Home | History | Annotate | Line # | Download | only in ata
ata_subr.c revision 1.11.2.1
      1  1.11.2.1   thorpej /*	$NetBSD: ata_subr.c,v 1.11.2.1 2021/01/03 16:34:57 thorpej 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  1.11.2.1   thorpej __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: ata_subr.c,v 1.11.2.1 2021/01/03 16:34:57 thorpej 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  1.11.2.1   thorpej 		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  1.11.2.1   thorpej 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  1.11.2.1   thorpej 	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