drivers/ata/fsl_sata.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2008,2010 Freescale Semiconductor, Inc.
   4  * Copyright 2019 NXP
   5  * Author: Dave Liu <[email protected]>
   6  */
   7
   8 #include <ahci.h>
   9 #include <blk.h>
  10 #include <command.h>
  11 #include <console.h>
  12 #include <cpu_func.h>
  13 #include <dm.h>
  14 #include <dm/device-internal.h>
  15 #include <log.h>
  16 #include <asm/io.h>
  17 #include <asm/processor.h>
  18 #include <asm/fsl_serdes.h>
  19 #include <malloc.h>
  20 #include <libata.h>
  21 #include <fis.h>
  22 #include <sata.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include "fsl_sata.h"
  25
  26 static inline void sdelay(unsigned long sec)
  27 {
  28         unsigned long i;
  29         for (i = 0; i < sec; i++)
  30                 mdelay(1000);
  31 }
  32
  33 static void fsl_sata_dump_sfis(struct sata_fis_d2h *s)
  34 {
  35         printf("Status FIS dump:\n\r");
  36         printf("fis_type:               %02x\n\r", s->fis_type);
  37         printf("pm_port_i:              %02x\n\r", s->pm_port_i);
  38         printf("status:                 %02x\n\r", s->status);
  39         printf("error:                  %02x\n\r", s->error);
  40         printf("lba_low:                %02x\n\r", s->lba_low);
  41         printf("lba_mid:                %02x\n\r", s->lba_mid);
  42         printf("lba_high:               %02x\n\r", s->lba_high);
  43         printf("device:                 %02x\n\r", s->device);
  44         printf("lba_low_exp:            %02x\n\r", s->lba_low_exp);
  45         printf("lba_mid_exp:            %02x\n\r", s->lba_mid_exp);
  46         printf("lba_high_exp:           %02x\n\r", s->lba_high_exp);
  47         printf("res1:                   %02x\n\r", s->res1);
  48         printf("sector_count:           %02x\n\r", s->sector_count);
  49         printf("sector_count_exp:       %02x\n\r", s->sector_count_exp);
  50 }
  51
  52 static int ata_wait_register(unsigned __iomem *addr, u32 mask,
  53                          u32 val, u32 timeout_msec)
  54 {
  55         int i;
  56         u32 temp;
  57
  58         for (i = 0; (((temp = in_le32(addr)) & mask) != val)
  59                          && i < timeout_msec; i++)
  60                 mdelay(1);
  61         return (i < timeout_msec) ? 0 : -1;
  62 }
  63
  64 static int init_sata(struct fsl_ata_priv *priv, int dev)
  65 {
  66         u32 length, align;
  67         cmd_hdr_tbl_t *cmd_hdr;
  68         u32 cda;
  69         u32 val32;
  70         fsl_sata_reg_t __iomem *reg;
  71         u32 sig;
  72         int i;
  73         fsl_sata_t *sata;
  74
  75         if (dev < 0 || dev > (CONFIG_SYS_SATA_MAX_DEVICE - 1)) {
  76                 printf("the sata index %d is out of ranges\n\r", dev);
  77                 return -1;
  78         }
  79
  80 #ifdef CONFIG_MPC85xx
  81         if ((dev == 0) && (!is_serdes_configured(SATA1))) {
  82                 printf("SATA%d [dev = %d] is not enabled\n", dev+1, dev);
  83                 return -1;
  84         }
  85         if ((dev == 1) && (!is_serdes_configured(SATA2))) {
  86                 printf("SATA%d [dev = %d] is not enabled\n", dev+1, dev);
  87                 return -1;
  88         }
  89 #endif
  90
  91         /* Allocate SATA device driver struct */
  92         sata = (fsl_sata_t *)malloc(sizeof(fsl_sata_t));
  93         if (!sata) {
  94                 printf("alloc the sata device struct failed\n\r");
  95                 return -1;
  96         }
  97         /* Zero all of the device driver struct */
  98         memset((void *)sata, 0, sizeof(fsl_sata_t));
  99
 100         snprintf(sata->name, 12, "SATA%d:", dev);
 101
 102         /* Set the controller register base address to device struct */
 103         reg = (fsl_sata_reg_t *)(priv->base + priv->offset * dev);
 104         sata->dma_flag = priv->flag;
 105         priv->fsl_sata = sata;
 106         sata->reg_base = reg;
 107
 108         /* Allocate the command header table, 4 bytes aligned */
 109         length = sizeof(struct cmd_hdr_tbl);
 110         align = SATA_HC_CMD_HDR_TBL_ALIGN;
 111         sata->cmd_hdr_tbl_offset = (void *)malloc(length + align);
 112         if (!sata->cmd_hdr_tbl_offset) {
 113                 printf("alloc the command header failed\n\r");
 114                 return -1;
 115         }
 116
 117         cmd_hdr = (cmd_hdr_tbl_t *)(((u32)sata->cmd_hdr_tbl_offset + align)
 118                                                 & ~(align - 1));
 119         sata->cmd_hdr = cmd_hdr;
 120
 121         /* Zero all of the command header table */
 122         memset((void *)sata->cmd_hdr_tbl_offset, 0, length + align);
 123
 124         /* Allocate command descriptor for all command */
 125         length = sizeof(struct cmd_desc) * SATA_HC_MAX_CMD;
 126         align = SATA_HC_CMD_DESC_ALIGN;
 127         sata->cmd_desc_offset = (void *)malloc(length + align);
 128         if (!sata->cmd_desc_offset) {
 129                 printf("alloc the command descriptor failed\n\r");
 130                 return -1;
 131         }
 132         sata->cmd_desc = (cmd_desc_t *)(((u32)sata->cmd_desc_offset + align)
 133                                                 & ~(align - 1));
 134         /* Zero all of command descriptor */
 135         memset((void *)sata->cmd_desc_offset, 0, length + align);
 136
 137         /* Link the command descriptor to command header */
 138         for (i = 0; i < SATA_HC_MAX_CMD; i++) {
 139                 cda = ((u32)sata->cmd_desc + SATA_HC_CMD_DESC_SIZE * i)
 140                                          & ~(CMD_HDR_CDA_ALIGN - 1);
 141                 cmd_hdr->cmd_slot[i].cda = cpu_to_le32(cda);
 142         }
 143
 144         /* To have safe state, force the controller offline */
 145         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 146         val32 &= ~HCONTROL_ONOFF;
 147         val32 |= HCONTROL_FORCE_OFFLINE;
 148         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 149
 150         /* Wait the controller offline */
 151         ata_wait_register(&reg->hstatus, HSTATUS_ONOFF, 0, 1000);
 152
 153         /* Set the command header base address to CHBA register to tell DMA */
 154         out_le32(&reg->chba, (u32)cmd_hdr & ~0x3);
 155
 156         /* Snoop for the command header */
 157         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 158         val32 |= HCONTROL_HDR_SNOOP;
 159         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 160
 161         /* Disable all of interrupts */
 162         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 163         val32 &= ~HCONTROL_INT_EN_ALL;
 164         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 165
 166         /* Clear all of interrupts */
 167         val32 = in_le32(&reg->hstatus);
 168         out_le32(&reg->hstatus, val32);
 169
 170         /* Set the ICC, no interrupt coalescing */
 171         out_le32(&reg->icc, 0x01000000);
 172
 173         /* No PM attatched, the SATA device direct connect */
 174         out_le32(&reg->cqpmp, 0);
 175
 176         /* Clear SError register */
 177         val32 = in_le32(&reg->serror);
 178         out_le32(&reg->serror, val32);
 179
 180         /* Clear CER register */
 181         val32 = in_le32(&reg->cer);
 182         out_le32(&reg->cer, val32);
 183
 184         /* Clear DER register */
 185         val32 = in_le32(&reg->der);
 186         out_le32(&reg->der, val32);
 187
 188         /* No device detection or initialization action requested */
 189         out_le32(&reg->scontrol, 0x00000300);
 190
 191         /* Configure the transport layer, default value */
 192         out_le32(&reg->transcfg, 0x08000016);
 193
 194         /* Configure the link layer, default value */
 195         out_le32(&reg->linkcfg, 0x0000ff34);
 196
 197         /* Bring the controller online */
 198         val32 = in_le32(&reg->hcontrol);
 199         val32 |= HCONTROL_ONOFF;
 200         out_le32(&reg->hcontrol, val32);
 201
 202         mdelay(100);
 203
 204         /* print sata device name */
 205         printf("%s ", sata->name);
 206
 207         /* Wait PHY RDY signal changed for 500ms */
 208         ata_wait_register(&reg->hstatus, HSTATUS_PHY_RDY,
 209                           HSTATUS_PHY_RDY, 500);
 210
 211         /* Check PHYRDY */
 212         val32 = in_le32(&reg->hstatus);
 213         if (val32 & HSTATUS_PHY_RDY) {
 214                 sata->link = 1;
 215         } else {
 216                 sata->link = 0;
 217                 printf("(No RDY)\n\r");
 218                 return -1;
 219         }
 220
 221         /* Wait for signature updated, which is 1st D2H */
 222         ata_wait_register(&reg->hstatus, HSTATUS_SIGNATURE,
 223                           HSTATUS_SIGNATURE, 10000);
 224
 225         if (val32 & HSTATUS_SIGNATURE) {
 226                 sig = in_le32(&reg->sig);
 227                 debug("Signature updated, the sig =%08x\n\r", sig);
 228                 sata->ata_device_type = ata_dev_classify(sig);
 229         }
 230
 231         /* Check the speed */
 232         val32 = in_le32(&reg->sstatus);
 233         if ((val32 & SSTATUS_SPD_MASK) == SSTATUS_SPD_GEN1)
 234                 printf("(1.5 Gbps)\n\r");
 235         else if ((val32 & SSTATUS_SPD_MASK) == SSTATUS_SPD_GEN2)
 236                 printf("(3 Gbps)\n\r");
 237
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 int reset_sata(int dev)
 242 {
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static void fsl_sata_dump_regs(fsl_sata_reg_t __iomem *reg)
 247 {
 248         printf("\n\rSATA:           %08x\n\r", (u32)reg);
 249         printf("CQR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->cqr));
 250         printf("CAR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->car));
 251         printf("CCR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->ccr));
 252         printf("CER:            %08x\n\r", in_le32(&reg->cer));
 253         printf("CQR:            %08x\n\r", in_le32(&reg->cqr));
 254         printf("DER:            %08x\n\r", in_le32(&reg->der));
 255         printf("CHBA:           %08x\n\r", in_le32(&reg->chba));
 256         printf("HStatus:        %08x\n\r", in_le32(&reg->hstatus));
 257         printf("HControl:       %08x\n\r", in_le32(&reg->hcontrol));
 258         printf("CQPMP:          %08x\n\r", in_le32(&reg->cqpmp));
 259         printf("SIG:            %08x\n\r", in_le32(&reg->sig));
 260         printf("ICC:            %08x\n\r", in_le32(&reg->icc));
 261         printf("SStatus:        %08x\n\r", in_le32(&reg->sstatus));
 262         printf("SError:         %08x\n\r", in_le32(&reg->serror));
 263         printf("SControl:       %08x\n\r", in_le32(&reg->scontrol));
 264         printf("SNotification:  %08x\n\r", in_le32(&reg->snotification));
 265         printf("TransCfg:       %08x\n\r", in_le32(&reg->transcfg));
 266         printf("TransStatus:    %08x\n\r", in_le32(&reg->transstatus));
 267         printf("LinkCfg:        %08x\n\r", in_le32(&reg->linkcfg));
 268         printf("LinkCfg1:       %08x\n\r", in_le32(&reg->linkcfg1));
 269         printf("LinkCfg2:       %08x\n\r", in_le32(&reg->linkcfg2));
 270         printf("LinkStatus:     %08x\n\r", in_le32(&reg->linkstatus));
 271         printf("LinkStatus1:    %08x\n\r", in_le32(&reg->linkstatus1));
 272         printf("PhyCtrlCfg:     %08x\n\r", in_le32(&reg->phyctrlcfg));
 273         printf("SYSPR:          %08x\n\r", in_be32(&reg->syspr));
 274 }
 275
 276 static int fsl_ata_exec_ata_cmd(struct fsl_sata *sata, struct sata_fis_h2d *cfis,
 277                                 int is_ncq, int tag, u8 *buffer, u32 len)
 278 {
 279         cmd_hdr_entry_t *cmd_hdr;
 280         cmd_desc_t *cmd_desc;
 281         sata_fis_h2d_t *h2d;
 282         prd_entry_t *prde;
 283         u32 ext_c_ddc;
 284         u32 prde_count;
 285         u32 val32;
 286         u32 ttl;
 287         fsl_sata_reg_t __iomem *reg = sata->reg_base;
 288         int i;
 289
 290         /* Check xfer length */
 291         if (len > SATA_HC_MAX_XFER_LEN) {
 292                 printf("max transfer length is 64MB\n\r");
 293                 return 0;
 294         }
 295
 296         /* Setup the command descriptor */
 297         cmd_desc = sata->cmd_desc + tag;
 298
 299         /* Get the pointer cfis of command descriptor */
 300         h2d = (sata_fis_h2d_t *)cmd_desc->cfis;
 301
 302         /* Zero the cfis of command descriptor */
 303         memset((void *)h2d, 0, SATA_HC_CMD_DESC_CFIS_SIZE);
 304
 305         /* Copy the cfis from user to command descriptor */
 306         h2d->fis_type = cfis->fis_type;
 307         h2d->pm_port_c = cfis->pm_port_c;
 308         h2d->command = cfis->command;
 309
 310         h2d->features = cfis->features;
 311         h2d->features_exp = cfis->features_exp;
 312
 313         h2d->lba_low = cfis->lba_low;
 314         h2d->lba_mid = cfis->lba_mid;
 315         h2d->lba_high = cfis->lba_high;
 316         h2d->lba_low_exp = cfis->lba_low_exp;
 317         h2d->lba_mid_exp = cfis->lba_mid_exp;
 318         h2d->lba_high_exp = cfis->lba_high_exp;
 319
 320         if (!is_ncq) {
 321                 h2d->sector_count = cfis->sector_count;
 322                 h2d->sector_count_exp = cfis->sector_count_exp;
 323         } else { /* NCQ */
 324                 h2d->sector_count = (u8)(tag << 3);
 325         }
 326
 327         h2d->device = cfis->device;
 328         h2d->control = cfis->control;
 329
 330         /* Setup the PRD table */
 331         prde = (prd_entry_t *)cmd_desc->prdt;
 332         memset((void *)prde, 0, sizeof(struct prdt));
 333
 334         prde_count = 0;
 335         ttl = len;
 336         for (i = 0; i < SATA_HC_MAX_PRD_DIRECT; i++) {
 337                 if (!len)
 338                         break;
 339                 prde->dba = cpu_to_le32((u32)buffer & ~0x3);
 340                 debug("dba = %08x\n\r", (u32)buffer);
 341
 342                 if (len < PRD_ENTRY_MAX_XFER_SZ) {
 343                         ext_c_ddc = PRD_ENTRY_DATA_SNOOP | len;
 344                         debug("ext_c_ddc1 = %08x, len = %08x\n\r", ext_c_ddc, len);
 345                         prde->ext_c_ddc = cpu_to_le32(ext_c_ddc);
 346                         prde_count++;
 347                         prde++;
 348                         break;
 349                 } else {
 350                         ext_c_ddc = PRD_ENTRY_DATA_SNOOP; /* 4M bytes */
 351                         debug("ext_c_ddc2 = %08x, len = %08x\n\r", ext_c_ddc, len);
 352                         prde->ext_c_ddc = cpu_to_le32(ext_c_ddc);
 353                         buffer += PRD_ENTRY_MAX_XFER_SZ;
 354                         len -= PRD_ENTRY_MAX_XFER_SZ;
 355                         prde_count++;
 356                         prde++;
 357                 }
 358         }
 359
 360         /* Setup the command slot of cmd hdr */
 361         cmd_hdr = (cmd_hdr_entry_t *)&sata->cmd_hdr->cmd_slot[tag];
 362
 363         cmd_hdr->cda = cpu_to_le32((u32)cmd_desc & ~0x3);
 364
 365         val32 = prde_count << CMD_HDR_PRD_ENTRY_SHIFT;
 366         val32 |= sizeof(sata_fis_h2d_t);
 367         cmd_hdr->prde_fis_len = cpu_to_le32(val32);
 368
 369         cmd_hdr->ttl = cpu_to_le32(ttl);
 370
 371         if (!is_ncq) {
 372                 val32 = CMD_HDR_ATTR_RES | CMD_HDR_ATTR_SNOOP;
 373         } else {
 374                 val32 = CMD_HDR_ATTR_RES | CMD_HDR_ATTR_SNOOP | CMD_HDR_ATTR_FPDMA;
 375         }
 376
 377         tag &= CMD_HDR_ATTR_TAG;
 378         val32 |= tag;
 379
 380         debug("attribute = %08x\n\r", val32);
 381         cmd_hdr->attribute = cpu_to_le32(val32);
 382
 383         /* Make sure cmd desc and cmd slot valid before command issue */
 384         sync();
 385
 386         /* PMP*/
 387         val32 = (u32)(h2d->pm_port_c & 0x0f);
 388         out_le32(&reg->cqpmp, val32);
 389
 390         /* Wait no active */
 391         if (ata_wait_register(&reg->car, (1 << tag), 0, 10000))
 392                 printf("Wait no active time out\n\r");
 393
 394         /* Issue command */
 395         if (!(in_le32(&reg->cqr) & (1 << tag))) {
 396                 val32 = 1 << tag;
 397                 out_le32(&reg->cqr, val32);
 398         }
 399
 400         /* Wait command completed for 10s */
 401         if (ata_wait_register(&reg->ccr, (1 << tag), (1 << tag), 10000)) {
 402                 if (!is_ncq)
 403                         printf("Non-NCQ command time out\n\r");
 404                 else
 405                         printf("NCQ command time out\n\r");
 406         }
 407
 408         val32 = in_le32(&reg->cer);
 409
 410         if (val32) {
 411                 u32 der;
 412                 fsl_sata_dump_sfis((struct sata_fis_d2h *)cmd_desc->sfis);
 413                 printf("CE at device\n\r");
 414                 fsl_sata_dump_regs(reg);
 415                 der = in_le32(&reg->der);
 416                 out_le32(&reg->cer, val32);
 417                 out_le32(&reg->der, der);
 418         }
 419
 420         /* Clear complete flags */
 421         val32 = in_le32(&reg->ccr);
 422         out_le32(&reg->ccr, val32);
 423
 424         return len;
 425 }
 426
 427 static int fsl_ata_exec_reset_cmd(struct fsl_sata *sata, struct sata_fis_h2d *cfis,
 428                                  int tag, u8 *buffer, u32 len)
 429 {
 430         return 0;
 431 }
 432
 433 static int fsl_sata_exec_cmd(struct fsl_sata *sata, struct sata_fis_h2d *cfis,
 434                  enum cmd_type command_type, int tag, u8 *buffer, u32 len)
 435 {
 436         int rc;
 437
 438         if (tag > SATA_HC_MAX_CMD || tag < 0) {
 439                 printf("tag is out of range, tag=%d\n\r", tag);
 440                 return -1;
 441         }
 442
 443         switch (command_type) {
 444         case CMD_ATA:
 445                 rc = fsl_ata_exec_ata_cmd(sata, cfis, 0, tag, buffer, len);
 446                 return rc;
 447         case CMD_RESET:
 448                 rc = fsl_ata_exec_reset_cmd(sata, cfis, tag, buffer, len);
 449                 return rc;
 450         case CMD_NCQ:
 451                 rc = fsl_ata_exec_ata_cmd(sata, cfis, 1, tag, buffer, len);
 452                 return rc;
 453         case CMD_ATAPI:
 454         case CMD_VENDOR_BIST:
 455         case CMD_BIST:
 456                 printf("not support now\n\r");
 457                 return -1;
 458         default:
 459                 break;
 460         }
 461
 462         return -1;
 463 }
 464
 465 static void fsl_sata_xfer_mode(fsl_sata_t *sata, u16 *id)
 466 {
 467         sata->pio = id[ATA_ID_PIO_MODES];
 468         sata->mwdma = id[ATA_ID_MWDMA_MODES];
 469         sata->udma = id[ATA_ID_UDMA_MODES];
 470         debug("pio %04x, mwdma %04x, udma %04x\n\r", sata->pio, sata->mwdma, sata->udma);
 471 }
 472
 473 static void fsl_sata_set_features(fsl_sata_t *sata)
 474 {
 475         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 476         u8 udma_cap;
 477
 478         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 479
 480         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 481         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 482         cfis->command = ATA_CMD_SET_FEATURES;
 483         cfis->features = SETFEATURES_XFER;
 484
 485         /* First check the device capablity */
 486         udma_cap = (u8)(sata->udma & 0xff);
 487         debug("udma_cap %02x\n\r", udma_cap);
 488
 489         if (udma_cap == ATA_UDMA6)
 490                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_6;
 491         if (udma_cap == ATA_UDMA5)
 492                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_5;
 493         if (udma_cap == ATA_UDMA4)
 494                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_4;
 495         if (udma_cap == ATA_UDMA3)
 496                 cfis->sector_count = XFER_UDMA_3;
 497
 498         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, NULL, 0);
 499 }
 500
 501 static u32 fsl_sata_rw_cmd(fsl_sata_t *sata, u32 start, u32 blkcnt, u8 *buffer,
 502                            int is_write)
 503 {
 504         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 505         u32 block;
 506
 507         block = start;
 508
 509         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 510
 511         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 512         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 513         cfis->command = (is_write) ? ATA_CMD_WRITE : ATA_CMD_READ;
 514         cfis->device = ATA_LBA;
 515
 516         cfis->device |= (block >> 24) & 0xf;
 517         cfis->lba_high = (block >> 16) & 0xff;
 518         cfis->lba_mid = (block >> 8) & 0xff;
 519         cfis->lba_low = block & 0xff;
 520         cfis->sector_count = (u8)(blkcnt & 0xff);
 521
 522         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, buffer, ATA_SECT_SIZE * blkcnt);
 523         return blkcnt;
 524 }
 525
 526 static void fsl_sata_flush_cache(fsl_sata_t *sata)
 527 {
 528         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 529
 530         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 531
 532         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 533         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 534         cfis->command = ATA_CMD_FLUSH;
 535
 536         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, NULL, 0);
 537 }
 538
 539 static u32 fsl_sata_rw_cmd_ext(fsl_sata_t *sata, u32 start, u32 blkcnt,
 540                                u8 *buffer, int is_write)
 541 {
 542         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 543         u64 block;
 544
 545         block = (u64)start;
 546
 547         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 548
 549         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 550         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 551
 552         cfis->command = (is_write) ? ATA_CMD_WRITE_EXT
 553                                  : ATA_CMD_READ_EXT;
 554
 555         cfis->lba_high_exp = (block >> 40) & 0xff;
 556         cfis->lba_mid_exp = (block >> 32) & 0xff;
 557         cfis->lba_low_exp = (block >> 24) & 0xff;
 558         cfis->lba_high = (block >> 16) & 0xff;
 559         cfis->lba_mid = (block >> 8) & 0xff;
 560         cfis->lba_low = block & 0xff;
 561         cfis->device = ATA_LBA;
 562         cfis->sector_count_exp = (blkcnt >> 8) & 0xff;
 563         cfis->sector_count = blkcnt & 0xff;
 564
 565         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, buffer, ATA_SECT_SIZE * blkcnt);
 566         return blkcnt;
 567 }
 568
 569 static u32 fsl_sata_rw_ncq_cmd(fsl_sata_t *sata, u32 start, u32 blkcnt,
 570                                u8 *buffer, int is_write)
 571 {
 572         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 573         int ncq_channel;
 574         u64 block;
 575
 576         if (sata->lba48 != 1) {
 577                 printf("execute FPDMA command on non-LBA48 hard disk\n\r");
 578                 return -1;
 579         }
 580
 581         block = (u64)start;
 582
 583         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 584
 585         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 586         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 587
 588         cfis->command = (is_write) ? ATA_CMD_FPDMA_WRITE
 589                                  : ATA_CMD_FPDMA_READ;
 590
 591         cfis->lba_high_exp = (block >> 40) & 0xff;
 592         cfis->lba_mid_exp = (block >> 32) & 0xff;
 593         cfis->lba_low_exp = (block >> 24) & 0xff;
 594         cfis->lba_high = (block >> 16) & 0xff;
 595         cfis->lba_mid = (block >> 8) & 0xff;
 596         cfis->lba_low = block & 0xff;
 597
 598         cfis->device = ATA_LBA;
 599         cfis->features_exp = (blkcnt >> 8) & 0xff;
 600         cfis->features = blkcnt & 0xff;
 601
 602         if (sata->queue_depth >= SATA_HC_MAX_CMD)
 603                 ncq_channel = SATA_HC_MAX_CMD - 1;
 604         else
 605                 ncq_channel = sata->queue_depth - 1;
 606
 607         /* Use the latest queue */
 608         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_NCQ, ncq_channel, buffer, ATA_SECT_SIZE * blkcnt);
 609         return blkcnt;
 610 }
 611
 612 static void fsl_sata_flush_cache_ext(fsl_sata_t *sata)
 613 {
 614         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 615
 616         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 617
 618         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 619         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 620         cfis->command = ATA_CMD_FLUSH_EXT;
 621
 622         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, NULL, 0);
 623 }
 624
 625 static void fsl_sata_init_wcache(fsl_sata_t *sata, u16 *id)
 626 {
 627         if (ata_id_has_wcache(id) && ata_id_wcache_enabled(id))
 628                 sata->wcache = 1;
 629         if (ata_id_has_flush(id))
 630                 sata->flush = 1;
 631         if (ata_id_has_flush_ext(id))
 632                 sata->flush_ext = 1;
 633 }
 634
 635 static u32 ata_low_level_rw_lba48(fsl_sata_t *sata, u32 blknr, lbaint_t blkcnt,
 636                                   const void *buffer, int is_write)
 637 {
 638         u32 start, blks;
 639         u8 *addr;
 640         int max_blks;
 641
 642         start = blknr;
 643         blks = blkcnt;
 644         addr = (u8 *)buffer;
 645
 646         max_blks = ATA_MAX_SECTORS_LBA48;
 647         do {
 648                 if (blks > max_blks) {
 649                         if (sata->dma_flag != FLAGS_FPDMA)
 650                                 fsl_sata_rw_cmd_ext(sata, start, max_blks, addr,
 651                                                     is_write);
 652                         else
 653                                 fsl_sata_rw_ncq_cmd(sata, start, max_blks, addr,
 654                                                     is_write);
 655                         start += max_blks;
 656                         blks -= max_blks;
 657                         addr += ATA_SECT_SIZE * max_blks;
 658                 } else {
 659                         if (sata->dma_flag != FLAGS_FPDMA)
 660                                 fsl_sata_rw_cmd_ext(sata, start, blks, addr,
 661                                                     is_write);
 662                         else
 663                                 fsl_sata_rw_ncq_cmd(sata, start, blks, addr,
 664                                                     is_write);
 665                         start += blks;
 666                         blks = 0;
 667                         addr += ATA_SECT_SIZE * blks;
 668                 }
 669         } while (blks != 0);
 670
 671         return blkcnt;
 672 }
 673
 674 static u32 ata_low_level_rw_lba28(fsl_sata_t *sata, u32 blknr, u32 blkcnt,
 675                                   const void *buffer, int is_write)
 676 {
 677         u32 start, blks;
 678         u8 *addr;
 679         int max_blks;
 680
 681         start = blknr;
 682         blks = blkcnt;
 683         addr = (u8 *)buffer;
 684
 685         max_blks = ATA_MAX_SECTORS;
 686         do {
 687                 if (blks > max_blks) {
 688                         fsl_sata_rw_cmd(sata, start, max_blks, addr, is_write);
 689                         start += max_blks;
 690                         blks -= max_blks;
 691                         addr += ATA_SECT_SIZE * max_blks;
 692                 } else {
 693                         fsl_sata_rw_cmd(sata, start, blks, addr, is_write);
 694                         start += blks;
 695                         blks = 0;
 696                         addr += ATA_SECT_SIZE * blks;
 697                 }
 698         } while (blks != 0);
 699
 700         return blkcnt;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * SATA interface between low level driver and command layer
 705  */
 706 static ulong sata_read(struct udevice *dev, lbaint_t blknr, lbaint_t blkcnt,
 707                        void *buffer)
 708 {
 709         struct fsl_ata_priv *priv = dev_get_plat(dev);
 710         fsl_sata_t *sata = priv->fsl_sata;
 711         u32 rc;
 712
 713         if (sata->lba48)
 714                 rc = ata_low_level_rw_lba48(sata, blknr, blkcnt, buffer,
 715                                             READ_CMD);
 716         else
 717                 rc = ata_low_level_rw_lba28(sata, blknr, blkcnt, buffer,
 718                                             READ_CMD);
 719         return rc;
 720 }
 721
 722 static ulong sata_write(struct udevice *dev, lbaint_t blknr, lbaint_t blkcnt,
 723                         const void *buffer)
 724 {
 725         struct fsl_ata_priv *priv = dev_get_plat(dev);
 726         fsl_sata_t *sata = priv->fsl_sata;
 727         u32 rc;
 728
 729         if (sata->lba48) {
 730                 rc = ata_low_level_rw_lba48(sata, blknr, blkcnt, buffer,
 731                                             WRITE_CMD);
 732                 if (sata->wcache && sata->flush_ext)
 733                         fsl_sata_flush_cache_ext(sata);
 734         } else {
 735                 rc = ata_low_level_rw_lba28(sata, blknr, blkcnt, buffer,
 736                                             WRITE_CMD);
 737                 if (sata->wcache && sata->flush)
 738                         fsl_sata_flush_cache(sata);
 739         }
 740         return rc;
 741 }
 742
 743 static void fsl_sata_identify(fsl_sata_t *sata, u16 *id)
 744 {
 745         struct sata_fis_h2d h2d, *cfis = &h2d;
 746
 747         memset(cfis, 0, sizeof(struct sata_fis_h2d));
 748
 749         cfis->fis_type = SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D;
 750         cfis->pm_port_c = 0x80; /* is command */
 751         cfis->command = ATA_CMD_ID_ATA;
 752
 753         fsl_sata_exec_cmd(sata, cfis, CMD_ATA, 0, (u8 *)id, ATA_ID_WORDS * 2);
 754         ata_swap_buf_le16(id, ATA_ID_WORDS);
 755 }
 756
 757 static int scan_sata(struct udevice *dev)
 758 {
 759         struct blk_desc *desc = dev_get_uclass_plat(dev);
 760         struct fsl_ata_priv *priv = dev_get_plat(dev);
 761         fsl_sata_t *sata = priv->fsl_sata;
 762
 763         unsigned char serial[ATA_ID_SERNO_LEN + 1];
 764         unsigned char firmware[ATA_ID_FW_REV_LEN + 1];
 765         unsigned char product[ATA_ID_PROD_LEN + 1];
 766         u16 *id;
 767         u64 n_sectors;
 768
 769         /* if no detected link */
 770         if (!sata->link)
 771                 return -1;
 772
 773         id = (u16 *)malloc(ATA_ID_WORDS * 2);
 774         if (!id) {
 775                 printf("id malloc failed\n\r");
 776                 return -1;
 777         }
 778
 779         /* Identify device to get information */
 780         fsl_sata_identify(sata, id);
 781
 782         /* Serial number */
 783         ata_id_c_string(id, serial, ATA_ID_SERNO, sizeof(serial));
 784
 785         /* Firmware version */
 786         ata_id_c_string(id, firmware, ATA_ID_FW_REV, sizeof(firmware));
 787
 788         /* Product model */
 789         ata_id_c_string(id, product, ATA_ID_PROD, sizeof(product));
 790
 791         /* Totoal sectors */
 792         n_sectors = ata_id_n_sectors(id);
 793
 794 #ifdef CONFIG_LBA48
 795         /* Check if support LBA48 */
 796         if (ata_id_has_lba48(id)) {
 797                 sata->lba48 = 1;
 798                 debug("Device support LBA48\n\r");
 799         } else
 800                 debug("Device supports LBA28\n\r");
 801 #endif
 802
 803         memcpy(desc->product, serial, sizeof(serial));
 804         memcpy(desc->revision, firmware, sizeof(firmware));
 805         memcpy(desc->vendor, product, sizeof(product));
 806         desc->lba = n_sectors;
 807 #ifdef CONFIG_LBA48
 808         desc->lba48 = sata->lba48;
 809 #endif
 810
 811         /* Get the NCQ queue depth from device */
 812         sata->queue_depth = ata_id_queue_depth(id);
 813
 814         /* Get the xfer mode from device */
 815         fsl_sata_xfer_mode(sata, id);
 816
 817         /* Get the write cache status from device */
 818         fsl_sata_init_wcache(sata, id);
 819
 820         /* Set the xfer mode to highest speed */
 821         fsl_sata_set_features(sata);
 822
 823 #ifdef DEBUG
 824         ata_dump_id(id);
 825 #endif
 826         free((void *)id);
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 static const struct blk_ops sata_fsl_blk_ops = {
 831         .read   = sata_read,
 832         .write  = sata_write,
 833 };
 834
 835 U_BOOT_DRIVER(sata_fsl_driver) = {
 836         .name = "sata_fsl_blk",
 837         .id = UCLASS_BLK,
 838         .ops = &sata_fsl_blk_ops,
 839         .plat_auto      = sizeof(struct fsl_ata_priv),
 840 };
 841
 842 static int fsl_ata_of_to_plat(struct udevice *dev)
 843 {
 844         struct fsl_ata_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 845
 846         priv->number = dev_read_u32_default(dev, "sata-number", -1);
 847         priv->flag = dev_read_u32_default(dev, "sata-fpdma", -1);
 848         priv->offset = dev_read_u32_default(dev, "sata-offset", -1);
 849
 850         priv->base = dev_read_addr(dev);
 851         if (priv->base == FDT_ADDR_T_NONE)
 852                 return -EINVAL;
 853
 854         return 0;
 855 }
 856
 857 static int fsl_unbind_device(struct udevice *dev)
 858 {
 859         int ret;
 860
 861         ret = device_remove(dev, DM_REMOVE_NORMAL);
 862         if (ret)
 863                 return ret;
 864
 865         ret = device_unbind(dev);
 866         if (ret)
 867                 return ret;
 868
 869         return 0;
 870 }
 871
 872 static int fsl_ata_probe(struct udevice *dev)
 873 {
 874         struct fsl_ata_priv *blk_priv, *priv;
 875         struct udevice *blk;
 876         int failed_number;
 877         char sata_name[10];
 878         int nr_ports;
 879         int ret;
 880         int i;
 881
 882         failed_number = 0;
 883         priv = dev_get_priv(dev);
 884         nr_ports = priv->number;
 885         nr_ports = min(nr_ports, CONFIG_SYS_SATA_MAX_DEVICE);
 886
 887         for (i = 0; i < nr_ports; i++) {
 888                 snprintf(sata_name, sizeof(sata_name), "fsl_sata%d", i);
 889                 ret = blk_create_devicef(dev, "sata_fsl_blk", sata_name,
 890                                          UCLASS_AHCI, -1, DEFAULT_BLKSZ,
 891                                          0, &blk);
 892                 if (ret) {
 893                         debug("Can't create device\n");
 894                         return ret;
 895                 }
 896
 897                 /* Init SATA port */
 898                 ret = init_sata(priv, i);
 899                 if (ret) {
 900                         debug("%s: Failed to init sata\n", __func__);
 901                         ret = fsl_unbind_device(blk);
 902                         if (ret)
 903                                 return ret;
 904
 905                         failed_number++;
 906                         continue;
 907                 }
 908
 909                 blk_priv = dev_get_plat(blk);
 910                 blk_priv->fsl_sata = priv->fsl_sata;
 911                 /* Scan SATA port */
 912                 ret = scan_sata(blk);
 913                 if (ret) {
 914                         debug("%s: Failed to scan bus\n", __func__);
 915                         ret = fsl_unbind_device(blk);
 916                         if (ret)
 917                                 return ret;
 918
 919                         failed_number++;
 920                         continue;
 921                 }
 922
 923                 ret = device_probe(dev);
 924                 if (ret < 0) {
 925                         debug("Probing %s failed (%d)\n", dev->name, ret);
 926                         ret = fsl_unbind_device(blk);
 927                         if (ret)
 928                                 return ret;
 929
 930                         failed_number++;
 931                         continue;
 932                 }
 933         }
 934
 935         if (failed_number == nr_ports)
 936                 return -ENODEV;
 937         else
 938                 return 0;
 939 }
 940
 941 static int fsl_ata_remove(struct udevice *dev)
 942 {
 943         fsl_sata_t *sata;
 944         struct fsl_ata_priv *priv;
 945
 946         priv = dev_get_priv(dev);
 947         sata = priv->fsl_sata;
 948
 949         free(sata->cmd_hdr_tbl_offset);
 950         free(sata->cmd_desc_offset);
 951         free(sata);
 952
 953         return 0;
 954 }
 955
 956 static int sata_fsl_scan(struct udevice *dev)
 957 {
 958         /* Nothing to do here */
 959
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 struct ahci_ops sata_fsl_ahci_ops = {
 964         .scan = sata_fsl_scan,
 965 };
 966
 967 static const struct udevice_id fsl_ata_ids[] = {
 968         { .compatible = "fsl,pq-sata-v2" },
 969         { }
 970 };
 971
 972 U_BOOT_DRIVER(fsl_ahci) = {
 973         .name   = "fsl_ahci",
 974         .id = UCLASS_AHCI,
 975         .of_match = fsl_ata_ids,
 976         .ops = &sata_fsl_ahci_ops,
 977         .of_to_plat = fsl_ata_of_to_plat,
 978         .probe  = fsl_ata_probe,
 979         .remove = fsl_ata_remove,
 980         .priv_auto      = sizeof(struct fsl_ata_priv),
 981 };