Home | History | Annotate | Line # | Download | only in ata
ata_subr.c revision 1.7
      1  1.7  jdolecek /*	$NetBSD: ata_subr.c,v 1.7 2018/10/22 20:13:47 jdolecek 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  1.7  jdolecek __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: ata_subr.c,v 1.7 2018/10/22 20:13:47 jdolecek 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  1.1  jdolecek 	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  1.1  jdolecek 	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  1.1  jdolecek 	/*
    239  1.7  jdolecek 	 * If there is a timeout, means the last enqueued command
    240  1.7  jdolecek 	 * timed out, and thus all commands timed out.
    241  1.7  jdolecek 	 * XXX locking
    242  1.1  jdolecek 	 */
    243  1.7  jdolecek 	TAILQ_FOREACH_SAFE(xfer, &chq->active_xfers, c_activechain, nxfer) {
    244  1.7  jdolecek 		ATADEBUG_PRINT(("%s: slot %d\n", __func__, xfer->c_slot),
    245  1.7  jdolecek 		    DEBUG_FUNCS|DEBUG_XFERS);
    246  1.7  jdolecek 
    247  1.7  jdolecek 		if (ata_timo_xfer_check(xfer)) {
    248  1.7  jdolecek 			/* Already logged */
    249  1.7  jdolecek 			continue;
    250  1.1  jdolecek 		}
    251  1.1  jdolecek 
    252  1.7  jdolecek 		/* Mark as timed out. Do not print anything, wd(4) will. */
    253  1.7  jdolecek 		xfer->c_flags |= C_TIMEOU;
    254  1.7  jdolecek 		xfer->ops->c_intr(xfer->c_chp, xfer, 0);
    255  1.1  jdolecek 	}
    256  1.1  jdolecek 
    257  1.7  jdolecek 	splx(s);
    258  1.7  jdolecek }
    259  1.1  jdolecek 
    260  1.7  jdolecek void
    261  1.7  jdolecek ata_channel_lock(struct ata_channel *chp)
    262  1.7  jdolecek {
    263  1.7  jdolecek 	mutex_enter(&chp->ch_lock);
    264  1.7  jdolecek }
    265  1.1  jdolecek 
    266  1.7  jdolecek void
    267  1.7  jdolecek ata_channel_unlock(struct ata_channel *chp)
    268  1.7  jdolecek {
    269  1.7  jdolecek 	mutex_exit(&chp->ch_lock);
    270  1.7  jdolecek }
    271  1.1  jdolecek 
    272  1.7  jdolecek void
    273  1.7  jdolecek ata_channel_lock_owned(struct ata_channel *chp)
    274  1.7  jdolecek {
    275  1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    276  1.1  jdolecek }
    277  1.1  jdolecek 
    278  1.7  jdolecek #ifdef ATADEBUG
    279  1.1  jdolecek void
    280  1.7  jdolecek atachannel_debug(struct ata_channel *chp)
    281  1.1  jdolecek {
    282  1.1  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    283  1.1  jdolecek 
    284  1.7  jdolecek 	printf("  ch %s flags 0x%x ndrives %d\n",
    285  1.7  jdolecek 	    device_xname(chp->atabus), chp->ch_flags, chp->ch_ndrives);
    286  1.7  jdolecek 	printf("  que: flags 0x%x avail 0x%x used 0x%x\n",
    287  1.7  jdolecek 	    chq->queue_flags, chq->queue_xfers_avail, chq->active_xfers_used);
    288  1.7  jdolecek 	printf("        act %d freez %d open %u\n",
    289  1.7  jdolecek 	    chq->queue_active, chq->queue_freeze, chq->queue_openings);
    290  1.7  jdolecek }
    291  1.7  jdolecek #endif /* ATADEBUG */
    292  1.1  jdolecek 
    293  1.7  jdolecek bool
    294  1.7  jdolecek ata_queue_alloc_slot(struct ata_channel *chp, uint8_t *c_slot,
    295  1.7  jdolecek     uint8_t drv_openings)
    296  1.7  jdolecek {
    297  1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    298  1.7  jdolecek 	uint32_t avail, mask;
    299  1.1  jdolecek 
    300  1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    301  1.7  jdolecek 	KASSERT(chq->queue_active < chq->queue_openings);
    302  1.1  jdolecek 
    303  1.7  jdolecek 	ATADEBUG_PRINT(("%s: channel %d qavail 0x%x qact %d",
    304  1.7  jdolecek 	    __func__, chp->ch_channel,
    305  1.7  jdolecek 	    chq->queue_xfers_avail, chq->queue_active),
    306  1.7  jdolecek 	    DEBUG_XFERS);
    307  1.1  jdolecek 
    308  1.7  jdolecek 	mask = __BIT(MIN(chq->queue_openings, drv_openings)) - 1;
    309  1.3  jdolecek 
    310  1.7  jdolecek 	avail = ffs32(chq->queue_xfers_avail & mask);
    311  1.7  jdolecek 	if (avail == 0)
    312  1.7  jdolecek 		return false;
    313  1.1  jdolecek 
    314  1.7  jdolecek 	KASSERT(avail > 0);
    315  1.7  jdolecek 	KASSERT(avail <= drv_openings);
    316  1.1  jdolecek 
    317  1.7  jdolecek 	*c_slot = avail - 1;
    318  1.7  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail &= ~__BIT(*c_slot);
    319  1.1  jdolecek 
    320  1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->active_xfers_used & __BIT(*c_slot)) == 0);
    321  1.7  jdolecek 	return true;
    322  1.1  jdolecek }
    323  1.1  jdolecek 
    324  1.1  jdolecek void
    325  1.7  jdolecek ata_queue_free_slot(struct ata_channel *chp, uint8_t c_slot)
    326  1.1  jdolecek {
    327  1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    328  1.7  jdolecek 
    329  1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    330  1.7  jdolecek 
    331  1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->active_xfers_used & __BIT(c_slot)) == 0);
    332  1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->queue_xfers_avail & __BIT(c_slot)) == 0);
    333  1.7  jdolecek 
    334  1.7  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail |= __BIT(c_slot);
    335  1.1  jdolecek }
    336  1.1  jdolecek 
    337  1.1  jdolecek void
    338  1.7  jdolecek ata_queue_hold(struct ata_channel *chp)
    339  1.1  jdolecek {
    340  1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    341  1.7  jdolecek 
    342  1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    343  1.7  jdolecek 
    344  1.7  jdolecek 	chq->queue_hold |= chq->active_xfers_used;
    345  1.7  jdolecek 	chq->active_xfers_used = 0;
    346  1.1  jdolecek }
    347  1.1  jdolecek 
    348  1.1  jdolecek void
    349  1.7  jdolecek ata_queue_unhold(struct ata_channel *chp)
    350  1.1  jdolecek {
    351  1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    352  1.7  jdolecek 
    353  1.1  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    354  1.7  jdolecek 
    355  1.7  jdolecek 	chq->active_xfers_used |= chq->queue_hold;
    356  1.7  jdolecek 	chq->queue_hold = 0;
    357  1.1  jdolecek }
    358  1.5  jdolecek 
    359  1.7  jdolecek /*
    360  1.7  jdolecek  * Must be called with interrupts blocked.
    361  1.7  jdolecek  */
    362  1.7  jdolecek uint32_t
    363  1.7  jdolecek ata_queue_active(struct ata_channel *chp)
    364  1.5  jdolecek {
    365  1.5  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    366  1.5  jdolecek 
    367  1.7  jdolecek 	return chq->active_xfers_used;
    368  1.7  jdolecek }
    369  1.5  jdolecek 
    370  1.7  jdolecek uint8_t
    371  1.7  jdolecek ata_queue_openings(struct ata_channel *chp)
    372  1.7  jdolecek {
    373  1.7  jdolecek 	return chp->ch_queue->queue_openings;
    374  1.5  jdolecek }
    375