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" // foreachpci
  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_TIMEOUT 32000 //32 seconds max for IDE ops
  22
  23 struct ata_channel_s ATA_channels[CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES] VAR16VISIBLE;
  24
  25
  26 /****************************************************************
  27  * Helper functions
  28  ****************************************************************/
  29
  30 // Wait for the specified ide state
  31 static inline int
  32 await_ide(u8 mask, u8 flags, u16 base, u16 timeout)
  33 {
  34     u64 end = calc_future_tsc(timeout);
  35     for (;;) {
  36         u8 status = inb(base+ATA_CB_STAT);
  37         if ((status & mask) == flags)
  38             return status;
  39         if (check_time(end)) {
  40             dprintf(1, "IDE time out\n");
  41             return -1;
  42         }
  43         yield();
  44     }
  45 }
  46
  47 // Wait for the device to be not-busy.
  48 static int
  49 await_not_bsy(u16 base)
  50 {
  51     return await_ide(ATA_CB_STAT_BSY, 0, base, IDE_TIMEOUT);
  52 }
  53
  54 // Wait for the device to be ready.
  55 static int
  56 await_rdy(u16 base)
  57 {
  58     return await_ide(ATA_CB_STAT_RDY, ATA_CB_STAT_RDY, base, IDE_TIMEOUT);
  59 }
  60
  61 // Wait for ide state - pauses for one ata cycle first.
  62 static inline int
  63 pause_await_not_bsy(u16 iobase1, u16 iobase2)
  64 {
  65     // Wait one PIO transfer cycle.
  66     inb(iobase2 + ATA_CB_ASTAT);
  67
  68     return await_not_bsy(iobase1);
  69 }
  70
  71 // Wait for ide state - pause for 400ns first.
  72 static inline int
  73 ndelay_await_not_bsy(u16 iobase1)
  74 {
  75     ndelay(400);
  76     return await_not_bsy(iobase1);
  77 }
  78
  79 // Reset a drive
  80 static void
  81 ata_reset(struct drive_s *drive_g)
  82 {
  83     u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
  84     u8 channel = ataid / 2;
  85     u8 slave = ataid % 2;
  86     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
  87     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
  88
  89     dprintf(6, "ata_reset drive=%p\n", drive_g);
  90     // Pulse SRST
  91     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN | ATA_CB_DC_SRST, iobase2+ATA_CB_DC);
  92     udelay(5);
  93     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2+ATA_CB_DC);
  94     msleep(2);
  95
  96     // wait for device to become not busy.
  97     int status = await_not_bsy(iobase1);
  98     if (status < 0)
  99         goto done;
 100     if (slave) {
 101         // Change device.
 102         u64 end = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
 103         for (;;) {
 104             outb(ATA_CB_DH_DEV1, iobase1 + ATA_CB_DH);
 105             status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
 106             if (status < 0)
 107                 goto done;
 108             if (inb(iobase1 + ATA_CB_DH) == ATA_CB_DH_DEV1)
 109                 break;
 110             // Change drive request failed to take effect - retry.
 111             if (check_time(end)) {
 112                 dprintf(1, "ata_reset slave time out\n");
 113                 goto done;
 114             }
 115         }
 116     } else {
 117         // QEMU doesn't reset dh on reset, so set it explicitly.
 118         outb(ATA_CB_DH_DEV0, iobase1 + ATA_CB_DH);
 119     }
 120
 121     // On a user-reset request, wait for RDY if it is an ATA device.
 122     u8 type=GET_GLOBAL(drive_g->type);
 123     if (type == DTYPE_ATA)
 124         status = await_rdy(iobase1);
 125
 126 done:
 127     // Enable interrupts
 128     outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
 129
 130     dprintf(6, "ata_reset exit status=%x\n", status);
 131 }
 132
 133 static int
 134 isready(struct drive_s *drive_g)
 135 {
 136     // Read the status from controller
 137     u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
 138     u8 channel = ataid / 2;
 139     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 140     u8 status = inb(iobase1 + ATA_CB_STAT);
 141     if ((status & (ATA_CB_STAT_BSY|ATA_CB_STAT_RDY)) == ATA_CB_STAT_RDY)
 142         return DISK_RET_SUCCESS;
 143     return DISK_RET_ENOTREADY;
 144 }
 145
 146 static int
 147 process_ata_misc_op(struct disk_op_s *op)
 148 {
 149     if (!CONFIG_ATA)
 150         return 0;
 151
 152     switch (op->command) {
 153     case CMD_RESET:
 154         ata_reset(op->drive_g);
 155         return DISK_RET_SUCCESS;
 156     case CMD_ISREADY:
 157         return isready(op->drive_g);
 158     case CMD_FORMAT:
 159     case CMD_VERIFY:
 160     case CMD_SEEK:
 161         return DISK_RET_SUCCESS;
 162     default:
 163         op->count = 0;
 164         return DISK_RET_EPARAM;
 165     }
 166 }
 167
 168
 169 /****************************************************************
 170  * ATA send command
 171  ****************************************************************/
 172
 173 struct ata_pio_command {
 174     u8 feature;
 175     u8 sector_count;
 176     u8 lba_low;
 177     u8 lba_mid;
 178     u8 lba_high;
 179     u8 device;
 180     u8 command;
 181
 182     u8 sector_count2;
 183     u8 lba_low2;
 184     u8 lba_mid2;
 185     u8 lba_high2;
 186 };
 187
 188 // Send an ata command to the drive.
 189 static int
 190 send_cmd(struct drive_s *drive_g, struct ata_pio_command *cmd)
 191 {
 192     u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
 193     u8 channel = ataid / 2;
 194     u8 slave = ataid % 2;
 195     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 196     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 197
 198     // Disable interrupts
 199     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2 + ATA_CB_DC);
 200
 201     // Select device
 202     int status = await_not_bsy(iobase1);
 203     if (status < 0)
 204         return status;
 205     u8 newdh = ((cmd->device & ~ATA_CB_DH_DEV1)
 206                 | (slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0));
 207     u8 olddh = inb(iobase1 + ATA_CB_DH);
 208     outb(newdh, iobase1 + ATA_CB_DH);
 209     if ((olddh ^ newdh) & (1<<4)) {
 210         // Was a device change - wait for device to become not busy.
 211         status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
 212         if (status < 0)
 213             return status;
 214     }
 215
 216     if (cmd->command & 0x04) {
 217         outb(0x00, iobase1 + ATA_CB_FR);
 218         outb(cmd->sector_count2, iobase1 + ATA_CB_SC);
 219         outb(cmd->lba_low2, iobase1 + ATA_CB_SN);
 220         outb(cmd->lba_mid2, iobase1 + ATA_CB_CL);
 221         outb(cmd->lba_high2, iobase1 + ATA_CB_CH);
 222     }
 223     outb(cmd->feature, iobase1 + ATA_CB_FR);
 224     outb(cmd->sector_count, iobase1 + ATA_CB_SC);
 225     outb(cmd->lba_low, iobase1 + ATA_CB_SN);
 226     outb(cmd->lba_mid, iobase1 + ATA_CB_CL);
 227     outb(cmd->lba_high, iobase1 + ATA_CB_CH);
 228     outb(cmd->command, iobase1 + ATA_CB_CMD);
 229
 230     status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
 231     if (status < 0)
 232         return status;
 233
 234     if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
 235         dprintf(6, "send_cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
 236                 , status, inb(iobase1 + ATA_CB_ERR));
 237         return -4;
 238     }
 239     if (!(status & ATA_CB_STAT_DRQ)) {
 240         dprintf(6, "send_cmd : DRQ not set (status %02x)\n", status);
 241         return -5;
 242     }
 243
 244     return 0;
 245 }
 246
 247
 248 /****************************************************************
 249  * ATA transfers
 250  ****************************************************************/
 251
 252 // Transfer 'op->count' blocks (of 'blocksize' bytes) to/from drive
 253 // 'op->drive_g'.
 254 static int
 255 ata_transfer(struct disk_op_s *op, int iswrite, int blocksize)
 256 {
 257     dprintf(16, "ata_transfer id=%p write=%d count=%d bs=%d buf=%p\n"
 258             , op->drive_g, iswrite, op->count, blocksize, op->buf_fl);
 259
 260     u8 ataid = GET_GLOBAL(op->drive_g->cntl_id);
 261     u8 channel = ataid / 2;
 262     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 263     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 264     int count = op->count;
 265     void *buf_fl = op->buf_fl;
 266     int status;
 267     for (;;) {
 268         if (iswrite) {
 269             // Write data to controller
 270             dprintf(16, "Write sector id=%p dest=%p\n", op->drive_g, buf_fl);
 271             if (CONFIG_ATA_PIO32)
 272                 outsl_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 4);
 273             else
 274                 outsw_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 2);
 275         } else {
 276             // Read data from controller
 277             dprintf(16, "Read sector id=%p dest=%p\n", op->drive_g, buf_fl);
 278             if (CONFIG_ATA_PIO32)
 279                 insl_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 4);
 280             else
 281                 insw_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 2);
 282         }
 283         buf_fl += blocksize;
 284
 285         status = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
 286         if (status < 0) {
 287             // Error
 288             op->count -= count;
 289             return status;
 290         }
 291
 292         count--;
 293         if (!count)
 294             break;
 295         status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DRQ | ATA_CB_STAT_ERR);
 296         if (status != ATA_CB_STAT_DRQ) {
 297             dprintf(6, "ata_transfer : more sectors left (status %02x)\n"
 298                     , status);
 299             op->count -= count;
 300             return -6;
 301         }
 302     }
 303
 304     status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DF | ATA_CB_STAT_DRQ
 305                | ATA_CB_STAT_ERR);
 306     if (!iswrite)
 307         status &= ~ATA_CB_STAT_DF;
 308     if (status != 0) {
 309         dprintf(6, "ata_transfer : no sectors left (status %02x)\n", status);
 310         return -7;
 311     }
 312
 313     // Enable interrupts
 314     outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
 315     return 0;
 316 }
 317
 318
 319 /****************************************************************
 320  * ATA hard drive functions
 321  ****************************************************************/
 322
 323 // Read/write count blocks from a harddrive.
 324 static int
 325 ata_cmd_data(struct disk_op_s *op, int iswrite, int command)
 326 {
 327     u64 lba = op->lba;
 328
 329     struct ata_pio_command cmd;
 330     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 331
 332     cmd.command = command;
 333     if (op->count >= (1<<8) || lba + op->count >= (1<<28)) {
 334         cmd.sector_count2 = op->count >> 8;
 335         cmd.lba_low2 = lba >> 24;
 336         cmd.lba_mid2 = lba >> 32;
 337         cmd.lba_high2 = lba >> 40;
 338
 339         cmd.command |= 0x04;
 340         lba &= 0xffffff;
 341     }
 342
 343     cmd.feature = 0;
 344     cmd.sector_count = op->count;
 345     cmd.lba_low = lba;
 346     cmd.lba_mid = lba >> 8;
 347     cmd.lba_high = lba >> 16;
 348     cmd.device = ((lba >> 24) & 0xf) | ATA_CB_DH_LBA;
 349
 350     int ret = send_cmd(op->drive_g, &cmd);
 351     if (ret)
 352         return ret;
 353     return ata_transfer(op, iswrite, DISK_SECTOR_SIZE);
 354 }
 355
 356 int
 357 process_ata_op(struct disk_op_s *op)
 358 {
 359     if (!CONFIG_ATA)
 360         return 0;
 361
 362     int ret;
 363     switch (op->command) {
 364     case CMD_READ:
 365         ret = ata_cmd_data(op, 0, ATA_CMD_READ_SECTORS);
 366         break;
 367     case CMD_WRITE:
 368         ret = ata_cmd_data(op, 1, ATA_CMD_WRITE_SECTORS);
 369         break;
 370     default:
 371         return process_ata_misc_op(op);
 372     }
 373     if (ret)
 374         return DISK_RET_EBADTRACK;
 375     return DISK_RET_SUCCESS;
 376 }
 377
 378
 379 /****************************************************************
 380  * ATAPI functions
 381  ****************************************************************/
 382
 383 // Low-level atapi command transmit function.
 384 static int
 385 send_atapi_cmd(struct drive_s *drive_g, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen, u16 blocksize)
 386 {
 387     u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
 388     u8 channel = ataid / 2;
 389     u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 390     u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 391
 392     struct ata_pio_command cmd;
 393     cmd.sector_count = 0;
 394     cmd.feature = 0;
 395     cmd.lba_low = 0;
 396     cmd.lba_mid = blocksize;
 397     cmd.lba_high = blocksize >> 8;
 398     cmd.device = 0;
 399     cmd.command = ATA_CMD_PACKET;
 400
 401     int ret = send_cmd(drive_g, &cmd);
 402     if (ret)
 403         return ret;
 404
 405     // Send command to device
 406     outsw_fl(iobase1, MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), cmdbuf), cmdlen / 2);
 407
 408     int status = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
 409     if (status < 0)
 410         return status;
 411
 412     if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
 413         u8 err = inb(iobase1 + ATA_CB_ERR);
 414         // skip "Not Ready"
 415         if (err != 0x20)
 416             dprintf(6, "send_atapi_cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
 417                     , status, err);
 418         return -2;
 419     }
 420     if (!(status & ATA_CB_STAT_DRQ)) {
 421         dprintf(6, "send_atapi_cmd : DRQ not set (status %02x)\n", status);
 422         return -3;
 423     }
 424
 425     return 0;
 426 }
 427
 428 // Read sectors from the cdrom.
 429 int
 430 cdrom_read(struct disk_op_s *op)
 431 {
 432     u8 atacmd[12];
 433     memset(atacmd, 0, sizeof(atacmd));
 434     atacmd[0]=0x28;                         // READ command
 435     atacmd[7]=(op->count & 0xff00) >> 8;    // Sectors
 436     atacmd[8]=(op->count & 0x00ff);
 437     atacmd[2]=(op->lba & 0xff000000) >> 24; // LBA
 438     atacmd[3]=(op->lba & 0x00ff0000) >> 16;
 439     atacmd[4]=(op->lba & 0x0000ff00) >> 8;
 440     atacmd[5]=(op->lba & 0x000000ff);
 441
 442     int ret = send_atapi_cmd(op->drive_g, atacmd, sizeof(atacmd)
 443                              , CDROM_SECTOR_SIZE);
 444     if (ret)
 445         return ret;
 446
 447     return ata_transfer(op, 0, CDROM_SECTOR_SIZE);
 448 }
 449
 450 int
 451 process_atapi_op(struct disk_op_s *op)
 452 {
 453     int ret;
 454     switch (op->command) {
 455     case CMD_READ:
 456         ret = cdrom_read(op);
 457         break;
 458     case CMD_FORMAT:
 459     case CMD_WRITE:
 460         return DISK_RET_EWRITEPROTECT;
 461     default:
 462         return process_ata_misc_op(op);
 463     }
 464     if (ret)
 465         return DISK_RET_EBADTRACK;
 466     return DISK_RET_SUCCESS;
 467 }
 468
 469 // Send a simple atapi command to a drive.
 470 int
 471 ata_cmd_packet(struct drive_s *drive_g, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen
 472                , u32 length, void *buf_fl)
 473 {
 474     int ret = send_atapi_cmd(drive_g, cmdbuf, cmdlen, length);
 475     if (ret)
 476         return ret;
 477
 478     struct disk_op_s dop;
 479     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 480     dop.drive_g = drive_g;
 481     dop.count = 1;
 482     dop.buf_fl = buf_fl;
 483
 484     return ata_transfer(&dop, 0, length);
 485 }
 486
 487
 488 /****************************************************************
 489  * ATA detect and init
 490  ****************************************************************/
 491
 492 // Extract the ATA/ATAPI version info.
 493 static int
 494 extract_version(u16 *buffer)
 495 {
 496     // Extract ATA/ATAPI version.
 497     u16 ataversion = buffer[80];
 498     u8 version;
 499     for (version=15; version>0; version--)
 500         if (ataversion & (1<<version))
 501             break;
 502     return version;
 503 }
 504
 505 // Extract common information from IDENTIFY commands.
 506 static void
 507 extract_identify(struct drive_s *drive_g, u16 *buffer)
 508 {
 509     dprintf(3, "Identify w0=%x w2=%x\n", buffer[0], buffer[2]);
 510
 511     // Read model name
 512     char *model = drive_g->model;
 513     int maxsize = ARRAY_SIZE(drive_g->model);
 514     int i;
 515     for (i=0; i<maxsize/2; i++) {
 516         u16 v = buffer[27+i];
 517         model[i*2] = v >> 8;
 518         model[i*2+1] = v & 0xff;
 519     }
 520     model[maxsize-1] = 0x00;
 521
 522     // Trim trailing spaces from model name.
 523     for (i=maxsize-2; i>0 && model[i] == 0x20; i--)
 524         model[i] = 0x00;
 525
 526     // Common flags.
 527     SET_GLOBAL(drive_g->removable, (buffer[0] & 0x80) ? 1 : 0);
 528     SET_GLOBAL(drive_g->cntl_info, extract_version(buffer));
 529 }
 530
 531 void
 532 describe_atapi(struct drive_s *drive_g)
 533 {
 534     u8 ataid = drive_g->cntl_id;
 535     u8 channel = ataid / 2;
 536     u8 slave = ataid % 2;
 537     u8 version = drive_g->cntl_info;
 538     int iscd = drive_g->floppy_type;
 539     printf("ata%d-%d: %s ATAPI-%d %s", channel, slave
 540            , drive_g->model, version
 541            , (iscd ? "CD-Rom/DVD-Rom" : "Device"));
 542 }
 543
 544 static struct drive_s *
 545 init_drive_atapi(struct drive_s *dummy, u16 *buffer)
 546 {
 547     // Send an IDENTIFY_DEVICE_PACKET command to device
 548     memset(buffer, 0, DISK_SECTOR_SIZE);
 549     struct disk_op_s dop;
 550     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 551     dop.drive_g = dummy;
 552     dop.count = 1;
 553     dop.lba = 1;
 554     dop.buf_fl = MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), buffer);
 555     int ret = ata_cmd_data(&dop, 0, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE_PACKET);
 556     if (ret)
 557         return NULL;
 558
 559     // Success - setup as ATAPI.
 560     struct drive_s *drive_g = allocDrive();
 561     if (! drive_g)
 562         return NULL;
 563     SET_GLOBAL(drive_g->cntl_id, dummy->cntl_id);
 564     extract_identify(drive_g, buffer);
 565     SET_GLOBAL(drive_g->type, DTYPE_ATAPI);
 566     SET_GLOBAL(drive_g->blksize, CDROM_SECTOR_SIZE);
 567     SET_GLOBAL(drive_g->sectors, (u64)-1);
 568     u8 iscd = ((buffer[0] >> 8) & 0x1f) == 0x05;
 569     SET_GLOBAL(drive_g->floppy_type, iscd);
 570
 571     // fill cdidmap
 572     if (iscd)
 573         map_cd_drive(drive_g);
 574
 575     return drive_g;
 576 }
 577
 578 void
 579 describe_ata(struct drive_s *drive_g)
 580 {
 581     u8 ataid = drive_g->cntl_id;
 582     u8 channel = ataid / 2;
 583     u8 slave = ataid % 2;
 584     u64 sectors = drive_g->sectors;
 585     u8 version = drive_g->cntl_info;
 586     char *model = drive_g->model;
 587     printf("ata%d-%d: %s ATA-%d Hard-Disk", channel, slave, model, version);
 588     u64 sizeinmb = sectors >> 11;
 589     if (sizeinmb < (1 << 16))
 590         printf(" (%u MiBytes)", (u32)sizeinmb);
 591     else
 592         printf(" (%u GiBytes)", (u32)(sizeinmb >> 10));
 593 }
 594
 595 static struct drive_s *
 596 init_drive_ata(struct drive_s *dummy, u16 *buffer)
 597 {
 598     // Send an IDENTIFY_DEVICE command to device
 599     memset(buffer, 0, DISK_SECTOR_SIZE);
 600     struct disk_op_s dop;
 601     memset(&dop, 0, sizeof(dop));
 602     dop.drive_g = dummy;
 603     dop.count = 1;
 604     dop.lba = 1;
 605     dop.buf_fl = MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), buffer);
 606     int ret = ata_cmd_data(&dop, 0, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE);
 607     if (ret)
 608         return NULL;
 609
 610     // Success - setup as ATA.
 611     struct drive_s *drive_g = allocDrive();
 612     if (! drive_g)
 613         return NULL;
 614     SET_GLOBAL(drive_g->cntl_id, dummy->cntl_id);
 615     extract_identify(drive_g, buffer);
 616     SET_GLOBAL(drive_g->type, DTYPE_ATA);
 617     SET_GLOBAL(drive_g->blksize, DISK_SECTOR_SIZE);
 618
 619     SET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders, buffer[1]);
 620     SET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads, buffer[3]);
 621     SET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt, buffer[6]);
 622
 623     u64 sectors;
 624     if (buffer[83] & (1 << 10)) // word 83 - lba48 support
 625         sectors = *(u64*)&buffer[100]; // word 100-103
 626     else
 627         sectors = *(u32*)&buffer[60]; // word 60 and word 61
 628     SET_GLOBAL(drive_g->sectors, sectors);
 629
 630     // Setup disk geometry translation.
 631     setup_translation(drive_g);
 632
 633     // Register with bcv system.
 634     add_bcv_internal(drive_g);
 635
 636     return drive_g;
 637 }
 638
 639 static int
 640 powerup_await_non_bsy(u16 base, u64 end)
 641 {
 642     u8 orstatus = 0;
 643     u8 status;
 644     for (;;) {
 645         status = inb(base+ATA_CB_STAT);
 646         if (!(status & ATA_CB_STAT_BSY))
 647             break;
 648         orstatus |= status;
 649         if (orstatus == 0xff) {
 650             dprintf(1, "powerup IDE floating\n");
 651             return orstatus;
 652         }
 653         if (check_time(end)) {
 654             dprintf(1, "powerup IDE time out\n");
 655             return -1;
 656         }
 657         yield();
 658     }
 659     dprintf(6, "powerup iobase=%x st=%x\n", base, status);
 660     return status;
 661 }
 662
 663 static void
 664 ata_detect()
 665 {
 666     struct drive_s dummy;
 667     memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
 668     // Device detection
 669     u64 end = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
 670     int ataid, last_reset_ataid=-1;
 671     for (ataid=0; ataid<CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES*2; ataid++) {
 672         u8 channel = ataid / 2;
 673         u8 slave = ataid % 2;
 674
 675         u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 676         if (!iobase1)
 677             break;
 678
 679         // Wait for not-bsy.
 680         int status = powerup_await_non_bsy(iobase1, end);
 681         if (status < 0)
 682             continue;
 683         u8 newdh = slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0;
 684         outb(newdh, iobase1+ATA_CB_DH);
 685         ndelay(400);
 686         status = powerup_await_non_bsy(iobase1, end);
 687         if (status < 0)
 688             continue;
 689
 690         // Check if ioport registers look valid.
 691         outb(newdh, iobase1+ATA_CB_DH);
 692         u8 dh = inb(iobase1+ATA_CB_DH);
 693         outb(0x55, iobase1+ATA_CB_SC);
 694         outb(0xaa, iobase1+ATA_CB_SN);
 695         u8 sc = inb(iobase1+ATA_CB_SC);
 696         u8 sn = inb(iobase1+ATA_CB_SN);
 697         dprintf(6, "ata_detect ataid=%d sc=%x sn=%x dh=%x\n"
 698                 , ataid, sc, sn, dh);
 699         if (sc != 0x55 || sn != 0xaa || dh != newdh)
 700             continue;
 701
 702         // Prepare new drive.
 703         dummy.cntl_id = ataid;
 704
 705         // reset the channel
 706         if (slave && ataid == last_reset_ataid + 1) {
 707             // The drive was just reset - no need to reset it again.
 708         } else {
 709             ata_reset(&dummy);
 710             last_reset_ataid = ataid;
 711         }
 712
 713         // check for ATAPI
 714         u16 buffer[256];
 715         struct drive_s *drive_g = init_drive_atapi(&dummy, buffer);
 716         if (!drive_g) {
 717             // Didn't find an ATAPI drive - look for ATA drive.
 718             u8 st = inb(iobase1+ATA_CB_STAT);
 719             if (!st)
 720                 // Status not set - can't be a valid drive.
 721                 continue;
 722
 723             // Wait for RDY.
 724             int ret = await_rdy(iobase1);
 725             if (ret < 0)
 726                 continue;
 727
 728             // check for ATA.
 729             drive_g = init_drive_ata(&dummy, buffer);
 730             if (!drive_g)
 731                 // No ATA drive found
 732                 continue;
 733         }
 734
 735         // Report drive info to user.
 736         describe_drive(drive_g);
 737         printf("\n");
 738
 739         u16 resetresult = buffer[93];
 740         dprintf(6, "ata_detect resetresult=%04x\n", resetresult);
 741         if (!slave && (resetresult & 0xdf61) == 0x4041)
 742             // resetresult looks valid and device 0 is responding to
 743             // device 1 requests - device 1 must not be present - skip
 744             // detection.
 745             ataid++;
 746     }
 747
 748     printf("\n");
 749 }
 750
 751 static void
 752 ata_init()
 753 {
 754     // Scan PCI bus for ATA adapters
 755     int count=0;
 756     int bdf, max;
 757     foreachpci(bdf, max) {
 758         if (pci_config_readw(bdf, PCI_CLASS_DEVICE) != PCI_CLASS_STORAGE_IDE)
 759             continue;
 760         if (count >= ARRAY_SIZE(ATA_channels))
 761             break;
 762
 763         u8 irq = pci_config_readb(bdf, PCI_INTERRUPT_LINE);
 764         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].irq, irq);
 765         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].pci_bdf, bdf);
 766
 767         u8 prog_if = pci_config_readb(bdf, PCI_CLASS_PROG);
 768         u32 port1, port2;
 769
 770         if (prog_if & 1) {
 771             port1 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0) & ~3;
 772             port2 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_1) & ~3;
 773         } else {
 774             port1 = 0x1f0;
 775             port2 = 0x3f0;
 776         }
 777         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase1, port1);
 778         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase2, port2);
 779         dprintf(1, "ATA controller %d at %x/%x (dev %x prog_if %x)\n"
 780                 , count, port1, port2, bdf, prog_if);
 781         count++;
 782
 783         if (prog_if & 4) {
 784             port1 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_2) & ~3;
 785             port2 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_3) & ~3;
 786         } else {
 787             port1 = 0x170;
 788             port2 = 0x370;
 789         }
 790         dprintf(1, "ATA controller %d at %x/%x (dev %x prog_if %x)\n"
 791                 , count, port1, port2, bdf, prog_if);
 792         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase1, port1);
 793         SET_GLOBAL(ATA_channels[count].iobase2, port2);
 794         count++;
 795     }
 796 }
 797
 798 void
 799 ata_setup()
 800 {
 801     if (!CONFIG_ATA)
 802         return;
 803
 804     dprintf(3, "init hard drives\n");
 805     ata_init();
 806     ata_detect();
 807
 808     SET_BDA(disk_control_byte, 0xc0);
 809
 810     enable_hwirq(14, entry_76);
 811 }