Home | History | Annotate | Line # | Download | only in ata
ata_subr.c revision 1.8.4.1
      1  1.8.4.1    martin /*	$NetBSD: ata_subr.c,v 1.8.4.1 2022/02/08 14:45:00 martin 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  1.8.4.1    martin __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: ata_subr.c,v 1.8.4.1 2022/02/08 14:45:00 martin 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  1.8.4.1    martin 	if (chp->ch_flags & ATACH_RECOVERING) {
    239  1.8.4.1    martin 		/* Do nothing, recovery will requeue the xfers */
    240  1.8.4.1    martin 		return;
    241  1.8.4.1    martin 	}
    242  1.8.4.1    martin 
    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      1.7  jdolecek 	splx(s);
    263      1.7  jdolecek }
    264      1.1  jdolecek 
    265      1.7  jdolecek void
    266      1.7  jdolecek ata_channel_lock(struct ata_channel *chp)
    267      1.7  jdolecek {
    268      1.7  jdolecek 	mutex_enter(&chp->ch_lock);
    269      1.7  jdolecek }
    270      1.1  jdolecek 
    271      1.7  jdolecek void
    272      1.7  jdolecek ata_channel_unlock(struct ata_channel *chp)
    273      1.7  jdolecek {
    274      1.7  jdolecek 	mutex_exit(&chp->ch_lock);
    275      1.7  jdolecek }
    276      1.1  jdolecek 
    277      1.7  jdolecek void
    278      1.7  jdolecek ata_channel_lock_owned(struct ata_channel *chp)
    279      1.7  jdolecek {
    280      1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    281      1.1  jdolecek }
    282      1.1  jdolecek 
    283      1.7  jdolecek #ifdef ATADEBUG
    284      1.1  jdolecek void
    285      1.7  jdolecek atachannel_debug(struct ata_channel *chp)
    286      1.1  jdolecek {
    287      1.1  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    288      1.1  jdolecek 
    289      1.7  jdolecek 	printf("  ch %s flags 0x%x ndrives %d\n",
    290      1.7  jdolecek 	    device_xname(chp->atabus), chp->ch_flags, chp->ch_ndrives);
    291      1.7  jdolecek 	printf("  que: flags 0x%x avail 0x%x used 0x%x\n",
    292      1.7  jdolecek 	    chq->queue_flags, chq->queue_xfers_avail, chq->active_xfers_used);
    293      1.7  jdolecek 	printf("        act %d freez %d open %u\n",
    294      1.7  jdolecek 	    chq->queue_active, chq->queue_freeze, chq->queue_openings);
    295      1.7  jdolecek }
    296      1.7  jdolecek #endif /* ATADEBUG */
    297      1.1  jdolecek 
    298      1.7  jdolecek bool
    299      1.7  jdolecek ata_queue_alloc_slot(struct ata_channel *chp, uint8_t *c_slot,
    300      1.7  jdolecek     uint8_t drv_openings)
    301      1.7  jdolecek {
    302      1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    303      1.7  jdolecek 	uint32_t avail, mask;
    304      1.1  jdolecek 
    305      1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    306      1.7  jdolecek 	KASSERT(chq->queue_active < chq->queue_openings);
    307      1.1  jdolecek 
    308      1.7  jdolecek 	ATADEBUG_PRINT(("%s: channel %d qavail 0x%x qact %d",
    309      1.7  jdolecek 	    __func__, chp->ch_channel,
    310      1.7  jdolecek 	    chq->queue_xfers_avail, chq->queue_active),
    311      1.7  jdolecek 	    DEBUG_XFERS);
    312      1.1  jdolecek 
    313      1.7  jdolecek 	mask = __BIT(MIN(chq->queue_openings, drv_openings)) - 1;
    314      1.3  jdolecek 
    315      1.7  jdolecek 	avail = ffs32(chq->queue_xfers_avail & mask);
    316      1.7  jdolecek 	if (avail == 0)
    317      1.7  jdolecek 		return false;
    318      1.1  jdolecek 
    319      1.7  jdolecek 	KASSERT(avail > 0);
    320      1.7  jdolecek 	KASSERT(avail <= drv_openings);
    321      1.1  jdolecek 
    322      1.7  jdolecek 	*c_slot = avail - 1;
    323      1.7  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail &= ~__BIT(*c_slot);
    324      1.1  jdolecek 
    325      1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->active_xfers_used & __BIT(*c_slot)) == 0);
    326      1.7  jdolecek 	return true;
    327      1.1  jdolecek }
    328      1.1  jdolecek 
    329      1.1  jdolecek void
    330      1.7  jdolecek ata_queue_free_slot(struct ata_channel *chp, uint8_t c_slot)
    331      1.1  jdolecek {
    332      1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    333      1.7  jdolecek 
    334      1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    335      1.7  jdolecek 
    336      1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->active_xfers_used & __BIT(c_slot)) == 0);
    337      1.7  jdolecek 	KASSERT((chq->queue_xfers_avail & __BIT(c_slot)) == 0);
    338      1.7  jdolecek 
    339      1.7  jdolecek 	chq->queue_xfers_avail |= __BIT(c_slot);
    340      1.1  jdolecek }
    341      1.1  jdolecek 
    342      1.1  jdolecek void
    343      1.7  jdolecek ata_queue_hold(struct ata_channel *chp)
    344      1.1  jdolecek {
    345      1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    346      1.7  jdolecek 
    347      1.7  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    348      1.7  jdolecek 
    349      1.7  jdolecek 	chq->queue_hold |= chq->active_xfers_used;
    350      1.7  jdolecek 	chq->active_xfers_used = 0;
    351      1.1  jdolecek }
    352      1.1  jdolecek 
    353      1.1  jdolecek void
    354      1.7  jdolecek ata_queue_unhold(struct ata_channel *chp)
    355      1.1  jdolecek {
    356      1.7  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    357      1.7  jdolecek 
    358      1.1  jdolecek 	KASSERT(mutex_owned(&chp->ch_lock));
    359      1.7  jdolecek 
    360      1.7  jdolecek 	chq->active_xfers_used |= chq->queue_hold;
    361      1.7  jdolecek 	chq->queue_hold = 0;
    362      1.1  jdolecek }
    363      1.5  jdolecek 
    364      1.7  jdolecek /*
    365      1.7  jdolecek  * Must be called with interrupts blocked.
    366      1.7  jdolecek  */
    367      1.7  jdolecek uint32_t
    368      1.7  jdolecek ata_queue_active(struct ata_channel *chp)
    369      1.5  jdolecek {
    370      1.5  jdolecek 	struct ata_queue *chq = chp->ch_queue;
    371      1.5  jdolecek 
    372      1.8  jdolecek 	if (chp->ch_flags & ATACH_DETACHED)
    373      1.8  jdolecek 		return 0;
    374      1.8  jdolecek 
    375      1.7  jdolecek 	return chq->active_xfers_used;
    376      1.7  jdolecek }
    377      1.5  jdolecek 
    378      1.7  jdolecek uint8_t
    379      1.7  jdolecek ata_queue_openings(struct ata_channel *chp)
    380      1.7  jdolecek {
    381      1.7  jdolecek 	return chp->ch_queue->queue_openings;
    382      1.5  jdolecek }
    383