Home | History | Annotate | Line # | Download | only in ata
      1  1.13     skrll /*	$NetBSD: ata_subr.c,v 1.13 2020/12/23 08:17:01 skrll Exp $	*/
      2   1.1  jdolecek 
      3   1.1  jdolecek /*
      4   1.1  jdolecek  * Copyright (c) 1998, 2001 Manuel Bouyer.  All rights reserved.
      5   1.1  jdolecek  *
      6   1.1  jdolecek  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      7   1.1  jdolecek  * modification, are permitted provided that the following conditions
      8   1.1  jdolecek  * are met:
      9   1.1  jdolecek  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     10   1.1  jdolecek  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     11   1.1  jdolecek  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     12   1.1  jdolecek  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     13   1.1  jdolecek  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     14   1.1  jdolecek  *
     15   1.1  jdolecek  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     16   1.1  jdolecek  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     17   1.1  jdolecek  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     18   1.1  jdolecek  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     19   1.1  jdolecek  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     20   1.1  jdolecek  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     21   1.1  jdolecek  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     22   1.1  jdolecek  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     23   1.1  jdolecek  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     24   1.1  jdolecek  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     25   1.1  jdolecek  */
     26   1.1  jdolecek 
     27   1.1  jdolecek #include <sys/cdefs.h>
     28  1.13     skrll __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: ata_subr.c,v 1.13 2020/12/23 08:17:01 skrll Exp $");
     29   1.1  jdolecek 
     30   1.1  jdolecek #include "opt_ata.h"
     31   1.1  jdolecek 
     32   1.1  jdolecek #include <sys/param.h>
     33   1.1  jdolecek #include <sys/systm.h>
     34   1.1  jdolecek #include <sys/kernel.h>
     35   1.1  jdolecek #include <sys/device.h>
     36   1.1  jdolecek #include <sys/conf.h>
     37   1.1  jdolecek #include <sys/fcntl.h>
     38   1.1  jdolecek #include <sys/proc.h>
     39   1.1  jdolecek #include <sys/kthread.h>
     40   1.1  jdolecek #include <sys/errno.h>
     41   1.1  jdolecek #include <sys/ataio.h>
     42   1.1  jdolecek #include <sys/kmem.h>
     43   1.1  jdolecek #include <sys/intr.h>
     44   1.1  jdolecek #include <sys/bus.h>
     45   1.1  jdolecek #include <sys/once.h>
     46   1.1  jdolecek #include <sys/bitops.h>
     47   1.1  jdolecek 
     48   1.1  jdolecek #define ATABUS_PRIVATE
     49   1.1  jdolecek 
     50   1.1  jdolecek #include <dev/ata/ataconf.h>
     51   1.1  jdolecek #include <dev/ata/atareg.h>
     52   1.1  jdolecek #include <dev/ata/atavar.h>
     53   1.1  jdolecek #include <dev/ic/wdcvar.h>	/* for PIOBM */
     54   1.1  jdolecek 
     55   1.1  jdolecek #define DEBUG_FUNCS  0x08
     56   1.1  jdolecek #define DEBUG_PROBE  0x10
     57   1.1  jdolecek #define DEBUG_DETACH 0x20
     58   1.1  jdolecek #define	DEBUG_XFERS  0x40
     59   1.1  jdolecek #ifdef ATADEBUG
     60   1.1  jdolecek extern int atadebug_mask;
     61   1.1  jdolecek #define ATADEBUG_PRINT(args, level) \
     62   1.1  jdolecek 	if (atadebug_mask & (level)) \
     63   1.1  jdolecek 		printf args
     64   1.1  jdolecek #else
     65   1.1  jdolecek #define ATADEBUG_PRINT(args, level)
     66   1.1  jdolecek #endif
     67   1.1  jdolecek 
     68   1.7  jdolecek static void
     69   1.1  jdolecek ata_queue_reset(struct ata_queue *chq)
     70   1.1  jdolecek {
     71   1.1  jdolecek 	/* make sure that we can use polled commands */
     72   1.7  jdolecek 	SIMPLEQ_INIT(&chq->queue_xfer);
     73   1.1  jdolecek 	TAILQ_INIT(&chq->active_xfers);
     74   1.1  jdolecek 	chq->queue_freeze = 0;
     75   1.1  jdolecek 	chq->queue_active = 0;
     76   1.1  jdolecek 	chq->active_xfers_used = 0;
     77   1.1  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail = __BIT(chq->queue_openings) - 1;
     78   1.1  jdolecek }
     79   1.1  jdolecek 
     80   1.1  jdolecek struct ata_xfer *
     81   1.1  jdolecek ata_queue_hwslot_to_xfer(struct ata_channel *chp, int hwslot)
     82   1.1  jdolecek {
     83   1.1  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
     84   1.1  jdolecek 	struct ata_xfer *xfer = NULL;
     85   1.1  jdolecek 
     86   1.1  jdolecek 	ata_channel_lock(chp);
     87   1.1  jdolecek 
     88   1.1  jdolecek 	KASSERTMSG(hwslot < chq->queue_openings, "hwslot %d > openings %d",
     89   1.1  jdolecek 	    hwslot, chq->queue_openings);
     90   1.1  jdolecek 	KASSERTMSG((chq->active_xfers_used & __BIT(hwslot)) != 0,
     91   1.1  jdolecek 	    "hwslot %d not active", hwslot);
     92   1.1  jdolecek 
     93   1.1  jdolecek 	/* Usually the first entry will be the one */
     94   1.1  jdolecek 	TAILQ_FOREACH(xfer, &chq->active_xfers, c_activechain) {
     95   1.1  jdolecek 		if (xfer->c_slot == hwslot)
     96   1.1  jdolecek 			break;
     97   1.1  jdolecek 	}
     98   1.1  jdolecek 
     99   1.1  jdolecek 	ata_channel_unlock(chp);
    100   1.1  jdolecek 
    101   1.1  jdolecek 	KASSERTMSG((xfer != NULL),
    102   1.1  jdolecek 	    "%s: xfer with slot %d not found (active %x)", __func__,
    103   1.1  jdolecek 	    hwslot, chq->active_xfers_used);
    104   1.1  jdolecek 
    105   1.1  jdolecek 	return xfer;
    106   1.1  jdolecek }
    107   1.1  jdolecek 
    108   1.1  jdolecek struct ata_xfer *
    109   1.1  jdolecek ata_queue_get_active_xfer_locked(struct ata_channel *chp)
    110   1.1  jdolecek {
    111   1.1  jdolecek 	struct ata_xfer *xfer;
    112   1.1  jdolecek 
    113   1.1  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    114   1.1  jdolecek 	xfer = TAILQ_FIRST(&chp->ch_queue->active_xfers);
    115   1.1  jdolecek 
    116   1.1  jdolecek 	if (xfer && ISSET(xfer->c_flags, C_NCQ)) {
    117   1.1  jdolecek 		/* Spurious call, never return NCQ xfer from this interface */
    118   1.1  jdolecek 		xfer = NULL;
    119   1.1  jdolecek 	}
    120   1.1  jdolecek 
    121   1.1  jdolecek 	return xfer;
    122   1.1  jdolecek }
    123   1.1  jdolecek 
    124   1.1  jdolecek /*
    125   1.1  jdolecek  * This interface is supposed only to be used when there is exactly
    126   1.1  jdolecek  * one outstanding command, when there is no information about the slot,
    127   1.1  jdolecek  * which triggered the command. ata_queue_hwslot_to_xfer() interface
    128   1.1  jdolecek  * is preferred in all NCQ cases.
    129   1.1  jdolecek  */
    130   1.1  jdolecek struct ata_xfer *
    131   1.1  jdolecek ata_queue_get_active_xfer(struct ata_channel *chp)
    132   1.1  jdolecek {
    133   1.1  jdolecek 	struct ata_xfer *xfer = NULL;
    134   1.1  jdolecek 
    135   1.1  jdolecek 	ata_channel_lock(chp);
    136   1.1  jdolecek 	xfer = ata_queue_get_active_xfer_locked(chp);
    137   1.1  jdolecek 	ata_channel_unlock(chp);
    138   1.1  jdolecek 
    139   1.1  jdolecek 	return xfer;
    140   1.1  jdolecek }
    141   1.1  jdolecek 
    142   1.1  jdolecek struct ata_xfer *
    143   1.1  jdolecek ata_queue_drive_active_xfer(struct ata_channel *chp, int drive)
    144   1.1  jdolecek {
    145   1.1  jdolecek 	struct ata_xfer *xfer = NULL;
    146   1.1  jdolecek 
    147   1.1  jdolecek 	ata_channel_lock(chp);
    148   1.1  jdolecek 
    149   1.1  jdolecek 	TAILQ_FOREACH(xfer, &chp->ch_queue->active_xfers, c_activechain) {
    150   1.1  jdolecek 		if (xfer->c_drive == drive)
    151   1.1  jdolecek 			break;
    152   1.1  jdolecek 	}
    153   1.1  jdolecek 	KASSERT(xfer != NULL);
    154   1.1  jdolecek 
    155   1.1  jdolecek 	ata_channel_unlock(chp);
    156   1.1  jdolecek 
    157   1.1  jdolecek 	return xfer;
    158   1.1  jdolecek }
    159   1.1  jdolecek 
    160   1.1  jdolecek struct ata_queue *
    161   1.1  jdolecek ata_queue_alloc(uint8_t openings)
    162   1.1  jdolecek {
    163   1.1  jdolecek 	if (openings == 0)
    164   1.1  jdolecek 		openings = 1;
    165   1.1  jdolecek 
    166   1.1  jdolecek 	if (openings > ATA_MAX_OPENINGS)
    167   1.1  jdolecek 		openings = ATA_MAX_OPENINGS;
    168   1.1  jdolecek 
    169   1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = kmem_zalloc(sizeof(*chq), KM_SLEEP);
    170   1.1  jdolecek 
    171   1.1  jdolecek 	chq->queue_openings = openings;
    172   1.1  jdolecek 	ata_queue_reset(chq);
    173   1.1  jdolecek 
    174   1.1  jdolecek 	cv_init(&chq->queue_drain, "atdrn");
    175   1.1  jdolecek 	cv_init(&chq->queue_idle, "qidl");
    176   1.1  jdolecek 
    177   1.7  jdolecek 	cv_init(&chq->c_active, "ataact");
    178   1.7  jdolecek 	cv_init(&chq->c_cmd_finish, "atafin");
    179   1.1  jdolecek 
    180   1.1  jdolecek 	return chq;
    181   1.1  jdolecek }
    182   1.1  jdolecek 
    183   1.1  jdolecek void
    184   1.1  jdolecek ata_queue_free(struct ata_queue *chq)
    185   1.1  jdolecek {
    186   1.1  jdolecek 	cv_destroy(&chq->queue_drain);
    187   1.1  jdolecek 	cv_destroy(&chq->queue_idle);
    188   1.1  jdolecek 
    189   1.7  jdolecek 	cv_destroy(&chq->c_active);
    190   1.7  jdolecek 	cv_destroy(&chq->c_cmd_finish);
    191   1.7  jdolecek 
    192   1.7  jdolecek 	kmem_free(chq, sizeof(*chq));
    193   1.1  jdolecek }
    194   1.1  jdolecek 
    195   1.1  jdolecek void
    196   1.1  jdolecek ata_channel_init(struct ata_channel *chp)
    197   1.1  jdolecek {
    198   1.1  jdolecek 	mutex_init(&chp->ch_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_BIO);
    199  1.11   thorpej 	cv_init(&chp->ch_thr_idle, "atath");
    200   1.4  jdolecek 
    201   1.7  jdolecek 	callout_init(&chp->c_timo_callout, 0); 	/* XXX MPSAFE */
    202   1.7  jdolecek 
    203   1.4  jdolecek 	/* Optionally setup the queue, too */
    204   1.4  jdolecek 	if (chp->ch_queue == NULL) {
    205   1.4  jdolecek 		chp->ch_queue = ata_queue_alloc(1);
    206   1.4  jdolecek 	}
    207   1.1  jdolecek }
    208   1.1  jdolecek 
    209   1.1  jdolecek void
    210   1.1  jdolecek ata_channel_destroy(struct ata_channel *chp)
    211   1.1  jdolecek {
    212   1.4  jdolecek 	if (chp->ch_queue != NULL) {
    213   1.4  jdolecek 		ata_queue_free(chp->ch_queue);
    214   1.4  jdolecek 		chp->ch_queue = NULL;
    215   1.4  jdolecek 	}
    216   1.4  jdolecek 
    217   1.7  jdolecek 	mutex_enter(&chp->ch_lock);
    218   1.7  jdolecek 	callout_halt(&chp->c_timo_callout, &chp->ch_lock);
    219   1.7  jdolecek 	callout_destroy(&chp->c_timo_callout);
    220   1.7  jdolecek 	mutex_exit(&chp->ch_lock);
    221   1.7  jdolecek 
    222   1.1  jdolecek 	mutex_destroy(&chp->ch_lock);
    223  1.11   thorpej 	cv_destroy(&chp->ch_thr_idle);
    224   1.1  jdolecek }
    225   1.1  jdolecek 
    226   1.7  jdolecek void
    227   1.7  jdolecek ata_timeout(void *v)
    228   1.1  jdolecek {
    229   1.7  jdolecek 	struct ata_channel *chp = v;
    230   1.1  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    231   1.7  jdolecek 	struct ata_xfer *xfer, *nxfer;
    232   1.7  jdolecek 	int s;
    233   1.1  jdolecek 
    234   1.7  jdolecek 	s = splbio();				/* XXX MPSAFE */
    235   1.1  jdolecek 
    236   1.7  jdolecek 	callout_ack(&chp->c_timo_callout);
    237   1.1  jdolecek 
    238   1.9  jdolecek 	if (chp->ch_flags & ATACH_RECOVERING) {
    239   1.9  jdolecek 		/* Do nothing, recovery will requeue the xfers */
    240  1.12  jmcneill 		goto done;
    241   1.9  jdolecek 	}
    242   1.9  jdolecek 
    243   1.1  jdolecek 	/*
    244   1.7  jdolecek 	 * If there is a timeout, means the last enqueued command
    245   1.7  jdolecek 	 * timed out, and thus all commands timed out.
    246   1.7  jdolecek 	 * XXX locking
    247   1.1  jdolecek 	 */
    248   1.7  jdolecek 	TAILQ_FOREACH_SAFE(xfer, &chq->active_xfers, c_activechain, nxfer) {
    249   1.7  jdolecek 		ATADEBUG_PRINT(("%s: slot %d\n", __func__, xfer->c_slot),
    250   1.7  jdolecek 		    DEBUG_FUNCS|DEBUG_XFERS);
    251   1.7  jdolecek 
    252   1.7  jdolecek 		if (ata_timo_xfer_check(xfer)) {
    253   1.7  jdolecek 			/* Already logged */
    254   1.7  jdolecek 			continue;
    255   1.1  jdolecek 		}
    256   1.1  jdolecek 
    257   1.7  jdolecek 		/* Mark as timed out. Do not print anything, wd(4) will. */
    258   1.7  jdolecek 		xfer->c_flags |= C_TIMEOU;
    259   1.7  jdolecek 		xfer->ops->c_intr(xfer->c_chp, xfer, 0);
    260   1.1  jdolecek 	}
    261   1.1  jdolecek 
    262  1.12  jmcneill done:
    263   1.7  jdolecek 	splx(s);
    264   1.7  jdolecek }
    265   1.1  jdolecek 
    266   1.7  jdolecek void
    267   1.7  jdolecek ata_channel_lock(struct ata_channel *chp)
    268   1.7  jdolecek {
    269   1.7  jdolecek 	mutex_enter(&chp->ch_lock);
    270   1.7  jdolecek }
    271   1.1  jdolecek 
    272   1.7  jdolecek void
    273   1.7  jdolecek ata_channel_unlock(struct ata_channel *chp)
    274   1.7  jdolecek {
    275   1.7  jdolecek 	mutex_exit(&chp->ch_lock);
    276   1.7  jdolecek }
    277   1.1  jdolecek 
    278   1.7  jdolecek void
    279   1.7  jdolecek ata_channel_lock_owned(struct ata_channel *chp)
    280   1.7  jdolecek {
    281   1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    282   1.1  jdolecek }
    283   1.1  jdolecek 
    284   1.7  jdolecek #ifdef ATADEBUG
    285   1.1  jdolecek void
    286   1.7  jdolecek atachannel_debug(struct ata_channel *chp)
    287   1.1  jdolecek {
    288   1.1  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    289   1.1  jdolecek 
    290   1.7  jdolecek 	printf("  ch %s flags 0x%x ndrives %d\n",
    291   1.7  jdolecek 	    device_xname(chp->atabus), chp->ch_flags, chp->ch_ndrives);
    292   1.7  jdolecek 	printf("  que: flags 0x%x avail 0x%x used 0x%x\n",
    293   1.7  jdolecek 	    chq->queue_flags, chq->queue_xfers_avail, chq->active_xfers_used);
    294   1.7  jdolecek 	printf("        act %d freez %d open %u\n",
    295   1.7  jdolecek 	    chq->queue_active, chq->queue_freeze, chq->queue_openings);
    296   1.7  jdolecek }
    297   1.7  jdolecek #endif /* ATADEBUG */
    298   1.1  jdolecek 
    299   1.7  jdolecek bool
    300   1.7  jdolecek ata_queue_alloc_slot(struct ata_channel *chp, uint8_t *c_slot,
    301   1.7  jdolecek     uint8_t drv_openings)
    302   1.7  jdolecek {
    303   1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    304   1.7  jdolecek 	uint32_t avail, mask;
    305   1.1  jdolecek 
    306   1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    307   1.7  jdolecek 	KASSERT(chq->queue_active < chq->queue_openings);
    308   1.1  jdolecek 
    309  1.13     skrll 	ATADEBUG_PRINT(("%s: channel %d qavail 0x%x qact %d\n",
    310   1.7  jdolecek 	    __func__, chp->ch_channel,
    311   1.7  jdolecek 	    chq->queue_xfers_avail, chq->queue_active),
    312   1.7  jdolecek 	    DEBUG_XFERS);
    313   1.1  jdolecek 
    314   1.7  jdolecek 	mask = __BIT(MIN(chq->queue_openings, drv_openings)) - 1;
    315   1.3  jdolecek 
    316   1.7  jdolecek 	avail = ffs32(chq->queue_xfers_avail & mask);
    317   1.7  jdolecek 	if (avail == 0)
    318   1.7  jdolecek 		return false;
    319   1.1  jdolecek 
    320   1.7  jdolecek 	KASSERT(avail > 0);
    321   1.7  jdolecek 	KASSERT(avail <= drv_openings);
    322   1.1  jdolecek 
    323   1.7  jdolecek 	*c_slot = avail - 1;
    324   1.7  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail &= ~__BIT(*c_slot);
    325   1.1  jdolecek 
    326   1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->active_xfers_used & __BIT(*c_slot)) == 0);
    327   1.7  jdolecek 	return true;
    328   1.1  jdolecek }
    329   1.1  jdolecek 
    330   1.1  jdolecek void
    331   1.7  jdolecek ata_queue_free_slot(struct ata_channel *chp, uint8_t c_slot)
    332   1.1  jdolecek {
    333   1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    334   1.7  jdolecek 
    335   1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    336   1.7  jdolecek 
    337   1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->active_xfers_used & __BIT(c_slot)) == 0);
    338   1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->queue_xfers_avail & __BIT(c_slot)) == 0);
    339   1.7  jdolecek 
    340   1.7  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail |= __BIT(c_slot);
    341   1.1  jdolecek }
    342   1.1  jdolecek 
    343   1.1  jdolecek void
    344   1.7  jdolecek ata_queue_hold(struct ata_channel *chp)
    345   1.1  jdolecek {
    346   1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    347   1.7  jdolecek 
    348   1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    349   1.7  jdolecek 
    350   1.7  jdolecek 	chq->queue_hold |= chq->active_xfers_used;
    351   1.7  jdolecek 	chq->active_xfers_used = 0;
    352   1.1  jdolecek }
    353   1.1  jdolecek 
    354   1.1  jdolecek void
    355   1.7  jdolecek ata_queue_unhold(struct ata_channel *chp)
    356   1.1  jdolecek {
    357   1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    358   1.7  jdolecek 
    359   1.1  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    360   1.7  jdolecek 
    361   1.7  jdolecek 	chq->active_xfers_used |= chq->queue_hold;
    362   1.7  jdolecek 	chq->queue_hold = 0;
    363   1.1  jdolecek }
    364   1.5  jdolecek 
    365   1.7  jdolecek /*
    366   1.7  jdolecek  * Must be called with interrupts blocked.
    367   1.7  jdolecek  */
    368   1.7  jdolecek uint32_t
    369   1.7  jdolecek ata_queue_active(struct ata_channel *chp)
    370   1.5  jdolecek {
    371   1.5  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    372   1.5  jdolecek 
    373   1.8  jdolecek 	if (chp->ch_flags & ATACH_DETACHED)
    374   1.8  jdolecek 		return 0;
    375   1.8  jdolecek 
    376   1.7  jdolecek 	return chq->active_xfers_used;
    377   1.7  jdolecek }
    378   1.5  jdolecek 
    379   1.7  jdolecek uint8_t
    380   1.7  jdolecek ata_queue_openings(struct ata_channel *chp)
    381   1.7  jdolecek {
    382   1.7  jdolecek 	return chp->ch_queue->queue_openings;
    383   1.5  jdolecek }
    384