else
1774                         handle_packet_cmd(p, slot, cfis);
1775                 break;
1776         default:
1777                 WPRINTF("Unsupported cmd:%02x\n", cfis[2]);
1778                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis,
1779                     (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR);
1780                 break;
1781         }
1782 }
1783
1784 static void
1785 ahci_handle_slot(struct ahci_port *p, int slot)
1786 {
1787         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1788 #ifdef AHCI_DEBUG
1789         struct ahci_prdt_entry *prdt;
1790 #endif
1791         struct pci_ahci_softc *sc;
1792         uint8_t *cfis;
1793 #ifdef AHCI_DEBUG
1794         int cfl, i;
1795 #endif
1796
1797         sc = p->pr_sc;
1798         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
1799 #ifdef AHCI_DEBUG
1800         cfl = (hdr->flags & 0x1f) * 4;
1801 #endif
1802         cfis = paddr_guest2host(ahci_ctx(sc), hdr->ctba,
1803                         0x80 + hdr->prdtl * sizeof(struct ahci_prdt_entry));
1804 #ifdef AHCI_DEBUG
1805         prdt = (struct ahci_prdt_entry *)(cfis + 0x80);
1806
1807         DPRINTF("\ncfis:");
1808         for (i = 0; i < cfl; i++) {
1809                 if (i % 10 == 0)
1810                         DPRINTF("\n");
1811                 DPRINTF("%02x ", cfis[i]);
1812         }
1813         DPRINTF("\n");
1814
1815         for (i = 0; i < hdr->prdtl; i++) {
1816                 DPRINTF("%d@%08"PRIx64"\n", prdt->dbc & 0x3fffff, prdt->dba);
1817                 prdt++;
1818         }
1819 #endif
1820
1821         if (cfis[0] != FIS_TYPE_REGH2D) {
1822                 WPRINTF("Not a H2D FIS:%02x\n", cfis[0]);
1823                 return;
1824         }
1825
1826         if (cfis[1] & 0x80) {
1827                 ahci_handle_cmd(p, slot, cfis);
1828         } else {
1829                 if (cfis[15] & (1 << 2))
1830                         p->reset = 1;
1831                 else if (p->reset) {
1832                         p->reset = 0;
1833                         ahci_port_reset(p);
1834                 }
1835                 p->ci &= ~(1 << slot);
1836         }
1837 }
1838
1839 static void
1840 ahci_handle_port(struct ahci_port *p)
1841 {
1842
1843         if (!(p->cmd & AHCI_P_CMD_ST))
1844                 return;
1845
1846         /*
1847          * Search for any new commands to issue ignoring those that
1848          * are already in-flight.  Stop if device is busy or in error.
1849          */
1850         for (; (p->ci & ~p->pending) != 0; p->ccs = ((p->ccs + 1) & 31)) {
1851                 if ((p->tfd & (ATA_S_BUSY | ATA_S_DRQ)) != 0)
1852                         break;
1853                 if (p->waitforclear)
1854                         break;
1855                 if ((p->ci & ~p->pending & (1 << p->ccs)) != 0) {
1856                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_CCS_MASK;
1857                         p->cmd |= p->ccs << AHCI_P_CMD_CCS_SHIFT;
1858                         ahci_handle_slot(p, p->ccs);
1859                 }
1860         }
1861 }
1862
1863 /*
1864  * blockif callback routine - this runs in the context of the blockif
1865  * i/o thread, so the mutex needs to be acquired.
1866  */
1867 static void
1868 ata_ioreq_cb(struct blockif_req *br, int err)
1869 {
1870         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1871         struct ahci_ioreq *aior;
1872         struct ahci_port *p;
1873         struct pci_ahci_softc *sc;
1874         uint32_t tfd;
1875         uint8_t *cfis;
1876         int slot, ncq, dsm;
1877
1878         DPRINTF("%s %d\n", __func__, err);
1879
1880         ncq = dsm = 0;
1881         aior = br->br_param;
1882         p = aior->io_pr;
1883         cfis = aior->cfis;
1884         slot = aior->slot;
1885         sc = p->pr_sc;
1886         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + slot * AHCI_CL_SIZE);
1887
1888         if (cfis[2] == ATA_WRITE_FPDMA_QUEUED ||
1889             cfis[2] == ATA_READ_FPDMA_QUEUED ||
1890             cfis[2] == ATA_SEND_FPDMA_QUEUED)
1891                 ncq = 1;
1892         if (cfis[2] == ATA_DATA_SET_MANAGEMENT ||
1893             (cfis[2] == ATA_SEND_FPDMA_QUEUED &&
1894              (cfis[13] & 0x1f) == ATA_SFPDMA_DSM))
1895                 dsm = 1;
1896
1897         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
1898
1899         /*
1900          * Delete the blockif request from the busy list
1901          */
1902         TAILQ_REMOVE(&p->iobhd, aior, io_blist);
1903
1904         /*
1905          * Move the blockif request back to the free list
1906          */
1907         STAILQ_INSERT_TAIL(&p->iofhd, aior, io_flist);
1908
1909         if (!err)
1910                 hdr->prdbc = aior->done;
1911
1912         if (!err && aior->more) {
1913                 if (dsm)
1914                         ahci_handle_dsm_trim(p, slot, cfis, aior->done);
1915                 else 
1916                         ahci_handle_rw(p, slot, cfis, aior->done);
1917                 goto out;
1918         }
1919
1920         if (!err)
1921                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1922         else
1923                 tfd = (ATA_E_ABORT << 8) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1924         if (ncq)
1925                 ahci_write_fis_sdb(p, slot, cfis, tfd);
1926         else
1927                 ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1928
1929         /*
1930          * This command is now complete.
1931          */
1932         p->pending &= ~(1 << slot);
1933
1934         ahci_check_stopped(p);
1935         ahci_handle_port(p);
1936 out:
1937         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
1938         DPRINTF("%s exit\n", __func__);
1939 }
1940
1941 static void
1942 atapi_ioreq_cb(struct blockif_req *br, int err)
1943 {
1944         struct ahci_cmd_hdr *hdr;
1945         struct ahci_ioreq *aior;
1946         struct ahci_port *p;
1947         struct pci_ahci_softc *sc;
1948         uint8_t *cfis;
1949         uint32_t tfd;
1950         int slot;
1951
1952         DPRINTF("%s %d\n", __func__, err);
1953
1954         aior = br->br_param;
1955         p = aior->io_pr;
1956         cfis = aior->cfis;
1957         slot = aior->slot;
1958         sc = p->pr_sc;
1959         hdr = (struct ahci_cmd_hdr *)(p->cmd_lst + aior->slot * AHCI_CL_SIZE);
1960
1961         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
1962
1963         /*
1964          * Delete the blockif request from the busy list
1965          */
1966         TAILQ_REMOVE(&p->iobhd, aior, io_blist);
1967
1968         /*
1969          * Move the blockif request back to the free list
1970          */
1971         STAILQ_INSERT_TAIL(&p->iofhd, aior, io_flist);
1972
1973         if (!err)
1974                 hdr->prdbc = aior->done;
1975
1976         if (!err && aior->more) {
1977                 atapi_read(p, slot, cfis, aior->done);
1978                 goto out;
1979         }
1980
1981         if (!err) {
1982                 tfd = ATA_S_READY | ATA_S_DSC;
1983         } else {
1984                 p->sense_key = ATA_SENSE_ILLEGAL_REQUEST;
1985                 p->asc = 0x21;
1986                 tfd = (p->sense_key << 12) | ATA_S_READY | ATA_S_ERROR;
1987         }
1988         cfis[4] = (cfis[4] & ~7) | ATA_I_CMD | ATA_I_IN;
1989         ahci_write_fis_d2h(p, slot, cfis, tfd);
1990
1991         /*
1992          * This command is now complete.
1993          */
1994         p->pending &= ~(1 << slot);
1995
1996         ahci_check_stopped(p);
1997         ahci_handle_port(p);
1998 out:
1999         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
2000         DPRINTF("%s exit\n", __func__);
2001 }
2002
2003 static void
2004 pci_ahci_ioreq_init(struct ahci_port *pr)
2005 {
2006         struct ahci_ioreq *vr;
2007         int i;
2008
2009         pr->ioqsz = blockif_queuesz(pr->bctx);
2010         pr->ioreq = calloc(pr->ioqsz, sizeof(struct ahci_ioreq));
2011         STAILQ_INIT(&pr->iofhd);
2012
2013         /*
2014          * Add all i/o request entries to the free queue
2015          */
2016         for (i = 0; i < pr->ioqsz; i++) {
2017                 vr = &pr->ioreq[i];
2018                 vr->io_pr = pr;
2019                 if (!pr->atapi)
2020                         vr->io_req.br_callback = ata_ioreq_cb;
2021                 else
2022                         vr->io_req.br_callback = atapi_ioreq_cb;
2023                 vr->io_req.br_param = vr;
2024                 STAILQ_INSERT_TAIL(&pr->iofhd, vr, io_flist);
2025         }
2026
2027         TAILQ_INIT(&pr->iobhd);
2028 }
2029
2030 static void
2031 pci_ahci_port_write(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset, uint64_t value)
2032 {
2033         int port = (offset - AHCI_OFFSET) / AHCI_STEP;
2034         offset = (offset - AHCI_OFFSET) % AHCI_STEP;
2035         struct ahci_port *p = &sc->port[port];
2036
2037         DPRINTF("pci_ahci_port %d: write offset 0x%"PRIx64" value 0x%"PRIx64"\n",
2038                 port, offset, value);
2039
2040         switch (offset) {
2041         case AHCI_P_CLB:
2042                 p->clb = value;
2043                 break;
2044         case AHCI_P_CLBU:
2045                 p->clbu = value;
2046                 break;
2047         case AHCI_P_FB:
2048                 p->fb = value;
2049                 break;
2050         case AHCI_P_FBU:
2051                 p->fbu = value;
2052                 break;
2053         case AHCI_P_IS:
2054                 p->is &= ~value;
2055                 ahci_port_intr(p);
2056                 break;
2057         case AHCI_P_IE:
2058                 p->ie = value & 0xFDC000FF;
2059                 ahci_port_intr(p);
2060                 break;
2061         case AHCI_P_CMD:
2062         {
2063                 p->cmd &= ~(AHCI_P_CMD_ST | AHCI_P_CMD_SUD | AHCI_P_CMD_POD |
2064                     AHCI_P_CMD_CLO | AHCI_P_CMD_FRE | AHCI_P_CMD_APSTE |
2065                     AHCI_P_CMD_ATAPI | AHCI_P_CMD_DLAE | AHCI_P_CMD_ALPE |
2066                     AHCI_P_CMD_ASP | AHCI_P_CMD_ICC_MASK);
2067                 p->cmd |= (AHCI_P_CMD_ST | AHCI_P_CMD_SUD | AHCI_P_CMD_POD |
2068                     AHCI_P_CMD_CLO | AHCI_P_CMD_FRE | AHCI_P_CMD_APSTE |
2069                     AHCI_P_CMD_ATAPI | AHCI_P_CMD_DLAE | AHCI_P_CMD_ALPE |
2070                     AHCI_P_CMD_ASP | AHCI_P_CMD_ICC_MASK) & value;
2071
2072                 if (!(value & AHCI_P_CMD_ST)) {
2073                         ahci_port_stop(p);
2074                 } else {
2075                         uint64_t clb;
2076
2077                         p->cmd |= AHCI_P_CMD_CR;
2078                         clb = (uint64_t)p->clbu << 32 | p->clb;
2079                         p->cmd_lst = paddr_guest2host(ahci_ctx(sc), clb,
2080                                         AHCI_CL_SIZE * AHCI_MAX_SLOTS);
2081                 }
2082
2083                 if (value & AHCI_P_CMD_FRE) {
2084                         uint64_t fb;
2085
2086                         p->cmd |= AHCI_P_CMD_FR;
2087                         fb = (uint64_t)p->fbu << 32 | p->fb;
2088                         /* we don't support FBSCP, so rfis size is 256Bytes */
2089                         p->rfis = paddr_guest2host(ahci_ctx(sc), fb, 256);
2090                 } else {
2091                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_FR;
2092                 }
2093
2094                 if (value & AHCI_P_CMD_CLO) {
2095                         p->tfd &= ~(ATA_S_BUSY | ATA_S_DRQ);
2096                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_CLO;
2097                 }
2098
2099                 if (value & AHCI_P_CMD_ICC_MASK) {
2100                         p->cmd &= ~AHCI_P_CMD_ICC_MASK;
2101                 }
2102
2103                 ahci_handle_port(p);
2104                 break;
2105         }
2106         case AHCI_P_TFD:
2107         case AHCI_P_SIG:
2108         case AHCI_P_SSTS:
2109                 WPRINTF("pci_ahci_port: read only registers 0x%"PRIx64"\n", offset);
2110                 break;
2111         case AHCI_P_SCTL:
2112                 p->sctl = value;
2113                 if (!(p->cmd & AHCI_P_CMD_ST)) {
2114                         if (value & ATA_SC_DET_RESET)
2115                                 ahci_port_reset(p);
2116                 }
2117                 break;
2118         case AHCI_P_SERR:
2119                 p->serr &= ~value;
2120                 break;
2121         case AHCI_P_SACT:
2122                 p->sact |= value;
2123                 break;
2124         case AHCI_P_CI:
2125                 p->ci |= value;
2126                 ahci_handle_port(p);
2127                 break;
2128         case AHCI_P_SNTF:
2129         case AHCI_P_FBS:
2130         default:
2131                 break;
2132         }
2133 }
2134
2135 static void
2136 pci_ahci_host_write(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset, uint64_t value)
2137 {
2138         DPRINTF("pci_ahci_host: write offset 0x%"PRIx64" value 0x%"PRIx64"\n",
2139                 offset, value);
2140
2141         switch (offset) {
2142         case AHCI_CAP:
2143         case AHCI_PI:
2144         case AHCI_VS:
2145         case AHCI_CAP2:
2146                 DPRINTF("pci_ahci_host: read only registers 0x%"PRIx64"\n", offset);
2147                 break;
2148         case AHCI_GHC:
2149                 if (value & AHCI_GHC_HR) {
2150                         ahci_reset(sc);
2151                         break;
2152                 }
2153                 if (value & AHCI_GHC_IE)
2154                         sc->ghc |= AHCI_GHC_IE;
2155                 else
2156                         sc->ghc &= ~AHCI_GHC_IE;
2157                 ahci_generate_intr(sc, 0xffffffff);
2158                 break;
2159         case AHCI_IS:
2160                 sc->is &= ~value;
2161                 ahci_generate_intr(sc, value);
2162                 break;
2163         default:
2164                 break;
2165         }
2166 }
2167
2168 static void
2169 pci_ahci_write(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi,
2170                 int baridx, uint64_t offset, int size, uint64_t value)
2171 {
2172         struct pci_ahci_softc *sc = pi->pi_arg;
2173
2174         assert(baridx == 5);
2175         assert((offset % 4) == 0 && size == 4);
2176
2177         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
2178
2179         if (offset < AHCI_OFFSET)
2180                 pci_ahci_host_write(sc, offset, value);
2181         else if (offset < AHCI_OFFSET + sc->ports * AHCI_STEP)
2182                 pci_ahci_port_write(sc, offset, value);
2183         else
2184                 WPRINTF("pci_ahci: unknown i/o write offset 0x%"PRIx64"\n", offset);
2185
2186         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
2187 }
2188
2189 static uint64_t
2190 pci_ahci_host_read(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset)
2191 {
2192         uint32_t value;
2193
2194         switch (offset) {
2195         case AHCI_CAP:
2196         case AHCI_GHC:
2197         case AHCI_IS:
2198         case AHCI_PI:
2199         case AHCI_VS:
2200         case AHCI_CCCC:
2201         case AHCI_CCCP:
2202         case AHCI_EM_LOC:
2203         case AHCI_EM_CTL:
2204         case AHCI_CAP2:
2205         {
2206                 uint32_t *p = &sc->cap;
2207                 p += (offset - AHCI_CAP) / sizeof(uint32_t);
2208                 value = *p;
2209                 break;
2210         }
2211         default:
2212                 value = 0;
2213                 break;
2214         }
2215         DPRINTF("pci_ahci_host: read offset 0x%"PRIx64" value 0x%x\n",
2216                 offset, value);
2217
2218         return (value);
2219 }
2220
2221 static uint64_t
2222 pci_ahci_port_read(struct pci_ahci_softc *sc, uint64_t offset)
2223 {
2224         uint32_t value;
2225         int port = (offset - AHCI_OFFSET) / AHCI_STEP;
2226         offset = (offset - AHCI_OFFSET) % AHCI_STEP;
2227
2228         switch (offset) {
2229         case AHCI_P_CLB:
2230         case AHCI_P_CLBU:
2231         case AHCI_P_FB:
2232         case AHCI_P_FBU:
2233         case AHCI_P_IS:
2234         case AHCI_P_IE:
2235         case AHCI_P_CMD:
2236         case AHCI_P_TFD:
2237         case AHCI_P_SIG:
2238         case AHCI_P_SSTS:
2239         case AHCI_P_SCTL:
2240         case AHCI_P_SERR:
2241         case AHCI_P_SACT:
2242         case AHCI_P_CI:
2243         case AHCI_P_SNTF:
2244         case AHCI_P_FBS:
2245         {
2246                 uint32_t *p= &sc->port[port].clb;
2247                 p += (offset - AHCI_P_CLB) / sizeof(uint32_t);
2248                 value = *p;
2249                 break;
2250         }
2251         default:
2252                 value = 0;
2253                 break;
2254         }
2255
2256         DPRINTF("pci_ahci_port %d: read offset 0x%"PRIx64" value 0x%x\n",
2257                 port, offset, value);
2258
2259         return value;
2260 }
2261
2262 static uint64_t
2263 pci_ahci_read(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi, int baridx,
2264     uint64_t regoff, int size)
2265 {
2266         struct pci_ahci_softc *sc = pi->pi_arg;
2267         uint64_t offset;
2268         uint32_t value;
2269
2270         assert(baridx == 5);
2271         assert(size == 1 || size == 2 || size == 4);
2272         assert((regoff & (size - 1)) == 0);
2273
2274         pthread_mutex_lock(&sc->mtx);
2275
2276         offset = regoff & ~0x3;     /* round down to a multiple of 4 bytes */
2277         if (offset < AHCI_OFFSET)
2278                 value = pci_ahci_host_read(sc, offset);
2279         else if (offset < AHCI_OFFSET + sc->ports * AHCI_STEP)
2280                 value = pci_ahci_port_read(sc, offset);
2281         else {
2282                 value = 0;
2283                 WPRINTF("pci_ahci: unknown i/o read offset 0x%"PRIx64"\n",
2284                     regoff);
2285         }
2286         value >>= 8 * (regoff & 0x3);
2287
2288         pthread_mutex_unlock(&sc->mtx);
2289
2290         return (value);
2291 }
2292
2293 static int
2294 pci_ahci_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts, int atapi)
2295 {
2296         char bident[sizeof("XX:XX:XX")];
2297         struct blockif_ctxt *bctxt;
2298         struct pci_ahci_softc *sc;
2299         int ret, slots, p;
2300         MD5_CTX mdctx;
2301         u_char digest[16];
2302         char *next, *next2;
2303
2304         ret = 0;
2305
2306 #ifdef AHCI_DEBUG
2307         dbg = fopen("/tmp/log", "w+");
2308 #endif
2309
2310         sc = calloc(1, sizeof(struct pci_ahci_softc));
2311         pi->pi_arg = sc;
2312         sc->asc_pi = pi;
2313         pthread_mutex_init(&sc->mtx, NULL);
2314         sc->ports = 0;
2315         sc->pi = 0;
2316         slots = 32;
2317
2318         for (p = 0; p < MAX_PORTS && opts != NULL; p++, opts = next) {
2319                 /* Identify and cut off type of present port. */
2320                 if (strncmp(opts, "hd:", 3) == 0) {
2321                         atapi = 0;
2322                         opts += 3;
2323                 } else if (strncmp(opts, "cd:", 3) == 0) {
2324                         atapi = 1;
2325                         opts += 3;
2326                 }
2327
2328                 /* Find and cut off the next port options. */
2329                 next = strstr(opts, ",hd:");
2330                 next2 = strstr(opts, ",cd:");
2331                 if (next == NULL || (next2 != NULL && next2 < next))
2332                         next = next2;
2333                 if (next != NULL) {
2334                         next[0] = 0;
2335                         next++;
2336                 }
2337
2338                 if (opts[0] == 0)
2339                         continue;
2340
2341                 /*
2342                  * Attempt to open the backing image. Use the PCI slot/func
2343                  * and the port number for the identifier string.
2344                  */
2345                 snprintf(bident, sizeof(bident), "%d:%d:%d", pi->pi_slot,
2346                     pi->pi_func, p);
2347                 bctxt = blockif_open(opts, bident);
2348                 if (bctxt == NULL) {
2349                         sc->ports = p;
2350                         ret = 1;
2351                         goto open_fail;
2352                 }       
2353                 sc->port[p].bctx = bctxt;
2354                 sc->port[p].pr_sc = sc;
2355                 sc->port[p].port = p;
2356                 sc->port[p].atapi = atapi;
2357
2358                 /*
2359                  * Create an identifier for the backing file.
2360                  * Use parts of the md5 sum of the filename
2361                  */
2362                 MD5Init(&mdctx);
2363                 MD5Update(&mdctx, opts, strlen(opts));
2364                 MD5Final(digest, &mdctx);
2365                 sprintf(sc->port[p].ident, "BHYVE-%02X%02X-%02X%02X-%02X%02X",
2366                     digest[0], digest[1], digest[2], digest[3], digest[4],
2367                     digest[5]);
2368
2369                 /*
2370                  * Allocate blockif request structures and add them
2371                  * to the free list
2372                  */
2373                 pci_ahci_ioreq_init(&sc->port[p]);
2374
2375                 sc->pi |= (1 << p);
2376                 if (sc->port[p].ioqsz < slots)
2377                         slots = sc->port[p].ioqsz;
2378         }
2379         sc->ports = p;
2380
2381         /* Intel ICH8 AHCI */
2382         --slots;
2383         if (sc->ports < DEF_PORTS)
2384                 sc->ports = DEF_PORTS;
2385         sc->cap = AHCI_CAP_64BIT | AHCI_CAP_SNCQ | AHCI_CAP_SSNTF |
2386             AHCI_CAP_SMPS | AHCI_CAP_SSS | AHCI_CAP_SALP |
2387             AHCI_CAP_SAL | AHCI_CAP_SCLO | (0x3 << AHCI_CAP_ISS_SHIFT)|
2388             AHCI_CAP_PMD | AHCI_CAP_SSC | AHCI_CAP_PSC |
2389             (slots << AHCI_CAP_NCS_SHIFT) | AHCI_CAP_SXS | (sc->ports - 1);
2390
2391         sc->vs = 0x10300;
2392         sc->cap2 = AHCI_CAP2_APST;
2393         ahci_reset(sc);
2394
2395         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_DEVICE, 0x2821);
2396         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_VENDOR, 0x8086);
2397         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_CLASS, PCIC_STORAGE);
2398         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_SUBCLASS, PCIS_STORAGE_SATA);
2399         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_PROGIF, PCIP_STORAGE_SATA_AHCI_1_0);
2400         p = MIN(sc->ports, 16);
2401         p = flsl(p) - ((p & (p - 1)) ? 0 : 1);
2402         pci_emul_add_msicap(pi, 1 << p);
2403         pci_emul_alloc_bar(pi, 5, PCIBAR_MEM32,
2404             AHCI_OFFSET + sc->ports * AHCI_STEP);
2405
2406         pci_lintr_request(pi);
2407
2408 open_fail:
2409         if (ret) {
2410                 for (p = 0; p < sc->ports; p++) {
2411                         if (sc->port[p].bctx != NULL)
2412                                 blockif_close(sc->port[p].bctx);
2413                 }
2414                 free(sc);
2415         }
2416
2417         return (ret);
2418 }
2419
2420 static int
2421 pci_ahci_hd_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts)
2422 {
2423
2424         return (pci_ahci_init(ctx, pi, opts, 0));
2425 }
2426
2427 static int
2428 pci_ahci_atapi_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts)
2429 {
2430
2431         return (pci_ahci_init(ctx, pi, opts, 1));
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Use separate emulation names to distinguish drive and atapi devices
2436  */
2437 struct pci_devemu pci_de_ahci = {
2438         .pe_emu =       "ahci",
2439         .pe_init =      pci_ahci_hd_init,
2440         .pe_barwrite =  pci_ahci_write,
2441         .pe_barread =   pci_ahci_read
2442 };
2443 PCI_EMUL_SET(pci_de_ahci);
2444
2445 struct pci_devemu pci_de_ahci_hd = {
2446         .pe_emu =       "ahci-hd",
2447         .pe_init =      pci_ahci_hd_init,
2448         .pe_barwrite =  pci_ahci_write,
2449         .pe_barread =   pci_ahci_read
2450 };
2451 PCI_EMUL_SET(pci_de_ahci_hd);
2452
2453 struct pci_devemu pci_de_ahci_cd = {
2454         .pe_emu =       "ahci-cd",
2455         .pe_init =      pci_ahci_atapi_init,
2456         .pe_barwrite =  pci_ahci_write,
2457         .pe_barread =   pci_ahci_read
2458 };
2459 PCI_EMUL_SET(pci_de_ahci_cd);