Merge branch 'master'
[linux-2.6.git] / drivers / scsi / ahci.c
1 /*
2  *  ahci.c - AHCI SATA support
3  *
4  *  Maintained by:  Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>
5  *                  Please ALWAYS copy linux-ide@vger.kernel.org
6  *                  on emails.
7  *
8  *  Copyright 2004-2005 Red Hat, Inc.
9  *
10  *
11  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
13  *  the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
14  *  any later version.
15  *
16  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
17  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  *  GNU General Public License for more details.
20  *
21  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
22  *  along with this program; see the file COPYING.  If not, write to
23  *  the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
24  *
25  *
26  * libata documentation is available via 'make {ps|pdf}docs',
27  * as Documentation/DocBook/libata.*
28  *
29  * AHCI hardware documentation:
30  * http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/rev1_0.pdf
31  * http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/rev1_1.pdf
32  *
33  */
34
35 #include <linux/kernel.h>
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/pci.h>
38 #include <linux/init.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/dma-mapping.h>
44 #include <linux/device.h>
45 #include "scsi.h"
46 #include <scsi/scsi_host.h>
47 #include <linux/libata.h>
48 #include <asm/io.h>
49
50 #define DRV_NAME        "ahci"
51 #define DRV_VERSION     "1.01"
52
53
54 enum {
55         AHCI_PCI_BAR            = 5,
56         AHCI_MAX_SG             = 168, /* hardware max is 64K */
57         AHCI_DMA_BOUNDARY       = 0xffffffff,
58         AHCI_USE_CLUSTERING     = 0,
59         AHCI_CMD_SLOT_SZ        = 32 * 32,
60         AHCI_RX_FIS_SZ          = 256,
61         AHCI_CMD_TBL_HDR        = 0x80,
62         AHCI_CMD_TBL_CDB        = 0x40,
63         AHCI_CMD_TBL_SZ         = AHCI_CMD_TBL_HDR + (AHCI_MAX_SG * 16),
64         AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ   = AHCI_CMD_SLOT_SZ + AHCI_CMD_TBL_SZ +
65                                   AHCI_RX_FIS_SZ,
66         AHCI_IRQ_ON_SG          = (1 << 31),
67         AHCI_CMD_ATAPI          = (1 << 5),
68         AHCI_CMD_WRITE          = (1 << 6),
69
70         RX_FIS_D2H_REG          = 0x40, /* offset of D2H Register FIS data */
71
72         board_ahci              = 0,
73
74         /* global controller registers */
75         HOST_CAP                = 0x00, /* host capabilities */
76         HOST_CTL                = 0x04, /* global host control */
77         HOST_IRQ_STAT           = 0x08, /* interrupt status */
78         HOST_PORTS_IMPL         = 0x0c, /* bitmap of implemented ports */
79         HOST_VERSION            = 0x10, /* AHCI spec. version compliancy */
80
81         /* HOST_CTL bits */
82         HOST_RESET              = (1 << 0),  /* reset controller; self-clear */
83         HOST_IRQ_EN             = (1 << 1),  /* global IRQ enable */
84         HOST_AHCI_EN            = (1 << 31), /* AHCI enabled */
85
86         /* HOST_CAP bits */
87         HOST_CAP_64             = (1 << 31), /* PCI DAC (64-bit DMA) support */
88
89         /* registers for each SATA port */
90         PORT_LST_ADDR           = 0x00, /* command list DMA addr */
91         PORT_LST_ADDR_HI        = 0x04, /* command list DMA addr hi */
92         PORT_FIS_ADDR           = 0x08, /* FIS rx buf addr */
93         PORT_FIS_ADDR_HI        = 0x0c, /* FIS rx buf addr hi */
94         PORT_IRQ_STAT           = 0x10, /* interrupt status */
95         PORT_IRQ_MASK           = 0x14, /* interrupt enable/disable mask */
96         PORT_CMD                = 0x18, /* port command */
97         PORT_TFDATA             = 0x20, /* taskfile data */
98         PORT_SIG                = 0x24, /* device TF signature */
99         PORT_CMD_ISSUE          = 0x38, /* command issue */
100         PORT_SCR                = 0x28, /* SATA phy register block */
101         PORT_SCR_STAT           = 0x28, /* SATA phy register: SStatus */
102         PORT_SCR_CTL            = 0x2c, /* SATA phy register: SControl */
103         PORT_SCR_ERR            = 0x30, /* SATA phy register: SError */
104         PORT_SCR_ACT            = 0x34, /* SATA phy register: SActive */
105
106         /* PORT_IRQ_{STAT,MASK} bits */
107         PORT_IRQ_COLD_PRES      = (1 << 31), /* cold presence detect */
108         PORT_IRQ_TF_ERR         = (1 << 30), /* task file error */
109         PORT_IRQ_HBUS_ERR       = (1 << 29), /* host bus fatal error */
110         PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR  = (1 << 28), /* host bus data error */
111         PORT_IRQ_IF_ERR         = (1 << 27), /* interface fatal error */
112         PORT_IRQ_IF_NONFATAL    = (1 << 26), /* interface non-fatal error */
113         PORT_IRQ_OVERFLOW       = (1 << 24), /* xfer exhausted available S/G */
114         PORT_IRQ_BAD_PMP        = (1 << 23), /* incorrect port multiplier */
115
116         PORT_IRQ_PHYRDY         = (1 << 22), /* PhyRdy changed */
117         PORT_IRQ_DEV_ILCK       = (1 << 7), /* device interlock */
118         PORT_IRQ_CONNECT        = (1 << 6), /* port connect change status */
119         PORT_IRQ_SG_DONE        = (1 << 5), /* descriptor processed */
120         PORT_IRQ_UNK_FIS        = (1 << 4), /* unknown FIS rx'd */
121         PORT_IRQ_SDB_FIS        = (1 << 3), /* Set Device Bits FIS rx'd */
122         PORT_IRQ_DMAS_FIS       = (1 << 2), /* DMA Setup FIS rx'd */
123         PORT_IRQ_PIOS_FIS       = (1 << 1), /* PIO Setup FIS rx'd */
124         PORT_IRQ_D2H_REG_FIS    = (1 << 0), /* D2H Register FIS rx'd */
125
126         PORT_IRQ_FATAL          = PORT_IRQ_TF_ERR |
127                                   PORT_IRQ_HBUS_ERR |
128                                   PORT_IRQ_HBUS_DATA_ERR |
129                                   PORT_IRQ_IF_ERR,
130         DEF_PORT_IRQ            = PORT_IRQ_FATAL | PORT_IRQ_PHYRDY |
131                                   PORT_IRQ_CONNECT | PORT_IRQ_SG_DONE |
132                                   PORT_IRQ_UNK_FIS | PORT_IRQ_SDB_FIS |
133                                   PORT_IRQ_DMAS_FIS | PORT_IRQ_PIOS_FIS |
134                                   PORT_IRQ_D2H_REG_FIS,
135
136         /* PORT_CMD bits */
137         PORT_CMD_LIST_ON        = (1 << 15), /* cmd list DMA engine running */
138         PORT_CMD_FIS_ON         = (1 << 14), /* FIS DMA engine running */
139         PORT_CMD_FIS_RX         = (1 << 4), /* Enable FIS receive DMA engine */
140         PORT_CMD_POWER_ON       = (1 << 2), /* Power up device */
141         PORT_CMD_SPIN_UP        = (1 << 1), /* Spin up device */
142         PORT_CMD_START          = (1 << 0), /* Enable port DMA engine */
143
144         PORT_CMD_ICC_ACTIVE     = (0x1 << 28), /* Put i/f in active state */
145         PORT_CMD_ICC_PARTIAL    = (0x2 << 28), /* Put i/f in partial state */
146         PORT_CMD_ICC_SLUMBER    = (0x6 << 28), /* Put i/f in slumber state */
147
148         /* hpriv->flags bits */
149         AHCI_FLAG_MSI           = (1 << 0),
150 };
151
152 struct ahci_cmd_hdr {
153         u32                     opts;
154         u32                     status;
155         u32                     tbl_addr;
156         u32                     tbl_addr_hi;
157         u32                     reserved[4];
158 };
159
160 struct ahci_sg {
161         u32                     addr;
162         u32                     addr_hi;
163         u32                     reserved;
164         u32                     flags_size;
165 };
166
167 struct ahci_host_priv {
168         unsigned long           flags;
169         u32                     cap;    /* cache of HOST_CAP register */
170         u32                     port_map; /* cache of HOST_PORTS_IMPL reg */
171 };
172
173 struct ahci_port_priv {
174         struct ahci_cmd_hdr     *cmd_slot;
175         dma_addr_t              cmd_slot_dma;
176         void                    *cmd_tbl;
177         dma_addr_t              cmd_tbl_dma;
178         struct ahci_sg          *cmd_tbl_sg;
179         void                    *rx_fis;
180         dma_addr_t              rx_fis_dma;
181 };
182
183 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg);
184 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg, u32 val);
185 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent);
186 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc);
187 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs);
188 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap);
189 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap);
190 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap);
191 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap);
192 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap);
193 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf);
194 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc);
195 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap);
196 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc);
197 static void ahci_remove_one (struct pci_dev *pdev);
198
199 static Scsi_Host_Template ahci_sht = {
200         .module                 = THIS_MODULE,
201         .name                   = DRV_NAME,
202         .ioctl                  = ata_scsi_ioctl,
203         .queuecommand           = ata_scsi_queuecmd,
204         .eh_strategy_handler    = ata_scsi_error,
205         .can_queue              = ATA_DEF_QUEUE,
206         .this_id                = ATA_SHT_THIS_ID,
207         .sg_tablesize           = AHCI_MAX_SG,
208         .max_sectors            = ATA_MAX_SECTORS,
209         .cmd_per_lun            = ATA_SHT_CMD_PER_LUN,
210         .emulated               = ATA_SHT_EMULATED,
211         .use_clustering         = AHCI_USE_CLUSTERING,
212         .proc_name              = DRV_NAME,
213         .dma_boundary           = AHCI_DMA_BOUNDARY,
214         .slave_configure        = ata_scsi_slave_config,
215         .bios_param             = ata_std_bios_param,
216         .ordered_flush          = 1,
217 };
218
219 static const struct ata_port_operations ahci_ops = {
220         .port_disable           = ata_port_disable,
221
222         .check_status           = ahci_check_status,
223         .check_altstatus        = ahci_check_status,
224         .dev_select             = ata_noop_dev_select,
225
226         .tf_read                = ahci_tf_read,
227
228         .phy_reset              = ahci_phy_reset,
229
230         .qc_prep                = ahci_qc_prep,
231         .qc_issue               = ahci_qc_issue,
232
233         .eng_timeout            = ahci_eng_timeout,
234
235         .irq_handler            = ahci_interrupt,
236         .irq_clear              = ahci_irq_clear,
237
238         .scr_read               = ahci_scr_read,
239         .scr_write              = ahci_scr_write,
240
241         .port_start             = ahci_port_start,
242         .port_stop              = ahci_port_stop,
243 };
244
245 static struct ata_port_info ahci_port_info[] = {
246         /* board_ahci */
247         {
248                 .sht            = &ahci_sht,
249                 .host_flags     = ATA_FLAG_SATA | ATA_FLAG_NO_LEGACY |
250                                   ATA_FLAG_SATA_RESET | ATA_FLAG_MMIO |
251                                   ATA_FLAG_PIO_DMA,
252                 .pio_mask       = 0x1f, /* pio0-4 */
253                 .udma_mask      = 0x7f, /* udma0-6 ; FIXME */
254                 .port_ops       = &ahci_ops,
255         },
256 };
257
258 static struct pci_device_id ahci_pci_tbl[] = {
259         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2652, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
260           board_ahci }, /* ICH6 */
261         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2653, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
262           board_ahci }, /* ICH6M */
263         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c1, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
264           board_ahci }, /* ICH7 */
265         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c5, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
266           board_ahci }, /* ICH7M */
267         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c3, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
268           board_ahci }, /* ICH7R */
269         { PCI_VENDOR_ID_AL, 0x5288, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
270           board_ahci }, /* ULi M5288 */
271         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2681, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
272           board_ahci }, /* ESB2 */
273         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2682, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
274           board_ahci }, /* ESB2 */
275         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x2683, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
276           board_ahci }, /* ESB2 */
277         { PCI_VENDOR_ID_INTEL, 0x27c6, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0,
278           board_ahci }, /* ICH7-M DH */
279         { }     /* terminate list */
280 };
281
282
283 static struct pci_driver ahci_pci_driver = {
284         .name                   = DRV_NAME,
285         .id_table               = ahci_pci_tbl,
286         .probe                  = ahci_init_one,
287         .remove                 = ahci_remove_one,
288 };
289
290
291 static inline unsigned long ahci_port_base_ul (unsigned long base, unsigned int port)
292 {
293         return base + 0x100 + (port * 0x80);
294 }
295
296 static inline void __iomem *ahci_port_base (void __iomem *base, unsigned int port)
297 {
298         return (void __iomem *) ahci_port_base_ul((unsigned long)base, port);
299 }
300
301 static int ahci_port_start(struct ata_port *ap)
302 {
303         struct device *dev = ap->host_set->dev;
304         struct ahci_host_priv *hpriv = ap->host_set->private_data;
305         struct ahci_port_priv *pp;
306         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
307         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
308         void *mem;
309         dma_addr_t mem_dma;
310
311         pp = kmalloc(sizeof(*pp), GFP_KERNEL);
312         if (!pp)
313                 return -ENOMEM;
314         memset(pp, 0, sizeof(*pp));
315
316         mem = dma_alloc_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ, &mem_dma, GFP_KERNEL);
317         if (!mem) {
318                 kfree(pp);
319                 return -ENOMEM;
320         }
321         memset(mem, 0, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
322
323         /*
324          * First item in chunk of DMA memory: 32-slot command table,
325          * 32 bytes each in size
326          */
327         pp->cmd_slot = mem;
328         pp->cmd_slot_dma = mem_dma;
329
330         mem += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
331         mem_dma += AHCI_CMD_SLOT_SZ;
332
333         /*
334          * Second item: Received-FIS area
335          */
336         pp->rx_fis = mem;
337         pp->rx_fis_dma = mem_dma;
338
339         mem += AHCI_RX_FIS_SZ;
340         mem_dma += AHCI_RX_FIS_SZ;
341
342         /*
343          * Third item: data area for storing a single command
344          * and its scatter-gather table
345          */
346         pp->cmd_tbl = mem;
347         pp->cmd_tbl_dma = mem_dma;
348
349         pp->cmd_tbl_sg = mem + AHCI_CMD_TBL_HDR;
350
351         ap->private_data = pp;
352
353         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
354                 writel((pp->cmd_slot_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_LST_ADDR_HI);
355         writel(pp->cmd_slot_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_LST_ADDR);
356         readl(port_mmio + PORT_LST_ADDR); /* flush */
357
358         if (hpriv->cap & HOST_CAP_64)
359                 writel((pp->rx_fis_dma >> 16) >> 16, port_mmio + PORT_FIS_ADDR_HI);
360         writel(pp->rx_fis_dma & 0xffffffff, port_mmio + PORT_FIS_ADDR);
361         readl(port_mmio + PORT_FIS_ADDR); /* flush */
362
363         writel(PORT_CMD_ICC_ACTIVE | PORT_CMD_FIS_RX |
364                PORT_CMD_POWER_ON | PORT_CMD_SPIN_UP |
365                PORT_CMD_START, port_mmio + PORT_CMD);
366         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
367
368         return 0;
369 }
370
371
372 static void ahci_port_stop(struct ata_port *ap)
373 {
374         struct device *dev = ap->host_set->dev;
375         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
376         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
377         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
378         u32 tmp;
379
380         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
381         tmp &= ~(PORT_CMD_START | PORT_CMD_FIS_RX);
382         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
383         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
384
385         /* spec says 500 msecs for each PORT_CMD_{START,FIS_RX} bit, so
386          * this is slightly incorrect.
387          */
388         msleep(500);
389
390         ap->private_data = NULL;
391         dma_free_coherent(dev, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ,
392                           pp->cmd_slot, pp->cmd_slot_dma);
393         kfree(pp);
394 }
395
396 static u32 ahci_scr_read (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in)
397 {
398         unsigned int sc_reg;
399
400         switch (sc_reg_in) {
401         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
402         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
403         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
404         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
405         default:
406                 return 0xffffffffU;
407         }
408
409         return readl((void __iomem *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
410 }
411
412
413 static void ahci_scr_write (struct ata_port *ap, unsigned int sc_reg_in,
414                                u32 val)
415 {
416         unsigned int sc_reg;
417
418         switch (sc_reg_in) {
419         case SCR_STATUS:        sc_reg = 0; break;
420         case SCR_CONTROL:       sc_reg = 1; break;
421         case SCR_ERROR:         sc_reg = 2; break;
422         case SCR_ACTIVE:        sc_reg = 3; break;
423         default:
424                 return;
425         }
426
427         writel(val, (void __iomem *) ap->ioaddr.scr_addr + (sc_reg * 4));
428 }
429
430 static void ahci_phy_reset(struct ata_port *ap)
431 {
432         void __iomem *port_mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
433         struct ata_taskfile tf;
434         struct ata_device *dev = &ap->device[0];
435         u32 tmp;
436
437         __sata_phy_reset(ap);
438
439         if (ap->flags & ATA_FLAG_PORT_DISABLED)
440                 return;
441
442         tmp = readl(port_mmio + PORT_SIG);
443         tf.lbah         = (tmp >> 24)   & 0xff;
444         tf.lbam         = (tmp >> 16)   & 0xff;
445         tf.lbal         = (tmp >> 8)    & 0xff;
446         tf.nsect        = (tmp)         & 0xff;
447
448         dev->class = ata_dev_classify(&tf);
449         if (!ata_dev_present(dev))
450                 ata_port_disable(ap);
451 }
452
453 static u8 ahci_check_status(struct ata_port *ap)
454 {
455         void __iomem *mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
456
457         return readl(mmio + PORT_TFDATA) & 0xFF;
458 }
459
460 static void ahci_tf_read(struct ata_port *ap, struct ata_taskfile *tf)
461 {
462         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
463         u8 *d2h_fis = pp->rx_fis + RX_FIS_D2H_REG;
464
465         ata_tf_from_fis(d2h_fis, tf);
466 }
467
468 static void ahci_fill_sg(struct ata_queued_cmd *qc)
469 {
470         struct ahci_port_priv *pp = qc->ap->private_data;
471         unsigned int i;
472
473         VPRINTK("ENTER\n");
474
475         /*
476          * Next, the S/G list.
477          */
478         for (i = 0; i < qc->n_elem; i++) {
479                 u32 sg_len;
480                 dma_addr_t addr;
481
482                 addr = sg_dma_address(&qc->sg[i]);
483                 sg_len = sg_dma_len(&qc->sg[i]);
484
485                 pp->cmd_tbl_sg[i].addr = cpu_to_le32(addr & 0xffffffff);
486                 pp->cmd_tbl_sg[i].addr_hi = cpu_to_le32((addr >> 16) >> 16);
487                 pp->cmd_tbl_sg[i].flags_size = cpu_to_le32(sg_len - 1);
488         }
489 }
490
491 static void ahci_qc_prep(struct ata_queued_cmd *qc)
492 {
493         struct ata_port *ap = qc->ap;
494         struct ahci_port_priv *pp = ap->private_data;
495         u32 opts;
496         const u32 cmd_fis_len = 5; /* five dwords */
497
498         /*
499          * Fill in command slot information (currently only one slot,
500          * slot 0, is currently since we don't do queueing)
501          */
502
503         opts = (qc->n_elem << 16) | cmd_fis_len;
504         if (qc->tf.flags & ATA_TFLAG_WRITE)
505                 opts |= AHCI_CMD_WRITE;
506         if (is_atapi_taskfile(&qc->tf))
507                 opts |= AHCI_CMD_ATAPI;
508
509         pp->cmd_slot[0].opts = cpu_to_le32(opts);
510         pp->cmd_slot[0].status = 0;
511         pp->cmd_slot[0].tbl_addr = cpu_to_le32(pp->cmd_tbl_dma & 0xffffffff);
512         pp->cmd_slot[0].tbl_addr_hi = cpu_to_le32((pp->cmd_tbl_dma >> 16) >> 16);
513
514         /*
515          * Fill in command table information.  First, the header,
516          * a SATA Register - Host to Device command FIS.
517          */
518         ata_tf_to_fis(&qc->tf, pp->cmd_tbl, 0);
519         if (opts & AHCI_CMD_ATAPI) {
520                 memset(pp->cmd_tbl + AHCI_CMD_TBL_CDB, 0, 32);
521                 memcpy(pp->cmd_tbl + AHCI_CMD_TBL_CDB, qc->cdb, ap->cdb_len);
522         }
523
524         if (!(qc->flags & ATA_QCFLAG_DMAMAP))
525                 return;
526
527         ahci_fill_sg(qc);
528 }
529
530 static void ahci_intr_error(struct ata_port *ap, u32 irq_stat)
531 {
532         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
533         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
534         u32 tmp;
535         int work;
536
537         /* stop DMA */
538         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
539         tmp &= ~PORT_CMD_START;
540         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
541
542         /* wait for engine to stop.  TODO: this could be
543          * as long as 500 msec
544          */
545         work = 1000;
546         while (work-- > 0) {
547                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
548                 if ((tmp & PORT_CMD_LIST_ON) == 0)
549                         break;
550                 udelay(10);
551         }
552
553         /* clear SATA phy error, if any */
554         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
555         writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
556
557         /* if DRQ/BSY is set, device needs to be reset.
558          * if so, issue COMRESET
559          */
560         tmp = readl(port_mmio + PORT_TFDATA);
561         if (tmp & (ATA_BUSY | ATA_DRQ)) {
562                 writel(0x301, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
563                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
564                 udelay(10);
565                 writel(0x300, port_mmio + PORT_SCR_CTL);
566                 readl(port_mmio + PORT_SCR_CTL); /* flush */
567         }
568
569         /* re-start DMA */
570         tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
571         tmp |= PORT_CMD_START;
572         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
573         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
574
575         printk(KERN_WARNING "ata%u: error occurred, port reset\n", ap->id);
576 }
577
578 static void ahci_eng_timeout(struct ata_port *ap)
579 {
580         struct ata_host_set *host_set = ap->host_set;
581         void __iomem *mmio = host_set->mmio_base;
582         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
583         struct ata_queued_cmd *qc;
584         unsigned long flags;
585
586         DPRINTK("ENTER\n");
587
588         spin_lock_irqsave(&host_set->lock, flags);
589
590         ahci_intr_error(ap, readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT));
591
592         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
593         if (!qc) {
594                 printk(KERN_ERR "ata%u: BUG: timeout without command\n",
595                        ap->id);
596         } else {
597                 /* hack alert!  We cannot use the supplied completion
598                  * function from inside the ->eh_strategy_handler() thread.
599                  * libata is the only user of ->eh_strategy_handler() in
600                  * any kernel, so the default scsi_done() assumes it is
601                  * not being called from the SCSI EH.
602                  */
603                 qc->scsidone = scsi_finish_command;
604                 ata_qc_complete(qc, AC_ERR_OTHER);
605         }
606
607         spin_unlock_irqrestore(&host_set->lock, flags);
608 }
609
610 static inline int ahci_host_intr(struct ata_port *ap, struct ata_queued_cmd *qc)
611 {
612         void __iomem *mmio = ap->host_set->mmio_base;
613         void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(mmio, ap->port_no);
614         u32 status, serr, ci;
615
616         serr = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
617         writel(serr, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
618
619         status = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
620         writel(status, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
621
622         ci = readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
623         if (likely((ci & 0x1) == 0)) {
624                 if (qc) {
625                         ata_qc_complete(qc, 0);
626                         qc = NULL;
627                 }
628         }
629
630         if (status & PORT_IRQ_FATAL) {
631                 ahci_intr_error(ap, status);
632                 if (qc)
633                         ata_qc_complete(qc, AC_ERR_OTHER);
634         }
635
636         return 1;
637 }
638
639 static void ahci_irq_clear(struct ata_port *ap)
640 {
641         /* TODO */
642 }
643
644 static irqreturn_t ahci_interrupt (int irq, void *dev_instance, struct pt_regs *regs)
645 {
646         struct ata_host_set *host_set = dev_instance;
647         struct ahci_host_priv *hpriv;
648         unsigned int i, handled = 0;
649         void __iomem *mmio;
650         u32 irq_stat, irq_ack = 0;
651
652         VPRINTK("ENTER\n");
653
654         hpriv = host_set->private_data;
655         mmio = host_set->mmio_base;
656
657         /* sigh.  0xffffffff is a valid return from h/w */
658         irq_stat = readl(mmio + HOST_IRQ_STAT);
659         irq_stat &= hpriv->port_map;
660         if (!irq_stat)
661                 return IRQ_NONE;
662
663         spin_lock(&host_set->lock);
664
665         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
666                 struct ata_port *ap;
667
668                 if (!(irq_stat & (1 << i)))
669                         continue;
670
671                 ap = host_set->ports[i];
672                 if (ap) {
673                         struct ata_queued_cmd *qc;
674                         qc = ata_qc_from_tag(ap, ap->active_tag);
675                         if (!ahci_host_intr(ap, qc))
676                                 if (ata_ratelimit()) {
677                                         struct pci_dev *pdev =
678                                                 to_pci_dev(ap->host_set->dev);
679                                         dev_printk(KERN_WARNING, &pdev->dev,
680                                           "unhandled interrupt on port %u\n",
681                                           i);
682                                 }
683
684                         VPRINTK("port %u\n", i);
685                 } else {
686                         VPRINTK("port %u (no irq)\n", i);
687                         if (ata_ratelimit()) {
688                                 struct pci_dev *pdev =
689                                         to_pci_dev(ap->host_set->dev);
690                                 dev_printk(KERN_WARNING, &pdev->dev,
691                                         "interrupt on disabled port %u\n", i);
692                         }
693                 }
694
695                 irq_ack |= (1 << i);
696         }
697
698         if (irq_ack) {
699                 writel(irq_ack, mmio + HOST_IRQ_STAT);
700                 handled = 1;
701         }
702
703         spin_unlock(&host_set->lock);
704
705         VPRINTK("EXIT\n");
706
707         return IRQ_RETVAL(handled);
708 }
709
710 static int ahci_qc_issue(struct ata_queued_cmd *qc)
711 {
712         struct ata_port *ap = qc->ap;
713         void __iomem *port_mmio = (void __iomem *) ap->ioaddr.cmd_addr;
714
715         writel(1, port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
716         readl(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);      /* flush */
717
718         return 0;
719 }
720
721 static void ahci_setup_port(struct ata_ioports *port, unsigned long base,
722                             unsigned int port_idx)
723 {
724         VPRINTK("ENTER, base==0x%lx, port_idx %u\n", base, port_idx);
725         base = ahci_port_base_ul(base, port_idx);
726         VPRINTK("base now==0x%lx\n", base);
727
728         port->cmd_addr          = base;
729         port->scr_addr          = base + PORT_SCR;
730
731         VPRINTK("EXIT\n");
732 }
733
734 static int ahci_host_init(struct ata_probe_ent *probe_ent)
735 {
736         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
737         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
738         void __iomem *mmio = probe_ent->mmio_base;
739         u32 tmp, cap_save;
740         u16 tmp16;
741         unsigned int i, j, using_dac;
742         int rc;
743         void __iomem *port_mmio;
744
745         cap_save = readl(mmio + HOST_CAP);
746         cap_save &= ( (1<<28) | (1<<17) );
747         cap_save |= (1 << 27);
748
749         /* global controller reset */
750         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
751         if ((tmp & HOST_RESET) == 0) {
752                 writel(tmp | HOST_RESET, mmio + HOST_CTL);
753                 readl(mmio + HOST_CTL); /* flush */
754         }
755
756         /* reset must complete within 1 second, or
757          * the hardware should be considered fried.
758          */
759         ssleep(1);
760
761         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
762         if (tmp & HOST_RESET) {
763                 dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
764                            "controller reset failed (0x%x)\n", tmp);
765                 return -EIO;
766         }
767
768         writel(HOST_AHCI_EN, mmio + HOST_CTL);
769         (void) readl(mmio + HOST_CTL);  /* flush */
770         writel(cap_save, mmio + HOST_CAP);
771         writel(0xf, mmio + HOST_PORTS_IMPL);
772         (void) readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);   /* flush */
773
774         pci_read_config_word(pdev, 0x92, &tmp16);
775         tmp16 |= 0xf;
776         pci_write_config_word(pdev, 0x92, tmp16);
777
778         hpriv->cap = readl(mmio + HOST_CAP);
779         hpriv->port_map = readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);
780         probe_ent->n_ports = (hpriv->cap & 0x1f) + 1;
781
782         VPRINTK("cap 0x%x  port_map 0x%x  n_ports %d\n",
783                 hpriv->cap, hpriv->port_map, probe_ent->n_ports);
784
785         using_dac = hpriv->cap & HOST_CAP_64;
786         if (using_dac &&
787             !pci_set_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK)) {
788                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_64BIT_MASK);
789                 if (rc) {
790                         rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
791                         if (rc) {
792                                 dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
793                                            "64-bit DMA enable failed\n");
794                                 return rc;
795                         }
796                 }
797         } else {
798                 rc = pci_set_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
799                 if (rc) {
800                         dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
801                                    "32-bit DMA enable failed\n");
802                         return rc;
803                 }
804                 rc = pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_32BIT_MASK);
805                 if (rc) {
806                         dev_printk(KERN_ERR, &pdev->dev,
807                                    "32-bit consistent DMA enable failed\n");
808                         return rc;
809                 }
810         }
811
812         for (i = 0; i < probe_ent->n_ports; i++) {
813 #if 0 /* BIOSen initialize this incorrectly */
814                 if (!(hpriv->port_map & (1 << i)))
815                         continue;
816 #endif
817
818                 port_mmio = ahci_port_base(mmio, i);
819                 VPRINTK("mmio %p  port_mmio %p\n", mmio, port_mmio);
820
821                 ahci_setup_port(&probe_ent->port[i],
822                                 (unsigned long) mmio, i);
823
824                 /* make sure port is not active */
825                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
826                 VPRINTK("PORT_CMD 0x%x\n", tmp);
827                 if (tmp & (PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
828                            PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START)) {
829                         tmp &= ~(PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
830                                  PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START);
831                         writel(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
832                         readl(port_mmio + PORT_CMD); /* flush */
833
834                         /* spec says 500 msecs for each bit, so
835                          * this is slightly incorrect.
836                          */
837                         msleep(500);
838                 }
839
840                 writel(PORT_CMD_SPIN_UP, port_mmio + PORT_CMD);
841
842                 j = 0;
843                 while (j < 100) {
844                         msleep(10);
845                         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
846                         if ((tmp & 0xf) == 0x3)
847                                 break;
848                         j++;
849                 }
850
851                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
852                 VPRINTK("PORT_SCR_ERR 0x%x\n", tmp);
853                 writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
854
855                 /* ack any pending irq events for this port */
856                 tmp = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
857                 VPRINTK("PORT_IRQ_STAT 0x%x\n", tmp);
858                 if (tmp)
859                         writel(tmp, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
860
861                 writel(1 << i, mmio + HOST_IRQ_STAT);
862
863                 /* set irq mask (enables interrupts) */
864                 writel(DEF_PORT_IRQ, port_mmio + PORT_IRQ_MASK);
865         }
866
867         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
868         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
869         writel(tmp | HOST_IRQ_EN, mmio + HOST_CTL);
870         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
871         VPRINTK("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
872
873         pci_set_master(pdev);
874
875         return 0;
876 }
877
878 static void ahci_print_info(struct ata_probe_ent *probe_ent)
879 {
880         struct ahci_host_priv *hpriv = probe_ent->private_data;
881         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(probe_ent->dev);
882         void __iomem *mmio = probe_ent->mmio_base;
883         u32 vers, cap, impl, speed;
884         const char *speed_s;
885         u16 cc;
886         const char *scc_s;
887
888         vers = readl(mmio + HOST_VERSION);
889         cap = hpriv->cap;
890         impl = hpriv->port_map;
891
892         speed = (cap >> 20) & 0xf;
893         if (speed == 1)
894                 speed_s = "1.5";
895         else if (speed == 2)
896                 speed_s = "3";
897         else
898                 speed_s = "?";
899
900         pci_read_config_word(pdev, 0x0a, &cc);
901         if (cc == 0x0101)
902                 scc_s = "IDE";
903         else if (cc == 0x0106)
904                 scc_s = "SATA";
905         else if (cc == 0x0104)
906                 scc_s = "RAID";
907         else
908                 scc_s = "unknown";
909
910         dev_printk(KERN_INFO, &pdev->dev,
911                 "AHCI %02x%02x.%02x%02x "
912                 "%u slots %u ports %s Gbps 0x%x impl %s mode\n"
913                 ,
914
915                 (vers >> 24) & 0xff,
916                 (vers >> 16) & 0xff,
917                 (vers >> 8) & 0xff,
918                 vers & 0xff,
919
920                 ((cap >> 8) & 0x1f) + 1,
921                 (cap & 0x1f) + 1,
922                 speed_s,
923                 impl,
924                 scc_s);
925
926         dev_printk(KERN_INFO, &pdev->dev,
927                 "flags: "
928                 "%s%s%s%s%s%s"
929                 "%s%s%s%s%s%s%s\n"
930                 ,
931
932                 cap & (1 << 31) ? "64bit " : "",
933                 cap & (1 << 30) ? "ncq " : "",
934                 cap & (1 << 28) ? "ilck " : "",
935                 cap & (1 << 27) ? "stag " : "",
936                 cap & (1 << 26) ? "pm " : "",
937                 cap & (1 << 25) ? "led " : "",
938
939                 cap & (1 << 24) ? "clo " : "",
940                 cap & (1 << 19) ? "nz " : "",
941                 cap & (1 << 18) ? "only " : "",
942                 cap & (1 << 17) ? "pmp " : "",
943                 cap & (1 << 15) ? "pio " : "",
944                 cap & (1 << 14) ? "slum " : "",
945                 cap & (1 << 13) ? "part " : ""
946                 );
947 }
948
949 static int ahci_init_one (struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
950 {
951         static int printed_version;
952         struct ata_probe_ent *probe_ent = NULL;
953         struct ahci_host_priv *hpriv;
954         unsigned long base;
955         void __iomem *mmio_base;
956         unsigned int board_idx = (unsigned int) ent->driver_data;
957         int have_msi, pci_dev_busy = 0;
958         int rc;
959
960         VPRINTK("ENTER\n");
961
962         if (!printed_version++)
963                 dev_printk(KERN_DEBUG, &pdev->dev, "version " DRV_VERSION "\n");
964
965         rc = pci_enable_device(pdev);
966         if (rc)
967                 return rc;
968
969         rc = pci_request_regions(pdev, DRV_NAME);
970         if (rc) {
971                 pci_dev_busy = 1;
972                 goto err_out;
973         }
974
975         if (pci_enable_msi(pdev) == 0)
976                 have_msi = 1;
977         else {
978                 pci_intx(pdev, 1);
979                 have_msi = 0;
980         }
981
982         probe_ent = kmalloc(sizeof(*probe_ent), GFP_KERNEL);
983         if (probe_ent == NULL) {
984                 rc = -ENOMEM;
985                 goto err_out_msi;
986         }
987
988         memset(probe_ent, 0, sizeof(*probe_ent));
989         probe_ent->dev = pci_dev_to_dev(pdev);
990         INIT_LIST_HEAD(&probe_ent->node);
991
992         mmio_base = pci_iomap(pdev, AHCI_PCI_BAR, 0);
993         if (mmio_base == NULL) {
994                 rc = -ENOMEM;
995                 goto err_out_free_ent;
996         }
997         base = (unsigned long) mmio_base;
998
999         hpriv = kmalloc(sizeof(*hpriv), GFP_KERNEL);
1000         if (!hpriv) {
1001                 rc = -ENOMEM;
1002                 goto err_out_iounmap;
1003         }
1004         memset(hpriv, 0, sizeof(*hpriv));
1005
1006         probe_ent->sht          = ahci_port_info[board_idx].sht;
1007         probe_ent->host_flags   = ahci_port_info[board_idx].host_flags;
1008         probe_ent->pio_mask     = ahci_port_info[board_idx].pio_mask;
1009         probe_ent->udma_mask    = ahci_port_info[board_idx].udma_mask;
1010         probe_ent->port_ops     = ahci_port_info[board_idx].port_ops;
1011
1012         probe_ent->irq = pdev->irq;
1013         probe_ent->irq_flags = SA_SHIRQ;
1014         probe_ent->mmio_base = mmio_base;
1015         probe_ent->private_data = hpriv;
1016
1017         if (have_msi)
1018                 hpriv->flags |= AHCI_FLAG_MSI;
1019
1020         /* initialize adapter */
1021         rc = ahci_host_init(probe_ent);
1022         if (rc)
1023                 goto err_out_hpriv;
1024
1025         ahci_print_info(probe_ent);
1026
1027         /* FIXME: check ata_device_add return value */
1028         ata_device_add(probe_ent);
1029         kfree(probe_ent);
1030
1031         return 0;
1032
1033 err_out_hpriv:
1034         kfree(hpriv);
1035 err_out_iounmap:
1036         pci_iounmap(pdev, mmio_base);
1037 err_out_free_ent:
1038         kfree(probe_ent);
1039 err_out_msi:
1040         if (have_msi)
1041                 pci_disable_msi(pdev);
1042         else
1043                 pci_intx(pdev, 0);
1044         pci_release_regions(pdev);
1045 err_out:
1046         if (!pci_dev_busy)
1047                 pci_disable_device(pdev);
1048         return rc;
1049 }
1050
1051 static void ahci_remove_one (struct pci_dev *pdev)
1052 {
1053         struct device *dev = pci_dev_to_dev(pdev);
1054         struct ata_host_set *host_set = dev_get_drvdata(dev);
1055         struct ahci_host_priv *hpriv = host_set->private_data;
1056         struct ata_port *ap;
1057         unsigned int i;
1058         int have_msi;
1059
1060         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
1061                 ap = host_set->ports[i];
1062
1063                 scsi_remove_host(ap->host);
1064         }
1065
1066         have_msi = hpriv->flags & AHCI_FLAG_MSI;
1067         free_irq(host_set->irq, host_set);
1068
1069         for (i = 0; i < host_set->n_ports; i++) {
1070                 ap = host_set->ports[i];
1071
1072                 ata_scsi_release(ap->host);
1073                 scsi_host_put(ap->host);
1074         }
1075
1076         kfree(hpriv);
1077         pci_iounmap(pdev, host_set->mmio_base);
1078         kfree(host_set);
1079
1080         if (have_msi)
1081                 pci_disable_msi(pdev);
1082         else
1083                 pci_intx(pdev, 0);
1084         pci_release_regions(pdev);
1085         pci_disable_device(pdev);
1086         dev_set_drvdata(dev, NULL);
1087 }
1088
1089 static int __init ahci_init(void)
1090 {
1091         return pci_module_init(&ahci_pci_driver);
1092 }
1093
1094 static void __exit ahci_exit(void)
1095 {
1096         pci_unregister_driver(&ahci_pci_driver);
1097 }
1098
1099
1100 MODULE_AUTHOR("Jeff Garzik");
1101 MODULE_DESCRIPTION("AHCI SATA low-level driver");
1102 MODULE_LICENSE("GPL");
1103 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, ahci_pci_tbl);
1104 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
1105
1106 module_init(ahci_init);
1107 module_exit(ahci_exit);