← Back to branch summary

~galfy/helenos/bird-port-mainline

« back to all changes in this revision

Viewing changes to uspace/srv/bd/ata_bd/ata_bd.c

  • Committer: Martin Decky
  • Date: 2009-08-04 11:19:19 UTC
  • Revision ID: martin@uranus.dsrg.hide.ms.mff.cuni.cz-20090804111919-evyclddlr3v5lhmp
Initial import

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
uspace/srv/bd/ata_bd/ata_bd.c
 
1
/*
 
2
 * Copyright (c) 2009 Jiri Svoboda
 
3
 * All rights reserved.
 
4
 *
 
5
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 
6
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 
7
 * are met:
 
8
 *
 
9
 * - Redistributions of source code must retain the above copyright
 
10
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 
11
 * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 
12
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 
13
 *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
 
14
 * - The name of the author may not be used to endorse or promote products
 
15
 *   derived from this software without specific prior written permission.
 
16
 *
 
17
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
 
18
 * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
 
19
 * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
 
20
 * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
 
21
 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
 
22
 * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 
23
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 
24
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 
25
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
 
26
 * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
27
 */
 
28
 
 
29
/** @addtogroup bd
 
30
 * @{
 
31
 */
 
32
 
 
33
/**
 
34
 * @file
 
35
 * @brief ATA disk driver
 
36
 *
 
37
 * This driver currently works only with CHS addressing and uses PIO.
 
38
 * Currently based on the (now obsolete) ANSI X3.221-1994 (ATA-1) standard.
 
39
 * At this point only reading is possible, not writing.
 
40
 *
 
41
 * The driver services a single controller which can have up to two disks
 
42
 * attached.
 
43
 */
 
44
 
 
45
#include <stdio.h>
 
46
#include <libarch/ddi.h>
 
47
#include <ddi.h>
 
48
#include <ipc/ipc.h>
 
49
#include <ipc/bd.h>
 
50
#include <async.h>
 
51
#include <as.h>
 
52
#include <fibril_sync.h>
 
53
#include <devmap.h>
 
54
#include <sys/types.h>
 
55
#include <errno.h>
 
56
#include <bool.h>
 
57
#include <task.h>
 
58
 
 
59
#include "ata_bd.h"
 
60
 
 
61
#define NAME "ata_bd"
 
62
 
 
63
static const size_t block_size = 512;
 
64
static size_t comm_size;
 
65
 
 
66
static uintptr_t cmd_physical = 0x1f0;
 
67
static uintptr_t ctl_physical = 0x170;
 
68
static ata_cmd_t *cmd;
 
69
static ata_ctl_t *ctl;
 
70
 
 
71
/** Per-disk state. */
 
72
static disk_t disk[MAX_DISKS];
 
73
 
 
74
static int ata_bd_init(void);
 
75
static void ata_bd_connection(ipc_callid_t iid, ipc_call_t *icall);
 
76
static int ata_bd_rdwr(int disk_id, ipcarg_t method, off_t offset, size_t size,
 
77
    void *buf);
 
78
static int ata_bd_read_block(int disk_id, uint64_t blk_idx, size_t blk_cnt,
 
79
    void *buf);
 
80
static int ata_bd_write_block(int disk_id, uint64_t blk_idx, size_t blk_cnt,
 
81
    const void *buf);
 
82
static int drive_identify(int drive_id, disk_t *d);
 
83
 
 
84
int main(int argc, char **argv)
 
85
{
 
86
        uint8_t status;
 
87
        char name[16];
 
88
        int i, rc;
 
89
        int n_disks;
 
90
 
 
91
        printf(NAME ": ATA disk driver\n");
 
92
 
 
93
        printf("I/O address 0x%x\n", cmd_physical);
 
94
 
 
95
        if (ata_bd_init() != EOK)
 
96
                return -1;
 
97
 
 
98
        /* Put drives to reset, disable interrupts. */
 
99
        printf("Reset drives... ");
 
100
        fflush(stdout);
 
101
 
 
102
        pio_write_8(&ctl->device_control, DCR_SRST);
 
103
        /* FIXME: Find out how to do this properly. */
 
104
        async_usleep(100);
 
105
        pio_write_8(&ctl->device_control, 0);
 
106
 
 
107
        do {
 
108
                status = pio_read_8(&cmd->status);
 
109
        } while ((status & SR_BSY) != 0);
 
110
        printf("Done\n");
 
111
 
 
112
        (void) drive_identify(0, &disk[0]);
 
113
        (void) drive_identify(1, &disk[1]);
 
114
 
 
115
        n_disks = 0;
 
116
 
 
117
        for (i = 0; i < MAX_DISKS; i++) {
 
118
                /* Skip unattached drives. */
 
119
                if (disk[i].present == false)
 
120
                        continue;
 
121
 
 
122
                snprintf(name, 16, "disk%d", i);
 
123
                rc = devmap_device_register(name, &disk[i].dev_handle);
 
124
                if (rc != EOK) {
 
125
                        devmap_hangup_phone(DEVMAP_DRIVER);
 
126
                        printf(NAME ": Unable to register device %s.\n",
 
127
                                name);
 
128
                        return rc;
 
129
                }
 
130
                ++n_disks;
 
131
        }
 
132
 
 
133
        if (n_disks == 0) {
 
134
                printf("No disks detected.\n");
 
135
                return -1;
 
136
        }
 
137
 
 
138
        printf(NAME ": Accepting connections\n");
 
139
        task_retval(0);
 
140
        async_manager();
 
141
 
 
142
        /* Not reached */
 
143
        return 0;
 
144
}
 
145
 
 
146
static int drive_identify(int disk_id, disk_t *d)
 
147
{
 
148
        uint16_t data;
 
149
        uint8_t status;
 
150
        size_t i;
 
151
 
 
152
        printf("Identify drive %d... ", disk_id);
 
153
        fflush(stdout);
 
154
 
 
155
        pio_write_8(&cmd->drive_head, ((disk_id != 0) ? DHR_DRV : 0));
 
156
        async_usleep(100);
 
157
        pio_write_8(&cmd->command, CMD_IDENTIFY_DRIVE);
 
158
 
 
159
        status = pio_read_8(&cmd->status);
 
160
 
 
161
        d->present = false;
 
162
 
 
163
        /*
 
164
         * Detect if drive is present. This is Qemu only! Need to
 
165
         * do the right thing to work with real drives.
 
166
         */
 
167
        if ((status & SR_DRDY) == 0) {
 
168
                printf("None attached.\n");
 
169
                return ENOENT;
 
170
        }
 
171
 
 
172
        for (i = 0; i < block_size / 2; i++) {
 
173
                do {
 
174
                        status = pio_read_8(&cmd->status);
 
175
                } while ((status & SR_DRDY) == 0);
 
176
 
 
177
                data = pio_read_16(&cmd->data_port);
 
178
 
 
179
                switch (i) {
 
180
                case 1: d->cylinders = data; break;
 
181
                case 3: d->heads = data; break;
 
182
                case 6: d->sectors = data; break;
 
183
                }
 
184
        }
 
185
 
 
186
        d->blocks = d->cylinders * d->heads * d->sectors;
 
187
 
 
188
        printf("Geometry: %u cylinders, %u heads, %u sectors\n",
 
189
                d->cylinders, d->heads, d->sectors);
 
190
 
 
191
        d->present = true;
 
192
        fibril_mutex_initialize(&d->lock);
 
193
 
 
194
        return EOK;
 
195
}
 
196
 
 
197
static int ata_bd_init(void)
 
198
{
 
199
        void *vaddr;
 
200
        int rc;
 
201
 
 
202
        rc = devmap_driver_register(NAME, ata_bd_connection);
 
203
        if (rc < 0) {
 
204
                printf(NAME ": Unable to register driver.\n");
 
205
                return rc;
 
206
        }
 
207
 
 
208
        rc = pio_enable((void *) cmd_physical, sizeof(ata_cmd_t), &vaddr);
 
209
        if (rc != EOK) {
 
210
                printf(NAME ": Could not initialize device I/O space.\n");
 
211
                return rc;
 
212
        }
 
213
 
 
214
        cmd = vaddr;
 
215
 
 
216
        rc = pio_enable((void *) ctl_physical, sizeof(ata_ctl_t), &vaddr);
 
217
        if (rc != EOK) {
 
218
                printf(NAME ": Could not initialize device I/O space.\n");
 
219
                return rc;
 
220
        }
 
221
 
 
222
        ctl = vaddr;
 
223
 
 
224
 
 
225
        return EOK;
 
226
}
 
227
 
 
228
static void ata_bd_connection(ipc_callid_t iid, ipc_call_t *icall)
 
229
{
 
230
        void *fs_va = NULL;
 
231
        ipc_callid_t callid;
 
232
        ipc_call_t call;
 
233
        ipcarg_t method;
 
234
        dev_handle_t dh;
 
235
        int flags;
 
236
        int retval;
 
237
        off_t idx;
 
238
        size_t size;
 
239
        int disk_id, i;
 
240
 
 
241
        /* Get the device handle. */
 
242
        dh = IPC_GET_ARG1(*icall);
 
243
 
 
244
        /* Determine which disk device is the client connecting to. */
 
245
        disk_id = -1;
 
246
        for (i = 0; i < MAX_DISKS; i++)
 
247
                if (disk[i].dev_handle == dh)
 
248
                        disk_id = i;
 
249
 
 
250
        if (disk_id < 0 || disk[disk_id].present == false) {
 
251
                ipc_answer_0(iid, EINVAL);
 
252
                return;
 
253
        }
 
254
 
 
255
        /* Answer the IPC_M_CONNECT_ME_TO call. */
 
256
        ipc_answer_0(iid, EOK);
 
257
 
 
258
        if (!ipc_share_out_receive(&callid, &comm_size, &flags)) {
 
259
                ipc_answer_0(callid, EHANGUP);
 
260
                return;
 
261
        }
 
262
 
 
263
        fs_va = as_get_mappable_page(comm_size);
 
264
        if (fs_va == NULL) {
 
265
                ipc_answer_0(callid, EHANGUP);
 
266
                return;
 
267
        }
 
268
 
 
269
        (void) ipc_share_out_finalize(callid, fs_va);
 
270
 
 
271
        while (1) {
 
272
                callid = async_get_call(&call);
 
273
                method = IPC_GET_METHOD(call);
 
274
                switch (method) {
 
275
                case IPC_M_PHONE_HUNGUP:
 
276
                        /* The other side has hung up. */
 
277
                        ipc_answer_0(callid, EOK);
 
278
                        return;
 
279
                case BD_READ_BLOCK:
 
280
                case BD_WRITE_BLOCK:
 
281
                        idx = IPC_GET_ARG1(call);
 
282
                        size = IPC_GET_ARG2(call);
 
283
                        if (size > comm_size) {
 
284
                                retval = EINVAL;
 
285
                                break;
 
286
                        }
 
287
                        retval = ata_bd_rdwr(disk_id, method, idx,
 
288
                            size, fs_va);
 
289
                        break;
 
290
                default:
 
291
                        retval = EINVAL;
 
292
                        break;
 
293
                }
 
294
                ipc_answer_0(callid, retval);
 
295
        }
 
296
}
 
297
 
 
298
static int ata_bd_rdwr(int disk_id, ipcarg_t method, off_t blk_idx, size_t size,
 
299
    void *buf)
 
300
{
 
301
        int rc;
 
302
        size_t now;
 
303
 
 
304
        while (size > 0) {
 
305
                now = size < block_size ? size : block_size;
 
306
                if (now != block_size)
 
307
                        return EINVAL;
 
308
 
 
309
                if (method == BD_READ_BLOCK)
 
310
                        rc = ata_bd_read_block(disk_id, blk_idx, 1, buf);
 
311
                else
 
312
                        rc = ata_bd_write_block(disk_id, blk_idx, 1, buf);
 
313
 
 
314
                if (rc != EOK)
 
315
                        return rc;
 
316
 
 
317
                buf += block_size;
 
318
                blk_idx++;
 
319
 
 
320
                if (size > block_size)
 
321
                        size -= block_size;
 
322
                else
 
323
                        size = 0;
 
324
        }
 
325
 
 
326
        return EOK;
 
327
}
 
328
 
 
329
 
 
330
static int ata_bd_read_block(int disk_id, uint64_t blk_idx, size_t blk_cnt,
 
331
    void *buf)
 
332
{
 
333
        size_t i;
 
334
        uint16_t data;
 
335
        uint8_t status;
 
336
        uint64_t c, h, s;
 
337
        uint64_t idx;
 
338
        uint8_t drv_head;
 
339
        disk_t *d;
 
340
 
 
341
        d = &disk[disk_id];
 
342
 
 
343
        /* Check device bounds. */
 
344
        if (blk_idx >= d->blocks)
 
345
                return EINVAL;
 
346
 
 
347
        /* Compute CHS. */
 
348
        c = blk_idx / (d->heads * d->sectors);
 
349
        idx = blk_idx % (d->heads * d->sectors);
 
350
 
 
351
        h = idx / d->sectors;
 
352
        s = 1 + (idx % d->sectors);
 
353
 
 
354
        /* New value for Drive/Head register */
 
355
        drv_head =
 
356
            ((disk_id != 0) ? DHR_DRV : 0) |
 
357
            (h & 0x0f);
 
358
 
 
359
        fibril_mutex_lock(&d->lock);
 
360
 
 
361
        /* Program a Read Sectors operation. */
 
362
 
 
363
        pio_write_8(&cmd->drive_head, drv_head);
 
364
        pio_write_8(&cmd->sector_count, 1);
 
365
        pio_write_8(&cmd->sector_number, s);
 
366
        pio_write_8(&cmd->cylinder_low, c & 0xff);
 
367
        pio_write_8(&cmd->cylinder_high, c >> 16);
 
368
        pio_write_8(&cmd->command, CMD_READ_SECTORS);
 
369
 
 
370
        /* Read data from the disk buffer. */
 
371
 
 
372
        for (i = 0; i < block_size / 2; i++) {
 
373
                do {
 
374
                        status = pio_read_8(&cmd->status);
 
375
                } while ((status & SR_DRDY) == 0);
 
376
 
 
377
                data = pio_read_16(&cmd->data_port);
 
378
                ((uint16_t *) buf)[i] = data;
 
379
        }
 
380
 
 
381
        fibril_mutex_unlock(&d->lock);
 
382
        return EOK;
 
383
}
 
384
 
 
385
static int ata_bd_write_block(int disk_id, uint64_t blk_idx, size_t blk_cnt,
 
386
    const void *buf)
 
387
{
 
388
        size_t i;
 
389
        uint8_t status;
 
390
        uint64_t c, h, s;
 
391
        uint64_t idx;
 
392
        uint8_t drv_head;
 
393
        disk_t *d;
 
394
 
 
395
        d = &disk[disk_id];
 
396
 
 
397
        /* Check device bounds. */
 
398
        if (blk_idx >= d->blocks)
 
399
                return EINVAL;
 
400
 
 
401
        /* Compute CHS. */
 
402
        c = blk_idx / (d->heads * d->sectors);
 
403
        idx = blk_idx % (d->heads * d->sectors);
 
404
 
 
405
        h = idx / d->sectors;
 
406
        s = 1 + (idx % d->sectors);
 
407
 
 
408
        /* New value for Drive/Head register */
 
409
        drv_head =
 
410
            ((disk_id != 0) ? DHR_DRV : 0) |
 
411
            (h & 0x0f);
 
412
 
 
413
        fibril_mutex_lock(&d->lock);
 
414
 
 
415
        /* Program a Read Sectors operation. */
 
416
 
 
417
        pio_write_8(&cmd->drive_head, drv_head);
 
418
        pio_write_8(&cmd->sector_count, 1);
 
419
        pio_write_8(&cmd->sector_number, s);
 
420
        pio_write_8(&cmd->cylinder_low, c & 0xff);
 
421
        pio_write_8(&cmd->cylinder_high, c >> 16);
 
422
        pio_write_8(&cmd->command, CMD_WRITE_SECTORS);
 
423
 
 
424
        /* Write data to the disk buffer. */
 
425
 
 
426
        for (i = 0; i < block_size / 2; i++) {
 
427
                do {
 
428
                        status = pio_read_8(&cmd->status);
 
429
                } while ((status & SR_DRDY) == 0);
 
430
 
 
431
                pio_write_16(&cmd->data_port, ((uint16_t *) buf)[i]);
 
432
        }
 
433
 
 
434
        fibril_mutex_unlock(&d->lock);
 
435
        return EOK;
 
436
}
 
437
 
 
438
 
 
439
/**
 
440
 * @}
 
441
 */