drivers/block/fsl_sata.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008,2010 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  *              Dave Liu <[email protected]>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
   8  * the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  18  * MA 02111-1307 USA
  19  */
  20
  21 #include <common.h>
  22 #include <command.h>
  23 #include <asm/io.h>
  24 #include <asm/processor.h>
  25 #include <asm/fsl_serdes.h>
  26 #include <malloc.h>
  27 #include <libata.h>
  28 #include <fis.h>
  29 #include "fsl_sata.h"
  30
  31 extern block_dev_desc_t sata_dev_desc[CONFIG_SYS_SATA_MAX_DEVICE];
  32
  33 #ifndef CONFIG_SYS_SATA1_FLAGS
  34         #define CONFIG_SYS_SATA1_FLAGS  FLAGS_DMA
  35 #endif
  36 #ifndef CONFIG_SYS_SATA2_FLAGS
  37         #define CONFIG_SYS_SATA2_FLAGS  FLAGS_DMA
  38 #endif
  39
  40 static struct fsl_sata_info fsl_sata_info[] = {
  41 #ifdef CONFIG_SATA1
  42         {CONFIG_SYS_SATA1, CONFIG_SYS_SATA1_FLAGS},
  43 #else
  44         {0, 0},
  45 #endif
  46 #ifdef CONFIG_SATA2
  47         {CONFIG_SYS_SATA2, CONFIG_SYS_SATA2_FLAGS},
  48 #else
  49         {0, 0},
  50 #endif
  51 };
  52
  53 static inline void mdelay(unsigned long msec)
  54 {
  55         unsigned long i;
  56         for (i = 0; i < msec; i++)
  57                 udelay(1000);
  58 }
  59
  60 static inline void sdelay(unsigned long sec)
  61 {
  62         unsigned long i;
  63         for (i = 0; i < sec; i++)
  64                 mdelay(1000);
  65 }
  66
  67 void dprint_buffer(unsigned char *buf, int len)
  68 {
  69         int i, j;
  70
  71         i = 0;
  72         j = 0;
  73         printf("\n\r");
  74
  75         for (i = 0; i < len; i++) {
  76                 printf("%02x ", *buf++);
  77                 j++;
  78                 if (j == 16) {
  79                         printf("\n\r");
  80                         j = 0;
  81                 }
  82         }
  83         printf("\n\r");
  84 }
  85
  86 static void fsl_sata_dump_sfis(struct sata_fis_d2h *s)
  87 {
  88         printf("Status FIS dump:\n\r");
  89         printf("fis_type:               %02x\n\r", s->fis_type);
  90         printf("pm_port_i:              %02x\n\r", s->pm_port_i);
  91         printf("status:                 %02x\n\r", s->status);
  92         printf("error:                  %02x\n\r", s->error);
  93         printf("lba_low:                %02x\n\r", s->lba_low);
  94         printf("lba_mid:                %02x\n\r", s->lba_mid);
  95         printf("lba_high:               %02x\n\r", s->lba_high);
  96         printf("device:                 %02x\n\r", s->device);
  97         printf("lba_low_exp:            %02x\n\r", s->lba_low_exp);
  98         printf("lba_mid_exp:            %02x\n\r", s->lba_mid_exp);
  99         printf("lba_high_exp:           %02x\n\r", s->lba_high_exp);
 100         printf("res1:                   %02x\n\r", s->res1);
 101         printf("sector_count:           %02x\n\r", s->sector_count);
 102         printf("sector_count_exp:       %02x\n\r", s->sector_count_exp);
 103 }
 104
 105 static int ata_wait_register(volatile unsigned *addr, u32 mask,
 106                          u32 val, u32 timeout_msec)
 107 {
 108         int i;
 109         u32 temp;
 110
 111         for (i = 0; (((temp = in_le32(addr)) & mask) != val)
 112                          && i < timeout_msec; i++)
 113                 mdelay(1);
 114         return (i < timeout_msec) ? 0 : -1;
 115 }
 116
 117 int init_sata(int dev)
 118 {
 119         u32 length, align;
 120         cmd_hdr_tbl_t *cmd_hdr;
 121         u32 cda;
 122         u32 val32;
 123         fsl_sata_reg_t *reg;
 124         u32 sig;
 125         int i;
 126         fsl_sata_t *sata;
 127
 128         if (dev < 0 || dev > (CONFIG_SYS_SATA_MAX_DEVICE - 1)) {
 129                 printf("the sata index %d is out of ranges\n\r", dev);
 130                 return -1;
 131         }
 132
 133 #ifdef CONFIG_MPC85xx
 134         if ((dev == 0) && (!is_serdes_configured(SATA1))) {
 135                 printf("SATA%d [dev = %d] is not enabled\n", dev+1, dev);
 136                 return -1;
 137         }
 138         if ((dev == 1) && (!is_serdes_configured(SATA2))) {
 139                 printf("SATA%d [dev = %d] is not enabled\n", dev+1, dev);
 140                 return -1;
 141         }
 142 #endif
 143
 144         /* Allocate SATA device driver struct */
 145         sata = (fsl_sata_t *)malloc(sizeof(fsl_sata_t));
 146         if (!sata) {
 147                 printf("alloc the sata device struct failed\n\r");
 148                 return -1;
 149         }
 150         /* Zero all of the device driver struct */
 151         memset((void *)sata, 0, sizeof(fsl_sata_t));
 152
 153         /* Save the private struct to block device struct */
 154         sata_dev_desc[dev].priv = (void *)sata;
 155
 156         sprintf(sata->name, "SATA%d", dev);
 157
 158         /* Set the controller register base address to device struct */
 159         reg = (fsl_sata_reg_t *)(fsl_sata_info[dev].sata_reg_base);
 160         sata->reg_base = reg;
 161
 162         /* Allocate the command header table, 4 bytes aligned */
 163         length = sizeof(struct cmd_hdr_tbl);
 164         align = SATA_HC_CMD_HDR_TBL_ALIGN;
 165         sata->cmd_hdr_tbl_offset = (void *)malloc(length + align);
 166         if (!sata) {
 167                 printf("alloc the command header failed\n\r");
 168                 return -1;
 169         }
 170
 171         cmd_hdr = (cmd_hdr_tbl_t *)(((u32)sata->cmd_hdr_tbl_offset + align)
 172                                                 & ~(align - 1));
 173         sata->cmd_hdr = cmd_hdr;
 174
 175         /* Zero all of the command header table */
 176         memset((void *)sata->cmd_hdr_tbl_offset, 0, length + align);
 177
 178         /* Allocate command descriptor for all command */
 179         length = sizeof(struct cmd_desc) * SATA_HC_MAX_CMD;
 180         align = SATA_HC_CMD_DESC_ALIGN;
 181         sata->cmd_desc_offset = (void *)malloc(length + align);
 182         if (!sata->cmd_desc_offset) {
 183                 printf("alloc the command descriptor failed\n\r");
 184                 return -1;
 185         }
 186         sata->cmd_desc = (cmd_desc_t *)(((u32)sata->cmd_desc_offset + align)
 187                                                 & ~(align - 1));
 188         /* Zero all of command descriptor */
 189         memset((void *)sata->cmd_desc_offset, 0, length + align);
 190
 191         /* Link the command descriptor to command header */
 192         for (i = 0; i < SATA_HC_MAX_CMD; i++) {
 193                 cda = ((u32)sata->cmd_desc + SATA_HC_CMD_DESC_SIZE * i)
 194                                          & ~(CMD_HDR_CDA_ALIGN - 1);
 195                 cmd_hdr->cmd_slot[i].cda = cpu_to_le32(cda);
 196         }
 197
 198         /* To have safe state, force the controller offline */
 199         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 200         val32 &= ~HCONTROL_ONOFF;
 201         val32 |= HCONTROL_FORCE_OFFLINE;
 202         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 203
 204         /* Wait the controller offline */
 205         ata_wait_register(&reg->hstatus, HSTATUS_ONOFF, 0, 1000);
 206
 207 #if defined(CONFIG_FSL_SATA_V2) && defined(CONFIG_FSL_SATA_ERRATUM_A001)
 208         /*
 209          * For P1022/1013 Rev1.0 silicon, after power on SATA host
 210          * controller is configured in legacy mode instead of the
 211          * expected enterprise mode. software needs to clear bit[28]
 212          * of HControl register to change to enterprise mode from
 213          * legacy mode.
 214          */
 215         {
 216                 u32 svr = get_svr();
 217                 if (IS_SVR_REV(svr, 1, 0) &&
 218                     ((SVR_SOC_VER(svr) == SVR_P1022) ||
 219                      (SVR_SOC_VER(svr) == SVR_P1022_E) ||
 220                      (SVR_SOC_VER(svr) == SVR_P1013) ||
 221                      (SVR_SOC_VER(svr) == SVR_P1013_E))) {
 222                         out_le32(&reg->hstatus, 0x20000000);
 223                         out_le32(&reg->hcontrol, 0x00000100);
 224                 }
 225         }
 226 #endif
 227
 228         /* Set the command header base address to CHBA register to tell DMA */
 229         out_le32(&reg->chba, (u32)cmd_hdr & ~0x3);
 230
 231         /* Snoop for the command header */
 232         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 233         val32 |= HCONTROL_HDR_SNOOP;
 234         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 235
 236         /* Disable all of interrupts */
 237         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 238         val32 &= ~HCONTROL_INT_EN_ALL;
 239         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 240
 241         /* Clear all of interrupts */
 242         val32 = in_le32(&reg->hstatus);
 243         out_le32(&reg->hstatus, val32);
 244
 245         /* Set the ICC, no interrupt coalescing */
 246         out_le32(&reg->icc, 0x01000000);
 247
 248         /* No PM attatched, the SATA device direct connect */
 249         out_le32(&reg->cqpmp, 0);
 250
 251         /* Clear SError register */
 252         val32 = in_le32(&reg->serror);
 253         out_le32(&reg->serror, val32);
 254
 255         /* Clear CER register */
 256         val32 = in_le32(&reg->cer);
 257         out_le32(&reg->cer, val32);
 258
 259         /* Clear DER register */
 260         val32 = in_le32(&reg->der);
 261         out_le32(&reg->der, val32);
 262
 263         /* No device detection or initialization action requested */
 264         out_le32(&reg->scontrol, 0x00000300);
 265
 266         /* Configure the transport layer, default value */
 267         out_le32(&reg->transcfg, 0x08000016);
 268
 269         /* Configure the link layer, default value */
 270         out_le32(&reg->linkcfg, 0x0000ff34);
 271
 272         /* Bring the controller online */
 273         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 274         val32 |= HCONTROL_ONOFF;
 275         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 276
 277         mdelay(100);
 278
 279         /* print sata device name */
 280         if (!dev)
 281                 printf("%s ", sata->name);
 282         else
 283                 printf("       %s ", sata->name);
 284
 285         /* Wait PHY RDY signal changed for 500ms */
 286         ata_wait_register(&reg->hstatus, HSTATUS_PHY_RDY,
 287                           HSTATUS_PHY_RDY, 500);
 288
 289         /* Check PHYRDY */
 290         val32 = in_le32(&reg->hstatus);
 291         if (val32 & HSTATUS_PHY_RDY) {
 292                 sata->link = 1;
 293         } else {
 294                 sata->link = 0;
 295                 printf("(No RDY)\n\r");
 296                 return -1;
 297         }
 298
 299         /* Wait for signature updated, which is 1st D2H */
 300         ata_wait_register(&reg->hstatus, HSTATUS_SIGNATURE,
 301                           HSTATUS_SIGNATURE, 10000);
 302
 303         if (val32 & HSTATUS_SIGNATURE) {
 304                 sig = in_le32(&reg->sig);
 305                 debug("Signature updated, the sig =%08x\n\r", sig);
 306                 sata->ata_device_type = ata_dev_classify(sig);
 307         }
 308
 309         /* Check the speed */
 310         val32 = in_le32(&reg->sstatus);
 311         if ((val32 & SSTATUS_SPD_MASK) == SSTATUS_SPD_GEN1)
 312                 printf("(1.5 Gbps)\n\r");
 313         else if ((val32 & SSTATUS_SPD_MASK) == SSTATUS_SPD_GEN2)
 314                 printf("(3 Gbps)\n\r");
 315
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 /* Hardware reset, like Power-on and COMRESET */
 320 void fsl_sata_hardware_reset(u32 reg_base)
 321 {
 322         fsl_sata_reg_t *reg = (fsl_sata_reg_t *)reg_base;
 323         u32 scontrol;
 324
 325         /* Disable the SATA interface and put PHY offline */
 326         scontrol = in_le32(&reg->scontrol);
 327         scontrol = (scontrol & 0x0f0) | 0x304;
 328         out_le32(&reg->scontrol, scontrol);
 329
 330         /* No speed strict */
 331         scontrol = in_le32(&reg->scontrol);
 332         scontrol = scontrol & ~0x0f0;
 333         out_le32(&reg->scontrol, scontrol);
 334
 335         /* Issue PHY wake/reset, Hardware_reset_asserted */
 336         scontrol = in_le32(&reg->scontrol);
 337         scontrol = (scontrol & 0x0f0) | 0x301;
 338         out_le32(&reg->scontrol, scontrol);
 339
 340         mdelay(100);
 341
 342         /* Resume PHY, COMRESET negated, the device initialize hardware
 343          * and execute diagnostics, send good status-signature to host,
 344          * which is D2H register FIS, and then the device enter idle state.
 345          */
 346         scontrol = in_le32(&reg->scontrol);
 347         scontrol = (scontrol & 0x0f0) | 0x300;
 348         out_le32(&reg->scontrol, scontrol);
 349
 350         mdelay(100);
 351         return;
 352 }
 353
 354 static void fsl_sata_dump_regs(fsl_sata_reg_t *reg)
 355 {
 356         printf("\n\rSATA:           %08x\n\r", (u32)reg);
 357         printf("CQR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->cqr));
 358         printf("CAR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->car));
 359         printf("CCR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->ccr));
 360         printf("CER:            %08x\n\r", in_le32(&reg->cer));
 361         printf("CQR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->cqr));
 362         printf("DER:            %08x\n\r", in_le32(&reg->der));
 363         printf("CHBA:           %08x\n\r", in_le32(&reg->chba));
 364         printf("HStatus:        %08x\n\r", in_le32(&reg->hstatus));
 365         printf("HControl:       %08x\n\r", in_le32(&reg->hcontrol));
 366         printf("CQPMP:          %08x\n\r", in_le32(&reg->cqpmp));
 367         printf("SIG:            %08x\n\r", in_le32(&reg->sig));
 368         printf("ICC:            %08x\n\r", in_le32(&reg->icc));
 369         printf("SStatus:        %08x\n\r", in_le32(&reg->sstatus));
 370         printf("SError:         %08x\n\r", in_le32(&reg->serror));
 371         printf("SControl:       %08x\n\r", in_le32(&reg->scontrol));
 372         printf("SNotification:  %08x\n\r", in_le32(&reg->snotification));
 373         printf("TransCfg:       %08x\n\r", in_le32(&reg->transcfg));
 374         printf("TransStatus:    %08x\n\r", in_le32(&reg->transstatus));
 375         printf("LinkCfg:        %08x\n\r", in_le32(&reg->linkcfg));
 376         printf("LinkCfg1:       %08x\n\r", in_le32(&reg->linkcfg1));
 377         printf("LinkCfg2:       %08x\n\r", in_le32(&reg->linkcfg2));
 378         printf("LinkStatus:     %08x\n\r", in_le32(&reg->linkstatus));
 379         printf("LinkStatus1:    %08x\n\r", in_le32(&reg->linkstatus1));
 380         printf("PhyCtrlCfg:     %08x\n\r", in_le32(&reg->phyctrlcfg));
 381         printf("SYSPR:          %08x\n\r", in_be32(&reg->syspr));
 382 }
 383
 384 static int fsl_ata_exec_ata_cmd(struct fsl_sata *sata, struct sata_fis_h2d *cfis,
 385                                 int is_ncq, int tag, u8 *buffer, u32 len)
 386 {
 387         cmd_hdr_entry_t *cmd_hdr;
 388         cmd_desc_t *cmd_desc;
 389         sata_fis_h2d_t *h2d;
 390         prd_entry_t *prde;
 391         u32 ext_c_ddc;
 392         u32 prde_count;
 393         u32 val32;
 394         u32 ttl;
 395         fsl_sata_reg_t *reg = sata->reg_base;
 396         int i;
 397
 398         /* Check xfer length */
 399         if (len > SATA_HC_MAX_XFER_LEN) {
 400                 printf("max transfer length is 64MB\n\r");
 401                 return 0;
 402         }
 403
 404         /* Setup the command descriptor */
 405         cmd_desc = sata->cmd_desc + tag;
 406
 407         /* Get the pointer cfis of command descriptor */
 408         h2d = (sata_fis_h2d_t *)cmd_desc->cfis;
 409
 410         /* Zero the cfis of command descriptor */
 411         memset((void *)h2d, 0, SATA_HC_CMD_DESC_CFIS_SIZE);
 412
 413         /* Copy the cfis from user to command descriptor */
 414         h2d->fis_type = cfis->fis_type;
 415         h2d->pm_port_c = cfis->pm_port_c;
 416         h2d->command = cfis->command;
 417
 418         h2d->features = cfis->features;
 419         h2d->features_exp = cfis->features_exp;
 420
 421         h2d->lba_low = cfis->lba_low;
 422         h2d->lba_mid = cfis->lba_mid;
 423         h2d->lba_high = cfis->lba_high;
 424         h2d->lba_low_exp = cfis->lba_low_exp;
 425         h2d->lba_mid_exp = cfis->lba_mid_exp;
 426         h2d->lba_high_exp = cfis->lba_high_exp;
 427
 428         if (!is_ncq) {
 429                 h2d->sector_count = cfis->sector_count;
 430                 h2d->sector_count_exp = cfis->sector_count_exp;
 431         } else { /* NCQ */
 432                 h2d->sector_count = (u8)(tag << 3);
 433         }
 434
 435         h2d->device = cfis->device;
 436         h2d->control = cfis->control;
 437
 438         /* Setup the PRD table */
 439         prde = (prd_entry_t *)cmd_desc->prdt;
 440         memset((void *)prde, 0, sizeof(struct prdt));
 441
 442         prde_count = 0;
 443         ttl = len;
 444         for (i = 0; i < SATA_HC_MAX_PRD_DIRECT; i++) {
 445                 if (!len)
 446                         break;
 447                 prde->dba = cpu_to_le32((u32)buffer & ~0x3);
 448                 debug("dba = %08x\n\r", (u32)buffer);
 449
 450                 if (len < PRD_ENTRY_MAX_XFER_SZ) {
 451                         ext_c_ddc = PRD_ENTRY_DATA_SNOOP | len;
 452                         debug("ext_c_ddc1 = %08x, len = %08x\n\r", ext_c_ddc, len);
 453                         prde->ext_c_ddc = cpu_to_le32(ext_c_ddc);
 454                         prde_count++;
 455                         prde++;
 456                         break;
 457                 } else {
 458                         ext_c_ddc = PRD_ENTRY_DATA_SNOOP; /* 4M bytes */
 459                         debug("ext_c_ddc2 = %08x, len = %08x\n\r", ext_c_ddc, len);
 460                         prde->ext_c_ddc = cpu_to_le32(ext_c_ddc);
 461                         buffer += PRD_ENTRY_MAX_XFER_SZ;
 462                         len -= PRD_ENTRY_MAX_XFER_SZ;
 463                         prde_count++;
 464                         prde++;
 465                 }
 466         }
 467
 468         /* Setup the command slot of cmd hdr */
 469         cmd_hdr = (cmd_hdr_entry_t *)&sata->cmd_hdr->cmd_slot[tag];
 470
 471         cmd_hdr->cda = cpu_to_le32((u32)cmd_desc & ~0x3);
 472
 473         val32 = prde_count << CMD_HDR_PRD_ENTRY_SHIFT;
 474         val32 |= sizeof(sata_fis_h2d_t);
 475         cmd_hdr->prde_fis_len = cpu_to_le32(val32);
 476
 477         cmd_hdr->ttl = cpu_to_le32(ttl);
 478
 479         if (!is_ncq) {
 480                 val32 = CMD_HDR_ATTR_RES | CMD_HDR_ATTR_SNOOP;
 481         } else {
 482                 val32 = CMD_HDR_ATTR_RES | CMD_HDR_ATTR_SNOOP | CMD_HDR_ATTR_FPDMA;
 483         }
 484
 485         tag &= CMD_HDR_ATTR_TAG;
 486         val32 |= tag;
 487
 488         debug("attribute = %08x\n\r", val32);
 489         cmd_hdr->attribute = cpu_to_le32(val32);
 490
 491         /* Make sure cmd desc and cmd slot valid before commmand issue */
 492         sync();
 493
 494         /* PMP*/
 495         val32 = (u32)(h2d->pm_port_c & 0x0f);
 496         out_le32(&reg->cqpmp, val32);
 497
 498         /* Wait no active */
 499         if (ata_wait_register(&reg->car, (1 << tag), 0, 10000))
 500                 printf("Wait no active time out\n\r");
 501
 502         /* Issue command */
 503         if (!(in_le32(&reg->cqr) & (1 << tag))) {
 504                 val32 = 1 << tag;
 505                 out_le32(&reg->cqr, val32);
 506         }
 507
 508         /* Wait command completed for 10s */
 509         if (ata_wait_register(&reg->ccr, (1 << tag), (1 << tag), 10000)) {
 510                 if (!is_ncq)
 511                         printf("Non-NCQ command time out\n\r");
 512                 else
 513                         printf("NCQ command time out\n\r");
 514         }
 515
 516         val32 = in_le32(&reg->cer);
 517
 518         if (val32) {
 519                 u32 der;
 520                 fsl_sata_dump_sfis((struct sata_fis_d2h *)cmd_desc->sfis);
 521                 printf("CE at device\n\r");
 522                 fsl_sata_dump_regs(reg);
 523                 der = in_le32(&reg->der);
 524                 out_le32(&reg->cer, val32);
 525                 out_le32(&reg->der, der);
 526         }
 527
 528         /* Clear complete flags */
 529         val32 = in_le32(&reg->ccr);
 530         out_le32(&reg->ccr, val32);
 531
 532         return len;
 533 }
 534
 535 static int fsl_ata_exec_reset_cmd(struct fsl_sata *sata, struct sata_fis_h2d *cfis,
 536                                  int tag, u8 *buffer, u32 len)
 537 {
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 static int fsl_sata_exec_cmd(struct fsl_sata *sata, struct sata_fis_h2d *cfis,
 542                  enum cmd_type command_type, int tag, u8 *buffer, u32 len)
 543 {
 544         int rc;
 545
 546         if (tag > SATA_HC_MAX_CMD || tag < 0) {
 547                 printf("tag is out of range, tag=%d\n\r", tag);
 548                 return -1;
 549         }
 550
 551         switch (command_type) {
 552         case CMD_ATA:
 553                 rc = fsl_ata_exec_ata_cmd(sata, cfis, 0, tag, buffer, len);
 554                 return rc;
 555         case CMD_RESET:
 556                 rc = fsl_ata_exec_reset_cmd(sata, cfis, tag, buffer, len);
 557                 return rc;
 558         case CMD_NCQ:
 559                 rc = fsl_ata_exec_ata_cmd(sata, cfis, 1, tag, buffer, len);
 560                 return rc;
 561         case CMD_ATAPI:
 562         case CMD_VENDOR_BIST:
 563         case CMD_BIST:
 564                 printf("not support now\n\r");
 565                 return -1;
 566         default:
 567                 break;
 568         }
 569
 570         return -1;
 571 }
 572
 573 static void fsl_sata_identify(int dev, u16 *id)
 574 {
 575         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 576         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 577
 578         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 579
 580         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 581         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 582         cfis->command = ATA_CMD_ID_ATA;
 583
 584         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, (u8 *)id, ATA_ID_WORDS * 2);
 585         ata_swap_buf_le16(id, ATA_ID_WORDS);
 586 }
 587
 588 static void fsl_sata_xfer_mode(int dev, u16 *id)
 589 {
 590         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 591
 592         sata->pio = id[ATA_ID_PIO_MODES];
 593         sata->mwdma = id[ATA_ID_MWDMA_MODES];
 594         sata->udma = id[ATA_ID_UDMA_MODES];
 595         debug("pio %04x, mwdma %04x, udma %04x\n\r", sata->pio, sata->mwdma, sata->udma);
 596 }
 597
 598 static void fsl_sata_set_features(int dev)
 599 {
 600         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 601         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 602         u8 udma_cap;
 603
 604         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 605
 606         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 607         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 608         cfis->command = ATA_CMD_SET_FEATURES;
 609         cfis->features = SETFEATURES_XFER;
 610
 611         /* First check the device capablity */
 612         udma_cap = (u8)(sata->udma & 0xff);
 613         debug("udma_cap %02x\n\r", udma_cap);
 614
 615         if (udma_cap == ATA_UDMA6)
 616                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_6;
 617         if (udma_cap == ATA_UDMA5)
 618                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_5;
 619         if (udma_cap == ATA_UDMA4)
 620                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_4;
 621         if (udma_cap == ATA_UDMA3)
 622                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_3;
 623
 624         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, NULL, 0);
 625 }
 626
 627 static u32 fsl_sata_rw_cmd(int dev, u32 start, u32 blkcnt, u8 *buffer, int is_write)
 628 {
 629         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 630         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 631         u32 block;
 632
 633         block = start;
 634
 635         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 636
 637         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 638         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 639         cfis->command = (is_write) ? ATA_CMD_WRITE : ATA_CMD_READ;
 640         cfis->device = ATA_LBA;
 641
 642         cfis->device |= (block >> 24) & 0xf;
 643         cfis->lba_high = (block >> 16) & 0xff;
 644         cfis->lba_mid = (block >> 8) & 0xff;
 645         cfis->lba_low = block & 0xff;
 646         cfis->sector_count = (u8)(blkcnt & 0xff);
 647
 648         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, buffer, ATA_SECT_SIZE * blkcnt);
 649         return blkcnt;
 650 }
 651
 652 void fsl_sata_flush_cache(int dev)
 653 {
 654         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 655         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 656
 657         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 658
 659         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 660         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 661         cfis->command = ATA_CMD_FLUSH;
 662
 663         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, NULL, 0);
 664 }
 665
 666 static u32 fsl_sata_rw_cmd_ext(int dev, u32 start, u32 blkcnt, u8 *buffer, int is_write)
 667 {
 668         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 669         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 670         u64 block;
 671
 672         block = (u64)start;
 673
 674         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 675
 676         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 677         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 678
 679         cfis->command = (is_write) ? ATA_CMD_WRITE_EXT
 680                                  : ATA_CMD_READ_EXT;
 681
 682         cfis->lba_high_exp = (block >> 40) & 0xff;
 683         cfis->lba_mid_exp = (block >> 32) & 0xff;
 684         cfis->lba_low_exp = (block >> 24) & 0xff;
 685         cfis->lba_high = (block >> 16) & 0xff;
 686         cfis->lba_mid = (block >> 8) & 0xff;
 687         cfis->lba_low = block & 0xff;
 688         cfis->device = ATA_LBA;
 689         cfis->sector_count_exp = (blkcnt >> 8) & 0xff;
 690         cfis->sector_count = blkcnt & 0xff;
 691
 692         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, buffer, ATA_SECT_SIZE * blkcnt);
 693         return blkcnt;
 694 }
 695
 696 u32 fsl_sata_rw_ncq_cmd(int dev, u32 start, u32 blkcnt, u8 *buffer, int is_write)
 697 {
 698         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 699         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 700         int ncq_channel;
 701         u64 block;
 702
 703         if (sata_dev_desc[dev].lba48 != 1) {
 704                 printf("execute FPDMA command on non-LBA48 hard disk\n\r");
 705                 return -1;
 706         }
 707
 708         block = (u64)start;
 709
 710         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 711
 712         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 713         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 714
 715         cfis->command = (is_write) ? ATA_CMD_FPDMA_WRITE
 716                                  : ATA_CMD_FPDMA_READ;
 717
 718         cfis->lba_high_exp = (block >> 40) & 0xff;
 719         cfis->lba_mid_exp = (block >> 32) & 0xff;
 720         cfis->lba_low_exp = (block >> 24) & 0xff;
 721         cfis->lba_high = (block >> 16) & 0xff;
 722         cfis->lba_mid = (block >> 8) & 0xff;
 723         cfis->lba_low = block & 0xff;
 724
 725         cfis->device = ATA_LBA;
 726         cfis->features_exp = (blkcnt >> 8) & 0xff;
 727         cfis->features = blkcnt & 0xff;
 728
 729         if (sata->queue_depth >= SATA_HC_MAX_CMD)
 730                 ncq_channel = SATA_HC_MAX_CMD - 1;
 731         else
 732                 ncq_channel = sata->queue_depth - 1;
 733
 734         /* Use the latest queue */
 735         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_NCQ, ncq_channel, buffer, ATA_SECT_SIZE * blkcnt);
 736         return blkcnt;
 737 }
 738
 739 void fsl_sata_flush_cache_ext(int dev)
 740 {
 741         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 742         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 743
 744         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 745
 746         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 747         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 748         cfis->command = ATA_CMD_FLUSH_EXT;
 749
 750         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, NULL, 0);
 751 }
 752
 753 /* Software reset, set SRST of the Device Control register */
 754 void fsl_sata_software_reset(int dev)
 755 {
 756         return;
 757 }
 758
 759 static void fsl_sata_init_wcache(int dev, u16 *id)
 760 {
 761         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 762
 763         if (ata_id_has_wcache(id) && ata_id_wcache_enabled(id))
 764                 sata->wcache = 1;
 765         if (ata_id_has_flush(id))
 766                 sata->flush = 1;
 767         if (ata_id_has_flush_ext(id))
 768                 sata->flush_ext = 1;
 769 }
 770
 771 static int fsl_sata_get_wcache(int dev)
 772 {
 773         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 774         return sata->wcache;
 775 }
 776
 777 static int fsl_sata_get_flush(int dev)
 778 {
 779         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 780         return sata->flush;
 781 }
 782
 783 static int fsl_sata_get_flush_ext(int dev)
 784 {
 785         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 786         return sata->flush_ext;
 787 }
 788
 789 u32 ata_low_level_rw_lba48(int dev, u32 blknr, u32 blkcnt, void *buffer, int is_write)
 790 {
 791         u32 start, blks;
 792         u8 *addr;
 793         int max_blks;
 794
 795         start = blknr;
 796         blks = blkcnt;
 797         addr = (u8 *)buffer;
 798
 799         max_blks = ATA_MAX_SECTORS_LBA48;
 800         do {
 801                 if (blks > max_blks) {
 802                         if (fsl_sata_info[dev].flags != FLAGS_FPDMA)
 803                                 fsl_sata_rw_cmd_ext(dev, start, max_blks, addr, is_write);
 804                         else
 805                                 fsl_sata_rw_ncq_cmd(dev, start, max_blks, addr, is_write);
 806                         start += max_blks;
 807                         blks -= max_blks;
 808                         addr += ATA_SECT_SIZE * max_blks;
 809                 } else {
 810                         if (fsl_sata_info[dev].flags != FLAGS_FPDMA)
 811                                 fsl_sata_rw_cmd_ext(dev, start, blks, addr, is_write);
 812                         else
 813                                 fsl_sata_rw_ncq_cmd(dev, start, blks, addr, is_write);
 814                         start += blks;
 815                         blks = 0;
 816                         addr += ATA_SECT_SIZE * blks;
 817                 }
 818         } while (blks != 0);
 819
 820         return blkcnt;
 821 }
 822
 823 u32 ata_low_level_rw_lba28(int dev, u32 blknr, u32 blkcnt, void *buffer, int is_write)
 824 {
 825         u32 start, blks;
 826         u8 *addr;
 827         int max_blks;
 828
 829         start = blknr;
 830         blks = blkcnt;
 831         addr = (u8 *)buffer;
 832
 833         max_blks = ATA_MAX_SECTORS;
 834         do {
 835                 if (blks > max_blks) {
 836                         fsl_sata_rw_cmd(dev, start, max_blks, addr, is_write);
 837                         start += max_blks;
 838                         blks -= max_blks;
 839                         addr += ATA_SECT_SIZE * max_blks;
 840                 } else {
 841                         fsl_sata_rw_cmd(dev, start, blks, addr, is_write);
 842                         start += blks;
 843                         blks = 0;
 844                         addr += ATA_SECT_SIZE * blks;
 845                 }
 846         } while (blks != 0);
 847
 848         return blkcnt;
 849 }
 850
 851 /*
 852  * SATA interface between low level driver and command layer
 853  */
 854 ulong sata_read(int dev, u32 blknr, u32 blkcnt, void *buffer)
 855 {
 856         u32 rc;
 857
 858         if (sata_dev_desc[dev].lba48)
 859                 rc = ata_low_level_rw_lba48(dev, blknr, blkcnt, buffer, READ_CMD);
 860         else
 861                 rc = ata_low_level_rw_lba28(dev, blknr, blkcnt, buffer, READ_CMD);
 862         return rc;
 863 }
 864
 865 ulong sata_write(int dev, u32 blknr, u32 blkcnt, void *buffer)
 866 {
 867         u32 rc;
 868
 869         if (sata_dev_desc[dev].lba48) {
 870                 rc = ata_low_level_rw_lba48(dev, blknr, blkcnt, buffer, WRITE_CMD);
 871                 if (fsl_sata_get_wcache(dev) && fsl_sata_get_flush_ext(dev))
 872                         fsl_sata_flush_cache_ext(dev);
 873         } else {
 874                 rc = ata_low_level_rw_lba28(dev, blknr, blkcnt, buffer, WRITE_CMD);
 875                 if (fsl_sata_get_wcache(dev) && fsl_sata_get_flush(dev))
 876                         fsl_sata_flush_cache(dev);
 877         }
 878         return rc;
 879 }
 880
 881 int scan_sata(int dev)
 882 {
 883         fsl_sata_t *sata = (fsl_sata_t *)sata_dev_desc[dev].priv;
 884         unsigned char serial[ATA_ID_SERNO_LEN + 1];
 885         unsigned char firmware[ATA_ID_FW_REV_LEN + 1];
 886         unsigned char product[ATA_ID_PROD_LEN + 1];
 887         u16 *id;
 888         u64 n_sectors;
 889
 890         /* if no detected link */
 891         if (!sata->link)
 892                 return -1;
 893
 894         id = (u16 *)malloc(ATA_ID_WORDS * 2);
 895         if (!id) {
 896                 printf("id malloc failed\n\r");
 897                 return -1;
 898         }
 899
 900         /* Identify device to get information */
 901         fsl_sata_identify(dev, id);
 902
 903         /* Serial number */
 904         ata_id_c_string(id, serial, ATA_ID_SERNO, sizeof(serial));
 905         memcpy(sata_dev_desc[dev].product, serial, sizeof(serial));
 906
 907         /* Firmware version */
 908         ata_id_c_string(id, firmware, ATA_ID_FW_REV, sizeof(firmware));
 909         memcpy(sata_dev_desc[dev].revision, firmware, sizeof(firmware));
 910
 911         /* Product model */
 912         ata_id_c_string(id, product, ATA_ID_PROD, sizeof(product));
 913         memcpy(sata_dev_desc[dev].vendor, product, sizeof(product));
 914
 915         /* Totoal sectors */
 916         n_sectors = ata_id_n_sectors(id);
 917         sata_dev_desc[dev].lba = (u32)n_sectors;
 918
 919         /* Check if support LBA48 */
 920         if (ata_id_has_lba48(id)) {
 921                 sata_dev_desc[dev].lba48 = 1;
 922                 debug("Device support LBA48\n\r");
 923         }
 924
 925         /* Get the NCQ queue depth from device */
 926         sata->queue_depth = ata_id_queue_depth(id);
 927
 928         /* Get the xfer mode from device */
 929         fsl_sata_xfer_mode(dev, id);
 930
 931         /* Get the write cache status from device */
 932         fsl_sata_init_wcache(dev, id);
 933
 934         /* Set the xfer mode to highest speed */
 935         fsl_sata_set_features(dev);
 936 #ifdef DEBUG
 937         fsl_sata_identify(dev, id);
 938         ata_dump_id(id);
 939 #endif
 940         free((void *)id);
 941         return 0;
 942 }