usr.sbin/bhyve/pci_ahci.c

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