]> rtime.felk.cvut.cz Git - lisovros/qemu_apohw.git/blob - hw/ide/ahci.c
0309dd65b0f4e21afe31867f37c8855b495966ba
[lisovros/qemu_apohw.git] / hw / ide / ahci.c
1 /*
2  * QEMU AHCI Emulation
3  *
4  * Copyright (c) 2010 qiaochong@loongson.cn
5  * Copyright (c) 2010 Roland Elek <elek.roland@gmail.com>
6  * Copyright (c) 2010 Sebastian Herbszt <herbszt@gmx.de>
7  * Copyright (c) 2010 Alexander Graf <agraf@suse.de>
8  *
9  * This library is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
21  *
22  */
23
24 #include <hw/hw.h>
25 #include <hw/msi.h>
26 #include <hw/pc.h>
27 #include <hw/pci.h>
28 #include <hw/sysbus.h>
29
30 #include "monitor.h"
31 #include "dma.h"
32 #include "cpu-common.h"
33 #include "internal.h"
34 #include <hw/ide/pci.h>
35 #include <hw/ide/ahci.h>
36
37 /* #define DEBUG_AHCI */
38
39 #ifdef DEBUG_AHCI
40 #define DPRINTF(port, fmt, ...) \
41 do { fprintf(stderr, "ahci: %s: [%d] ", __FUNCTION__, port); \
42      fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
43 #else
44 #define DPRINTF(port, fmt, ...) do {} while(0)
45 #endif
46
47 static void check_cmd(AHCIState *s, int port);
48 static int handle_cmd(AHCIState *s,int port,int slot);
49 static void ahci_reset_port(AHCIState *s, int port);
50 static void ahci_write_fis_d2h(AHCIDevice *ad, uint8_t *cmd_fis);
51 static void ahci_init_d2h(AHCIDevice *ad);
52
53 static uint32_t  ahci_port_read(AHCIState *s, int port, int offset)
54 {
55     uint32_t val;
56     AHCIPortRegs *pr;
57     pr = &s->dev[port].port_regs;
58
59     switch (offset) {
60     case PORT_LST_ADDR:
61         val = pr->lst_addr;
62         break;
63     case PORT_LST_ADDR_HI:
64         val = pr->lst_addr_hi;
65         break;
66     case PORT_FIS_ADDR:
67         val = pr->fis_addr;
68         break;
69     case PORT_FIS_ADDR_HI:
70         val = pr->fis_addr_hi;
71         break;
72     case PORT_IRQ_STAT:
73         val = pr->irq_stat;
74         break;
75     case PORT_IRQ_MASK:
76         val = pr->irq_mask;
77         break;
78     case PORT_CMD:
79         val = pr->cmd;
80         break;
81     case PORT_TFDATA:
82         val = ((uint16_t)s->dev[port].port.ifs[0].error << 8) |
83               s->dev[port].port.ifs[0].status;
84         break;
85     case PORT_SIG:
86         val = pr->sig;
87         break;
88     case PORT_SCR_STAT:
89         if (s->dev[port].port.ifs[0].bs) {
90             val = SATA_SCR_SSTATUS_DET_DEV_PRESENT_PHY_UP |
91                   SATA_SCR_SSTATUS_SPD_GEN1 | SATA_SCR_SSTATUS_IPM_ACTIVE;
92         } else {
93             val = SATA_SCR_SSTATUS_DET_NODEV;
94         }
95         break;
96     case PORT_SCR_CTL:
97         val = pr->scr_ctl;
98         break;
99     case PORT_SCR_ERR:
100         val = pr->scr_err;
101         break;
102     case PORT_SCR_ACT:
103         pr->scr_act &= ~s->dev[port].finished;
104         s->dev[port].finished = 0;
105         val = pr->scr_act;
106         break;
107     case PORT_CMD_ISSUE:
108         val = pr->cmd_issue;
109         break;
110     case PORT_RESERVED:
111     default:
112         val = 0;
113     }
114     DPRINTF(port, "offset: 0x%x val: 0x%x\n", offset, val);
115     return val;
116
117 }
118
119 static void ahci_irq_raise(AHCIState *s, AHCIDevice *dev)
120 {
121     struct AHCIPCIState *d = container_of(s, AHCIPCIState, ahci);
122
123     DPRINTF(0, "raise irq\n");
124
125     if (msi_enabled(&d->card)) {
126         msi_notify(&d->card, 0);
127     } else {
128         qemu_irq_raise(s->irq);
129     }
130 }
131
132 static void ahci_irq_lower(AHCIState *s, AHCIDevice *dev)
133 {
134     struct AHCIPCIState *d = container_of(s, AHCIPCIState, ahci);
135
136     DPRINTF(0, "lower irq\n");
137
138     if (!msi_enabled(&d->card)) {
139         qemu_irq_lower(s->irq);
140     }
141 }
142
143 static void ahci_check_irq(AHCIState *s)
144 {
145     int i;
146
147     DPRINTF(-1, "check irq %#x\n", s->control_regs.irqstatus);
148
149     for (i = 0; i < s->ports; i++) {
150         AHCIPortRegs *pr = &s->dev[i].port_regs;
151         if (pr->irq_stat & pr->irq_mask) {
152             s->control_regs.irqstatus |= (1 << i);
153         }
154     }
155
156     if (s->control_regs.irqstatus &&
157         (s->control_regs.ghc & HOST_CTL_IRQ_EN)) {
158             ahci_irq_raise(s, NULL);
159     } else {
160         ahci_irq_lower(s, NULL);
161     }
162 }
163
164 static void ahci_trigger_irq(AHCIState *s, AHCIDevice *d,
165                              int irq_type)
166 {
167     DPRINTF(d->port_no, "trigger irq %#x -> %x\n",
168             irq_type, d->port_regs.irq_mask & irq_type);
169
170     d->port_regs.irq_stat |= irq_type;
171     ahci_check_irq(s);
172 }
173
174 static void map_page(uint8_t **ptr, uint64_t addr, uint32_t wanted)
175 {
176     target_phys_addr_t len = wanted;
177
178     if (*ptr) {
179         cpu_physical_memory_unmap(*ptr, len, 1, len);
180     }
181
182     *ptr = cpu_physical_memory_map(addr, &len, 1);
183     if (len < wanted) {
184         cpu_physical_memory_unmap(*ptr, len, 1, len);
185         *ptr = NULL;
186     }
187 }
188
189 static void  ahci_port_write(AHCIState *s, int port, int offset, uint32_t val)
190 {
191     AHCIPortRegs *pr = &s->dev[port].port_regs;
192
193     DPRINTF(port, "offset: 0x%x val: 0x%x\n", offset, val);
194     switch (offset) {
195         case PORT_LST_ADDR:
196             pr->lst_addr = val;
197             map_page(&s->dev[port].lst,
198                      ((uint64_t)pr->lst_addr_hi << 32) | pr->lst_addr, 1024);
199             s->dev[port].cur_cmd = NULL;
200             break;
201         case PORT_LST_ADDR_HI:
202             pr->lst_addr_hi = val;
203             map_page(&s->dev[port].lst,
204                      ((uint64_t)pr->lst_addr_hi << 32) | pr->lst_addr, 1024);
205             s->dev[port].cur_cmd = NULL;
206             break;
207         case PORT_FIS_ADDR:
208             pr->fis_addr = val;
209             map_page(&s->dev[port].res_fis,
210                      ((uint64_t)pr->fis_addr_hi << 32) | pr->fis_addr, 256);
211             break;
212         case PORT_FIS_ADDR_HI:
213             pr->fis_addr_hi = val;
214             map_page(&s->dev[port].res_fis,
215                      ((uint64_t)pr->fis_addr_hi << 32) | pr->fis_addr, 256);
216             break;
217         case PORT_IRQ_STAT:
218             pr->irq_stat &= ~val;
219             break;
220         case PORT_IRQ_MASK:
221             pr->irq_mask = val & 0xfdc000ff;
222             ahci_check_irq(s);
223             break;
224         case PORT_CMD:
225             pr->cmd = val & ~(PORT_CMD_LIST_ON | PORT_CMD_FIS_ON);
226
227             if (pr->cmd & PORT_CMD_START) {
228                 pr->cmd |= PORT_CMD_LIST_ON;
229             }
230
231             if (pr->cmd & PORT_CMD_FIS_RX) {
232                 pr->cmd |= PORT_CMD_FIS_ON;
233             }
234
235             /* XXX usually the FIS would be pending on the bus here and
236                    issuing deferred until the OS enables FIS receival.
237                    Instead, we only submit it once - which works in most
238                    cases, but is a hack. */
239             if ((pr->cmd & PORT_CMD_FIS_ON) &&
240                 !s->dev[port].init_d2h_sent) {
241                 ahci_init_d2h(&s->dev[port]);
242                 s->dev[port].init_d2h_sent = 1;
243             }
244
245             check_cmd(s, port);
246             break;
247         case PORT_TFDATA:
248             s->dev[port].port.ifs[0].error = (val >> 8) & 0xff;
249             s->dev[port].port.ifs[0].status = val & 0xff;
250             break;
251         case PORT_SIG:
252             pr->sig = val;
253             break;
254         case PORT_SCR_STAT:
255             pr->scr_stat = val;
256             break;
257         case PORT_SCR_CTL:
258             if (((pr->scr_ctl & AHCI_SCR_SCTL_DET) == 1) &&
259                 ((val & AHCI_SCR_SCTL_DET) == 0)) {
260                 ahci_reset_port(s, port);
261             }
262             pr->scr_ctl = val;
263             break;
264         case PORT_SCR_ERR:
265             pr->scr_err &= ~val;
266             break;
267         case PORT_SCR_ACT:
268             /* RW1 */
269             pr->scr_act |= val;
270             break;
271         case PORT_CMD_ISSUE:
272             pr->cmd_issue |= val;
273             check_cmd(s, port);
274             break;
275         default:
276             break;
277     }
278 }
279
280 static uint64_t ahci_mem_read(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
281                               unsigned size)
282 {
283     AHCIState *s = opaque;
284     uint32_t val = 0;
285
286     if (addr < AHCI_GENERIC_HOST_CONTROL_REGS_MAX_ADDR) {
287         switch (addr) {
288         case HOST_CAP:
289             val = s->control_regs.cap;
290             break;
291         case HOST_CTL:
292             val = s->control_regs.ghc;
293             break;
294         case HOST_IRQ_STAT:
295             val = s->control_regs.irqstatus;
296             break;
297         case HOST_PORTS_IMPL:
298             val = s->control_regs.impl;
299             break;
300         case HOST_VERSION:
301             val = s->control_regs.version;
302             break;
303         }
304
305         DPRINTF(-1, "(addr 0x%08X), val 0x%08X\n", (unsigned) addr, val);
306     } else if ((addr >= AHCI_PORT_REGS_START_ADDR) &&
307                (addr < (AHCI_PORT_REGS_START_ADDR +
308                 (s->ports * AHCI_PORT_ADDR_OFFSET_LEN)))) {
309         val = ahci_port_read(s, (addr - AHCI_PORT_REGS_START_ADDR) >> 7,
310                              addr & AHCI_PORT_ADDR_OFFSET_MASK);
311     }
312
313     return val;
314 }
315
316
317
318 static void ahci_mem_write(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
319                            uint64_t val, unsigned size)
320 {
321     AHCIState *s = opaque;
322
323     /* Only aligned reads are allowed on AHCI */
324     if (addr & 3) {
325         fprintf(stderr, "ahci: Mis-aligned write to addr 0x"
326                 TARGET_FMT_plx "\n", addr);
327         return;
328     }
329
330     if (addr < AHCI_GENERIC_HOST_CONTROL_REGS_MAX_ADDR) {
331         DPRINTF(-1, "(addr 0x%08X), val 0x%08"PRIX64"\n", (unsigned) addr, val);
332
333         switch (addr) {
334             case HOST_CAP: /* R/WO, RO */
335                 /* FIXME handle R/WO */
336                 break;
337             case HOST_CTL: /* R/W */
338                 if (val & HOST_CTL_RESET) {
339                     DPRINTF(-1, "HBA Reset\n");
340                     ahci_reset(container_of(s, AHCIPCIState, ahci));
341                 } else {
342                     s->control_regs.ghc = (val & 0x3) | HOST_CTL_AHCI_EN;
343                     ahci_check_irq(s);
344                 }
345                 break;
346             case HOST_IRQ_STAT: /* R/WC, RO */
347                 s->control_regs.irqstatus &= ~val;
348                 ahci_check_irq(s);
349                 break;
350             case HOST_PORTS_IMPL: /* R/WO, RO */
351                 /* FIXME handle R/WO */
352                 break;
353             case HOST_VERSION: /* RO */
354                 /* FIXME report write? */
355                 break;
356             default:
357                 DPRINTF(-1, "write to unknown register 0x%x\n", (unsigned)addr);
358         }
359     } else if ((addr >= AHCI_PORT_REGS_START_ADDR) &&
360                (addr < (AHCI_PORT_REGS_START_ADDR +
361                 (s->ports * AHCI_PORT_ADDR_OFFSET_LEN)))) {
362         ahci_port_write(s, (addr - AHCI_PORT_REGS_START_ADDR) >> 7,
363                         addr & AHCI_PORT_ADDR_OFFSET_MASK, val);
364     }
365
366 }
367
368 static MemoryRegionOps ahci_mem_ops = {
369     .read = ahci_mem_read,
370     .write = ahci_mem_write,
371     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
372 };
373
374 static uint64_t ahci_idp_read(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
375                               unsigned size)
376 {
377     AHCIState *s = opaque;
378
379     if (addr == s->idp_offset) {
380         /* index register */
381         return s->idp_index;
382     } else if (addr == s->idp_offset + 4) {
383         /* data register - do memory read at location selected by index */
384         return ahci_mem_read(opaque, s->idp_index, size);
385     } else {
386         return 0;
387     }
388 }
389
390 static void ahci_idp_write(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
391                            uint64_t val, unsigned size)
392 {
393     AHCIState *s = opaque;
394
395     if (addr == s->idp_offset) {
396         /* index register - mask off reserved bits */
397         s->idp_index = (uint32_t)val & ((AHCI_MEM_BAR_SIZE - 1) & ~3);
398     } else if (addr == s->idp_offset + 4) {
399         /* data register - do memory write at location selected by index */
400         ahci_mem_write(opaque, s->idp_index, val, size);
401     }
402 }
403
404 static MemoryRegionOps ahci_idp_ops = {
405     .read = ahci_idp_read,
406     .write = ahci_idp_write,
407     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
408 };
409
410
411 static void ahci_reg_init(AHCIState *s)
412 {
413     int i;
414
415     s->control_regs.cap = (s->ports - 1) |
416                           (AHCI_NUM_COMMAND_SLOTS << 8) |
417                           (AHCI_SUPPORTED_SPEED_GEN1 << AHCI_SUPPORTED_SPEED) |
418                           HOST_CAP_NCQ | HOST_CAP_AHCI;
419
420     s->control_regs.impl = (1 << s->ports) - 1;
421
422     s->control_regs.version = AHCI_VERSION_1_0;
423
424     for (i = 0; i < s->ports; i++) {
425         s->dev[i].port_state = STATE_RUN;
426     }
427 }
428
429 static uint32_t read_from_sglist(uint8_t *buffer, uint32_t len,
430                                  QEMUSGList *sglist)
431 {
432     uint32_t i = 0;
433     uint32_t total = 0, once;
434     ScatterGatherEntry *cur_prd;
435     uint32_t sgcount;
436
437     cur_prd = sglist->sg;
438     sgcount = sglist->nsg;
439     for (i = 0; len && sgcount; i++) {
440         once = MIN(cur_prd->len, len);
441         cpu_physical_memory_read(cur_prd->base, buffer, once);
442         cur_prd++;
443         sgcount--;
444         len -= once;
445         buffer += once;
446         total += once;
447     }
448
449     return total;
450 }
451
452 static uint32_t write_to_sglist(uint8_t *buffer, uint32_t len,
453                                 QEMUSGList *sglist)
454 {
455     uint32_t i = 0;
456     uint32_t total = 0, once;
457     ScatterGatherEntry *cur_prd;
458     uint32_t sgcount;
459
460     DPRINTF(-1, "total: 0x%x bytes\n", len);
461
462     cur_prd = sglist->sg;
463     sgcount = sglist->nsg;
464     for (i = 0; len && sgcount; i++) {
465         once = MIN(cur_prd->len, len);
466         DPRINTF(-1, "write 0x%x bytes to 0x%lx\n", once, (long)cur_prd->base);
467         cpu_physical_memory_write(cur_prd->base, buffer, once);
468         cur_prd++;
469         sgcount--;
470         len -= once;
471         buffer += once;
472         total += once;
473     }
474
475     return total;
476 }
477
478 static void check_cmd(AHCIState *s, int port)
479 {
480     AHCIPortRegs *pr = &s->dev[port].port_regs;
481     int slot;
482
483     if ((pr->cmd & PORT_CMD_START) && pr->cmd_issue) {
484         for (slot = 0; (slot < 32) && pr->cmd_issue; slot++) {
485             if ((pr->cmd_issue & (1 << slot)) &&
486                 !handle_cmd(s, port, slot)) {
487                 pr->cmd_issue &= ~(1 << slot);
488             }
489         }
490     }
491 }
492
493 static void ahci_check_cmd_bh(void *opaque)
494 {
495     AHCIDevice *ad = opaque;
496
497     qemu_bh_delete(ad->check_bh);
498     ad->check_bh = NULL;
499
500     if ((ad->busy_slot != -1) &&
501         !(ad->port.ifs[0].status & (BUSY_STAT|DRQ_STAT))) {
502         /* no longer busy */
503         ad->port_regs.cmd_issue &= ~(1 << ad->busy_slot);
504         ad->busy_slot = -1;
505     }
506
507     check_cmd(ad->hba, ad->port_no);
508 }
509
510 static void ahci_init_d2h(AHCIDevice *ad)
511 {
512     uint8_t init_fis[0x20];
513     IDEState *ide_state = &ad->port.ifs[0];
514
515     memset(init_fis, 0, sizeof(init_fis));
516
517     init_fis[4] = 1;
518     init_fis[12] = 1;
519
520     if (ide_state->drive_kind == IDE_CD) {
521         init_fis[5] = ide_state->lcyl;
522         init_fis[6] = ide_state->hcyl;
523     }
524
525     ahci_write_fis_d2h(ad, init_fis);
526 }
527
528 static void ahci_reset_port(AHCIState *s, int port)
529 {
530     AHCIDevice *d = &s->dev[port];
531     AHCIPortRegs *pr = &d->port_regs;
532     IDEState *ide_state = &d->port.ifs[0];
533     int i;
534
535     DPRINTF(port, "reset port\n");
536
537     ide_bus_reset(&d->port);
538     ide_state->ncq_queues = AHCI_MAX_CMDS;
539
540     pr->scr_stat = 0;
541     pr->scr_err = 0;
542     pr->scr_act = 0;
543     d->busy_slot = -1;
544     d->init_d2h_sent = 0;
545
546     ide_state = &s->dev[port].port.ifs[0];
547     if (!ide_state->bs) {
548         return;
549     }
550
551     /* reset ncq queue */
552     for (i = 0; i < AHCI_MAX_CMDS; i++) {
553         NCQTransferState *ncq_tfs = &s->dev[port].ncq_tfs[i];
554         if (!ncq_tfs->used) {
555             continue;
556         }
557
558         if (ncq_tfs->aiocb) {
559             bdrv_aio_cancel(ncq_tfs->aiocb);
560             ncq_tfs->aiocb = NULL;
561         }
562
563         qemu_sglist_destroy(&ncq_tfs->sglist);
564         ncq_tfs->used = 0;
565     }
566
567     s->dev[port].port_state = STATE_RUN;
568     if (!ide_state->bs) {
569         s->dev[port].port_regs.sig = 0;
570         ide_state->status = SEEK_STAT | WRERR_STAT;
571     } else if (ide_state->drive_kind == IDE_CD) {
572         s->dev[port].port_regs.sig = SATA_SIGNATURE_CDROM;
573         ide_state->lcyl = 0x14;
574         ide_state->hcyl = 0xeb;
575         DPRINTF(port, "set lcyl = %d\n", ide_state->lcyl);
576         ide_state->status = SEEK_STAT | WRERR_STAT | READY_STAT;
577     } else {
578         s->dev[port].port_regs.sig = SATA_SIGNATURE_DISK;
579         ide_state->status = SEEK_STAT | WRERR_STAT;
580     }
581
582     ide_state->error = 1;
583     ahci_init_d2h(d);
584 }
585
586 static void debug_print_fis(uint8_t *fis, int cmd_len)
587 {
588 #ifdef DEBUG_AHCI
589     int i;
590
591     fprintf(stderr, "fis:");
592     for (i = 0; i < cmd_len; i++) {
593         if ((i & 0xf) == 0) {
594             fprintf(stderr, "\n%02x:",i);
595         }
596         fprintf(stderr, "%02x ",fis[i]);
597     }
598     fprintf(stderr, "\n");
599 #endif
600 }
601
602 static void ahci_write_fis_sdb(AHCIState *s, int port, uint32_t finished)
603 {
604     AHCIPortRegs *pr = &s->dev[port].port_regs;
605     IDEState *ide_state;
606     uint8_t *sdb_fis;
607
608     if (!s->dev[port].res_fis ||
609         !(pr->cmd & PORT_CMD_FIS_RX)) {
610         return;
611     }
612
613     sdb_fis = &s->dev[port].res_fis[RES_FIS_SDBFIS];
614     ide_state = &s->dev[port].port.ifs[0];
615
616     /* clear memory */
617     *(uint32_t*)sdb_fis = 0;
618
619     /* write values */
620     sdb_fis[0] = ide_state->error;
621     sdb_fis[2] = ide_state->status & 0x77;
622     s->dev[port].finished |= finished;
623     *(uint32_t*)(sdb_fis + 4) = cpu_to_le32(s->dev[port].finished);
624
625     ahci_trigger_irq(s, &s->dev[port], PORT_IRQ_STAT_SDBS);
626 }
627
628 static void ahci_write_fis_d2h(AHCIDevice *ad, uint8_t *cmd_fis)
629 {
630     AHCIPortRegs *pr = &ad->port_regs;
631     uint8_t *d2h_fis;
632     int i;
633     target_phys_addr_t cmd_len = 0x80;
634     int cmd_mapped = 0;
635
636     if (!ad->res_fis || !(pr->cmd & PORT_CMD_FIS_RX)) {
637         return;
638     }
639
640     if (!cmd_fis) {
641         /* map cmd_fis */
642         uint64_t tbl_addr = le64_to_cpu(ad->cur_cmd->tbl_addr);
643         cmd_fis = cpu_physical_memory_map(tbl_addr, &cmd_len, 0);
644         cmd_mapped = 1;
645     }
646
647     d2h_fis = &ad->res_fis[RES_FIS_RFIS];
648
649     d2h_fis[0] = 0x34;
650     d2h_fis[1] = (ad->hba->control_regs.irqstatus ? (1 << 6) : 0);
651     d2h_fis[2] = ad->port.ifs[0].status;
652     d2h_fis[3] = ad->port.ifs[0].error;
653
654     d2h_fis[4] = cmd_fis[4];
655     d2h_fis[5] = cmd_fis[5];
656     d2h_fis[6] = cmd_fis[6];
657     d2h_fis[7] = cmd_fis[7];
658     d2h_fis[8] = cmd_fis[8];
659     d2h_fis[9] = cmd_fis[9];
660     d2h_fis[10] = cmd_fis[10];
661     d2h_fis[11] = cmd_fis[11];
662     d2h_fis[12] = cmd_fis[12];
663     d2h_fis[13] = cmd_fis[13];
664     for (i = 14; i < 0x20; i++) {
665         d2h_fis[i] = 0;
666     }
667
668     if (d2h_fis[2] & ERR_STAT) {
669         ahci_trigger_irq(ad->hba, ad, PORT_IRQ_STAT_TFES);
670     }
671
672     ahci_trigger_irq(ad->hba, ad, PORT_IRQ_D2H_REG_FIS);
673
674     if (cmd_mapped) {
675         cpu_physical_memory_unmap(cmd_fis, cmd_len, 0, cmd_len);
676     }
677 }
678
679 static int ahci_populate_sglist(AHCIDevice *ad, QEMUSGList *sglist)
680 {
681     AHCICmdHdr *cmd = ad->cur_cmd;
682     uint32_t opts = le32_to_cpu(cmd->opts);
683     uint64_t prdt_addr = le64_to_cpu(cmd->tbl_addr) + 0x80;
684     int sglist_alloc_hint = opts >> AHCI_CMD_HDR_PRDT_LEN;
685     target_phys_addr_t prdt_len = (sglist_alloc_hint * sizeof(AHCI_SG));
686     target_phys_addr_t real_prdt_len = prdt_len;
687     uint8_t *prdt;
688     int i;
689     int r = 0;
690
691     if (!sglist_alloc_hint) {
692         DPRINTF(ad->port_no, "no sg list given by guest: 0x%08x\n", opts);
693         return -1;
694     }
695
696     /* map PRDT */
697     if (!(prdt = cpu_physical_memory_map(prdt_addr, &prdt_len, 0))){
698         DPRINTF(ad->port_no, "map failed\n");
699         return -1;
700     }
701
702     if (prdt_len < real_prdt_len) {
703         DPRINTF(ad->port_no, "mapped less than expected\n");
704         r = -1;
705         goto out;
706     }
707
708     /* Get entries in the PRDT, init a qemu sglist accordingly */
709     if (sglist_alloc_hint > 0) {
710         AHCI_SG *tbl = (AHCI_SG *)prdt;
711
712         qemu_sglist_init(sglist, sglist_alloc_hint);
713         for (i = 0; i < sglist_alloc_hint; i++) {
714             /* flags_size is zero-based */
715             qemu_sglist_add(sglist, le64_to_cpu(tbl[i].addr),
716                             le32_to_cpu(tbl[i].flags_size) + 1);
717         }
718     }
719
720 out:
721     cpu_physical_memory_unmap(prdt, prdt_len, 0, prdt_len);
722     return r;
723 }
724
725 static void ncq_cb(void *opaque, int ret)
726 {
727     NCQTransferState *ncq_tfs = (NCQTransferState *)opaque;
728     IDEState *ide_state = &ncq_tfs->drive->port.ifs[0];
729
730     /* Clear bit for this tag in SActive */
731     ncq_tfs->drive->port_regs.scr_act &= ~(1 << ncq_tfs->tag);
732
733     if (ret < 0) {
734         /* error */
735         ide_state->error = ABRT_ERR;
736         ide_state->status = READY_STAT | ERR_STAT;
737         ncq_tfs->drive->port_regs.scr_err |= (1 << ncq_tfs->tag);
738     } else {
739         ide_state->status = READY_STAT | SEEK_STAT;
740     }
741
742     ahci_write_fis_sdb(ncq_tfs->drive->hba, ncq_tfs->drive->port_no,
743                        (1 << ncq_tfs->tag));
744
745     DPRINTF(ncq_tfs->drive->port_no, "NCQ transfer tag %d finished\n",
746             ncq_tfs->tag);
747
748     bdrv_acct_done(ncq_tfs->drive->port.ifs[0].bs, &ncq_tfs->acct);
749     qemu_sglist_destroy(&ncq_tfs->sglist);
750     ncq_tfs->used = 0;
751 }
752
753 static void process_ncq_command(AHCIState *s, int port, uint8_t *cmd_fis,
754                                 int slot)
755 {
756     NCQFrame *ncq_fis = (NCQFrame*)cmd_fis;
757     uint8_t tag = ncq_fis->tag >> 3;
758     NCQTransferState *ncq_tfs = &s->dev[port].ncq_tfs[tag];
759
760     if (ncq_tfs->used) {
761         /* error - already in use */
762         fprintf(stderr, "%s: tag %d already used\n", __FUNCTION__, tag);
763         return;
764     }
765
766     ncq_tfs->used = 1;
767     ncq_tfs->drive = &s->dev[port];
768     ncq_tfs->slot = slot;
769     ncq_tfs->lba = ((uint64_t)ncq_fis->lba5 << 40) |
770                    ((uint64_t)ncq_fis->lba4 << 32) |
771                    ((uint64_t)ncq_fis->lba3 << 24) |
772                    ((uint64_t)ncq_fis->lba2 << 16) |
773                    ((uint64_t)ncq_fis->lba1 << 8) |
774                    (uint64_t)ncq_fis->lba0;
775
776     /* Note: We calculate the sector count, but don't currently rely on it.
777      * The total size of the DMA buffer tells us the transfer size instead. */
778     ncq_tfs->sector_count = ((uint16_t)ncq_fis->sector_count_high << 8) |
779                                 ncq_fis->sector_count_low;
780
781     DPRINTF(port, "NCQ transfer LBA from %"PRId64" to %"PRId64", "
782             "drive max %"PRId64"\n",
783             ncq_tfs->lba, ncq_tfs->lba + ncq_tfs->sector_count - 2,
784             s->dev[port].port.ifs[0].nb_sectors - 1);
785
786     ahci_populate_sglist(&s->dev[port], &ncq_tfs->sglist);
787     ncq_tfs->tag = tag;
788
789     switch(ncq_fis->command) {
790         case READ_FPDMA_QUEUED:
791             DPRINTF(port, "NCQ reading %d sectors from LBA %"PRId64", "
792                     "tag %d\n",
793                     ncq_tfs->sector_count-1, ncq_tfs->lba, ncq_tfs->tag);
794
795             DPRINTF(port, "tag %d aio read %"PRId64"\n",
796                     ncq_tfs->tag, ncq_tfs->lba);
797
798             bdrv_acct_start(ncq_tfs->drive->port.ifs[0].bs, &ncq_tfs->acct,
799                             (ncq_tfs->sector_count-1) * BDRV_SECTOR_SIZE,
800                             BDRV_ACCT_READ);
801             ncq_tfs->aiocb = dma_bdrv_read(ncq_tfs->drive->port.ifs[0].bs,
802                                            &ncq_tfs->sglist, ncq_tfs->lba,
803                                            ncq_cb, ncq_tfs);
804             break;
805         case WRITE_FPDMA_QUEUED:
806             DPRINTF(port, "NCQ writing %d sectors to LBA %"PRId64", tag %d\n",
807                     ncq_tfs->sector_count-1, ncq_tfs->lba, ncq_tfs->tag);
808
809             DPRINTF(port, "tag %d aio write %"PRId64"\n",
810                     ncq_tfs->tag, ncq_tfs->lba);
811
812             bdrv_acct_start(ncq_tfs->drive->port.ifs[0].bs, &ncq_tfs->acct,
813                             (ncq_tfs->sector_count-1) * BDRV_SECTOR_SIZE,
814                             BDRV_ACCT_WRITE);
815             ncq_tfs->aiocb = dma_bdrv_write(ncq_tfs->drive->port.ifs[0].bs,
816                                             &ncq_tfs->sglist, ncq_tfs->lba,
817                                             ncq_cb, ncq_tfs);
818             break;
819         default:
820             DPRINTF(port, "error: tried to process non-NCQ command as NCQ\n");
821             qemu_sglist_destroy(&ncq_tfs->sglist);
822             break;
823     }
824 }
825
826 static int handle_cmd(AHCIState *s, int port, int slot)
827 {
828     IDEState *ide_state;
829     uint32_t opts;
830     uint64_t tbl_addr;
831     AHCICmdHdr *cmd;
832     uint8_t *cmd_fis;
833     target_phys_addr_t cmd_len;
834
835     if (s->dev[port].port.ifs[0].status & (BUSY_STAT|DRQ_STAT)) {
836         /* Engine currently busy, try again later */
837         DPRINTF(port, "engine busy\n");
838         return -1;
839     }
840
841     cmd = &((AHCICmdHdr *)s->dev[port].lst)[slot];
842
843     if (!s->dev[port].lst) {
844         DPRINTF(port, "error: lst not given but cmd handled");
845         return -1;
846     }
847
848     /* remember current slot handle for later */
849     s->dev[port].cur_cmd = cmd;
850
851     opts = le32_to_cpu(cmd->opts);
852     tbl_addr = le64_to_cpu(cmd->tbl_addr);
853
854     cmd_len = 0x80;
855     cmd_fis = cpu_physical_memory_map(tbl_addr, &cmd_len, 1);
856
857     if (!cmd_fis) {
858         DPRINTF(port, "error: guest passed us an invalid cmd fis\n");
859         return -1;
860     }
861
862     /* The device we are working for */
863     ide_state = &s->dev[port].port.ifs[0];
864
865     if (!ide_state->bs) {
866         DPRINTF(port, "error: guest accessed unused port");
867         goto out;
868     }
869
870     debug_print_fis(cmd_fis, 0x90);
871     //debug_print_fis(cmd_fis, (opts & AHCI_CMD_HDR_CMD_FIS_LEN) * 4);
872
873     switch (cmd_fis[0]) {
874         case SATA_FIS_TYPE_REGISTER_H2D:
875             break;
876         default:
877             DPRINTF(port, "unknown command cmd_fis[0]=%02x cmd_fis[1]=%02x "
878                           "cmd_fis[2]=%02x\n", cmd_fis[0], cmd_fis[1],
879                           cmd_fis[2]);
880             goto out;
881             break;
882     }
883
884     switch (cmd_fis[1]) {
885         case SATA_FIS_REG_H2D_UPDATE_COMMAND_REGISTER:
886             break;
887         case 0:
888             break;
889         default:
890             DPRINTF(port, "unknown command cmd_fis[0]=%02x cmd_fis[1]=%02x "
891                           "cmd_fis[2]=%02x\n", cmd_fis[0], cmd_fis[1],
892                           cmd_fis[2]);
893             goto out;
894             break;
895     }
896
897     switch (s->dev[port].port_state) {
898         case STATE_RUN:
899             if (cmd_fis[15] & ATA_SRST) {
900                 s->dev[port].port_state = STATE_RESET;
901             }
902             break;
903         case STATE_RESET:
904             if (!(cmd_fis[15] & ATA_SRST)) {
905                 ahci_reset_port(s, port);
906             }
907             break;
908     }
909
910     if (cmd_fis[1] == SATA_FIS_REG_H2D_UPDATE_COMMAND_REGISTER) {
911
912         /* Check for NCQ command */
913         if ((cmd_fis[2] == READ_FPDMA_QUEUED) ||
914             (cmd_fis[2] == WRITE_FPDMA_QUEUED)) {
915             process_ncq_command(s, port, cmd_fis, slot);
916             goto out;
917         }
918
919         /* Decompose the FIS  */
920         ide_state->nsector = (int64_t)((cmd_fis[13] << 8) | cmd_fis[12]);
921         ide_state->feature = cmd_fis[3];
922         if (!ide_state->nsector) {
923             ide_state->nsector = 256;
924         }
925
926         if (ide_state->drive_kind != IDE_CD) {
927             /*
928              * We set the sector depending on the sector defined in the FIS.
929              * Unfortunately, the spec isn't exactly obvious on this one.
930              *
931              * Apparently LBA48 commands set fis bytes 10,9,8,6,5,4 to the
932              * 48 bit sector number. ATA_CMD_READ_DMA_EXT is an example for
933              * such a command.
934              *
935              * Non-LBA48 commands however use 7[lower 4 bits],6,5,4 to define a
936              * 28-bit sector number. ATA_CMD_READ_DMA is an example for such
937              * a command.
938              *
939              * Since the spec doesn't explicitly state what each field should
940              * do, I simply assume non-used fields as reserved and OR everything
941              * together, independent of the command.
942              */
943             ide_set_sector(ide_state, ((uint64_t)cmd_fis[10] << 40)
944                                     | ((uint64_t)cmd_fis[9] << 32)
945                                     /* This is used for LBA48 commands */
946                                     | ((uint64_t)cmd_fis[8] << 24)
947                                     /* This is used for non-LBA48 commands */
948                                     | ((uint64_t)(cmd_fis[7] & 0xf) << 24)
949                                     | ((uint64_t)cmd_fis[6] << 16)
950                                     | ((uint64_t)cmd_fis[5] << 8)
951                                     | cmd_fis[4]);
952         }
953
954         /* Copy the ACMD field (ATAPI packet, if any) from the AHCI command
955          * table to ide_state->io_buffer
956          */
957         if (opts & AHCI_CMD_ATAPI) {
958             memcpy(ide_state->io_buffer, &cmd_fis[AHCI_COMMAND_TABLE_ACMD], 0x10);
959             ide_state->lcyl = 0x14;
960             ide_state->hcyl = 0xeb;
961             debug_print_fis(ide_state->io_buffer, 0x10);
962             ide_state->feature = IDE_FEATURE_DMA;
963             s->dev[port].done_atapi_packet = 0;
964             /* XXX send PIO setup FIS */
965         }
966
967         ide_state->error = 0;
968
969         /* Reset transferred byte counter */
970         cmd->status = 0;
971
972         /* We're ready to process the command in FIS byte 2. */
973         ide_exec_cmd(&s->dev[port].port, cmd_fis[2]);
974
975         if (s->dev[port].port.ifs[0].status & READY_STAT) {
976             ahci_write_fis_d2h(&s->dev[port], cmd_fis);
977         }
978     }
979
980 out:
981     cpu_physical_memory_unmap(cmd_fis, cmd_len, 1, cmd_len);
982
983     if (s->dev[port].port.ifs[0].status & (BUSY_STAT|DRQ_STAT)) {
984         /* async command, complete later */
985         s->dev[port].busy_slot = slot;
986         return -1;
987     }
988
989     /* done handling the command */
990     return 0;
991 }
992
993 /* DMA dev <-> ram */
994 static int ahci_start_transfer(IDEDMA *dma)
995 {
996     AHCIDevice *ad = DO_UPCAST(AHCIDevice, dma, dma);
997     IDEState *s = &ad->port.ifs[0];
998     uint32_t size = (uint32_t)(s->data_end - s->data_ptr);
999     /* write == ram -> device */
1000     uint32_t opts = le32_to_cpu(ad->cur_cmd->opts);
1001     int is_write = opts & AHCI_CMD_WRITE;
1002     int is_atapi = opts & AHCI_CMD_ATAPI;
1003     int has_sglist = 0;
1004
1005     if (is_atapi && !ad->done_atapi_packet) {
1006         /* already prepopulated iobuffer */
1007         ad->done_atapi_packet = 1;
1008         goto out;
1009     }
1010
1011     if (!ahci_populate_sglist(ad, &s->sg)) {
1012         has_sglist = 1;
1013     }
1014
1015     DPRINTF(ad->port_no, "%sing %d bytes on %s w/%s sglist\n",
1016             is_write ? "writ" : "read", size, is_atapi ? "atapi" : "ata",
1017             has_sglist ? "" : "o");
1018
1019     if (is_write && has_sglist && (s->data_ptr < s->data_end)) {
1020         read_from_sglist(s->data_ptr, size, &s->sg);
1021     }
1022
1023     if (!is_write && has_sglist && (s->data_ptr < s->data_end)) {
1024         write_to_sglist(s->data_ptr, size, &s->sg);
1025     }
1026
1027     /* update number of transferred bytes */
1028     ad->cur_cmd->status = cpu_to_le32(le32_to_cpu(ad->cur_cmd->status) + size);
1029
1030 out:
1031     /* declare that we processed everything */
1032     s->data_ptr = s->data_end;
1033
1034     if (has_sglist) {
1035         qemu_sglist_destroy(&s->sg);
1036     }
1037
1038     s->end_transfer_func(s);
1039
1040     if (!(s->status & DRQ_STAT)) {
1041         /* done with DMA */
1042         ahci_trigger_irq(ad->hba, ad, PORT_IRQ_STAT_DSS);
1043     }
1044
1045     return 0;
1046 }
1047
1048 static void ahci_start_dma(IDEDMA *dma, IDEState *s,
1049                            BlockDriverCompletionFunc *dma_cb)
1050 {
1051     AHCIDevice *ad = DO_UPCAST(AHCIDevice, dma, dma);
1052
1053     DPRINTF(ad->port_no, "\n");
1054     ad->dma_cb = dma_cb;
1055     ad->dma_status |= BM_STATUS_DMAING;
1056     dma_cb(s, 0);
1057 }
1058
1059 static int ahci_dma_prepare_buf(IDEDMA *dma, int is_write)
1060 {
1061     AHCIDevice *ad = DO_UPCAST(AHCIDevice, dma, dma);
1062     IDEState *s = &ad->port.ifs[0];
1063     int i;
1064
1065     ahci_populate_sglist(ad, &s->sg);
1066
1067     s->io_buffer_size = 0;
1068     for (i = 0; i < s->sg.nsg; i++) {
1069         s->io_buffer_size += s->sg.sg[i].len;
1070     }
1071
1072     DPRINTF(ad->port_no, "len=%#x\n", s->io_buffer_size);
1073     return s->io_buffer_size != 0;
1074 }
1075
1076 static int ahci_dma_rw_buf(IDEDMA *dma, int is_write)
1077 {
1078     AHCIDevice *ad = DO_UPCAST(AHCIDevice, dma, dma);
1079     IDEState *s = &ad->port.ifs[0];
1080     uint8_t *p = s->io_buffer + s->io_buffer_index;
1081     int l = s->io_buffer_size - s->io_buffer_index;
1082
1083     if (ahci_populate_sglist(ad, &s->sg)) {
1084         return 0;
1085     }
1086
1087     if (is_write) {
1088         write_to_sglist(p, l, &s->sg);
1089     } else {
1090         read_from_sglist(p, l, &s->sg);
1091     }
1092
1093     /* update number of transferred bytes */
1094     ad->cur_cmd->status = cpu_to_le32(le32_to_cpu(ad->cur_cmd->status) + l);
1095     s->io_buffer_index += l;
1096
1097     DPRINTF(ad->port_no, "len=%#x\n", l);
1098
1099     return 1;
1100 }
1101
1102 static int ahci_dma_set_unit(IDEDMA *dma, int unit)
1103 {
1104     /* only a single unit per link */
1105     return 0;
1106 }
1107
1108 static int ahci_dma_add_status(IDEDMA *dma, int status)
1109 {
1110     AHCIDevice *ad = DO_UPCAST(AHCIDevice, dma, dma);
1111     ad->dma_status |= status;
1112     DPRINTF(ad->port_no, "set status: %x\n", status);
1113
1114     if (status & BM_STATUS_INT) {
1115         ahci_trigger_irq(ad->hba, ad, PORT_IRQ_STAT_DSS);
1116     }
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121 static int ahci_dma_set_inactive(IDEDMA *dma)
1122 {
1123     AHCIDevice *ad = DO_UPCAST(AHCIDevice, dma, dma);
1124
1125     DPRINTF(ad->port_no, "dma done\n");
1126
1127     /* update d2h status */
1128     ahci_write_fis_d2h(ad, NULL);
1129
1130     ad->dma_cb = NULL;
1131
1132     if (!ad->check_bh) {
1133         /* maybe we still have something to process, check later */
1134         ad->check_bh = qemu_bh_new(ahci_check_cmd_bh, ad);
1135         qemu_bh_schedule(ad->check_bh);
1136     }
1137
1138     return 0;
1139 }
1140
1141 static void ahci_irq_set(void *opaque, int n, int level)
1142 {
1143 }
1144
1145 static void ahci_dma_restart_cb(void *opaque, int running, RunState state)
1146 {
1147 }
1148
1149 static int ahci_dma_reset(IDEDMA *dma)
1150 {
1151     return 0;
1152 }
1153
1154 static const IDEDMAOps ahci_dma_ops = {
1155     .start_dma = ahci_start_dma,
1156     .start_transfer = ahci_start_transfer,
1157     .prepare_buf = ahci_dma_prepare_buf,
1158     .rw_buf = ahci_dma_rw_buf,
1159     .set_unit = ahci_dma_set_unit,
1160     .add_status = ahci_dma_add_status,
1161     .set_inactive = ahci_dma_set_inactive,
1162     .restart_cb = ahci_dma_restart_cb,
1163     .reset = ahci_dma_reset,
1164 };
1165
1166 void ahci_init(AHCIState *s, DeviceState *qdev, int ports)
1167 {
1168     qemu_irq *irqs;
1169     int i;
1170
1171     s->ports = ports;
1172     s->dev = g_malloc0(sizeof(AHCIDevice) * ports);
1173     ahci_reg_init(s);
1174     /* XXX BAR size should be 1k, but that breaks, so bump it to 4k for now */
1175     memory_region_init_io(&s->mem, &ahci_mem_ops, s, "ahci", AHCI_MEM_BAR_SIZE);
1176     memory_region_init_io(&s->idp, &ahci_idp_ops, s, "ahci-idp", 32);
1177
1178     irqs = qemu_allocate_irqs(ahci_irq_set, s, s->ports);
1179
1180     for (i = 0; i < s->ports; i++) {
1181         AHCIDevice *ad = &s->dev[i];
1182
1183         ide_bus_new(&ad->port, qdev, i);
1184         ide_init2(&ad->port, irqs[i]);
1185
1186         ad->hba = s;
1187         ad->port_no = i;
1188         ad->port.dma = &ad->dma;
1189         ad->port.dma->ops = &ahci_dma_ops;
1190         ad->port_regs.cmd = PORT_CMD_SPIN_UP | PORT_CMD_POWER_ON;
1191     }
1192 }
1193
1194 void ahci_uninit(AHCIState *s)
1195 {
1196     memory_region_destroy(&s->mem);
1197     memory_region_destroy(&s->idp);
1198     g_free(s->dev);
1199 }
1200
1201 void ahci_reset(void *opaque)
1202 {
1203     struct AHCIPCIState *d = opaque;
1204     AHCIPortRegs *pr;
1205     int i;
1206
1207     d->ahci.control_regs.irqstatus = 0;
1208     d->ahci.control_regs.ghc = 0;
1209
1210     for (i = 0; i < d->ahci.ports; i++) {
1211         pr = &d->ahci.dev[i].port_regs;
1212         pr->irq_stat = 0;
1213         pr->irq_mask = 0;
1214         pr->scr_ctl = 0;
1215         ahci_reset_port(&d->ahci, i);
1216     }
1217 }
1218
1219 typedef struct SysbusAHCIState {
1220     SysBusDevice busdev;
1221     AHCIState ahci;
1222     uint32_t num_ports;
1223 } SysbusAHCIState;
1224
1225 static const VMStateDescription vmstate_sysbus_ahci = {
1226     .name = "sysbus-ahci",
1227     .unmigratable = 1,
1228 };
1229
1230 static int sysbus_ahci_init(SysBusDevice *dev)
1231 {
1232     SysbusAHCIState *s = FROM_SYSBUS(SysbusAHCIState, dev);
1233     ahci_init(&s->ahci, &dev->qdev, s->num_ports);
1234
1235     sysbus_init_mmio(dev, &s->ahci.mem);
1236     sysbus_init_irq(dev, &s->ahci.irq);
1237
1238     qemu_register_reset(ahci_reset, &s->ahci);
1239     return 0;
1240 }
1241
1242 static SysBusDeviceInfo sysbus_ahci_info = {
1243     .qdev.name    = "sysbus-ahci",
1244     .qdev.size    = sizeof(SysbusAHCIState),
1245     .qdev.vmsd    = &vmstate_sysbus_ahci,
1246     .qdev.props = (Property[]) {
1247         DEFINE_PROP_UINT32("num-ports", SysbusAHCIState, num_ports, 1),
1248         DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1249     },
1250     .init         = sysbus_ahci_init,
1251
1252
1253 };
1254
1255 static void sysbus_ahci_register(void)
1256 {
1257     sysbus_register_withprop(&sysbus_ahci_info);
1258 }
1259
1260 device_init(sysbus_ahci_register);