[PATCH] switch xyspace
[linux-2.6.git] / drivers / block / xsysace.c
1 /*
2  * Xilinx SystemACE device driver
3  *
4  * Copyright 2007 Secret Lab Technologies Ltd.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
8  * by the Free Software Foundation.
9  */
10
11 /*
12  * The SystemACE chip is designed to configure FPGAs by loading an FPGA
13  * bitstream from a file on a CF card and squirting it into FPGAs connected
14  * to the SystemACE JTAG chain.  It also has the advantage of providing an
15  * MPU interface which can be used to control the FPGA configuration process
16  * and to use the attached CF card for general purpose storage.
17  *
18  * This driver is a block device driver for the SystemACE.
19  *
20  * Initialization:
21  *    The driver registers itself as a platform_device driver at module
22  *    load time.  The platform bus will take care of calling the
23  *    ace_probe() method for all SystemACE instances in the system.  Any
24  *    number of SystemACE instances are supported.  ace_probe() calls
25  *    ace_setup() which initialized all data structures, reads the CF
26  *    id structure and registers the device.
27  *
28  * Processing:
29  *    Just about all of the heavy lifting in this driver is performed by
30  *    a Finite State Machine (FSM).  The driver needs to wait on a number
31  *    of events; some raised by interrupts, some which need to be polled
32  *    for.  Describing all of the behaviour in a FSM seems to be the
33  *    easiest way to keep the complexity low and make it easy to
34  *    understand what the driver is doing.  If the block ops or the
35  *    request function need to interact with the hardware, then they
36  *    simply need to flag the request and kick of FSM processing.
37  *
38  *    The FSM itself is atomic-safe code which can be run from any
39  *    context.  The general process flow is:
40  *    1. obtain the ace->lock spinlock.
41  *    2. loop on ace_fsm_dostate() until the ace->fsm_continue flag is
42  *       cleared.
43  *    3. release the lock.
44  *
45  *    Individual states do not sleep in any way.  If a condition needs to
46  *    be waited for then the state much clear the fsm_continue flag and
47  *    either schedule the FSM to be run again at a later time, or expect
48  *    an interrupt to call the FSM when the desired condition is met.
49  *
50  *    In normal operation, the FSM is processed at interrupt context
51  *    either when the driver's tasklet is scheduled, or when an irq is
52  *    raised by the hardware.  The tasklet can be scheduled at any time.
53  *    The request method in particular schedules the tasklet when a new
54  *    request has been indicated by the block layer.  Once started, the
55  *    FSM proceeds as far as it can processing the request until it
56  *    needs on a hardware event.  At this point, it must yield execution.
57  *
58  *    A state has two options when yielding execution:
59  *    1. ace_fsm_yield()
60  *       - Call if need to poll for event.
61  *       - clears the fsm_continue flag to exit the processing loop
62  *       - reschedules the tasklet to run again as soon as possible
63  *    2. ace_fsm_yieldirq()
64  *       - Call if an irq is expected from the HW
65  *       - clears the fsm_continue flag to exit the processing loop
66  *       - does not reschedule the tasklet so the FSM will not be processed
67  *         again until an irq is received.
68  *    After calling a yield function, the state must return control back
69  *    to the FSM main loop.
70  *
71  *    Additionally, the driver maintains a kernel timer which can process
72  *    the FSM.  If the FSM gets stalled, typically due to a missed
73  *    interrupt, then the kernel timer will expire and the driver can
74  *    continue where it left off.
75  *
76  * To Do:
77  *    - Add FPGA configuration control interface.
78  *    - Request major number from lanana
79  */
80
81 #undef DEBUG
82
83 #include <linux/module.h>
84 #include <linux/ctype.h>
85 #include <linux/init.h>
86 #include <linux/interrupt.h>
87 #include <linux/errno.h>
88 #include <linux/kernel.h>
89 #include <linux/delay.h>
90 #include <linux/slab.h>
91 #include <linux/blkdev.h>
92 #include <linux/hdreg.h>
93 #include <linux/platform_device.h>
94 #if defined(CONFIG_OF)
95 #include <linux/of_device.h>
96 #include <linux/of_platform.h>
97 #endif
98
99 MODULE_AUTHOR("Grant Likely <grant.likely@secretlab.ca>");
100 MODULE_DESCRIPTION("Xilinx SystemACE device driver");
101 MODULE_LICENSE("GPL");
102
103 /* SystemACE register definitions */
104 #define ACE_BUSMODE (0x00)
105
106 #define ACE_STATUS (0x04)
107 #define ACE_STATUS_CFGLOCK      (0x00000001)
108 #define ACE_STATUS_MPULOCK      (0x00000002)
109 #define ACE_STATUS_CFGERROR     (0x00000004)    /* config controller error */
110 #define ACE_STATUS_CFCERROR     (0x00000008)    /* CF controller error */
111 #define ACE_STATUS_CFDETECT     (0x00000010)
112 #define ACE_STATUS_DATABUFRDY   (0x00000020)
113 #define ACE_STATUS_DATABUFMODE  (0x00000040)
114 #define ACE_STATUS_CFGDONE      (0x00000080)
115 #define ACE_STATUS_RDYFORCFCMD  (0x00000100)
116 #define ACE_STATUS_CFGMODEPIN   (0x00000200)
117 #define ACE_STATUS_CFGADDR_MASK (0x0000e000)
118 #define ACE_STATUS_CFBSY        (0x00020000)
119 #define ACE_STATUS_CFRDY        (0x00040000)
120 #define ACE_STATUS_CFDWF        (0x00080000)
121 #define ACE_STATUS_CFDSC        (0x00100000)
122 #define ACE_STATUS_CFDRQ        (0x00200000)
123 #define ACE_STATUS_CFCORR       (0x00400000)
124 #define ACE_STATUS_CFERR        (0x00800000)
125
126 #define ACE_ERROR (0x08)
127 #define ACE_CFGLBA (0x0c)
128 #define ACE_MPULBA (0x10)
129
130 #define ACE_SECCNTCMD (0x14)
131 #define ACE_SECCNTCMD_RESET      (0x0100)
132 #define ACE_SECCNTCMD_IDENTIFY   (0x0200)
133 #define ACE_SECCNTCMD_READ_DATA  (0x0300)
134 #define ACE_SECCNTCMD_WRITE_DATA (0x0400)
135 #define ACE_SECCNTCMD_ABORT      (0x0600)
136
137 #define ACE_VERSION (0x16)
138 #define ACE_VERSION_REVISION_MASK (0x00FF)
139 #define ACE_VERSION_MINOR_MASK    (0x0F00)
140 #define ACE_VERSION_MAJOR_MASK    (0xF000)
141
142 #define ACE_CTRL (0x18)
143 #define ACE_CTRL_FORCELOCKREQ   (0x0001)
144 #define ACE_CTRL_LOCKREQ        (0x0002)
145 #define ACE_CTRL_FORCECFGADDR   (0x0004)
146 #define ACE_CTRL_FORCECFGMODE   (0x0008)
147 #define ACE_CTRL_CFGMODE        (0x0010)
148 #define ACE_CTRL_CFGSTART       (0x0020)
149 #define ACE_CTRL_CFGSEL         (0x0040)
150 #define ACE_CTRL_CFGRESET       (0x0080)
151 #define ACE_CTRL_DATABUFRDYIRQ  (0x0100)
152 #define ACE_CTRL_ERRORIRQ       (0x0200)
153 #define ACE_CTRL_CFGDONEIRQ     (0x0400)
154 #define ACE_CTRL_RESETIRQ       (0x0800)
155 #define ACE_CTRL_CFGPROG        (0x1000)
156 #define ACE_CTRL_CFGADDR_MASK   (0xe000)
157
158 #define ACE_FATSTAT (0x1c)
159
160 #define ACE_NUM_MINORS 16
161 #define ACE_SECTOR_SIZE (512)
162 #define ACE_FIFO_SIZE (32)
163 #define ACE_BUF_PER_SECTOR (ACE_SECTOR_SIZE / ACE_FIFO_SIZE)
164
165 #define ACE_BUS_WIDTH_8  0
166 #define ACE_BUS_WIDTH_16 1
167
168 struct ace_reg_ops;
169
170 struct ace_device {
171         /* driver state data */
172         int id;
173         int media_change;
174         int users;
175         struct list_head list;
176
177         /* finite state machine data */
178         struct tasklet_struct fsm_tasklet;
179         uint fsm_task;          /* Current activity (ACE_TASK_*) */
180         uint fsm_state;         /* Current state (ACE_FSM_STATE_*) */
181         uint fsm_continue_flag; /* cleared to exit FSM mainloop */
182         uint fsm_iter_num;
183         struct timer_list stall_timer;
184
185         /* Transfer state/result, use for both id and block request */
186         struct request *req;    /* request being processed */
187         void *data_ptr;         /* pointer to I/O buffer */
188         int data_count;         /* number of buffers remaining */
189         int data_result;        /* Result of transfer; 0 := success */
190
191         int id_req_count;       /* count of id requests */
192         int id_result;
193         struct completion id_completion;        /* used when id req finishes */
194         int in_irq;
195
196         /* Details of hardware device */
197         unsigned long physaddr;
198         void __iomem *baseaddr;
199         int irq;
200         int bus_width;          /* 0 := 8 bit; 1 := 16 bit */
201         struct ace_reg_ops *reg_ops;
202         int lock_count;
203
204         /* Block device data structures */
205         spinlock_t lock;
206         struct device *dev;
207         struct request_queue *queue;
208         struct gendisk *gd;
209
210         /* Inserted CF card parameters */
211         struct hd_driveid cf_id;
212 };
213
214 static int ace_major;
215
216 /* ---------------------------------------------------------------------
217  * Low level register access
218  */
219
220 struct ace_reg_ops {
221         u16(*in) (struct ace_device * ace, int reg);
222         void (*out) (struct ace_device * ace, int reg, u16 val);
223         void (*datain) (struct ace_device * ace);
224         void (*dataout) (struct ace_device * ace);
225 };
226
227 /* 8 Bit bus width */
228 static u16 ace_in_8(struct ace_device *ace, int reg)
229 {
230         void __iomem *r = ace->baseaddr + reg;
231         return in_8(r) | (in_8(r + 1) << 8);
232 }
233
234 static void ace_out_8(struct ace_device *ace, int reg, u16 val)
235 {
236         void __iomem *r = ace->baseaddr + reg;
237         out_8(r, val);
238         out_8(r + 1, val >> 8);
239 }
240
241 static void ace_datain_8(struct ace_device *ace)
242 {
243         void __iomem *r = ace->baseaddr + 0x40;
244         u8 *dst = ace->data_ptr;
245         int i = ACE_FIFO_SIZE;
246         while (i--)
247                 *dst++ = in_8(r++);
248         ace->data_ptr = dst;
249 }
250
251 static void ace_dataout_8(struct ace_device *ace)
252 {
253         void __iomem *r = ace->baseaddr + 0x40;
254         u8 *src = ace->data_ptr;
255         int i = ACE_FIFO_SIZE;
256         while (i--)
257                 out_8(r++, *src++);
258         ace->data_ptr = src;
259 }
260
261 static struct ace_reg_ops ace_reg_8_ops = {
262         .in = ace_in_8,
263         .out = ace_out_8,
264         .datain = ace_datain_8,
265         .dataout = ace_dataout_8,
266 };
267
268 /* 16 bit big endian bus attachment */
269 static u16 ace_in_be16(struct ace_device *ace, int reg)
270 {
271         return in_be16(ace->baseaddr + reg);
272 }
273
274 static void ace_out_be16(struct ace_device *ace, int reg, u16 val)
275 {
276         out_be16(ace->baseaddr + reg, val);
277 }
278
279 static void ace_datain_be16(struct ace_device *ace)
280 {
281         int i = ACE_FIFO_SIZE / 2;
282         u16 *dst = ace->data_ptr;
283         while (i--)
284                 *dst++ = in_le16(ace->baseaddr + 0x40);
285         ace->data_ptr = dst;
286 }
287
288 static void ace_dataout_be16(struct ace_device *ace)
289 {
290         int i = ACE_FIFO_SIZE / 2;
291         u16 *src = ace->data_ptr;
292         while (i--)
293                 out_le16(ace->baseaddr + 0x40, *src++);
294         ace->data_ptr = src;
295 }
296
297 /* 16 bit little endian bus attachment */
298 static u16 ace_in_le16(struct ace_device *ace, int reg)
299 {
300         return in_le16(ace->baseaddr + reg);
301 }
302
303 static void ace_out_le16(struct ace_device *ace, int reg, u16 val)
304 {
305         out_le16(ace->baseaddr + reg, val);
306 }
307
308 static void ace_datain_le16(struct ace_device *ace)
309 {
310         int i = ACE_FIFO_SIZE / 2;
311         u16 *dst = ace->data_ptr;
312         while (i--)
313                 *dst++ = in_be16(ace->baseaddr + 0x40);
314         ace->data_ptr = dst;
315 }
316
317 static void ace_dataout_le16(struct ace_device *ace)
318 {
319         int i = ACE_FIFO_SIZE / 2;
320         u16 *src = ace->data_ptr;
321         while (i--)
322                 out_be16(ace->baseaddr + 0x40, *src++);
323         ace->data_ptr = src;
324 }
325
326 static struct ace_reg_ops ace_reg_be16_ops = {
327         .in = ace_in_be16,
328         .out = ace_out_be16,
329         .datain = ace_datain_be16,
330         .dataout = ace_dataout_be16,
331 };
332
333 static struct ace_reg_ops ace_reg_le16_ops = {
334         .in = ace_in_le16,
335         .out = ace_out_le16,
336         .datain = ace_datain_le16,
337         .dataout = ace_dataout_le16,
338 };
339
340 static inline u16 ace_in(struct ace_device *ace, int reg)
341 {
342         return ace->reg_ops->in(ace, reg);
343 }
344
345 static inline u32 ace_in32(struct ace_device *ace, int reg)
346 {
347         return ace_in(ace, reg) | (ace_in(ace, reg + 2) << 16);
348 }
349
350 static inline void ace_out(struct ace_device *ace, int reg, u16 val)
351 {
352         ace->reg_ops->out(ace, reg, val);
353 }
354
355 static inline void ace_out32(struct ace_device *ace, int reg, u32 val)
356 {
357         ace_out(ace, reg, val);
358         ace_out(ace, reg + 2, val >> 16);
359 }
360
361 /* ---------------------------------------------------------------------
362  * Debug support functions
363  */
364
365 #if defined(DEBUG)
366 static void ace_dump_mem(void *base, int len)
367 {
368         const char *ptr = base;
369         int i, j;
370
371         for (i = 0; i < len; i += 16) {
372                 printk(KERN_INFO "%.8x:", i);
373                 for (j = 0; j < 16; j++) {
374                         if (!(j % 4))
375                                 printk(" ");
376                         printk("%.2x", ptr[i + j]);
377                 }
378                 printk(" ");
379                 for (j = 0; j < 16; j++)
380                         printk("%c", isprint(ptr[i + j]) ? ptr[i + j] : '.');
381                 printk("\n");
382         }
383 }
384 #else
385 static inline void ace_dump_mem(void *base, int len)
386 {
387 }
388 #endif
389
390 static void ace_dump_regs(struct ace_device *ace)
391 {
392         dev_info(ace->dev, "    ctrl:  %.8x  seccnt/cmd: %.4x      ver:%.4x\n"
393                  KERN_INFO "    status:%.8x  mpu_lba:%.8x  busmode:%4x\n"
394                  KERN_INFO "    error: %.8x  cfg_lba:%.8x  fatstat:%.4x\n",
395                  ace_in32(ace, ACE_CTRL),
396                  ace_in(ace, ACE_SECCNTCMD),
397                  ace_in(ace, ACE_VERSION),
398                  ace_in32(ace, ACE_STATUS),
399                  ace_in32(ace, ACE_MPULBA),
400                  ace_in(ace, ACE_BUSMODE),
401                  ace_in32(ace, ACE_ERROR),
402                  ace_in32(ace, ACE_CFGLBA), ace_in(ace, ACE_FATSTAT));
403 }
404
405 void ace_fix_driveid(struct hd_driveid *id)
406 {
407 #if defined(__BIG_ENDIAN)
408         u16 *buf = (void *)id;
409         int i;
410
411         /* All half words have wrong byte order; swap the bytes */
412         for (i = 0; i < sizeof(struct hd_driveid); i += 2, buf++)
413                 *buf = le16_to_cpu(*buf);
414
415         /* Some of the data values are 32bit; swap the half words  */
416         id->lba_capacity = ((id->lba_capacity >> 16) & 0x0000FFFF) |
417             ((id->lba_capacity << 16) & 0xFFFF0000);
418         id->spg = ((id->spg >> 16) & 0x0000FFFF) |
419             ((id->spg << 16) & 0xFFFF0000);
420 #endif
421 }
422
423 /* ---------------------------------------------------------------------
424  * Finite State Machine (FSM) implementation
425  */
426
427 /* FSM tasks; used to direct state transitions */
428 #define ACE_TASK_IDLE      0
429 #define ACE_TASK_IDENTIFY  1
430 #define ACE_TASK_READ      2
431 #define ACE_TASK_WRITE     3
432 #define ACE_FSM_NUM_TASKS  4
433
434 /* FSM state definitions */
435 #define ACE_FSM_STATE_IDLE               0
436 #define ACE_FSM_STATE_REQ_LOCK           1
437 #define ACE_FSM_STATE_WAIT_LOCK          2
438 #define ACE_FSM_STATE_WAIT_CFREADY       3
439 #define ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_PREPARE   4
440 #define ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_TRANSFER  5
441 #define ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_COMPLETE  6
442 #define ACE_FSM_STATE_REQ_PREPARE        7
443 #define ACE_FSM_STATE_REQ_TRANSFER       8
444 #define ACE_FSM_STATE_REQ_COMPLETE       9
445 #define ACE_FSM_STATE_ERROR             10
446 #define ACE_FSM_NUM_STATES              11
447
448 /* Set flag to exit FSM loop and reschedule tasklet */
449 static inline void ace_fsm_yield(struct ace_device *ace)
450 {
451         dev_dbg(ace->dev, "ace_fsm_yield()\n");
452         tasklet_schedule(&ace->fsm_tasklet);
453         ace->fsm_continue_flag = 0;
454 }
455
456 /* Set flag to exit FSM loop and wait for IRQ to reschedule tasklet */
457 static inline void ace_fsm_yieldirq(struct ace_device *ace)
458 {
459         dev_dbg(ace->dev, "ace_fsm_yieldirq()\n");
460
461         if (ace->irq == NO_IRQ)
462                 /* No IRQ assigned, so need to poll */
463                 tasklet_schedule(&ace->fsm_tasklet);
464         ace->fsm_continue_flag = 0;
465 }
466
467 /* Get the next read/write request; ending requests that we don't handle */
468 struct request *ace_get_next_request(struct request_queue * q)
469 {
470         struct request *req;
471
472         while ((req = elv_next_request(q)) != NULL) {
473                 if (blk_fs_request(req))
474                         break;
475                 end_request(req, 0);
476         }
477         return req;
478 }
479
480 static void ace_fsm_dostate(struct ace_device *ace)
481 {
482         struct request *req;
483         u32 status;
484         u16 val;
485         int count;
486
487 #if defined(DEBUG)
488         dev_dbg(ace->dev, "fsm_state=%i, id_req_count=%i\n",
489                 ace->fsm_state, ace->id_req_count);
490 #endif
491
492         switch (ace->fsm_state) {
493         case ACE_FSM_STATE_IDLE:
494                 /* See if there is anything to do */
495                 if (ace->id_req_count || ace_get_next_request(ace->queue)) {
496                         ace->fsm_iter_num++;
497                         ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_REQ_LOCK;
498                         mod_timer(&ace->stall_timer, jiffies + HZ);
499                         if (!timer_pending(&ace->stall_timer))
500                                 add_timer(&ace->stall_timer);
501                         break;
502                 }
503                 del_timer(&ace->stall_timer);
504                 ace->fsm_continue_flag = 0;
505                 break;
506
507         case ACE_FSM_STATE_REQ_LOCK:
508                 if (ace_in(ace, ACE_STATUS) & ACE_STATUS_MPULOCK) {
509                         /* Already have the lock, jump to next state */
510                         ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_WAIT_CFREADY;
511                         break;
512                 }
513
514                 /* Request the lock */
515                 val = ace_in(ace, ACE_CTRL);
516                 ace_out(ace, ACE_CTRL, val | ACE_CTRL_LOCKREQ);
517                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_WAIT_LOCK;
518                 break;
519
520         case ACE_FSM_STATE_WAIT_LOCK:
521                 if (ace_in(ace, ACE_STATUS) & ACE_STATUS_MPULOCK) {
522                         /* got the lock; move to next state */
523                         ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_WAIT_CFREADY;
524                         break;
525                 }
526
527                 /* wait a bit for the lock */
528                 ace_fsm_yield(ace);
529                 break;
530
531         case ACE_FSM_STATE_WAIT_CFREADY:
532                 status = ace_in32(ace, ACE_STATUS);
533                 if (!(status & ACE_STATUS_RDYFORCFCMD) ||
534                     (status & ACE_STATUS_CFBSY)) {
535                         /* CF card isn't ready; it needs to be polled */
536                         ace_fsm_yield(ace);
537                         break;
538                 }
539
540                 /* Device is ready for command; determine what to do next */
541                 if (ace->id_req_count)
542                         ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_PREPARE;
543                 else
544                         ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_REQ_PREPARE;
545                 break;
546
547         case ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_PREPARE:
548                 /* Send identify command */
549                 ace->fsm_task = ACE_TASK_IDENTIFY;
550                 ace->data_ptr = &ace->cf_id;
551                 ace->data_count = ACE_BUF_PER_SECTOR;
552                 ace_out(ace, ACE_SECCNTCMD, ACE_SECCNTCMD_IDENTIFY);
553
554                 /* As per datasheet, put config controller in reset */
555                 val = ace_in(ace, ACE_CTRL);
556                 ace_out(ace, ACE_CTRL, val | ACE_CTRL_CFGRESET);
557
558                 /* irq handler takes over from this point; wait for the
559                  * transfer to complete */
560                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_TRANSFER;
561                 ace_fsm_yieldirq(ace);
562                 break;
563
564         case ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_TRANSFER:
565                 /* Check that the sysace is ready to receive data */
566                 status = ace_in32(ace, ACE_STATUS);
567                 if (status & ACE_STATUS_CFBSY) {
568                         dev_dbg(ace->dev, "CFBSY set; t=%i iter=%i dc=%i\n",
569                                 ace->fsm_task, ace->fsm_iter_num,
570                                 ace->data_count);
571                         ace_fsm_yield(ace);
572                         break;
573                 }
574                 if (!(status & ACE_STATUS_DATABUFRDY)) {
575                         ace_fsm_yield(ace);
576                         break;
577                 }
578
579                 /* Transfer the next buffer */
580                 ace->reg_ops->datain(ace);
581                 ace->data_count--;
582
583                 /* If there are still buffers to be transfers; jump out here */
584                 if (ace->data_count != 0) {
585                         ace_fsm_yieldirq(ace);
586                         break;
587                 }
588
589                 /* transfer finished; kick state machine */
590                 dev_dbg(ace->dev, "identify finished\n");
591                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_COMPLETE;
592                 break;
593
594         case ACE_FSM_STATE_IDENTIFY_COMPLETE:
595                 ace_fix_driveid(&ace->cf_id);
596                 ace_dump_mem(&ace->cf_id, 512); /* Debug: Dump out disk ID */
597
598                 if (ace->data_result) {
599                         /* Error occured, disable the disk */
600                         ace->media_change = 1;
601                         set_capacity(ace->gd, 0);
602                         dev_err(ace->dev, "error fetching CF id (%i)\n",
603                                 ace->data_result);
604                 } else {
605                         ace->media_change = 0;
606
607                         /* Record disk parameters */
608                         set_capacity(ace->gd, ace->cf_id.lba_capacity);
609                         dev_info(ace->dev, "capacity: %i sectors\n",
610                                  ace->cf_id.lba_capacity);
611                 }
612
613                 /* We're done, drop to IDLE state and notify waiters */
614                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDLE;
615                 ace->id_result = ace->data_result;
616                 while (ace->id_req_count) {
617                         complete(&ace->id_completion);
618                         ace->id_req_count--;
619                 }
620                 break;
621
622         case ACE_FSM_STATE_REQ_PREPARE:
623                 req = ace_get_next_request(ace->queue);
624                 if (!req) {
625                         ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDLE;
626                         break;
627                 }
628
629                 /* Okay, it's a data request, set it up for transfer */
630                 dev_dbg(ace->dev,
631                         "request: sec=%lx hcnt=%lx, ccnt=%x, dir=%i\n",
632                         req->sector, req->hard_nr_sectors,
633                         req->current_nr_sectors, rq_data_dir(req));
634
635                 ace->req = req;
636                 ace->data_ptr = req->buffer;
637                 ace->data_count = req->current_nr_sectors * ACE_BUF_PER_SECTOR;
638                 ace_out32(ace, ACE_MPULBA, req->sector & 0x0FFFFFFF);
639
640                 count = req->hard_nr_sectors;
641                 if (rq_data_dir(req)) {
642                         /* Kick off write request */
643                         dev_dbg(ace->dev, "write data\n");
644                         ace->fsm_task = ACE_TASK_WRITE;
645                         ace_out(ace, ACE_SECCNTCMD,
646                                 count | ACE_SECCNTCMD_WRITE_DATA);
647                 } else {
648                         /* Kick off read request */
649                         dev_dbg(ace->dev, "read data\n");
650                         ace->fsm_task = ACE_TASK_READ;
651                         ace_out(ace, ACE_SECCNTCMD,
652                                 count | ACE_SECCNTCMD_READ_DATA);
653                 }
654
655                 /* As per datasheet, put config controller in reset */
656                 val = ace_in(ace, ACE_CTRL);
657                 ace_out(ace, ACE_CTRL, val | ACE_CTRL_CFGRESET);
658
659                 /* Move to the transfer state.  The systemace will raise
660                  * an interrupt once there is something to do
661                  */
662                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_REQ_TRANSFER;
663                 if (ace->fsm_task == ACE_TASK_READ)
664                         ace_fsm_yieldirq(ace);  /* wait for data ready */
665                 break;
666
667         case ACE_FSM_STATE_REQ_TRANSFER:
668                 /* Check that the sysace is ready to receive data */
669                 status = ace_in32(ace, ACE_STATUS);
670                 if (status & ACE_STATUS_CFBSY) {
671                         dev_dbg(ace->dev,
672                                 "CFBSY set; t=%i iter=%i c=%i dc=%i irq=%i\n",
673                                 ace->fsm_task, ace->fsm_iter_num,
674                                 ace->req->current_nr_sectors * 16,
675                                 ace->data_count, ace->in_irq);
676                         ace_fsm_yield(ace);     /* need to poll CFBSY bit */
677                         break;
678                 }
679                 if (!(status & ACE_STATUS_DATABUFRDY)) {
680                         dev_dbg(ace->dev,
681                                 "DATABUF not set; t=%i iter=%i c=%i dc=%i irq=%i\n",
682                                 ace->fsm_task, ace->fsm_iter_num,
683                                 ace->req->current_nr_sectors * 16,
684                                 ace->data_count, ace->in_irq);
685                         ace_fsm_yieldirq(ace);
686                         break;
687                 }
688
689                 /* Transfer the next buffer */
690                 if (ace->fsm_task == ACE_TASK_WRITE)
691                         ace->reg_ops->dataout(ace);
692                 else
693                         ace->reg_ops->datain(ace);
694                 ace->data_count--;
695
696                 /* If there are still buffers to be transfers; jump out here */
697                 if (ace->data_count != 0) {
698                         ace_fsm_yieldirq(ace);
699                         break;
700                 }
701
702                 /* bio finished; is there another one? */
703                 if (__blk_end_request(ace->req, 0,
704                                         blk_rq_cur_bytes(ace->req))) {
705                         /* dev_dbg(ace->dev, "next block; h=%li c=%i\n",
706                          *      ace->req->hard_nr_sectors,
707                          *      ace->req->current_nr_sectors);
708                          */
709                         ace->data_ptr = ace->req->buffer;
710                         ace->data_count = ace->req->current_nr_sectors * 16;
711                         ace_fsm_yieldirq(ace);
712                         break;
713                 }
714
715                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_REQ_COMPLETE;
716                 break;
717
718         case ACE_FSM_STATE_REQ_COMPLETE:
719                 ace->req = NULL;
720
721                 /* Finished request; go to idle state */
722                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDLE;
723                 break;
724
725         default:
726                 ace->fsm_state = ACE_FSM_STATE_IDLE;
727                 break;
728         }
729 }
730
731 static void ace_fsm_tasklet(unsigned long data)
732 {
733         struct ace_device *ace = (void *)data;
734         unsigned long flags;
735
736         spin_lock_irqsave(&ace->lock, flags);
737
738         /* Loop over state machine until told to stop */
739         ace->fsm_continue_flag = 1;
740         while (ace->fsm_continue_flag)
741                 ace_fsm_dostate(ace);
742
743         spin_unlock_irqrestore(&ace->lock, flags);
744 }
745
746 static void ace_stall_timer(unsigned long data)
747 {
748         struct ace_device *ace = (void *)data;
749         unsigned long flags;
750
751         dev_warn(ace->dev,
752                  "kicking stalled fsm; state=%i task=%i iter=%i dc=%i\n",
753                  ace->fsm_state, ace->fsm_task, ace->fsm_iter_num,
754                  ace->data_count);
755         spin_lock_irqsave(&ace->lock, flags);
756
757         /* Rearm the stall timer *before* entering FSM (which may then
758          * delete the timer) */
759         mod_timer(&ace->stall_timer, jiffies + HZ);
760
761         /* Loop over state machine until told to stop */
762         ace->fsm_continue_flag = 1;
763         while (ace->fsm_continue_flag)
764                 ace_fsm_dostate(ace);
765
766         spin_unlock_irqrestore(&ace->lock, flags);
767 }
768
769 /* ---------------------------------------------------------------------
770  * Interrupt handling routines
771  */
772 static int ace_interrupt_checkstate(struct ace_device *ace)
773 {
774         u32 sreg = ace_in32(ace, ACE_STATUS);
775         u16 creg = ace_in(ace, ACE_CTRL);
776
777         /* Check for error occurance */
778         if ((sreg & (ACE_STATUS_CFGERROR | ACE_STATUS_CFCERROR)) &&
779             (creg & ACE_CTRL_ERRORIRQ)) {
780                 dev_err(ace->dev, "transfer failure\n");
781                 ace_dump_regs(ace);
782                 return -EIO;
783         }
784
785         return 0;
786 }
787
788 static irqreturn_t ace_interrupt(int irq, void *dev_id)
789 {
790         u16 creg;
791         struct ace_device *ace = dev_id;
792
793         /* be safe and get the lock */
794         spin_lock(&ace->lock);
795         ace->in_irq = 1;
796
797         /* clear the interrupt */
798         creg = ace_in(ace, ACE_CTRL);
799         ace_out(ace, ACE_CTRL, creg | ACE_CTRL_RESETIRQ);
800         ace_out(ace, ACE_CTRL, creg);
801
802         /* check for IO failures */
803         if (ace_interrupt_checkstate(ace))
804                 ace->data_result = -EIO;
805
806         if (ace->fsm_task == 0) {
807                 dev_err(ace->dev,
808                         "spurious irq; stat=%.8x ctrl=%.8x cmd=%.4x\n",
809                         ace_in32(ace, ACE_STATUS), ace_in32(ace, ACE_CTRL),
810                         ace_in(ace, ACE_SECCNTCMD));
811                 dev_err(ace->dev, "fsm_task=%i fsm_state=%i data_count=%i\n",
812                         ace->fsm_task, ace->fsm_state, ace->data_count);
813         }
814
815         /* Loop over state machine until told to stop */
816         ace->fsm_continue_flag = 1;
817         while (ace->fsm_continue_flag)
818                 ace_fsm_dostate(ace);
819
820         /* done with interrupt; drop the lock */
821         ace->in_irq = 0;
822         spin_unlock(&ace->lock);
823
824         return IRQ_HANDLED;
825 }
826
827 /* ---------------------------------------------------------------------
828  * Block ops
829  */
830 static void ace_request(struct request_queue * q)
831 {
832         struct request *req;
833         struct ace_device *ace;
834
835         req = ace_get_next_request(q);
836
837         if (req) {
838                 ace = req->rq_disk->private_data;
839                 tasklet_schedule(&ace->fsm_tasklet);
840         }
841 }
842
843 static int ace_media_changed(struct gendisk *gd)
844 {
845         struct ace_device *ace = gd->private_data;
846         dev_dbg(ace->dev, "ace_media_changed(): %i\n", ace->media_change);
847
848         return ace->media_change;
849 }
850
851 static int ace_revalidate_disk(struct gendisk *gd)
852 {
853         struct ace_device *ace = gd->private_data;
854         unsigned long flags;
855
856         dev_dbg(ace->dev, "ace_revalidate_disk()\n");
857
858         if (ace->media_change) {
859                 dev_dbg(ace->dev, "requesting cf id and scheduling tasklet\n");
860
861                 spin_lock_irqsave(&ace->lock, flags);
862                 ace->id_req_count++;
863                 spin_unlock_irqrestore(&ace->lock, flags);
864
865                 tasklet_schedule(&ace->fsm_tasklet);
866                 wait_for_completion(&ace->id_completion);
867         }
868
869         dev_dbg(ace->dev, "revalidate complete\n");
870         return ace->id_result;
871 }
872
873 static int ace_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
874 {
875         struct ace_device *ace = bdev->bd_disk->private_data;
876         unsigned long flags;
877
878         dev_dbg(ace->dev, "ace_open() users=%i\n", ace->users + 1);
879
880         spin_lock_irqsave(&ace->lock, flags);
881         ace->users++;
882         spin_unlock_irqrestore(&ace->lock, flags);
883
884         check_disk_change(bdev);
885         return 0;
886 }
887
888 static int ace_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
889 {
890         struct ace_device *ace = disk->private_data;
891         unsigned long flags;
892         u16 val;
893
894         dev_dbg(ace->dev, "ace_release() users=%i\n", ace->users - 1);
895
896         spin_lock_irqsave(&ace->lock, flags);
897         ace->users--;
898         if (ace->users == 0) {
899                 val = ace_in(ace, ACE_CTRL);
900                 ace_out(ace, ACE_CTRL, val & ~ACE_CTRL_LOCKREQ);
901         }
902         spin_unlock_irqrestore(&ace->lock, flags);
903         return 0;
904 }
905
906 static int ace_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
907 {
908         struct ace_device *ace = bdev->bd_disk->private_data;
909
910         dev_dbg(ace->dev, "ace_getgeo()\n");
911
912         geo->heads = ace->cf_id.heads;
913         geo->sectors = ace->cf_id.sectors;
914         geo->cylinders = ace->cf_id.cyls;
915
916         return 0;
917 }
918
919 static struct block_device_operations ace_fops = {
920         .owner = THIS_MODULE,
921         .open = ace_open,
922         .release = ace_release,
923         .media_changed = ace_media_changed,
924         .revalidate_disk = ace_revalidate_disk,
925         .getgeo = ace_getgeo,
926 };
927
928 /* --------------------------------------------------------------------
929  * SystemACE device setup/teardown code
930  */
931 static int __devinit ace_setup(struct ace_device *ace)
932 {
933         u16 version;
934         u16 val;
935         int rc;
936
937         dev_dbg(ace->dev, "ace_setup(ace=0x%p)\n", ace);
938         dev_dbg(ace->dev, "physaddr=0x%lx irq=%i\n", ace->physaddr, ace->irq);
939
940         spin_lock_init(&ace->lock);
941         init_completion(&ace->id_completion);
942
943         /*
944          * Map the device
945          */
946         ace->baseaddr = ioremap(ace->physaddr, 0x80);
947         if (!ace->baseaddr)
948                 goto err_ioremap;
949
950         /*
951          * Initialize the state machine tasklet and stall timer
952          */
953         tasklet_init(&ace->fsm_tasklet, ace_fsm_tasklet, (unsigned long)ace);
954         setup_timer(&ace->stall_timer, ace_stall_timer, (unsigned long)ace);
955
956         /*
957          * Initialize the request queue
958          */
959         ace->queue = blk_init_queue(ace_request, &ace->lock);
960         if (ace->queue == NULL)
961                 goto err_blk_initq;
962         blk_queue_hardsect_size(ace->queue, 512);
963
964         /*
965          * Allocate and initialize GD structure
966          */
967         ace->gd = alloc_disk(ACE_NUM_MINORS);
968         if (!ace->gd)
969                 goto err_alloc_disk;
970
971         ace->gd->major = ace_major;
972         ace->gd->first_minor = ace->id * ACE_NUM_MINORS;
973         ace->gd->fops = &ace_fops;
974         ace->gd->queue = ace->queue;
975         ace->gd->private_data = ace;
976         snprintf(ace->gd->disk_name, 32, "xs%c", ace->id + 'a');
977
978         /* set bus width */
979         if (ace->bus_width == ACE_BUS_WIDTH_16) {
980                 /* 0x0101 should work regardless of endianess */
981                 ace_out_le16(ace, ACE_BUSMODE, 0x0101);
982
983                 /* read it back to determine endianess */
984                 if (ace_in_le16(ace, ACE_BUSMODE) == 0x0001)
985                         ace->reg_ops = &ace_reg_le16_ops;
986                 else
987                         ace->reg_ops = &ace_reg_be16_ops;
988         } else {
989                 ace_out_8(ace, ACE_BUSMODE, 0x00);
990                 ace->reg_ops = &ace_reg_8_ops;
991         }
992
993         /* Make sure version register is sane */
994         version = ace_in(ace, ACE_VERSION);
995         if ((version == 0) || (version == 0xFFFF))
996                 goto err_read;
997
998         /* Put sysace in a sane state by clearing most control reg bits */
999         ace_out(ace, ACE_CTRL, ACE_CTRL_FORCECFGMODE |
1000                 ACE_CTRL_DATABUFRDYIRQ | ACE_CTRL_ERRORIRQ);
1001
1002         /* Now we can hook up the irq handler */
1003         if (ace->irq != NO_IRQ) {
1004                 rc = request_irq(ace->irq, ace_interrupt, 0, "systemace", ace);
1005                 if (rc) {
1006                         /* Failure - fall back to polled mode */
1007                         dev_err(ace->dev, "request_irq failed\n");
1008                         ace->irq = NO_IRQ;
1009                 }
1010         }
1011
1012         /* Enable interrupts */
1013         val = ace_in(ace, ACE_CTRL);
1014         val |= ACE_CTRL_DATABUFRDYIRQ | ACE_CTRL_ERRORIRQ;
1015         ace_out(ace, ACE_CTRL, val);
1016
1017         /* Print the identification */
1018         dev_info(ace->dev, "Xilinx SystemACE revision %i.%i.%i\n",
1019                  (version >> 12) & 0xf, (version >> 8) & 0x0f, version & 0xff);
1020         dev_dbg(ace->dev, "physaddr 0x%lx, mapped to 0x%p, irq=%i\n",
1021                 ace->physaddr, ace->baseaddr, ace->irq);
1022
1023         ace->media_change = 1;
1024         ace_revalidate_disk(ace->gd);
1025
1026         /* Make the sysace device 'live' */
1027         add_disk(ace->gd);
1028
1029         return 0;
1030
1031 err_read:
1032         put_disk(ace->gd);
1033 err_alloc_disk:
1034         blk_cleanup_queue(ace->queue);
1035 err_blk_initq:
1036         iounmap(ace->baseaddr);
1037 err_ioremap:
1038         dev_info(ace->dev, "xsysace: error initializing device at 0x%lx\n",
1039                ace->physaddr);
1040         return -ENOMEM;
1041 }
1042
1043 static void __devexit ace_teardown(struct ace_device *ace)
1044 {
1045         if (ace->gd) {
1046                 del_gendisk(ace->gd);
1047                 put_disk(ace->gd);
1048         }
1049
1050         if (ace->queue)
1051                 blk_cleanup_queue(ace->queue);
1052
1053         tasklet_kill(&ace->fsm_tasklet);
1054
1055         if (ace->irq != NO_IRQ)
1056                 free_irq(ace->irq, ace);
1057
1058         iounmap(ace->baseaddr);
1059 }
1060
1061 static int __devinit
1062 ace_alloc(struct device *dev, int id, unsigned long physaddr,
1063           int irq, int bus_width)
1064 {
1065         struct ace_device *ace;
1066         int rc;
1067         dev_dbg(dev, "ace_alloc(%p)\n", dev);
1068
1069         if (!physaddr) {
1070                 rc = -ENODEV;
1071                 goto err_noreg;
1072         }
1073
1074         /* Allocate and initialize the ace device structure */
1075         ace = kzalloc(sizeof(struct ace_device), GFP_KERNEL);
1076         if (!ace) {
1077                 rc = -ENOMEM;
1078                 goto err_alloc;
1079         }
1080
1081         ace->dev = dev;
1082         ace->id = id;
1083         ace->physaddr = physaddr;
1084         ace->irq = irq;
1085         ace->bus_width = bus_width;
1086
1087         /* Call the setup code */
1088         rc = ace_setup(ace);
1089         if (rc)
1090                 goto err_setup;
1091
1092         dev_set_drvdata(dev, ace);
1093         return 0;
1094
1095 err_setup:
1096         dev_set_drvdata(dev, NULL);
1097         kfree(ace);
1098 err_alloc:
1099 err_noreg:
1100         dev_err(dev, "could not initialize device, err=%i\n", rc);
1101         return rc;
1102 }
1103
1104 static void __devexit ace_free(struct device *dev)
1105 {
1106         struct ace_device *ace = dev_get_drvdata(dev);
1107         dev_dbg(dev, "ace_free(%p)\n", dev);
1108
1109         if (ace) {
1110                 ace_teardown(ace);
1111                 dev_set_drvdata(dev, NULL);
1112                 kfree(ace);
1113         }
1114 }
1115
1116 /* ---------------------------------------------------------------------
1117  * Platform Bus Support
1118  */
1119
1120 static int __devinit ace_probe(struct platform_device *dev)
1121 {
1122         unsigned long physaddr = 0;
1123         int bus_width = ACE_BUS_WIDTH_16; /* FIXME: should not be hard coded */
1124         int id = dev->id;
1125         int irq = NO_IRQ;
1126         int i;
1127
1128         dev_dbg(&dev->dev, "ace_probe(%p)\n", dev);
1129
1130         for (i = 0; i < dev->num_resources; i++) {
1131                 if (dev->resource[i].flags & IORESOURCE_MEM)
1132                         physaddr = dev->resource[i].start;
1133                 if (dev->resource[i].flags & IORESOURCE_IRQ)
1134                         irq = dev->resource[i].start;
1135         }
1136
1137         /* Call the bus-independant setup code */
1138         return ace_alloc(&dev->dev, id, physaddr, irq, bus_width);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Platform bus remove() method
1143  */
1144 static int __devexit ace_remove(struct platform_device *dev)
1145 {
1146         ace_free(&dev->dev);
1147         return 0;
1148 }
1149
1150 static struct platform_driver ace_platform_driver = {
1151         .probe = ace_probe,
1152         .remove = __devexit_p(ace_remove),
1153         .driver = {
1154                 .owner = THIS_MODULE,
1155                 .name = "xsysace",
1156         },
1157 };
1158
1159 /* ---------------------------------------------------------------------
1160  * OF_Platform Bus Support
1161  */
1162
1163 #if defined(CONFIG_OF)
1164 static int __devinit
1165 ace_of_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
1166 {
1167         struct resource res;
1168         unsigned long physaddr;
1169         const u32 *id;
1170         int irq, bus_width, rc;
1171
1172         dev_dbg(&op->dev, "ace_of_probe(%p, %p)\n", op, match);
1173
1174         /* device id */
1175         id = of_get_property(op->node, "port-number", NULL);
1176
1177         /* physaddr */
1178         rc = of_address_to_resource(op->node, 0, &res);
1179         if (rc) {
1180                 dev_err(&op->dev, "invalid address\n");
1181                 return rc;
1182         }
1183         physaddr = res.start;
1184
1185         /* irq */
1186         irq = irq_of_parse_and_map(op->node, 0);
1187
1188         /* bus width */
1189         bus_width = ACE_BUS_WIDTH_16;
1190         if (of_find_property(op->node, "8-bit", NULL))
1191                 bus_width = ACE_BUS_WIDTH_8;
1192
1193         /* Call the bus-independant setup code */
1194         return ace_alloc(&op->dev, id ? *id : 0, physaddr, irq, bus_width);
1195 }
1196
1197 static int __devexit ace_of_remove(struct of_device *op)
1198 {
1199         ace_free(&op->dev);
1200         return 0;
1201 }
1202
1203 /* Match table for of_platform binding */
1204 static struct of_device_id ace_of_match[] __devinitdata = {
1205         { .compatible = "xlnx,opb-sysace-1.00.b", },
1206         { .compatible = "xlnx,opb-sysace-1.00.c", },
1207         { .compatible = "xlnx,xps-sysace-1.00.a", },
1208         {},
1209 };
1210 MODULE_DEVICE_TABLE(of, ace_of_match);
1211
1212 static struct of_platform_driver ace_of_driver = {
1213         .owner = THIS_MODULE,
1214         .name = "xsysace",
1215         .match_table = ace_of_match,
1216         .probe = ace_of_probe,
1217         .remove = __devexit_p(ace_of_remove),
1218         .driver = {
1219                 .name = "xsysace",
1220         },
1221 };
1222
1223 /* Registration helpers to keep the number of #ifdefs to a minimum */
1224 static inline int __init ace_of_register(void)
1225 {
1226         pr_debug("xsysace: registering OF binding\n");
1227         return of_register_platform_driver(&ace_of_driver);
1228 }
1229
1230 static inline void __exit ace_of_unregister(void)
1231 {
1232         of_unregister_platform_driver(&ace_of_driver);
1233 }
1234 #else /* CONFIG_OF */
1235 /* CONFIG_OF not enabled; do nothing helpers */
1236 static inline int __init ace_of_register(void) { return 0; }
1237 static inline void __exit ace_of_unregister(void) { }
1238 #endif /* CONFIG_OF */
1239
1240 /* ---------------------------------------------------------------------
1241  * Module init/exit routines
1242  */
1243 static int __init ace_init(void)
1244 {
1245         int rc;
1246
1247         ace_major = register_blkdev(ace_major, "xsysace");
1248         if (ace_major <= 0) {
1249                 rc = -ENOMEM;
1250                 goto err_blk;
1251         }
1252
1253         rc = ace_of_register();
1254         if (rc)
1255                 goto err_of;
1256
1257         pr_debug("xsysace: registering platform binding\n");
1258         rc = platform_driver_register(&ace_platform_driver);
1259         if (rc)
1260                 goto err_plat;
1261
1262         pr_info("Xilinx SystemACE device driver, major=%i\n", ace_major);
1263         return 0;
1264
1265 err_plat:
1266         ace_of_unregister();
1267 err_of:
1268         unregister_blkdev(ace_major, "xsysace");
1269 err_blk:
1270         printk(KERN_ERR "xsysace: registration failed; err=%i\n", rc);
1271         return rc;
1272 }
1273
1274 static void __exit ace_exit(void)
1275 {
1276         pr_debug("Unregistering Xilinx SystemACE driver\n");
1277         platform_driver_unregister(&ace_platform_driver);
1278         ace_of_unregister();
1279         unregister_blkdev(ace_major, "xsysace");
1280 }
1281
1282 module_init(ace_init);
1283 module_exit(ace_exit);