drivers/ide/pci/via82cxxx.c

   1 /*
   2  *
   3  * Version 3.38
   4  *
   5  * VIA IDE driver for Linux. Supported southbridges:
   6  *
   7  *   vt82c576, vt82c586, vt82c586a, vt82c586b, vt82c596a, vt82c596b,
   8  *   vt82c686, vt82c686a, vt82c686b, vt8231, vt8233, vt8233c, vt8233a,
   9  *   vt8235, vt8237, vt8237a
  10  *
  11  * Copyright (c) 2000-2002 Vojtech Pavlik
  12  *
  13  * Based on the work of:
  14  *      Michel Aubry
  15  *      Jeff Garzik
  16  *      Andre Hedrick
  17  *
  18  * Documentation:
  19  *      Obsolete device documentation publically available from via.com.tw
  20  *      Current device documentation available under NDA only
  21  */
  22
  23 /*
  24  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  25  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
  26  * the Free Software Foundation.
  27  */
  28
  29 #include <linux/module.h>
  30 #include <linux/kernel.h>
  31 #include <linux/ioport.h>
  32 #include <linux/blkdev.h>
  33 #include <linux/pci.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/ide.h>
  36 #include <asm/io.h>
  37
  38 #include "ide-timing.h"
  39
  40 #define DISPLAY_VIA_TIMINGS
  41
  42 #define VIA_IDE_ENABLE          0x40
  43 #define VIA_IDE_CONFIG          0x41
  44 #define VIA_FIFO_CONFIG         0x43
  45 #define VIA_MISC_1              0x44
  46 #define VIA_MISC_2              0x45
  47 #define VIA_MISC_3              0x46
  48 #define VIA_DRIVE_TIMING        0x48
  49 #define VIA_8BIT_TIMING         0x4e
  50 #define VIA_ADDRESS_SETUP       0x4c
  51 #define VIA_UDMA_TIMING         0x50
  52
  53 #define VIA_UDMA                0x007
  54 #define VIA_UDMA_NONE           0x000
  55 #define VIA_UDMA_33             0x001
  56 #define VIA_UDMA_66             0x002
  57 #define VIA_UDMA_100            0x003
  58 #define VIA_UDMA_133            0x004
  59 #define VIA_BAD_PREQ            0x010   /* Crashes if PREQ# till DDACK# set */
  60 #define VIA_BAD_CLK66           0x020   /* 66 MHz clock doesn't work correctly */
  61 #define VIA_SET_FIFO            0x040   /* Needs to have FIFO split set */
  62 #define VIA_NO_UNMASK           0x080   /* Doesn't work with IRQ unmasking on */
  63 #define VIA_BAD_ID              0x100   /* Has wrong vendor ID (0x1107) */
  64 #define VIA_BAD_AST             0x200   /* Don't touch Address Setup Timing */
  65
  66 /*
  67  * VIA SouthBridge chips.
  68  */
  69
  70 static struct via_isa_bridge {
  71         char *name;
  72         u16 id;
  73         u8 rev_min;
  74         u8 rev_max;
  75         u16 flags;
  76 } via_isa_bridges[] = {
  77         { "cx700",      PCI_DEVICE_ID_VIA_CX700,    0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  78         { "vt8237s",    PCI_DEVICE_ID_VIA_8237S,    0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  79         { "vt6410",     PCI_DEVICE_ID_VIA_6410,     0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  80         { "vt8251",     PCI_DEVICE_ID_VIA_8251,     0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  81         { "vt8237",     PCI_DEVICE_ID_VIA_8237,     0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  82         { "vt8237a",    PCI_DEVICE_ID_VIA_8237A,    0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  83         { "vt8235",     PCI_DEVICE_ID_VIA_8235,     0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  84         { "vt8233a",    PCI_DEVICE_ID_VIA_8233A,    0x00, 0x2f, VIA_UDMA_133 | VIA_BAD_AST },
  85         { "vt8233c",    PCI_DEVICE_ID_VIA_8233C_0,  0x00, 0x2f, VIA_UDMA_100 },
  86         { "vt8233",     PCI_DEVICE_ID_VIA_8233_0,   0x00, 0x2f, VIA_UDMA_100 },
  87         { "vt8231",     PCI_DEVICE_ID_VIA_8231,     0x00, 0x2f, VIA_UDMA_100 },
  88         { "vt82c686b",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C686,   0x40, 0x4f, VIA_UDMA_100 },
  89         { "vt82c686a",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C686,   0x10, 0x2f, VIA_UDMA_66 },
  90         { "vt82c686",   PCI_DEVICE_ID_VIA_82C686,   0x00, 0x0f, VIA_UDMA_33 | VIA_BAD_CLK66 },
  91         { "vt82c596b",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C596,   0x10, 0x2f, VIA_UDMA_66 },
  92         { "vt82c596a",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C596,   0x00, 0x0f, VIA_UDMA_33 | VIA_BAD_CLK66 },
  93         { "vt82c586b",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C586_0, 0x47, 0x4f, VIA_UDMA_33 | VIA_SET_FIFO },
  94         { "vt82c586b",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C586_0, 0x40, 0x46, VIA_UDMA_33 | VIA_SET_FIFO | VIA_BAD_PREQ },
  95         { "vt82c586b",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C586_0, 0x30, 0x3f, VIA_UDMA_33 | VIA_SET_FIFO },
  96         { "vt82c586a",  PCI_DEVICE_ID_VIA_82C586_0, 0x20, 0x2f, VIA_UDMA_33 | VIA_SET_FIFO },
  97         { "vt82c586",   PCI_DEVICE_ID_VIA_82C586_0, 0x00, 0x0f, VIA_UDMA_NONE | VIA_SET_FIFO },
  98         { "vt82c576",   PCI_DEVICE_ID_VIA_82C576,   0x00, 0x2f, VIA_UDMA_NONE | VIA_SET_FIFO | VIA_NO_UNMASK },
  99         { "vt82c576",   PCI_DEVICE_ID_VIA_82C576,   0x00, 0x2f, VIA_UDMA_NONE | VIA_SET_FIFO | VIA_NO_UNMASK | VIA_BAD_ID },
 100         { NULL }
 101 };
 102
 103 static unsigned int via_clock;
 104 static char *via_dma[] = { "MWDMA16", "UDMA33", "UDMA66", "UDMA100", "UDMA133" };
 105
 106 struct via82cxxx_dev
 107 {
 108         struct via_isa_bridge *via_config;
 109         unsigned int via_80w;
 110 };
 111
 112 /**
 113  *      via_set_speed                   -       write timing registers
 114  *      @dev: PCI device
 115  *      @dn: device
 116  *      @timing: IDE timing data to use
 117  *
 118  *      via_set_speed writes timing values to the chipset registers
 119  */
 120
 121 static void via_set_speed(ide_hwif_t *hwif, u8 dn, struct ide_timing *timing)
 122 {
 123         struct pci_dev *dev = hwif->pci_dev;
 124         struct via82cxxx_dev *vdev = pci_get_drvdata(hwif->pci_dev);
 125         u8 t;
 126
 127         if (~vdev->via_config->flags & VIA_BAD_AST) {
 128                 pci_read_config_byte(dev, VIA_ADDRESS_SETUP, &t);
 129                 t = (t & ~(3 << ((3 - dn) << 1))) | ((FIT(timing->setup, 1, 4) - 1) << ((3 - dn) << 1));
 130                 pci_write_config_byte(dev, VIA_ADDRESS_SETUP, t);
 131         }
 132
 133         pci_write_config_byte(dev, VIA_8BIT_TIMING + (1 - (dn >> 1)),
 134                 ((FIT(timing->act8b, 1, 16) - 1) << 4) | (FIT(timing->rec8b, 1, 16) - 1));
 135
 136         pci_write_config_byte(dev, VIA_DRIVE_TIMING + (3 - dn),
 137                 ((FIT(timing->active, 1, 16) - 1) << 4) | (FIT(timing->recover, 1, 16) - 1));
 138
 139         switch (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA) {
 140                 case VIA_UDMA_33:  t = timing->udma ? (0xe0 | (FIT(timing->udma, 2, 5) - 2)) : 0x03; break;
 141                 case VIA_UDMA_66:  t = timing->udma ? (0xe8 | (FIT(timing->udma, 2, 9) - 2)) : 0x0f; break;
 142                 case VIA_UDMA_100: t = timing->udma ? (0xe0 | (FIT(timing->udma, 2, 9) - 2)) : 0x07; break;
 143                 case VIA_UDMA_133: t = timing->udma ? (0xe0 | (FIT(timing->udma, 2, 9) - 2)) : 0x07; break;
 144                 default: return;
 145         }
 146
 147         pci_write_config_byte(dev, VIA_UDMA_TIMING + (3 - dn), t);
 148 }
 149
 150 /**
 151  *      via_set_drive           -       configure transfer mode
 152  *      @drive: Drive to set up
 153  *      @speed: desired speed
 154  *
 155  *      via_set_drive() computes timing values configures the drive and
 156  *      the chipset to a desired transfer mode. It also can be called
 157  *      by upper layers.
 158  */
 159
 160 static int via_set_drive(ide_drive_t *drive, u8 speed)
 161 {
 162         ide_drive_t *peer = HWIF(drive)->drives + (~drive->dn & 1);
 163         struct via82cxxx_dev *vdev = pci_get_drvdata(drive->hwif->pci_dev);
 164         struct ide_timing t, p;
 165         unsigned int T, UT;
 166
 167         if (speed != XFER_PIO_SLOW)
 168                 ide_config_drive_speed(drive, speed);
 169
 170         T = 1000000000 / via_clock;
 171
 172         switch (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA) {
 173                 case VIA_UDMA_33:   UT = T;   break;
 174                 case VIA_UDMA_66:   UT = T/2; break;
 175                 case VIA_UDMA_100:  UT = T/3; break;
 176                 case VIA_UDMA_133:  UT = T/4; break;
 177                 default: UT = T;
 178         }
 179
 180         ide_timing_compute(drive, speed, &t, T, UT);
 181
 182         if (peer->present) {
 183                 ide_timing_compute(peer, peer->current_speed, &p, T, UT);
 184                 ide_timing_merge(&p, &t, &t, IDE_TIMING_8BIT);
 185         }
 186
 187         via_set_speed(HWIF(drive), drive->dn, &t);
 188
 189         if (!drive->init_speed)
 190                 drive->init_speed = speed;
 191         drive->current_speed = speed;
 192
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 /**
 197  *      via82cxxx_tune_drive    -       PIO setup
 198  *      @drive: drive to set up
 199  *      @pio: mode to use (255 for 'best possible')
 200  *
 201  *      A callback from the upper layers for PIO-only tuning.
 202  */
 203
 204 static void via82cxxx_tune_drive(ide_drive_t *drive, u8 pio)
 205 {
 206         if (pio == 255) {
 207                 via_set_drive(drive,
 208                         ide_find_best_mode(drive, XFER_PIO | XFER_EPIO));
 209                 return;
 210         }
 211
 212         via_set_drive(drive, XFER_PIO_0 + min_t(u8, pio, 5));
 213 }
 214
 215 /**
 216  *      via82cxxx_ide_dma_check         -       set up for DMA if possible
 217  *      @drive: IDE drive to set up
 218  *
 219  *      Set up the drive for the highest supported speed considering the
 220  *      driver, controller and cable
 221  */
 222
 223 static int via82cxxx_ide_dma_check (ide_drive_t *drive)
 224 {
 225         ide_hwif_t *hwif = HWIF(drive);
 226         struct via82cxxx_dev *vdev = pci_get_drvdata(hwif->pci_dev);
 227         u16 w80 = hwif->udma_four;
 228
 229         u16 speed = ide_find_best_mode(drive,
 230                 XFER_PIO | XFER_EPIO | XFER_SWDMA | XFER_MWDMA |
 231                 (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA ? XFER_UDMA : 0) |
 232                 (w80 && (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA) >= VIA_UDMA_66 ? XFER_UDMA_66 : 0) |
 233                 (w80 && (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA) >= VIA_UDMA_100 ? XFER_UDMA_100 : 0) |
 234                 (w80 && (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA) >= VIA_UDMA_133 ? XFER_UDMA_133 : 0));
 235
 236         via_set_drive(drive, speed);
 237
 238         if (drive->autodma && (speed & XFER_MODE) != XFER_PIO)
 239                 return 0;
 240
 241         return -1;
 242 }
 243
 244 static struct via_isa_bridge *via_config_find(struct pci_dev **isa)
 245 {
 246         struct via_isa_bridge *via_config;
 247         u8 t;
 248
 249         for (via_config = via_isa_bridges; via_config->id; via_config++)
 250                 if ((*isa = pci_get_device(PCI_VENDOR_ID_VIA +
 251                         !!(via_config->flags & VIA_BAD_ID),
 252                         via_config->id, NULL))) {
 253
 254                         pci_read_config_byte(*isa, PCI_REVISION_ID, &t);
 255                         if (t >= via_config->rev_min &&
 256                             t <= via_config->rev_max)
 257                                 break;
 258                         pci_dev_put(*isa);
 259                 }
 260
 261         return via_config;
 262 }
 263
 264 /*
 265  * Check and handle 80-wire cable presence
 266  */
 267 static void __devinit via_cable_detect(struct via82cxxx_dev *vdev, u32 u)
 268 {
 269         int i;
 270
 271         switch (vdev->via_config->flags & VIA_UDMA) {
 272                 case VIA_UDMA_66:
 273                         for (i = 24; i >= 0; i -= 8)
 274                                 if (((u >> (i & 16)) & 8) &&
 275                                     ((u >> i) & 0x20) &&
 276                                      (((u >> i) & 7) < 2)) {
 277                                         /*
 278                                          * 2x PCI clock and
 279                                          * UDMA w/ < 3T/cycle
 280                                          */
 281                                         vdev->via_80w |= (1 << (1 - (i >> 4)));
 282                                 }
 283                         break;
 284
 285                 case VIA_UDMA_100:
 286                         for (i = 24; i >= 0; i -= 8)
 287                                 if (((u >> i) & 0x10) ||
 288                                     (((u >> i) & 0x20) &&
 289                                      (((u >> i) & 7) < 4))) {
 290                                         /* BIOS 80-wire bit or
 291                                          * UDMA w/ < 60ns/cycle
 292                                          */
 293                                         vdev->via_80w |= (1 << (1 - (i >> 4)));
 294                                 }
 295                         break;
 296
 297                 case VIA_UDMA_133:
 298                         for (i = 24; i >= 0; i -= 8)
 299                                 if (((u >> i) & 0x10) ||
 300                                     (((u >> i) & 0x20) &&
 301                                      (((u >> i) & 7) < 6))) {
 302                                         /* BIOS 80-wire bit or
 303                                          * UDMA w/ < 60ns/cycle
 304                                          */
 305                                         vdev->via_80w |= (1 << (1 - (i >> 4)));
 306                                 }
 307                         break;
 308         }
 309 }
 310
 311 /**
 312  *      init_chipset_via82cxxx  -       initialization handler
 313  *      @dev: PCI device
 314  *      @name: Name of interface
 315  *
 316  *      The initialization callback. Here we determine the IDE chip type
 317  *      and initialize its drive independent registers.
 318  */
 319
 320 static unsigned int __devinit init_chipset_via82cxxx(struct pci_dev *dev, const char *name)
 321 {
 322         struct pci_dev *isa = NULL;
 323         struct via82cxxx_dev *vdev;
 324         struct via_isa_bridge *via_config;
 325         u8 t, v;
 326         u32 u;
 327
 328         vdev = kzalloc(sizeof(*vdev), GFP_KERNEL);
 329         if (!vdev) {
 330                 printk(KERN_ERR "VP_IDE: out of memory :(\n");
 331                 return -ENOMEM;
 332         }
 333         pci_set_drvdata(dev, vdev);
 334
 335         /*
 336          * Find the ISA bridge to see how good the IDE is.
 337          */
 338         vdev->via_config = via_config = via_config_find(&isa);
 339
 340         /* We checked this earlier so if it fails here deeep badness
 341            is involved */
 342
 343         BUG_ON(!via_config->id);
 344
 345         /*
 346          * Detect cable and configure Clk66
 347          */
 348         pci_read_config_dword(dev, VIA_UDMA_TIMING, &u);
 349
 350         via_cable_detect(vdev, u);
 351
 352         if ((via_config->flags & VIA_UDMA) == VIA_UDMA_66) {
 353                 /* Enable Clk66 */
 354                 pci_write_config_dword(dev, VIA_UDMA_TIMING, u|0x80008);
 355         } else if (via_config->flags & VIA_BAD_CLK66) {
 356                 /* Would cause trouble on 596a and 686 */
 357                 pci_write_config_dword(dev, VIA_UDMA_TIMING, u & ~0x80008);
 358         }
 359
 360         /*
 361          * Check whether interfaces are enabled.
 362          */
 363
 364         pci_read_config_byte(dev, VIA_IDE_ENABLE, &v);
 365
 366         /*
 367          * Set up FIFO sizes and thresholds.
 368          */
 369
 370         pci_read_config_byte(dev, VIA_FIFO_CONFIG, &t);
 371
 372         /* Disable PREQ# till DDACK# */
 373         if (via_config->flags & VIA_BAD_PREQ) {
 374                 /* Would crash on 586b rev 41 */
 375                 t &= 0x7f;
 376         }
 377
 378         /* Fix FIFO split between channels */
 379         if (via_config->flags & VIA_SET_FIFO) {
 380                 t &= (t & 0x9f);
 381                 switch (v & 3) {
 382                         case 2: t |= 0x00; break;       /* 16 on primary */
 383                         case 1: t |= 0x60; break;       /* 16 on secondary */
 384                         case 3: t |= 0x20; break;       /* 8 pri 8 sec */
 385                 }
 386         }
 387
 388         pci_write_config_byte(dev, VIA_FIFO_CONFIG, t);
 389
 390         /*
 391          * Determine system bus clock.
 392          */
 393
 394         via_clock = system_bus_clock() * 1000;
 395
 396         switch (via_clock) {
 397                 case 33000: via_clock = 33333; break;
 398                 case 37000: via_clock = 37500; break;
 399                 case 41000: via_clock = 41666; break;
 400         }
 401
 402         if (via_clock < 20000 || via_clock > 50000) {
 403                 printk(KERN_WARNING "VP_IDE: User given PCI clock speed "
 404                         "impossible (%d), using 33 MHz instead.\n", via_clock);
 405                 printk(KERN_WARNING "VP_IDE: Use ide0=ata66 if you want "
 406                         "to assume 80-wire cable.\n");
 407                 via_clock = 33333;
 408         }
 409
 410         /*
 411          * Print the boot message.
 412          */
 413
 414         pci_read_config_byte(isa, PCI_REVISION_ID, &t);
 415         printk(KERN_INFO "VP_IDE: VIA %s (rev %02x) IDE %s "
 416                 "controller on pci%s\n",
 417                 via_config->name, t,
 418                 via_dma[via_config->flags & VIA_UDMA],
 419                 pci_name(dev));
 420
 421         pci_dev_put(isa);
 422         return 0;
 423 }
 424
 425 static void __devinit init_hwif_via82cxxx(ide_hwif_t *hwif)
 426 {
 427         struct via82cxxx_dev *vdev = pci_get_drvdata(hwif->pci_dev);
 428         int i;
 429
 430         hwif->autodma = 0;
 431
 432         hwif->tuneproc = &via82cxxx_tune_drive;
 433         hwif->speedproc = &via_set_drive;
 434
 435         for (i = 0; i < 2; i++) {
 436                 hwif->drives[i].io_32bit = 1;
 437                 hwif->drives[i].unmask = (vdev->via_config->flags & VIA_NO_UNMASK) ? 0 : 1;
 438                 hwif->drives[i].autotune = 1;
 439                 hwif->drives[i].dn = hwif->channel * 2 + i;
 440         }
 441
 442         if (!hwif->dma_base)
 443                 return;
 444
 445         hwif->atapi_dma = 1;
 446         hwif->ultra_mask = 0x7f;
 447         hwif->mwdma_mask = 0x07;
 448         hwif->swdma_mask = 0x07;
 449
 450         if (!hwif->udma_four)
 451                 hwif->udma_four = (vdev->via_80w >> hwif->channel) & 1;
 452         hwif->ide_dma_check = &via82cxxx_ide_dma_check;
 453         if (!noautodma)
 454                 hwif->autodma = 1;
 455         hwif->drives[0].autodma = hwif->autodma;
 456         hwif->drives[1].autodma = hwif->autodma;
 457 }
 458
 459 static ide_pci_device_t via82cxxx_chipsets[] __devinitdata = {
 460         {       /* 0 */
 461                 .name           = "VP_IDE",
 462                 .init_chipset   = init_chipset_via82cxxx,
 463                 .init_hwif      = init_hwif_via82cxxx,
 464                 .channels       = 2,
 465                 .autodma        = NOAUTODMA,
 466                 .enablebits     = {{0x40,0x02,0x02}, {0x40,0x01,0x01}},
 467                 .bootable       = ON_BOARD
 468         },{     /* 1 */
 469                 .name           = "VP_IDE",
 470                 .init_chipset   = init_chipset_via82cxxx,
 471                 .init_hwif      = init_hwif_via82cxxx,
 472                 .channels       = 2,
 473                 .autodma        = AUTODMA,
 474                 .enablebits     = {{0x00,0x00,0x00}, {0x00,0x00,0x00}},
 475                 .bootable       = ON_BOARD,
 476         }
 477 };
 478
 479 static int __devinit via_init_one(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
 480 {
 481         struct pci_dev *isa = NULL;
 482         struct via_isa_bridge *via_config;
 483         /*
 484          * Find the ISA bridge and check we know what it is.
 485          */
 486         via_config = via_config_find(&isa);
 487         pci_dev_put(isa);
 488         if (!via_config->id) {
 489                 printk(KERN_WARNING "VP_IDE: Unknown VIA SouthBridge, disabling DMA.\n");
 490                 return -ENODEV;
 491         }
 492         return ide_setup_pci_device(dev, &via82cxxx_chipsets[id->driver_data]);
 493 }
 494
 495 static struct pci_device_id via_pci_tbl[] = {
 496         { PCI_VENDOR_ID_VIA, PCI_DEVICE_ID_VIA_82C576_1, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0},
 497         { PCI_VENDOR_ID_VIA, PCI_DEVICE_ID_VIA_82C586_1, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0},
 498         { PCI_VENDOR_ID_VIA, PCI_DEVICE_ID_VIA_6410,     PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 1},
 499         { PCI_VENDOR_ID_VIA, PCI_DEVICE_ID_VIA_SATA_EIDE,     PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 1},
 500         { 0, },
 501 };
 502 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, via_pci_tbl);
 503
 504 static struct pci_driver driver = {
 505         .name           = "VIA_IDE",
 506         .id_table       = via_pci_tbl,
 507         .probe          = via_init_one,
 508 };
 509
 510 static int __init via_ide_init(void)
 511 {
 512         return ide_pci_register_driver(&driver);
 513 }
 514
 515 module_init(via_ide_init);
 516
 517 MODULE_AUTHOR("Vojtech Pavlik, Michel Aubry, Jeff Garzik, Andre Hedrick");
 518 MODULE_DESCRIPTION("PCI driver module for VIA IDE");
 519 MODULE_LICENSE("GPL");