drivers/ata/ahci.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (C) Freescale Semiconductor, Inc. 2006.
   4  * Author: Jason Jin<Jason.jin@freescale.com>
   5  *         Zhang Wei<wei.zhang@freescale.com>
   6  *
   7  * with the reference on libata and ahci drvier in kernel
   8  *
   9  * This driver provides a SCSI interface to SATA.
  10  */
  11 #include <common.h>
  12 #include <blk.h>
  13 #include <cpu_func.h>
  14 #include <log.h>
  15 #include <linux/bitops.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17
  18 #include <command.h>
  19 #include <dm.h>
  20 #include <pci.h>
  21 #include <asm/processor.h>
  22 #include <linux/errno.h>
  23 #include <asm/io.h>
  24 #include <malloc.h>
  25 #include <memalign.h>
  26 #include <pci.h>
  27 #include <scsi.h>
  28 #include <libata.h>
  29 #include <linux/ctype.h>
  30 #include <ahci.h>
  31 #include <dm/device-internal.h>
  32 #include <dm/lists.h>
  33
  34 static int ata_io_flush(struct ahci_uc_priv *uc_priv, u8 port);
  35
  36 #ifndef CONFIG_DM_SCSI
  37 struct ahci_uc_priv *probe_ent = NULL;
  38 #endif
  39
  40 #define writel_with_flush(a,b)  do { writel(a,b); readl(b); } while (0)
  41
  42 /*
  43  * Some controllers limit number of blocks they can read/write at once.
  44  * Contemporary SSD devices work much faster if the read/write size is aligned
  45  * to a power of 2.  Let's set default to 128 and allowing to be overwritten if
  46  * needed.
  47  */
  48 #ifndef MAX_SATA_BLOCKS_READ_WRITE
  49 #define MAX_SATA_BLOCKS_READ_WRITE      0x80
  50 #endif
  51
  52 /* Maximum timeouts for each event */
  53 #define WAIT_MS_SPINUP  20000
  54 #define WAIT_MS_DATAIO  10000
  55 #define WAIT_MS_FLUSH   5000
  56 #define WAIT_MS_LINKUP  200
  57
  58 #define AHCI_CAP_S64A BIT(31)
  59
  60 __weak void __iomem *ahci_port_base(void __iomem *base, u32 port)
  61 {
  62         return base + 0x100 + (port * 0x80);
  63 }
  64
  65 #define msleep(a) udelay(a * 1000)
  66
  67 static void ahci_dcache_flush_range(unsigned long begin, unsigned long len)
  68 {
  69         const unsigned long start = begin;
  70         const unsigned long end = start + len;
  71
  72         debug("%s: flush dcache: [%#lx, %#lx)\n", __func__, start, end);
  73         flush_dcache_range(start, end);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * SATA controller DMAs to physical RAM.  Ensure data from the
  78  * controller is invalidated from dcache; next access comes from
  79  * physical RAM.
  80  */
  81 static void ahci_dcache_invalidate_range(unsigned long begin, unsigned long len)
  82 {
  83         const unsigned long start = begin;
  84         const unsigned long end = start + len;
  85
  86         debug("%s: invalidate dcache: [%#lx, %#lx)\n", __func__, start, end);
  87         invalidate_dcache_range(start, end);
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Ensure data for SATA controller is flushed out of dcache and
  92  * written to physical memory.
  93  */
  94 static void ahci_dcache_flush_sata_cmd(struct ahci_ioports *pp)
  95 {
  96         ahci_dcache_flush_range((unsigned long)pp->cmd_slot,
  97                                 AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
  98 }
  99
 100 static int waiting_for_cmd_completed(void __iomem *offset,
 101                                      int timeout_msec,
 102                                      u32 sign)
 103 {
 104         int i;
 105         u32 status;
 106
 107         for (i = 0; ((status = readl(offset)) & sign) && i < timeout_msec; i++)
 108                 msleep(1);
 109
 110         return (i < timeout_msec) ? 0 : -1;
 111 }
 112
 113 int __weak ahci_link_up(struct ahci_uc_priv *uc_priv, u8 port)
 114 {
 115         u32 tmp;
 116         int j = 0;
 117         void __iomem *port_mmio = uc_priv->port[port].port_mmio;
 118
 119         /*
 120          * Bring up SATA link.
 121          * SATA link bringup time is usually less than 1 ms; only very
 122          * rarely has it taken between 1-2 ms. Never seen it above 2 ms.
 123          */
 124         while (j < WAIT_MS_LINKUP) {
 125                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
 126                 tmp &= PORT_SCR_STAT_DET_MASK;
 127                 if (tmp == PORT_SCR_STAT_DET_PHYRDY)
 128                         return 0;
 129                 udelay(1000);
 130                 j++;
 131         }
 132         return 1;
 133 }
 134
 135 #ifdef CONFIG_SUNXI_AHCI
 136 /* The sunxi AHCI controller requires this undocumented setup */
 137 static void sunxi_dma_init(void __iomem *port_mmio)
 138 {
 139         clrsetbits_le32(port_mmio + PORT_P0DMACR, 0x0000ff00, 0x00004400);
 140 }
 141 #endif
 142
 143 int ahci_reset(void __iomem *base)
 144 {
 145         int i = 1000;
 146         u32 __iomem *host_ctl_reg = base + HOST_CTL;
 147         u32 tmp = readl(host_ctl_reg); /* global controller reset */
 148
 149         if ((tmp & HOST_RESET) == 0)
 150                 writel_with_flush(tmp | HOST_RESET, host_ctl_reg);
 151
 152         /*
 153          * reset must complete within 1 second, or
 154          * the hardware should be considered fried.
 155          */
 156         do {
 157                 udelay(1000);
 158                 tmp = readl(host_ctl_reg);
 159                 i--;
 160         } while ((i > 0) && (tmp & HOST_RESET));
 161
 162         if (i == 0) {
 163                 printf("controller reset failed (0x%x)\n", tmp);
 164                 return -1;
 165         }
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int ahci_host_init(struct ahci_uc_priv *uc_priv)
 171 {
 172 #if !defined(CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT) && !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 173 # ifdef CONFIG_DM_PCI
 174         struct udevice *dev = uc_priv->dev;
 175         struct pci_child_platdata *pplat = dev_get_parent_platdata(dev);
 176 # else
 177         pci_dev_t pdev = uc_priv->dev;
 178         unsigned short vendor;
 179 # endif
 180         u16 tmp16;
 181 #endif
 182         void __iomem *mmio = uc_priv->mmio_base;
 183         u32 tmp, cap_save, cmd;
 184         int i, j, ret;
 185         void __iomem *port_mmio;
 186         u32 port_map;
 187
 188         debug("ahci_host_init: start\n");
 189
 190         cap_save = readl(mmio + HOST_CAP);
 191         cap_save &= ((1 << 28) | (1 << 17));
 192         cap_save |= (1 << 27);  /* Staggered Spin-up. Not needed. */
 193
 194         ret = ahci_reset(uc_priv->mmio_base);
 195         if (ret)
 196                 return ret;
 197
 198         writel_with_flush(HOST_AHCI_EN, mmio + HOST_CTL);
 199         writel(cap_save, mmio + HOST_CAP);
 200         writel_with_flush(0xf, mmio + HOST_PORTS_IMPL);
 201
 202 #if !defined(CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT) && !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 203 # ifdef CONFIG_DM_PCI
 204         if (pplat->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL) {
 205                 u16 tmp16;
 206
 207                 dm_pci_read_config16(dev, 0x92, &tmp16);
 208                 dm_pci_write_config16(dev, 0x92, tmp16 | 0xf);
 209         }
 210 # else
 211         pci_read_config_word(pdev, PCI_VENDOR_ID, &vendor);
 212
 213         if (vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL) {
 214                 u16 tmp16;
 215                 pci_read_config_word(pdev, 0x92, &tmp16);
 216                 tmp16 |= 0xf;
 217                 pci_write_config_word(pdev, 0x92, tmp16);
 218         }
 219 # endif
 220 #endif
 221         uc_priv->cap = readl(mmio + HOST_CAP);
 222         uc_priv->port_map = readl(mmio + HOST_PORTS_IMPL);
 223         port_map = uc_priv->port_map;
 224         uc_priv->n_ports = (uc_priv->cap & 0x1f) + 1;
 225
 226         debug("cap 0x%x  port_map 0x%x  n_ports %d\n",
 227               uc_priv->cap, uc_priv->port_map, uc_priv->n_ports);
 228
 229 #if !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 230         if (uc_priv->n_ports > CONFIG_SYS_SCSI_MAX_SCSI_ID)
 231                 uc_priv->n_ports = CONFIG_SYS_SCSI_MAX_SCSI_ID;
 232 #endif
 233
 234         for (i = 0; i < uc_priv->n_ports; i++) {
 235                 if (!(port_map & (1 << i)))
 236                         continue;
 237                 uc_priv->port[i].port_mmio = ahci_port_base(mmio, i);
 238                 port_mmio = (u8 *)uc_priv->port[i].port_mmio;
 239
 240                 /* make sure port is not active */
 241                 tmp = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 242                 if (tmp & (PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
 243                            PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START)) {
 244                         debug("Port %d is active. Deactivating.\n", i);
 245                         tmp &= ~(PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON |
 246                                  PORT_CMD_FIS_RX | PORT_CMD_START);
 247                         writel_with_flush(tmp, port_mmio + PORT_CMD);
 248
 249                         /* spec says 500 msecs for each bit, so
 250                          * this is slightly incorrect.
 251                          */
 252                         msleep(500);
 253                 }
 254
 255 #ifdef CONFIG_SUNXI_AHCI
 256                 sunxi_dma_init(port_mmio);
 257 #endif
 258
 259                 /* Add the spinup command to whatever mode bits may
 260                  * already be on in the command register.
 261                  */
 262                 cmd = readl(port_mmio + PORT_CMD);
 263                 cmd |= PORT_CMD_SPIN_UP;
 264                 writel_with_flush(cmd, port_mmio + PORT_CMD);
 265
 266                 /* Bring up SATA link. */
 267                 ret = ahci_link_up(uc_priv, i);
 268                 if (ret) {
 269                         printf("SATA link %d timeout.\n", i);
 270                         continue;
 271                 } else {
 272                         debug("SATA link ok.\n");
 273                 }
 274
 275                 /* Clear error status */
 276                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 277                 if (tmp)
 278                         writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 279
 280                 debug("Spinning up device on SATA port %d... ", i);
 281
 282                 j = 0;
 283                 while (j < WAIT_MS_SPINUP) {
 284                         tmp = readl(port_mmio + PORT_TFDATA);
 285                         if (!(tmp & (ATA_BUSY | ATA_DRQ)))
 286                                 break;
 287                         udelay(1000);
 288                         tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
 289                         tmp &= PORT_SCR_STAT_DET_MASK;
 290                         if (tmp == PORT_SCR_STAT_DET_PHYRDY)
 291                                 break;
 292                         j++;
 293                 }
 294
 295                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT) & PORT_SCR_STAT_DET_MASK;
 296                 if (tmp == PORT_SCR_STAT_DET_COMINIT) {
 297                         debug("SATA link %d down (COMINIT received), retrying...\n", i);
 298                         i--;
 299                         continue;
 300                 }
 301
 302                 printf("Target spinup took %d ms.\n", j);
 303                 if (j == WAIT_MS_SPINUP)
 304                         debug("timeout.\n");
 305                 else
 306                         debug("ok.\n");
 307
 308                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 309                 debug("PORT_SCR_ERR 0x%x\n", tmp);
 310                 writel(tmp, port_mmio + PORT_SCR_ERR);
 311
 312                 /* ack any pending irq events for this port */
 313                 tmp = readl(port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
 314                 debug("PORT_IRQ_STAT 0x%x\n", tmp);
 315                 if (tmp)
 316                         writel(tmp, port_mmio + PORT_IRQ_STAT);
 317
 318                 writel(1 << i, mmio + HOST_IRQ_STAT);
 319
 320                 /* register linkup ports */
 321                 tmp = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
 322                 debug("SATA port %d status: 0x%x\n", i, tmp);
 323                 if ((tmp & PORT_SCR_STAT_DET_MASK) == PORT_SCR_STAT_DET_PHYRDY)
 324                         uc_priv->link_port_map |= (0x01 << i);
 325         }
 326
 327         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
 328         debug("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
 329         writel(tmp | HOST_IRQ_EN, mmio + HOST_CTL);
 330         tmp = readl(mmio + HOST_CTL);
 331         debug("HOST_CTL 0x%x\n", tmp);
 332 #if !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 333 #ifndef CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT
 334 # ifdef CONFIG_DM_PCI
 335         dm_pci_read_config16(dev, PCI_COMMAND, &tmp16);
 336         tmp |= PCI_COMMAND_MASTER;
 337         dm_pci_write_config16(dev, PCI_COMMAND, tmp16);
 338 # else
 339         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &tmp16);
 340         tmp |= PCI_COMMAND_MASTER;
 341         pci_write_config_word(pdev, PCI_COMMAND, tmp16);
 342 # endif
 343 #endif
 344 #endif
 345         return 0;
 346 }
 347
 348
 349 static void ahci_print_info(struct ahci_uc_priv *uc_priv)
 350 {
 351 #if !defined(CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT) && !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 352 # if defined(CONFIG_DM_PCI)
 353         struct udevice *dev = uc_priv->dev;
 354 # else
 355         pci_dev_t pdev = uc_priv->dev;
 356 # endif
 357         u16 cc;
 358 #endif
 359         void __iomem *mmio = uc_priv->mmio_base;
 360         u32 vers, cap, cap2, impl, speed;
 361         const char *speed_s;
 362         const char *scc_s;
 363
 364         vers = readl(mmio + HOST_VERSION);
 365         cap = uc_priv->cap;
 366         cap2 = readl(mmio + HOST_CAP2);
 367         impl = uc_priv->port_map;
 368
 369         speed = (cap >> 20) & 0xf;
 370         if (speed == 1)
 371                 speed_s = "1.5";
 372         else if (speed == 2)
 373                 speed_s = "3";
 374         else if (speed == 3)
 375                 speed_s = "6";
 376         else
 377                 speed_s = "?";
 378
 379 #if defined(CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT) || defined(CONFIG_DM_SCSI)
 380         scc_s = "SATA";
 381 #else
 382 # ifdef CONFIG_DM_PCI
 383         dm_pci_read_config16(dev, 0x0a, &cc);
 384 # else
 385         pci_read_config_word(pdev, 0x0a, &cc);
 386 # endif
 387         if (cc == 0x0101)
 388                 scc_s = "IDE";
 389         else if (cc == 0x0106)
 390                 scc_s = "SATA";
 391         else if (cc == 0x0104)
 392                 scc_s = "RAID";
 393         else
 394                 scc_s = "unknown";
 395 #endif
 396         printf("AHCI %02x%02x.%02x%02x "
 397                "%u slots %u ports %s Gbps 0x%x impl %s mode\n",
 398                (vers >> 24) & 0xff,
 399                (vers >> 16) & 0xff,
 400                (vers >> 8) & 0xff,
 401                vers & 0xff,
 402                ((cap >> 8) & 0x1f) + 1, (cap & 0x1f) + 1, speed_s, impl, scc_s);
 403
 404         printf("flags: "
 405                "%s%s%s%s%s%s%s"
 406                "%s%s%s%s%s%s%s"
 407                "%s%s%s%s%s%s\n",
 408                cap & (1 << 31) ? "64bit " : "",
 409                cap & (1 << 30) ? "ncq " : "",
 410                cap & (1 << 28) ? "ilck " : "",
 411                cap & (1 << 27) ? "stag " : "",
 412                cap & (1 << 26) ? "pm " : "",
 413                cap & (1 << 25) ? "led " : "",
 414                cap & (1 << 24) ? "clo " : "",
 415                cap & (1 << 19) ? "nz " : "",
 416                cap & (1 << 18) ? "only " : "",
 417                cap & (1 << 17) ? "pmp " : "",
 418                cap & (1 << 16) ? "fbss " : "",
 419                cap & (1 << 15) ? "pio " : "",
 420                cap & (1 << 14) ? "slum " : "",
 421                cap & (1 << 13) ? "part " : "",
 422                cap & (1 << 7) ? "ccc " : "",
 423                cap & (1 << 6) ? "ems " : "",
 424                cap & (1 << 5) ? "sxs " : "",
 425                cap2 & (1 << 2) ? "apst " : "",
 426                cap2 & (1 << 1) ? "nvmp " : "",
 427                cap2 & (1 << 0) ? "boh " : "");
 428 }
 429
 430 #if defined(CONFIG_DM_SCSI) || !defined(CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT)
 431 # if defined(CONFIG_DM_PCI) || defined(CONFIG_DM_SCSI)
 432 static int ahci_init_one(struct ahci_uc_priv *uc_priv, struct udevice *dev)
 433 # else
 434 static int ahci_init_one(struct ahci_uc_priv *uc_priv, pci_dev_t dev)
 435 # endif
 436 {
 437 #if !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 438         u16 vendor;
 439 #endif
 440         int rc;
 441
 442         uc_priv->dev = dev;
 443
 444         uc_priv->host_flags = ATA_FLAG_SATA
 445                                 | ATA_FLAG_NO_LEGACY
 446                                 | ATA_FLAG_MMIO
 447                                 | ATA_FLAG_PIO_DMA
 448                                 | ATA_FLAG_NO_ATAPI;
 449         uc_priv->pio_mask = 0x1f;
 450         uc_priv->udma_mask = 0x7f;      /*Fixme,assume to support UDMA6 */
 451
 452 #if !defined(CONFIG_DM_SCSI)
 453 #ifdef CONFIG_DM_PCI
 454         uc_priv->mmio_base = dm_pci_map_bar(dev, PCI_BASE_ADDRESS_5,
 455                                               PCI_REGION_MEM);
 456
 457         /* Take from kernel:
 458          * JMicron-specific fixup:
 459          * make sure we're in AHCI mode
 460          */
 461         dm_pci_read_config16(dev, PCI_VENDOR_ID, &vendor);
 462         if (vendor == 0x197b)
 463                 dm_pci_write_config8(dev, 0x41, 0xa1);
 464 #else
 465         uc_priv->mmio_base = pci_map_bar(dev, PCI_BASE_ADDRESS_5,
 466                                            PCI_REGION_MEM);
 467
 468         /* Take from kernel:
 469          * JMicron-specific fixup:
 470          * make sure we're in AHCI mode
 471          */
 472         pci_read_config_word(dev, PCI_VENDOR_ID, &vendor);
 473         if (vendor == 0x197b)
 474                 pci_write_config_byte(dev, 0x41, 0xa1);
 475 #endif
 476 #else
 477         struct scsi_platdata *plat = dev_get_uclass_platdata(dev);
 478         uc_priv->mmio_base = (void *)plat->base;
 479 #endif
 480
 481         debug("ahci mmio_base=0x%p\n", uc_priv->mmio_base);
 482         /* initialize adapter */
 483         rc = ahci_host_init(uc_priv);
 484         if (rc)
 485                 goto err_out;
 486
 487         ahci_print_info(uc_priv);
 488
 489         return 0;
 490
 491       err_out:
 492         return rc;
 493 }
 494 #endif
 495
 496 #define MAX_DATA_BYTE_COUNT  (4*1024*1024)
 497
 498 static int ahci_fill_sg(struct ahci_uc_priv *uc_priv, u8 port,
 499                         unsigned char *buf, int buf_len)
 500 {
 501         struct ahci_ioports *pp = &(uc_priv->port[port]);
 502         struct ahci_sg *ahci_sg = pp->cmd_tbl_sg;
 503         u32 sg_count;
 504         int i;
 505
 506         sg_count = ((buf_len - 1) / MAX_DATA_BYTE_COUNT) + 1;
 507         if (sg_count > AHCI_MAX_SG) {
 508                 printf("Error:Too much sg!\n");
 509                 return -1;
 510         }
 511
 512         for (i = 0; i < sg_count; i++) {
 513                 /* We assume virt=phys */
 514                 phys_addr_t pa = (unsigned long)buf + i * MAX_DATA_BYTE_COUNT;
 515
 516                 ahci_sg->addr = cpu_to_le32(lower_32_bits(pa));
 517                 ahci_sg->addr_hi = cpu_to_le32(upper_32_bits(pa));
 518                 if (ahci_sg->addr_hi && !(uc_priv->cap & AHCI_CAP_S64A)) {
 519                         printf("Error: DMA address too high\n");
 520                         return -1;
 521                 }
 522                 ahci_sg->flags_size = cpu_to_le32(0x3fffff &
 523                                           (buf_len < MAX_DATA_BYTE_COUNT
 524                                            ? (buf_len - 1)
 525                                            : (MAX_DATA_BYTE_COUNT - 1)));
 526                 ahci_sg++;
 527                 buf_len -= MAX_DATA_BYTE_COUNT;
 528         }
 529
 530         return sg_count;
 531 }
 532
 533
 534 static void ahci_fill_cmd_slot(struct ahci_ioports *pp, u32 opts)
 535 {
 536         pp->cmd_slot->opts = cpu_to_le32(opts);
 537         pp->cmd_slot->status = 0;
 538         pp->cmd_slot->tbl_addr = cpu_to_le32((u32)pp->cmd_tbl & 0xffffffff);
 539 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
 540         pp->cmd_slot->tbl_addr_hi =
 541             cpu_to_le32((u32)(((pp->cmd_tbl) >> 16) >> 16));
 542 #endif
 543 }
 544
 545 static int wait_spinup(void __iomem *port_mmio)
 546 {
 547         ulong start;
 548         u32 tf_data;
 549
 550         start = get_timer(0);
 551         do {
 552                 tf_data = readl(port_mmio + PORT_TFDATA);
 553                 if (!(tf_data & ATA_BUSY))
 554                         return 0;
 555         } while (get_timer(start) < WAIT_MS_SPINUP);
 556
 557         return -ETIMEDOUT;
 558 }
 559
 560 static int ahci_port_start(struct ahci_uc_priv *uc_priv, u8 port)
 561 {
 562         struct ahci_ioports *pp = &(uc_priv->port[port]);
 563         void __iomem *port_mmio = pp->port_mmio;
 564         u64 dma_addr;
 565         u32 port_status;
 566         void __iomem *mem;
 567
 568         debug("Enter start port: %d\n", port);
 569         port_status = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
 570         debug("Port %d status: %x\n", port, port_status);
 571         if ((port_status & 0xf) != 0x03) {
 572                 printf("No Link on this port!\n");
 573                 return -1;
 574         }
 575
 576         mem = memalign(2048, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
 577         if (!mem) {
 578                 free(pp);
 579                 printf("%s: No mem for table!\n", __func__);
 580                 return -ENOMEM;
 581         }
 582         memset(mem, 0, AHCI_PORT_PRIV_DMA_SZ);
 583
 584         /*
 585          * First item in chunk of DMA memory: 32-slot command table,
 586          * 32 bytes each in size
 587          */
 588         pp->cmd_slot =
 589                 (struct ahci_cmd_hdr *)(uintptr_t)virt_to_phys((void *)mem);
 590         debug("cmd_slot = %p\n", pp->cmd_slot);
 591         mem += (AHCI_CMD_SLOT_SZ + 224);
 592
 593         /*
 594          * Second item: Received-FIS area
 595          */
 596         pp->rx_fis = virt_to_phys((void *)mem);
 597         mem += AHCI_RX_FIS_SZ;
 598
 599         /*
 600          * Third item: data area for storing a single command
 601          * and its scatter-gather table
 602          */
 603         pp->cmd_tbl = virt_to_phys((void *)mem);
 604         debug("cmd_tbl_dma = %lx\n", pp->cmd_tbl);
 605
 606         mem += AHCI_CMD_TBL_HDR;
 607         pp->cmd_tbl_sg =
 608                         (struct ahci_sg *)(uintptr_t)virt_to_phys((void *)mem);
 609
 610         dma_addr = (ulong)pp->cmd_slot;
 611         writel_with_flush(dma_addr, port_mmio + PORT_LST_ADDR);
 612         writel_with_flush(dma_addr >> 32, port_mmio + PORT_LST_ADDR_HI);
 613         dma_addr = (ulong)pp->rx_fis;
 614         writel_with_flush(dma_addr, port_mmio + PORT_FIS_ADDR);
 615         writel_with_flush(dma_addr >> 32, port_mmio + PORT_FIS_ADDR_HI);
 616
 617 #ifdef CONFIG_SUNXI_AHCI
 618         sunxi_dma_init(port_mmio);
 619 #endif
 620
 621         writel_with_flush(PORT_CMD_ICC_ACTIVE | PORT_CMD_FIS_RX |
 622                           PORT_CMD_POWER_ON | PORT_CMD_SPIN_UP |
 623                           PORT_CMD_START, port_mmio + PORT_CMD);
 624
 625         debug("Exit start port %d\n", port);
 626
 627         /*
 628          * Make sure interface is not busy based on error and status
 629          * information from task file data register before proceeding
 630          */
 631         return wait_spinup(port_mmio);
 632 }
 633
 634
 635 static int ahci_device_data_io(struct ahci_uc_priv *uc_priv, u8 port, u8 *fis,
 636                                int fis_len, u8 *buf, int buf_len, u8 is_write)
 637 {
 638
 639         struct ahci_ioports *pp = &(uc_priv->port[port]);
 640         void __iomem *port_mmio = pp->port_mmio;
 641         u32 opts;
 642         u32 port_status;
 643         int sg_count;
 644
 645         debug("Enter %s: for port %d\n", __func__, port);
 646
 647         if (port > uc_priv->n_ports) {
 648                 printf("Invalid port number %d\n", port);
 649                 return -1;
 650         }
 651
 652         port_status = readl(port_mmio + PORT_SCR_STAT);
 653         if ((port_status & 0xf) != 0x03) {
 654                 debug("No Link on port %d!\n", port);
 655                 return -1;
 656         }
 657
 658         memcpy((unsigned char *)pp->cmd_tbl, fis, fis_len);
 659
 660         sg_count = ahci_fill_sg(uc_priv, port, buf, buf_len);
 661         opts = (fis_len >> 2) | (sg_count << 16) | (is_write << 6);
 662         ahci_fill_cmd_slot(pp, opts);
 663
 664         ahci_dcache_flush_sata_cmd(pp);
 665         ahci_dcache_flush_range((unsigned long)buf, (unsigned long)buf_len);
 666
 667         writel_with_flush(1, port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
 668
 669         if (waiting_for_cmd_completed(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE,
 670                                 WAIT_MS_DATAIO, 0x1)) {
 671                 printf("timeout exit!\n");
 672                 return -1;
 673         }
 674
 675         ahci_dcache_invalidate_range((unsigned long)buf,
 676                                      (unsigned long)buf_len);
 677         debug("%s: %d byte transferred.\n", __func__, pp->cmd_slot->status);
 678
 679         return 0;
 680 }
 681
 682
 683 static char *ata_id_strcpy(u16 *target, u16 *src, int len)
 684 {
 685         int i;
 686         for (i = 0; i < len / 2; i++)
 687                 target[i] = swab16(src[i]);
 688         return (char *)target;
 689 }
 690
 691 /*
 692  * SCSI INQUIRY command operation.
 693  */
 694 static int ata_scsiop_inquiry(struct ahci_uc_priv *uc_priv,
 695                               struct scsi_cmd *pccb)
 696 {
 697         static const u8 hdr[] = {
 698                 0,
 699                 0,
 700                 0x5,            /* claim SPC-3 version compatibility */
 701                 2,
 702                 95 - 4,
 703         };
 704         u8 fis[20];
 705         u16 *idbuf;
 706         ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(u16, tmpid, ATA_ID_WORDS);
 707         u8 port;
 708
 709         /* Clean ccb data buffer */
 710         memset(pccb->pdata, 0, pccb->datalen);
 711
 712         memcpy(pccb->pdata, hdr, sizeof(hdr));
 713
 714         if (pccb->datalen <= 35)
 715                 return 0;
 716
 717         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 718         /* Construct the FIS */
 719         fis[0] = 0x27;          /* Host to device FIS. */
 720         fis[1] = 1 << 7;        /* Command FIS. */
 721         fis[2] = ATA_CMD_ID_ATA; /* Command byte. */
 722
 723         /* Read id from sata */
 724         port = pccb->target;
 725
 726         if (ahci_device_data_io(uc_priv, port, (u8 *)&fis, sizeof(fis),
 727                                 (u8 *)tmpid, ATA_ID_WORDS * 2, 0)) {
 728                 debug("scsi_ahci: SCSI inquiry command failure.\n");
 729                 return -EIO;
 730         }
 731
 732         if (!uc_priv->ataid[port]) {
 733                 uc_priv->ataid[port] = malloc(ATA_ID_WORDS * 2);
 734                 if (!uc_priv->ataid[port]) {
 735                         printf("%s: No memory for ataid[port]\n", __func__);
 736                         return -ENOMEM;
 737                 }
 738         }
 739
 740         idbuf = uc_priv->ataid[port];
 741
 742         memcpy(idbuf, tmpid, ATA_ID_WORDS * 2);
 743         ata_swap_buf_le16(idbuf, ATA_ID_WORDS);
 744
 745         memcpy(&pccb->pdata[8], "ATA     ", 8);
 746         ata_id_strcpy((u16 *)&pccb->pdata[16], &idbuf[ATA_ID_PROD], 16);
 747         ata_id_strcpy((u16 *)&pccb->pdata[32], &idbuf[ATA_ID_FW_REV], 4);
 748
 749 #ifdef DEBUG
 750         ata_dump_id(idbuf);
 751 #endif
 752         return 0;
 753 }
 754
 755
 756 /*
 757  * SCSI READ10/WRITE10 command operation.
 758  */
 759 static int ata_scsiop_read_write(struct ahci_uc_priv *uc_priv,
 760                                  struct scsi_cmd *pccb, u8 is_write)
 761 {
 762         lbaint_t lba = 0;
 763         u16 blocks = 0;
 764         u8 fis[20];
 765         u8 *user_buffer = pccb->pdata;
 766         u32 user_buffer_size = pccb->datalen;
 767
 768         /* Retrieve the base LBA number from the ccb structure. */
 769         if (pccb->cmd[0] == SCSI_READ16) {
 770                 memcpy(&lba, pccb->cmd + 2, 8);
 771                 lba = be64_to_cpu(lba);
 772         } else {
 773                 u32 temp;
 774                 memcpy(&temp, pccb->cmd + 2, 4);
 775                 lba = be32_to_cpu(temp);
 776         }
 777
 778         /*
 779          * Retrieve the base LBA number and the block count from
 780          * the ccb structure.
 781          *
 782          * For 10-byte and 16-byte SCSI R/W commands, transfer
 783          * length 0 means transfer 0 block of data.
 784          * However, for ATA R/W commands, sector count 0 means
 785          * 256 or 65536 sectors, not 0 sectors as in SCSI.
 786          *
 787          * WARNING: one or two older ATA drives treat 0 as 0...
 788          */
 789         if (pccb->cmd[0] == SCSI_READ16)
 790                 blocks = (((u16)pccb->cmd[13]) << 8) | ((u16) pccb->cmd[14]);
 791         else
 792                 blocks = (((u16)pccb->cmd[7]) << 8) | ((u16) pccb->cmd[8]);
 793
 794         debug("scsi_ahci: %s %u blocks starting from lba 0x" LBAFU "\n",
 795               is_write ?  "write" : "read", blocks, lba);
 796
 797         /* Preset the FIS */
 798         memset(fis, 0, sizeof(fis));
 799         fis[0] = 0x27;           /* Host to device FIS. */
 800         fis[1] = 1 << 7;         /* Command FIS. */
 801         /* Command byte (read/write). */
 802         fis[2] = is_write ? ATA_CMD_WRITE_EXT : ATA_CMD_READ_EXT;
 803
 804         while (blocks) {
 805                 u16 now_blocks; /* number of blocks per iteration */
 806                 u32 transfer_size; /* number of bytes per iteration */
 807
 808                 now_blocks = min((u16)MAX_SATA_BLOCKS_READ_WRITE, blocks);
 809
 810                 transfer_size = ATA_SECT_SIZE * now_blocks;
 811                 if (transfer_size > user_buffer_size) {
 812                         printf("scsi_ahci: Error: buffer too small.\n");
 813                         return -EIO;
 814                 }
 815
 816                 /*
 817                  * LBA48 SATA command but only use 32bit address range within
 818                  * that (unless we've enabled 64bit LBA support). The next
 819                  * smaller command range (28bit) is too small.
 820                  */
 821                 fis[4] = (lba >> 0) & 0xff;
 822                 fis[5] = (lba >> 8) & 0xff;
 823                 fis[6] = (lba >> 16) & 0xff;
 824                 fis[7] = 1 << 6; /* device reg: set LBA mode */
 825                 fis[8] = ((lba >> 24) & 0xff);
 826 #ifdef CONFIG_SYS_64BIT_LBA
 827                 if (pccb->cmd[0] == SCSI_READ16) {
 828                         fis[9] = ((lba >> 32) & 0xff);
 829                         fis[10] = ((lba >> 40) & 0xff);
 830                 }
 831 #endif
 832
 833                 fis[3] = 0xe0; /* features */
 834
 835                 /* Block (sector) count */
 836                 fis[12] = (now_blocks >> 0) & 0xff;
 837                 fis[13] = (now_blocks >> 8) & 0xff;
 838
 839                 /* Read/Write from ahci */
 840                 if (ahci_device_data_io(uc_priv, pccb->target, (u8 *)&fis,
 841                                         sizeof(fis), user_buffer, transfer_size,
 842                                         is_write)) {
 843                         debug("scsi_ahci: SCSI %s10 command failure.\n",
 844                               is_write ? "WRITE" : "READ");
 845                         return -EIO;
 846                 }
 847
 848                 /* If this transaction is a write, do a following flush.
 849                  * Writes in u-boot are so rare, and the logic to know when is
 850                  * the last write and do a flush only there is sufficiently
 851                  * difficult. Just do a flush after every write. This incurs,
 852                  * usually, one extra flush when the rare writes do happen.
 853                  */
 854                 if (is_write) {
 855                         if (-EIO == ata_io_flush(uc_priv, pccb->target))
 856                                 return -EIO;
 857                 }
 858                 user_buffer += transfer_size;
 859                 user_buffer_size -= transfer_size;
 860                 blocks -= now_blocks;
 861                 lba += now_blocks;
 862         }
 863
 864         return 0;
 865 }
 866
 867
 868 /*
 869  * SCSI READ CAPACITY10 command operation.
 870  */
 871 static int ata_scsiop_read_capacity10(struct ahci_uc_priv *uc_priv,
 872                                       struct scsi_cmd *pccb)
 873 {
 874         u32 cap;
 875         u64 cap64;
 876         u32 block_size;
 877
 878         if (!uc_priv->ataid[pccb->target]) {
 879                 printf("scsi_ahci: SCSI READ CAPACITY10 command failure. "
 880                        "\tNo ATA info!\n"
 881                        "\tPlease run SCSI command INQUIRY first!\n");
 882                 return -EPERM;
 883         }
 884
 885         cap64 = ata_id_n_sectors(uc_priv->ataid[pccb->target]);
 886         if (cap64 > 0x100000000ULL)
 887                 cap64 = 0xffffffff;
 888
 889         cap = cpu_to_be32(cap64);
 890         memcpy(pccb->pdata, &cap, sizeof(cap));
 891
 892         block_size = cpu_to_be32((u32)512);
 893         memcpy(&pccb->pdata[4], &block_size, 4);
 894
 895         return 0;
 896 }
 897
 898
 899 /*
 900  * SCSI READ CAPACITY16 command operation.
 901  */
 902 static int ata_scsiop_read_capacity16(struct ahci_uc_priv *uc_priv,
 903                                       struct scsi_cmd *pccb)
 904 {
 905         u64 cap;
 906         u64 block_size;
 907
 908         if (!uc_priv->ataid[pccb->target]) {
 909                 printf("scsi_ahci: SCSI READ CAPACITY16 command failure. "
 910                        "\tNo ATA info!\n"
 911                        "\tPlease run SCSI command INQUIRY first!\n");
 912                 return -EPERM;
 913         }
 914
 915         cap = ata_id_n_sectors(uc_priv->ataid[pccb->target]);
 916         cap = cpu_to_be64(cap);
 917         memcpy(pccb->pdata, &cap, sizeof(cap));
 918
 919         block_size = cpu_to_be64((u64)512);
 920         memcpy(&pccb->pdata[8], &block_size, 8);
 921
 922         return 0;
 923 }
 924
 925
 926 /*
 927  * SCSI TEST UNIT READY command operation.
 928  */
 929 static int ata_scsiop_test_unit_ready(struct ahci_uc_priv *uc_priv,
 930                                       struct scsi_cmd *pccb)
 931 {
 932         return (uc_priv->ataid[pccb->target]) ? 0 : -EPERM;
 933 }
 934
 935
 936 static int ahci_scsi_exec(struct udevice *dev, struct scsi_cmd *pccb)
 937 {
 938         struct ahci_uc_priv *uc_priv;
 939 #ifdef CONFIG_DM_SCSI
 940         uc_priv = dev_get_uclass_priv(dev->parent);
 941 #else
 942         uc_priv = probe_ent;
 943 #endif
 944         int ret;
 945
 946         switch (pccb->cmd[0]) {
 947         case SCSI_READ16:
 948         case SCSI_READ10:
 949                 ret = ata_scsiop_read_write(uc_priv, pccb, 0);
 950                 break;
 951         case SCSI_WRITE10:
 952                 ret = ata_scsiop_read_write(uc_priv, pccb, 1);
 953                 break;
 954         case SCSI_RD_CAPAC10:
 955                 ret = ata_scsiop_read_capacity10(uc_priv, pccb);
 956                 break;
 957         case SCSI_RD_CAPAC16:
 958                 ret = ata_scsiop_read_capacity16(uc_priv, pccb);
 959                 break;
 960         case SCSI_TST_U_RDY:
 961                 ret = ata_scsiop_test_unit_ready(uc_priv, pccb);
 962                 break;
 963         case SCSI_INQUIRY:
 964                 ret = ata_scsiop_inquiry(uc_priv, pccb);
 965                 break;
 966         default:
 967                 printf("Unsupport SCSI command 0x%02x\n", pccb->cmd[0]);
 968                 return -ENOTSUPP;
 969         }
 970
 971         if (ret) {
 972                 debug("SCSI command 0x%02x ret errno %d\n", pccb->cmd[0], ret);
 973                 return ret;
 974         }
 975         return 0;
 976
 977 }
 978
 979 static int ahci_start_ports(struct ahci_uc_priv *uc_priv)
 980 {
 981         u32 linkmap;
 982         int i;
 983
 984         linkmap = uc_priv->link_port_map;
 985
 986         for (i = 0; i < uc_priv->n_ports; i++) {
 987                 if (((linkmap >> i) & 0x01)) {
 988                         if (ahci_port_start(uc_priv, (u8) i)) {
 989                                 printf("Can not start port %d\n", i);
 990                                 continue;
 991                         }
 992                 }
 993         }
 994
 995         return 0;
 996 }
 997
 998 #ifndef CONFIG_DM_SCSI
 999 void scsi_low_level_init(int busdevfunc)
1000 {
1001         struct ahci_uc_priv *uc_priv;
1002
1003 #ifndef CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT
1004         probe_ent = calloc(1, sizeof(struct ahci_uc_priv));
1005         if (!probe_ent) {
1006                 printf("%s: No memory for uc_priv\n", __func__);
1007                 return;
1008         }
1009         uc_priv = probe_ent;
1010 # if defined(CONFIG_DM_PCI)
1011         struct udevice *dev;
1012         int ret;
1013
1014         ret = dm_pci_bus_find_bdf(busdevfunc, &dev);
1015         if (ret)
1016                 return;
1017         ahci_init_one(uc_priv, dev);
1018 # else
1019         ahci_init_one(uc_priv, busdevfunc);
1020 # endif
1021 #else
1022         uc_priv = probe_ent;
1023 #endif
1024
1025         ahci_start_ports(uc_priv);
1026 }
1027 #endif
1028
1029 #ifndef CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT
1030 # if defined(CONFIG_DM_PCI) || defined(CONFIG_DM_SCSI)
1031 int ahci_init_one_dm(struct udevice *dev)
1032 {
1033         struct ahci_uc_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(dev);
1034
1035         return ahci_init_one(uc_priv, dev);
1036 }
1037 #endif
1038 #endif
1039
1040 int ahci_start_ports_dm(struct udevice *dev)
1041 {
1042         struct ahci_uc_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(dev);
1043
1044         return ahci_start_ports(uc_priv);
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT
1048 static int ahci_init_common(struct ahci_uc_priv *uc_priv, void __iomem *base)
1049 {
1050         int rc;
1051
1052         uc_priv->host_flags = ATA_FLAG_SATA
1053                                 | ATA_FLAG_NO_LEGACY
1054                                 | ATA_FLAG_MMIO
1055                                 | ATA_FLAG_PIO_DMA
1056                                 | ATA_FLAG_NO_ATAPI;
1057         uc_priv->pio_mask = 0x1f;
1058         uc_priv->udma_mask = 0x7f;      /*Fixme,assume to support UDMA6 */
1059
1060         uc_priv->mmio_base = base;
1061
1062         /* initialize adapter */
1063         rc = ahci_host_init(uc_priv);
1064         if (rc)
1065                 goto err_out;
1066
1067         ahci_print_info(uc_priv);
1068
1069         rc = ahci_start_ports(uc_priv);
1070
1071 err_out:
1072         return rc;
1073 }
1074
1075 #ifndef CONFIG_DM_SCSI
1076 int ahci_init(void __iomem *base)
1077 {
1078         struct ahci_uc_priv *uc_priv;
1079
1080         probe_ent = malloc(sizeof(struct ahci_uc_priv));
1081         if (!probe_ent) {
1082                 printf("%s: No memory for uc_priv\n", __func__);
1083                 return -ENOMEM;
1084         }
1085
1086         uc_priv = probe_ent;
1087         memset(uc_priv, 0, sizeof(struct ahci_uc_priv));
1088
1089         return ahci_init_common(uc_priv, base);
1090 }
1091 #endif
1092
1093 int ahci_init_dm(struct udevice *dev, void __iomem *base)
1094 {
1095         struct ahci_uc_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(dev);
1096
1097         return ahci_init_common(uc_priv, base);
1098 }
1099
1100 void __weak scsi_init(void)
1101 {
1102 }
1103
1104 #endif /* CONFIG_SCSI_AHCI_PLAT */
1105
1106 /*
1107  * In the general case of generic rotating media it makes sense to have a
1108  * flush capability. It probably even makes sense in the case of SSDs because
1109  * one cannot always know for sure what kind of internal cache/flush mechanism
1110  * is embodied therein. At first it was planned to invoke this after the last
1111  * write to disk and before rebooting. In practice, knowing, a priori, which
1112  * is the last write is difficult. Because writing to the disk in u-boot is
1113  * very rare, this flush command will be invoked after every block write.
1114  */
1115 static int ata_io_flush(struct ahci_uc_priv *uc_priv, u8 port)
1116 {
1117         u8 fis[20];
1118         struct ahci_ioports *pp = &(uc_priv->port[port]);
1119         void __iomem *port_mmio = pp->port_mmio;
1120         u32 cmd_fis_len = 5;    /* five dwords */
1121
1122         /* Preset the FIS */
1123         memset(fis, 0, 20);
1124         fis[0] = 0x27;           /* Host to device FIS. */
1125         fis[1] = 1 << 7;         /* Command FIS. */
1126         fis[2] = ATA_CMD_FLUSH_EXT;
1127
1128         memcpy((unsigned char *)pp->cmd_tbl, fis, 20);
1129         ahci_fill_cmd_slot(pp, cmd_fis_len);
1130         ahci_dcache_flush_sata_cmd(pp);
1131         writel_with_flush(1, port_mmio + PORT_CMD_ISSUE);
1132
1133         if (waiting_for_cmd_completed(port_mmio + PORT_CMD_ISSUE,
1134                         WAIT_MS_FLUSH, 0x1)) {
1135                 debug("scsi_ahci: flush command timeout on port %d.\n", port);
1136                 return -EIO;
1137         }
1138
1139         return 0;
1140 }
1141
1142 static int ahci_scsi_bus_reset(struct udevice *dev)
1143 {
1144         /* Not implemented */
1145
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 #ifdef CONFIG_DM_SCSI
1150 int ahci_bind_scsi(struct udevice *ahci_dev, struct udevice **devp)
1151 {
1152         struct udevice *dev;
1153         int ret;
1154
1155         ret = device_bind_driver(ahci_dev, "ahci_scsi", "ahci_scsi", &dev);
1156         if (ret)
1157                 return ret;
1158         *devp = dev;
1159
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 int ahci_probe_scsi(struct udevice *ahci_dev, ulong base)
1164 {
1165         struct ahci_uc_priv *uc_priv;
1166         struct scsi_platdata *uc_plat;
1167         struct udevice *dev;
1168         int ret;
1169
1170         device_find_first_child(ahci_dev, &dev);
1171         if (!dev)
1172                 return -ENODEV;
1173         uc_plat = dev_get_uclass_platdata(dev);
1174         uc_plat->base = base;
1175         uc_plat->max_lun = 1;
1176         uc_plat->max_id = 2;
1177
1178         uc_priv = dev_get_uclass_priv(ahci_dev);
1179         ret = ahci_init_one(uc_priv, dev);
1180         if (ret)
1181                 return ret;
1182         ret = ahci_start_ports(uc_priv);
1183         if (ret)
1184                 return ret;
1185
1186         /*
1187          * scsi_scan_dev() scans devices up-to the number of max_id.
1188          * Update max_id if the number of detected ports exceeds max_id.
1189          * This allows SCSI to scan all detected ports.
1190          */
1191         uc_plat->max_id = max_t(unsigned long, uc_priv->n_ports,
1192                                 uc_plat->max_id);
1193
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_DM_PCI
1198 int ahci_probe_scsi_pci(struct udevice *ahci_dev)
1199 {
1200         ulong base;
1201
1202         base = (ulong)dm_pci_map_bar(ahci_dev, PCI_BASE_ADDRESS_5,
1203                                      PCI_REGION_MEM);
1204
1205         return ahci_probe_scsi(ahci_dev, base);
1206 }
1207 #endif
1208
1209 struct scsi_ops scsi_ops = {
1210         .exec           = ahci_scsi_exec,
1211         .bus_reset      = ahci_scsi_bus_reset,
1212 };
1213
1214 U_BOOT_DRIVER(ahci_scsi) = {
1215         .name           = "ahci_scsi",
1216         .id             = UCLASS_SCSI,
1217         .ops            = &scsi_ops,
1218 };
1219 #else
1220 int scsi_exec(struct udevice *dev, struct scsi_cmd *pccb)
1221 {
1222         return ahci_scsi_exec(dev, pccb);
1223 }
1224
1225 __weak int scsi_bus_reset(struct udevice *dev)
1226 {
1227         return ahci_scsi_bus_reset(dev);
1228
1229         return 0;
1230 }
1231 #endif