ATA: Add FSL sata v2 controller support
[linux-2.6.git] / drivers / ata / pata_at91.c
1 /*
2  * PATA driver for AT91SAM9260 Static Memory Controller
3  * with CompactFlash interface in True IDE mode
4  *
5  * Copyright (C) 2009 Matyukevich Sergey
6  *
7  * Based on:
8  *      * generic platform driver by Paul Mundt: drivers/ata/pata_platform.c
9  *      * pata_at32 driver by Kristoffer Nyborg Gregertsen
10  *      * at91_ide driver by Stanislaw Gruszka
11  *
12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
13  * under the terms of the GNU General Public License version 2
14  * as published by the Free Software Foundation.
15  *
16  */
17
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/init.h>
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/gfp.h>
23 #include <scsi/scsi_host.h>
24 #include <linux/ata.h>
25 #include <linux/clk.h>
26 #include <linux/libata.h>
27 #include <linux/platform_device.h>
28 #include <linux/ata_platform.h>
29
30 #include <mach/at91sam9_smc.h>
31 #include <mach/board.h>
32 #include <mach/gpio.h>
33
34
35 #define DRV_NAME "pata_at91"
36 #define DRV_VERSION "0.1"
37
38 #define CF_IDE_OFFSET       0x00c00000
39 #define CF_ALT_IDE_OFFSET   0x00e00000
40 #define CF_IDE_RES_SIZE     0x08
41
42 struct at91_ide_info {
43         unsigned long mode;
44         unsigned int cs;
45
46         struct clk *mck;
47
48         void __iomem *ide_addr;
49         void __iomem *alt_addr;
50 };
51
52 static const struct ata_timing initial_timing =
53         {XFER_PIO_0, 70, 290, 240, 600, 165, 150, 600, 0};
54
55 static unsigned long calc_mck_cycles(unsigned long ns, unsigned long mck_hz)
56 {
57         unsigned long mul;
58
59         /*
60         * cycles = x [nsec] * f [Hz] / 10^9 [ns in sec] =
61         *     x * (f / 1_000_000_000) =
62         *     x * ((f * 65536) / 1_000_000_000) / 65536 =
63         *     x * (((f / 10_000) * 65536) / 100_000) / 65536 =
64         */
65
66         mul = (mck_hz / 10000) << 16;
67         mul /= 100000;
68
69         return (ns * mul + 65536) >> 16;    /* rounding */
70 }
71
72 static void set_smc_mode(struct at91_ide_info *info)
73 {
74         at91_sys_write(AT91_SMC_MODE(info->cs), info->mode);
75         return;
76 }
77
78 static void set_smc_timing(struct device *dev,
79                 struct at91_ide_info *info, const struct ata_timing *ata)
80 {
81         unsigned long read_cycle, write_cycle, active, recover;
82         unsigned long nrd_setup, nrd_pulse, nrd_recover;
83         unsigned long nwe_setup, nwe_pulse;
84
85         unsigned long ncs_write_setup, ncs_write_pulse;
86         unsigned long ncs_read_setup, ncs_read_pulse;
87
88         unsigned long mck_hz;
89
90         read_cycle  = ata->cyc8b;
91         nrd_setup   = ata->setup;
92         nrd_pulse   = ata->act8b;
93         nrd_recover = ata->rec8b;
94
95         mck_hz = clk_get_rate(info->mck);
96
97         read_cycle  = calc_mck_cycles(read_cycle, mck_hz);
98         nrd_setup   = calc_mck_cycles(nrd_setup, mck_hz);
99         nrd_pulse   = calc_mck_cycles(nrd_pulse, mck_hz);
100         nrd_recover = calc_mck_cycles(nrd_recover, mck_hz);
101
102         active  = nrd_setup + nrd_pulse;
103         recover = read_cycle - active;
104
105         /* Need at least two cycles recovery */
106         if (recover < 2)
107                 read_cycle = active + 2;
108
109         /* (CS0, CS1, DIR, OE) <= (CFCE1, CFCE2, CFRNW, NCSX) timings */
110         ncs_read_setup = 1;
111         ncs_read_pulse = read_cycle - 2;
112
113         /* Write timings same as read timings */
114         write_cycle = read_cycle;
115         nwe_setup = nrd_setup;
116         nwe_pulse = nrd_pulse;
117         ncs_write_setup = ncs_read_setup;
118         ncs_write_pulse = ncs_read_pulse;
119
120         dev_dbg(dev, "ATA timings: nrd_setup = %lu nrd_pulse = %lu nrd_cycle = %lu\n",
121                         nrd_setup, nrd_pulse, read_cycle);
122         dev_dbg(dev, "ATA timings: nwe_setup = %lu nwe_pulse = %lu nwe_cycle = %lu\n",
123                         nwe_setup, nwe_pulse, write_cycle);
124         dev_dbg(dev, "ATA timings: ncs_read_setup = %lu ncs_read_pulse = %lu\n",
125                         ncs_read_setup, ncs_read_pulse);
126         dev_dbg(dev, "ATA timings: ncs_write_setup = %lu ncs_write_pulse = %lu\n",
127                         ncs_write_setup, ncs_write_pulse);
128
129         at91_sys_write(AT91_SMC_SETUP(info->cs),
130                         AT91_SMC_NWESETUP_(nwe_setup) |
131                         AT91_SMC_NRDSETUP_(nrd_setup) |
132                         AT91_SMC_NCS_WRSETUP_(ncs_write_setup) |
133                         AT91_SMC_NCS_RDSETUP_(ncs_read_setup));
134
135         at91_sys_write(AT91_SMC_PULSE(info->cs),
136                         AT91_SMC_NWEPULSE_(nwe_pulse) |
137                         AT91_SMC_NRDPULSE_(nrd_pulse) |
138                         AT91_SMC_NCS_WRPULSE_(ncs_write_pulse) |
139                         AT91_SMC_NCS_RDPULSE_(ncs_read_pulse));
140
141         at91_sys_write(AT91_SMC_CYCLE(info->cs),
142                         AT91_SMC_NWECYCLE_(write_cycle) |
143                         AT91_SMC_NRDCYCLE_(read_cycle));
144
145         return;
146 }
147
148 static void pata_at91_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
149 {
150         struct at91_ide_info *info = ap->host->private_data;
151         struct ata_timing timing;
152         int ret;
153
154         /* Compute ATA timing and set it to SMC */
155         ret = ata_timing_compute(adev, adev->pio_mode, &timing, 1000, 0);
156         if (ret) {
157                 dev_warn(ap->dev, "Failed to compute ATA timing %d, "
158                          "set PIO_0 timing\n", ret);
159                 set_smc_timing(ap->dev, info, &initial_timing);
160         } else {
161                 set_smc_timing(ap->dev, info, &timing);
162         }
163
164         /* Setup SMC mode */
165         set_smc_mode(info);
166
167         return;
168 }
169
170 static unsigned int pata_at91_data_xfer_noirq(struct ata_device *dev,
171                 unsigned char *buf, unsigned int buflen, int rw)
172 {
173         struct at91_ide_info *info = dev->link->ap->host->private_data;
174         unsigned int consumed;
175         unsigned long flags;
176         unsigned int mode;
177
178         local_irq_save(flags);
179         mode = at91_sys_read(AT91_SMC_MODE(info->cs));
180
181         /* set 16bit mode before writing data */
182         at91_sys_write(AT91_SMC_MODE(info->cs),
183                         (mode & ~AT91_SMC_DBW) | AT91_SMC_DBW_16);
184
185         consumed = ata_sff_data_xfer(dev, buf, buflen, rw);
186
187         /* restore 8bit mode after data is written */
188         at91_sys_write(AT91_SMC_MODE(info->cs),
189                         (mode & ~AT91_SMC_DBW) | AT91_SMC_DBW_8);
190
191         local_irq_restore(flags);
192         return consumed;
193 }
194
195 static struct scsi_host_template pata_at91_sht = {
196         ATA_PIO_SHT(DRV_NAME),
197 };
198
199 static struct ata_port_operations pata_at91_port_ops = {
200         .inherits       = &ata_sff_port_ops,
201
202         .sff_data_xfer  = pata_at91_data_xfer_noirq,
203         .set_piomode    = pata_at91_set_piomode,
204         .cable_detect   = ata_cable_40wire,
205 };
206
207 static int __devinit pata_at91_probe(struct platform_device *pdev)
208 {
209         struct at91_cf_data *board = pdev->dev.platform_data;
210         struct device *dev = &pdev->dev;
211         struct at91_ide_info *info;
212         struct resource *mem_res;
213         struct ata_host *host;
214         struct ata_port *ap;
215
216         int irq_flags = 0;
217         int irq = 0;
218         int ret;
219
220         /*  get platform resources: IO/CTL memories and irq/rst pins */
221
222         if (pdev->num_resources != 1) {
223                 dev_err(&pdev->dev, "invalid number of resources\n");
224                 return -EINVAL;
225         }
226
227         mem_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
228
229         if (!mem_res) {
230                 dev_err(dev, "failed to get mem resource\n");
231                 return -EINVAL;
232         }
233
234         irq = board->irq_pin;
235
236         /* init ata host */
237
238         host = ata_host_alloc(dev, 1);
239
240         if (!host)
241                 return -ENOMEM;
242
243         ap = host->ports[0];
244         ap->ops = &pata_at91_port_ops;
245         ap->flags |= ATA_FLAG_SLAVE_POSS;
246         ap->pio_mask = ATA_PIO4;
247
248         if (!irq) {
249                 ap->flags |= ATA_FLAG_PIO_POLLING;
250                 ata_port_desc(ap, "no IRQ, using PIO polling");
251         }
252
253         info = devm_kzalloc(dev, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
254
255         if (!info) {
256                 dev_err(dev, "failed to allocate memory for private data\n");
257                 return -ENOMEM;
258         }
259
260         info->mck = clk_get(NULL, "mck");
261
262         if (IS_ERR(info->mck)) {
263                 dev_err(dev, "failed to get access to mck clock\n");
264                 return -ENODEV;
265         }
266
267         info->cs    = board->chipselect;
268         info->mode  = AT91_SMC_READMODE | AT91_SMC_WRITEMODE |
269                 AT91_SMC_EXNWMODE_READY | AT91_SMC_BAT_SELECT |
270                 AT91_SMC_DBW_8 | AT91_SMC_TDF_(0);
271
272         info->ide_addr = devm_ioremap(dev,
273                         mem_res->start + CF_IDE_OFFSET, CF_IDE_RES_SIZE);
274
275         if (!info->ide_addr) {
276                 dev_err(dev, "failed to map IO base\n");
277                 ret = -ENOMEM;
278                 goto err_put;
279         }
280
281         info->alt_addr = devm_ioremap(dev,
282                         mem_res->start + CF_ALT_IDE_OFFSET, CF_IDE_RES_SIZE);
283
284         if (!info->alt_addr) {
285                 dev_err(dev, "failed to map CTL base\n");
286                 ret = -ENOMEM;
287                 goto err_put;
288         }
289
290         ap->ioaddr.cmd_addr = info->ide_addr;
291         ap->ioaddr.ctl_addr = info->alt_addr + 0x06;
292         ap->ioaddr.altstatus_addr = ap->ioaddr.ctl_addr;
293
294         ata_sff_std_ports(&ap->ioaddr);
295
296         ata_port_desc(ap, "mmio cmd 0x%llx ctl 0x%llx",
297                         (unsigned long long)mem_res->start + CF_IDE_OFFSET,
298                         (unsigned long long)mem_res->start + CF_ALT_IDE_OFFSET);
299
300         host->private_data = info;
301
302         return ata_host_activate(host, irq ? gpio_to_irq(irq) : 0,
303                         irq ? ata_sff_interrupt : NULL,
304                         irq_flags, &pata_at91_sht);
305
306 err_put:
307         clk_put(info->mck);
308         return ret;
309 }
310
311 static int __devexit pata_at91_remove(struct platform_device *pdev)
312 {
313         struct ata_host *host = dev_get_drvdata(&pdev->dev);
314         struct at91_ide_info *info;
315
316         if (!host)
317                 return 0;
318         info = host->private_data;
319
320         ata_host_detach(host);
321
322         if (!info)
323                 return 0;
324
325         clk_put(info->mck);
326
327         return 0;
328 }
329
330 static struct platform_driver pata_at91_driver = {
331         .probe          = pata_at91_probe,
332         .remove         = __devexit_p(pata_at91_remove),
333         .driver         = {
334                 .name           = DRV_NAME,
335                 .owner          = THIS_MODULE,
336         },
337 };
338
339 static int __init pata_at91_init(void)
340 {
341         return platform_driver_register(&pata_at91_driver);
342 }
343
344 static void __exit pata_at91_exit(void)
345 {
346         platform_driver_unregister(&pata_at91_driver);
347 }
348
349
350 module_init(pata_at91_init);
351 module_exit(pata_at91_exit);
352
353
354 MODULE_LICENSE("GPL");
355 MODULE_DESCRIPTION("Driver for CF in True IDE mode on AT91SAM9260 SoC");
356 MODULE_AUTHOR("Matyukevich Sergey");
357 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
358