src/ata.c

   1 // Low level ATA disk access
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008,2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2002  MandrakeSoft S.A.
   5 //
   6 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   7
   8 #include "types.h" // u8
   9 #include "ioport.h" // inb
  10 #include "util.h" // dprintf
  11 #include "cmos.h" // inb_cmos
  12 #include "pic.h" // enable_hwirq
  13 #include "biosvar.h" // GET_EBDA
  14 #include "pci.h" // pci_find_class
  15 #include "pci_ids.h" // PCI_CLASS_STORAGE_OTHER
  16 #include "pci_regs.h" // PCI_INTERRUPT_LINE
  17 #include "boot.h" // add_bcv_hd
  18 #include "disk.h" // struct ata_s
  19 #include "ata.h" // ATA_CB_STAT
  20
  21 #define IDE_SECTOR_SIZE 512
  22 #define CDROM_SECTOR_SIZE 2048
  23
  24 #define IDE_TIMEOUT 32000 //32 seconds max for IDE ops
  25
  26 struct ata_channel_s ATA_channels[CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES] VAR16VISIBLE;
  27
  28
  29 /****************************************************************
  30  * Helper functions
  31  ****************************************************************/
  32
  33 // Wait for the specified ide state
  34 static inline int
  35 await_ide(u8 mask, u8 flags, u16 base, u16 timeout)
  36 {
  37     u64 end = calc_future_tsc(timeout);
  38     for (;;) {
  39         u8 status = inb(base+ATA_CB_STAT);
  40         if ((status & mask) == flags)
  41             return status;
  42         if (rdtscll() > end) {
  43             dprintf(1, "IDE time out\n");
  44             return -1;
  45         }
  46     }
  47 }
  48
  49 // Wait for the device to be not-busy.
  50 static int
  51 await_not_bsy(u16 base)
  52 {
  53     return await_ide(ATA_CB_STAT_BSY, 0, base, IDE_TIMEOUT);
  54 }
  55
  56 // Wait for the device to be ready.
  57 static int
  58 await_rdy(u16 base)
  59 {
  60     return await_ide(ATA_CB_STAT_RDY, ATA_CB_STAT_RDY, base, IDE_TIMEOUT);
  61 }
  62
  63 // Wait for ide state - pauses for one ata cycle first.
  64 static inline int
  65 pause_await_not_bsy(u16 iobase1, u16 iobase2)
  66 {
  67     // Wait one PIO transfer cycle.
  68     inb(iobase2 + ATA_CB_ASTAT);
  69
  70     return await_not_bsy(iobase1);
  71 }
  72
  73 // Wait for ide state - pause for 400ns first.
  74 static inline int
  75 ndelay_await_not_bsy(u16 iobase1)
  76 {
  77     ndelay(400);
  78     return await_not_bsy(iobase1);
  79 }
  80
  81 // Reset a drive
  82 static void
  83 ata_reset(int driveid)
  84 {
  85     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].cntl_id);
  86     u8 channel = ataid / 2;
  87     u8 slave = ataid % 2;
  88     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
  89     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
  90
  91     dprintf(6, "ata_reset driveid=%d\n", driveid);
  92     // Pulse SRST
  93     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN | ATA_CB_DC_SRST, iobase2+ATA_CB_DC);
  94     udelay(5);
  95     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2+ATA_CB_DC);
  96     mdelay(2);
  97
  98     // wait for device to become not busy.
  99     int status = await_not_bsy(iobase1);
 100     if (status < 0)
 101         goto done;
 102     if (slave) {
 103         // Change device.
 104         u64 end = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
 105         for (;;) {
 106             outb(ATA_CB_DH_DEV1, iobase1 + ATA_CB_DH);
 107             status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
 108             if (status < 0)
 109                 goto done;
 110             if (inb(iobase1 + ATA_CB_DH) == ATA_CB_DH_DEV1)
 111                 break;
 112             // Change drive request failed to take effect - retry.
 113             if (rdtscll() > end) {
 114                 dprintf(1, "ata_reset slave time out\n");
 115                 goto done;
 116             }
 117         }
 118     } else {
 119         // QEMU doesn't reset dh on reset, so set it explicitly.
 120         outb(ATA_CB_DH_DEV0, iobase1 + ATA_CB_DH);
 121     }
 122
 123     // On a user-reset request, wait for RDY if it is an ATA device.
 124     u8 type=GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].type);
 125     if (type == DTYPE_ATA)
 126         status = await_rdy(iobase1);
 127
 128 done:
 129     // Enable interrupts
 130     outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
 131
 132     dprintf(6, "ata_reset exit status=%x\n", status);
 133 }
 134
 135 static int
 136 isready(int driveid)
 137 {
 138     // Read the status from controller
 139     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].cntl_id);
 140     u8 channel = ataid / 2;
 141     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 142     u8 status = inb(iobase1 + ATA_CB_STAT);
 143     if ((status & (ATA_CB_STAT_BSY|ATA_CB_STAT_RDY)) == ATA_CB_STAT_RDY)
 144         return DISK_RET_SUCCESS;
 145     return DISK_RET_ENOTREADY;
 146 }
 147
 148 static int
 149 process_ata_misc_op(struct disk_op_s *op)
 150 {
 151     if (!CONFIG_ATA)
 152         return 0;
 153
 154     switch (op->command) {
 155     case CMD_RESET:
 156         ata_reset(op->driveid);
 157         return DISK_RET_SUCCESS;
 158     case CMD_ISREADY:
 159         return isready(op->driveid);
 160     case CMD_FORMAT:
 161     case CMD_VERIFY:
 162     case CMD_SEEK:
 163         return DISK_RET_SUCCESS;
 164     default:
 165         op->count = 0;
 166         return DISK_RET_EPARAM;
 167     }
 168 }
 169
 170
 171 /****************************************************************
 172  * ATA send command
 173  ****************************************************************/
 174
 175 struct ata_pio_command {
 176     u8 feature;
 177     u8 sector_count;
 178     u8 lba_low;
 179     u8 lba_mid;
 180     u8 lba_high;
 181     u8 device;
 182     u8 command;
 183
 184     u8 sector_count2;
 185     u8 lba_low2;
 186     u8 lba_mid2;
 187     u8 lba_high2;
 188 };
 189
 190 // Send an ata command to the drive.
 191 static int
 192 send_cmd(int driveid, struct ata_pio_command *cmd)
 193 {
 194     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].cntl_id);
 195     u8 channel = ataid / 2;
 196     u8 slave = ataid % 2;
 197     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 198     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 199
 200     // Disable interrupts
 201     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2 + ATA_CB_DC);
 202
 203     // Select device
 204     int status = await_not_bsy(iobase1);
 205     if (status < 0)
 206         return status;
 207     u8 newdh = ((cmd->device & ~ATA_CB_DH_DEV1)
 208                 | (slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0));
 209     u8 olddh = inb(iobase1 + ATA_CB_DH);
 210     outb(newdh, iobase1 + ATA_CB_DH);
 211     if ((olddh ^ newdh) & (1<<4)) {
 212         // Was a device change - wait for device to become not busy.
 213         status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
 214         if (status < 0)
 215             return status;
 216     }
 217
 218     if (cmd->command & 0x04) {
 219         outb(0x00, iobase1 + ATA_CB_FR);
 220         outb(cmd->sector_count2, iobase1 + ATA_CB_SC);
 221         outb(cmd->lba_low2, iobase1 + ATA_CB_SN);
 222         outb(cmd->lba_mid2, iobase1 + ATA_CB_CL);
 223         outb(cmd->lba_high2, iobase1 + ATA_CB_CH);
 224     }
 225     outb(cmd->feature, iobase1 + ATA_CB_FR);
 226     outb(cmd->sector_count, iobase1 + ATA_CB_SC);
 227     outb(cmd->lba_low, iobase1 + ATA_CB_SN);
 228     outb(cmd->lba_mid, iobase1 + ATA_CB_CL);
 229     outb(cmd->lba_high, iobase1 + ATA_CB_CH);
 230     outb(cmd->command, iobase1 + ATA_CB_CMD);
 231
 232     status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
 233     if (status < 0)
 234         return status;
 235
 236     if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
 237         dprintf(6, "send_cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
 238                 , status, inb(iobase1 + ATA_CB_ERR));
 239         return -4;
 240     }
 241     if (!(status & ATA_CB_STAT_DRQ)) {
 242         dprintf(6, "send_cmd : DRQ not set (status %02x)\n", status);
 243         return -5;
 244     }
 245
 246     return 0;
 247 }
 248
 249
 250 /****************************************************************
 251  * ATA transfers
 252  ****************************************************************/
 253
 254 // Transfer 'op->count' blocks (of 'blocksize' bytes) to/from drive
 255 // 'op->driveid'.
 256 static int
 257 ata_transfer(struct disk_op_s *op, int iswrite, int blocksize)
 258 {
 259     dprintf(16, "ata_transfer id=%d write=%d count=%d bs=%d buf=%p\n"
 260             , op->driveid, iswrite, op->count, blocksize, op->buf_fl);
 261
 262     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[op->driveid].cntl_id);
 263     u8 channel = ataid / 2;
 264     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 265     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 266     int count = op->count;
 267     void *buf_fl = op->buf_fl;
 268     int status;
 269     for (;;) {
 270         if (iswrite) {
 271             // Write data to controller
 272             dprintf(16, "Write sector id=%d dest=%p\n", op->driveid, buf_fl);
 273             if (CONFIG_ATA_PIO32)
 274                 outsl_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 4);
 275             else
 276                 outsw_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 2);
 277         } else {
 278             // Read data from controller
 279             dprintf(16, "Read sector id=%d dest=%p\n", op->driveid, buf_fl);
 280             if (CONFIG_ATA_PIO32)
 281                 insl_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 4);
 282             else
 283                 insw_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 2);
 284         }
 285         buf_fl += blocksize;
 286
 287         status = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
 288         if (status < 0) {
 289             // Error
 290             op->count -= count;
 291             return status;
 292         }
 293
 294         count--;
 295         if (!count)
 296             break;
 297         status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DRQ | ATA_CB_STAT_ERR);
 298         if (status != ATA_CB_STAT_DRQ) {
 299             dprintf(6, "ata_transfer : more sectors left (status %02x)\n"
 300                     , status);
 301             op->count -= count;
 302             return -6;
 303         }
 304     }
 305
 306     status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DF | ATA_CB_STAT_DRQ
 307                | ATA_CB_STAT_ERR);
 308     if (!iswrite)
 309         status &= ~ATA_CB_STAT_DF;
 310     if (status != 0) {
 311         dprintf(6, "ata_transfer : no sectors left (status %02x)\n", status);
 312         return -7;
 313     }
 314
 315     // Enable interrupts
 316     outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
 317     return 0;
 318 }
 319
 320
 321 /****************************************************************
 322  * ATA hard drive functions
 323  ****************************************************************/
 324
 325 // Read/write count blocks from a harddrive.
 326 static int
 327 ata_cmd_data(struct disk_op_s *op, int iswrite, int command)
 328 {
 329     u64 lba = op->lba;
 330
 331     struct ata_pio_command cmd;
 332     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 333
 334     cmd.command = command;
 335     if (op->count >= (1<<8) || lba + op->count >= (1<<28)) {
 336         cmd.sector_count2 = op->count >> 8;
 337         cmd.lba_low2 = lba >> 24;
 338         cmd.lba_mid2 = lba >> 32;
 339         cmd.lba_high2 = lba >> 40;
 340
 341         cmd.command |= 0x04;
 342         lba &= 0xffffff;
 343     }
 344
 345     cmd.feature = 0;
 346     cmd.sector_count = op->count;
 347     cmd.lba_low = lba;
 348     cmd.lba_mid = lba >> 8;
 349     cmd.lba_high = lba >> 16;
 350     cmd.device = ((lba >> 24) & 0xf) | ATA_CB_DH_LBA;
 351
 352     int ret = send_cmd(op->driveid, &cmd);
 353     if (ret)
 354         return ret;
 355     return ata_transfer(op, iswrite, IDE_SECTOR_SIZE);
 356 }
 357
 358 int
 359 process_ata_op(struct disk_op_s *op)
 360 {
 361     if (!CONFIG_ATA)
 362         return 0;
 363
 364     int ret;
 365     switch (op->command) {
 366     case CMD_READ:
 367         ret = ata_cmd_data(op, 0, ATA_CMD_READ_SECTORS);
 368         break;
 369     case CMD_WRITE:
 370         ret = ata_cmd_data(op, 1, ATA_CMD_WRITE_SECTORS);
 371         break;
 372     default:
 373         return process_ata_misc_op(op);
 374     }
 375     if (ret)
 376         return DISK_RET_EBADTRACK;
 377     return DISK_RET_SUCCESS;
 378 }
 379
 380
 381 /****************************************************************
 382  * ATAPI functions
 383  ****************************************************************/
 384
 385 // Low-level atapi command transmit function.
 386 static int
 387 send_atapi_cmd(int driveid, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen, u16 blocksize)
 388 {
 389     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].cntl_id);
 390     u8 channel = ataid / 2;
 391     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 392     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 393
 394     struct ata_pio_command cmd;
 395     cmd.sector_count = 0;
 396     cmd.feature = 0;
 397     cmd.lba_low = 0;
 398     cmd.lba_mid = blocksize;
 399     cmd.lba_high = blocksize >> 8;
 400     cmd.device = 0;
 401     cmd.command = ATA_CMD_PACKET;
 402
 403     int ret = send_cmd(driveid, &cmd);
 404     if (ret)
 405         return ret;
 406
 407     // Send command to device
 408     outsw_fl(iobase1, MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), cmdbuf), cmdlen / 2);
 409
 410     int status = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
 411     if (status < 0)
 412         return status;
 413
 414     if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
 415         u8 err = inb(iobase1 + ATA_CB_ERR);
 416         // skip "Not Ready"
 417         if (err != 0x20)
 418             dprintf(6, "send_atapi_cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
 419                     , status, err);
 420         return -2;
 421     }
 422     if (!(status & ATA_CB_STAT_DRQ)) {
 423         dprintf(6, "send_atapi_cmd : DRQ not set (status %02x)\n", status);
 424         return -3;
 425     }
 426
 427     return 0;
 428 }
 429
 430 // Read sectors from the cdrom.
 431 int
 432 cdrom_read(struct disk_op_s *op)
 433 {
 434     u8 atacmd[12];
 435     memset(atacmd, 0, sizeof(atacmd));
 436     atacmd[0]=0x28;                         // READ command
 437     atacmd[7]=(op->count & 0xff00) >> 8;    // Sectors
 438     atacmd[8]=(op->count & 0x00ff);
 439     atacmd[2]=(op->lba & 0xff000000) >> 24; // LBA
 440     atacmd[3]=(op->lba & 0x00ff0000) >> 16;
 441     atacmd[4]=(op->lba & 0x0000ff00) >> 8;
 442     atacmd[5]=(op->lba & 0x000000ff);
 443
 444     int ret = send_atapi_cmd(op->driveid, atacmd, sizeof(atacmd)
 445                              , CDROM_SECTOR_SIZE);
 446     if (ret)
 447         return ret;
 448
 449     return ata_transfer(op, 0, CDROM_SECTOR_SIZE);
 450 }
 451
 452 int
 453 process_atapi_op(struct disk_op_s *op)
 454 {
 455     int ret;
 456     switch (op->command) {
 457     case CMD_READ:
 458         ret = cdrom_read(op);
 459         break;
 460     case CMD_FORMAT:
 461     case CMD_WRITE:
 462         return DISK_RET_EWRITEPROTECT;
 463     default:
 464         return process_ata_misc_op(op);
 465     }
 466     if (ret)
 467         return DISK_RET_EBADTRACK;
 468     return DISK_RET_SUCCESS;
 469 }
 470
 471 // Send a simple atapi command to a drive.
 472 int
 473 ata_cmd_packet(int driveid, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen
 474                , u32 length, void *buf_fl)
 475 {
 476     int ret = send_atapi_cmd(driveid, cmdbuf, cmdlen, length);
 477     if (ret)
 478         return ret;
 479
 480     struct disk_op_s dop;
 481     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 482     dop.driveid = driveid;
 483     dop.count = 1;
 484     dop.buf_fl = buf_fl;
 485
 486     return ata_transfer(&dop, 0, length);
 487 }
 488
 489
 490 /****************************************************************
 491  * ATA detect and init
 492  ****************************************************************/
 493
 494 // Extract the ATA/ATAPI version info.
 495 static int
 496 extract_version(u16 *buffer)
 497 {
 498     // Extract ATA/ATAPI version.
 499     u16 ataversion = buffer[80];
 500     u8 version;
 501     for (version=15; version>0; version--)
 502         if (ataversion & (1<<version))
 503             break;
 504     return version;
 505 }
 506
 507 // Extract common information from IDENTIFY commands.
 508 static void
 509 extract_identify(int driveid, u16 *buffer)
 510 {
 511     dprintf(3, "Identify w0=%x w2=%x\n", buffer[0], buffer[2]);
 512
 513     // Read model name
 514     char *model = Drives.drives[driveid].model;
 515     int maxsize = ARRAY_SIZE(Drives.drives[driveid].model);
 516     int i;
 517     for (i=0; i<maxsize/2; i++) {
 518         u16 v = buffer[27+i];
 519         model[i*2] = v >> 8;
 520         model[i*2+1] = v & 0xff;
 521     }
 522     model[maxsize-1] = 0x00;
 523
 524     // Trim trailing spaces from model name.
 525     for (i=maxsize-2; i>0 && model[i] == 0x20; i--)
 526         model[i] = 0x00;
 527
 528     // Common flags.
 529     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].removable, (buffer[0] & 0x80) ? 1 : 0);
 530 }
 531
 532 static int
 533 init_drive_atapi(int driveid, u16 *buffer)
 534 {
 535     // Send an IDENTIFY_DEVICE_PACKET command to device
 536     memset(buffer, 0, IDE_SECTOR_SIZE);
 537     struct disk_op_s dop;
 538     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 539     dop.driveid = driveid;
 540     dop.count = 1;
 541     dop.lba = 1;
 542     dop.buf_fl = MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), buffer);
 543     int ret = ata_cmd_data(&dop, 0, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE_PACKET);
 544     if (ret)
 545         return ret;
 546
 547     // Success - setup as ATAPI.
 548     extract_identify(driveid, buffer);
 549     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].type, DTYPE_ATAPI);
 550     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].blksize, CDROM_SECTOR_SIZE);
 551     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].sectors, (u64)-1);
 552     u8 iscd = ((buffer[0] >> 8) & 0x1f) == 0x05;
 553
 554     // Report drive info to user.
 555     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].cntl_id);
 556     u8 channel = ataid / 2;
 557     u8 slave = ataid % 2;
 558     printf("ata%d-%d: %s ATAPI-%d %s\n", channel, slave
 559            , Drives.drives[driveid].model, extract_version(buffer)
 560            , (iscd ? "CD-Rom/DVD-Rom" : "Device"));
 561
 562     // fill cdidmap
 563     if (iscd)
 564         map_cd_drive(driveid);
 565
 566     return 0;
 567 }
 568
 569 static int
 570 init_drive_ata(int driveid, u16 *buffer)
 571 {
 572     // Send an IDENTIFY_DEVICE command to device
 573     memset(buffer, 0, IDE_SECTOR_SIZE);
 574     struct disk_op_s dop;
 575     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 576     dop.driveid = driveid;
 577     dop.count = 1;
 578     dop.lba = 1;
 579     dop.buf_fl = MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), buffer);
 580     int ret = ata_cmd_data(&dop, 0, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE);
 581     if (ret)
 582         return ret;
 583
 584     // Success - setup as ATA.
 585     extract_identify(driveid, buffer);
 586     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].type, DTYPE_ATA);
 587     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].blksize, IDE_SECTOR_SIZE);
 588
 589     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].pchs.cylinders, buffer[1]);
 590     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].pchs.heads, buffer[3]);
 591     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].pchs.spt, buffer[6]);
 592
 593     u64 sectors;
 594     if (buffer[83] & (1 << 10)) // word 83 - lba48 support
 595         sectors = *(u64*)&buffer[100]; // word 100-103
 596     else
 597         sectors = *(u32*)&buffer[60]; // word 60 and word 61
 598     SET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].sectors, sectors);
 599
 600     // Setup disk geometry translation.
 601     setup_translation(driveid);
 602
 603     // Report drive info to user.
 604     u8 ataid = GET_GLOBAL(Drives.drives[driveid].cntl_id);
 605     u8 channel = ataid / 2;
 606     u8 slave = ataid % 2;
 607     char *model = Drives.drives[driveid].model;
 608     printf("ata%d-%d: %s ATA-%d Hard-Disk ", channel, slave, model
 609            , extract_version(buffer));
 610     u64 sizeinmb = sectors >> 11;
 611     if (sizeinmb < (1 << 16))
 612         printf("(%u MiBytes)\n", (u32)sizeinmb);
 613     else
 614         printf("(%u GiBytes)\n", (u32)(sizeinmb >> 10));
 615
 616     // Register with bcv system.
 617     add_bcv_hd(driveid, model);
 618
 619     return 0;
 620 }
 621
 622 static int
 623 powerup_await_non_bsy(u16 base, u64 end)
 624 {
 625     u8 orstatus = 0;
 626     u8 status;
 627     for (;;) {
 628         status = inb(base+ATA_CB_STAT);
 629         if (!(status & ATA_CB_STAT_BSY))
 630             break;
 631         orstatus |= status;
 632         if (orstatus == 0xff) {
 633             dprintf(1, "powerup IDE floating\n");
 634             return orstatus;
 635         }
 636         if (rdtscll() > end) {
 637             dprintf(1, "powerup IDE time out\n");
 638             return -1;
 639         }
 640     }
 641     dprintf(6, "powerup iobase=%x st=%x\n", base, status);
 642     return status;
 643 }
 644
 645 static void
 646 ata_detect()
 647 {
 648     // Device detection
 649     u64 end = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
 650     int ataid, last_reset_ataid=-1;
 651     for (ataid=0; ataid<CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES*2; ataid++) {
 652         u8 channel = ataid / 2;
 653         u8 slave = ataid % 2;
 654
 655         u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 656         if (!iobase1)
 657             break;
 658
 659         // Wait for not-bsy.
 660         int status = powerup_await_non_bsy(iobase1, end);
 661         if (status < 0)
 662             continue;
 663         u8 newdh = slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0;
 664         outb(newdh, iobase1+ATA_CB_DH);
 665         ndelay(400);
 666         status = powerup_await_non_bsy(iobase1, end);
 667         if (status < 0)
 668             continue;
 669
 670         // Check if ioport registers look valid.
 671         outb(newdh, iobase1+ATA_CB_DH);
 672         u8 dh = inb(iobase1+ATA_CB_DH);
 673         outb(0x55, iobase1+ATA_CB_SC);
 674         outb(0xaa, iobase1+ATA_CB_SN);
 675         u8 sc = inb(iobase1+ATA_CB_SC);
 676         u8 sn = inb(iobase1+ATA_CB_SN);
 677         dprintf(6, "ata_detect ataid=%d sc=%x sn=%x dh=%x\n"
 678                 , ataid, sc, sn, dh);
 679         if (sc != 0x55 || sn != 0xaa || dh != newdh)
 680             continue;
 681
 682         // Prepare new driveid.
 683         u8 driveid = GET_GLOBAL(Drives.drivecount);
 684         if (driveid >= ARRAY_SIZE(Drives.drives))
 685             break;
 686         memset(&Drives.drives[driveid], 0, sizeof(Drives.drives[0]));
 687         Drives.drives[driveid].cntl_id = ataid;
 688
 689         // reset the channel
 690         if (slave && ataid == last_reset_ataid + 1) {
 691             // The drive was just reset - no need to reset it again.
 692         } else {
 693             ata_reset(driveid);
 694             last_reset_ataid = ataid;
 695         }
 696
 697         // check for ATAPI
 698         u16 buffer[256];
 699         int ret = init_drive_atapi(driveid, buffer);
 700         if (!ret) {
 701             // Found an ATAPI drive.
 702         } else {
 703             u8 st = inb(iobase1+ATA_CB_STAT);
 704             if (!st)
 705                 // Status not set - can't be a valid drive.
 706                 continue;
 707
 708             // Wait for RDY.
 709             ret = await_rdy(iobase1);
 710             if (ret < 0)
 711                 continue;
 712
 713             // check for ATA.
 714             ret = init_drive_ata(driveid, buffer);
 715             if (ret)
 716                 // No ATA drive found
 717                 continue;
 718         }
 719         SET_GLOBAL(Drives.drivecount, driveid+1);
 720
 721         u16 resetresult = buffer[93];
 722         dprintf(6, "ata_detect resetresult=%04x\n", resetresult);
 723         if (!slave && (resetresult & 0xdf61) == 0x4041)
 724             // resetresult looks valid and device 0 is responding to
 725             // device 1 requests - device 1 must not be present - skip
 726             // detection.
 727             ataid++;
 728     }
 729
 730     printf("\n");
 731 }
 732
 733 static void
 734 ata_init()
 735 {
 736     // Scan PCI bus for ATA adapters
 737     int count=0;
 738     int bdf, max;
 739     foreachpci(bdf, max) {
 740         if (pci_config_readw(bdf, PCI_CLASS_DEVICE) != PCI_CLASS_STORAGE_IDE)
 741             continue;
 742         if (count >= ARRAY_SIZE(ATA_channels))
 743             break;
 744
 745         u8 irq = pci_config_readb(bdf, PCI_INTERRUPT_LINE);
 746         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].irq, irq);
 747         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].pci_bdf, bdf);
 748
 749         u8 prog_if = pci_config_readb(bdf, PCI_CLASS_PROG);
 750         u32 port1, port2;
 751
 752         if (prog_if & 1) {
 753             port1 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0) & ~3;
 754             port2 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_1) & ~3;
 755         } else {
 756             port1 = 0x1f0;
 757             port2 = 0x3f0;
 758         }
 759         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase1, port1);
 760         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase2, port2);
 761         dprintf(1, "ATA controller %d at %x/%x (dev %x prog_if %x)\n"
 762                 , count, port1, port2, bdf, prog_if);
 763         count++;
 764
 765         if (prog_if & 4) {
 766             port1 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_2) & ~3;
 767             port2 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_3) & ~3;
 768         } else {
 769             port1 = 0x170;
 770             port2 = 0x370;
 771         }
 772         dprintf(1, "ATA controller %d at %x/%x (dev %x prog_if %x)\n"
 773                 , count, port1, port2, bdf, prog_if);
 774         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase1, port1);
 775         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase2, port2);
 776         count++;
 777     }
 778 }
 779
 780 void
 781 ata_setup()
 782 {
 783     if (!CONFIG_ATA)
 784         return;
 785
 786     dprintf(3, "init hard drives\n");
 787     ata_init();
 788     ata_detect();
 789
 790     SET_BDA(disk_control_byte, 0xc0);
 791
 792     enable_hwirq(14, entry_76);
 793 }