50c56e2814c1e0c6a777ed7ef80534d8e9012d73
[linux-2.6.git] / drivers / ata / pata_mpc52xx.c
1 /*
2  * drivers/ata/pata_mpc52xx.c
3  *
4  * libata driver for the Freescale MPC52xx on-chip IDE interface
5  *
6  * Copyright (C) 2006 Sylvain Munaut <tnt@246tNt.com>
7  * Copyright (C) 2003 Mipsys - Benjamin Herrenschmidt
8  *
9  * This file is licensed under the terms of the GNU General Public License
10  * version 2. This program is licensed "as is" without any warranty of any
11  * kind, whether express or implied.
12  */
13
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/delay.h>
18 #include <linux/libata.h>
19
20 #include <asm/types.h>
21 #include <asm/prom.h>
22 #include <asm/of_platform.h>
23 #include <asm/mpc52xx.h>
24
25
26 #define DRV_NAME        "mpc52xx_ata"
27 #define DRV_VERSION     "0.1.2"
28
29
30 /* Private structures used by the driver */
31 struct mpc52xx_ata_timings {
32         u32     pio1;
33         u32     pio2;
34 };
35
36 struct mpc52xx_ata_priv {
37         unsigned int                    ipb_period;
38         struct mpc52xx_ata __iomem *    ata_regs;
39         int                             ata_irq;
40         struct mpc52xx_ata_timings      timings[2];
41         int                             csel;
42 };
43
44
45 /* ATAPI-4 PIO specs (in ns) */
46 static const int ataspec_t0[5]    = {600, 383, 240, 180, 120};
47 static const int ataspec_t1[5]    = { 70,  50,  30,  30,  25};
48 static const int ataspec_t2_8[5]  = {290, 290, 290,  80,  70};
49 static const int ataspec_t2_16[5] = {165, 125, 100,  80,  70};
50 static const int ataspec_t2i[5]   = {  0,   0,   0,  70,  25};
51 static const int ataspec_t4[5]    = { 30,  20,  15,  10,  10};
52 static const int ataspec_ta[5]    = { 35,  35,  35,  35,  35};
53
54 #define CALC_CLKCYC(c,v) ((((v)+(c)-1)/(c)))
55
56
57 /* Bit definitions inside the registers */
58 #define MPC52xx_ATA_HOSTCONF_SMR        0x80000000UL /* State machine reset */
59 #define MPC52xx_ATA_HOSTCONF_FR         0x40000000UL /* FIFO Reset */
60 #define MPC52xx_ATA_HOSTCONF_IE         0x02000000UL /* Enable interrupt in PIO */
61 #define MPC52xx_ATA_HOSTCONF_IORDY      0x01000000UL /* Drive supports IORDY protocol */
62
63 #define MPC52xx_ATA_HOSTSTAT_TIP        0x80000000UL /* Transaction in progress */
64 #define MPC52xx_ATA_HOSTSTAT_UREP       0x40000000UL /* UDMA Read Extended Pause */
65 #define MPC52xx_ATA_HOSTSTAT_RERR       0x02000000UL /* Read Error */
66 #define MPC52xx_ATA_HOSTSTAT_WERR       0x01000000UL /* Write Error */
67
68 #define MPC52xx_ATA_FIFOSTAT_EMPTY      0x01 /* FIFO Empty */
69
70 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_WRITE       0x01 /* Write DMA */
71 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_READ        0x02 /* Read DMA */
72 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_UDMA        0x04 /* UDMA enabled */
73 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_IE          0x08 /* Enable drive interrupt to CPU in DMA mode */
74 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_FE          0x10 /* FIFO Flush enable in Rx mode */
75 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_FR          0x20 /* FIFO Reset */
76 #define MPC52xx_ATA_DMAMODE_HUT         0x40 /* Host UDMA burst terminate */
77
78
79 /* Structure of the hardware registers */
80 struct mpc52xx_ata {
81
82         /* Host interface registers */
83         u32 config;             /* ATA + 0x00 Host configuration */
84         u32 host_status;        /* ATA + 0x04 Host controller status */
85         u32 pio1;               /* ATA + 0x08 PIO Timing 1 */
86         u32 pio2;               /* ATA + 0x0c PIO Timing 2 */
87         u32 mdma1;              /* ATA + 0x10 MDMA Timing 1 */
88         u32 mdma2;              /* ATA + 0x14 MDMA Timing 2 */
89         u32 udma1;              /* ATA + 0x18 UDMA Timing 1 */
90         u32 udma2;              /* ATA + 0x1c UDMA Timing 2 */
91         u32 udma3;              /* ATA + 0x20 UDMA Timing 3 */
92         u32 udma4;              /* ATA + 0x24 UDMA Timing 4 */
93         u32 udma5;              /* ATA + 0x28 UDMA Timing 5 */
94         u32 share_cnt;          /* ATA + 0x2c ATA share counter */
95         u32 reserved0[3];
96
97         /* FIFO registers */
98         u32 fifo_data;          /* ATA + 0x3c */
99         u8  fifo_status_frame;  /* ATA + 0x40 */
100         u8  fifo_status;        /* ATA + 0x41 */
101         u16 reserved7[1];
102         u8  fifo_control;       /* ATA + 0x44 */
103         u8  reserved8[5];
104         u16 fifo_alarm;         /* ATA + 0x4a */
105         u16 reserved9;
106         u16 fifo_rdp;           /* ATA + 0x4e */
107         u16 reserved10;
108         u16 fifo_wrp;           /* ATA + 0x52 */
109         u16 reserved11;
110         u16 fifo_lfrdp;         /* ATA + 0x56 */
111         u16 reserved12;
112         u16 fifo_lfwrp;         /* ATA + 0x5a */
113
114         /* Drive TaskFile registers */
115         u8  tf_control;         /* ATA + 0x5c TASKFILE Control/Alt Status */
116         u8  reserved13[3];
117         u16 tf_data;            /* ATA + 0x60 TASKFILE Data */
118         u16 reserved14;
119         u8  tf_features;        /* ATA + 0x64 TASKFILE Features/Error */
120         u8  reserved15[3];
121         u8  tf_sec_count;       /* ATA + 0x68 TASKFILE Sector Count */
122         u8  reserved16[3];
123         u8  tf_sec_num;         /* ATA + 0x6c TASKFILE Sector Number */
124         u8  reserved17[3];
125         u8  tf_cyl_low;         /* ATA + 0x70 TASKFILE Cylinder Low */
126         u8  reserved18[3];
127         u8  tf_cyl_high;        /* ATA + 0x74 TASKFILE Cylinder High */
128         u8  reserved19[3];
129         u8  tf_dev_head;        /* ATA + 0x78 TASKFILE Device/Head */
130         u8  reserved20[3];
131         u8  tf_command;         /* ATA + 0x7c TASKFILE Command/Status */
132         u8  dma_mode;           /* ATA + 0x7d ATA Host DMA Mode configuration */
133         u8  reserved21[2];
134 };
135
136
137 /* ======================================================================== */
138 /* Aux fns                                                                  */
139 /* ======================================================================== */
140
141
142 /* MPC52xx low level hw control */
143
144 static int
145 mpc52xx_ata_compute_pio_timings(struct mpc52xx_ata_priv *priv, int dev, int pio)
146 {
147         struct mpc52xx_ata_timings *timing = &priv->timings[dev];
148         unsigned int ipb_period = priv->ipb_period;
149         unsigned int t0, t1, t2_8, t2_16, t2i, t4, ta;
150
151         if ((pio<0) || (pio>4))
152                 return -EINVAL;
153
154         t0      = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_t0[pio]);
155         t1      = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_t1[pio]);
156         t2_8    = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_t2_8[pio]);
157         t2_16   = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_t2_16[pio]);
158         t2i     = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_t2i[pio]);
159         t4      = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_t4[pio]);
160         ta      = CALC_CLKCYC(ipb_period, 1000 * ataspec_ta[pio]);
161
162         timing->pio1 = (t0 << 24) | (t2_8 << 16) | (t2_16 << 8) | (t2i);
163         timing->pio2 = (t4 << 24) | (t1 << 16) | (ta << 8);
164
165         return 0;
166 }
167
168 static void
169 mpc52xx_ata_apply_timings(struct mpc52xx_ata_priv *priv, int device)
170 {
171         struct mpc52xx_ata __iomem *regs = priv->ata_regs;
172         struct mpc52xx_ata_timings *timing = &priv->timings[device];
173
174         out_be32(&regs->pio1,  timing->pio1);
175         out_be32(&regs->pio2,  timing->pio2);
176         out_be32(&regs->mdma1, 0);
177         out_be32(&regs->mdma2, 0);
178         out_be32(&regs->udma1, 0);
179         out_be32(&regs->udma2, 0);
180         out_be32(&regs->udma3, 0);
181         out_be32(&regs->udma4, 0);
182         out_be32(&regs->udma5, 0);
183
184         priv->csel = device;
185 }
186
187 static int
188 mpc52xx_ata_hw_init(struct mpc52xx_ata_priv *priv)
189 {
190         struct mpc52xx_ata __iomem *regs = priv->ata_regs;
191         int tslot;
192
193         /* Clear share_cnt (all sample code do this ...) */
194         out_be32(&regs->share_cnt, 0);
195
196         /* Configure and reset host */
197         out_be32(&regs->config,
198                         MPC52xx_ATA_HOSTCONF_IE |
199                         MPC52xx_ATA_HOSTCONF_IORDY |
200                         MPC52xx_ATA_HOSTCONF_SMR |
201                         MPC52xx_ATA_HOSTCONF_FR);
202
203         udelay(10);
204
205         out_be32(&regs->config,
206                         MPC52xx_ATA_HOSTCONF_IE |
207                         MPC52xx_ATA_HOSTCONF_IORDY);
208
209         /* Set the time slot to 1us */
210         tslot = CALC_CLKCYC(priv->ipb_period, 1000000);
211         out_be32(&regs->share_cnt, tslot << 16 );
212
213         /* Init timings to PIO0 */
214         memset(priv->timings, 0x00, 2*sizeof(struct mpc52xx_ata_timings));
215
216         mpc52xx_ata_compute_pio_timings(priv, 0, 0);
217         mpc52xx_ata_compute_pio_timings(priv, 1, 0);
218
219         mpc52xx_ata_apply_timings(priv, 0);
220
221         return 0;
222 }
223
224
225 /* ======================================================================== */
226 /* libata driver                                                            */
227 /* ======================================================================== */
228
229 static void
230 mpc52xx_ata_set_piomode(struct ata_port *ap, struct ata_device *adev)
231 {
232         struct mpc52xx_ata_priv *priv = ap->host->private_data;
233         int pio, rv;
234
235         pio = adev->pio_mode - XFER_PIO_0;
236
237         rv = mpc52xx_ata_compute_pio_timings(priv, adev->devno, pio);
238
239         if (rv) {
240                 printk(KERN_ERR DRV_NAME
241                         ": Trying to select invalid PIO mode %d\n", pio);
242                 return;
243         }
244
245         mpc52xx_ata_apply_timings(priv, adev->devno);
246 }
247 static void
248 mpc52xx_ata_dev_select(struct ata_port *ap, unsigned int device)
249 {
250         struct mpc52xx_ata_priv *priv = ap->host->private_data;
251
252         if (device != priv->csel)
253                 mpc52xx_ata_apply_timings(priv, device);
254
255         ata_std_dev_select(ap,device);
256 }
257
258 static void
259 mpc52xx_ata_error_handler(struct ata_port *ap)
260 {
261         ata_bmdma_drive_eh(ap, ata_std_prereset, ata_std_softreset, NULL,
262                         ata_std_postreset);
263 }
264
265
266
267 static struct scsi_host_template mpc52xx_ata_sht = {
268         .module                 = THIS_MODULE,
269         .name                   = DRV_NAME,
270         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
271         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
272         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
273         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
274         .sg_tablesize           = LIBATA_MAX_PRD,
275         .max_sectors            = ATA_MAX_SECTORS,
276         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
277         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
278         .use_clustering         = ATA_SHT_USE_CLUSTERING,
279         .proc_name              = DRV_NAME,
280         .dma_boundary           = ATA_DMA_BOUNDARY,
281         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
282         .bios_param             = ata_std_bios_param,
283 };
284
285 static struct ata_port_operations mpc52xx_ata_port_ops = {
286         .set_piomode            = mpc52xx_ata_set_piomode,
287         .dev_select             = mpc52xx_ata_dev_select,
288         .tf_load                = ata_tf_load,
289         .tf_read                = ata_tf_read,
290         .check_status           = ata_check_status,
291         .exec_command           = ata_exec_command,
292         .freeze                 = ata_bmdma_freeze,
293         .thaw                   = ata_bmdma_thaw,
294         .error_handler          = mpc52xx_ata_error_handler,
295         .cable_detect           = ata_cable_40wire,
296         .qc_prep                = ata_qc_prep,
297         .qc_issue               = ata_qc_issue_prot,
298         .data_xfer              = ata_data_xfer,
299         .irq_clear              = ata_bmdma_irq_clear,
300         .irq_on                 = ata_irq_on,
301         .port_start             = ata_port_start,
302 };
303
304 static int __devinit
305 mpc52xx_ata_init_one(struct device *dev, struct mpc52xx_ata_priv *priv,
306                      unsigned long raw_ata_regs)
307 {
308         struct ata_host *host;
309         struct ata_port *ap;
310         struct ata_ioports *aio;
311
312         host = ata_host_alloc(dev, 1);
313         if (!host)
314                 return -ENOMEM;
315
316         ap = host->ports[0];
317         ap->flags               |= ATA_FLAG_SLAVE_POSS;
318         ap->pio_mask            = 0x1f; /* Up to PIO4 */
319         ap->mwdma_mask          = 0x00; /* No MWDMA   */
320         ap->udma_mask           = 0x00; /* No UDMA    */
321         ap->ops                 = &mpc52xx_ata_port_ops;
322         host->private_data      = priv;
323
324         aio = &ap->ioaddr;
325         aio->cmd_addr           = NULL; /* Don't have a classic reg block */
326         aio->altstatus_addr     = &priv->ata_regs->tf_control;
327         aio->ctl_addr           = &priv->ata_regs->tf_control;
328         aio->data_addr          = &priv->ata_regs->tf_data;
329         aio->error_addr         = &priv->ata_regs->tf_features;
330         aio->feature_addr       = &priv->ata_regs->tf_features;
331         aio->nsect_addr         = &priv->ata_regs->tf_sec_count;
332         aio->lbal_addr          = &priv->ata_regs->tf_sec_num;
333         aio->lbam_addr          = &priv->ata_regs->tf_cyl_low;
334         aio->lbah_addr          = &priv->ata_regs->tf_cyl_high;
335         aio->device_addr        = &priv->ata_regs->tf_dev_head;
336         aio->status_addr        = &priv->ata_regs->tf_command;
337         aio->command_addr       = &priv->ata_regs->tf_command;
338
339         ata_port_desc(ap, "ata_regs 0x%lx", raw_ata_regs);
340
341         /* activate host */
342         return ata_host_activate(host, priv->ata_irq, ata_interrupt, 0,
343                                  &mpc52xx_ata_sht);
344 }
345
346 static struct mpc52xx_ata_priv *
347 mpc52xx_ata_remove_one(struct device *dev)
348 {
349         struct ata_host *host = dev_get_drvdata(dev);
350         struct mpc52xx_ata_priv *priv = host->private_data;
351
352         ata_host_detach(host);
353
354         return priv;
355 }
356
357
358 /* ======================================================================== */
359 /* OF Platform driver                                                       */
360 /* ======================================================================== */
361
362 static int __devinit
363 mpc52xx_ata_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
364 {
365         unsigned int ipb_freq;
366         struct resource res_mem;
367         int ata_irq = NO_IRQ;
368         struct mpc52xx_ata __iomem *ata_regs;
369         struct mpc52xx_ata_priv *priv;
370         int rv;
371
372         /* Get ipb frequency */
373         ipb_freq = mpc52xx_find_ipb_freq(op->node);
374         if (!ipb_freq) {
375                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
376                         "Unable to find IPB Bus frequency\n" );
377                 return -ENODEV;
378         }
379
380         /* Get IRQ and register */
381         rv = of_address_to_resource(op->node, 0, &res_mem);
382         if (rv) {
383                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
384                         "Error while parsing device node resource\n" );
385                 return rv;
386         }
387
388         ata_irq = irq_of_parse_and_map(op->node, 0);
389         if (ata_irq == NO_IRQ) {
390                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
391                         "Error while mapping the irq\n");
392                 return -EINVAL;
393         }
394
395         /* Request mem region */
396         if (!devm_request_mem_region(&op->dev, res_mem.start,
397                                      sizeof(struct mpc52xx_ata), DRV_NAME)) {
398                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
399                         "Error while requesting mem region\n");
400                 rv = -EBUSY;
401                 goto err;
402         }
403
404         /* Remap registers */
405         ata_regs = devm_ioremap(&op->dev, res_mem.start,
406                                 sizeof(struct mpc52xx_ata));
407         if (!ata_regs) {
408                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
409                         "Error while mapping register set\n");
410                 rv = -ENOMEM;
411                 goto err;
412         }
413
414         /* Prepare our private structure */
415         priv = devm_kzalloc(&op->dev, sizeof(struct mpc52xx_ata_priv),
416                             GFP_ATOMIC);
417         if (!priv) {
418                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
419                         "Error while allocating private structure\n");
420                 rv = -ENOMEM;
421                 goto err;
422         }
423
424         priv->ipb_period = 1000000000 / (ipb_freq / 1000);
425         priv->ata_regs = ata_regs;
426         priv->ata_irq = ata_irq;
427         priv->csel = -1;
428
429         /* Init the hw */
430         rv = mpc52xx_ata_hw_init(priv);
431         if (rv) {
432                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": Error during HW init\n");
433                 goto err;
434         }
435
436         /* Register ourselves to libata */
437         rv = mpc52xx_ata_init_one(&op->dev, priv, res_mem.start);
438         if (rv) {
439                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": "
440                         "Error while registering to ATA layer\n");
441                 return rv;
442         }
443
444         /* Done */
445         return 0;
446
447         /* Error path */
448 err:
449         irq_dispose_mapping(ata_irq);
450         return rv;
451 }
452
453 static int
454 mpc52xx_ata_remove(struct of_device *op)
455 {
456         struct mpc52xx_ata_priv *priv;
457
458         priv = mpc52xx_ata_remove_one(&op->dev);
459         irq_dispose_mapping(priv->ata_irq);
460
461         return 0;
462 }
463
464
465 #ifdef CONFIG_PM
466
467 static int
468 mpc52xx_ata_suspend(struct of_device *op, pm_message_t state)
469 {
470         struct ata_host *host = dev_get_drvdata(&op->dev);
471
472         return ata_host_suspend(host, state);
473 }
474
475 static int
476 mpc52xx_ata_resume(struct of_device *op)
477 {
478         struct ata_host *host = dev_get_drvdata(&op->dev);
479         struct mpc52xx_ata_priv *priv = host->private_data;
480         int rv;
481
482         rv = mpc52xx_ata_hw_init(priv);
483         if (rv) {
484                 printk(KERN_ERR DRV_NAME ": Error during HW init\n");
485                 return rv;
486         }
487
488         ata_host_resume(host);
489
490         return 0;
491 }
492
493 #endif
494
495
496 static struct of_device_id mpc52xx_ata_of_match[] = {
497         {
498                 .type           = "ata",
499                 .compatible     = "mpc5200-ata",
500         },
501         {},
502 };
503
504
505 static struct of_platform_driver mpc52xx_ata_of_platform_driver = {
506         .owner          = THIS_MODULE,
507         .name           = DRV_NAME,
508         .match_table    = mpc52xx_ata_of_match,
509         .probe          = mpc52xx_ata_probe,
510         .remove         = mpc52xx_ata_remove,
511 #ifdef CONFIG_PM
512         .suspend        = mpc52xx_ata_suspend,
513         .resume         = mpc52xx_ata_resume,
514 #endif
515         .driver         = {
516                 .name   = DRV_NAME,
517                 .owner  = THIS_MODULE,
518         },
519 };
520
521
522 /* ======================================================================== */
523 /* Module                                                                   */
524 /* ======================================================================== */
525
526 static int __init
527 mpc52xx_ata_init(void)
528 {
529         printk(KERN_INFO "ata: MPC52xx IDE/ATA libata driver\n");
530         return of_register_platform_driver(&mpc52xx_ata_of_platform_driver);
531 }
532
533 static void __exit
534 mpc52xx_ata_exit(void)
535 {
536         of_unregister_platform_driver(&mpc52xx_ata_of_platform_driver);
537 }
538
539 module_init(mpc52xx_ata_init);
540 module_exit(mpc52xx_ata_exit);
541
542 MODULE_AUTHOR("Sylvain Munaut <tnt@246tNt.com>");
543 MODULE_DESCRIPTION("Freescale MPC52xx IDE/ATA libata driver");
544 MODULE_LICENSE("GPL");
545 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mpc52xx_ata_of_match);
546 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
547