feat: asynchronized SATA IO
[lunaix-os.git] / lunaix-os / includes / hal / ahci / hba.h
1 #ifndef __LUNAIX_HBA_H
2 #define __LUNAIX_HBA_H
3
4 #include <lunaix/blkio.h>
5 #include <lunaix/buffer.h>
6 #include <lunaix/types.h>
7
8 #define HBA_RCAP 0
9 #define HBA_RGHC 1
10 #define HBA_RIS 2
11 #define HBA_RPI 3
12 #define HBA_RVER 4
13
14 #define HBA_RPBASE (0x40)
15 #define HBA_RPSIZE (0x80 >> 2)
16 #define HBA_RPxCLB 0
17 #define HBA_RPxFB 2
18 #define HBA_RPxIS 4
19 #define HBA_RPxIE 5
20 #define HBA_RPxCMD 6
21 #define HBA_RPxTFD 8
22 #define HBA_RPxSIG 9
23 #define HBA_RPxSSTS 10
24 #define HBA_RPxSCTL 11
25 #define HBA_RPxSERR 12
26 #define HBA_RPxSACT 13
27 #define HBA_RPxCI 14
28 #define HBA_RPxSNTF 15
29 #define HBA_RPxFBS 16
30
31 #define HBA_PxCMD_FRE (1 << 4)
32 #define HBA_PxCMD_CR (1 << 15)
33 #define HBA_PxCMD_FR (1 << 14)
34 #define HBA_PxCMD_ST (1)
35 #define HBA_PxINTR_DMA (1 << 2)
36 #define HBA_PxINTR_DHR (1)
37 #define HBA_PxINTR_DPS (1 << 5)
38 #define HBA_PxINTR_TFEE (1 << 30)
39 #define HBA_PxINTR_IFE (1 << 27)
40 #define HBA_PxTFD_ERR (1)
41 #define HBA_PxTFD_BSY (1 << 7)
42 #define HBA_PxTFD_DRQ (1 << 3)
43
44 #define HBA_RGHC_ACHI_ENABLE (1 << 31)
45 #define HBA_RGHC_INTR_ENABLE (1 << 1)
46 #define HBA_RGHC_RESET 1
47
48 #define HBA_RPxSSTS_PWR(x) (((x) >> 8) & 0xf)
49 #define HBA_RPxSSTS_IF(x) (((x) >> 4) & 0xf)
50 #define HBA_RPxSSTS_PHYSTATE(x) ((x)&0xf)
51
52 #define hba_clear_reg(reg) (reg) = -1
53
54 #define HBA_DEV_SIG_ATAPI 0xeb140101
55 #define HBA_DEV_SIG_ATA 0x00000101
56
57 #define __HBA_PACKED__ __attribute__((packed))
58
59 typedef unsigned int hba_reg_t;
60
61 #define HBA_CMDH_FIS_LEN(fis_bytes) (((fis_bytes) / 4) & 0x1f)
62 #define HBA_CMDH_ATAPI (1 << 5)
63 #define HBA_CMDH_WRITE (1 << 6)
64 #define HBA_CMDH_PREFETCH (1 << 7)
65 #define HBA_CMDH_R (1 << 8)
66 #define HBA_CMDH_CLR_BUSY (1 << 10)
67 #define HBA_CMDH_PRDT_LEN(entries) (((entries)&0xffff) << 16)
68
69 #define HBA_MAX_PRDTE 4
70
71 struct hba_cmdh
72 {
73     uint16_t options;
74     uint16_t prdt_len;
75     uint32_t transferred_size;
76     uint32_t cmd_table_base;
77     uint32_t reserved[5];
78 } __HBA_PACKED__;
79
80 #define HBA_PRDTE_BYTE_CNT(cnt) ((cnt & 0x3FFFFF) | 0x1)
81
82 struct hba_prdte
83 {
84     uint32_t data_base;
85     uint32_t reserved[2];
86     uint32_t byte_count;
87 } __HBA_PACKED__;
88
89 struct hba_cmdt
90 {
91     uint8_t command_fis[64];
92     uint8_t atapi_cmd[16];
93     uint8_t reserved[0x30];
94     struct hba_prdte entries[HBA_MAX_PRDTE];
95 } __HBA_PACKED__;
96
97 #define HBA_DEV_FEXTLBA 1
98 #define HBA_DEV_FATAPI (1 << 1)
99
100 struct hba_port;
101
102 struct hba_device
103 {
104     char serial_num[20];
105     char model[40];
106     uint32_t flags;
107     uint64_t max_lba;
108     uint32_t block_size;
109     uint64_t wwn;
110     uint8_t cbd_size;
111     struct
112     {
113         uint8_t sense_key;
114         uint8_t error;
115         uint8_t status;
116         uint8_t reserve;
117     } last_result;
118     uint32_t alignment_offset;
119     uint32_t block_per_sec;
120     uint32_t capabilities;
121     struct hba_port* port;
122
123     struct
124     {
125         int (*identify)(struct hba_device* dev);
126         void (*submit)(struct hba_device* dev, struct blkio_req* io_req);
127     } ops;
128 };
129
130 struct hba_cmd_state
131 {
132     struct hba_cmdt* cmd_table;
133     void* state_ctx;
134 };
135
136 struct hba_cmd_context
137 {
138     struct hba_cmd_state* issued[32];
139     u32_t tracked_ci;
140 };
141
142 struct hba_port
143 {
144     volatile hba_reg_t* regs;
145     unsigned int ssts;
146     struct hba_cmdh* cmdlst;
147     struct hba_cmd_context cmdctx;
148     void* fis;
149     struct hba_device* device;
150 };
151
152 struct ahci_hba
153 {
154     volatile hba_reg_t* base;
155     unsigned int ports_num;
156     unsigned int ports_bmp;
157     unsigned int cmd_slots;
158     unsigned int version;
159     struct hba_port* ports[32];
160 };
161
162 int
163 hba_prepare_cmd(struct hba_port* port,
164                 struct hba_cmdt** cmdt,
165                 struct hba_cmdh** cmdh);
166
167 int
168 hba_bind_vbuf(struct hba_cmdh* cmdh,
169               struct hba_cmdt* cmdt,
170               struct vecbuf* vbuf);
171
172 int
173 hba_bind_sbuf(struct hba_cmdh* cmdh, struct hba_cmdt* cmdt, struct membuf mbuf);
174
175 #endif /* __LUNAIX_HBA_H */